CN112414541A - 一种自动化车外噪声测试装置和噪声测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化车外噪声测试装置和噪声测试方法，一种自动化车外噪声测试装置，包括底座、固定杆、滑块和噪声传感器，固定杆的一端固定在底座上，滑块可滑动设置在固定杆上，噪声传感器可转动设置在滑块上，驱动装置，驱动装置能驱动噪声传感器靠近或远离车身、驱动噪声传感器沿固定杆移动和所述噪声传感器转动；噪声测试方法包括以下步骤，放置所述噪声测试支架至目标位置，根据调整噪声传感器与被测物体的距离至目标距离；将滑块移动至目标高度；调整噪声传感器探头与水平面的夹角至目标夹角；采集噪声并记录；重复上述步骤直至测量次数达到目标次数。本发明能节约人力成本、效率高且误差小。

Description

一种自动化车外噪声测试装置和噪声测试方法

技术领域

本发明涉及汽车噪声测试技术领域，特别涉及一种自动化车外噪声测试装置。

背景技术

国家针对车辆的车外噪声(车辆通过噪声、排气噪声等项目)制定了相应的法规，在法规中真对车外噪声的噪声传感器与被测物体的距离、噪声传感器与地面的高度及噪声传感器的测试角度做了明确要求。在汽车的开发过程中，现有车外噪声的测试方式如图1所示，首先按测试要求用卷尺量出车辆测试部位距传感器的距离H_a，并进行标记，将三角架移至标记处，然后按测试要求用卷尺量出传感器距地面的高度H_b，调整三角高度使传感器固定高度达到H_b，然后调整传感器固定方向，并用角度仪进行标定，最终对车外噪声进行测量，这样的测量方式具有以下缺点：1、测试过程至少需要两人配合，一人用卷尺量出高度，一人调节三角架高度，测试过程人力人本高；2、人为采用卷尺测量噪声传感器距被测物体的距离及高度时，测试数据误差较大，进而会造成噪声试验数据不够准确；3、测试过程需要使用卷尺、角度仪反复测量，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量误差小且效率高的自动化车外噪声测试装置和噪声测试方法，以解决上述背景技术提出的问题。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种自动化车外噪声测试装置，设置在车身外，包括：

底座；

固定杆，所述固定杆的一端固定在所述底座上；

滑块，所述滑块可滑动设置在所述固定杆上；

噪声传感器，所述噪声传感器可转动设置在所述滑块上；

驱动装置，所述驱动装置能驱动所述噪声传感器靠近或远离车身、驱动所述噪声传感器沿所述固定杆移动和驱动所述噪声传感器转动。

优选地，还包括控制单元，所述驱动装置包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第三驱动机构和噪声传感器分别与所述控制单元连接。

优选地，所述第一驱动机构包括多个滚轮，每个所述滚轮都设有制动踏板、摩擦片和第一电机，所述第一电机与所述控制单元连接，所述第一电机驱动所述滚轮转动；所述底座沿其圆周开有多个缺口，使所述底座形成多个支脚，多个所述支脚远离所述底座中部的一端均安装有所述滚轮。

优选地，还包括红外线距离传感器，所述红外线距离传感器安装在所述滑块上，所述红外线距离传感器与所述控制单元连接，所述噪声传感器与所述水平面夹角为0°时，所述红外线距离传感器探头指向的方向与所述噪声传感器探头指向的方向平行。

优选地，所述滑块上开有滑槽，所述固定杆包括直杆，所述直杆垂直于所述底座设置，所述直杆的一侧沿其高度方向设有齿条，所述直杆的另一侧与所述滑槽槽底相贴；所述第二驱动机构包括齿轮和第二电机，所述第二电机与所述控制单元连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿轮可转动安装在所述滑块上，所述第二电机驱动所述齿轮顺逆转动，使所述滑块沿所述固定杆上下移动。

优选地，所述滑槽槽底沿所述固定杆的高度方向设有导轨，所述固定杆与所述滑块相贴的侧壁沿所述固定杆的高度方向设有滑道，所述导轨与所述滑道活动连接。

优选地，还包括第一固定座，噪声传感器安装在所述第一固定座上，所述滑块上设有第一凹槽，所述第一固定座可转动安装在所述第一凹槽内；所述第三驱动机构包括第三电机，所述第三电机与所述第一固定座连接，所述第三电机顺逆转动，驱动所述第一固定座带动所述噪声传感器转动，所述噪声传感器的探头与所述水平面夹角的变化范围为-90°～90°。

优选地，所述第一固定座连接有角度传感器，所述角度传感器与所述控制单元连接，所述角度传感器用于测量所述噪声传感器的探头与所述水平面之间的夹角。

优选地，还包括无线发射接收装置、电池和终端服务器，所述无线发射接收装置和所述电池设置在所述底座上，所述控制单元与所述无线发射接收装置以及所述终端服务器均通讯连接以接受无线发射接收装置的信号并将接收到的所述信号发送给所述终端服务器。

一种噪声测试方法，

放置所述噪声测试装置至目标位置，将所述噪声传感器与车身的距离调整至目标距离；

将所述滑块移动至目标高度；

将所述噪声传感器探头与水平面的夹角调整至目标夹角；

采集噪声并记录；

重复上述步骤直至测量次数达到目标次数。

本发明的有益效果：

通过驱动装置使噪声传感器靠近或远离车身，实现噪声传感器距离车体位置的调节；通过驱动装置使噪声传感器上升或下降，实现对调整噪声传感器高度的调节；通过驱动装置调整噪声传感器与水平面的夹角，调整速度快且调节精准，无需人工反复测量比对，能大幅度降低噪声测量的误差，降低了人力成本，噪声采集的效率高，数据的采集快速可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为背景技术中现有技术测试示意图；

图2本发明实施例1的立体示意图；

图3为本发明实施例1固定杆的正视结构示意图；

图4为本发明实施例1固定杆的侧视结构示意图；

图5为本发明实施例1滑块的立体结构示意图；

图6为本发明实施例1滑块另一视角的结构示意图；

图7为本发明实施例1滑块另一视角的结构示意图；

图8为本发明实施例1底座的结构示意图；

图9为本发明实施例1滚轮的结构示意图。

图中标记：1-固定杆，2-滑块，3-底座，4-滚轮，5-齿条，6-直杆，7-滑道，8-堵头，9-第二电机，10-第三电机，11-红外线距离传感器，12-噪声传感器，13-导轨，14-第一固定座，15-角度传感器，16-显示屏，17-齿轮，18-霍尔传感器，20-天线，21-无线发射接收装置，22-控制单元，23-电池，24-制动踏板，25-摩擦片，26-第一电机。

具体实施方式

实施例1

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，然而这不应当被理解为将本发明限制为特定的实施例，仅用于解释和理解：

如图2～图9所示，本实施例提供了一种自动化车外噪声测试装置，包括底座3、固定杆1、滑块2、噪声传感器12、红外线距离传感器11、角度传感器15、驱动装置和控制单元22。

驱动装置包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构。

底座3呈平板状，底座3沿其圆周开有多个缺口，使底座3形成多个支脚，以减轻底座3重量，便于底座3的移动；多个支脚远离底座3中部的一端均安装有第一驱动机构，第一驱动机构包括滚轮4，每个滚轮4都设有制动踏板24、摩擦片25和第一电机26，第一电机26驱动滚轮4转动，实现底座3的移动，当第一电机26断电保持不动时，滚轮4也保持不动，滚轮4均为定向脚轮，便于第一电机26的运转。通过制动踏板24和摩擦片25，可人为实现底座3的锁死，避免第一电机26失去对滚轮4的控制而导致底座3移位。

固定杆1的一端固定在底座3上；滑块2可滑动设置在固定杆1上。

滑块2为矩形块状，滑块2一端开有滑槽，另一端开有第一凹槽，滑槽和第一凹槽均为通槽，滑槽槽底的走向和第一凹槽槽底的走向均与固定杆1的高度方向一致。

固定杆1包括直杆6，直杆6垂直于底座3设置，直杆6的一侧沿其高度方向设有齿条5，直杆6的另一侧与滑槽槽底相贴。第二驱动机构包括齿轮17和第二电机9，齿轮17可转动安装在滑块2上，齿轮17与齿条5啮合，齿轮17与第二电机9连接，第二电机9安装在滑块2上，第二电机9的输出轴穿进滑槽内与齿轮17连接，输出轴的轴线与齿轮17的轴线位于同一直线上，且第二电机9的输出轴轴线垂直于齿条5的轴线，第二电机9的输出轴与滑块2之间安装有轴承，以便于输出轴的转动，第二电机9驱动齿轮17顺逆转动，使滑块2沿固定杆1上下移动。滑槽的槽口可安装挡板，以保护齿轮17，避免齿轮17在存放或搬运过程中被损坏。

滑块2上还安装有霍尔传感器18，霍尔传感器18是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，可根据齿轮17切割磁感应线产生的电流脉冲，计算通过传感器前端的齿数，以了解滑块2上升或下降的高度，具体为齿轮17旋转一周上升或下降的高度为H_x，齿轮17的总齿数为M，霍尔传感器18采集到的通过齿数为N，滑块2实际上升或下降高度为H_y，

除此之外，滑块2的高度值也可通过在滑块2底面安装红外线测距装置的方式测量。

滑槽槽底沿固定杆1的高度方向设有导轨13，直杆6与滑块2相贴的侧壁沿固定杆1的高度方向设有滑道7，导轨13与滑道7活动连接，导轨13可在滑道7上滑动，导轨13与滑道7配合，对滑块2具有限位的功能，增加滑块2沿直杆6上下移动时的稳定性。直杆6远离底座3的一端还安装有堵头8，用于避免滑块2从直杆6上脱离。

第一凹槽内安装有第一固定座14，第一固定座14呈柱状，第一固定座14可沿其轴线转动，第一固定座14的轴线垂直于直杆6的轴线。第三驱动机构包括第三电机10，第三电机10的输出轴穿进第一凹槽内与第一固定座14固定连接，第三电机10输出轴的轴线与第一固定座14的轴线位于同一直线上，且第三电机10的输出轴轴线垂直于齿条5的轴线，第三电机10的输出轴与滑块2之间安装有轴承，以便于第三电机10输出轴的转动，第三电机10驱动第一固定座14顺逆转动。第一固定座14的另一端穿出第一凹槽的侧壁并安装有角度传感器15，角度传感器15用于检测第一固定座14转动的角度，相应的，第一固定座14穿出滑块2的一端套接有轴承，以便于第一固定座14的转动。

噪声传感器12是内置一个对音敏的电容式驻极体话筒,声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，从而实现光信号到电信号的转换的传感器。

角度传感器15是一种旋转计数方式计算旋转角度的传感器。

红外线测距离传感器11是一种利用红外线反射原理对障碍物距离进行测量的传感器。

控制单元22采用具有数据接收、存储和处理功能的芯片。

噪声传感器12安装在第一固定座14上，第三电机10顺逆转动，驱动第一固定座14带动噪声传感器12转动，本实施例中，噪声传感器12的探头与水平面夹角的变化范围为-90°～90°。角度传感器15可测量噪声传感器12的探头与水平面之间的夹角。

红外线距离传感器11安装在滑块2上，噪声传感器12与水平面夹角为0°时，红外线距离传感器11的探头指向的方向与噪声传感器12探头指向的方向平行，红外线距离传感器11用于测量滑块2与被测车辆之间的距离。

还包括无线发射接收装置21、显示屏16和电池23，电池23采用蓄电池23，为本实施例中的各电器元件供电。显示屏16具有数据显示功能，能够将控制单元22传输的数据显示出来。

噪声传感器12、红外线距离传感器11、霍尔传感器18、角度传感器15、第一电机26、第二电机9和第三电机10均与控制单元22连接；无线发射接收装置21包括天线20，天线20设置在底座3上，无线发射接收装置21与控制单元22连接，无线发射接收装置21连接有终端服务器。

实施例2

另一方面，本实施例还提供了一种车外噪声测试的方法，包括：

步骤1：放置噪声测试支架至目标位置，此时滑块2位于初始高度，根据调整噪声传感器12与被测物体的距离至目标距离；

步骤2：将滑块2移动至目标高度；

步骤3：调整噪声传感器12探头与水平面的夹角至目标夹角；

步骤4：采集噪声。

在实施例1的基础上使用本方法时，其具体的方法步骤为：

步骤101：放置噪声测试支架，在终端服务器输入噪声传感器12与被测物体之间的目标距离值，终端服务器将信息转换为无线信号并发送；

步骤102：无线发射接收装置21通过天线20接收信号并将信号传送至控制单元22；

步骤103：红外线距离传感器11测量当前测试装置与被测物体之间的实际距离值，并将测量数据传输给控制单元22；

步骤104：控制单元22计算目标距离值与实际距离值的之间的差值；

步骤105：控制单元22向第一电机26传输信号，第一电机26正反转使底座3朝靠近或远离被测物体运动；具体的若目标距离值减去实际距离值的差值为正数，则控制单元22发送信号使第一电机26朝靠近被测物体的方向运动；具体的若目标距离值减去实际距离值的差值为负数，则控制单元22发送信号使第一电机26朝远离被测物体的方向运动；

步骤106：红外线距离传感器11持续测量当前测试装置与被测物体之间的实际距离值，并将测量数据传输给控制单元22，当实际距离值等于目标距离值时，控制单元22发送信号给第一电机26，第一电机26停止转动使底座3保持在当前位置；

步骤201：在终端服务器输入噪声传感器12的目标高度值，终端服务器将信息转换为无线信号并发送；

步骤202：无线发射接收装置21通过天线20接收信号并将信号传送至控制单元22；

步骤203：控制单元22计算目标高度值与滑块2初始高度值的之间的差值；

步骤204：控制单元22向第二电机9传输信号，第二电机9正反转使滑块2沿直杆6运动，改变噪声传感器12的高度值；具体的若目标高度值减去初始高度值的差值为正数，则控制单元22发送信号使第二电机9朝上运动，增加噪声传感器12的高度；具体的若目标高度值减去初始高度值的差值为负数，则控制单元22发送信号使第二电机9朝下运动，降低噪声传感器12的高度；具体的，霍尔传感器18将测量到的齿轮17转动齿数发送至控制单元22，控制单元22通过计算可知滑块2移动的高度值；

步骤205：控制单元22计算的初始高度值与移动高度值之和等于目标高度值时，控制单元22发送信号给第二电机9，第二电机9停止转动使滑块2保持在当前位置；

步骤206：控制单元22记录实时高度值，并将实时高度值作为下次高度调整的初始值；

步骤301：在终端服务器输入噪声传感器12与水平面的目标夹角值，终端服务器将信息转换为无线信号并发送；

步骤302：无线发射接收装置21通过天线20接收信号并将信号传送至控制单元22；

步骤303：角度传感器15测量当前噪声传感器12与水平面的实时夹角值，控制单元22计算目标夹角值与实时夹角值的之间的差值；

步骤304：控制单元22向第三电机10传输信号，第三电机10正反转使第一固定座14转动，改变噪声传感器12与水平面的实时夹角值；

步骤305：角度传感器15持续测量当前噪声传感器12与水平面的实时夹角值，并将测量数据传输给控制单元22，当实时夹角值等于目标夹角值时，控制单元22发送信号给第三电机10，第三电机10停止转动使噪声传感器12保持在当前位置；

步骤401：噪声传感器12采集噪声信号并传送给控制单元22，控制单元22将噪声信号传送给无线发射接收装置21，无线发射接收装置21将信号传送给终端服务器，同时控制单元22将实际距离值、实时高度值、实时夹角值和噪声数值传送给显示屏16，并由显示屏16显示。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动化车外噪声测试装置，设置在车身外，其特征在于，包括：

底座；

固定杆，所述固定杆的一端固定在所述底座上；

滑块，所述滑块可滑动设置在所述固定杆上；

噪声传感器，所述噪声传感器可转动设置在所述滑块上；

驱动装置，所述驱动装置能驱动所述噪声传感器靠近或远离车身、驱动所述噪声传感器沿所述固定杆移动和驱动所述噪声传感器转动。

2.根据权利要求1所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，还包括控制单元，所述驱动装置包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第三驱动机构和所述噪声传感器分别与所述控制单元连接。

3.根据权利要求2所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括多个滚轮，每个所述滚轮都设有制动踏板、摩擦片和第一电机，所述第一电机与所述控制单元连接，所述第一电机驱动所述滚轮转动；

所述底座沿其圆周开有多个缺口，使所述底座形成多个支脚，多个所述支脚远离所述底座中部的一端均安装有所述滚轮。

4.根据权利要求3所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，还包括红外线距离传感器，所述红外线距离传感器安装在所述滑块上，所述红外线距离传感器与所述控制单元连接，所述噪声传感器与所述水平面夹角为0°时，所述红外线距离传感器探头指向的方向与所述噪声传感器探头指向的方向平行。

5.根据权利要求2所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，所述滑块上开有滑槽，所述固定杆包括直杆，所述直杆垂直于所述底座设置，所述直杆的一侧沿其高度方向设有齿条，所述直杆的另一侧与所述滑槽槽底相贴；

所述第二驱动机构包括齿轮和第二电机，所述第二电机与所述控制单元连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿轮可转动安装在所述滑块上，所述第二电机驱动所述齿轮顺逆转动，使所述滑块沿所述固定杆上下移动。

6.根据权利要求5所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，所述滑槽槽底沿所述固定杆的高度方向设有导轨，所述固定杆与所述滑块相贴的侧壁沿所述固定杆的高度方向设有滑道，所述导轨与所述滑道活动连接。

7.根据权利要求2所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，还包括第一固定座，噪声传感器安装在所述第一固定座上，所述滑块上设有第一凹槽，所述第一固定座可转动安装在所述第一凹槽内；

所述第三驱动机构包括第三电机，所述第三电机与所述第一固定座连接，所述第三电机顺逆转动，驱动所述第一固定座带动所述噪声传感器转动，所述噪声传感器的探头与所述水平面夹角的变化范围为-90°～90°。

8.根据权利要求7所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，所述第一固定座连接有角度传感器，所述角度传感器与所述控制单元连接，所述角度传感器用于测量所述噪声传感器的探头与所述水平面之间的夹角。

9.根据权利要求2所述的自动化车外噪声测试装置，其特征在于，还包括无线发射接收装置、电池和终端服务器，所述无线发射接收装置和所述电池设置在所述底座上，所述控制单元与所述无线发射接收装置以及所述终端服务器均通讯连接以接受无线发射接收装置的信号并将接收到的所述信号发送给所述终端服务器。

10.根据权利要求1～9任一项所述的噪声测试方法，其特征在于，

放置所述噪声测试装置至目标位置，将所述噪声传感器与车身的距离调整至目标距离；

将所述滑块移动至目标高度；

将所述噪声传感器探头与水平面的夹角调整至目标夹角；

采集噪声并记录；

重复上述步骤直至测量次数达到目标次数。

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