[发明专利]雷达装置

说明书

技术领域

本发明涉及雷达装置，该雷达装置例如装载于车辆上，对多个发送天线进行切换以将发送信号作为电磁波来发送，利用接收天线将被目标反射的电磁波作为接收信号来接收，并基于接收信号而检测出到目标的距离、与目标的相对速度、以及目标的角度。

背景技术

作为装载于车辆等、用于车速/车间控制(ACC：Adaptive CruiseControl(自适应巡航控制))或冲撞缓解制动装置等的雷达装置的一种，已知有能够同时检测出到目标的距离及与目标的相对速度的FMCW(FrequencyModulated Continuous Wave：频率调制连续波)方式的雷达装置(以下称作“FMCW雷达装置”)。

此外，FMCW方式是雷达发送方式的一种，且能够通过计算出发送波和接收波(被目标反射的发送波)的频率之差来计算出到对象物(目标)的距离以及与目标的相对速度。

在此，FMCW雷达是对CW(Continuous Wave：连续波)雷达的发送信号执行FM调制的雷达。即，在FMCW雷达装置中，振荡器的频率由三角波调制而成为发送信号，并从发送天线发射到外部。此外，该发送信号被目标反射并被接收天线所接收的接收信号经历由到目标的距离所引起的时间延迟、以及对应于与目标的相对速度的频移。

随后，通过将经历该频移的接收信号与发送信号进行混频，能够得到拍频信号。因此，通过在每个调制周期分别测定频率增大的上升区间的拍频频率和频率减小的下降区间的拍频频率，能够计算出到目标的距离以及与目标的相对速度。此外，这种技术是FMCW雷达装置中的一般技术和公知技术。

另一方面，为了检测出目标角度，即接收波的到达角度，已知有利用配置在空间上的不同位置的多个天线的方法。作为这种方法，已知有例如MUSIC(MUltiple SIgnal Classification：多信号分类)或ESPRIT(Estimation ofSignal Parameters via Rotational Invariance Techniques：经由旋转不变性技术的信号参数估计)等方法。

在这些利用相位的角度算法中，一般而言，天线孔径越大、能够获得越优的角度分辨率是公知的。然而，在存在像在有限空间中设置雷达装置之类的制约的情况下，所得的角度分辨率是有限度的。因此，采用了如下对策：在多个接收天线的两端配置2个发送天线，一边切换2个发送天线一边以分时方式发送电磁波，并利用各自的接收结果来实现约2倍的等效孔径。

在此，在这种结构的雷达装置中，切换2个发送天线以选择用于发送电磁波的发送天线的发送开关发生故障，从而总是接通或者总是断开，在此情况下，尽管能够正常计算出到目标的距离以及与目标的相对速度，然而不能正常计算出目标的角度。换言之，尽管计算出错误的目标角度，但由于能够执行目标角度的计算本身，因此，难以检测出发送开关的故障。

此外，还已知有一种雷达装置，其包括多个收发天线、以及设置在各收发天线上并切换收发天线的收发开关，依次切换收发开关并比较各收发天线的接收信号的电平，基于比较结果来检测出收发开关的故障(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本国专利特开2007-171162号公报

发明内容

然而，现有技术存在以下问题。

即，如专利文献1中所记载的雷达装置，在包括多个收发天线和收发开关的情况下，通过执行收发天线的所有收发组合来检测出收发开关的故障。

另一方面，在包括多个发送天线和发送开关来替代多个收发天线和收发开关的的雷达装置中，发送开关仅有助于电磁波的发送，而接收天线总是处于接收状态，因此，存在难以检测出发送开关的故障的问题。

例如，考虑如下情形：在发送天线(第一发送天线、第二发送天线)和接收天线各配置2个的情况下，选择第一发送天线的第一发送开关固定于接通状态。此时，在第一发送天线的发送期间，从第一发送天线正常发送的电磁波由2个接收天线所接收，而在第二发送天线的发送期间，从第一发送天线及第二发送天线同时发送的电磁波经合成而由2个接收天线所接收。该情况下，难以仅通过发送开关的切换组合来检测出发送开关固定于接通状态。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于获得包括多个发送天线和对发送电磁波的发送天线进行选择的发送开关、并能够检测出发送开关的故障的雷达装置。