(57)【要約】【課題】ＡＤＣやＤＡＣ等に起因するレーダ性能の故障・劣化を効率良く判定出来る車載レーダ装置を提供する。【解決手段】送信・受信信号から被検出体までの距離や速度等を算出するレーダ信号処理回路１３を有した演算手段１４を備え、ＤＡＣ５で生成する周波数変調制御信号が入力され、ゲイン・オフセットを調整するアンプ６と、該アンプの出力をＡＤＣ８の入力に接続するスイッチ７を設け、演算手段はアンプの出力レンジとＡＤＣの入力レンジが同じになるようにゲイン・オフセットを制御し、ＤＡＣの出力レンジをＡＤＣの入力フルレンジに合わせるようにアンプを制御するゲイン・オフセット制御回路９と、ゲイン・オフセット量の初期値を記憶する初期値記憶回路１２と、記憶された初期値と検査時のゲイン・オフセット量を比較して当該装置の異常有無を判定する故障判定回路１１を設ける。【選択図】図３
2011242232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波ビームを被検出物体に送信する送信回路と、前記被検出物体で反射された電波を受信する受信回路と、送信電波の周波数を決定するＶＣＯと、前記送信回路が送信する送信電波の周波数変調を制御する周波数変調制御信号を生成するＤＡＣと、前記受信回路が受信した受信電波を量子化するＡＤＣと、前記送信回路が送信する送信信号と前記受信回路が受信する受信信号から前記被検出物体までの距離・速度・角度等を算出するレーダ信号処理回路を有した演算手段とで構成される車載レーダ装置において、
前記ＤＡＣで生成された前記周波数変調制御信号が入力され、前記周波数変調制御信号のゲインおよびオフセットを調整するアンプと、前記アンプの出力を前記ＡＤＣの入力に接続するためのスイッチとを備え、
前記演算手段は、前記アンプの出力レンジと前記ＡＤＣの入力レンジとが同じになるようにゲインおよびオフセットを制御し、前記ＤＡＣの出力レンジを前記ＡＤＣの入力フルレンジに合わせるように前記アンプを制御するゲイン・オフセット制御回路と、
前記ゲイン・オフセット制御回路によるゲイン・オフセット量の初期値を記憶する初期値記憶回路と、
前記初期値記憶回路が記憶したゲイン・オフセット量の初期値と検査時のゲイン・オフセット量を比較することによって、当該装置の異常有無を判定する故障判定回路とを設けていることを特徴とする車載レーダ装置。
【請求項２】
前記故障判定回路が判定する前記異常は、前記ＤＡＣの故障・劣化、前記ＡＤＣの故障・劣化あるいは前記ＡＤＣから前記演算手段に至る信号ラインの半田オープン故障等であることを特徴とする請求項１に記載の車載レーダ装置。
【請求項３】
前記ゲイン・オフセット制御回路は、前記ＡＤＣの出力各ビットの変化をカウントする変化点カウンタの出力を観測しながら、前記アンプの出力レンジと前記ＡＤＣの入力レンジが同じになるように前記アンプのゲインおよびオフセットを制御することを特徴とする請求項１に記載の車載レーダ装置。
【請求項４】
前記故障判定回路は、組立調整時に得られた前記ＡＤＣ出力のヒストグラム抽出結果の記憶値と検査時に得られたヒストグラム抽出結果の記憶値との差分により当該装置の異常有無の判定を行い、かつ判定閾値の重み付けをビット毎に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載レーダ装置。
【請求項５】
複数の受信系統を有し、各受信系統において前記ＡＤＣと前記スイッチがそれぞれ設けられ、各受信系統に設けられたスイッチは、個別に切替制御が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載レーダ装置。
【請求項６】
複数の受信系統を有し、各受信系統において、前記ＡＤＣと前記スイッチがそれぞれ設けら、各受信系統に設けられたスイッチは、共通のスイッチ切替信号によって切替制御が行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車載レーダ装置。
【請求項７】
前記故障判定回路は、電源投入時の初期検査として機能することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波ビームを送受信して自車両から所定範囲内の障害物までの距離、速度、角度などを算出する車載レーダ装置に係わり、さらに詳しくは、受信信号を量子化するためのＡＤＣの故障・性能劣化、ＡＤＣからマイコンに至る信号ラインの半田オープン故障、ならびに送信信号を形成するためのＦＭ（Frequency Modulation）変調制御用ＤＡＣの故障・性能劣化等を、簡便な回路を用いて検出することの出来る車載レーダ装置の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載レーダ装置においては、ＡＤＣ（Analog-to Digital Converter：ＡＤ変
換器）の故障・性能劣化およびＡＤＣからマイコン（マイクロコンピュータ）へ至る信号ラインの半田オープン故障をビット単位で検出すること、ならびにＦＭ変調制御用ＤＡＣ（Digital to Analog Converter：ＤＡ変換器）の故障・性能劣化の検出を精度良く行う
ことは困難であった。
なぜならば、ＡＤＣならびにＤＡＣの性能を評価するには、それぞれの分解能以上の計測手段が必要になる。
しかし、車載レーダ装置のコストやサイズは限られているので、分解能以上の高精度な計測手段を車載レーダ装置に実装することは無理であった。
なお、「ビット単位で検出する」とは、「ＡＤＣの分解能全出力ビットが入力電圧に対して正確に反応しているかを検知する」ことを意味している。
【０００３】
また、これらＡＤＣの故障・性能劣化、半田オープン故障あるいはＤＡＣの故障・性能劣化が生じれば、車載レーダ装置としての障害物（被検出物体）検出性能に大きな影響を及ぼしかねない。
障害物検出性能が不安定になれば、ＡＣＣ（Adaptive Cruising Control）制御、プリ
クラッシュ制御、ＦＳＲＡ（Full Speed Range Adaptive cruise control）制御などに対して誤動作を誘発する危険があり、これらＡＤＣおよびＤＡＣの機能異常状態を速やかに検出することが重要であった。
なお、ＡＣＣ制御とは、高速道路をセットした一定の速度で走り、前の車に接近するとレーダで検知して、それに合わせた速度で走るように制御することであり、プレクラッシュ制御とは、レーダが衝突を回避できないと判断したときに、ブレーキ制御やシートベルトを早期に巻き込んで、衝突時の被害を軽減するように制御することであり、ＦＳＲＡ制御とは、ＡＣＣ制御がある速度域以上での制御であるのに対し、全速度範域で追従走行を行うように制御することである。
【０００４】
また、車載レーダ装置に対してコスト低減や小型化などの要求が厳しく求められており、出来るだけ簡便にＤＡＣやＡＤＣの故障を検出する方式が望まれている。
例えば、特許文献１（特開２００８−１７２６３４号公報）には、入力チャンネルを１つのみ有し、その入力チャンネルから入力したアナログ信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換器の故障検出装置であって、デジタルデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器へ所定のデジタルデータを入力する場合に、ＤＡ変換器の出力チャンネルとＡＤ変換器の入力チャンネルとを接続する接続手段を備え、ＤＡ変換器の出力チャンネルとＡＤ変換器の入力チャンネルとが接続された場合に、所定のデジタルデータとＡＤ変換器の変換したデジタルデータとを比較することで、ＡＤ変換器の故障を検出するＡＤ変換器の故障検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、ＤＡＣの出力電圧範囲とＡＤＣの入力電圧範囲が同じであるとは限らない。
車載レーダ装置に用いるような高精度のＤＡＣやＡＤＣにおいては、ＤＡＣ出力電圧レンジの方が広いと思われるので、ＤＡＣ出力をそのままＡＤＣ入力に接続することでＡＤＣのフルレンジ検査（即ち、ＡＤＣの入力電圧全範囲の検査）を行うことは可能と思われるが、ＤＡＣ出力電圧のフルレンジ検査（即ち、ＤＡＣの出力電圧全範囲の検査）を行うことは困難である。
また、ＤＡＣに関しては、レーダ装置動作上のＦＭ変調制御電圧範囲（≦ ＤＡＣのフ
ルレンジ）での性能を満足すればよいので、必ずしもフルレンジ検査を行う必要はないが、レーダ動作上でのＦＭ変調制御電圧範囲とＡＤＣの入力電圧範囲が一致することは稀であり、同時にＤＡＣとＡＤＣのフルレンジ検査を行うことは難しい。
なお、フルレンジ検査とは、「ＤＡＣの入力コード０〜最大まで対応したＤＡＣ出力が得られるかを検査する」ことである。
【０００７】
「ＤＡＣ出力電圧範囲＞ＡＤＣ入力電圧範囲」の場合、ＡＤＣ入力範囲を超えたＤＡＣ出力電圧変化はＡＤＣ出力に表れない。その逆に、「ＤＡＣ出力電圧範囲＜ＡＤＣ入力電圧範囲」の場合はＤＡＣ出力全ての変化をＡＤＣでモニタ出来るが、ＡＤＣ入力全範囲を見ることは出来ない。
つまり、「ＤＡＣ出力電圧範囲＝ＡＤＣ入力電圧範囲」の場合だけ、ＤＡＣとＡＤＣの両方の全範囲を同時に検査出来ることになる。
本発明は、ＤＡＣ出力とＡＤＣ入力の間に電圧オフセットとゲインを調整出来るアンプを挿入することによって「ＤＡＣ出力電圧範囲＝ＡＤＣ入力電圧範囲」を実現し、レーダ装置が動作時のＦＭ変調制御電圧パターン（後述するＶＣＯ４に入力される三角波電圧の波形パターン）を使ってＤＡＣとＡＤＣの検査を同時にでき、レーダ性能の劣化を効率良く判定出来る車載レーダ装置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】
本発明による車載レーダ装置は、電波ビームを被検出物体に送信する送信回路と、前記被検出物体で反射された電波を受信する受信回路と、送信電波の周波数を決定するＶＣＯと、前記送信回路が送信する送信電波の周波数変調を制御する周波数変調制御信号を生成するＤＡＣと、前記受信回路が受信した受信電波を量子化するＡＤＣと、前記送信回路が送信する送信信号と前記受信回路が受信する受信信号から前記被検出物体までの距離・速度・角度等を算出するレーダ信号処理回路を有した演算手段とで構成される車載レーダ装置において、
前記ＤＡＣで生成された前記周波数変調制御信号が入力され、前記周波数変調制御信号のゲインおよびオフセットを調整するアンプと、前記アンプの出力を前記ＡＤＣの入力に接続するためのスイッチとを備え、
前記演算手段は、前記アンプの出力レンジと前記ＡＤＣの入力レンジとが同じになるようにゲインおよびオフセットを制御し、前記ＤＡＣの出力レンジを前記ＡＤＣの入力フルレンジに合わせるように前記アンプを制御するゲイン・オフセット制御回路と、前記ゲイン・オフセット制御回路によるゲイン・オフセット量の初期値を記憶する初期値記憶回路と、前記初期値記憶回路が記憶したゲイン・オフセット量の初期値と検査時のゲイン・オフセット量を比較することによって、当該装置の異常有無を判定する故障判定回路とを設けている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特別な検査用電圧パターンを用意することなく、実際のレーダ動作に必要なＦＭ変調制御電圧パターンの状態をＡＤＣの最大精度により検査を行うことが出来るようになるので、レーダ性能の劣化（即ち、レーダ装置の故障や劣化などの異常）を効率良く検査（判定）出来る車載レーダ装置を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に関連した基本的な車載レーダ装置の構成を示す図である。
【図２】従来の車載レーダ装置の構成例を説明するための図である。
【図３】実施の形態１による車載レーダ装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１におけるゲイン・オフセット制御回路の動作を説明するための図である。
【図５】実施の形態１において、ＡＤＣ出力ヒストグラムの求め方を説明するための図である。
【図６】実施の形態２における故障判定閾値に関する説明図である。
【図７】実施の形態３による車載レーダ装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態４による車載レーダ装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態５による車載レーダ装置の検査タイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、この発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明に関連した基本的な車載レーダ装置の構成を示す図である。
図１において、車載レーダ装置は、送信アンテナ１ａ、受信アンテナ１ｂ（アンテナと送受信回路の間にスイッチを設けることでアンテナ１ａとアンテナ１ｂは共用される場合もある）、送信回路２、受信回路３、送信電波の周波数を決定するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発信器）４、ＶＣＯ４を制御するＤＡＣ（Digital to Analog Converter：ＤＡ変換器）５、受信回路３のミキサ３ａの出力（受信電波とＶＣＯ４出力の周波数差）を量子化するＡＤＣ（Analog-to Digital Converter：ＡＤ変換器）８、ＡＤＣ８の出力をもとにしてレーダ信号処理を行うレーダ信号処理回路１３を備えている。
【００１２】
なお、レーダ信号処理回路１３は、例としてマイコン（デジタル信号処理回路である演算器）１４に包含された形で表現しているが、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）や専用回路を別に設ける場合もある。
また、マイコン１４からＤＡＣ５に対し、ＤＡＣ５で生成したい電圧に対応したデータコードが入力される。通常はデータとクロック（＋同期信号）を使ってＤＡＣ５にデータを設定するが、ＤＡＣの仕様によっては、データは、シリアル信号である場合もあるし、パラレル信号である場合もある。
【００１３】
図２は、従来の車載レーダ装置の構成を示す図であり、前掲の特許文献１（特開２００８−１７２６３４号公報）の代表図に沿った構成図である。
なお、前述したように、特許文献１には、「入力チャンネルから入力したアナログ信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換器の故障検出装置であって、デジタルデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器へ所定のデジタルデータを入力する場合に、ＤＡ変換器の出力チャンネルとＡＤ変換器の入力チャンネルとを接続する接続手段を備え、ＤＡ変換器の出力チャンネルとＡＤ変換器の入力チャンネルとが接続された場合に、所定のデジタルデータとＡＤ変換器の変換したデジタルデータとを比較することで、ＡＤ変換器の故障を検出するＡＤ変換器の故障検出装置」が示されている。
【００１４】
図２においては、ＤＡＣ５の出力にスイッチ７を配置することで、ＤＡＣ５出力を直接ＡＤＣ８入力に接続出来る構成とし、マイコン（演算器）１４からの制御によってＤＡＣ５で検査用パターンを生成することにより、ＡＤＣ８の出力と期待値をマイコン１４で比較し、故障を検出する。
この構成では、ＡＤＣ８入力レンジとＤＡＣ５出力レンジの整合（即ち、ＤＡＣ５の出力フルレンジ＝ＡＤＣ８の入力フルレンジとすること）をとることは困難であり、例えば、ＤＡＣ５出力レンジ（０−５V）＞ＡＤＣ８入力レンジ（１−２V）と仮定すれば、ＡＤＣ８の入力レンジをフルに検査することは出来るが、ＤＡＣ５に関しては出力レンジ全て、もしくはＶＣＯ４制御電圧範囲（例えば０−２Ｖ）を検査出来るとは限らない。
また、図２に示すように、ＤＡＣ５の出力段にスイッチ７を配置し、ＡＤＣ８入力の切り替えを行うと、「ＶＣＯ４の制御が固定されないこと」や「受信回路３の出力とＤＡＣ５の出力が競合する（即ち、出力同士がショートすること）こと」などの弊害が生じるので、スイッチ７の配置位置が適切でないと思われる。
【００１５】
図３は、実施の形態１による車載レーダ装置の構成を示す図である。
図において、１ａは送信アンテナ、１ｂは受信アンテナ、２は送信回路、３は受信回路、３ａはミキサ、４はＶＣＯ、５はＤＡＣ、６アンプ、７はスイッチ（信号切替手段）、８はＡＤＣ、９はゲイン・オフセット制御回路、１０は変化点カウンタ、１１は故障判定回路、１２は初期値記憶回路、１３はレーダ信号処理回路、１４はマイコン（演算器）、１５はゲイン・オフセット制御信号、１６はスイッチ切替信号である。
なお、マイコン１４は、ゲイン・オフセット制御回路９、変化点カウンタ１０、故障判定回路１１、初期値記憶回路１２、レーダ信号処理回路１３などで構成されている。
本実施の形態１では、ＤＡＣ５の出力に接続されるアンプ６と、ＡＤＣ８の入力に接続されるスイッチ７により、受信回路３と接続するＡＤＣ８の入力をアンプ６の出力に切り替え可能とし、ＤＡＣ５で生成したＦＭ変調制御電圧（図３に示す三角波電圧）をＡＤＣ８に入力する信号経路を構成する。
【００１６】
ＤＡＣ５は、ＦＭ変調制御用ＶＣＯ４に入力されるＦＭ変調制御電圧（三角波電圧）を生成する。
ゲイン・オフセット制御回路９は、ＡＤＣ８の出力各ビット（ＬＳＢ〜ＭＳＢ）の変化をカウントする変化点カウンタ１０の出力を観測しながら、アンプ６の出力レンジとＡＤＣ８の入力レンジが同じになるように、ゲイン・オフセット制御機能を有してアンプ６を制御する。
初期値記憶手段１２は、車載レーダ装置の組み立て調整時のゲイン・オフセット信号値および変化点カウンタ１０のカウント結果を記憶しておき、その後の検査時毎のゲイン・オフセット信号値および変化点カウンタ１０のカウント結果を故障判定回路１１において比較することにより、ＡＤＣ８入力の分解能をフルに使ったＤＡＣ５の検査とＡＤＣ８の検査ならびにＡＤＣ８からマイコン１４への信号ラインの半田オープン故障検査を同時に行う。
【００１７】
説明が重複するが、本実施の形態では、ＡＤＣ８の入力にスイッチ7を設け、受信回路
３の出力とアンプ６の出力を切り替えてＡＤＣ８に入力される構成としている。
そして、ＡＤＣ８の出力各ビットに対して、ヒストグラムをとるための「複数の変化点カウンタ１０」を具備し、検査期間内でのＡＤＣ出力ビット毎のヒストグラムを算出し、これをもとにゲイン・オフセット制御回路９においてアンプ６へのゲイン・オフセット制御信号１５を計算する。
アンプ６は、この制御信号１５にもとづいて、ＤＡＣ５出力の掃引幅をＡＤＣ８の入力フルレンジに整合させる。
【００１８】
図４は、本実施の形態におけるゲイン・オフセット制御回路９の動作を説明するための
図である。
即ち、図４は、ＤＡＣ５の出力掃引幅をＡＤＣ８の入力フルレンジに対応させるための説明図である。
ここで、図４（ａ）は実施の形態１による車載レーダ装置の要部の構成、図４（ｂ）はゲイン・オフセット制御回路９による調整動作を説明するための図である。
なお、図４では、ＤＡＣ５の出力掃引幅をＡＤＣ８の入力フルレンジに対応させるための説明に必要のない「ミキサ３ａ、故障判定回路１１、初期値記憶回路１２、レーダ信号処理回路１３」は省略している。
【００１９】
先ず、通常のレーダ動作時のＶＣＯ４制御電圧パターン（例えば三角波電圧）を用いてＡＤＣ８の入力フルレンジに対応させる手順を説明する。
ゲイン・オフセット制御回路９より任意の制御量（例えば、制御量ゼロ）をアンプ６に与えると、ＡＤＣ８入力フルレンジに対してあるオフセットを持った変調パターン（例えば三角波電圧）１７となる。
次に、ＡＤＣ８出力のビット別ヒストグラムを変化点カウンタ１０にて求めると、ＡＤＣ８入力レンジ内のどの位置に入力パターンがあるかを求めることが出来る。
例えば、変調パターン振幅がＡＤＣ入力レンジに対し１／２倍で、電圧の高い方にオフセットしていた場合のビット別ヒストグラムは、図４（ｂ）ヒのストグラム遷移（調整前）にあるように、全ビットの変化はあるが、変化度数が少なくなる。
【００２０】
この情報をもとに、ゲイン・オフセット制御回路９にて変調パターン１７の振幅中心がＡＤＣ８の入力レンジ中心（調整１）になるようにオフセット制御する。この時、ヒストグラムＬＳＢの度数は、調整後期待値の半分になるはずである。
次に、ＡＤＣ入力レンジ上下限値いっぱいになるように、ゲイン制御を調整（調整２）する。
この時、中心電圧もゲインを上げることによりずれることになるので、０．５×ゲイン倍−０．５（ＡＤＣ入力レンジを１．０とする）だけオフセットを調整する必要がある。
このように、ゲイン・オフセット制御回路９にてゲイン・オフセット調整量を求めて、ゲイン・オフセット制御信号１５を介してアンプ６を制御する。
そしとて、再度、ＡＤＣ８出力のビット別ヒストグラムを求め、制御量を調整する制御ループを回すことで、ＡＤＣ８の入力レンジにほぼ合致するところで収束する。
【００２１】
図５は、本実施の形態において、ＡＤＣ出力ヒストグラム求め方を説明するための図であって、図５（ａ）は本実施の形態による車載レーダ装置の要部、図５（ｂ）はＡＤＣ入力電圧、図５（ｃ）はヒストグラムである。
ＡＤＣ８の出力各ビット単位で検査期間内（変調パターン１７が変化している全期間）でのデータ変化（ＡＤＣ８サンプリングクロック＝マイコン１４のデータ取り込みクロック毎の“Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ”または“Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ”の変化）回数を変化点カウンタ１０によりカウントする。
ＡＤＣ８入力電圧を図５（ｂ）に示す三角波とした場合、図５（ｃ）に示すような、横軸にＡＤＣ８出力の変化度数、縦軸にＡＤＣ８出力ビット（原点側を下位ビットとする）とした三角形のヒストグラムを得ることが出来る。
【００２２】
次に、故障判定方法について説明する。
本実施の形態では、車載レーダ装置の組立調整時に、アンプ６に対するゲイン・オフセット制御量の最適値をマスター（基準）として初期値記憶回路１２に記憶し、その後の故障検査時に求めたゲイン・オフセット制御量と比較する。
そして、比較結果である誤差が所定の閾値を超えた場合に、ＤＡＣ５およびＡＤＣ８、ならびにＡＤＣ８出力からマイコン１４に至る信号ラインの半田オープン故障もしくは劣化状態であると判断して、車両システム側へ当該車載レーダ装置が故障であることを報告
する。
なお、比較結果である誤差が発生すると言うことは、ＤＡＣ出力振幅やオフセットが変化（劣化）していること、または、ＡＤＣ入力感度やオフセットが変化（劣化）していることである。
また、ＡＤＣ出力ＭＳＢのラインがハンダ不良だった場合は、振幅が半分に見えることになるのでゲイン制御量が変わってくることになる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態による車載レーダ装置は、電波ビームを被検出物体に送信する送信回路２と、被検出物体で反射された電波を受信する受信回路３と、送信電波の周波数を決定するＶＣＯ４と、送信回路２が送信する送信電波の周波数変調を制御する周波数変調制御信号を生成するＤＡＣ５と、受信回路３が受信した受信電波を量子化するＡＤＣ８と、送信回路２が送信する送信信号と受信回路３が受信する受信信号から被検出物体までの距離・速度・角度等を算出するレーダ信号処理回路１３を有した演算手段１４とで構成される車載レーダ装置において、ＤＡＣで生成された周波数変調制御信号が入力され、周波数変調制御信号のゲインおよびオフセットを調整するアンプ６と、アンプ６の出力をＡＤＣ８の入力に接続するためのスイッチ７とを備え、演算手段１４は、アンプ６の出力レンジとＡＤＣ８の入力レンジとが同じになるようにゲインおよびオフセットを制御し、ＤＡＣ５の出力レンジをＡＤＣ８の入力フルレンジに合わせるようにアンプ６を制御するゲイン・オフセット制御回路１３と、ゲイン・オフセット制御回路１３によるゲイン・オフセット量の初期値を記憶する初期値記憶回路１２と、初期値記憶回路１２が記憶したゲイン・オフセット量の初期値と検査時のゲイン・オフセット量を比較することによって、当該装置の異常有無を判定する故障判定回路１１とを設けている。
【００２４】
また、故障判定回路１１が判定する異常は、ＤＡＣ５の故障・劣化、ＡＤＣ８の故障・劣化あるいはＡＤＣ８から演算手段１４に至る信号ラインの半田オープン故障等である。
また、ゲイン・オフセット制御回路１３は、ＡＤＣ８の出力各ビットの変化をカウントする変化点カウンタ１０の出力を観測しながら、アンプ６の出力レンジとＡＤＣ８の入力レンジが同じになるように前記アンプ６のゲインおよびオフセットを制御する。
【００２５】
従って、本実施の形態によれば、特別な検査用電圧パターンを用意することなく、実際のレーダ動作に必要なＦＭ変調制御電圧パターンの状態をＡＤＣの最大精度により検査を行うことが出来るようになるので、レーダ性能の劣化（即ち、レーダ装置の故障や劣化などの異常）を効率良く判定出来る。
【００２６】
実施の形態２．
前述の実施の形態１による車載レーダ装置では、車載レーダ装置の組立調整時のＡＤＣ８の出力のビット毎ヒストグラム最終値をマスター（基準値）として初期値記憶回路１２に記憶する。
そして、その後の故障検査時に、初期値記憶回路１２に記憶されているゲイン・オフセット制御値を使ってＡＤＣ８出力のビット毎ヒストグラムを求め、前記ヒストグラムの初期値と比較することで、ＡＤＣ８およびＡＤＣ８出力からマイコン１２に至る信号ラインの半田オープン故障をビット単位で判定する。
加えてＡＤＣ８出力の下位ビット側に関しては、元々ＡＤＣ８自体の持つノイズ性能とＤＡＣ５およびアンプ６が持つノイズ成分、加えて実装基板上の配線で他のＩＣ等から誘導されるノイズ成分が重畳して見えてくるので、理想のヒストグラムが得られるとは限らない。
【００２７】
そこで、ＡＤＣ８出力のヒストグラムにおいて、初期記憶値と検査毎の値を比較する際の閾値重み付けをビット単位で行うことにより、誤判定を防ぐ。
図６は、実施の形態２における故障判定閾値に関する説明図である。
例えば、図６（ａ）に示すように、ＡＤＣ８に三角波電圧（ＦＭ変調制御電圧）が入力された場合、横軸にＡＤＣ８出力の変化度数、縦軸にＡＤＣ８出力ビット（原点側を下位ビットとする）とした三角形のヒストグラムが得ることが出来る。
そこで、この三角形のヒストグラムに対する判定閾値を、図６（ｂ）の破線で示すように下位ビットに行くほど広げた閾値とすれば、先に説明したノイズ成分による誤差により誤った故障判定を下す確率を抑えることが出来る。
なお、図６で示した判定閾値（破線）は、必ずしも直線で表されるものではなく、回路個別の誤差要因の重畳の都合により任意のカーブとすれば良い。
本実施の形態では、ＡＤＣ入力上下限いっぱいに電圧を振っているので、ＡＤＣ出力全ビットが必ず意図した形で変化するはずである。この変化をヒストグラムとして抽出した結果と期待値を比較すれば、どのビットに異常があるのか判定出来る。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態による車載レーダ装置の故障判定回路１１は、組立調整時に得られたＡＤＣ８出力のヒストグラム抽出結果の記憶値と検査時に得られたヒストグラム抽出結果の記憶値との差分により当該装置の異常有無の判定を行い、かつ判定閾値の重み付けをビット毎に設定する。
従って、ビット毎の故障を検出することが出来る。
【００２９】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３による車載レーダ装置の構成例を示す図である。
前述の実施の形態１においては、図３を用いて受信１系統の場合について説明したが、本実施の形態では、図７に示す様に、複数の受信系（例えば、受信３系統）を有することを特徴とする。
なお、受信信号間の位相差を使って電波の到来角度を算出するレーダ装置では、本実施の形態のように、複数の受信回路（受信系統）を備える。
受信系統として３系統を有する場合でも、ＡＤＣ８−１〜ＡＤＣ８−３に対応したスイッチ７−１〜スイッチ７−３と、それぞれのスイッチを個別に制御するスイッチ切替信号１６−１の信号線〜スイッチ切替信号１６−３の信号線を有し、１系統ずつ順次検査をすることにより、実施の形態１と同じ精度でＤＡＣ５およびＡＤＣ８−１〜ＡＤＣ８−３の故障もしくは劣化、ならびにＡＤＣ８−１出力〜ＡＤＣ８−３出力からマイコン１４に至る信号ラインの半田オープン故障の判定を行うことが出来る。
【００３０】
また、図示はしないが、１系統ずつ検査を行う場合には、必ずしも個別の変化点カウンタを設ける必要は無いので、マイコン１４の中で変化点カウンタを１つとし、入力を選択してその変化点カウンタに入力しても良いし、検査時間短縮のため全受信系統並行して検査したい場合にはアンプ回路６を各系統個別に設けても良い。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態による車載レーダ装置は、複数の受信系統を有し、各受信系統において前記ＡＤＣ（８）と前記スイッチ（７）がそれぞれ設けられ、各受信系統に設けられたスイッチ（７）は、個別に切替制御が行われる。
従って、実施の形態１と同じ精度で、ＤＡＣ５および複数の受信系統のＡＤＣの故障や劣化の判定あるいは複数の受信系統の信号ラインの半田オープン故障の判定を行うことができる。
【００３２】
実施の形態４．
実施の形態３において、「スイッチ７−１を切替るスイッチ切替信号１６−１の信号線」〜「スイッチ７−３を切替るスイッチ切替信号１６−３の信号線」を、それぞれ個別に具備すれば実施の形態１と同じ分解能で検査が出来ると説明したが、元々組立調整時においてはＡＤＣ８−１〜ＡＤＣ８−３の性能差は極小さいと想定されるので、例えば、アンプ６の出力レンジをＡＤＣ８−１入力レンジに整合させた場合に、ＡＤＣ８−２やＡＤＣ８−３の入力レンジにもほぼ整合していると考えられる。
従って、回路簡便化と処理時間短縮を目的に、図８に示すように、スイッチ切替線を共通化してもほぼ同等の精度で検査を行うことが出来る。
なお、図８において、１６は、共通化されたスイッチ切替線を流れるスイッチ切替信号である。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態による車載レーダ装置は、複数の受信系統を有し、各受信系統において、ＡＤＣとスイッチが設けられ、各受信系統に設けられたスイッチは、共通のスイッチ切替信号１６によって切替制御が行われる。
従って、複数の受信系統を有した車載レーダ装置において、回路の簡便化と処理時間の短縮が図れる。
【００３４】
実施の形態５．
車載レーダ装置は、車載レーダ装置を搭載した車両が走行中は、通常のレーダ動作を実現しなければならない。
これはＡＤＣ８入力に受信回路３出力が接続されるようにスイッチ７が制御されることを意味する。
従って、実施の形態１〜４で説明した故障・劣化の検査は、車載レーダ装置の搭載車両が走行する前の電源投入時に初期検査として行えば問題ないことが分かる。
図９は、実施の形態５による車載レーダ装置の検査タイミングを示す図である。
図９に示すように、通常のレーダ信号処理における受信信号観測期間のインターバルにて検査時間が間に合う範囲で、受信系統毎に分割して順次検査しても良いし、出来うれば受信系統を一括して検査しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、レーダ装置が動作時のＦＭ変調制御電圧パターンを使ってＤＡＣとＡＤＣの検査を同時にでき、レーダ性能の劣化を効率良く判定出来る車載レーダ装置の実現に有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ  送信アンテナ                    １ｂ  受信アンテナ
２  送信回路                            ３  受信回路
４  ＶＣＯ            ５  ＤＡＣ        ６  アンプ
７、７−１〜７−３  スイッチ
８、８−１〜８−３  ＡＤＣ
９  ゲイン・オフセット制御回路
１０、１０−１〜１０−３  変化点カウンタ
１１  故障判定回路
１２  初期値記憶回路
１３  レーダ信号処理回路
１４  マイコン（演算器）
１５  ゲイン・オフセット制御信号
１６、１６−１〜１６−３  スイッチ切替信号
１７  変調パターン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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