故障检测装置和具备故障检测装置的雷达装置的制作方法

1.本技术涉及故障检测装置及具备故障检测装置的雷达装置。


背景技术：

2.以往，车载用雷达装置用于障碍物检测，例如在进入车库时等检测物体，以避免与电线杆、路障等障碍物发生碰撞。另外，还用于测量与前方车辆的距离并跟随行驶，防止追尾。这种车载用雷达需要实施故障检测，以判断检测输出是否可靠。
3.在以往的雷达的故障检测中，作为用于进行故障检测的条件，只有处于行驶在道路上的状态、反射雷达波的路面在前方、或者与其他雷达进行协作等对车辆状态、周围状况、雷达的设置状态等进行了限定的条件下才能检测故障。但为了避免雷达故障导致的车辆问题，无论车辆处于何种条件，都需要检测故障。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利第4045043号说明书专利文献2：日本专利特开2006-047052号公报专利文献3：日本专利特开2008-203148号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
5.专利文献1中公开了一种通过检测来自路面的低强度反射信号来检测毫米波雷达故障的技术。但是，在例如车辆被墙壁包围的情况下，停车场被田地、河流包围的情况下，临海的停车场等车辆前方不存在路面的情况下，无法检测故障。
6.专利文献2中公开了一种通过比较多普勒频移和自身车速来检测故障的技术。在这种情况下，如果车辆处于停车状态，则不发生多普勒频移，因此无法适用。为了检测故障，车辆必须处于行驶状态。
7.专利文献3中公开了一种多个雷达接收另一个雷达的漏电波并进行异常检测的技术。该技术的前提是检测其他雷达的漏电波，不适用于无法检测其他雷达漏电波的雷达装置。
8.因此，在现有技术中，只有在车辆前方存在道路、车辆正在行驶、或者多个雷达装置中能够检测出其他雷达的漏电波这样的条件下，才能检测出雷达的故障。
9.因此，本技术的目的是获得一种故障检测装置，即使在车辆前方存在道路、车辆正在行驶、或者多个雷达装置中能够检测到其他雷达的漏电波这样的条件没有得到满足的情况下，也能够检测故障。解决技术问题所采用的技术方案
10.本技术所涉及的验证装置包括：多个接收天线；
多个接收器，该多个接收器针对每个所述接收天线分别设置，处理由接收天线接收到的信号并生成接收处理信号；以及故障判定部，该故障判定部通过将根据每个接收器输出的接收处理信号求出的功率与为故障判定而设定的基准功率进行比较，来对每个所述接收器进行故障判定。发明效果
11.根据本技术的验证装置，即使在车辆前方存在道路、车辆正在行驶或者多个雷达装置中能够检测到其他雷达的漏电波这样的条件没有得到满足的情况下，也能够进行雷达的故障检测。
附图说明
12.图1是实施方式1所涉及的毫米波雷达的框图。图2是实施方式1所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图3是实施方式1所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的硬件结构图。图4是表示实施方式1的毫米波雷达的接收处理信号的图。图5是用于说明实施方式1所涉及的故障检测的处理的流程图。图6是实施方式2所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图7是用于说明实施方式2所涉及的故障检测的处理的流程图。图8是说明实施方式2的接收功率与基准功率的关系的图。图9是实施方式3所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图10是用于说明实施方式3所涉及的故障检测的处理的流程图。图11是实施方式4所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图12是用于说明实施方式4所涉及的故障检测的处理的流程图。图13是实施方式5所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图14是用于说明实施方式5所涉及的故障检测的处理的流程图。图15是实施方式6所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图16是用于说明实施方式6所涉及的故障检测的处理的流程图。图17是实施方式7所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图18是用于说明实施方式7所涉及的故障检测的处理的流程图。图19是实施方式8所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图20是用于说明实施方式8所涉及的故障检测的处理的流程图。图21是实施方式9所涉及的毫米波雷达的故障检测装置的框图。图22是表示实施方式9所涉及的毫米波雷达的接收处理信号的功率谱的图。图23是表示实施方式9所涉及的毫米波雷达的接收处理信号的每个频率的功率值的图。图24是用于说明实施方式9所涉及的故障检测的处理的流程图。
具体实施方式
13.下面，参照附图对本技术的实施方式进行说明。
14.1.实施方式1
对实施方式1所涉及的故障检测装置101进行说明。图1是实施方式1所涉及的毫米波雷达100的框图。图2是实施方式1所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置101的框图。图3是实施方式1所涉及的毫米波雷达的故障检测装置101的硬件结构图。图4是表示实施方式1所涉及的毫米波雷达100的各天线的接收信号的图。图5是用于说明实施方式1所涉及的故障检测的处理的流程图。
15.＜毫米波雷达＞图1示出毫米波雷达100的框图。毫米波雷达包括用于发射电波的第一发送天线25、第二发送天线26、第三发送天线27、第四发送天线28。毫米波雷达100包括用于接收电波的第一接收天线21、第二接收天线22、第三接收天线23、第四接收天线24。当前方存在反射电波的物体时，从第一至第四发送天线25、26、27、28发射的电波将在延迟了电波往返于到物体的距离的时间后，被第一至第四接收天线21、22、23、24接收。毫米波雷达是通过将接收到的信号与发射的信号进行比较，来确定反射电波的物体的位置、速度的装置。
16.由调制信号生成器11生成的信号被第一放大器41、第二放大器42、第三放大器43、第四放大器44放大，通过第一倍增器45、第二倍增器46、第三倍增器47、第四倍增器48变换为高频，从第一至第四发送天线25、26、27、28作为电波发射。反射来的电波由第一至第四接收天线21、22、23、24接收，经由第一混频器31、第二混频器32、第三混频器33、第四混频器34，由第一a/d转换器35、第二a/d转换器36、第三a/d转换器37和第四a/d转换器38数字化。将第一至第四混频器31、32、33、34以及第一至第四a/d转换器35、36、37、38统称为第一接收器55、第二接收器56、第三接收器57、第四接收器58。从第一至第四接收器55、56、57、58输出的第一接收处理信号rx1、第二接收处理信号rx2、第三接收处理信号rx3、第四接收处理信号rx4被送入信号处理器2和故障检测装置101。信号处理部2进行用于确定反射物的位置等的计算，故障检测装置101判定第一至第四接收器55、56、57、58是否出故障。
17.＜故障检测装置＞图2示出毫米波雷达100的故障检测装置101的框图。故障检测装置101构成为被输入来自第一至第四接收天线21、22、23、24的信号在经过第一至第四接收器55、56、57、58处理后得到的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4。第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4被输入到基准功率计算部121，该基准功率计算部121决定作为故障判定的基准的基准功率pb。基准功率计算部121根据从第一至第四接收器55、56、57、58输出的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出第一接收功率p1、第二接收功率p2、第三接收功率p3、第四接收功率p4。基准功率计算部121基于根据第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4求出的第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4，计算基准功率pb。
18.基准功率计算部121计算基准功率pb，并将该基准功率pb传送到第一比较部51、第二比较部52、第三比较部53和第四比较部54。第一至第四比较部51、52、53、54根据第一至第四接收器55、56、57、58输出的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4，并与基准功率pb进行比较，将第一功率的差分d1、第二功率的差分d2、第三功率的差分d3、第四功率的差分d4传送给故障判定部131。故障判定部131将每个接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4的各接收功率p1、p2、p3、p4和基准功率pb之间的差分d1、d2、d3、d4与规定的阈值dt进行比较，从而判定毫米波雷达100的第一至第四接收器的故障。故障检测装置101将判定结果输出到外部。这种情况下的故障不仅包括毫米波雷达100的第一
至第四接收器55、56、57、58的故障的情况，还包括第一至第四接收天线21、22、23、24的故障的情况。
19.在实施方式1中，记载了接收天线为4个的情况，但只要是2个以上，几个都可以。在这种情况下，构成为增加或减少放大器、倍增器、发送天线、接收天线、接收器比较部和信号的输入数、输出数。另外，在实施方式1中，以毫米波雷达作为具体示例进行了说明，但也可以适用于使用微波的雷达，作为雷达中使用的电波的频率并无限定。
20.＜故障检测装置的硬件结构＞图3示出毫米波雷达100的故障检测装置101的硬件结构图。故障检测装置可以包括在毫米波雷达100的硬件结构中。在这种情况下，毫米波雷达100具有下记的硬件结构，同时故障检测装置101同样也具有下记的硬件结构。
21.故障检测装置101的各功能由故障检测装置101所具备的处理电路来实现。具体而言，如图3所示，故障检测装置101包括cpu(central processing unit：中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93等作为处理电路。
22.作为运算处理装置90，可以具备asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)、ic(integrated circuit：集成电路)、dsp(digital signal processor：数字信号处理器)、fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路和各种信号处理电路等。此外，作为运算处理装置90，也可以具备多个同种或不同种的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91，包括构成为能从运算处理装置90读取并写入数据的ram(random access memory：随机存取存储器)、构成为能从运算处理装置90读取数据的rom(read only memory：只读存储器)、闪存、eprom、eeprom等的非易失性或易失性半导体存储器。输入电路92与各种传感器及开关相连接，包括将这些传感器和开关的输出信号输入至运算处理装置90的a/d转换器等。输出电路93包括与电负载相连接，并将来自运算处理装置90的控制信号转换并输出至这些电负载的驱动电路等。此外，输入电路92、输出电路93包括串行通信电路。还包括由输入电路92接收作为串行信号发送来的信号，并将该信号存储在存储装置91中，由运算处理装置90处理从存储装置91读取出的信号，并从输出电路93串行输出的功能。
23.通过由运算处理装置90执行存储于rom等存储装置91的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92以及输出电路93等故障检测装置101的其他硬件协作来实现故障检测装置101所具备的各功能。另外，故障检测装置101使用的阈值、判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在rom等存储装置91中。
24.对图2的故障检测装置101的结构要素的功能进行说明。在图2的故障检测装置101的内部记载的由基准功率计算部121、故障判定部131、第一至第四比较部51、52、53、54所示的各功能可以分别由软件模块构成，也可以由软件和硬件的组合构成。
25.《接收处理信号的示例》图4中示出了从毫米波雷达100的第一至第四接收天线21、22、23、24接收信号，由第一至第四接收器55、56、57、58输出的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4的示例。这里，示出从接收到来自第四接收天线24的信号的第四接收器58所输出的第四接收处理信
号rx4出故障的情况。接收到来自第一至第三接收天线21、22、23的信号的第一至第三接收器的输出即第一至第三接收处理信号rx1、rx2、rx3正常地输出。
26.＜基准功率的决定和故障判定＞对基准功率计算部121的基准功率pb的决定方法进行描述。由第一至第四接收器55、56、57、58输出的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4被输入到基准功率计算部121。针对第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4分别计算第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4，并基于此计算基准功率pb。例如，基准功率计算部121可以基于第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4的平均值、中央值、最大值等来决定基准功率pb。或者，基准功率计算部121可以针对要验证的接收器的接收处理信号，基于根据其他三个接收器的接收处理信号求出的各接收功率的平均值、中央值、最大值等，决定基准功率pb。另外，作为基准功率pb，基准功率计算部121也可以针对要验证的接收器的接收处理信号，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值直接作为基准功率pb，逐个进行比较，合计通过三次比较来进行判定。
27.故障检测装置101的第一至第四比较部51、52、53、54根据从第一至第四接收器55、56、57、58发送来的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4，并将其与从基准功率计算部121传送来的基准功率pb进行比较。第一至第四比较部51、52、53、54将作为比较结果的第一差分d1、第二差分d2、第三差分d3、第四差分d4传送给故障判定部131。根据dn＝pb-pn(n＝1～4)计算。若比较的各接收功率p1、p2、p3、p4大于基准功率pb，则第一至第四差分d1、d2、d3、d4取负值，若比较的各接收功率p1、p2、p3、p4小于基准功率pb，则取正值。在传送来的差分dn大于阈值dt时，故障判定部131判断输出了该接收处理信号rxn的接收器发生故障。例如，即使在车辆被墙壁包围的情况下，停车场被田地、河流包围的情况下，临海的停车场等车辆前方不存在路面的情况下，反射波较弱的情况下，不存在返回反射波的物体的情况下，也存在将来自周围的噪声包含在内的从接收天线接收的信号，针对该接收信号能计算接收功率。与之相对，在接收器发生故障的情况下，像图4中的第四接收器58输出的接收处理信号rx4那样，与从第一至第三接收器55至57输出的接收处理信号rx1至rx3大不相同。由此，能通过接收功率的比较来检测出该差异，从而进行故障判定。
28.这里，基准功率pb可以是固定值。在这种情况下，基准功率计算部121存储并输出通过实验等决定的值。例如，通过实验，能确认根据各个接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4求出的功率p1、p2、p3、p4，决定基准功率pb。通过将基准功率pb设为固定值，在根据接收处理信号求出的功率小于基准功率pb的程度超过阈值时，故障判定部131能将输出该接收处理信号的接收器判定为故障。
29.故障检测装置101将根据毫米波雷达100的第一至第四接收天线21、22、23、24的信号在经过第一至第四接收器55、56、57、58处理后得到的第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4来求出的第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4与基准功率pb比较来进行故障判定，因此能判定发生故障的接收器，而不需要复杂的运算、检测其他信道的雷达的漏信号并进行协作等机制的结构。此外，即使在车辆被墙壁包围的情况下，停车场被田地、河流包围的情况下，临海的停车场等在车辆前方不存在路面的情况下，也能辨别出发生故障的接收器，因此意义重大。
30.＜处理的流程＞图5是对作为第一实施方式，在将基准功率设为固定值的情况下的故障检测的处理进行说明的流程图。对处理的流程进行说明。
31.从步骤s101开始处理。该处理在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。毫米波雷达100向4座雷达依次发射电波并接收反射波，将4座雷达的接收数据都集齐的状态称为一帧收发完成状态。也可以不是针对每一帧收发执行图5的处理，而是每隔规定时间(例如每隔5ms)执行图5的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
32.在步骤s101之后的步骤s102中，故障检测装置1获取第一至第四接收器55、56、57、58的一帧输出即一帧第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4。接着，在步骤s103，基准功率计算部121从存储器读取基准功率。在此，预先通过实验等确定的基准功率的值被记录在存储器中。
33.在步骤s103之后的步骤s104中，基准功率计算部121向各比较部51、52、53、54发送基准功率。在步骤s104之后的步骤s105中，第一至第四比较部51、52、53、54根据第一至第四接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4求出第一至第四接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。
34.在步骤s105之后的步骤s106，各比较部51、52、53、54从基准功率pb减去计算出的各接收功率p1、p2、p3、p4，从而求出各差分d1、d2、d3、d4，并将差分d1、d2、d3、d4发送给故障判定部131。在步骤s106之后的步骤s107，故障判定部131确认各差分d1、d2、d3、d4中是否存在dn＞阈值dt的差分(n＝1～4)。在步骤s108中判定为没有这样的差分dn的情况下，处理进入步骤s110并结束处理。
35.在步骤s108中判定存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况下，在步骤s109判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s110结束处理。在步骤s109中，由于判定为故障的接收器的编号n已明确，所以也可以将该编号作为故障数据进行记录。
36.2.实施方式2对实施方式2所涉及的故障检测装置102进行说明。图6是实施方式2所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置102的框图。图7是用于说明实施方式2所涉及的故障检测的处理的流程图。图8是说明实施方式2的接收功率与基准功率的关系的图。
37.在实施方式2中，对于要验证的接收器的接收处理信号，图6所示的故障检测装置102的基准功率计算部122将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值直接作为基准功率pb。基准功率计算部将这三个基准功率发送到各个比较部151、152、153、154。各个比较部151、152、153、154对三个基准功率逐个比较合计三次比较，并将作为该比较结果的差分发送给故障判定部132。故障判定部132进行故障判定。对以上步骤进行说明。
38.这里，作为图6所示的故障检测装置102的结构要素的基准功率计算部122、第一至第四比较部151、152、153、154、以及故障判定部132具有与作为实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121、第一至第四比较部51、52、53、54、故障判定部131相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置102之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
39.故障检测装置102的动作流程图如图7所示。从步骤s201开始处理。步骤s201在毫
米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图7的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图7的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
40.在步骤s202中，故障检测装置102获取一帧期间的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各接收器55、56、57、58处理后得到的输出。然后，在步骤s203中，根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的各接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。
41.在步骤s203之后的步骤s204至步骤s207中，对于要验证的接收器的接收处理信号，基准功率计算部122将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值直接作为基准功率pb发送给比较部。
42.在步骤s203之后的步骤s204中，基准功率计算部122将第二至第四接收功率p2、p3、p4作为基准功率pb12、pb13、pb14发送到第一比较部151。
43.在步骤s204之后的步骤s205中，基准功率计算部122将第一、第三、第四接收功率p1、p3、p4作为基准功率pb21、pb23、pb24发送到第二比较部152。
44.在步骤s205之后的步骤s206中，基准功率计算部122将第一、第二、第四接收功率p1、p2、p4作为基准功率pb31、pb32、pb34发送到第三比较部153。
45.在步骤s206之后的步骤s207中，基准功率计算部122将第一、第二、第三接收功率p1、p2、p3作为基准功率pb41、pb42、pb43发送到第四比较部154。
46.在步骤s207之后的步骤s208至步骤s211中，根据各比较部151、152、153、154所接收的接收处理信号求出接收功率，并将该接收功率与从基准功率计算部122发送来的三种基准功率中的每一种进行比较，并将其差分发送给故障判定部132。
47.在步骤s207之后的步骤s208中，第一比较部151根据接收到的第一接收处理信号rx1求出第一接收功率p1。第一比较部151将从基准功率计算部122发送来的基准功率pb12、pb13、pb14分别与第一接收功率p1进行比较，并将差分d12、d13、d14发送给故障判定部132。
48.在步骤s208之后的步骤s209中，第二比较部152根据接收到的第二接收处理信号rx2求出第二接收功率p2。第二比较部152将从基准功率计算部122发送来的基准功率pb21、pb23、pb24分别与第二接收功率p2进行比较，并将差分d21、d23、d24发送给故障判断部132。
49.在步骤s209之后的步骤s210中，第三比较部153根据接收到的第三接收处理信号rx3求出第三接收功率p3。第三比较部153将从基准功率计算部122发送来的基准功率pb31、pb32、pb34分别与第三接收功率p3进行比较，并将差分d31、d32、d34发送给故障判断部132。
50.在步骤s210之后的步骤s211中，第四比较部154根据接收到的第四接收处理信号rx4求出第四接收功率p4。第四比较部154将从基准功率计算部121发送来的基准功率pb41、pb42、pb43分别与第四接收功率p4进行比较，并将差分d41、d42、d43发送给故障判断部132。
51.在步骤s211之后，前进至步骤s212。在步骤s612中，故障判定部132确认从各个比较部151、152、153、154接收的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
52.在步骤s212之后的步骤s213，故障判定部132判定是否存在差分dnm＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s215，结束处理。在步骤s213中存在差分dnm＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s214。
53.在步骤s214中，由于存在dnm＞阈值dt的第n接收器的情况，因此故障判定部132在步骤s214中判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s215结束处理。在步骤s214中，判定为故障的接收器的编号n已明确，因此故障判定部132可以将该编号也记录作为故障数据。
54.图8是说明实施方式2的接收功率与基准功率的关系的图。图8中示出了第一接收功率p1＝1.0[dbm]，第二接收功率p2＝1.1[dbm]，第三接收功率p3＝0.9[dbm]，第四接收功率p4＝0.05[dbm]，并且第四接收功率异常的情况。
[0055]
实施方式2中，针对要验证的接收器的接收处理信号，基准功率计算部122将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值直接作为基准功率pb，并逐个比较合计三次比较来进行判定。因此，对于第一接收功率p1的基准功率为pb 12(p2＝1.1[dbm])，pb 13(p3＝0.9[dbm])，pb 13(p3＝0.05[dbm])。示出了接收功率p1＝1.0[dbm]与这些基准功率pb12、pb13、pb14的差分(d1m＝pb1m-p1)是d12(＝0.1[dbm])、d13(＝-0.1[dbm])、d14(＝-0.95[dbm])。
[0056]
对于第二接收功率p2的基准功率pb2m的数值和差分d2m、对于第三接收功率p3的基准功率pb3m的数值和差分d3m、对于第四接收功率p4的基准功率pb4m的数值和差分d4m也相同，因此省略说明。如上所述，在通过比较来求出差分的过程中，当阈值为0.5[dbm]时，超过阈值的差分是与第四接收功率p4的差分d41、d42、d43，可知与第四接收器有关的接收处理信号rx4被判定为故障。在此，将阈值设为0.5[dbm]，但阈值通过实验等决定最佳值即可。此外，通过根据基准功率的大小切换由故障判定部132用于判定故障的阈值，从而能提高故障检测的精度。例如，可以将所有基准功率pbnm的平均值的一半设定为阈值。另外，这里，在dnm＞阈值dt的情况下进行故障判定，但是也可以将dnm的绝对值作为判定对象，并将|dnm|＞dt设为判断基准。在这种情况下，正常接收器的接收功率与发生故障的接收器的接收功率进行比较时也会被判定为异常，但是正常接收器的接收功率彼此进行比较时不会有异常。当判断为异常的次数比正常的接收功率的情况多时，能确定发生故障的信号。
[0057]
这样，通过决定基准功率，利用即使接收处理信号和伴随该接受处理信号的接收功率的值发生变动，正常接收器之间的接收功率的电平差也不会变大的性质，能够有效地检测故障。此外，由于不会产生像接收功率的平均值和中央值的运算这样的运算负荷，通过简单的比较就能判定故障，因此能使故障检测装置102简单且低成本。另外，虽然将其他接收器的接收功率直接用作为基准功率pb，但是也可以将接收功率乘以规定系数后作为基准功率pb。
[0058]
3.实施方式3对实施方式3所涉及的故障检测装置103进行说明。图9是实施方式3所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置103的框图。图10是用于说明实施方式3所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0059]
在实施方式3中，作为基准功率pb，图9所示的基准功率计算部123对于要验证的接收器的接收处理信号，基于根据所有接收器的接收处理信号求出的接收功率的平均值，决定基准功率pb。
[0060]
这里，作为图9所示的故障检测装置103的结构要素的基准功率计算部123具有与作为实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121相同的硬
件结构。此外，除了故障检测装置103之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
[0061]
图10中示出故障检测装置103的动作的流程图。从步骤s301开始处理。步骤s301在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图10的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图10的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0062]
在步骤s302中，故障检测装置103获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各接收器55、56、57、58处理后得到的输出。
[0063]
在步骤s302之后的步骤s303，基准功率计算部123根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的各接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。然后，基准功率计算部123计算接收功率p1、p2、p3、p4的平均值即平均功率pbav。
[0064]
在步骤s303之后的步骤s304中，基准功率计算部123将计算出的平均功率pbav作为基准功率发送到第一至第四比较部51、52、53、54。
[0065]
在步骤s304之后的步骤s305中，第一比较部51根据接收到的第一接收处理信号rx1计算第一接收功率p1，并将第一接收功率p1与接收到的基准功率pbav进行比较。然后，第一比较部51向故障判定部131发送差分d1＝pbav-p1。
[0066]
在步骤s305之后的步骤s306中，第二比较部52根据接收到的第二接收处理信号rx2计算第二接收功率p2，并将第二接收功率p2与接收到的基准功率pbav进行比较。然后，第二比较部52向故障判定部131发送差分d2＝pbav-p2。
[0067]
在步骤s306之后的步骤s307中，第三比较部53根据接收到的第三接收处理信号rx3计算第三接收功率p3，并将第三接收功率p3与接收到的基准功率pbav进行比较。然后，第三比较部53向故障判定部131发送差分d3＝pbav-p3。
[0068]
在步骤s307之后的步骤s308中，第四比较部54根据接收到的第四接收处理信号rx4计算第四接收功率p4，并将第四接收功率p4与接收到的基准功率pbav进行比较。然后，第四比较部54向故障判定部131发送差分d4＝pbav-p4。
[0069]
在步骤s308之后的步骤s309中，故障判定部131确认从各比较部51、52、53、54接收到的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
[0070]
在步骤s309之后的步骤s310，判定是否存在差分dn＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s312，结束处理。在步骤s310中存在差分dn＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s311。
[0071]
在步骤s311中，由于存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况，因此判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s312结束处理。在步骤s311中，由于判定为故障的接收器的编号n已明确，所以可以将该编号记录作为故障数据。
[0072]
如上所述，作为基准功率pb，基准功率计算部123针对要验证的接收器的接收处理信号，基于根据所有接收器的接收处理信号求出的接收功率的平均值，决定基准功率pb，从而能够通过简单的运算高精度地判定故障。此外，通过根据该平均值的大小切换由故障判定部131用于判定故障的阈值，能提高故障检测的精度。
[0073]
上述中，各比较部51、52、53、54根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算各接收功率p1、p2、p3、p4，该运算也另外由基准功率计算部123实施。由此，若将由基准功率计算部123运算得到的各个接收功率p1、p2、p3、p4发送到各个比较部51、52、53、54，则不需要由各个比较部51、52、53、54计算各个接收功率p1、p2、p3、p4，能降低处理成本。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0074]
在上述中，由各比较部51、52、53、54将各接收功率p1、p2、p3、p4与平均功率pbav进行比较，但是可以将各接收功率p1、p2、p3、p4与任意三个接收功率的平均值或者任意两个接收功率的平均值进行比较，而不是与所有四个接收功率的平均值进行比较。此外，虽然将平均值直接用作基准功率pbav，但是可以将平均值乘以规定系数作为基准功率pbav。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0075]
4.实施方式4对实施方式4所涉及的故障检测装置104进行说明。图11是实施方式4所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置104的框图。图12是用于说明实施方式4所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0076]
在实施方式4中，图11所示的故障检测装置104的基准功率计算部124对于要验证的接收器的接收处理信号rxn，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的平均值作为基准功率pbavn。基准功率计算部对应于各个比较部51、52、53、54分别计算基准功率pbavn，并将基准功率pbavn发送到各个比较部51、52、53、54。各比较部51、52、53、54将接收到的基准功率pbavn与另外接收并且根据接收处理信号rxn求出的接收功率pn进行比较,并将比较后得到的结果即差分dn发送到故障判定部131。故障判定部131进行故障判定。对以上步骤进行说明。
[0077]
这里，作为图11所示的故障检测装置104的结构要素的基准功率计算部124具有与实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置104之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
[0078]
图12中示出故障检测装置104的动作的流程图。从步骤s401开始处理。步骤s401在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图12的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图12的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0079]
在步骤s401之后的步骤s402中，故障检测装置104获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各个接收器55、56、57、58处理后的输出。
[0080]
在步骤s402之后的步骤s403，基准功率计算部124根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的各接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。
[0081]
在步骤s403之后的步骤s404中，基准功率计算部124向第一比较部51发送第二至第四接收功率p2、p3、p4的平均值作为基准功率pbav1。
[0082]
在步骤s404之后的步骤s405中，基准功率计算部124向第二比较部52发送第一、第三、第四接收功率p1、p3、p4的平均值作为基准功率pbav2。
[0083]
在步骤s405之后的步骤s406中，基准功率计算部124向第三比较部153发送第一、
第二、第四接收功率p1、p2、p4的平均值作为基准功率pbav3。
[0084]
在步骤s406之后的步骤s407中，基准功率计算部124向第四比较部54发送第一、第二、第三接收功率p1、p2、p3的平均值作为基准功率pbav4。
[0085]
在步骤s407之后的步骤s408中，第一比较部51根据接收到的第一接收处理信号rx1求出第一接收功率p1。第一比较部51将从基准功率计算部124发送来的基准功率pbav1与第一接收功率p1进行比较，并将差分d1发送到故障判定部131。
[0086]
在步骤s408之后的步骤s409中，第二比较部52根据接收到的第二接收处理信号rx2求出第二接收功率p2。第二比较部52将从基准功率计算部124发送来的基准功率pbav2与第二接收功率p2进行比较，并将差分d2发送到故障判定部131。
[0087]
在步骤s409之后的步骤s410中，第三比较部53根据接收到的第三接收处理信号rx3求出第三接收功率p3。第三比较部53将从基准功率计算部124发送来的基准功率pbav3与第三接收功率p3进行比较，并将差分d3发送到故障判定部131。
[0088]
在步骤s410之后的步骤s411中，第四比较部54根据接收到的第四接收处理信号rx4求出第四接收功率p4。第四比较部54将从基准功率计算部124发送来的基准功率pbav4与第四接收功率p4进行比较，并将差分d4发送到故障判定部131。
[0089]
在步骤s411之后，前进至步骤s412。在步骤s412中，故障判定部131确认从各个比较部51、52、53、54接收到的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
[0090]
在步骤s412之后的步骤s413，故障判定部131判定是否存在差分dn＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s415，结束处理。在步骤s413中存在差分dn＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s414。
[0091]
在步骤s414中，由于存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况，因此故障判定部131在步骤s414中判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s415结束处理。在步骤s414中，判定为故障的接收器的编号n已明确，因此故障判定部131可以将该编号也记录作为故障数据。
[0092]
如上所述，作为基准功率pb，基准功率计算部124针对要验证的接收器的接收处理信号rxn，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的平均值作为基准功率pbavn，并且将基准功率pbavn发送到各比较部51、52、53、54。各比较部51、52、53、54将接收到的基准功率pbavn与另外接收并且根据接收处理信号rxn求出的接收功率pn进行比较,并将比较后的结果即差分dn发送到故障判定部131。然后，故障判定部131根据差分dn进行故障判定。这样，由于将发生故障的接收器的接收功率与正常的三个接收器的接收功率的平均值进行比较来判定故障，因此能够实施正确的故障判定。此外，通过根据该平均值的大小切换用于由故障判定部131判定故障的阈值，还能提高故障检测的精度。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0093]
上述中，各比较部51、52、53、54根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算各接收功率p1、p2、p3、p4，然而，该运算也另外由基准功率计算部124实施。由此，若将由基准功率计算部124运算得到的各个接收功率p1、p2、p3、p4发送到各个比较部51、52、53、54，则不需要由各个比较部51、52、53、54计算各个接收功率p1、p2、p3、p4，能降低处理成本。
[0094]
上述中，由各比较部51、52、53、54将各接收功率p1、p2、p3、p4与作为基准功率pbavn的根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的平均值进行比较，但
是可以将接收功率p1、p2、p3、p4与其他两个接收功率的平均值进行比较，而不是与其他三个接收功率的平均值进行比较。此外，虽然将平均值直接用作基准功率pbav，但是可以将平均值乘以规定系数作为基准功率pbavn。
[0095]
5.实施方式5对实施方式5所涉及的故障检测装置105进行说明。图13是实施方式5所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置105的框图。图14是用于说明实施方式5所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0096]
在实施方式5中，作为基准功率pb，图15所示的基准功率计算部125对于要验证的接收器的接收处理信号，基于根据所有接收器的接收处理信号求出的接收功率的中央值，决定基准功率pb。
[0097]
这里，作为图15所示的故障检测装置105的结构要素的基准功率计算部125具有作为与实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置105之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
[0098]
图14中示出故障检测装置105的动作的流程图。从步骤s501开始处理。步骤s501在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图14的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图14的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0099]
在步骤s502中，故障检测装置105获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各接收器55、56、57、58进行处理后得到的输出。
[0100]
在步骤s502之后的步骤s503，基准功率计算部125根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的各接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。然后，基准功率计算部125计算接收功率p1、p2、p3、p4的中央值pbmed。
[0101]
在步骤s503之后的步骤s504中，基准功率计算部125将计算出的中央值pbmed作为基准功率发送到第一至第四比较部51、52、53、54。
[0102]
在步骤s504之后的步骤s505中，第一比较部51根据接收到的第一接收处理信号rx1计算第一接收功率p1，并将第一接收功率p1与接收到的基准功率pbmed进行比较。然后，第一比较部51向故障判定部131发送差分d1＝pbmed-p1。
[0103]
在步骤s505之后的步骤s506中，第二比较部52根据接收到的第二接收处理信号rx2计算第二接收功率p2，并将第二接收功率p2与接收到的基准功率pbmed进行比较。然后，第二比较部52向故障判定部131发送差分d2＝pbmed-p2。
[0104]
在步骤s506之后的步骤s507中，第三比较部53根据接收到的第三接收处理信号rx3计算第三接收功率p3，并将第三接收功率p3与接收到的基准功率pbmed进行比较。然后，第三比较部53向故障判定部131发送差分d3＝pbmed-p3。
[0105]
在步骤s507之后的步骤s508中，第四比较部54根据接收到的第四接收处理信号rx4计算第四接收功率p4，并将第四接收功率p4与接收到的基准功率pbmed进行比较。然后，第四比较部54向故障判定部131发送差分d4＝pbmed-p4。
[0106]
在步骤s508之后的步骤s509中，故障判定部131确认从各比较部51、52、53、54接收到的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
[0107]
在步骤s509之后的步骤s510，判定是否存在差分dn＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s512，结束处理。在步骤s310中存在差分dn＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s511。
[0108]
在步骤s511中，由于存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况，因此判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s512结束处理。在步骤s511中，由于判定为故障的接收器的编号n已明确，所以可以将该编号记录作为故障数据。
[0109]
如上所述，作为基准功率pb，基准功率计算部125针对要验证的接收器的接收处理信号，基于根据所有接收器的接收处理信号求出的接收功率的中央值，决定基准功率pbmed，从而不容易受到发生故障的接收器的数据的影响，能够通过简单的运算高精度地判定故障。此外，通过根据该中央值的大小切换用于由故障判定部131判定故障的阈值，还能提高故障检测的精度。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0110]
上述中，各比较部51、52、53、54根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算各接收功率p1、p2、p3、p4，然而，该运算也另外在基准功率计算部125中实施。由此，若将由基准功率计算部125运算得到的各个接收功率p1、p2、p3、p4发送到各个比较部51、52、53、54，则不需要由各个比较部51、52、53、54计算各个接收功率p1、p2、p3、p4，能降低处理成本。
[0111]
在上述中，由各比较部51、52、53、54将各接收功率p1、p2、p3、p4与中央值pbmed进行比较，但是可以将各接收功率p1、p2、p3、p4与任意三个接收功率的中央值或者任意两个接收功率的中央值进行比较，而不是与所有四个接收功率的中央值进行比较。此外，虽然将中央值直接用作基准功率pbmed，但是可以将中央值乘以规定系数作为基准功率pbmed。
[0112]
6.实施方式6对实施方式6所涉及的故障检测装置106进行说明。图15是实施方式6所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置106的框图。图16是用于说明实施方式6所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0113]
在实施方式6中，图15所示的故障检测装置106的基准功率计算部126对于要验证的接收器的接收处理信号rxn，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的中央值作为基准功率pbmedn。基准功率计算部对应于各个比较部51、52、53、54分别计算基准功率pbmedn，并将基准功率pbmedn发送到各个比较部51、52、53、54。各比较部51、52、53、54将接收到的基准功率pbmedn与另外接收并且根据接收处理信号rxn求出的接收功率pn进行比较，并将比较后得到的结果即差分dn发送到故障判定部131。故障判定部131进行故障判定。对以上步骤进行说明。
[0114]
这里，作为图15所示的故障检测装置106的结构要素的基准功率计算部126具有作为与实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置106之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
[0115]
图16中示出故障检测装置106的动作的流程图。从步骤s601开始处理。步骤s601在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图16的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图16的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0116]
在步骤s601之后的步骤s602中，故障检测装置106获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各个接收器55、56、57、58进行
处理后得到的输出。
[0117]
在步骤s602之后的步骤s603，基准功率计算部126根据一帧的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。
[0118]
在步骤s603之后的步骤s604中，基准功率计算部126向第一比较部51发送第二至第四接收功率p2、p3、p4的中央值作为基准功率pbmed1。
[0119]
在步骤s604之后的步骤s605中，基准功率计算部126向第二比较部52发送第一、第三、第四接收功率p1、p3、p4的中央值作为基准功率pbmed2。
[0120]
在步骤s605之后的步骤s606中，基准功率计算部126向第三比较部153发送第一、第二、第四接收功率p1、p2、p4的中央值作为基准功率pbmed3。
[0121]
在步骤s506之后的步骤s507中，基准功率计算部126向第四比较部54发送第一、第二、第三接收功率p1、p2、p3的中央值作为基准功率pbmed4。
[0122]
在步骤s607之后的步骤s608中，第一比较部51根据接收到的第一接收处理信号rx1求出第一接收功率p1。第一比较部51将从基准功率计算部126发送的基准功率pbmed1与第一接收功率p1进行比较，并将差分d1发送到故障判定部131。
[0123]
在步骤s608之后的步骤s609中，第二比较部52根据接收到的第二接收处理信号rx2求出第二接收功率p2。第二比较部52将从基准功率计算部126发送来的基准功率pbmed2与第二接收功率p2进行比较，并将差分d2发送到故障判定部131。
[0124]
在步骤s609之后的步骤s610中，第三比较部53根据接收到的第三接收处理信号rx3求出第三接收功率p3。第三比较部53将从基准功率计算部126发送来的基准功率pbmed3与第三接收功率p3进行比较，并将差分d3发送到故障判定部131。
[0125]
在步骤s610之后的步骤s611中，第四比较部54根据接收到的第四接收处理信号rx4求出第四接收功率p4。第四比较部54将从基准功率计算部126发送的基准功率pbmed4与第四接收功率p4进行比较，并将差分d4发送到故障判定部131。
[0126]
在步骤s611之后，前进至步骤s612。在步骤s612中，故障判定部131确认从各个比较部51、52、53、54接收到的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
[0127]
在步骤s612之后的步骤s613，故障判定部131判定是否存在差分dn＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s615，结束处理。在步骤s613中存在差分dn＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s614。
[0128]
在步骤s614中，由于存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况，因此故障判定部131在步骤s614中判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s615结束处理。在步骤s614中，判定为故障的接收器的编号n已明确，因此故障判定部131可以将该编号也记录作为故障数据。
[0129]
如上所述，作为基准功率pb，基准功率计算部126针对要验证的接收器的接收处理信号rxn，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的中央值作为基准功率pbmedn，并且将基准功率pbmedn发送到各比较部51、52、53、54。各比较部51、52、53、54将接收到的基准功率pbmedn与另外接收并且根据接收处理信号rxn求出的接收功率pn进行比较,并将比较后得到的结果即差分dn发送到故障判定部131。然后，故障判定部131根据差分dn进行故障判定。由此，由于将发生故障的接收器的接收功率与正常的三个接收器的接
收功率的中央值进行比较来判定故障，因此不容易受到发生故障的接收器的数据的影响，能够实施正确的故障判定。此外，通过根据该中央值的大小切换用于由故障判定部131判定故障的阈值，还能提高故障检测的精度。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0130]
上述中，各比较部51、52、53、54根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算各接收功率p1、p2、p3、p4，然而，该运算也另外由基准功率计算部126实施。由此，若将由基准功率计算部126运算得到的各个接收功率p1、p2、p3、p4发送到各个比较部51、52、53、54，则不需要由各个比较部51、52、53、54计算各个接收功率p1、p2、p3、p4，能降低处理成本。
[0131]
上述中，由各比较部51、52、53、54将各接收功率p1、p2、p3、p4与作为基准功率pbmedn的根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的中央值进行比较，但也可以将接收功率p1、p2、p3、p4与其他两个接收功率的中央值进行比较，而不是与其他三个接收功率的中央值进行比较。此外，虽然将中央值直接用作基准功率pbmedn，但是可以将中央值乘以规定系数作为基准功率pbmedn。
[0132]
7.实施方式7对实施方式7所涉及的故障检测装置107进行说明。图17是实施方式7所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置107的框图。图18是用于说明实施方式7所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0133]
在实施方式7中，作为基准功率pb，图17所示的基准功率计算部127对于要验证的接收器的接收处理信号,基于根据所有接收器的接收处理信号求出的接收功率的最大值，决定基准功率pb。
[0134]
这里，作为图17所示的故障检测装置107的结构要素的基准功率计算部127具有作为与实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置107之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
[0135]
图18中示出故障检测装置107的动作的流程图。从步骤s701开始处理。步骤s701在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图18的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图18的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0136]
在步骤s702中，故障检测装置107获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各接收器55、56、57、58进行处理后得到的输出。
[0137]
在步骤s702之后的步骤s703，基准功率计算部127根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的各接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。然后，基准功率计算部127计算接收功率p1、p2、p3、p4的最大值即最大功率pbmax。
[0138]
在步骤s503之后的步骤s704中，基准功率计算部125将计算出的最大功率pbmax作为基准功率发送到第一至第四比较部51、52、53、54。
[0139]
在步骤s704之后的步骤s705中，第一比较部51根据接收到的第一接收处理信号rx1计算第一接收功率p1，并将第一接收功率p1与接收到的基准功率pbmax进行比较。然后，第一比较部51向故障判定部131发送差分d1＝pbmax-p1。
[0140]
在步骤s705之后的步骤s706中，第二比较部52根据接收到的第二接收处理信号rx2计算第二接收功率p2，并将第二接收功率p2与接收到的基准功率pbmax进行比较。然后，
第二比较部52向故障判定部131发送差分d2＝pbmax-p2。
[0141]
在步骤s706之后的步骤s707中，第三比较部53根据接收到的第三接收处理信号rx3计算第三接收功率p3，并将该第三接收功率p3与接收到的基准功率pbmaxd进行比较。然后，第三比较部53向故障判定部131发送差分d3＝pbmax-p3。
[0142]
在步骤s707之后的步骤s708中，第四比较部54根据接收到的第四接收处理信号rx4计算第四接收功率p4，并将第四接收功率p4与接收到的基准功率pbmax进行比较。然后，第四比较部54向故障判定部131发送差分d4＝pbmax-p4。
[0143]
在步骤s708之后的步骤s709中，故障判定部131确认从各比较部51、52、53、54接收到的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
[0144]
在步骤s709之后的步骤s710，判定是否存在差分dn＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s712，结束处理。在步骤s310中存在差分dn＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s711。
[0145]
在步骤s711中，由于存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况，因此判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s712结束处理。在步骤s711中，由于判定为故障的接收器的编号n已明确，所以可以将该编号记录作为故障数据。
[0146]
如上所述，作为基准功率pb，基准功率计算部127针对要验证的接收器的接收处理信号，基于根据所有接收器的接收处理信号求出的接收功率的最大值，决定基准功率pb，从而能够通过简单的运算高精度地判定故障。在接收器发生故障时的现象被限制于接收功率减小的情况下，能进一步提高精度进行检测。此外，通过根据该最大值的大小切换用于由故障判定部131判定故障的阈值，还能提高故障检测的精度。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0147]
上述中，各比较部51、52、53、54根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算各接收功率p1、p2、p3、p4，然而，该运算也另外由基准功率计算部127实施。由此，若将由基准功率计算部127运算得到的各个接收功率p1、p2、p3、p4发送到各个比较部51、52、53、54，则不需要由各个比较部51、52、53、54计算各个接收功率p1、p2、p3、p4，能降低处理成本。
[0148]
在上述中，由各比较部51、52、53、54将各接收功率p1、p2、p3、p4与最大功率pbmax进行比较，但是可以将各接收功率p1、p2、p3、p4与任意三个接收功率的最大值或者任意两个接收功率的最大值进行比较，而不是与所有四个接收功率的最大值进行比较。此外，虽然将最大值直接用作基准功率pbmax，但是可以将最大值乘以规定系数作为基准功率pbmax。
[0149]
8.实施方式8对实施方式8所涉及的故障检测装置108进行说明。图19是实施方式8所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置108的框图。图20是用于说明实施方式8所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0150]
在实施方式8中，图19所示的故障检测装置108的基准功率计算部128对于要验证的接收器的接收处理信号rxn，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的最大值作为基准功率pbmaxn。基准功率计算部对应于各个比较部51、52、53、54分别计算基准功率pbmaxn，并将基准功率pbmaxn发送到各个比较部51、52、53、54。各比较部51、52、53、54将接收到的基准功率pbmaxn与另外接收并且根据接收处理信号rxn求出的接收功率pn进行比较,并将比较后得到的结果即差分dn发送到故障判定部131。故障判定部131进行
故障判定。对以上步骤进行说明。
[0151]
这里，作为图19所示的故障检测装置108的结构要素的基准功率计算部128具有作为与实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置108之外的毫米波雷达100的结构没有改变。
[0152]
图20中示出故障检测装置108的动作的流程图。从步骤s801开始处理。步骤s801在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图20的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图20的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据是一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0153]
在步骤s801之后的步骤s802中，故障检测装置108获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各个接收器55、56、57、58进行处理后得到的输出。
[0154]
在步骤s802之后的步骤s803，基准功率计算部128根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出每个天线的各接收功率p1、p2、p3、p4。接收功率通过信号振幅的平方来求出，可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。
[0155]
在步骤s803之后的步骤s804中，基准功率计算部128向第一比较部51发送第二至第四接收功率p2、p3、p4的最大值作为基准功率pbmax1。
[0156]
在步骤s804之后的步骤s805中，基准功率计算部128向第二比较部52发送第一、第三、第四接收功率p1、p3、p4的最大值作为基准功率pbmax2。
[0157]
在步骤s805之后的步骤s806中，基准功率计算部128向第三比较部153发送第一、第二、第四接收功率p1、p2、p4的最大值作为基准功率pbmax3。
[0158]
在步骤s806之后的步骤s807中，基准功率计算部128向第四比较部54发送第一、第二、第三接收功率p1、p2、p3的最大值作为基准功率pbmax4。
[0159]
在步骤s807之后的步骤s808中，第一比较部51根据接收到的第一接收处理信号rx1求出第一接收功率p1。第一比较部51将从基准功率计算部128发送来的基准功率pbmax1与第一接收功率p1进行比较，并将差分d1发送到故障判定部131。
[0160]
在步骤s808之后的步骤s809中，第二比较部52根据接收到的第二接收处理信号rx2求出第二接收功率p2。第二比较部52将从基准功率计算部128发送来的基准功率pbmax2与第二接收功率p2进行比较，并将差分d2发送到故障判定部131。
[0161]
在步骤s809之后的步骤s810中，第三比较部53根据接收到的第三接收处理信号rx3求出第三接收功率p3。第三比较部53将从基准功率计算部128发送来的基准功率pbmax3与第三接收功率p3进行比较，并将差分d3发送到故障判定部131。
[0162]
在步骤s810之后的步骤s811中，第四比较部54根据接收到的第四接收处理信号rx4求出第四接收功率p4。第四比较部54将从基准功率计算部128发送来的基准功率pbmax4与第四接收功率p4进行比较，并将差分d4发送到故障判定部131。
[0163]
在步骤s811之后，前进至步骤s812。在步骤s812中，故障判定部131确认从各个比较部51、52、53、54接收到的差分中是否有大于预先规定的阈值dt的差分。
[0164]
在步骤s812之后的步骤s813，故障判定部131判定是否存在差分dn＞阈值dt的差分数据。如果没有，则前进到步骤s815，结束处理。在步骤s813中存在差分dn＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s814。
[0165]
在步骤s814中，由于存在dn＞阈值dt的第n接收器的情况，因此故障判定部131在步骤s814中判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s815结束处理。在步骤s814中，判定为故障的接收器的编号n已明确，因此故障判定部131可以将该编号也记录作为故障数据。
[0166]
如上所述，作为基准功率pb，基准功率计算部128针对要验证的接收器的接收处理信号rxn，将根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的最大值作为基准功率pbmaxn，并且将基准功率pbmaxn发送到各比较部51、52、53、54。各比较部51、52、53、54将接收到的基准功率pbmaxn与另外接收并且根据接收处理信号rxn求出的接收功率pn进行比较,并将比较后得到的结果即差分dn发送到故障判定部131。然后，故障判定部131根据差分dn进行故障判定。这样，由于将发生故障的接收器的接收功率与正常的三个接收器的接收功率的最大值进行比较来判定故障，因此能够实施更正确的故障判定。在接收器发生故障时的现象被限制于接收功率减小的情况下，能进一步提高精度进行检测。此外，通过根据该最大值的大小切换用于由故障判定部131判定故障的阈值，还能提高故障检测的精度。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0167]
上述中，各比较部51、52、53、54根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算各接收功率p1、p2、p3、p4，然而，该运算也另外由基准功率计算部128实施。由此，若将由基准功率计算部128运算得到的各个接收功率p1、p2、p3、p4发送到各个比较部51、52、53、54，则不需要由各个比较部51、52、53、54计算各个接收功率p1、p2、p3、p4，能降低处理成本。
[0168]
上述中，由各比较部51、52、53、54将各接收功率p1、p2、p3、p4与作为基准功率pbmaxn的根据其他三个接收器的接收处理信号求出的接收功率的值的最大值进行比较，但是可以将接收功率p1、p2、p3、p4与其他两个接收功率的最大值进行比较，而不是与其他三个接收功率的最大值进行比较。此外，虽然将最大值直接用作基准功率pbmaxn，但是可以将最大值乘以规定系数作为基准功率pbmaxn。
[0169]
9.实施方式9对实施方式9所涉及的故障检测装置109进行说明。图21是实施方式9所涉及的毫米波雷达100的故障检测装置109的框图。图22是表示实施方式9所涉及的毫米波雷达的接收处理信号的功率谱的图。图23是表示实施方式9所涉及的毫米波雷达100的接收信号的每个频率的功率值的图。图24是用于说明实施方式9所涉及的故障检测的处理的流程图。
[0170]
在本实施方式9中，图21所示的基准功率计算部129基于所有接收器的接收处理信号在每个频率下的功率的平均值来决定每个频率的基准功率pbavzm。然后，将各个接收器的接收处理信号在每个频率下的接收功率pnzm与每个频率的基准功率pbavzm进行比较，来实施故障检测。
[0171]
图22中示出接收处理信号的每个频率的接收功率的大小的示例。图22示出了从每个接收器的接收信号获得的功率谱。图23是以每1ghz的功率值的格式示出的图。
[0172]
图24表示实施方式9中故障检测装置109基于每个频率的接收功率实施的动作的流程图。这里，作为图21所示的故障检测装置109的结构要素的基准功率计算部129、第一至第四比较部251、252、253、254、以及故障判定部133具有与作为实施方式1的图2所示的故障检测装置101的结构要素的基准功率计算部121、第一至第四比较部51、52、53、54、故障判定部131相同的硬件结构。此外，除了故障检测装置109之外的毫米波雷达100的结构没有改
变。
[0173]
在图24的流程图中，处理从步骤s901开始。步骤s901在毫米波雷达100每当与4座雷达完成一帧收发时执行。可以不是针对每一帧收发执行图24的处理，而是每规定时间(例如每5ms)执行图24的处理。在该情况下，也可以设为规定时间(例如5ms)的数据作为一帧的接收信号，执行以下的处理。
[0174]
在步骤s902中，故障检测装置109获取一帧期间的接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4即各接收天线21、22、23、24的接收信号经过各接收器55、56、57、58处理后得到的输出。
[0175]
在步骤s902之后的步骤s903，基准功率计算部129根据一帧的各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4，求出各个接收器的每个频率的各个接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm。每个频率的接收功率通过每个频率的信号振幅的平方来求出，但也可以是一帧期间的平均功率，也可以是累计功率。
[0176]
接下来，在步骤s904中，基准功率计算部129根据每个频率的接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm求出每个频率的平均功率，并将其设为每个频率的基准功率pbavzm。
[0177]
在步骤s904之后的步骤s905中，基准功率计算部129将作为每个频率的平均功率的基准功率pbavzm发送至第一至第四比较部251、252、253、254。
[0178]
在步骤s905之后的步骤s906中，第一比较部251根据接收到的第一接收处理信号rx1计算每个第一频率的接收功率p1zm，并将每个第一频率的接收功率p1zm与接收到的每个频率的基准功率pbavzm进行比较。然后，第一比较部251向故障判定部133发送差分d1＝pbavzm-p1zm。
[0179]
在步骤s906之后的步骤s907中，第二比较部252根据接收到的第二接收处理信号rx2计算每个第二频率的接收功率p2zm，并将每个第二频率的接收功率p2zm与接收到的每个频率的基准功率pbavzm进行比较。然后，第二比较部252向故障判定部133发送差分d2＝pbavzm-p2zm。
[0180]
在步骤s907之后的步骤s908中，第三比较部253根据接收到的第三接收处理信号rx3计算每个第三频率的接收功率p3zm，并将每个第三频率的接收功率p3zm与接收到的每个频率的基准功率pbavzm进行比较。然后，第三比较部253向故障判定部133发送差分d3＝pbavzm-p3zm。
[0181]
在步骤s908之后的步骤s909中，第四比较部254根据接收到的第四接收处理信号rx4计算每个第四频率的接收功率p4zm，并将每个第四频率的接收功率p4zm与接收到的每个频率的基准功率pbavzm进行比较。然后，第四比较部254向故障判定部133发送差分d4＝pbavzm-p4zm。
[0182]
在步骤s909之后的步骤s910中，故障判定部133确认从各个比较部251、252、253、254接收的每个频率的差分d1、d2、d3、d4中是否存在大于规定的阈值dt的差分。
[0183]
在步骤s910之后的步骤s911，判定是否存在一个差分dnm＞阈值dt的每个频率的差分数据。如果没有，则前进到步骤s913，结束处理。在步骤s911中存在一个差分dnm＞阈值dt的差分数据的情况下，前进到步骤s912。
[0184]
在步骤s912中，由于存在dnm＞阈值dt的频率m的第n接收器的信号的功率的情况，因此判定毫米波雷达发生故障，设置故障标志，在步骤s913结束处理。在步骤s912中，由于判定为故障的接收器的编号n和频率m已明确，所以可以将该编号n和频率m记录作为故障数
据。
[0185]
如上所述，作为基准功率pbavzm，基准功率计算部129对于要验证的接收器的接收处理信号的每个频率的接收功率，基于根据所有接收器的接收处理信号求出的每个频率的接收功率在每个频率下的平均值，决定基准功率pbavzm，从而能够对每个频率进行比较，能够高精度地进行故障判定。由于对每个频率判定故障，因此虽然会产生成本，但即使在天线、接收电路局部地发生故障的状态下，也能够以高精度检测故障。另外，通过在每个频率下根据基准功率pbavzm的大小切换用于由故障判定部133判定故障的阈值，还能提高故障检测的精度。另外，可以将dn的绝对值与阈值dt进行比较。
[0186]
上述中，各比较部251、252、253、254根据各接收处理信号rx1、rx2、rx3、rx4计算每个频率的各接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm，然而，该运算也另外由基准功率计算部129实施。由此，如果将由基准功率计算部129运算的每个频率的各接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm发送到各比较部251、252、253、254，则不需要在各比较部251、252、253、254中计算每个频率的各接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm，能降低处理成本。
[0187]
在上述中，由各比较部251、252、253、254比较每个频率的各接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm与每个频率的平均功率pbavzm，但是，可以将每个频率的各接收功率p1zm、p2zm、p3zm、p4zm与任意三个接收功率的每个频率的平均值进行比较，或者与任意两个接收功率的每个频率的平均值进行比较，而不与所有接收功率的每个频率的平均值进行比较。此外，虽然将每个频率的平均值直接用作基准功率pbavzm，但是可以将每个频率的平均值乘以规定系数作为基准功率pbmax。
[0188]
10.实施方式10图1记载了包括故障检测装置101的毫米波雷达100。从实施方式1到9，对故障检测装置101到109进行了说明。在实际车辆中装备毫米波雷达100的情况下，故障检测是必须的功能，从而必须搭载故障检测装置。因此，搭载有助于提高故障检测的精度并降低成本的故障检测装置101至109对于毫米波雷达100具有重大意义。采用故障检测装置101至109的雷达装置不限制于毫米波，可以是微波等频率的雷达。
[0189]
虽然本技术记载了各种示例性的实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本技术说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。标号说明
[0190]
21第一接收天线，22第二接收天线，23第三接收天线，24第四接收天线，51、151、251第一比较部，52、152、252第二比较部，53、153、253第三比较部，54、154、254第四比较部，55第一接收器，56第二接收器，57第三接收器，58第四接收器，101、102、103、104、105、106、107、108、109故障检测装置，121、122、123、124、125、126、127、128、129基准功率计算部，131、132、133故障判定部，rx1第一接收处理信号，rx2第二接收处理信号，rx3第三接收处理信号，rx4第四接收处理信号。