保险杠对毫米波雷达性能影响的测试方法及其装置与系统与流程

本发明涉及车辆测试技术领域，特别是涉及保险杠对毫米波雷达性能影响的测试方法及其装置与系统。

背景技术：

随着毫米波雷达在车辆上的普及，评估分析保险杠对毫米波雷达性能的影响是必不可少的一个关键环节。现有技术是直接使用整块保险杠做测试分析。首先，这种方式测试环境搭建困难，操作比较复杂，而且还需要有较大的测试场地；其次，由于保险杠的形状多样，不可能每一种都去做测试，测试效果不佳；再次，越来越多的主机厂在车辆设计过程中就要开始评估，这时也没有实际的保险杠进行测试分析。

因此，寻找一种可以快速分析保险杠对毫米波雷达性能影响的通用性方法，为前期毫米波雷达在保险杠上安装校核提供指导，显得尤为重要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供保险杠对毫米波雷达性能影响的测试方法及其装置与系统，用于解决现有技术中直接使用整块保险杠做测试分析的不足。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置，包括：转台；底座，所述底座可滑动地设于所述转台上，能在所述转台上沿横向或纵向移动；工装，通过转轴架设于所述底座上，能在所述转轴的带动下轴向转动；所述工装用以设置测试用的保险杠；驱动模块，分别连接所述底座及所述转轴，用以驱动所述底座的移动及所述转轴的转动。

于本发明一实施例中，所述工装具有至少一种曲率的弧形卡槽，用以将保险杠材料制成至少一种曲率的所述测试用的保险杠。

于本发明一实施例中，所述装置还包括：角度传感器，设置于所述底座，用以测量所述转轴的转动角度。

于本发明一实施例中，所述装置还包括：第一支架，用以设置毫米波雷达并能调节所述毫米波雷达的高度；第二支架，用以设置目标反射体并能调节所述目标反射体的高度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的系统，包括：所述的用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置；电子设备，连接所述驱动模块，用于控制所述驱动模块以调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的相对位置；以及用于记录每一所述相对位置下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析所述保险杠对所述毫米波雷达性能的影响。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种测试保险杠对毫米波雷达性能影响的方法，包括：将毫米波雷达及目标反射体相对地设置于同一高度，并间隔预设距离；将测试用的保险杠横向设置于所述毫米波雷达及所述目标反射体之间，并调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的相对位置；记录每一所述相对位置下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析所述测试用的保险杠对所述毫米波雷达性能的影响。

于本发明一实施例中，调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的相对位置包括：调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的前后位置、左右位置及俯仰位置中的一种或多种组合。

于本发明一实施例中，所述方法还包括：将所述测试用的保险杠分别置于工装中不同曲率的弧形卡槽内，以调整所述测试用的保险杠的曲率；对于每种曲率的所述测试用的保险杠，调节其与所述毫米波雷达的相对位置；记录每种曲率的所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达在每一所述相对位置下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析所述测试用的保险杠对所述毫米波雷达性能的影响。

于本发明一实施例中，只调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的左右位置并记录探测数据以分析性能影响，包括：将所述测试用的保险杠和所述毫米波雷达分别垂直于地面设置；保持所述毫米波雷达的中心与所述测试用的保险杠的垂直距离不变；调节所述毫米波雷达沿垂直于所述测试用的保险杠的中轴的方向移动；计算每次移动后的等效水平夹角及所述等效水平夹角下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析在各所述等效水平夹角下所述毫米波雷达性能所受到的影响；其中，所述等效水平夹角为所述毫米波雷达的左右边缘与所述毫米波雷达的垂直距离的差值。

于本发明一实施例中，计算所述等效水平夹角的公式包括：

其中，d1为所述毫米波雷达的左边缘与所述毫米波雷达的垂直距离，d2为所述毫米波雷达的中心与所述毫米波雷达的垂直距离，d3为所述毫米波雷达的右边缘与所述毫米波雷达的垂直距离；r为所述测试用的保险杠的曲率，sd为所述毫米波雷达的中轴与所述测试用的保险杠的中轴的垂直距离；py为所述毫米波雷达的中心到其左右边缘之间的距离；△d为所述等效水平夹角。

如上所述，本发明的保险杠对毫米波雷达性能影响的测试方法及其装置与系统，具有以下有益效果：

第一，本发明克服了现有技术的不足，无需测试特定车型的保险杠，就可以在前期测试分析保险杠对雷达性能的影响，并且测试环境搭建方便，操作简单；

第二，本发明不需要通过外场试验，在暗室就可以快速地测试分析保险杠对雷达性能的影响，大大降低了外场环境对测试结果的影响；

第三，本发明是基于暗室进行的，所以无需另外开辟测试场地，只需制作相应的测试工装即可，有效了利用了现有的资源，大大节约了测试成本。

附图说明

图1显示为本发明的一种用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置的结构示意图。

图2显示为图1所示装置在另一视角下的结构示意图。

图3显示为图1所示装置中的工装在俯视视角下的结构示意图。

图4显示为图1所示装置中的工装通过转轴设置在底座上的结构示意图。

图5显示为测试时雷达、保险杠、目标反射体的摆放位置示意图。

图6显示为本发明的一种测试保险杠对毫米波雷达性能影响的方法流程图。

图7a～7b分别显示为本发明各示例中毫米波雷达与测试用保险杠的位置关系图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实施例提供一种用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置，其至少包括：转台1、底座2、工装3、驱动模块。其中，转台1的底部可以设置滑轮，从而便于移动整个装置的位置，方便测试人员操作。

底座2可滑动地设于转台1上，能在转台1上沿横向或纵向移动。具体的，底座2通过滑轨支架4可滑动地设置于转台1上。如图1所示，转台1沿x轴方向(即横向)设置有滑槽101，滑轨支架4的下端与滑槽101相连接且能在滑槽101中沿x轴方向来回移动。滑槽101的上端设置有滑槽401，底座2的下方与滑槽401相连接且能在滑槽401中沿y轴方向(即纵向)来回移动。

如图2和图3所示，工装3具有多个不同曲率半径的弧形卡槽301。测试人员将保险杠材料，如一块大小合适且与实车保险杠相同工艺的矩形平板型保险杠置入不同的弧形卡槽301，该矩形平板型保险杠即可被弧形卡槽301弯曲成相应曲率半径的弧形保险杠，从而便于测试不同曲率的保险杠对毫米波雷达性能的影响。

驱动模块包括：用于控制滑轨支架4沿x轴移动的动力机构、用于控制底座2沿y轴移动的动力机构，以及用于控制底座2产生俯仰角度的动力机构。

如图2所示，用于控制底座2产生俯仰角度的动力机构包括设置于底座2一端的步进电机5，以及与步进电机5相连接的蜗轮蜗杆6。底座2上架设有转轴7，参见图4，转轴7的两端被支架701固定在底座2上，转轴7其中一端穿过支架701与蜗轮蜗杆6相连接，转轴7中间部分用于承载工装3，且这部分相对于底座2的表面悬空。如此，步进电机5带动蜗轮蜗杆6转动，蜗轮蜗杆6带动转轴7转动，进而实现工装3的俯仰角变化。此外，如图2所示，为了获知工装3的俯仰角度，底座2的一端还设置有角度传感器8。

如图1所示，在一实施例中，本申请的用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置还进一步包括第一支架9，其用以设置毫米波雷达10并调节毫米波雷达10的高度。另外，在一实施例中，本申请的用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置还进一步包括第二支架(未图示)，用以设置目标反射体(如角反射器)并调节所述目标反射体的高度。

如图5所示，显示为本实施例的装置在使用时，毫米波雷达10、保险杠11、目标反射体12的摆放位置，这三者应被调节至同一水平高度。包含步进电机5的驱动模块、角度传感器8、毫米波雷达10等部件通信连接外部的电子设备，从而组成用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的系统。电子设备10可以是台式机、便携式电脑、平板电脑、智能手机等，用于控制所述驱动模块以调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的相对位置，如：前后位置、左右位置、俯仰位置等，还用于记录每一所述相对位置下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析所述保险杠对所述毫米波雷达性能的影响。

需要说明的是，本申请的用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的装置不限于图1～图4所示结构，本领域技术人员在本发明的精神下对上述实施例进行的合理修饰或改变皆应被视为本申请的保护范围。

如图6所示，本申请还提供测试保险杠对毫米波雷达性能影响的方法，该方法的实施可以借助上述实施例介绍的或类似的用于测试保险杠对毫米波雷达性能影响的系统来实现，主要包括以下步骤：

s61：将毫米波雷达及目标反射体相对地设置于同一高度，并间隔预设距离；

s62：将测试用的保险杠横向设置于所述毫米波雷达及所述目标反射体之间，并调节所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的相对位置，如：所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达的前后位置、左右位置及俯仰位置中的一种或多种组合；

s63：记录每一所述相对位置下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析所述测试用的保险杠对所述毫米波雷达性能的影响。

在一实施例中，于步骤s61之前所述方法还包括：将所述测试用的保险杠置于工装中一曲率的弧形卡槽内，以调整所述测试用的保险杠的曲率；对于该曲率的所述测试用的保险杠，执行步骤s62以调节其与所述毫米波雷达的相对位置。随后，再将所述测试用的保险杠置于工装中其它曲率的弧形卡槽内，再次执行步骤s62。如此，步骤s63会记录每种曲率的所述测试用的保险杠与所述毫米波雷达在每一所述相对位置下所述毫米波雷达的探测数据，据以分析所述测试用的保险杠对所述毫米波雷达性能的影响。

以下将结合图7a～7b通过四个具体示例详细说明本方法的实现原理。

示例一、测试分析雷达到保险杠不同距离对雷达性能的影响

步骤a：将长为l、宽为w适当尺寸的平板型矩形保险杠沿长边l使用测试工装将其弯曲成曲率半径为r的弧形，该工装上有多个不同曲率半径的弧形卡槽，由于前述实施例已经详细介绍了工装的结构，故于此不再重复赘述。调整前述测试装置的转轴，使保险杠的宽边w与地面垂直，此时保险杠的俯仰角为0°，毫米波雷达在俯仰方向上与保险杠的夹角也为0°，通过第一支架调整毫米波雷达的高度h1，使其与保险杠、角反射器同高。

步骤b：通过调整测试装置的底座在滑轨支架上的移动，使毫米波雷达水平中心与弧形保险杠的水平中心对齐，即毫米波雷达水平中心偏移弧形保险杠水平中心的水平偏移距离sd为0，此时毫米波雷达罩表面上距离雷达水平中心的水平距离为py的左右两点，到保险杠的距离d1和d3相等，如图7a所示。

步骤c：通过调整测试装置的滑轨支架在转台上的移动，调整毫米波雷达水平中心到保险杠的垂直距离d2，使用电脑测试分析在不同距离d2时毫米波雷达性能受到的影响；

步骤d：通过调整测试装置的底座在滑轨支架上的移动，使d1与d3的差值为δd，测试分析在不同距离d2时雷达性能受到的影响；

示例二、测试分析雷达与保险杠在水平方向存在不同夹角时对雷达性能的影响

步骤e：保持雷达与保险杠的俯仰夹角fy为0°不变，固定雷达水平中心到保险杠的距离d2和保险杠的曲率半径r不变，保持毫米波雷达的高度h1与保险杠、角反射器同高，通过调整测试装置的底座在滑轨支架上的移动，调整雷达与保险杠的水平偏移距离sd，通过下面的公式可以很方便地计算出d1和d3及其差值δd，测试分析在不同等效水平夹角即不同差值δd时雷达性能受到的影响；

其中，d1为所述毫米波雷达的左边缘与所述毫米波雷达的垂直距离，d2为所述毫米波雷达的中心与所述毫米波雷达的垂直距离，d3为所述毫米波雷达的右边缘与所述毫米波雷达的垂直距离；r为所述测试用的保险杠的曲率，sd为所述毫米波雷达的中轴与所述测试用的保险杠的中轴的垂直距离；py为所述毫米波雷达的中心到其左右边缘之间的距离；△d为所述等效水平夹角；

步骤f：通过调整测试装置的转轴来调节工装的俯仰角，从而调整雷达与保险杠的俯仰夹角fy，使其不为0°，测试分析在不同等效水平夹角即不同差值δd时雷达性能受到的影响；

示例三、测试分析保险杠不同曲率对雷达性能的影响

步骤g：保持雷达与保险杠的俯仰夹角fy为0°不变，固定雷达水平中心到保险杠的距离d2不变，且水平偏移距离sd为0，保持毫米波雷达的高度h1与保险杠、角反射器同高，测试分析不同曲率半径r对雷达性能的影响；

步骤h：调整水平偏移距离sd，保持俯仰夹角fy为0°，距离d2不变，测试分析不同曲率半径r对雷达性能的影响；

步骤i：保持水平偏移距离sd为0，调整俯仰夹角fy，使其不为0°，距离d2不变，测试分析不同曲率半径r对雷达性能的影响；

步骤j：调整水平偏移距离sd为步骤h中的距离，调整俯仰夹角fy为步骤i中的角度，测试分析不同曲率半径r对雷达性能的影响；

示例四、测试分析保险杠与雷达不同俯仰夹角对雷达性能的影响

步骤k：固定雷达水平中心到保险杠的距离d2和曲率半径r不变，且水平偏移距离sd为0，保持毫米波雷达的高度h1与保险杠、角反射器同高，测试分析保险杠与雷达不同俯仰夹角fy对雷达性能的影响；

步骤l：调整水平偏移距离sd，测试分析保险杠与雷达不同俯仰夹角fy对雷达性能的影响。

需要说明的是，以上四个示例不应被视为对本申请保护范围的限制，本领域技术人员可以在毫米波雷达与测试用保险杠的垂直距离、水平偏移距离、俯仰角度以及测试用保险杠曲率这四方面的变量中，通过控制变量法选择其中一个不变，研究其它三个方面的改变所产生的性能影响，或者，通过控制变量法选择其中两个不变，研究其它两个方面的改变所产生的性能影响，或者，通过控制变量法选择其中三个不变，研究其它一个方面的改变所产生的性能影响，或者，通过控制四个方面都改变，研究组合情况下每种改变所产生的性能影响等。

综上，本发明的保险杠对毫米波雷达性能影响的测试方法及其装置与系统，操作简单，测试成本低，可高效地实现保险杠对毫米波雷达性能影响的测试，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。