CN208459492U - 用于adas摄像头电磁兼容试验的功能验证装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其包括摄像头检测图像标靶机构、放大机构、用于安装摄像头的摄像头安装机构和底座机构；底座机构包括采用非导电材料的基础层底座和采用金属材料的抬升层底座，摄像头检测图像标靶机构固定于基础层底座上，放大机构和摄像头安装机构均固定于抬升层底座上，且放大机构置于摄像头检测图像标靶机构和摄像头安装机构之间。本实用新型通过凸透镜成像原理，在保证了摄像头有效测试距离(相距)的同时，缩短了实际测试距离(物距)。并通过低介电常数材料选型和优化结构设计等技术手段，改善了现有装置体积过大，电磁扰动大，普适性差等缺点，满足了电磁兼容验证试验的技术要求。

Description

用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置

技术领域

本实用新型涉及先进驾驶辅助系统(ADAS)技术领域，特别是涉及一种用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置。

背景技术

随着自动驾驶技术的飞速发展，相关产品的功能验证要求也日益提升。自动驾驶技术的关键组成部分—先进驾驶辅助系统(ADAS)摄像头的验证试验就要求对真实的路况和障碍物进行模拟。目前，ADAS摄像头的辅助装置通常采用的是等比例模拟。例如，模拟障碍物在实车前方五米的状态，就需要测试时，在距离摄像头前方五米，放置一个等比例大小的图像标靶(典型尺寸为3m*3m)，受试摄像头识别图像标靶中的图案，并通过控制软件读取图像信息。

上述方案能够满足部分验证试验的要求，但对于某些对测试场地有严格要求的项目，例如：电磁兼容试验，等比例装置的适用性就很不理想，具体表现在：

1、等比例模拟装置体积大、测量距离远，占用的操作空间投影面积可达20平方米，无法安装到常规的电波暗室或电磁屏蔽室这类电磁兼容试验场地之中。而建造专用的大型电波暗室或电磁屏蔽室耗资巨大。

2、等比例模拟装置采用了大量的金属材料，对空间电磁场存在影响，如果用于电磁兼容试验，将引入较大的测量不确定度，影响试验结果的准确性。

3、等比例模拟装置不具备普遍适用性，不同型号的ADAS摄像头需要重新制作固定夹具；装置的空间距离尺度较大，重新进行位置调节核校准，在操作上非常繁琐和复杂。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特点在于，其包括一摄像头检测图像标靶机构、一放大机构、一用于安装摄像头的摄像头安装机构和一底座机构。

所述底座机构包括采用非导电材料的基础层底座和采用金属材料的抬升层底座，所述摄像头检测图像标靶机构固定于基础层底座上，所述放大机构和摄像头安装机构均固定于抬升层底座上，且所述放大机构置于摄像头检测图像标靶机构和摄像头安装机构之间。

较佳地，所述摄像头检测图像标靶机构包括图像标靶和标靶支架，所述图像标靶通过标靶支架固定于基础层底座上。

较佳地，所述标靶支架呈三角状。

较佳地，所述放大机构包括凸透镜和透镜支架，所述凸透镜通过透镜支架固定于抬升层底座上，所述凸透镜的中心与图像标靶的中心在同一水平线上。

较佳地，所述摄像头安装机构包括用于放置摄像头的支架底座、用于模拟实车前挡风玻璃的倾斜角度的支架斜面和用于调节支架斜面的倾斜角度的角度调节限位件，所述支架底座和角度调节限位件固定于抬升层底座上，所述支架底座与支架斜面活动连接，所述支架斜面的非连接面固定于角度调节限位件上。

较佳地，所述支架斜面上开设有与摄像头的镜头相对应的摄像头观察孔，所述摄像头的镜头、凸透镜的中心和图像标靶的中心都在同一水平线上。

较佳地，所述角度调节限位件呈弧状，所述角度调节限位件的弧状体上设置有多个限位孔，所述支架斜面的侧面设置有可插设于限位孔内的限位支杆。

较佳地，所述角度调节限位件呈弧状，所述角度调节限位件的弧状体上设置有多个限位凸块，所述支架斜面的侧面压设在限位凸块上。

较佳地，所述摄像头检测图像标靶机构、放大机构和摄像头安装机构采用非金属材料。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型通过凸透镜成像原理，在保证了摄像头有效测试距离(相距)的同时，缩短了实际测试距离(物距)。并通过低介电常数材料选型和优化结构设计等技术手段，改善了现有装置体积过大，电磁扰动大，普适性差等缺点，满足了电磁兼容验证试验的技术要求。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的摄像头检测图像标靶机构的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的放大机构的结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的摄像头安装机构的结构示意图。

图5为本实用新型较佳实施例的底座机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，本实施例提供一种用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其包括一摄像头检测图像标靶机构1、一放大机构2、一用于安装摄像头5的摄像头安装机构3和一底座机构4。

所述底座机构4包括采用非导电材料的基础层底座41和采用金属材料的抬升层底座42，所述摄像头检测图像标靶机构1固定于基础层底座41上，所述放大机构2和摄像头安装机构3均固定于抬升层底座42上，且所述放大机构2置于摄像头检测图像标靶机构1和摄像头安装机构3之间。

1、摄像头检测图像标靶机构

摄像头检测图像标靶机构1包括图像标靶11以及标靶支架12。图像标靶11通过标靶支架12固定于基础层底座41上。为了结构稳定性，标靶支架12设计为三角式。为了缩减装置整体尺寸，以节省工作空间，图像标靶11可基于现有的大型图像标靶进行等比例缩小，例如，将尺寸为3m*3m的图像标靶在长度上缩小10倍，得到图像标靶11的尺寸为0.3m*0.3m。

2、放大机构

放大机构包括凸透镜21及透镜支架22，凸透镜21通过透镜支架22固定于抬升层底座42上，需要保证凸透镜21的中心与图像标靶11的中心在同一水平线上。同时需要根据产品需求、测试条件以及图像标靶11的尺寸，选择放大倍数合适的凸透镜21，并调节凸透镜21到图像标靶11的距离。基于凸透镜的成像规律：当物体与凸透镜的距离大于透镜的一倍焦距小于两倍焦距时，物体在透镜异侧成倒立放大的实像，凸透镜的成像满足公式：

1/u+1/v＝1/f其中：u为物距，v为像距，f为焦距。

例如，从图像标靶到摄像头的距离为u＝0.5m，此时需要控制像距为v＝5m(典型值)，则凸透镜焦距f可根据公式：1/0.5+1/5＝1/f得出f＝0.4m

放大倍数m＝f/(m-f)＝0.4/(0.5-0.4)＝10

由于摄像头看到的影像为倒立实像，如果图像标靶11的图案应倒置安装。经过凸透镜放大，图像标靶11的所成实像的尺寸得以还原为等比例模拟装置的图案尺寸。

3、摄像头安装机构

摄像头安装机构3包括用于放置摄像头的支架底座31、支架斜面32、以及角度调节限位件33。支架斜面32用于模拟实车前挡风玻璃的倾斜角度，支架底座31和角度调节限位件33固定于抬升层底座42上，支架底座31与支架斜面32活动连接，支架斜面32的非连接面固定于角度调节限位件33上。

支架斜面32上开设有与摄像头5的镜头相对应的摄像头观察孔。支架底座31用于承载受试摄像头，保证摄像头5的镜头与凸透镜21的中心和图像标靶11的中心都在同一水平线上，并使摄像头与电磁兼容测试接地金属平面绝缘。角度调节限位件33可根据不同产品的需求选择不同限位，来更好地模拟实车挡风玻璃的倾斜角度。

角度调节限位件33呈弧状，角度调节限位件33的弧状体上设置有多个限位凸块，支架斜面32的侧面压设在限位凸块上。

或者，角度调节限位件33的弧状体上设置有多个限位孔，支架斜面32的侧面设置有可插设于限位孔内的限位支杆。

4、底座机构

底座机构用于将上述3个机构进行组装固定，形成一个整体，增强了装置的整体性和移动性。底座机构分为两层，基础层底座41及抬升层底座42。基础层底座采用非导电材料，并应具有一定重量，确保整个装置的中心稳定。抬升层底座42根据电磁兼容测试标准要求，采用铜或镀锌钢板制成，并留有螺丝孔位，能够与电磁兼容测试台架的参考地平面良好搭接。

综上所述，将装置的4个机构进行组装，装置整体所占的操作空间投影面积小于0.5平方米。另外，考虑到电磁兼容测试条件的特殊性，上述机构除了抬升层底座42以外，不可采用任何金属材料，以避免在试验中发生不必要的电磁波反射和电气耦合，影响试验结果。应选择不吸湿的且相对介电常数介于1到5的绝缘材料，支架底座31部分应选择相对介电常数低于1.4的材料，确保装置对电磁波近乎“透明”。

摄像头检测图像标靶的可替代方案：摄像头的图像标靶在上述示例中采用的是纸质标靶图像和非金属材料的标靶支架，但如果该装置不运用于要求苛刻的电磁辐射试验时，例如仅用于射频电流注入试验、传导抗干扰试验等。则可利用显示器代替图像标靶11，这样既可随意更换图像标靶图案，进一步提高了装置的普适性。

本实用新型克服了摄像头功能验证对超大场地的依赖性，与现有的等比例模拟装置相比，将操作空间缩小了20倍以上，而制作成本也远低于现有装置。

本实用新型提高了试验的经济性和可操作性的同时，通过优选辅助装置材料，使装置对于电磁场近乎“透明”，提高了电磁兼容试验结果的准确性；利用凸透镜成像原理来模拟实际尺寸物体，支架斜面模拟前挡风玻璃，可以更换不同焦距的凸透镜，调整斜面角度和放大镜与图像标靶的距离，只需要简单的调整就可以符合不同产品的试验需求，实现了装置对不同ADAS摄像头的普适性。

本实用新型除了适用于电磁兼容试验外，同时也适用于ADAS摄像头的其他功能验证试验，具有非常广泛的适用性。对ADAS摄像头产品质量的提升和自动驾驶技术的持续发展具有积极的作用。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，其包括一摄像头检测图像标靶机构、一放大机构、一用于安装摄像头的摄像头安装机构和一底座机构；

所述底座机构包括采用非导电材料的基础层底座和采用金属材料的抬升层底座，所述摄像头检测图像标靶机构固定于基础层底座上，所述放大机构和摄像头安装机构均固定于抬升层底座上，且所述放大机构置于摄像头检测图像标靶机构和摄像头安装机构之间。

2.如权利要求1所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述摄像头检测图像标靶机构包括图像标靶和标靶支架，所述图像标靶通过标靶支架固定于基础层底座上。

3.如权利要求2所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述标靶支架呈三角状。

4.如权利要求2所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述放大机构包括凸透镜和透镜支架，所述凸透镜通过透镜支架固定于抬升层底座上，所述凸透镜的中心与图像标靶的中心在同一水平线上。

5.如权利要求4所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述摄像头安装机构包括用于放置摄像头的支架底座、用于模拟实车前挡风玻璃的倾斜角度的支架斜面和用于调节支架斜面的倾斜角度的角度调节限位件，所述支架底座和角度调节限位件固定于抬升层底座上，所述支架底座与支架斜面活动连接，所述支架斜面的非连接面固定于角度调节限位件上。

6.如权利要求5所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述支架斜面上开设有与摄像头的镜头相对应的摄像头观察孔，所述摄像头的镜头、凸透镜的中心和图像标靶的中心都在同一水平线上。

7.如权利要求5所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述角度调节限位件呈弧状，所述角度调节限位件的弧状体上设置有多个限位孔，所述支架斜面的侧面设置有可插设于限位孔内的限位支杆。

8.如权利要求5所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述角度调节限位件呈弧状，所述角度调节限位件的弧状体上设置有多个限位凸块，所述支架斜面的侧面压设在限位凸块上。

9.如权利要求1所述的用于ADAS摄像头电磁兼容试验的功能验证装置，其特征在于，所述摄像头检测图像标靶机构、放大机构和摄像头安装机构采用非金属材料。