(57)【要約】【課題】過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化や破損を防止することができる送受信回路を得る。【解決手段】送信信号を生成出力する送信部２０と、送信信号を電波として空間に放射する送信アンテナ１１と電波が目標物に到達して目標物から反射された電波を受信する受信アンテナ１２とを具備するアンテナ部１０と、受信アンテナから出力された受信信号が所定の周波数帯にダウンコンバートされたアナログ信号をディジタル信号に変換して出力する受信部３０と、受信部３０に入力される入力信号の入力レベルを監視する入力信号監視部４０と、入力信号監視部４０の出力信号に基づいて受信部３０への入力信号を遮断または減衰させるための信号処理部（制御手段）５０とを備える。【選択図】        図１
2006266724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を生成出力する送信部と、
前記送信信号を電波として空間に放射する送信アンテナと該電波が目標物に到達して該目標物から反射された電波を受信する受信アンテナとを具備するアンテナ部と、
前記受信アンテナから出力された受信信号が所定の周波数帯にダウンコンバートされたアナログ信号をディジタル信号に変換して出力する受信部と、
前記受信部から出力されたディジタル信号に対して所定の処理を施して前記目標物の相対距離、相対速度および方位のうちの１つ以上の情報を出力する信号処理部と、
前記受信部に具備される高周波増幅器のＦＥＴゲートに流れる電流に基づいて、該受信部に入力される入力信号の入力レベルを監視する入力信号監視部と、
前記入力信号監視部の出力信号に基づいて前記受信部への入力信号を遮断または減衰させるための制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
送信信号を生成出力する送信部と、
前記送信信号を電波として空間に放射する送信アンテナと該電波が目標物に到達して該目標物から反射された電波を受信する受信アンテナとを具備するアンテナ部と、
前記受信アンテナから出力された受信信号が所定の周波数帯にダウンコンバートされたアナログ信号をディジタル信号に変換して出力する受信部と、
前記受信部から出力されたディジタル信号に対して所定の処理を施して前記目標物の相対距離、相対速度および方位のうちの１つ以上の情報を出力する信号処理部と、
前記受信部に具備される高周波増幅器のＦＥＴゲートに流れる電流に基づいて、該受信部に入力される入力信号の入力レベルを監視する入力信号監視部と、
前記入力信号監視部の出力信号に基づいて前記受信部の高周波増幅器のＦＥＴドレイン電圧を遮断または減衰させるための制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
前記受信部への入力信号の遮断は、該送信部に具備される高周波増幅器に対する電源遮断によって行われることを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記受信部への入力信号の減衰は、該送信部に具備される高周波増幅器に対する利得制御によって行われることを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記受信部への入力信号の遮断は、該受信部に具備される高周波増幅器に対する受信信号の入力遮断によって行われることを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項６】
送信信号を生成出力する送信部と、空間に放射された前記送信信号の目標物からの反射信号を受信した受信信号を所定の周波数帯にダウンコンバートして出力する受信部と、を備えた送受信回路において、
前記送受信回路は、前記受信部に具備される高周波増幅器のＦＥＴゲートに流れる電流に基づいて、該受信部に入力される入力信号の入力レベルを監視する入力信号監視部を備え、
前記入力信号監視部は、前記受信部への入力信号を遮断または減衰させるための制御信号を生成出力することを特徴とする送受信回路。
【請求項７】
送信信号を生成出力する送信部と、空間に放射された前記送信信号の目標物からの反射信号を受信した受信信号を所定の周波数帯にダウンコンバートして出力する受信部と、を備えた送受信回路において、
前記送受信回路は、前記受信部に具備される高周波増幅器のＦＥＴゲートに流れる電流に基づいて、該受信部に入力される入力信号の入力レベルを監視する入力信号監視部を備え、
前記入力信号監視部は、前記受信部の高周波増幅器のＦＥＴドレイン電圧を遮断または減衰させるための制御信号を生成出力することを特徴とする送受信回路。
【請求項８】
前記入力信号監視部は、前記受信部に具備される高周波増幅器の入力端に流れる電流に基づいて、該受信部に入力される入力信号の入力レベルを監視することを特徴とする請求項６または７に記載の送受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置に関するものであり、特に、車両などに搭載されるレーダ装置および当該レーダ装置の一部を構成する送受信回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両に搭載され、走行車両との車間距離や走行車両の車速、方位などを測定する車載レーダ装置が注目されている。車載レーダ装置は、先行車両を検出する機能上、あるいは搭載プラットフォームである車両の特性上、ヘッドライトやバンパーを避けた自車両前面の中央部付近に設置されている。
【０００３】
一方、自車両前面の前方に近距離反射物が存在する場合、レーダ装置からの送信波が、その近距離反射物にて反射して戻ってきた反射波が、過大な入力信号として受信系高周波増幅器に入力される。この入力信号は、受信系高周波増幅器の寿命を劣化させ、最悪の場合には、受信系高周波増幅器を破損させるといった問題点があった。
【０００４】
なお、この種の問題点を解決しようとする従来技術は出願人が検索した範囲では皆無であった。また、関連する技術の一つとして、レーダ装置自身の故障を検出するとともに、故障が検出された場合に、故障情報を運転者に知らせるようにした自己故障検出機能付自動車衝突防止レーダが存在する（例えば、特許文献１参照）。なお、この自動車衝突防止レーダでは、受信系に設けられているトランジスタのゲート電流を検出するとともに、検出したゲート電流に基づいて自身の故障判断を行うようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８８８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術では、レーダ装置の動作不良を検出するようにしているものの、近距離反射物による受信系への過大入力については考慮されていなかった。したがって、この種の過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化の問題や、受信系高周波増幅器の破損可能性の問題などを解決するための対応策が必要とされていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限し、あるいは受信系高周波増幅器の破損を防止することができるレーダ装置およびレーダ装置を構成する送受信回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるレーダ装置は、送信信号を生成出力する送信部と、前記送信信号を電波として空間に放射する送信アンテナと該電波が目標物に到達して該目標物から反射された電波を受信する受信アンテナとを具備するアンテナ部と、前記受信アンテナから出力された受信信号が所定の周波数帯にダウンコンバートされたアナログ信号をディジタル信号に変換して出力する受信部と、前記受信部に具備される高周波増幅器のＦＥＴゲートに流れる電流に基づいて、該受信部に入力される入力信号の入力レベルを監視する入力信号監視部と、前記入力信号監視部の出力信号に基づいて前記受信部への入力信号を遮断または減衰させるための制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、入力信号監視部によって受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号が制御手段に出力される。制御手段は、入力信号監視部から出力された出力信号に基づいて受信部への入力信号を遮断または減衰させるような制御を実行する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるレーダ装置および送受信回路によれば、受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号に基づいて受信部への入力信号を遮断または減衰させるようにしているので、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限し、あるいは受信系高周波増幅器の破損を防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかるレーダ装置および当該レーダ装置の一部を構成する送受信回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態
図１は、本発明にかかるレーダ装置の構成を示すブロック図である。同図に示すレーダ装置１は、アンテナ部１０、送信部２０、受信部３０、入力信号監視部４０および信号処理部５０を備えるように構成されている。なお、送信部２０、受信部３０および入力信号監視部４０は、送受信回路２を構成する。また、アンテナ部１０の後段に送受信回路２が接続され、送受信回路２の後段に信号処理部５０が接続される。
【００１３】
ここで、図１に示すレーダ装置１の各構成部の詳細について説明する。同図において、アンテナ部１０は、送信アンテナ１１および受信アンテナ１２を備えている。送信部２０は、レーダ装置として必要な所定の変調信号を出力する発振器２３と、発振器２３の出力信号を分配する分配器２２と、出力端が送信アンテナ１１に接続され、分配器２２の出力を増幅する高周波増幅器２１とを備えている。
【００１４】
一方、受信部３０は、受信アンテナ１２に接続され、受信アンテナ１２からの受信信号を増幅する高周波増幅器３１と、高周波増幅器３１に具備される増幅素子（例えばＦＥＴ）を駆動するための電源（例えばＦＥＴのドレイン電圧）３３の供給を制御するスイッチ３２と、送信部２０の分配器２２を介して供給された信号（ローカル信号）に基づいて高周波増幅器３１から出力された受信信号をダウンコンバートするミキサ３４と、ミキサ３４に接続されてダウンコンバート後の信号を増幅するビデオ増幅器３５と、ビデオ増幅器３５に接続されて増幅後の信号をアナログ−ディジタル変換するＡＤコンバータ３６と、を備えている。なお、高周波増幅器３１としては、通常ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐ）と呼ばれる高感度の増幅器が用いられる。
【００１５】
なお、受信アンテナ１２と高周波増幅器３１との間には、図示のように高周波スイッチ３７が接続されていても良い。高周波スイッチ３７は、単極単投スイッチ（ＳＰＳＴ）などのＲＦスイッチで構成される。高周波スイッチ３７は、受信アンテナ１２からの受信信号を、高周波増幅器３１に入力させるかもしくは入力遮断するかの、いずれか一方への切換えを行う。例えば、スイッチ遮断信号を受けた場合は、高周波増幅器３１への受信信号の入力遮断を行う。
【００１６】
勿論、後段に複数の高周波増幅器３１を備える場合は、受信アンテナ１２からの受信信号をいずれか一つの高周波増幅器３１に入力させるように、接続先を切換えるようにしても良い。さらに、前段に複数の受信アンテナ１２を備える場合は、いずれか一つの受信アンテナ１２を選択して、選択した受信アンテナ１２の受信信号を高周波増幅器３１に入力させるように、接続先を切換えても良い。
【００１７】
また、送信アンテナ１１と高周波増幅器２１との間には、図示のように高周波スイッチ３８が接続されていても良い。高周波スイッチ３８は、単極単投スイッチ（ＳＰＳＴ）などのＲＦスイッチで構成される。高周波スイッチ３８は、高周波増幅器２１からの送信信号を、送信アンテナ１１に入力させるかもしくは入力遮断するかの、いずれか一方への切換えを行う。例えば、スイッチ遮断信号を受けた場合は、送信アンテナ１１への送信信号の入力遮断を行う。
【００１８】
また、入力信号監視部４０は、一端が受信部３０の高周波増幅器３１のＦＥＴゲート端（以下「ゲート端」という）に接続されるとともに他端が高周波増幅器３１を駆動制御するためのゲート電源（以下「電源」という）４１に接続され、ゲート端に流れるゲート電流を検出する電流検出手段としての電流検出抵抗４２と、所定のリファレンス電圧を出力するリファレンス電圧源４５と、電流検出抵抗４２に発生したゲート電流に比例する電圧とリファレンス電圧源４５のリファレンス電圧とを比較した出力信号を出力するコンパレータ４３と、コンパレータ４３の出力信号をアナログ−ディジタル変換するＡＤコンバータ４４と、を備えている。
【００１９】
信号処理部５０は、例えばマイコン５１を備えている。ここで、マイコン５１の入力端には、受信部３０からのアナログ−ディジタル変換信号が入力され、マイコン５１の出力端からは、目標物に関する１以上の情報（例えば、目標物の相対距離情報、相対速度情報、方位情報など）が図示しない表示器などに出力される。このときのマイコン５１は、文字どおりレーダ装置の信号処理部として機能する。
【００２０】
一方、マイコン５１の入力端には、入力信号監視部４０からのアナログ−ディジタル変換信号も入力される。マイコン５１の出力端からは、受信部３０の高周波増幅器３１への入力信号（ＦＥＴドレイン電圧の供給）を遮断または減衰させるための制御信号が出力される。あるいは、マイコン５１の出力端からは、受信アンテナ１２から高周波増幅器３１への受信信号の入力を遮断するための制御信号が出力されても良い。あるいは、マイコン５１の出力端からは、高周波増幅器２１から送信アンテナ１１への送信信号の入力を遮断するための制御信号が出力されても良い。
【００２１】
なお、この制御信号は、例えば、高周波増幅器３１への入力信号を遮断するために受信部３０のスイッチ３２などに出力され、あるいは高周波増幅器３１への入力信号を減衰させるための利得制御信号として送信部２０の高周波増幅器２１に出力される。あるいは高周波増幅器３１への受信信号の入力そのものを遮断するためのスイッチ遮断信号として、高周波スイッチ３７に出力されても良い。あるいは送信アンテナ１１への送信信号の入力そのものを遮断するためのスイッチ遮断信号として、高周波スイッチ３８に出力されても良い。
【００２２】
したがって、このような制御信号を出力するマイコン５１は、受信部３０への入力信号を遮断または減衰させるための制御手段として機能する。
【００２３】
なお、図１に示す装置の構成は簡略構成図であり、送信部２０では、例えば発振器２３を変調する変調器、発振器２３の出力を逓倍する逓倍器などの構成要素を省略している。また、受信部３０では、例えばミキサ３４とビデオ増幅器３５との間に挿入されることもあるフィルタなどの構成要素を省略している。
【００２４】
また、図１に示すレーダ装置１では、ディジタル出力とするためのＡＤコンバータ３６およびＡＤコンバータ４４をそれぞれ受信部３０およびか入力監視部４０に備えるように構成しているが、これらのＡＤコンバータの機能を信号処理部５０側に持たせるように構成してもよい。
【００２５】
つぎに、図１に示したレーダ装置１の動作について説明する。同図において、図示しない変調器からの変調信号に基づいて発振器２３にて生成された送信信号が、分配器２２を介して高周波増幅器２１で増幅され、送信アンテナ１１から空間に対して放射される。一方、目標などからの反射信号が受信アンテナ１２で受信される。この受信信号は、高周波増幅器３１で増幅され、ミキサ３４に出力される。ミキサ３４では、高周波増幅器３１から出力された受信信号は、分配器２２を介して分配された送信信号に基づいてダウンコンバートされる。ミキサ３４から出力されたダウンコンバート信号は、ＡＤコンバータ３６にてアナログ信号からディジタル信号に変換された後、マイコン５１に出力される。
【００２６】
また、入力信号監視部４０では、高周波増幅器３１のゲート端に流れる電流（ゲート電流）が電流検出抵抗４２に流れ、電流検出抵抗４２の両端にはゲート電流に比例する電圧が発生する。コンパレータ４３では、ゲート電流に比例する電圧が検出され、その検出出力がＡＤコンバータ４４に出力される。ＡＤコンバータ４４では、コンパレータ４３の検出出力がディジタル信号に変換され、信号処理部５０のマイコン５１に出力される。
【００２７】
信号処理部５０では、マイコン５１が、受信部３０からのアナログ−ディジタル変換出力に基づいて算出した目標物の相対距離、相対速度および方位などの出力情報のうちの少なくとも１以上の情報を出力するとともに、受信部３０からのアナログ−ディジタル変換出力に基づいて、例えば受信部３０のスイッチ３２などを制御する。
【００２８】
なお、図１には、入力信号監視部４０の検出出力に基づいてマイコン５１が制御する制御対象として受信部３０のスイッチ３２、高周波スイッチ３７および送信部２０の高周波スイッチ３８を一例として示しているが、これらの構成部に限定されるものではない。例えば、制御対象が受信部３０であれば、スイッチ３２および高周波スイッチ３７以外にも、高周波増幅器３１自身を制御してもよい。また、制御対象が送信部２０であれば、高周波スイッチ３８以外にも、発振器２３あるいは高周波増幅器２１などを制御してもよい。
【００２９】
つぎに、レーダ装置の概略構成の一例について説明する。図２は、アンテナ部１０、送受信回路２、信号処理部５０などが一体的に構成されたレーダ装置の概略構造の一例を示す図である。アンテナ部１０は、送信アンテナおよび受信アンテナが形成された図示しないアンテナ基板を備える。送受信回路２は、送信部および受信部が実装された図示しない高周波回路基板と、信号処理部や、送信部、受信部、信号処理部等を駆動するための電源部などの高周波回路以外の回路が実装された図示しない非高周波回路基板とが備えられる。アンテナ部１０、送受信回路２、および信号処理部５０は、上面が開口された矩形状のケーシング７１に収容固定される。ケーシング７１の上面には、その開口面を塞いでアンテナ部１０、送受信回路２、および信号処理部５０を保護するレドーム７５を備えている。
【００３０】
図２のように構成されたレーダ装置１は自車両前面中央部に内蔵される。この際、自車両前面の前方に、運用上想定外の近距離反射物が出現することがある。例えば、駐車場内の走行時や渋滞時に、自車両の前面から数ｃｍ〜数十ｃｍの近接した距離において、駐車場内の壁面や渋滞時の前方車両の後部ボディなどの近距離反射物が出現することが起こり得る。自車両前面のレーダ装置前方にて結露した水滴が氷結したり、あるいはレドーム７５に氷結物が付着したりと、何らかの反射物が自車両前面に近接して付着したりレドームに直接付着したりする可能性もある。このような場合は更に近接した距離に近距離反射物が発生することになる。
【００３１】
繰り返しになるが、このような場合には、近距離反射物にて反射して戻ってきた反射波が、過大な入力として受信系高周波増幅器に入力され、受信系高周波増幅器が破損し、あるいは破損には至らないもの受信系高周波増幅器の受信特性が劣化したり、その寿命が低下したりする。
【００３２】
図３は、近距離反射物によって反射した反射信号が入力信号監視部で検出される状況を示す図であり、その状況を図１に示したレーダ装置の構成図上に示している。同図において、送信アンテナ１１から送信された送信波（電波）が近距離反射物６０で反射され、その反射波が受信アンテナ１２で受信される。このとき、受信アンテナ１２で受信された受信信号は、至近距離に位置する近距離反射物６０からの反射信号なので高周波増幅器３１には過大信号が入力され、高周波増幅器３１のゲート端を含む閉回路には過大電流が流れる。このとき生じた過大電流が電流検出抵抗４２で電圧に変換され、変換された電圧がコンパレータ４３でリファレンス電圧と比較された後、ＡＤコンバータ４４でアナログ−ディジタル変換されて信号処理部５０に出力される。信号処理部５０のマイコン５１は、入力信号監視部４０の検出出力に基づいて、例えば受信部３０のスイッチ３２や高周波スイッチ３７、あるいは送信部２０の高周波スイッチ３８などを制御して、高周波増幅器３１へのＦＥＴドレイン電圧の供給を絶って高周波増幅器３１の動作を停止させたり、高周波増幅器３１への受信信号の入力を遮断させたり、送信アンテナ１１への送信信号の入力を遮断したりする。
【００３３】
このようにスイッチ３２、高周波スイッチ３７、高周波スイッチ３８、マイコン５１、および入力信号監視部４０などは、受信系高周波増幅器（高周波増幅器３１）の入力信号の入力を遮断したり減衰させたり、高周波増幅器３１のＦＥＴドレイン電圧を遮断することによって、高周波増幅器３１への過大な入力信号による破損や受信特性の劣化を防ぐので、受信系高周波増幅器の保護回路として機能する。
【００３４】
なお、この実施の形態のレーダ装置では、入力信号監視部４０の検出出力を自身の信号処理部５０に出力して、信号処理部５０が送信部２０や受信部３０の所要の構成部を制御する形態を採用しているが、信号処理部５０以外の上位装置（例えば、車載レーダであれば車両側の制御装置など）に出力し、この上位装置の制御を受けるような構成とすることもできる。このような場合には、送受信回路２と、この上位装置との間のインターフェース条件に従って、所定フォーマットの出力を上位装置側に出力すればよい。
【００３５】
つぎに、上述したようなレーダ装置に入力される過大入力信号の検出原理について説明する。また、その説明に併せて、上記の特許文献１などに示されるような、レーダ装置の故障検出を目的とした故障検出原理についても説明する。なお、図４は、レーダ装置の故障検出を目的とした従来技術にかかる故障検出原理を説明するための図であり、図５は、レーダ装置に入力される過大入力信号の検出を目的とした本発明にかかる過大入力信号の検出原理を説明するための図である。
【００３６】
まず、レーダ装置の故障検出を目的とした従来技術にかかる故障検出原理について図４を用いて説明する。同図において、実線で示される曲線Ｋ１は正常時の受信系高周波増幅器における受信特性（入力電力に対するゲート電流特性）であり、波線で示される曲線Ｋ２〜Ｋ４は受信系高周波増幅器の性能低下時の受信特性を示しており、Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４の順に受信特性が徐々に劣化している状況を示している。
【００３７】
まず、図４の実線Ｋ１で示されるように、受信系高周波増幅器の受信特性は入力電力が小さいうちは、略一定のゲート電流（微少電流）が流れる。また、受信系高周波増幅器に入力される電力として想定される範囲（以下「想定入力範囲」と呼称）の最大値（例えば曲線Ｋ１上であればＰ１：以下「想定入力範囲最大点」と呼称）を超えるとゲート電流は急激に上昇するようになる。一方、受信系高周波増幅器の受信特性が劣化すると受信特性上における想定入力範囲最大点は、Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４の順に変化し、これらの点に相当するゲート電流が次第に上昇する。従来技術では、ゲート電流に対する所定の閾値（図４に示す例ではＩｔｈ）を定めておき、この所定の閾値を基準として受信系高周波増幅器の故障を判定するようにしている。
【００３８】
例えば、図４に示す例では、受信系高周波増幅器の受信特性が曲線Ｋ２の場合には、曲線Ｋ２における想定入力範囲最大点Ｐ２でのゲート電流が閾値電流Ｉｔｈより小さいため故障とは判定されない。一方、受信系高周波増幅器の受信特性が曲線Ｋ３あるいはＫ４の場合には、曲線Ｋ３およびＫ４のそれぞれにおける想定入力範囲最大点Ｐ３およびＰ４での各ゲート電流が閾値電流Ｉｔｈよりそれぞれ大きいため故障と判定される。このように、従来技術にかかる故障検出原理は、レーダ装置の故障検出に際して、受信系高周波増幅器の受信特性上における想定入力範囲最大点のゲート電流と基準となるゲート電流との比較に基づいている点に特徴を有していた。
【００３９】
つぎに、レーダ装置に入力される過大入力信号の検出を目的とした本発明にかかる過大入力信号の検出原理について図５を用いて説明する。同図において、実線で示される曲線Ｌ１は正常時の受信系高周波増幅器における受信特性（入力電力に対するゲート電流特性）であり、図４に示した曲線Ｋ１と同一の受信特性を示している。
【００４０】
本発明では、まず、受信系高周波増幅器に入力される電力として許容される範囲（以下「許容入力範囲」と呼称）の最大値（例えば図５に示されるＲ０点：以下「許容入力範囲最大点」と呼称）を定めるとともに、この許容入力範囲最大点Ｒ０に相当する基準ゲート電流Ｉｒｅｆを定めておく。なお、従来技術と本発明とでは、ゲート電流の検出目的が異なるとともに、入力電力として想定される（あるいは許容される）範囲が異なるので、本発明で定められる基準ゲート電流Ｉｒｅｆは、上記に示した従来技術にかかる閾値電流Ｉｔｈとは、たとえ受信器特性が同一であったとしても、その値が異なる。
【００４１】
例えば、受信系高周波増幅器の受信特性Ｌ１の劣化が少ない状態であっても、本発明による基準ゲート電流Ｉｒｅｆ２は、受信系高周波増幅器に過大入力電流が入力した際の、受信系高周波増幅器の劣化や破損を防ぐのに十分なレベルの値が設定される。通常使用時での受信特性の劣化を検出するための従来の基準ゲート電流Ｉｒｅｆ１に対して、本発明では通常、より大きな閾値電流が設定される。
【００４２】
いま、上述のような基準ゲート電流Ｉｒｅｆが定められているとき、例えば受信系高周波増幅器（図１および図３における高周波増幅器３１）において図５に示すようなゲート電流Ｉｒ１が検出された状態を考える。このとき、このゲート電流Ｉｒ１に対応する入力電力は図５のＲ１点にあり、Ｒ１＜Ｒ０であることから許容入力範囲内に存在し、このときの受信信号は過大入力ではないと判定される。一方、受信系高周波増幅器において図５に示すようなゲート電流Ｉｒ２が検出された場合には、このゲート電流Ｉｒ２に対応する入力電力は図５のＲ２点にあり、Ｒ２＞Ｒ０であることから許容入力範囲を超えており、このときの受信信号は過大入力であると判定される。
【００４３】
このように、本発明にかかる過大入力信号の検出原理は、レーダ装置への過大入力の判定に際して、受信系高周波増幅器の受信特性上における許容入力範囲最大点に対応する基準ゲート電流Ｉｒｅｆと検出されたゲート電流との比較結果に基づいている点に特徴を有している。
【００４４】
なお、本発明における実際の処理では、上述しているように、ゲート電流ではなく、ゲート電流に比例する電圧を用いるようにしている。すなわち、検出されたゲート電流に比例する電圧と許容入力範囲最大点Ｒ０に対応する基準ゲート電流Ｉｒｅｆに比例するリファレンス電圧とに基づいて受信信号が過大入力であるか否かを判定するようにしている。
【００４５】
つぎに、上述した本発明にかかる過大入力信号の検出処理について図３および図６を参照して説明する。ここで、図６は、本発明にかかる過大入力信号の検出処理の処理フローを示すフローチャートである。なお、以下の説明の前提は、目標信号を受信した高周波増幅器３１のゲート端に流れるゲート電流が高周波増幅器３１に接続された電流検出抵抗４２に流れ、このとき流れたゲート電流によって電流検出抵抗４２の両端に所定の電圧が生じているものとし、これ以後の処理について説明する。
【００４６】
図３または図６において、入力信号監視部４０では、高周波増幅器３１のゲート電流に比例する電圧として電流検出抵抗４２の両端電圧が検出され（ステップＳ１０１）、そのとき検出された検出電圧がリファレンス電圧と比較される（ステップＳ１０２）。検出電圧がリファレンス電圧よりも小さい場合には（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、そのままの動作が継続され（ステップＳ１０３）、一方、検出電圧がリファレンス電圧よりも大きい場合には（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、過大入力信号が入力されているものとして、回路の制御や、過大入力信号として判定した過大入力判定信号が出力される（ステップＳ１０４）。
【００４７】
なお、上述のステップＳ１０４の処理では、「回路の制御」および「過大入力判定信号の出力」という２つの処理を規定している。例えば、車載用レーダ装置において、車載用レーダ装置への電源制御などを車両側の上位装置に委ねているような場合には、後者のように、過大入力判定信号を例えば上位装置に出力すればよい。一方、車載用レーダ装置における制御について、レーダ装置側に任されているような場合であれば、例えば、この実施の形態のように、入力信号監視部における比較結果を信号処理部に出力して、信号処理部が直接的に制御してもよい。また、入力信号監視部内に制御手段を具備させ、当該制御手段が直接的に制御してもよい。
【００４８】
以上説明したように、この実施の形態のレーダ装置によれば、受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号に基づいて、受信部への入力信号を遮断または減衰させるようにしているので、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限することができ、受信系高周波増幅器の破損を防止することができる。
【００４９】
また、この実施の形態のレーダ装置によれば、受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号に基づいて受信部に具備される高周波増幅器に印加される電源を遮断するようにしているので、受信部への入力信号が遮断され、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限することができ、受信系高周波増幅器の破損を防止することができる。
【００５０】
また、この実施の形態のレーダ装置によれば、受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号に基づいて送信部に具備される高周波増幅器に印加される電源を遮断するようにしているので、受信部への入力信号が遮断され、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限することができ、受信系高周波増幅器の破損を防止することができる。
【００５１】
また、この実施の形態のレーダ装置によれば、受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号に基づいて送信部に具備される高周波増幅器に対する利得制御を行うようにしているので、受信部への入力信号を減衰させることができ、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限することができ、受信系高周波増幅器の破損を防止することができる。また、このような送信部の高周波増幅器に対する利得制御を行うことで、レーダ装置自身の動作を停止させていないので、例えば駐車場内の壁面から離れて近距離反射物が存在しなくなったり、温度上昇、落下や洗浄などにより自車両前面に付着した近距離反射物が存在しなくなるなど、正常状態に戻ったような場合には、通常動作に復旧するタイムロスを局限することができる。
【００５２】
また、この実施の形態の送受信回路によれば、受信部に入力される入力信号の入力レベルが監視され、このとき監視された出力信号に基づいて、受信部への入力信号を遮断または減衰させるようにしているので、過大入力に起因する受信系高周波増幅器の寿命劣化を局限することができ、受信系高周波増幅器の破損を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかるレーダ装置および送受信回路は、移動物体の距離、速度、方位を検出するレーダ装置、あるいはその構成品として有用であり、特に、過大入力信号の入力のおそれのある車載用レーダ装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明にかかるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】アンテナ部、送受信回路、信号処理部などが一体的に構成されたレーダ装置の概略構造の一例を示す図である。
【図３】近距離反射物によって反射した反射信号が入力信号監視部で検出される状況を示す図である。
【図４】レーダ装置の故障検出を目的とした従来技術にかかる故障検出原理を説明するための図である。
【図５】レーダ装置に入力される過大入力信号の検出を目的とした本発明にかかる過大入力信号の検出原理を説明するための図である。
【図６】本発明にかかる過大入力信号の検出処理の処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１  レーダ装置
２  送受信回路
１０  アンテナ部
１１  送信アンテナ
１２  受信アンテナ
２０  送信部
２１，３１  高周波増幅器
２２  分配器
２３  発振器
３０  受信部
３２  スイッチ
３３，４１  電源
３４  ミキサ
３５  ビデオ増幅器
３６，４４  ＡＤコンバータ
３７，３８  高周波スイッチ
４０  入力信号監視部
４１  ゲート電源
４２  電流検出抵抗
４３  コンパレータ
４５  リファレンス電圧源
５０  信号処理部
５１  マイコン
６０  近距離反射物
７１  ケーシング
７５  レドーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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