專利名稱：雷達(dá)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用對連續(xù)波(CW)進(jìn)行頻率調(diào)制(FM)的發(fā)送信號的FM-CW雷達(dá)裝置，其是具備能夠?qū)τ砂l(fā)送信號產(chǎn)生的反射波的接收進(jìn)行切換的多個(gè)天線，進(jìn)行數(shù)字波束成形(DBF)處理的電子掃描方式的雷達(dá)裝置。
背景技術(shù)：
以往的DBF型的雷達(dá)裝置，具備將使發(fā)送信號作為電磁波進(jìn)行發(fā)射的發(fā)送部；由把電磁波到達(dá)物體后由該物體反射的電磁波當(dāng)作接收信號進(jìn)行接收的多個(gè)元件天線(單元天線)構(gòu)成的陣列天線。各個(gè)元件天線分別被連接到切換開關(guān)的多個(gè)輸入端子，與該多個(gè)輸入端子中的任意一個(gè)擇一地切換連接到切換開關(guān)的輸出端子。通過使用發(fā)送信號的一部分對由輸出端子得到的來自所選擇的天線的接收信號進(jìn)行下變頻，生成發(fā)送信號與接收信號之間的差信號，在接收部的信號處理部中把該差信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過對該數(shù)字信號進(jìn)行規(guī)定的處理，檢測距物體的距離或相對速度。這些公開于例如特開平11-160423號公報(bào)。
另外，例如，就如在特開平11-64485號公報(bào)所公開的那樣，開發(fā)出了在陣列天線結(jié)構(gòu)的雷達(dá)裝置中，通過以各個(gè)天線共同具有1個(gè)前端并依次切換連接各個(gè)天線的方式構(gòu)成，直接耦合到各個(gè)天線上不再需要設(shè)置分別與其對應(yīng)的高頻(RF)接收電路的雷達(dá)裝置。
另外，例如，在特開平11-311668號公報(bào)中，公開了具備發(fā)送部、陣列天線部、切換開關(guān)部、接收電路部以及數(shù)字信號處理部，依次切換連接陣列天線部的各個(gè)天線，在數(shù)字信號處理部中施行數(shù)字波束成形處理以進(jìn)行物體的檢測的FM-CW雷達(dá)裝置。在該雷達(dá)裝置中，切換開關(guān)部選擇性地切換各天線中的某一個(gè)到產(chǎn)生差頻(差拍)信號的接收部，在頻率調(diào)制的重復(fù)周期的一個(gè)周期中選擇多個(gè)天線的一部分，在所選擇的天線之間反復(fù)進(jìn)行切換連接。通過該構(gòu)成，使得與天線的個(gè)數(shù)無關(guān)地用一組RF接收電路、高頻段的混頻器、模-數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換器等昂貴器件即可。
在上述的現(xiàn)有技術(shù)的FW-CW雷達(dá)裝置中，由于采用一邊依次切換各天線一邊實(shí)施DBF處理、檢測接收信號的相位差的電子掃描方式，所以如果在接收電路部存在任何零件故障或由于使用環(huán)境的溫度變動導(dǎo)致的特性變化，就會給接收信號的相位差的檢測帶來異常。
但是，在上述的特開平11-311668號公報(bào)中所公開的現(xiàn)有技術(shù)的FM-CW雷達(dá)裝置，僅僅具備一組包括RF接收電路、高頻段的混頻器、模-數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換器等的接收電路部。由于接收信號要在該接收電路部中進(jìn)行處理，所以存在這樣的問題即使在接收電路部自身中發(fā)生了上述的特性變化，也不能判斷出在其處理結(jié)果中存在相位差檢測的異常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可以利用接收電路部本身自查該接收電路部的特性變化，在該自查的結(jié)果判斷為在接收電路部內(nèi)存在特性變化的情況下，能夠?qū)υ撎匦赃M(jìn)行修正，在發(fā)生異常時(shí)，可以輸出故障診斷信息等的雷達(dá)裝置。
為了解決以上的課題，本發(fā)明的雷達(dá)裝置具備發(fā)射發(fā)送信號的發(fā)送部；接收基于上述發(fā)送信號的來自物體的反射波的多個(gè)天線；把上述多個(gè)天線的各個(gè)輸出端子依次擇一地切換連接到輸入端子的第1切換開關(guān)；用上述發(fā)送信號的一部分對輸入到上述第1切換開關(guān)的上述輸入端子上的來自各個(gè)天線的接收信號進(jìn)行下變頻的下變頻部；把上述下變頻部的輸出擇一地切換連接到第1～第n濾波電路的第2切換開關(guān)；把上述第1～第n濾波電路的各個(gè)輸出輸入到第1～第nAD轉(zhuǎn)換器，對從該第1～第nAD轉(zhuǎn)換器輸出的第1～第n輸出信號進(jìn)行規(guī)定的處理，檢測距上述物體的距離或與上述物體之間的相對速度的數(shù)字信號處理部；對根據(jù)從上述多個(gè)天線中所選擇的特定天線接收的上述接收信號輸出的第1～第n輸出信號之中選擇的2個(gè)輸出信號進(jìn)行比較，判斷第1～第n輸出信號的特性變化，修正該特性的差的信號特性判斷部。
另外，上述信號特性判斷部通過對包含于各個(gè)上述第1處理信號和第2處理信號的信號電平和/或相位進(jìn)行比較，進(jìn)行上述第1～第n輸出信號的特性變化的判斷。
上述信號特性判斷部控制上述第1切換開關(guān)，從上述多個(gè)天線中選擇特定天線，控制上述第2切換開關(guān)，根據(jù)該特定天線的接收信號生成上述第1～第n輸出信號，在判斷為存在上述特性差的情況下，對分別連接到上述第1～第nAD轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)的第1～第n調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，修正該特性差。
進(jìn)一步，在上述各個(gè)第1～第n調(diào)節(jié)器中包含通過上述信號特性判斷部進(jìn)行控制的可變增益放大器和/或可變相位器。
另外，上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性差的情況下，計(jì)算針對與該特性差對應(yīng)的對上述第1～第n輸出信號的修正值，上述數(shù)字信號處理部根據(jù)上述修正值對上述第1～第n輸出信號進(jìn)行修正。
上述信號特性判斷部在上述數(shù)字信號處理部進(jìn)行的檢測距上述物體的距離或與上述物體的相對速度的識別處理中，間歇地進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理。
上述信號特性判斷部在識別到與上述物體之間的相對的上述距離不變時(shí)，進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理，特別是在上述信號特性判斷部識別到安裝有該裝置的車輛處于行進(jìn)停止中時(shí)，進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理。
另外，上述信號特性判斷部在上述第1～第n輸出信號的信號電平或相位大于等于規(guī)定值或處于規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理，上述信號特性判斷部與上述第1～第n輸出信號相關(guān)聯(lián)地存儲所計(jì)算的上述修正值，根據(jù)基于上述修正值進(jìn)行了修正的上述第1～第n輸出信號執(zhí)行上述識別處理。
上述信號特性判斷部根據(jù)外部指示進(jìn)行關(guān)于上述第1～第n輸出信號的特性變化的判斷處理，上述信號特性判斷部進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理作為該裝置的初始化調(diào)整，在存在該特性變化的情況下，與上述第1～第n輸出信號相關(guān)聯(lián)地存儲所計(jì)算的上述修正值。
上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性變化時(shí)，向外部報(bào)知，進(jìn)一步，上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性變化時(shí)，在該特性變化不在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，向外部輸出故障診斷信息。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)裝置，無須特別準(zhǔn)備用來進(jìn)行修正的裝置，即使在通常動作時(shí)，也可以正確且迅速地判斷出在包含濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器的接收電路系統(tǒng)中存在特性變化或已經(jīng)發(fā)生了特性變化的情況，該濾波電路對用陣列天線接收的接收信號進(jìn)行處理，并根據(jù)其結(jié)果對接收電路系統(tǒng)進(jìn)行修正處理，所以在工廠出廠時(shí)的初始調(diào)整中，可以簡單地對由接收電路系統(tǒng)的處理性能的差產(chǎn)生的接收信號的特性的偏差進(jìn)行修正，另外，對于動作中的環(huán)境變化所產(chǎn)生的溫度變動，也可以隨時(shí)進(jìn)行修正，可以時(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)精度提高。
另外，根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)裝置，由于即使在與多個(gè)接收天線對應(yīng)地具有的多個(gè)接收電路系統(tǒng)中原本就存在性能差，或者發(fā)生各接收電路系統(tǒng)自身的時(shí)效變化導(dǎo)致的特性劣化，雷達(dá)裝置動作中的各接收電路系統(tǒng)的異常動作，也可以與由該異常引起的特性變化等相對應(yīng)地被進(jìn)行修正處理，所以無論什么時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)裝置的識別處理的精度提高。


以下，參照

本發(fā)明。
圖1是說明進(jìn)行數(shù)字波束成形處理的FM-CW方式的雷達(dá)裝置的基本構(gòu)成的圖。
圖2是說明圖1所示的雷達(dá)裝置的下變頻后的2個(gè)接收電路系統(tǒng)的輸出信號間的特性變化的波形圖。
圖3是說明修正FM-CW方式的雷達(dá)裝置的下變頻后的2個(gè)接收電路系統(tǒng)的輸出信號間的特性差的原理的波形圖。
圖4是說明本發(fā)明的雷達(dá)裝置的實(shí)施方式的構(gòu)成的圖。
圖5是說明本發(fā)明的雷達(dá)裝置的信號特性判斷的處理動作的步驟的流程圖。
圖6是說明本發(fā)明的雷達(dá)裝置的另一實(shí)施方式的構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，雖然要說明本發(fā)明的雷達(dá)裝置的實(shí)施方式，但在對該實(shí)施方式進(jìn)行說明之前，為了使由本發(fā)明帶來的效果變得明確，先對作為本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的根本的進(jìn)行數(shù)字波束成形(DBF)處理的電子掃描方式的雷達(dá)裝置進(jìn)行說明。
FM-CW雷達(dá)裝置，例如，通過向作為目標(biāo)的前方的車輛等輸出進(jìn)行了三角波形狀的頻率調(diào)制的連續(xù)的發(fā)送波，并接收該發(fā)送波的反射波，例如求出與前方的車輛之間的距離。即得到來自雷達(dá)裝置的發(fā)送波在前方的車輛處被反射后，對反射波的接收信號與發(fā)送信號進(jìn)行混頻所得到的差頻信號(雷達(dá)信號)。對該差頻信號進(jìn)行快速傅立葉變換后進(jìn)行頻率分析。由于頻率分析后的差頻信號中會產(chǎn)生對于目標(biāo)而功率變大的峰值，所以取得對應(yīng)于該峰值的峰值頻率。
在該峰值頻率中，包含與距離有關(guān)的信息，由于與前方的車輛之間的相對速度所產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，在FM-CW波的各個(gè)三角波的上升區(qū)間和下降區(qū)間中，該峰值頻率有所不同。因此，可以由該上述區(qū)間和下降區(qū)間的峰值頻率得到與前方的車輛之間的距離和相對速度。另外，在前方存在多個(gè)車輛的情況下，通過進(jìn)行成對處理，對于各個(gè)車輛取得一對上升區(qū)間和下降區(qū)間的峰值頻率。
在如上可以檢測距離和相對速度的FM-CW雷達(dá)裝置中，從調(diào)制信號發(fā)生器給電壓控制振蕩器加上調(diào)制信號進(jìn)行FM調(diào)制的FM調(diào)制波，作為發(fā)送信號通過發(fā)送天線向外部發(fā)送，并且發(fā)送信號的一部分被分路后加到作為下變頻部的混頻器。另一方面，用天線接收從作為目標(biāo)的物體反射的反射波，在混頻器與電壓控制振蕩器的輸出信號進(jìn)行混頻，產(chǎn)生差頻信號。該差頻信號通過帶通濾波電路輸入到AD轉(zhuǎn)換器，在那里進(jìn)行數(shù)字采樣后，在數(shù)字信號處理部中利用快速傅立葉變換等進(jìn)行信號處理，求得距離和相對速度。
數(shù)字波束成形(DBF)處理對由多個(gè)接收天線構(gòu)成的陣列天線的各個(gè)接收信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，然后取入到數(shù)字信號處理部，在數(shù)字信號處理部中進(jìn)行波束掃描或旁瓣特性等的調(diào)整。
采用DBF處理的雷達(dá)裝置是用數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)相控陣列天線的移相器的功能的裝置。在該DBF型雷達(dá)裝置中，從調(diào)制信號發(fā)生器給電壓控制振蕩器加上調(diào)制信號進(jìn)行FM調(diào)制，并使FM調(diào)制波成為發(fā)送信號，通過發(fā)送天線向外部發(fā)送，并且發(fā)送信號的一部分被分路，加到與接收天線的個(gè)數(shù)對應(yīng)的多個(gè)混頻器上。另一方面，被物體反射的反射波被多個(gè)接收天線接收，來自各個(gè)接收天線的接收信號經(jīng)過各自的放大器后輸入到多個(gè)混頻器，在這里與來自電壓控制振蕩器的輸出信號進(jìn)行混頻后，產(chǎn)生各自的差頻信號。
所產(chǎn)生的各個(gè)差頻信號，經(jīng)過各自的帶通濾波器后，由各個(gè)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送到數(shù)字信號處理部。在數(shù)字信號處理部(DSP)中對來自各個(gè)信道的數(shù)字信號進(jìn)行移相處理，進(jìn)行全信道的合成，形成多波束。
DBF的特征是，由于把全部接收天線的信號作為數(shù)字信號取入后，可以以之為基礎(chǔ)在任意的方向上進(jìn)行波束合成，所以取入1次就可以形成多個(gè)波束。
對這樣的DBF型的FM-CW方式的雷達(dá)裝置進(jìn)行了改良的具體例，示于圖1。圖1所示的雷達(dá)裝置的構(gòu)成，成為本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的基本。在該雷達(dá)裝置中具備由多個(gè)天線構(gòu)成的陣列天線，在圖1在例子中，陣列天線包括發(fā)送天線AT、接收天線AR1、AR2。由發(fā)送天線AT、放大器1、標(biāo)記為VCO的電壓控制振蕩器2和標(biāo)記為MOD的調(diào)制信號發(fā)生器3形成發(fā)送部。
另外，在該雷達(dá)裝置中，具備把接收天線AR1、AR2擇一地切換連接到放大器5上的標(biāo)記為SW1的第1切換開關(guān)4；把發(fā)送信號的一部分與接收信號進(jìn)行混頻的混頻器6；把混頻后的信號擇一地向標(biāo)記為BP1、BP2的帶通濾波器81、82輸入的標(biāo)記為SW2的第2切換開關(guān)7；輸入帶通濾波器81、82的各自的輸出，被組裝到標(biāo)記為DSP的數(shù)字信號處理部9內(nèi)，標(biāo)記為AD1、AD2的AD轉(zhuǎn)換器91和92。
由放大器5和混頻器6形成下變頻部，由帶通濾波器81、82和AD轉(zhuǎn)換器91、92形成接收電路部。在圖1所示的雷達(dá)裝置的例子中，是接收天線為2個(gè)的情況，而且與該2個(gè)的天線相對應(yīng)地具備2個(gè)把帶通濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器成組的接收電路系統(tǒng)。在圖1中，代表性地示出了具備有2個(gè)接收天線的例子，接收電路部構(gòu)成為，與接收天線的個(gè)數(shù)相對應(yīng)地具備多個(gè)由帶通濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器成的組構(gòu)成的接收電路系統(tǒng)，并由第2切換開關(guān)擇一地進(jìn)行切換連接。
在如此構(gòu)成的雷達(dá)裝置中，給電壓控制振蕩器2的輸出信號加上來自調(diào)制信號發(fā)生器3的調(diào)制信號生成FM調(diào)制信號，該FM調(diào)制信號作為發(fā)送信號通過發(fā)送天線AT向外部發(fā)送。與此同時(shí)，該發(fā)送信號的一部分在分路后加入到作為下變頻部的混頻器6。另一方面，基于被物體反射的發(fā)送信號的反射波，作為接收信號用接收天線AR1、AR2進(jìn)行接收。在這里，設(shè)接收天線AR1、AR2的信號通路分別為信道ch1、chn。用第1切換開關(guān)4使多個(gè)接收天線的各個(gè)輸出端子通過放大器5擇一地與作為下變頻部的混頻器6的輸入端子依次切換連接，切換來自各個(gè)信道ch1、ch2的輸入到下變頻部的信號。
該切換動作根據(jù)從數(shù)字信號處理部9具有的切換信號發(fā)生器輸出的信號進(jìn)行控制。該切換信號是具有規(guī)定頻率的時(shí)鐘信號，信道ch1、ch2的接收信號在規(guī)定頻率的切換信號的上升沿和下降沿進(jìn)行信道的切換。其結(jié)果是，在基于時(shí)鐘信號的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，信道ch1與放大器5連接，在下一個(gè)的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，信道ch2與放大器5連接。以后同樣地在下一個(gè)規(guī)定時(shí)間內(nèi)信道ch1和ch2交替地與放大器5連接。這樣可以用完全相同的時(shí)間間隔周期切換信道。
輸入到放大器5的接收信號，向作為下變頻部的混頻器6輸入，與來自電壓控制振蕩器2的發(fā)送信號進(jìn)行混頻并進(jìn)行下變頻，生成差頻信號。該差頻信號輸出到第2切換開關(guān)7。第2切換開關(guān)7以該差頻信號擇一地依次輸入到分別具有帶通濾波電路81、82和AD轉(zhuǎn)換器91、92的2個(gè)信道的方式，進(jìn)行切換。該切換動作根據(jù)來自數(shù)字信號處理部9具有的切換信號發(fā)生器的信號而被控制，在上述周期與由第1切換開關(guān)4進(jìn)行的天線切換動作同步。
帶通濾波電路81和82，分別連接到AD轉(zhuǎn)換器91和92，輸入到帶通濾波電路81和82的信號，分別通過AD轉(zhuǎn)換器81和82轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在數(shù)字信號處理部9利用快速傅立葉變換等進(jìn)行信號處理。然后，對于來自各個(gè)信道的數(shù)字信號進(jìn)行相位處理，進(jìn)行全信道合成，測定距離和相對速度。
在圖1所示的雷達(dá)裝置中，雖然使接收天線的個(gè)數(shù)和帶通濾波電路的個(gè)數(shù)相同，但是帶通濾波電路的個(gè)數(shù)也可以比接收天線的個(gè)數(shù)少。但帶通濾波電路的個(gè)數(shù)至少需要是必須同時(shí)切換的接收天線的個(gè)數(shù)。例如，如果同步進(jìn)行切換的接收天線的個(gè)數(shù)為2，帶通濾波電路的個(gè)數(shù)也要是2。
另外，在圖1中，雖然設(shè)置有多個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，但是也可以另外插入第3切換開關(guān)，使AD轉(zhuǎn)換器為1個(gè)，通過第3切換開關(guān)切換連接多個(gè)帶通濾波器。此時(shí)，第3切換開關(guān)的切換動作，根據(jù)從數(shù)字信號處理部9的切換信號發(fā)生器5輸出的信號而被控制，與接收天線的切換動作同步進(jìn)行。
如圖1所示，在截至目前所提出的DBF型的FM-CW方式的雷達(dá)裝置中，具有剛好與接收天線的個(gè)數(shù)對應(yīng)的數(shù)量的、由帶通濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器的組構(gòu)成的接收電路系統(tǒng)作為接收電路部。這里，在圖2示出輸入到雷達(dá)裝置的用來進(jìn)行距離和相對速度檢測的識別處理的接收電路部的輸入波形和輸入到接收電路部的AD轉(zhuǎn)換器的輸入波形。圖2的(a)，示出的是信道ch1和ch2在第1切換開關(guān)4被切換，被輸入到向下變頻部，并由其輸出的輸出信號的波形，圖2的(b)示出的是在第2切換開關(guān)7進(jìn)行切換，分別輸入到帶通濾波電路81或82，并在那里進(jìn)行了處理的輸入到AD轉(zhuǎn)換器91或92的輸入信號的波形。
由于如果構(gòu)成接收電路部的2個(gè)接收電路系統(tǒng)具有相同的特性，則接收天線AR1、AR2也具有相同特性，所以下變頻部的輸出信號的信道ch1和ch2的信號波形，理應(yīng)成為在時(shí)間上恰好錯(cuò)開了第1切換開關(guān)4的切換周期的相同波形。但是，例如，如果各個(gè)接收天線的特性存在差異，則如圖2的(a)所示，下變頻處理后的SPDT輸入信號的信道ch1和ch2的信號波形形狀就彼此不同。
因此，如圖2的(a)所示，在被包含于SPDT輸入信號的信道ch1和ch2的波形彼此不同的情況下，如圖2(b)所示，在帶通濾波電路81和82被進(jìn)行了濾波處理并輸入到AD轉(zhuǎn)換器91和92的信道信號ch1和ch2，波形也彼此不同?？芍诺佬盘朿h1比信道信號ch2的振幅低，信道信號ch1側(cè)的增益小，信道信號ch1和ch2的相位有偏移。如果根據(jù)這些信道信號ch1和ch2進(jìn)行方位檢測，則由于在各個(gè)波形間存在信號電平和相位的偏移，識別處理的方位檢測會發(fā)生異常。
雖然圖2說明的是由各個(gè)接收天線間的特性差導(dǎo)致的情況，但即使各個(gè)接收天線特性相同時(shí)，在具備多個(gè)接收電路系統(tǒng)的情況下存在各個(gè)接收電路系統(tǒng)間的特性差時(shí)，在被各個(gè)接收電路系統(tǒng)處理的各個(gè)信道信號中，也會產(chǎn)生與圖2的(b)所示的現(xiàn)象同樣的現(xiàn)象。在具備多個(gè)接收電路系統(tǒng)時(shí)，導(dǎo)致發(fā)生方位檢測異常的主要原因，可以舉出1)在制造時(shí)等未調(diào)整各個(gè)接收電路系統(tǒng)的增益、相位的情況，2)由于雷達(dá)裝置的使用環(huán)境的影響各個(gè)接收電路系統(tǒng)的增益、相位發(fā)生了偏差的情況，3)特定的接收電路系統(tǒng)發(fā)生了故障等的異常的情況等。
因此，在本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置中，通過進(jìn)行消除影響方位檢測的正確性的多個(gè)接收電路系統(tǒng)之間的特性差的修正，可以排除各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性變化或偏差對識別處理的影響。為此，在本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置中，利用在該雷達(dá)裝置中具備多個(gè)接收電路系統(tǒng)的情況，向各個(gè)接收電路系統(tǒng)供給通用的信道信號，檢測各個(gè)接收電路系統(tǒng)之間的特性差，根據(jù)該特性差自查接收電路系統(tǒng)的異常。
作為向各個(gè)接收電路系統(tǒng)供給通用的信道信號的方法，以選擇多個(gè)接收天線中的特定天線，向各個(gè)接收電路系統(tǒng)供給用該特定天線接收的接收信號的方式，對第1切換開關(guān)4和第2切換開關(guān)進(jìn)行控制。雖然在通常的識別處理中，第1切換開關(guān)4和第2切換開關(guān)7同步地切換連接對應(yīng)的接收天線和接收電路系統(tǒng)，但在進(jìn)行接收電路系統(tǒng)的異常的自查時(shí)，第1切換開關(guān)4以僅僅固定連接于特定天線的方式被控制，第2切換開關(guān)7以從多個(gè)接收電路系統(tǒng)中選擇2組的接收電路系統(tǒng)并分別對其進(jìn)行切換連接的方式被控制。由此，就可以以向各個(gè)相應(yīng)的接收電路系統(tǒng)供給用特定天線接收到的接收信號的信道信號的方式進(jìn)行控制。
在圖3中，用以圖1所示的雷達(dá)裝置為例的信道信號的波形示出了關(guān)于該接收電路系統(tǒng)的異常的自查的原理。在圖3(a)中，示出了從第2切換開關(guān)7輸出的輸出信號的波形。這時(shí)接收天線AR1由第1切換開關(guān)4選擇為特定天線。接收天線AR1接收從發(fā)送天線AT發(fā)送的發(fā)送信號的反射波。然后，根據(jù)該接收信號在下變頻部生成差頻信號。該差頻信號由第2切換開關(guān)7以通常識別處理中的切換周期進(jìn)行切換，產(chǎn)生信道信號ch1和ch2。
就如該信道信號ch11用粗線表示，信道信號ch12用細(xì)線表示的那樣，信道信號ch11和ch12以切換周期交替呈現(xiàn)，這些信號的包絡(luò)線成為差頻信號。信道信號ch11輸入到帶通濾波電路81，信道信號ch12輸入到帶通濾波電路82。
圖3(b)示出了既是帶通濾波電路的輸出，又是AD轉(zhuǎn)換器91、92的輸入信號的波形。AD轉(zhuǎn)換器91的輸入信號的波形用信道信號ch11表示，AD轉(zhuǎn)換器92的輸入信號的波形用信道信號ch12表示。由圖3(b)可知，如果所選擇的2組的接收電路系統(tǒng)的特性相同，那么信道信號ch11和信道信號ch12的波形也相同，但是如果這些接收電路系統(tǒng)存在特性差，那么信號波形的振幅和/或相位就會發(fā)生偏移。因此，如果檢測出信道信號ch11和信道信號ch12之間的信號電平和/或相位的偏移，則能夠自查這些接收電路系統(tǒng)之間的特性差。
下面，參照圖4和圖5，對圖1所示的雷達(dá)裝置采用的本實(shí)施方式，進(jìn)行關(guān)于上述的接收電路系統(tǒng)的異常的自查(自判斷)的原理的說明。圖4示出了該本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的構(gòu)成。圖4所示的本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置，由于完全沿用了圖1所示的雷達(dá)裝置的構(gòu)成，所以對相同構(gòu)成部分賦予相同符號。
在這里，在本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置中，在圖1的雷達(dá)裝置的數(shù)字信號處理部9中追加設(shè)置有信號特性判斷部93。并且，該信號特性判斷部93僅在進(jìn)行接收電路系統(tǒng)的信號特性判斷時(shí)，才控制第1切換開關(guān)4和第2切換開關(guān)7的切換動作，并根據(jù)由特定天線接收的接收信號得到的AD轉(zhuǎn)換器91和92的信道信號輸出，判斷多個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性差。根據(jù)該判斷結(jié)果，對信道信號的信號電平和/或相位進(jìn)行修正。
另外，在圖3所示的本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的例子中，為了修正信道信號的信號電平和/或相位，在各個(gè)接收電路系統(tǒng)中間的帶通濾波電路與AD轉(zhuǎn)換器之間插入有調(diào)節(jié)器101、102，各個(gè)調(diào)節(jié)器基于信號特性判斷部93在信號特性判斷時(shí)模擬地調(diào)整信號電平和/或相位，并保持該調(diào)整值。由此，在通常識別處理時(shí)，可以修正接收電路系統(tǒng)的特性差。調(diào)節(jié)器101、102包括可變增益放大器、相位器，在圖中標(biāo)記為L/P。
另外，對信道信號的調(diào)整功能，雖然如圖4所示可以采用向接收電路系統(tǒng)內(nèi)插入調(diào)節(jié)器的硬件方式實(shí)現(xiàn)，但也可以以在數(shù)字信號處理部9內(nèi)調(diào)整對信道信號進(jìn)行了AD轉(zhuǎn)換后的處理信號的軟件方式，在通常識別處理時(shí)對接收電路系統(tǒng)的特性差進(jìn)行修正。此時(shí)，由于在數(shù)字信號處理中要使用修正特性差的修正值，所以要預(yù)先將其存儲于存儲部。
如上，即使在各個(gè)接收電路系統(tǒng)之間原本就存在特性差，或者在動作中發(fā)生了特性差，也由于在以后的處理中根據(jù)該保持的或者存儲的修正值自動地修正在各個(gè)接收電路系統(tǒng)中進(jìn)行了處理的輸出信號，所以在通常的識別處理上就消除了各個(gè)接收電路系統(tǒng)間的特性差。即使在具備大于等于3個(gè)的多個(gè)接收天線的雷達(dá)裝置的情況下，也可以通過把與特定天線相關(guān)聯(lián)的接收電路系統(tǒng)和與其它接收天線相關(guān)聯(lián)的接收電路系統(tǒng)組合起來，反復(fù)進(jìn)行上述處理，對全部的接收電路系統(tǒng)修正接收電路系統(tǒng)間的特性差，得到整體一致的特性。
下面，就如到目前為止所進(jìn)行的說明那樣，參照圖5所示的流程圖，根據(jù)通過判斷接收電路系統(tǒng)間的信道信號的特性變化來消除接收電路系統(tǒng)的特性差的方法，對含于數(shù)字信號處理部9的信號特性判斷部93的實(shí)際的修正處理的步驟進(jìn)行說明。
圖5所示的修正處理的步驟，以圖4所示的雷達(dá)裝置的情況為例進(jìn)行說明。首先，當(dāng)最初在數(shù)字信號處理部9中作為處理部的主處理的通常的識別處理開始時(shí)，信號特性判斷部93起動。信號特性判斷部93具備定時(shí)器，通過該起動，定時(shí)器開始動作，例如，判斷是否已經(jīng)經(jīng)過了10秒(步驟S1)。
在這里，規(guī)定在未經(jīng)過10秒的情況下(步驟S1的Y)，數(shù)字信號處理部9執(zhí)行通常的識別處理，把第1切換開關(guān)4和第2切換開關(guān)7控制為使之進(jìn)行同步的切換動作(步驟S2)。
然后，數(shù)字信號處理部9對從帶通濾波電路81、82輸入的信道信號ch1、ch2進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理(步驟S3)。接著，進(jìn)行FFT處理，進(jìn)行方位檢測等的通常的識別處理(步驟S4)。然后返回到步驟S1，一直到經(jīng)過10秒為止，數(shù)字信號處理部9繼續(xù)進(jìn)行通常的識別處理。
另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過了10秒的情況下(步驟S1的N)，信號特性判斷部93對第1切換開關(guān)4進(jìn)行控制，把接收天線AR1、AR2中的任意一方當(dāng)作特定天線，固定地控制成ON狀態(tài)(步驟S5)。在圖4中，選擇接收天線AR1作為特定天線，接收天線AR1接收的信道信號ch1成為比較判斷的基準(zhǔn)。
接著，信號特性判斷部93對第2切換開關(guān)的切換連接進(jìn)行控制，從信道信號ch1生成信道信號ch11和ch12，分別輸入到帶通濾波電路81和82，使AD轉(zhuǎn)換器91和92對帶通濾波電路81和82的輸出進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理(步驟S6)。
在這里，信號特性判斷部93對信道信號ch11的AD轉(zhuǎn)換信號和信道信號ch12的AD轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行比較(步驟S7)。在這里，根據(jù)各個(gè)AD轉(zhuǎn)換信號判斷含于信道信號ch11和ch12的信號電平和/或相位的偏移，并計(jì)算其偏移量。該偏移量成為用來消除特性差的修正值。
接著，根據(jù)所計(jì)算的偏移量判斷信道信號ch11和ch12雙方的信號電平和/或相位是否等同(步驟S8)。
在這里，在判斷為各個(gè)信號電平和/或相位等同時(shí)(步驟S8的Y)，表明已修正完畢在制造過程中原本可能存在的各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性差，或者接收電路系統(tǒng)的性能還沒怎么劣化，認(rèn)為接收電路系統(tǒng)未發(fā)生特性變化，繼續(xù)以前的狀態(tài)，維持在上一次的修正處理中所求得的已經(jīng)設(shè)定的修正值(步驟S9)。然后，返回步驟S1，數(shù)字信號處理部93進(jìn)行通常的識別處理。
另外，在判斷為各個(gè)信號電平和/或相位不等同的情況下(步驟S8的N)，還要判斷信號電平值和/或相位值是否在規(guī)定的范圍外(步驟S10)。這主要是判斷接收電路系統(tǒng)的故障狀態(tài)。
在信號電平值和/或相位值在規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下(步驟10的N)，表明存在接收電路系統(tǒng)的性能可能正在劣化，或者特性可能因動作環(huán)境的溫度變動的影響而發(fā)生了的變化，根據(jù)在步驟A7中所計(jì)算的偏移量產(chǎn)生修正值，根據(jù)在本次的修正處理中所求得的修正值，更新在前一次的修正處理求得的已經(jīng)設(shè)定的修正值(步驟S11)。然后，返回步驟S1，數(shù)字信號處理部9進(jìn)行通常的識別處理。另外，也可以做成為使得在該更新時(shí)向外部報(bào)知該接收電路系統(tǒng)存在特性變化的情況。
另外，在信號電平值和/或相位值在規(guī)定范圍外的情況下(步驟S10的Y)，表明該接收電路系統(tǒng)已處于異常狀態(tài)，表明存在會對數(shù)字信號處理部9的通常的識別處理造成重大影響的危險(xiǎn)性，此時(shí)要輸出故障診斷信息，向外部報(bào)知接收電路系統(tǒng)的異常(步驟S12)。
例如，在來自接收電路系統(tǒng)的輸出中產(chǎn)生了在該識別處理中的處理過程中本不會發(fā)生的信號電平急劇變動的情況時(shí)，如果執(zhí)行關(guān)于接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理，就可以自動地檢知接收電路系統(tǒng)中的某一個(gè)突然發(fā)生了異常的情況，可以確切地報(bào)知雷達(dá)裝置的識別出了錯(cuò)。而且，作為步驟S12中故障診斷信息的輸出目的地，可以舉出進(jìn)行導(dǎo)航處理的電子控制裝置(ECU)、自動剎車控制(ACC)等。
如上所述，信號特性判斷部93控制第1切換開關(guān)4與第2切換開關(guān)的切換連接，根據(jù)特定天線接收的信道信號ch1，產(chǎn)生信道信號ch11和ch12，向各個(gè)接收電路系統(tǒng)輸入相同信道信號。根據(jù)具有相同特性的該信道信號，可以對各個(gè)接收電路系統(tǒng)的處理結(jié)果進(jìn)行比較。因此，即使各接收電路系統(tǒng)自身發(fā)生特性變化，或者各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性存在偏差，也可以利用針對該接收電路系統(tǒng)求得的修正值進(jìn)行修正使得不對通常的識別處理產(chǎn)生影響。
另外，在已向各個(gè)接收電路系統(tǒng)插入了調(diào)節(jié)器101和102的情況下，雖然可以通過信號特性判斷部93控制這些調(diào)節(jié)器進(jìn)行針對各個(gè)接收電路系統(tǒng)的修正處理，但也有必要判斷這些調(diào)節(jié)器的調(diào)整機(jī)構(gòu)是否在正常地發(fā)揮作用。在這樣的情況下，只要例如含于各個(gè)調(diào)節(jié)器的可變增益放大器是進(jìn)行ON·OFF控制來進(jìn)行調(diào)整的形式的放大器，就可以通過在各個(gè)接收電路系統(tǒng)間比較該ON·OFF控制狀態(tài)的差，判斷各個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)是否正常。如果在各個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)間在ON·OFF控制狀態(tài)上存在差異，則可以進(jìn)行調(diào)整。
以上，如圖5的流程圖所示，對含于數(shù)字信號處理部的信號特性判斷部判斷接收電路系統(tǒng)間的信道信號的特性變化，進(jìn)行修正處理以消除接收電路系統(tǒng)的特性差的情況進(jìn)行了說明。下面，說明該修正處理中的修正值的具體的計(jì)算例。
在這里說明的修正值的計(jì)算例中，要使用信道信號ch1的接收信號的AD轉(zhuǎn)換后的信道ch11和ch12的2個(gè)接收信號，設(shè)各自的接收信號為E1(t)、E2(t)，不論哪一個(gè)接收信號都僅僅當(dāng)作是基于來自既知的目標(biāo)的反射波的接收信號，各個(gè)接收信號可表示為
E1(t)＝C1·e-j2πft＝C1·e-jθ1(t)E2(t)＝C2·e-j(2πft-δ)＝C2·e-jθ2(t)在這里，C1、C2分別表示振幅，而θ1(t)、θ2(t)分別表示相位。另外，θ2(t)＝2πft-δ，表示接收信號E2(t)相對接收信號E1(t)具有相位偏移δ。
然而，在各個(gè)接收電路系統(tǒng)中存在特性差的狀態(tài)下，通常所接收的各個(gè)接收信號的振幅和相位分別有著C1≠C2、θ1≠θ2的關(guān)系。另一方面，如果在各個(gè)接收電路系統(tǒng)中不存在特性差，則C1＝C2、θ1＝θ2的關(guān)系成立，信道ch11和ch12的接收信號當(dāng)然成為相同的信號。
因此，利用該原理，為了以使接收信號‘ch11’和接收信號‘ch12’相等的方式進(jìn)行各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性修正，把振幅的修正值設(shè)為k，把相位的偏移修正值設(shè)為δ，則對于振幅C1、C2，相位θ1、θ2，可以表示為C1＝kC2θ1＝θ2+δ如此表示時(shí)，如果設(shè)修正后的信道Ch12的接收信號為E2’(t)，則變成為E2’(t)＝kC2·e-j{θ2(t)+δ}在這里，由于根據(jù)上述的C1＝kC2、θ1＝θ2+δ的關(guān)系，可以得到E2’(t)C1·e-j2πft＝E1所以可以根據(jù)修正值k和δ把信道Ch12的接收信號修正為與信道ch11的接收信號相同。
如上所述，可以根據(jù)修正值k和δ，以某一方的接收信號為基準(zhǔn)對2個(gè)信道的接收信號實(shí)現(xiàn)修正處理。因此，在圖5的流程的步驟S6執(zhí)行對AD轉(zhuǎn)換后的接收信號的FFT處理，在步驟S7根據(jù)FFT處理的結(jié)果可以由與既知的目標(biāo)的距離位置對應(yīng)的頻率的實(shí)數(shù)和虛數(shù)的解，計(jì)算振幅值C1、C2，和相位值θ1、θ2。
因此，如果計(jì)算出了振幅值C1、C2和相位值θ1、θ2，就可以用上述的C1＝kC2、θ1＝θ2+δ的關(guān)系求得信道ch11和信道ch12的修正值k和δ。
以上，雖然說明的是求出由信道ch1得到的信道ch11和信道ch12的修正值k和δ的情況，但如圖1所示的雷達(dá)裝置那樣，在接收側(cè)由天線AR1和AR2構(gòu)成的情況下，即使切換固定天線AR2，由信道ch2得到信道ch21和信道ch22的接收信號，也可以與上述的修正處理同樣地求得信道ch21和信道ch22的修正值k和δ。另外，對所求得的2組的修正值進(jìn)行比較，就可以求得接收天線AR1、AR2間的特性差。
另外，在進(jìn)一步增加接收天線數(shù)，與之相對應(yīng)地接收電路系統(tǒng)也增加了的多信道的雷達(dá)裝置的情況下，切換固定1個(gè)接收天線，向各個(gè)接收電路系統(tǒng)輸入用該接收天線接收的接收信號，生成多個(gè)信道ch1～chm。而且，也可以把作為基準(zhǔn)的信道例如信道ch1和從多個(gè)信道中選擇的其它的信道組合起來，依次選擇2個(gè)信道的組，對于每一個(gè)組求得修正值k和δ。
在圖5的流程圖中，對由信號特性判斷部93進(jìn)行的各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷方法和在特性變化了的情況下進(jìn)行的修正處理的步驟進(jìn)行了說明。在這里，通過定時(shí)器在數(shù)字信號處理部9的通常的識別處理中，例如以10秒的間隔，對各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性變化進(jìn)行了判斷處理。下面，對于除此之外究竟在什么樣的時(shí)候可以實(shí)施該接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理進(jìn)行說明。
也可以以從雷達(dá)裝置的外部向信號特性判斷部93發(fā)送處理指令，在任意的時(shí)刻實(shí)施的方式進(jìn)行接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理。例如，在工廠出廠時(shí)的產(chǎn)品檢查的階段，檢查部門發(fā)出指令使要出廠的產(chǎn)品的品質(zhì)均一化的情況下，就可以采用。另外，雷達(dá)裝置的使用者也可以在任意的定時(shí)下達(dá)指令，提高雷達(dá)裝置的識別處理的精度。
另一方面，就像雷達(dá)裝置已經(jīng)裝載到了車輛上的情況下那樣，也可以設(shè)定為使得在車輛行駛中的裝置動作中，在雷達(dá)裝置的通常的識別處理之間，間歇地而且自動地起動信號特性判斷部93，每當(dāng)這個(gè)時(shí)候都進(jìn)行修正處理。在圖5的例子中，雖然可以利用定時(shí)器每隔規(guī)定時(shí)間進(jìn)行一次修正處理，但也可以是每隔規(guī)定次數(shù)的通常識別處理執(zhí)行一次修正處理。
另外，也可以由車輛的速度表等檢測車速，在車輛停止時(shí)執(zhí)行接收電路系統(tǒng)的修正處理。在這里，在車速不是0而是行駛中的時(shí)候，繼續(xù)進(jìn)行通常的識別處理，在車輛停止車速為0的時(shí)候，按照上述的修正處理的步驟，計(jì)算修正值，執(zhí)行或者是維持該修正值、或者是更新修正值的修正處理。而且，在所計(jì)算的修正值在設(shè)想的范圍外的情況下，輸出故障診斷信息。
雖然只在車輛停止的情況下才執(zhí)行修正處理，但由于當(dāng)車輛停止時(shí)與處于車輛的前方的目標(biāo)之間的距離固定，所以接收信號的輸入穩(wěn)定，能夠提高修正處理的精度。當(dāng)然，即使采用單純地每隔規(guī)定次數(shù)定期執(zhí)行修正處理，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而無須規(guī)定只在車輛停止時(shí)執(zhí)行修正處理的條件。
由于在車輛停止時(shí)即接收信號的輸入穩(wěn)定時(shí)，可以正確地執(zhí)行關(guān)于接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理，所以并不限于車輛停止的情況，只要是向接收電路系統(tǒng)輸入的信道信號穩(wěn)定的情況即可執(zhí)行，例如在行駛中與車輛前方的目標(biāo)之間的相對距離穩(wěn)定時(shí)，或者也可以僅在接收電平高的情況下執(zhí)行。
在到目前為止所說明的關(guān)于接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理主要按照時(shí)間條件執(zhí)行，但也可以在雷達(dá)裝置的使用環(huán)境的溫度變化時(shí)執(zhí)行關(guān)于接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理。例如，預(yù)先把溫度傳感器直接設(shè)置在雷達(dá)裝置上或設(shè)置在其附近，用該傳感器檢測與接收電路系統(tǒng)有關(guān)的溫度。接收電路系統(tǒng)受溫度變化影響，其性能、處理特性發(fā)生變化，并且各個(gè)接收電路系統(tǒng)的變化程度是離散的。
因此，信號特性判斷部93根據(jù)來自該溫度傳感器的溫度信息，例如，在檢測到的溫度超過了規(guī)定范圍的情況下，執(zhí)行關(guān)于接收電路系統(tǒng)的特性變化的判斷處理。這樣，通過檢測溫度信息，可以追隨雷達(dá)裝置的溫度變化正確地進(jìn)行修正處理。通過把追隨該環(huán)境變化的修正處理和上述的間歇性的修正處理組合起來，可以進(jìn)行更高精度的修正。
在以上所說明的本發(fā)明的雷達(dá)裝置的實(shí)施方式中，以圖1所示的雷達(dá)裝置的構(gòu)成為基礎(chǔ)，該雷達(dá)裝置中具備由多個(gè)天線構(gòu)成的陣列天線。該陣列天線，包括例如發(fā)送天線AT、接收天線AR1、AR2。
但上述的本發(fā)明的雷達(dá)裝置的實(shí)施方式，并不限于僅應(yīng)用于由發(fā)送專用天線和多個(gè)接收專用天線構(gòu)成陣列天線的情況，也可以應(yīng)用于把構(gòu)成陣列天線的多個(gè)天線兼用于發(fā)送接收的情況。下面，參照圖6所示的本發(fā)明的雷達(dá)裝置的其它的實(shí)施方式，對用發(fā)送接收兼用的多個(gè)天線構(gòu)成陣列天線的情況下的應(yīng)用例進(jìn)行說明。
圖6所示的DBF型FM-CW方式雷達(dá)裝置的其它的實(shí)施方式，雖然以圖4所示的本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的構(gòu)成為基礎(chǔ)，但在該其它實(shí)施方式中，采用由多個(gè)發(fā)送接收兼用天線A1至Am構(gòu)成天線陣列A，來取代把發(fā)送專用天線和多個(gè)接收專用天線組合起來的天線構(gòu)成。
在該雷達(dá)裝置中，具備天線陣列A、放大器1、被標(biāo)記為VCO的電壓控制振蕩器2、以及被標(biāo)記為MOD調(diào)制信號發(fā)生器3，形成發(fā)送部。
進(jìn)一步，在該雷達(dá)裝置中，具備在發(fā)送時(shí)擇一地把天線陣列A中的天線A1至Am切換連接到放大器1，進(jìn)一步在接收時(shí)擇一地把各個(gè)天線切換連接到放大器5的被標(biāo)記為SW3的第3切換開關(guān)41。另外，具備把發(fā)送信號的一部與接收信號進(jìn)行混頻的混頻器6，和擇一地向被標(biāo)記為BP1～BPn的帶通濾波電路8-1～8-n輸入混頻后的信號的被標(biāo)記為SW4的第4切換開關(guān)71。具備輸入帶通濾波電路8-1～8-n的各個(gè)輸出，被組裝到標(biāo)記為DSP的數(shù)字信號處理部9內(nèi)，并被標(biāo)記為AD1～ADn的AD轉(zhuǎn)換器9-1～9-n。
由放大器5和混頻器6形成下變頻部，由帶通濾波電路8-1～8-n和AD轉(zhuǎn)換器9-1～9-n形成接收電路部。作為接收電路部的構(gòu)成，具備與接收天線的個(gè)數(shù)相對應(yīng)的由帶通濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器的組構(gòu)成的接收電路系統(tǒng)，并通過第4切換開關(guān)71擇一地進(jìn)行切換連接。
在這里，在圖6所示的其它的實(shí)施方式的雷達(dá)裝置中，也與圖4所示的雷達(dá)裝置的情況相同地在雷達(dá)裝置的數(shù)字信號處理部9內(nèi)設(shè)置有信號特性判斷部93。另外，該信號特性判斷部93僅僅在進(jìn)行接收電路系統(tǒng)的信號特性判斷時(shí)，才控制第3切換開關(guān)41和第4切換開關(guān)71的切換動作，根據(jù)由特定天線接收的接收信號得到的AD轉(zhuǎn)換器9-1～9-n的信道信號輸出，判斷多個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性差。根據(jù)該判斷結(jié)果，對信道信號的信號電平和/或相位進(jìn)行修正。
再有，在圖6所示的其它的實(shí)施方式的雷達(dá)裝置中，也可以與上述的實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的情況同樣地，為了對信道信號的信號電平和/或相位進(jìn)行修正，在各個(gè)接收電路系統(tǒng)的中間，把包括可變增益放大器、相位器的調(diào)節(jié)器插入到各個(gè)接收電路系統(tǒng)中間的帶通濾波電路與AD轉(zhuǎn)換器之間。另外，也可以在數(shù)字信號處理部9內(nèi)用軟件方式調(diào)整對信道信號進(jìn)行了AD轉(zhuǎn)換后的處理信號，在通常識別處理時(shí)修正接收電路系統(tǒng)的特性差。
下面，對圖6所示的其它實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的判斷接收電路系統(tǒng)間的特性變化并修正處理該變化的步驟進(jìn)行說明。消除接收電路系統(tǒng)的特性差的方法和計(jì)算修正處理的修正值的計(jì)算方法，與在上述的實(shí)施方式中所采用的方法是相同的。
首先，一開始在數(shù)字信號處理部9中，當(dāng)作為處理部的主處理的通常的識別處理開始后，信號特性判斷部93就被起動。包含于信號特性判斷部93的定時(shí)器開始動作，執(zhí)行通常的識別處理直到經(jīng)過規(guī)定時(shí)間。控制第3切換開關(guān)41和第4切換開關(guān)71。
然后，在經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的情況下，如圖6所示，信號特性判斷部93控制第3切換開關(guān)41，例如，由于把天線A1當(dāng)作發(fā)送天線，將其連接到放大器1。在圖6中作為特定天線選擇天線A1，把用天線A1接收的信道信號ch1當(dāng)作比較判斷的基準(zhǔn)。
接著，信號特性判斷部93控制第3切換開關(guān)41，把天線A1連接到放大器5，進(jìn)而控制第4切換開關(guān)71，由信道信號ch1生成信道信號ch11和ch12，并輸入到各個(gè)帶通濾波電路8-1～8-2，對帶通濾波電路8-1～8-2的輸出分別用AD轉(zhuǎn)換器9-1～9-2進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理。
在這里，信號特性判斷部93對信道信號ch11的AD轉(zhuǎn)換信號和信道信號ch12的AD轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行比較。在這里，根據(jù)各個(gè)AD轉(zhuǎn)換信號對被包含于信道信號ch11和ch12的信號電平和/或相位的偏移進(jìn)行判斷，計(jì)算其偏移量。該偏移量成為用來消除接收電路系統(tǒng)間的特性差的修正值。
接著，根據(jù)所計(jì)算的偏移量，判斷信道信號ch11和信道信號ch12雙方的信號電平和/或相位是否等同。在判斷為各個(gè)信號電平和/或相位是等同的情況下，表明已修正完畢或者接收電路系統(tǒng)的性能并沒有發(fā)生劣化。于是，認(rèn)為在接收電路系統(tǒng)中未發(fā)生特性變化，維持已經(jīng)設(shè)定的修正值，數(shù)字信號處理部9繼續(xù)進(jìn)行通常的識別處理。
另外，在判斷為各個(gè)信號電平和/或相位不等同的情況下，為了判斷接收電路系統(tǒng)的故障狀態(tài)，判斷信號電平值和/或相位值是否是規(guī)定的范圍外的值，由于在信號電平和/或相位值是在規(guī)定的范圍內(nèi)的值的情況下，表明接收電路系統(tǒng)的性能發(fā)生劣化或者動作環(huán)境的溫度變動的影響導(dǎo)致特性發(fā)生了變化，所以根據(jù)所計(jì)算的偏移量生成修正值，并通過本次所求得的修正值更新已設(shè)定的修正值。
然后，數(shù)字信號處理部9進(jìn)行通常的識別處理。另外，也可以在進(jìn)行該更新時(shí)，向外部報(bào)知該接收電路系統(tǒng)發(fā)生了特性變化的情況。
另外，在信號電平值和/或相位值在規(guī)定范圍外的情況下，表明該接收電路系統(tǒng)處于異常處理狀態(tài)。由于存在會對數(shù)字信號處理部9的通常的識別處理造成重大影響的危險(xiǎn)性，所以輸出故障診斷信息，向外部報(bào)知接收電路系統(tǒng)的異常。
在這里，如圖6所示，作為故障診斷信息的輸出目的地，例如，在數(shù)字信號處理部9連接于車輛內(nèi)的LAN、CAN等網(wǎng)絡(luò)的情況下，可以舉出連接于網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航處理用ECU11、ACC用ECU12等，數(shù)字信號處理部9向這些輸出目的地傳送故障診斷信息。
如上所述，信號特性判斷部93控制第3切換開關(guān)41和第4切換開關(guān)71的切換，根據(jù)用特定的天線接收的信道ch1，生成信道信號ch11和信道信號ch12并向各個(gè)接收電路系統(tǒng)輸入相同信道信號。根據(jù)具有該相同特性的信道信號，比較各個(gè)接收電路系統(tǒng)的處理結(jié)果。由此，即使在各個(gè)接收電路系統(tǒng)自身中發(fā)生了特性的變化，或者，在各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性中存在偏差，也可以用針對該接收電路系統(tǒng)求得的修正值，以不影響通常的識別處理的方式進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)裝置，具備發(fā)射發(fā)送信號的發(fā)送部；接收基于上述發(fā)送信號的來自物體的反射波的多個(gè)天線；把上述多個(gè)天線的各個(gè)輸出端子依次擇一地切換連接到輸入端子的第1切換開關(guān)；用上述發(fā)送信號的一部分對輸入到上述第1切換開關(guān)的上述輸入端子的來自各個(gè)天線的接收信號進(jìn)行下變頻的下變頻部；把上述下變頻部的輸出擇一地切換連接到第1～第n濾波電路的第2切換開關(guān)；把上述第1～第n濾波電路的各個(gè)輸出輸入到第1～第nAD轉(zhuǎn)換器，對由該第1～第nAD轉(zhuǎn)換器輸出的第1～第n輸出信號進(jìn)行規(guī)定的處理，檢測距上述物體的距離或與上述物體之間的相對速度的數(shù)字信號處理部；以及從上述多個(gè)天線中選擇特定天線，根據(jù)從該天線中接收的上述接收信號輸出第1～第n個(gè)輸出信號，從中選擇2個(gè)輸出信號進(jìn)行比較，從而判斷第1～第n個(gè)輸出信號的特性變化，修正該特性的差的信號特性判斷部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部通過對包含于各個(gè)上述第1處理信號和第2處理信號的信號電平和/或相位進(jìn)行比較，進(jìn)行上述第1～第n輸出信號的特性變化的判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部控制上述第1切換開關(guān)，從上述多個(gè)天線中選擇特定天線，控制上述第2切換開關(guān)，根據(jù)該特定天線的接收信號生成上述第1～第n輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任意一項(xiàng)所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性差的情況下，對分別連接到上述第1～第nAD轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)的第1～第n調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，修正該特性差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述各個(gè)第1～第n調(diào)節(jié)器都包含由上述信號特性判斷部進(jìn)行控制的可變增益放大器和/或可變相位器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性差的情況下，計(jì)算與該特性差對應(yīng)的對上述第1～第n輸出信號的修正值，上述數(shù)字信號處理部根據(jù)上述修正值對上述第1～第n輸出信號進(jìn)行修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部與上述第1～第n輸出信號相關(guān)聯(lián)地存儲所計(jì)算的上述修正值，根據(jù)基于上述修正值進(jìn)行了修正的上述第1～第n輸出信號執(zhí)行上述識別處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理作為該裝置的初始化調(diào)整，在存在該特性變化的情況下，與上述第1～第n輸出信號相關(guān)聯(lián)地存儲所計(jì)算的上述修正值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在由上述數(shù)字信號處理部進(jìn)行的檢測距上述物體的距離或與上述物體的相對速度的識別處理中，間歇地進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在識別到與上述物體之間的相對的上述距離不變時(shí)，進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在識別到安裝有該裝置的車輛處于行進(jìn)停止中時(shí)，進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在上述第1～第n輸出信號的信號電平或相位大于等于規(guī)定值或處于規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部與上述第1～第n輸出信號相關(guān)聯(lián)地存儲所計(jì)算的上述修正值，根據(jù)基于上述修正值進(jìn)行了修正的上述第1～第n輸出信號執(zhí)行上述識別處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部根據(jù)外部指示進(jìn)行關(guān)于上述第1～第n輸出信號的特性變化的判斷處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部進(jìn)行關(guān)于上述特性變化的判斷處理作為該裝置的初始化調(diào)整，在存在該特性變化的情況下，與上述第1～第n輸出信號相關(guān)聯(lián)地存儲所計(jì)算的上述修正值。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性變化時(shí)，向外部報(bào)知。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雷達(dá)裝置，其特征在于上述信號特性判斷部在判斷為存在上述特性變化時(shí)，在該特性變化不在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，向外部輸出故障診斷信息。
全文摘要
在本發(fā)明的雷達(dá)裝置中，接收電路部的特性的變化，在通常動作時(shí)或出廠的初始調(diào)整時(shí)被修正。并且，隨時(shí)修正由動作中的環(huán)境變化引起的溫度變動或由時(shí)效劣化導(dǎo)致的該變化。在具有與多個(gè)的接收天線對應(yīng)的多個(gè)接收電路系統(tǒng)的雷達(dá)裝置中，根據(jù)由第1切換開關(guān)選擇的1個(gè)天線接收的接收信道信號，用第2切換開關(guān)的切換動作，生成相同特性的信道信號ch1和ch2，并把它們輸入到各個(gè)接收電路系統(tǒng)。比較進(jìn)行了AD轉(zhuǎn)換的各個(gè)信道信號的電平和相位，檢測特性變化。根據(jù)各個(gè)接收電路系統(tǒng)的檢測結(jié)果對各個(gè)接收電路系統(tǒng)的特性或各個(gè)AD轉(zhuǎn)換輸出信號的特性進(jìn)行修正。
文檔編號G01S13/93GK1898578SQ20058000135
公開日2007年1月17日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月21日
發(fā)明者島伸和 申請人:富士通天株式會社