JP2004171402A - 故障診断機能付信号処理装置 - Google Patents
故障診断機能付信号処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004171402A JP2004171402A JP2002338418A JP2002338418A JP2004171402A JP 2004171402 A JP2004171402 A JP 2004171402A JP 2002338418 A JP2002338418 A JP 2002338418A JP 2002338418 A JP2002338418 A JP 2002338418A JP 2004171402 A JP2004171402 A JP 2004171402A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- failure diagnosis
- processing unit
- signal processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
【課題】被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現する。
【解決手段】通常の処理信号の周波数帯域０〜Ｆｓ／２の一部の周波数Ｆｔｔを故障診断用の信号周波数とする。テストトーンピーク判断部２６はＦＦＴ処理部１１からの周波数スペクトラムに基づき通常処理信号中に周波数Ｆｔｔ近傍の周波数のターゲットピーク信号が検出されない場合には、テストトーン信号生成部２５からの故障診断用の信号を通常処理信号に重畳させる。判断部２６はＦＦＴ処理部１１からの信号中の周波数Ｆｔｔ近傍の信号に基づいて、故障診断を行う。故障が検出されたときには、通信ドライバ１３を介して、その旨が上位システム１４に伝達される。
【選択図】 図４
【解決手段】通常の処理信号の周波数帯域０〜Ｆｓ／２の一部の周波数Ｆｔｔを故障診断用の信号周波数とする。テストトーンピーク判断部２６はＦＦＴ処理部１１からの周波数スペクトラムに基づき通常処理信号中に周波数Ｆｔｔ近傍の周波数のターゲットピーク信号が検出されない場合には、テストトーン信号生成部２５からの故障診断用の信号を通常処理信号に重畳させる。判断部２６はＦＦＴ処理部１１からの信号中の周波数Ｆｔｔ近傍の信号に基づいて、故障診断を行う。故障が検出されたときには、通信ドライバ１３を介して、その旨が上位システム１４に伝達される。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の動作制御装置における動作制御信号処理と動作制御装置の故障診断処理のための信号処理とを行うことができる故障診断機能付処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術における、アナログ回路の故障診断装置は、故障診断用の信号発生部を電子スイッチ等を介して被診断回路に付加し、診断時のみ、電子スイッチ等を制御して、通常の信号発生部と被診断回路との接続を解除して、故障診断用信号発生部を被診断回路に接続し、故障診断を行う方式が主流となっている。
【０００３】
これは、診断用の信号と通常処理用の信号とを、被診断回路に重畳した場合、診断信号を通常処理用の信号として処理し、処理した信号を出力してしまうため、通常動作処理機能を損なうおそれがあるからである。
【０００４】
なお、上述のような方式を用いた故障診断装置は、特許文献１や特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−８２７１４号公報
【特許文献２】
特公平６−９４２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、上述したように、被診断回路に、通常の信号発生部を接続するか、故障診断用の信号発生部を接続するかを切り換える方式であるため、付加手段として、電子スイッチ等の切り替え素子や、切り換えのタイミングを制御するためのソフトウェアが必要となる。
【０００７】
また、上述のような切り換え動作を介在させる場合には、電子スイッチ等の動作信頼性やソフトウエアの信頼性が、故障診断機能付信号処理装置全体の信頼性に影響を与えるため、電子スイッチ等に対して高度の信頼性が要求され、コストアップの要因となる。
【０００８】
さらに、診断時は、通常の処理機能が一時停止されることになるため、動作制御等の通常の処理機能の信頼性を維持するためには、診断を行うタイミングの調整が必要となり、通常の処理機能を実行し、かつ診断を行うことはできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
（１）故障診断機能付信号処理装置において、対象物から得られる第１の周波数の被処理信号が供給される信号処理部と、上記第１の被処理信号に重畳して、上記信号処理部に供給される第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部と、上記信号処理部により信号処理された信号が供給され、この供給された信号を上記第１の周波数の信号と、上記第２の周波数の信号とに分別する周波数分別部と、上記周波数分別部によって分別された第２の周波数の信号に基づき、上記信号処理部の故障を診断する故障診断部と、上記周波数分別部によって分別された第１の周波数の信号に基づき、上記対象物についての情報を抽出し処理する情報処理部とを備える。
【００１１】
（２）周囲環境の変化に応じたアナログ信号を出力するセンサと、このセンサからの出力信号を信号処理するアナログ回路と、このアナログ回路の出力信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換されたセンサ信号をディジタル信号処理するディジタル回路とを有する故障診断機能付信号処理装置において、上記アナログ回路の故障を診断するための診断信号を生成し、この診断信号と上記センサ信号とを重畳して、上記アナログ回路に入力する診断信号生成回路と、上記アナログ回路からの出力信号をディジタル変換し、信号処理してセンサ信号と診断信号とに分別する分別手段と、上記分別手段により分別された診断信号を用いて上記アナログ回路と上記Ａ／Ｄ変換器の故障を判定する故障判定手段とを備える。
【００１２】
（３）好ましくは、上記（２）において、上記センサ信号と上記診断信号とが、分別手段の一定の分別範囲内となり、分別できないと判断される場合には、上記診断信号の生成および故障診断を禁止する。
【００１３】
（４）また、好ましくは、上記（２）、（３）において、上記故障判定手段は、上記アナログ回路と上記Ａ／Ｄ変換器が正常であるときの診断信号の値と比較して故障判定を行う。
【００１４】
（５）また、好ましくは、上記（２）、（３）、（４）において、上記分別手段は、ＦＦＴ処理によりセンサ信号と診断信号とに分別する。
【００１５】
（６）また、好ましくは、上記（２）、（３）、（４）、（５）において、上記センサは、車両の前方または後側方に電波を送信し、物体からの反射波を検知し、検知した信号に応じたアナログ信号を出力する。
【００１６】
（７）対象物から得られる第１の周波数範囲内の被処理信号が供給される信号処理部と、上記被処理信号に重畳して、上記信号処理部に供給され、第１の周波数範囲内の第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部と、上記信号処理部からの出力信号に基づいて、情報処理を行うコンピュータとを備えた故障診断機能付信号処理装置の上記コンピュータの動作プログラムにおいて、上記信号処理部からの出力信号を周波数分析し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有するか否かを判断し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有するときには、故障診断用信号発生部からの故障診断用信号の発生を禁止し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有していないときには、故障診断用信号発生部から故障診断用信号を発生させ、上記信号処理部からの出力信号を周波数分析し、上記故障診断用信号を判別して、判別した故障診断用信号に基づいて上記信号処理部の故障を判断する。
【００１７】
通常の処理信号の第１の周波数帯域の一部の周波数を、故障診断用の信号周波数（第２の周波数）とする。故障診断部は、周波数分別部からの診断信号に基づき、通常処理信号中に第２の周波数の近傍の周波数のターゲットピーク信号が検出されない場合には、故障診断用信号発生部からの故障診断用の信号を通常処理信号に重畳させる。
【００１８】
故障診断部は、周波数分別部からの第２の周波数近傍の信号に基づいて、故障診断を行う。故障が検出されたときには、その旨が上位システムに伝達される。
【００１９】
以上の構成により、信号処理部（被診断回路）に対して、通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
なお、以下に説明する例は、２周波ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）式ミリ波レーダのアナログ信号処理回路を用いたミリ波レーダ装置の例である。
【００２１】
はじめに、図１を用いて一般的なミリ波レーダ装置の概要を説明する。
ミリ波レーダ装置１は、自車両１５の前方に取り付けられている。ミリ波レーダ１は、送信制御部３を備え、この送信制御部３から２周波を切り替える変調信号が生成され、出力される。
【００２２】
送信制御部３から出力された変調信号は、発振器４に供給され、発振器４には、供給された変調信号に基づいて、ミリ波帯の電磁波を生成し、送信アンテナ５を介して自車両１５の前方に送信する。
【００２３】
送信アンテナ５から送信されたミリ波帯の電磁波が、先行車両や路側物など（以下ターゲット６とする）に反射されると、受信アンテナ７にて受信される。受信アンテナ７に受信された反射波はミキサ８において送信波とミキシングされることにより、ミリ波帯の周波数からＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；中間周波数）へ周波数変換する。
【００２４】
なお、センサとしては、これら、送信制御部３と、発振器４と、アンテナ５、７と、ミキサ８とを備える。
【００２５】
ミキサ８のミキシングによってビート信号（センサ信号、第１の周波数の被処理信号）が取り出され、このビート信号はアナログ信号処理部９にて増幅される。アナログ信号処理部９で増幅されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器１０によりディジタル信号に変換され、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）処理部１１にてＦＦＴ処理され、ターゲットピークが得られる。なお、アナログ信号処理部（アナログ回路）９、Ａ／Ｄ変換器１０およびＦＦＴ処理部１１の詳細な処理内容は後述する。
【００２６】
なお、アナログ信号処理部９と、Ａ／Ｄ変換器１０とが被処理信号が供給される信号処理部に相当する。
【００２７】
ＦＦＴ処理部１１で得られたターゲットピークは、ターゲット処理部（情報処理部）１２にて信号処理され、相対速度、距離および方位角度（以下、ターゲット情報と呼ぶ）が算出される。
【００２８】
ターゲット処理部１２で得られたターゲット情報は、通信ドライバ１３を介してＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御ユニットや車間距離警報ユニットなどの上位システム１４に伝達され、車両制御やドライバーへの警報制御等に用いられる。
【００２９】
次に、図２および図３を用いてアナログ信号処理部９、Ａ／Ｄ変換器１０およびＦＦＴ処理部１１の詳細な処理内容について説明する。
【００３０】
図２は、アナログ信号処理部９の内部構成図である。
図２において、アナログ信号処理部９は、プリアンプ部１６と、ＤＣサーボ部１７と、復調部１９と、Ｓ／Ｈ（Ｓａｍｐｌｅ ＆ Ｈｏｌｄ）部２０と、２次アンプ部２１とを備えている。
【００３１】
ミキサ８から、アナログ処理部９に入力されるビート信号は、プリアンプ部１６で増幅される。ＤＣサーボ部１７は、プリアンプ部１６の出力信号を、プリアンブ１６の入力端にフィードバックしており、ビート信号のＤＣオフセットをキャンセルする働きをする。
【００３２】
プリアンプ部１６で増幅された信号には、送信アンテナ５からの送信時に変調された二つの送信周波数（ＣＦ１、ＣＦ２）に対応した位相の異なるビート信号（Ｆ１、Ｆ２）が重畳されている。このため、プリアンプ部１６で増幅された信号は、復調部１９にて復調される。
【００３３】
復調部１９で復調された二種のビート信号（Ｆ１、Ｆ２）は、Ｓ／Ｈ部２０にてサンプルホールドされ、それぞれ、２次アンプ部２１で再度増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器１０へと出力される。
【００３４】
図３は、Ａ／Ｄ変換器１０及びＦＦＴ処理部１１の動作を説明するための波形図である。
図３の（ａ）は、２次アンプ部２１で増幅されたビート信号２２の波形を示し、縦軸は信号強度、横軸は時間を表す。ビート信号２２はＡ／Ｄ変換器１０において、Ａ／Ｄサンプリング周波数Ｆｓ［Ｈｚ］（Ａ／Ｄサンプル周期Ｔ［ｓ］＝１／Ｆｓ）でサンプリングされ、図３の（ｂ）に示すようなサンプルデータ２３が得られる（図３の（ｂ）も（ａ）と同様に縦軸は信号強度、横軸は時間を表す）。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器１０によりサンプリングされたデータは、ＦＦＴ処理部１１にて、ＦＦＴサンプル点数Ｎを１フレームとしてＦＦＴ処理することにより、図３の（ｃ）に示すような、Ｆｓ／２［Ｈｚ］を周波数上限としたビート信号の周波数スペクトラム２４が得られる。なお、図３の（ｃ）は、縦軸は信号強度、横軸は周波数を表す。
【００３６】
本発明の一実施形態は、上述したミリ波レーダ装置に適用した場合の例であり、このミリ波レーダ装置には、ＦＦＴ処理部１１が、予め備えられているところに着目し、追加すべき付属部分を最小限として、故障診断機能付信号処理装置を実現するものである。
【００３７】
次に、本発明の故障診断機能付信号処理装置の一実施形態を説明する。
図４は、本発明の一実施形態の概略構成図である。なお、図１に示した部分と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
図４において、テストトーン装置２は、テストトーン信号生成部（第２の周波数の故障診断用信号発生部又は診断信号生成回路）２５と、テストトーンピーク判断部２６とを備えている。図５は、テストトーン信号生成部２５から出力されるテストトーン信号の波形と、ＦＦＴ処理部（周波数分別部）１１から出力される信号波形とを示す図である。
テストトーン信号生成部２５は、図５の（ａ）に示す周波数Ｆｔｔ［Ｈｚ］、信号強度Ａ［Ｖ］、デューティ比５０％の矩形波のテストトーン信号２７を生成し、アナログ信号処理部９に供給する。このアナログ信号処理部９には、ミキサ８から出力されたビート信号（通常処理信号）も供給されている。
【００３９】
なお、この例においては、アナログ信号処理部９の合計ゲインをＧ、ＦＦＴ処理部１１の上限信号レベルをＳｔｈとすると、Ｆｔｔ＜Ｆｓ／２、Ｇ×Ａ＜Ｓｔｈとなるように設定されているものとする。
【００４０】
テストトーン信号２７は、アナログ信号処理部９のプリアンプ部１６の入力にビート信号と重畳され、プリアンプ部１６、復調部１９、Ｓ／Ｈ部２０および２次アンプ部２１、Ａ／Ｄ変換器１０を介してＦＦＴ処理部１１に供給される。
【００４１】
ＦＦＴ処理部１１においては、ビート信号に含まれる周波数の信号に重畳した周波数Ｆｔｔのテストトーン信号が得られる。つまり、図５の（ｂ）に示すように、ビート信号に重畳されたテストトーンピーク２８が得られる。
【００４２】
テストトーンピーク判断部（故障診断部）２６は、ＦＦＴ処理部１１からテストトーンピーク２８の周波数Ｆｔｔおよび信号強度Ｓｔｔの値を受け取り、これらの値が所定の範囲内にあるか否かを判断する。そして、周波数Ｆｔｔおよび信号強度Ｓｔｔの値が所定の範囲内に無ければ、アナログ信号処理部９に何らかの故障があるとして、通信ドライバ１３を通してその情報を上位システム１４に伝達する。
【００４３】
ただし、故障判断は常時行う必要はないため、故障判断をする期間をＴｔ［ｓ］、間隔をＤｔ［ｓ］として、間欠的に故障判断を行う。また、ターゲットピークがテストトーン周波数Ｆｔｔと重ならないようにするため、ターゲットピーク信号の周波数ＦｔがＦｔ＝Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１（一定の分別範囲内）に存在するか否かを判断し、存在する場合は、テストトーンピーク判断部２６は、テストトーン信号生成部２５にテストトーン信号２７の出力開始指示を行わず、故障判断をしないようにしている。
ここで、Ｆｔはターゲット周波数、Ｆｔｈはテストトーン信号の基準となる周波数、ΔＦｔｈ１は混入周波数しきい値である。
【００４４】
また、何らかの理由でＦＦＴスペクトラムのノイズフロアＮｔｔが上昇した場合、テストトーンピークがノイズフロアＮｔｔに埋もれ、アナログ信号処理部９に故障がない場合でも故障と判断される場合がある。
【００４５】
これを避けるため、テストトーンピーク判断部２６は、ノイズフロアＮｔｔが、あるしきい値Ｎｔｈより高い場合には故障判定をしないようにしている。
【００４６】
図６は、テストトーン装置２の動作フローチャートである。この図６に示した動作フローチャートに基づいて、テストトーン装置２の詳細な処理動作を説明する。
【００４７】
図６において、始めに、故障判断を行う間隔Ｄｔと期間Ｔｔとを管理するタイマＴ１およびＴ２を初期化し、Ｔ１の計測を開始する（ステップ６０１）。次に、Ｔ１がＤｔになるまで待つ（ステップ６０２）。
【００４８】
次に、ターゲットピークおよびノイズフロアの判定を行う（ステップ６０３、ステップ６０４）。ステップ６０３、６０４のどちらか一方でも、故障判断を行わない条件を満たした場合、つまり、Ｆｔｔ±ΔＦｔｈ１にターゲットピークが存在する場合、又はＮｔｔ＞Ｎｔｈの場合は、ステップ６０１に戻る。
【００４９】
ステップ６０３及び６０４において、いずれのステップにおいても、正常であった場合、つまり、Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１にターゲットピークが存在せず、かつ、Ｎｔｔ＞Ｎｔｈではない場合は、テストトーンピーク判断部２６は、テストトーン信号生成部２５に信号出力開始を指示し、タイマーをスタートさせて、信号出力からの時間を監視するためのタイマＴ２をスタートさせ、このＴ２の計測を開始する（ステップ６０５）。
【００５０】
そして、ステップ６０６において、タイマＴ２の計時値が故障診断期間Ｔｔより大か否かを判断し、大ではないときはステップ６０７に進む。
【００５１】
次に、ステップ６０７において、テストトーンピーク判断部２６は、計測したテストトーンピーク２８のテストトーン周波数Ｆｔｔおよび信号強度Ｓｔｔが、故障判定基準（アナログ信号処理部９と、Ａ／Ｄ変換器１０とが正常である場合の診断信号の値の範囲）を満たすかどうかをチェックする（ステップ６０７）。
【００５２】
ステップ６０７において、故障判定基準を満たさない場合、つまり、故障が発生していないと判断できる場合（Ｆｔｔ＝Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ２、Ｓｔｔ＝Ｓｔｈ±ΔＳｔｈ（ｄＢ））は、ステップ６０６に戻る。ここで、Ｓｔｈは信号強度Ｓｔｔの許容基準値、±ΔＳｔｈは信号強度Ｓｔｔの許容変動幅である。
【００５３】
ステップ６０６において、タイマＴ２の計時値が故障診断期間Ｔｔより大のときはステップ６０９に進み、テストトーンエラーフラグをクリアし、ステップ６０１に戻る。このとき、テストトーン信号生成部２５からのテストトーン信号の生成が停止される。
【００５４】
ステップ６０７において、故障判定基準を満たす場合は、故障発生と判断し、ステップ６０８でテストトーンエラーフラグを出力し、上位システム１４に故障情報を伝達した後６０１に戻る。このとき、テストトーン信号生成部２５からのテストトーン信号の生成が停止される。
【００５５】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、通常の処理信号の周波数帯域０〜Ｆｓ／２の一部の周波数Ｆｔｔを故障診断用の信号周波数とし、この故障診断用の信号を通常処理の信号に重畳させる。そして、被診断回路であるアナログ処理部９を通過した通常処理信号及び故障診断用信号をＡ／Ｄ変換器１０を介してＦＦＴ処理部１１に供給し、周波数スペクトラムを得て、故障診断用の信号と通常処理用の信号とを分別する。この分別した故障診断用信号の基づいて、故障診断を行う。、故障の判定は、アナログ信号処理部９とＡ／Ｄ変換器１０が正常であるときの診断信号の値と比較することで行うことができる。
【００５６】
また、故障診断用信号を通常処理信号に重畳する場合には、通常処理信号が故障診断用信号の周波数付近（Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１）となるときがあるため、このときには、故障診断信号を発生させないため、通常処理信号を処理する機能が損なわれることが回避される。
【００５７】
したがって、被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ、被診断回路（アナログ信号処理部９、Ａ／Ｄ変換器１０）の診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することができる。
【００５８】
つまり、図４において、ミキサ８とアナログ信号処理部９との間に、ミキサ８からの信号と、テストトーン信号生成部２５からの信号とのいずれかをアナログ信号処理部９に入力させるかの切り換え手段が不要であり、この切り換え手段の切り換え動作タイミングを制御するためのソフトウエアも不要である。
【００５９】
そして、通常の処理信号と故障診断用信号とを重畳させることができるので、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能となる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更又は変形を行うことができる。
【００６１】
例えば、上記実施形態では信号の分別手段にＦＦＴ処理を用いたが、通常動作時の信号と診断信号とが分別可能であれば、他の信号処理手段でもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、本発明をミリ波レーダに適用したが、本発明に必要な要素が揃っていれば、レーダに限らず他の製品でも適用できる。
【００６３】
例えば、工場の製造ラインにおける製品の流れを監視する装置の故障診断にも適用可能である。
【００６４】
また、本発明の他の実施形態としては、次のものがある。
アナログ信号処理部９からの信号をＡ／Ｄ変換器１０のみならず、別個設けた帯域フィルタ（Ｆｔｈ±（ΔＦｔｈ＋α））に供給し、その後、Ａ／Ｄ変換してテストトーンピーク判断部２６に供給する。さらに、Ａ／Ｄ変換器１０からの信号をＦＦＴ処理部１１のみならず、テストトーンピーク判断部２６に供給する。
【００６５】
そして、テストトーンピーク判断部２６は、Ａ／Ｄ変換器１０からの信号に基づいて、ターゲットピーク信号の周波数ＦｔがＦｔ＝Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１に存在するか否か及びノイズフロアが所定値以下か否かを判断する。ＦｔがＦｔｈ±ΔＦｔｈ１に存在しない場合に、テストトーン信号を発生させ、上記別個設けた帯域フィルタからの診断信号に基づいて、故障診断を行う。
【００６６】
なお、この場合、ＦＦＴ処理部１１からの信号は、テストトーンピーク判断部２６への供給は、不要である。
【００６７】
なお、図４において、ＦＦＴ処理部１１と、ターゲット処理部１２と、テストトーンピーク判断部２６とは、マイクロプロセッサ（コンピュータ（ディジタル回路））により、構成することが可能である。
【００６８】
この場合、コンピュータの動作を行うための動作プログラムが考えられる。
つまり、対象物から得られる第１の周波数範囲内の被処理信号が供給される信号処理部９と、被処理信号に重畳して、信号処理部９に供給され、第１の周波数範囲内の第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部２５と、信号処理部９からの出力信号に基づいて、情報処理を行うコンピュータとを備えた故障診断機能付信号処理装置のコンピュータの動作プログラムである。
【００６９】
この動作プログラムは、信号処理部９からの出力信号を周波数分析し、被処理信号（ミキサ８からの出力信号）が第２の周波数と同等の周波数を有するか否かを判断し、被処理信号が第２の周波数と同等の周波数を有するときには、故障診断用信号発生部２５からの故障診断用信号の発生を禁止する。
【００７０】
そして、被処理信号が第２の周波数と同等の周波数を有していないときには、故障診断用信号発生部２５から故障診断用信号を発生させ、信号処理部９からの出力信号を周波数分析し、故障診断用信号を判別する。判別した故障診断用信号に基づいて、信号処理部９の故障を判断する。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なミリ波レーダ装置の説明図である。
【図２】ミリ波レーダ装置のアナログ信号処理部の構成図である。
【図３】Ａ／Ｄ変換器及びＦＦＴ処理部の動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明の一実施形態である故障診断機能付信号処理装置の概略構成図である。
【図５】テストトーン信号とテストトーンピーク信号の波形を示す図である。
【図６】本発明におけるの信号処理動作フローチャートである。
【符号の説明】
１ ミリ波レーダ装置
２ テストトーン装置
３ 送信制御部
４ 発振器
５、７ アンテナ
６ ターゲット
８ ミキサ
９ アナログ信号処理部
１０ Ａ／Ｄ変換器
１１ ＦＦＴ処理部
１２ ターゲット処理部
１３ 通信ドライバ
１４ 上位システム
１５ 自車両
１６ プリアンプ部
１７ ＤＣサーボ部
１９ 復調部
２０ Ｓ／Ｈ部
２１ ２次アンプ部
２５ テストトーン信号生成部
２６ テストトーンピーク判断部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の動作制御装置における動作制御信号処理と動作制御装置の故障診断処理のための信号処理とを行うことができる故障診断機能付処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術における、アナログ回路の故障診断装置は、故障診断用の信号発生部を電子スイッチ等を介して被診断回路に付加し、診断時のみ、電子スイッチ等を制御して、通常の信号発生部と被診断回路との接続を解除して、故障診断用信号発生部を被診断回路に接続し、故障診断を行う方式が主流となっている。
【０００３】
これは、診断用の信号と通常処理用の信号とを、被診断回路に重畳した場合、診断信号を通常処理用の信号として処理し、処理した信号を出力してしまうため、通常動作処理機能を損なうおそれがあるからである。
【０００４】
なお、上述のような方式を用いた故障診断装置は、特許文献１や特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−８２７１４号公報
【特許文献２】
特公平６−９４２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、上述したように、被診断回路に、通常の信号発生部を接続するか、故障診断用の信号発生部を接続するかを切り換える方式であるため、付加手段として、電子スイッチ等の切り替え素子や、切り換えのタイミングを制御するためのソフトウェアが必要となる。
【０００７】
また、上述のような切り換え動作を介在させる場合には、電子スイッチ等の動作信頼性やソフトウエアの信頼性が、故障診断機能付信号処理装置全体の信頼性に影響を与えるため、電子スイッチ等に対して高度の信頼性が要求され、コストアップの要因となる。
【０００８】
さらに、診断時は、通常の処理機能が一時停止されることになるため、動作制御等の通常の処理機能の信頼性を維持するためには、診断を行うタイミングの調整が必要となり、通常の処理機能を実行し、かつ診断を行うことはできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
（１）故障診断機能付信号処理装置において、対象物から得られる第１の周波数の被処理信号が供給される信号処理部と、上記第１の被処理信号に重畳して、上記信号処理部に供給される第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部と、上記信号処理部により信号処理された信号が供給され、この供給された信号を上記第１の周波数の信号と、上記第２の周波数の信号とに分別する周波数分別部と、上記周波数分別部によって分別された第２の周波数の信号に基づき、上記信号処理部の故障を診断する故障診断部と、上記周波数分別部によって分別された第１の周波数の信号に基づき、上記対象物についての情報を抽出し処理する情報処理部とを備える。
【００１１】
（２）周囲環境の変化に応じたアナログ信号を出力するセンサと、このセンサからの出力信号を信号処理するアナログ回路と、このアナログ回路の出力信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換されたセンサ信号をディジタル信号処理するディジタル回路とを有する故障診断機能付信号処理装置において、上記アナログ回路の故障を診断するための診断信号を生成し、この診断信号と上記センサ信号とを重畳して、上記アナログ回路に入力する診断信号生成回路と、上記アナログ回路からの出力信号をディジタル変換し、信号処理してセンサ信号と診断信号とに分別する分別手段と、上記分別手段により分別された診断信号を用いて上記アナログ回路と上記Ａ／Ｄ変換器の故障を判定する故障判定手段とを備える。
【００１２】
（３）好ましくは、上記（２）において、上記センサ信号と上記診断信号とが、分別手段の一定の分別範囲内となり、分別できないと判断される場合には、上記診断信号の生成および故障診断を禁止する。
【００１３】
（４）また、好ましくは、上記（２）、（３）において、上記故障判定手段は、上記アナログ回路と上記Ａ／Ｄ変換器が正常であるときの診断信号の値と比較して故障判定を行う。
【００１４】
（５）また、好ましくは、上記（２）、（３）、（４）において、上記分別手段は、ＦＦＴ処理によりセンサ信号と診断信号とに分別する。
【００１５】
（６）また、好ましくは、上記（２）、（３）、（４）、（５）において、上記センサは、車両の前方または後側方に電波を送信し、物体からの反射波を検知し、検知した信号に応じたアナログ信号を出力する。
【００１６】
（７）対象物から得られる第１の周波数範囲内の被処理信号が供給される信号処理部と、上記被処理信号に重畳して、上記信号処理部に供給され、第１の周波数範囲内の第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部と、上記信号処理部からの出力信号に基づいて、情報処理を行うコンピュータとを備えた故障診断機能付信号処理装置の上記コンピュータの動作プログラムにおいて、上記信号処理部からの出力信号を周波数分析し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有するか否かを判断し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有するときには、故障診断用信号発生部からの故障診断用信号の発生を禁止し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有していないときには、故障診断用信号発生部から故障診断用信号を発生させ、上記信号処理部からの出力信号を周波数分析し、上記故障診断用信号を判別して、判別した故障診断用信号に基づいて上記信号処理部の故障を判断する。
【００１７】
通常の処理信号の第１の周波数帯域の一部の周波数を、故障診断用の信号周波数（第２の周波数）とする。故障診断部は、周波数分別部からの診断信号に基づき、通常処理信号中に第２の周波数の近傍の周波数のターゲットピーク信号が検出されない場合には、故障診断用信号発生部からの故障診断用の信号を通常処理信号に重畳させる。
【００１８】
故障診断部は、周波数分別部からの第２の周波数近傍の信号に基づいて、故障診断を行う。故障が検出されたときには、その旨が上位システムに伝達される。
【００１９】
以上の構成により、信号処理部（被診断回路）に対して、通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
なお、以下に説明する例は、２周波ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）式ミリ波レーダのアナログ信号処理回路を用いたミリ波レーダ装置の例である。
【００２１】
はじめに、図１を用いて一般的なミリ波レーダ装置の概要を説明する。
ミリ波レーダ装置１は、自車両１５の前方に取り付けられている。ミリ波レーダ１は、送信制御部３を備え、この送信制御部３から２周波を切り替える変調信号が生成され、出力される。
【００２２】
送信制御部３から出力された変調信号は、発振器４に供給され、発振器４には、供給された変調信号に基づいて、ミリ波帯の電磁波を生成し、送信アンテナ５を介して自車両１５の前方に送信する。
【００２３】
送信アンテナ５から送信されたミリ波帯の電磁波が、先行車両や路側物など（以下ターゲット６とする）に反射されると、受信アンテナ７にて受信される。受信アンテナ７に受信された反射波はミキサ８において送信波とミキシングされることにより、ミリ波帯の周波数からＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；中間周波数）へ周波数変換する。
【００２４】
なお、センサとしては、これら、送信制御部３と、発振器４と、アンテナ５、７と、ミキサ８とを備える。
【００２５】
ミキサ８のミキシングによってビート信号（センサ信号、第１の周波数の被処理信号）が取り出され、このビート信号はアナログ信号処理部９にて増幅される。アナログ信号処理部９で増幅されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器１０によりディジタル信号に変換され、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）処理部１１にてＦＦＴ処理され、ターゲットピークが得られる。なお、アナログ信号処理部（アナログ回路）９、Ａ／Ｄ変換器１０およびＦＦＴ処理部１１の詳細な処理内容は後述する。
【００２６】
なお、アナログ信号処理部９と、Ａ／Ｄ変換器１０とが被処理信号が供給される信号処理部に相当する。
【００２７】
ＦＦＴ処理部１１で得られたターゲットピークは、ターゲット処理部（情報処理部）１２にて信号処理され、相対速度、距離および方位角度（以下、ターゲット情報と呼ぶ）が算出される。
【００２８】
ターゲット処理部１２で得られたターゲット情報は、通信ドライバ１３を介してＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御ユニットや車間距離警報ユニットなどの上位システム１４に伝達され、車両制御やドライバーへの警報制御等に用いられる。
【００２９】
次に、図２および図３を用いてアナログ信号処理部９、Ａ／Ｄ変換器１０およびＦＦＴ処理部１１の詳細な処理内容について説明する。
【００３０】
図２は、アナログ信号処理部９の内部構成図である。
図２において、アナログ信号処理部９は、プリアンプ部１６と、ＤＣサーボ部１７と、復調部１９と、Ｓ／Ｈ（Ｓａｍｐｌｅ ＆ Ｈｏｌｄ）部２０と、２次アンプ部２１とを備えている。
【００３１】
ミキサ８から、アナログ処理部９に入力されるビート信号は、プリアンプ部１６で増幅される。ＤＣサーボ部１７は、プリアンプ部１６の出力信号を、プリアンブ１６の入力端にフィードバックしており、ビート信号のＤＣオフセットをキャンセルする働きをする。
【００３２】
プリアンプ部１６で増幅された信号には、送信アンテナ５からの送信時に変調された二つの送信周波数（ＣＦ１、ＣＦ２）に対応した位相の異なるビート信号（Ｆ１、Ｆ２）が重畳されている。このため、プリアンプ部１６で増幅された信号は、復調部１９にて復調される。
【００３３】
復調部１９で復調された二種のビート信号（Ｆ１、Ｆ２）は、Ｓ／Ｈ部２０にてサンプルホールドされ、それぞれ、２次アンプ部２１で再度増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器１０へと出力される。
【００３４】
図３は、Ａ／Ｄ変換器１０及びＦＦＴ処理部１１の動作を説明するための波形図である。
図３の（ａ）は、２次アンプ部２１で増幅されたビート信号２２の波形を示し、縦軸は信号強度、横軸は時間を表す。ビート信号２２はＡ／Ｄ変換器１０において、Ａ／Ｄサンプリング周波数Ｆｓ［Ｈｚ］（Ａ／Ｄサンプル周期Ｔ［ｓ］＝１／Ｆｓ）でサンプリングされ、図３の（ｂ）に示すようなサンプルデータ２３が得られる（図３の（ｂ）も（ａ）と同様に縦軸は信号強度、横軸は時間を表す）。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器１０によりサンプリングされたデータは、ＦＦＴ処理部１１にて、ＦＦＴサンプル点数Ｎを１フレームとしてＦＦＴ処理することにより、図３の（ｃ）に示すような、Ｆｓ／２［Ｈｚ］を周波数上限としたビート信号の周波数スペクトラム２４が得られる。なお、図３の（ｃ）は、縦軸は信号強度、横軸は周波数を表す。
【００３６】
本発明の一実施形態は、上述したミリ波レーダ装置に適用した場合の例であり、このミリ波レーダ装置には、ＦＦＴ処理部１１が、予め備えられているところに着目し、追加すべき付属部分を最小限として、故障診断機能付信号処理装置を実現するものである。
【００３７】
次に、本発明の故障診断機能付信号処理装置の一実施形態を説明する。
図４は、本発明の一実施形態の概略構成図である。なお、図１に示した部分と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
図４において、テストトーン装置２は、テストトーン信号生成部（第２の周波数の故障診断用信号発生部又は診断信号生成回路）２５と、テストトーンピーク判断部２６とを備えている。図５は、テストトーン信号生成部２５から出力されるテストトーン信号の波形と、ＦＦＴ処理部（周波数分別部）１１から出力される信号波形とを示す図である。
テストトーン信号生成部２５は、図５の（ａ）に示す周波数Ｆｔｔ［Ｈｚ］、信号強度Ａ［Ｖ］、デューティ比５０％の矩形波のテストトーン信号２７を生成し、アナログ信号処理部９に供給する。このアナログ信号処理部９には、ミキサ８から出力されたビート信号（通常処理信号）も供給されている。
【００３９】
なお、この例においては、アナログ信号処理部９の合計ゲインをＧ、ＦＦＴ処理部１１の上限信号レベルをＳｔｈとすると、Ｆｔｔ＜Ｆｓ／２、Ｇ×Ａ＜Ｓｔｈとなるように設定されているものとする。
【００４０】
テストトーン信号２７は、アナログ信号処理部９のプリアンプ部１６の入力にビート信号と重畳され、プリアンプ部１６、復調部１９、Ｓ／Ｈ部２０および２次アンプ部２１、Ａ／Ｄ変換器１０を介してＦＦＴ処理部１１に供給される。
【００４１】
ＦＦＴ処理部１１においては、ビート信号に含まれる周波数の信号に重畳した周波数Ｆｔｔのテストトーン信号が得られる。つまり、図５の（ｂ）に示すように、ビート信号に重畳されたテストトーンピーク２８が得られる。
【００４２】
テストトーンピーク判断部（故障診断部）２６は、ＦＦＴ処理部１１からテストトーンピーク２８の周波数Ｆｔｔおよび信号強度Ｓｔｔの値を受け取り、これらの値が所定の範囲内にあるか否かを判断する。そして、周波数Ｆｔｔおよび信号強度Ｓｔｔの値が所定の範囲内に無ければ、アナログ信号処理部９に何らかの故障があるとして、通信ドライバ１３を通してその情報を上位システム１４に伝達する。
【００４３】
ただし、故障判断は常時行う必要はないため、故障判断をする期間をＴｔ［ｓ］、間隔をＤｔ［ｓ］として、間欠的に故障判断を行う。また、ターゲットピークがテストトーン周波数Ｆｔｔと重ならないようにするため、ターゲットピーク信号の周波数ＦｔがＦｔ＝Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１（一定の分別範囲内）に存在するか否かを判断し、存在する場合は、テストトーンピーク判断部２６は、テストトーン信号生成部２５にテストトーン信号２７の出力開始指示を行わず、故障判断をしないようにしている。
ここで、Ｆｔはターゲット周波数、Ｆｔｈはテストトーン信号の基準となる周波数、ΔＦｔｈ１は混入周波数しきい値である。
【００４４】
また、何らかの理由でＦＦＴスペクトラムのノイズフロアＮｔｔが上昇した場合、テストトーンピークがノイズフロアＮｔｔに埋もれ、アナログ信号処理部９に故障がない場合でも故障と判断される場合がある。
【００４５】
これを避けるため、テストトーンピーク判断部２６は、ノイズフロアＮｔｔが、あるしきい値Ｎｔｈより高い場合には故障判定をしないようにしている。
【００４６】
図６は、テストトーン装置２の動作フローチャートである。この図６に示した動作フローチャートに基づいて、テストトーン装置２の詳細な処理動作を説明する。
【００４７】
図６において、始めに、故障判断を行う間隔Ｄｔと期間Ｔｔとを管理するタイマＴ１およびＴ２を初期化し、Ｔ１の計測を開始する（ステップ６０１）。次に、Ｔ１がＤｔになるまで待つ（ステップ６０２）。
【００４８】
次に、ターゲットピークおよびノイズフロアの判定を行う（ステップ６０３、ステップ６０４）。ステップ６０３、６０４のどちらか一方でも、故障判断を行わない条件を満たした場合、つまり、Ｆｔｔ±ΔＦｔｈ１にターゲットピークが存在する場合、又はＮｔｔ＞Ｎｔｈの場合は、ステップ６０１に戻る。
【００４９】
ステップ６０３及び６０４において、いずれのステップにおいても、正常であった場合、つまり、Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１にターゲットピークが存在せず、かつ、Ｎｔｔ＞Ｎｔｈではない場合は、テストトーンピーク判断部２６は、テストトーン信号生成部２５に信号出力開始を指示し、タイマーをスタートさせて、信号出力からの時間を監視するためのタイマＴ２をスタートさせ、このＴ２の計測を開始する（ステップ６０５）。
【００５０】
そして、ステップ６０６において、タイマＴ２の計時値が故障診断期間Ｔｔより大か否かを判断し、大ではないときはステップ６０７に進む。
【００５１】
次に、ステップ６０７において、テストトーンピーク判断部２６は、計測したテストトーンピーク２８のテストトーン周波数Ｆｔｔおよび信号強度Ｓｔｔが、故障判定基準（アナログ信号処理部９と、Ａ／Ｄ変換器１０とが正常である場合の診断信号の値の範囲）を満たすかどうかをチェックする（ステップ６０７）。
【００５２】
ステップ６０７において、故障判定基準を満たさない場合、つまり、故障が発生していないと判断できる場合（Ｆｔｔ＝Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ２、Ｓｔｔ＝Ｓｔｈ±ΔＳｔｈ（ｄＢ））は、ステップ６０６に戻る。ここで、Ｓｔｈは信号強度Ｓｔｔの許容基準値、±ΔＳｔｈは信号強度Ｓｔｔの許容変動幅である。
【００５３】
ステップ６０６において、タイマＴ２の計時値が故障診断期間Ｔｔより大のときはステップ６０９に進み、テストトーンエラーフラグをクリアし、ステップ６０１に戻る。このとき、テストトーン信号生成部２５からのテストトーン信号の生成が停止される。
【００５４】
ステップ６０７において、故障判定基準を満たす場合は、故障発生と判断し、ステップ６０８でテストトーンエラーフラグを出力し、上位システム１４に故障情報を伝達した後６０１に戻る。このとき、テストトーン信号生成部２５からのテストトーン信号の生成が停止される。
【００５５】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、通常の処理信号の周波数帯域０〜Ｆｓ／２の一部の周波数Ｆｔｔを故障診断用の信号周波数とし、この故障診断用の信号を通常処理の信号に重畳させる。そして、被診断回路であるアナログ処理部９を通過した通常処理信号及び故障診断用信号をＡ／Ｄ変換器１０を介してＦＦＴ処理部１１に供給し、周波数スペクトラムを得て、故障診断用の信号と通常処理用の信号とを分別する。この分別した故障診断用信号の基づいて、故障診断を行う。、故障の判定は、アナログ信号処理部９とＡ／Ｄ変換器１０が正常であるときの診断信号の値と比較することで行うことができる。
【００５６】
また、故障診断用信号を通常処理信号に重畳する場合には、通常処理信号が故障診断用信号の周波数付近（Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１）となるときがあるため、このときには、故障診断信号を発生させないため、通常処理信号を処理する機能が損なわれることが回避される。
【００５７】
したがって、被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ、被診断回路（アナログ信号処理部９、Ａ／Ｄ変換器１０）の診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することができる。
【００５８】
つまり、図４において、ミキサ８とアナログ信号処理部９との間に、ミキサ８からの信号と、テストトーン信号生成部２５からの信号とのいずれかをアナログ信号処理部９に入力させるかの切り換え手段が不要であり、この切り換え手段の切り換え動作タイミングを制御するためのソフトウエアも不要である。
【００５９】
そして、通常の処理信号と故障診断用信号とを重畳させることができるので、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能となる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更又は変形を行うことができる。
【００６１】
例えば、上記実施形態では信号の分別手段にＦＦＴ処理を用いたが、通常動作時の信号と診断信号とが分別可能であれば、他の信号処理手段でもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、本発明をミリ波レーダに適用したが、本発明に必要な要素が揃っていれば、レーダに限らず他の製品でも適用できる。
【００６３】
例えば、工場の製造ラインにおける製品の流れを監視する装置の故障診断にも適用可能である。
【００６４】
また、本発明の他の実施形態としては、次のものがある。
アナログ信号処理部９からの信号をＡ／Ｄ変換器１０のみならず、別個設けた帯域フィルタ（Ｆｔｈ±（ΔＦｔｈ＋α））に供給し、その後、Ａ／Ｄ変換してテストトーンピーク判断部２６に供給する。さらに、Ａ／Ｄ変換器１０からの信号をＦＦＴ処理部１１のみならず、テストトーンピーク判断部２６に供給する。
【００６５】
そして、テストトーンピーク判断部２６は、Ａ／Ｄ変換器１０からの信号に基づいて、ターゲットピーク信号の周波数ＦｔがＦｔ＝Ｆｔｈ±ΔＦｔｈ１に存在するか否か及びノイズフロアが所定値以下か否かを判断する。ＦｔがＦｔｈ±ΔＦｔｈ１に存在しない場合に、テストトーン信号を発生させ、上記別個設けた帯域フィルタからの診断信号に基づいて、故障診断を行う。
【００６６】
なお、この場合、ＦＦＴ処理部１１からの信号は、テストトーンピーク判断部２６への供給は、不要である。
【００６７】
なお、図４において、ＦＦＴ処理部１１と、ターゲット処理部１２と、テストトーンピーク判断部２６とは、マイクロプロセッサ（コンピュータ（ディジタル回路））により、構成することが可能である。
【００６８】
この場合、コンピュータの動作を行うための動作プログラムが考えられる。
つまり、対象物から得られる第１の周波数範囲内の被処理信号が供給される信号処理部９と、被処理信号に重畳して、信号処理部９に供給され、第１の周波数範囲内の第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部２５と、信号処理部９からの出力信号に基づいて、情報処理を行うコンピュータとを備えた故障診断機能付信号処理装置のコンピュータの動作プログラムである。
【００６９】
この動作プログラムは、信号処理部９からの出力信号を周波数分析し、被処理信号（ミキサ８からの出力信号）が第２の周波数と同等の周波数を有するか否かを判断し、被処理信号が第２の周波数と同等の周波数を有するときには、故障診断用信号発生部２５からの故障診断用信号の発生を禁止する。
【００７０】
そして、被処理信号が第２の周波数と同等の周波数を有していないときには、故障診断用信号発生部２５から故障診断用信号を発生させ、信号処理部９からの出力信号を周波数分析し、故障診断用信号を判別する。判別した故障診断用信号に基づいて、信号処理部９の故障を判断する。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、被診断回路に対して通常の信号発生部と故障診断用信号発生部との接続切り換えが不要であり、かつ、通常の処理機能を実行しつつ診断を行うことが可能な故障診断機能付信号処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なミリ波レーダ装置の説明図である。
【図２】ミリ波レーダ装置のアナログ信号処理部の構成図である。
【図３】Ａ／Ｄ変換器及びＦＦＴ処理部の動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明の一実施形態である故障診断機能付信号処理装置の概略構成図である。
【図５】テストトーン信号とテストトーンピーク信号の波形を示す図である。
【図６】本発明におけるの信号処理動作フローチャートである。
【符号の説明】
１ ミリ波レーダ装置
２ テストトーン装置
３ 送信制御部
４ 発振器
５、７ アンテナ
６ ターゲット
８ ミキサ
９ アナログ信号処理部
１０ Ａ／Ｄ変換器
１１ ＦＦＴ処理部
１２ ターゲット処理部
１３ 通信ドライバ
１４ 上位システム
１５ 自車両
１６ プリアンプ部
１７ ＤＣサーボ部
１９ 復調部
２０ Ｓ／Ｈ部
２１ ２次アンプ部
２５ テストトーン信号生成部
２６ テストトーンピーク判断部
Claims (7)
- 対象物から得られる第１の周波数の被処理信号が供給される信号処理部と、
上記第１の被処理信号に重畳して、上記信号処理部に供給される第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部と、
上記信号処理部により信号処理された信号が供給され、この供給された信号を上記第１の周波数の信号と、上記第２の周波数の信号とに分別する周波数分別部と、
上記周波数分別部によって分別された第２の周波数の信号に基づき、上記信号処理部の故障を診断する故障診断部と、
上記周波数分別部によって分別された第１の周波数の信号に基づき、上記対象物についての情報を抽出し処理する情報処理部と、
を備えることを特徴とする故障診断機能付信号処理装置。 - 周囲環境の変化に応じたアナログ信号を出力するセンサと、このセンサからの出力信号を信号処理するアナログ回路と、このアナログ回路の出力信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換されたセンサ信号をディジタル信号処理するディジタル回路とを有する故障診断機能付信号処理装置において、
上記アナログ回路の故障を診断するための診断信号を生成し、この診断信号と上記センサ信号とを重畳して、上記アナログ回路に入力する診断信号生成回路と、
上記アナログ回路からの出力信号をディジタル変換し、信号処理してセンサ信号と診断信号とに分別する分別手段と、
上記分別手段により分別された診断信号を用いて上記アナログ回路と上記Ａ／Ｄ変換器の故障を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とする故障診断機能付信号処理装置。 - 請求項２記載の故障診断機能付信号処理装置において、上記センサ信号と上記診断信号とが、分別手段の一定の分別範囲内となり、分別できないと判断される場合には、上記診断信号の生成および故障診断を禁止することを特徴とする故障診断機能付信号処理装置。
- 請求項２又は３記載の故障診断機能付信号処理装置において、上記故障判定手段は、上記アナログ回路と上記Ａ／Ｄ変換器が正常であるときの診断信号の値と比較して故障判定を行うことを特徴とする故障診断機能付信号処理装置。
- 請求項２、３又は４のうちのいずれか一項記載の故障診断機能付信号処理装置において、上記分別手段は、ＦＦＴ処理によりセンサ信号と診断信号とに分別することを特徴とする故障診断機能付信号処理装置。
- 請求項２、３、４又は５のうちのいずれか一項記載の故障診断機能付信号処理装置において、上記センサは、車両の前方または後側方に電波を送信し、物体からの反射波を検知し、検知した信号に応じたアナログ信号を出力することを特徴とする故障診断機能付信号処理装置。
- 対象物から得られる第１の周波数範囲内の被処理信号が供給される信号処理部と、上記被処理信号に重畳して、上記信号処理部に供給され、第１の周波数範囲内の第２の周波数の故障診断用信号を出力する故障診断用信号発生部と、上記信号処理部からの出力信号に基づいて、情報処理を行うコンピュータとを備えた故障診断機能付信号処理装置の上記コンピュータの動作プログラムにおいて、
上記信号処理部からの出力信号を周波数分析し、上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有するか否かを判断し、
上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有するときには、故障診断用信号発生部からの故障診断用信号の発生を禁止し、
上記被処理信号が上記第２の周波数と同等の周波数を有していないときには、故障診断用信号発生部から故障診断用信号を発生させ、
上記信号処理部からの出力信号を周波数分析し、上記故障診断用信号を判別して、判別した故障診断用信号に基づいて、上記信号処理部の故障を判断することを特徴とする故障診断機能付信号処理装置のコンピュータ動作プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002338418A JP3898626B2 (ja) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | 故障診断機能付信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002338418A JP3898626B2 (ja) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | 故障診断機能付信号処理装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004171402A true JP2004171402A (ja) | 2004-06-17 |
| JP2004171402A5 JP2004171402A5 (ja) | 2005-06-02 |
| JP3898626B2 JP3898626B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=32701658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002338418A Expired - Fee Related JP3898626B2 (ja) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | 故障診断機能付信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3898626B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032495A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Murata Mfg Co Ltd | レーダ装置 |
| JP2011242232A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 車載レーダ装置 |
| KR200459983Y1 (ko) | 2011-12-20 | 2012-04-26 | 국방과학연구소 | 함정용 추적레이더 장치를 진단하는 진단장비 및 진단 시스템 |
| WO2013076126A1 (de) * | 2011-11-24 | 2013-05-30 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Radargerät und verfahren zur erkennung eines ausfalls eines empfangskanals eines radargerätes |
| US9882573B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-01-30 | Denso Corporation | Method of fabricating electronic device and limit value setting apparatus |
| CN108717496A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-10-30 | 北京无线电测量研究所 | 雷达天线阵面故障检测方法及系统 |
| CN111337891A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-26 | 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院士官学校 | 活动目标侦察校射雷达故障诊断仪及诊断方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6003816B2 (ja) * | 2013-06-10 | 2016-10-05 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ |
-
2002
- 2002-11-21 JP JP2002338418A patent/JP3898626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032495A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Murata Mfg Co Ltd | レーダ装置 |
| JP2011242232A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 車載レーダ装置 |
| WO2013076126A1 (de) * | 2011-11-24 | 2013-05-30 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Radargerät und verfahren zur erkennung eines ausfalls eines empfangskanals eines radargerätes |
| US9470781B2 (en) | 2011-11-24 | 2016-10-18 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Radar device and a method for detecting a malfunction of a receiver channel of a radar device |
| KR200459983Y1 (ko) | 2011-12-20 | 2012-04-26 | 국방과학연구소 | 함정용 추적레이더 장치를 진단하는 진단장비 및 진단 시스템 |
| US9882573B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-01-30 | Denso Corporation | Method of fabricating electronic device and limit value setting apparatus |
| CN108717496A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-10-30 | 北京无线电测量研究所 | 雷达天线阵面故障检测方法及系统 |
| CN108717496B (zh) * | 2018-05-22 | 2022-04-05 | 北京无线电测量研究所 | 雷达天线阵面故障检测方法及系统 |
| CN111337891A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-26 | 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院士官学校 | 活动目标侦察校射雷达故障诊断仪及诊断方法 |
| CN111337891B (zh) * | 2020-03-23 | 2023-05-12 | 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院士官学校 | 活动目标侦察校射雷达故障诊断仪及诊断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3898626B2 (ja) | 2007-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3639056B2 (ja) | レーダ装置の故障判別装置 | |
| JP3428009B2 (ja) | 車両用レーダ装置 | |
| JP4747652B2 (ja) | Ｆｍｃｗレーダ | |
| JP2657020B2 (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 | |
| US7642950B2 (en) | Radar device with transmission output control and transmission output control function abnormality determining means | |
| JP3788322B2 (ja) | レーダ | |
| US9372261B2 (en) | Radar device and method of processing signal | |
| US6320531B1 (en) | FM-CW radar system for measuring distance to and relative speed of target | |
| JP4931956B2 (ja) | 車載電波パルスレーダ装置 | |
| US8674873B2 (en) | Signal processing apparatus, radar apparatus, object detection system, signal processing method, and computer-readable medium | |
| JP2010112937A (ja) | 信号処理装置、及びレーダ装置 | |
| JP2003329768A (ja) | レーダ装置 | |
| US11921196B2 (en) | Radar device, observation target detecting method, and in-vehicle device | |
| JP3664671B2 (ja) | ミリ波レーダ装置 | |
| JP4627749B2 (ja) | 車載用レーダ装置 | |
| JP3898626B2 (ja) | 故障診断機能付信号処理装置 | |
| JP2008089505A (ja) | レーダ装置 | |
| JPH07198826A (ja) | 自己診断機能付きレーダー装置、および、平面アンテナ | |
| JP4390359B2 (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 | |
| JP3639512B2 (ja) | 車載用レーダ装置 | |
| JPH0688870A (ja) | 自己故障検知機能付自動車衝突防止レーダ | |
| JP4353008B2 (ja) | 車載レーダ装置 | |
| JP3565638B2 (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ故障検知装置 | |
| JP3492199B2 (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダの信号処理装置 | |
| JP3344368B2 (ja) | レーダ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040806 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040806 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060707 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060925 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061219 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061221 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3898626 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |