CN210923952U - 一种适用acc毫米波标牌的透波性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于外饰件技术领域，提供了一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，主要包括控制电脑、脉冲雷达、喇叭天线、动作控制装置、水平角度调节器、倾斜角度调节器、上下位置调节器、前后位置调节器、左右位置调节器、标牌固定治具、角形反射器以及定位夹具，在大幅度的减少了测试仪器安装空间和设备成本的前提下，在产品水平、倾斜两个方向的各个角度组合状态下，其较传统测试方法而言，设备更加简易，设备成本更低，测试面更加广、更加全面，更加贴近实车使用状态，并且在测试透波衰减量的同时，对波发射和接收之间的角度误差进行的大范围的测试，更为全面可靠。

Description

一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备

技术领域

本实用新型属于汽车外饰件技术领域，具体涉及一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备。

背景技术

ACC(Adaptive cruise control)自适应巡航控制系统，在电动车、混动车盛行的当今，ACC技术显得尤为重要，ACC在汽车行驶的过程中，通过车前的雷达来持续感测前方道路状况，扫描前方车辆，辅以车轮上轮速传感器反馈车辆速度，实现一定程度上的自动加减速控制，ACC不仅可以让车辆保持一定行驶速度，还能根据与前车的距离自动调节车速实现跟车，以保证与前车的最佳安全距离，在整个ACC自适巡航系统中，最重要的应用为毫米波雷达(测距传感器)，毫米波雷达对前车扫描后所得到的反馈数据，对于整个ACC系统的安全性起到了决定性的作用，而毫米波雷达前方必须有遮盖物为其遮风挡雨，避免外界环境和各种路况造成的侵袭，但这类遮蔽物本身又需要起到装饰车辆的作用，通常工艺和成分复杂，如ACC毫米波标牌，其由多类材料及油漆，甚至有金属装饰成分组合而成，该复杂的工艺和成分因各介电常数不同，其组合后的雷达罩对雷达透波会造成一定的衰减影响和角度误差影响，为了确保整车安全，在此类雷达罩制作过程中，必须有专门的环节对其进行全面的透波影响检测，并把影响因素控制在一定的标准范围内，这就迫使我们定制一种透波性能测试方法，而该测试方法必须最大程度的模拟车辆行驶过程中的透波状况，从而保证整车的安全性，这里现有技术大体分为如下几类：第一种是单向单角度透波测试方法，测试设备主要组成部分为：频率合成器、倍频器、喇叭天线、接收器、以及被测物体，主要由频率合成器发射信号，经过倍频器放大后，通过喇叭天线朝一个方向发射出去，之后透过车标(雷达罩)后，由喇叭天线接收后进入接收器，该种测试方法的透波是单向的，而实车环境则是雷达波发射透过标牌，接触到人或物后反射回来，并且接受的一个过程，因此实车是双向的一个发射接收过程。两者不相符，虽然可以将结果乘以2来近似得出双向的数值，但这种手法并不精确；该种方法测量角度也是单一的，无法模拟实车多角度的复杂路况；其测试范围也是单一的，只能进行单点测试，这种测法实际检测的是正中位置，而不是一个范围，无法真正模拟雷达发射区域在车标(雷达罩)上投影的整体范围，给实际使用带来安全隐患；第二种双向单角度透波测试方法，该测试设备主要组成部分为：脉冲雷达、喇叭天线、角形反射器、以及被测物体，主要由脉冲雷达发射雷达波，通过喇叭天线朝一个方向发射出去，之后透过车标(雷达罩)后，由角形反射器反射后，再一次从正面透过车标(雷达罩)，最后由喇叭天线的发射区域进行接收，该种测试方法的透波是双向的，可以模拟实际使用状态，但测量角度是单一的，只能测量特定角度，无法模拟实车多角度的复杂路况，会因为测量角度未完全覆盖到雷达范围而导致测量盲区，造成安全隐患，其测试范围也是单一的，处于标牌中间位置，而不是一个范围，并不能覆盖雷达发射区域在雷达罩上的投影面积范围，从而导致一定的未测盲区，给实际使用带来安全隐患；第三种双向多角度透波测试方法，测试设备主要组成部分为：频率合成器、倍频器、喇叭天线、多个角形反射器、以及被测物体主要由脉冲雷达发射雷达波，通过喇叭天线朝多个方向发射出去，之后透过车标(雷达罩)后，由相应的角形反射器反射后，再一次从正面透过车标(雷达罩)，最后由喇叭天线的发射区域进行接收；该种测试方法的透波是双向多角度的，可以模拟实际使用过程中，多角度范围的使用，但这种方法实际上需要非常大的空间来放置多个角形反射器，而且其角度固定，无法适应角度变化。而且这种方法需要投入多组角形反射器、铝框导轨及吸波海绵等材料设施，成本高，其测试范围也是单一的，处于标牌中间位置，而不是一个范围，并不能覆盖雷达发射区域在雷达罩上的投影面积范围，从而导致一定的未测盲区，给实际使用带来安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法及测试设备，在大幅度的减少了测试仪器安装空间和设备成本，在产品水平、倾斜两个方向的各个角度组合状态下，对整个雷达波的照射范围内受到的毫米波标牌的影响进行全面的测试，设备更加简易，设备成本更低，测试面更加广、更加全面，更加贴近实车使用状态，其结果更为精确、可靠。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，其特征在于，主要包括控制电脑、脉冲雷达、喇叭天线、动作控制装置、水平角度调节器、倾斜角度调节器、上下位置调节器、前后位置调节器、左右位置调节器、标牌固定治具、角形反射器以及定位夹具，脉冲雷达、喇叭天线、动作控制装置、水平角度调节器、倾斜角度调节器、上下位置调节器、前后位置调节器、左右位置调节器、标牌固定治具、角形反射器安装在带定位夹具上，被测物体固定在标牌固定治具正中间位置，控制电脑通过动作控制装置与上下位置调节器、水平角度调节器、前后位置调节器、倾斜角度调节器以及左右位置调节器电连接，动作控制装置控制倾斜角度调节器、水平角度调节器让标牌固定治具摆出一组组水平和倾斜角度组合，动作控制装置控制控制上下位置调节器、前后位置调节器以及左右位置调节器，使标牌固定治具进行上下、左右位置按照一定线路进行寸动，控制电脑与脉冲雷达电连接并由喇叭天线雷达毫米波信号发送到角度发射器上进行反射。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备中，所述的脉冲雷达下设置有泡棉。

一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、控制电脑内安装有特定控制程序，该程序通过动作控制装置，来控制水平角度调节器和倾斜角度调节器，让标牌固定治具摆出一组组水平和倾斜角度组合；

步骤二、通过控制电脑内安装的特定控制程序，通过动作控制装置，在每一组水平和倾斜角度组合状态下，控制上下位置调节器、前后位置调节器以及左右位置调节器，使标牌固定治具进行上下、前后左右位置按照一定线路进行寸动；

步骤三、通过控制电脑内安装的特定控制程序，控制脉冲雷达在标牌固定治具的每一个寸动位置上，发射雷达毫米波信号，毫米波通过喇叭天线形成水平偏波或垂直偏波后，穿过被测物体之后被角形反射器反射后，再次从正面穿过被测物体后接收，接收后的信息被处理后存入控制电脑；

步骤四、控制电脑将接受到的能量值排除掉空气传输影响后，与信号发出时候的能量值进行差异分析后得到往返传输衰减值，所述的往返传输衰减值即标牌或雷达罩等被测物体在该组合角度下该点位上的雷达波衰减量；

步骤五、控制电脑将接受到的相位角度值排除掉空气传输影响后，与信号发出时候的相位角度值进行差异分析后得到往返相位角度值，往返相位角度值即标牌或雷达罩等被测物体在该组合角度下该点位上的雷达波角度误差；

步骤六、在完成一次雷达毫米波信号的发射和接收后，标牌固定治具寸动到下一个位置，再次重复雷达毫米波信号的发射和接收动作，之后重复该动作，直至该组水平和倾斜角度组合下的被测范围内的所有寸动位置的透波情况全都被测试完成；

步骤七、一组水平和倾斜角度组合下的被测范围内的所有寸动位置的透波情况全都被测试完成后，在水平角度调节器和倾斜角度调节器的作用下，标牌固定治具被调整到第二组角度组合，随后继续寸动及测试，以此类推，直至所有角度组合全部被测试完毕。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，其频段范围采用乘用车ACC适用的主流频段76-77GHz范围。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，测试过程中的透波性能测量形式为two-way往复信号的方式，程所采用的雷达信号占用带宽为1GHz范围以内。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，其发射端的喇叭天线与反射端角形反射器之间的距离设置在3.5-5m范围内可调节，其发射端喇叭天线与被测物体外表面中心点的距离设置在20-40mm范围内可调节。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，在进行水平角度调节时水平角度调节器的调节范围为±60°，最小转动角度精度为0.1°，水平角度范围涵盖车辆雷达的水平测试角度要求范围±55°，从而完整的模拟实车雷达波水平发射范围，同时设置5°为步进角度，即在水平方向上以5°一档进行角度旋转变化，和倾斜角度变化配合，调节出被测物体和喇叭天线之间的相对角度位置关系。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，在进行倾斜角度调节时倾斜角度调节器的调节范围为±30°，最小转动角度精度为0.1°，该角度范围涵盖车辆雷达的倾斜测试角度要求范围5°-25°，从而完整的模拟实车雷达波倾斜发射范围，同时设置5°为步进角度，即在倾斜方向上以5°一档进行角度旋转变化，和水平角度变化配合，调节出被测物体和喇叭天线之间的相对角度位置关系。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，上下位置调节器的调节范围设置在±40mm，左右位置调节器的调节范围设置在±170mm，前后位置调节器的调节范围设置在0-50mm，最小移动距离精度为0.1mm，在水平测试角度和倾斜测试角度的每一个步进间距的角度组合下，都需要在104mm x 50mm的尺寸范围内，以2mm x 2mm为移动步进距离进行透波测试，得出衰减量和角度误差值，即在每一个角度组合下，以2mm x 2mm为间距的整个雷达波照射范围的所有点都进行测试，并且每点均的到一个排除空气等因素影响的衰减量和角度误差值。

在上述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法中，水平测试角度的每一个步进角度和倾斜测试角度的每一个步进角度相互组合，从而得出多个个角度组合，并且每个角度组合下都能够得到一个衰减量和角度误差测量报告，即共获得多份透波性能报告，从而直观的判断出该被测物体透波性能是否达标。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型所涉及到的透波方法为双向透波测试方法，简称two-way，主要是由雷达信号发射端发出雷达波，穿过标牌、雷达罩等被测物体后，接触到角反射器后反射回来，之后第二次从外观面穿过标牌、雷达罩等被测物体，最后被雷达信号发射端接收的一种透波测试方法，该方法最大程度的还原了实车雷达发射与接收的方式，弥补了单向透波测试方法one-way中，雷达波只穿透被测物体一次所带来的不足，让测试结果更为精确，可靠；

2、本实用新型在two-way透波测试方法的基础上，采用各种精密位移机构，实现多角度组合的测试手法，该手法通过水平和竖直两个方向上的角度变化组合，模拟出实际路况中雷达的照射角度所覆盖到的标牌具体位置和透波方向，实现照射角度无死角；

3、本实用新型在每组角度组合状态下，按照一定的排列方法，对整个范围进行透波性能测试，而非单个点，该手法能覆盖实车雷达的全体照射范围，实现雷达照射范围内照射覆盖面无死角，从而确保被测物的透波性能，规避实车使用上的风险；

4、本实用新型用精密移动机构来模拟出发射、反射元件与被测物的相对位置，减少了设备的投入量，大大降低了检测治具成本；

5、本实用新型无需多组角形反射器的组合机构，节约了大量设备放置空间，实用性高；

6、本实用新型角度组合更为灵活，可以根据用户需求自由变化测试角度和测试角度间距，从而满足最大角度范围内的各种角度组合；

7、本实用新型所有角度组合及每个角度组合下的所有范围测试，都通过电脑，通过一定的程序对其进行控制，完全实现自动化操作，中间无需手工介入，其结果更为精确、可靠；

附图说明

图1是本ACC毫米波标牌的透波性能测试设备的结构示意图；

图2是水平角度测试示意图；

图3是倾斜角度测试示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

图中，控制电脑1；脉冲雷达2；喇叭天线3；动作控制装置4；水平角度调节器5；倾斜角度调节器6；上下位置调节器7；前后位置调节器8；左右位置调节器9；标牌固定治具10；角形反射器11；定位夹具12；泡棉13；被测物体14。

本适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法及测试设备除了适用于车标外，同时也适用保险杠、雷达罩等的毫米波穿透性能评估，从而对毫米波雷达传输性能进行一系列的影响分析。使用本方法，相当于将道路实景ADAS相关测试，搬入到实验室内部进行完成；能够测试雷达照射全范围(包括雷达自身安装误差)内，车标(或保险杠、雷达罩)的透波性能，包括衰减量和角度误差；能够在模拟实况的同时最大程度的节约设备占地空间；采用双向测试方法，极大程度的模拟了车辆实际使用情况。

如图1所示，主要包括控制电脑1、脉冲雷达2、喇叭天线3、动作控制装置4、水平角度调节器5、倾斜角度调节器6、上下位置调节器7、前后位置调节器8、左右位置调节器9、标牌固定治具10、角形反射器11以及定位夹具12，脉冲雷达2、喇叭天线3、动作控制装置4、水平角度调节器5、倾斜角度调节器6、上下位置调节器7、前后位置调节器8、左右位置调节器9、标牌固定治具10、角形反射器11安装在带定位夹具12上，被测物体14固定在标牌固定治具10正中间位置，控制电脑1通过动作控制装置4与上下位置调节器7、水平角度调节器5、前后位置调节器8、倾斜角度调节器6以及左右位置调节器9电连接，动作控制装置4控制倾斜角度调节器6、水平角度调节器5让标牌固定治具10摆出一组组水平和倾斜角度组合，动作控制装置4控制控制上下位置调节器7、前后位置调节器8以及左右位置调节器9，使标牌固定治具10进行上下、左右位置按照一定线路进行寸动，这里所有角度组合及每个角度组合下的所有范围测试，都通过控制电脑1通过一定的程序对其进行控制，完全实现自动化操作，这里控制电脑1与脉冲雷达2电连接并由喇叭天线3雷达毫米波信号发送到角度发射器上进行反射，脉冲雷达2下设置有泡棉13，这里雷达信号发射位置(喇叭天线3背后)，下方的金属支架，周边支架和墙面等等，所有能够预判的，会对雷达毫米波进行反射的位置，都需要贴上泡棉13，从而吸收雷达波，防止其对测试信号产生干扰

本专利还提供了适用ACC毫米波标牌的透波性能测试方法，具体步骤如下：步骤一、控制电脑1内安装有特定控制程序，该程序通过动作控制装置4，来控制水平角度调节器5和倾斜角度调节器6，让标牌固定治具10摆出一组组水平和倾斜角度组合；步骤二、通过控制电脑1内安装的特定控制程序，通过动作控制装置4，在每一组水平和倾斜角度组合状态下，控制上下位置调节器7、前后位置调节器8以及左右位置调节器9，使标牌固定治具10进行上下、前后左右位置按照一定线路进行寸动；步骤三、通过控制电脑1内安装的特定控制程序，控制脉冲雷达2在标牌固定治具10的每一个寸动位置上，发射雷达毫米波信号，毫米波通过喇叭天线3形成水平偏波或垂直偏波后，穿过被测物体14之后被角形反射器11反射后，再次从正面穿过被测物体14后接收，接收后的信息被处理后存入控制电脑1；步骤四、控制电脑1将接受到的能量值排除掉空气传输影响后，与信号发出时候的能量值进行差异分析后得到往返传输衰减值，所述的往返传输衰减值即标牌或雷达罩等被测物体14在该组合角度下该点位上的雷达波衰减量；步骤五、控制电脑1将接受到的相位角度值排除掉空气传输影响后，与信号发出时候的相位角度值进行差异分析后得到往返相位角度值，往返相位角度值即标牌或雷达罩等被测物体14在该组合角度下该点位上的雷达波角度误差；步骤六、在完成一次雷达毫米波信号的发射和接收后，标牌固定治具10寸动到下一个位置，再次重复雷达毫米波信号的发射和接收动作，之后重复该动作，直至该组水平和倾斜角度组合下的被测范围内的所有寸动位置的透波情况全都被测试完成；步骤七、一组水平和倾斜角度组合下的被测范围内的所有寸动位置的透波情况全都被测试完成后，在水平角度调节器5和倾斜角度调节器6的作用下，标牌固定治具10被调整到第二组角度组合，随后继续寸动及测试，以此类推，直至所有角度组合全部被测试完毕。

这里本测试方法其频段范围采用乘用车ACC适用的主流频段76-77GHz范围，测试过程中的透波性能测量形式为two-way往复信号的方式，程所采用的雷达信号占用带宽为1GHz范围以内，其发射端的喇叭天线3与反射端角形反射器11之间的距离设置在3.5-5m范围内可调节，其发射端喇叭天线3与被测物体14外表面中心点的距离设置在20-40mm范围内可调节。

如图2以及图3所示，在进行水平角度调节时水平角度调节器5的调节范围为±60°，最小转动角度精度为0.1°，水平角度范围涵盖车辆雷达的水平测试角度要求范围±55°，从而完整的模拟实车雷达波水平发射范围，同时设置5°为步进角度，即在水平方向上以5°一档进行角度旋转变化，和倾斜角度变化配合，调节出被测物体14和喇叭天线3之间的相对角度位置关系，在进行倾斜角度调节时倾斜角度调节器6的调节范围为±30°，最小转动角度精度为0.1°，该角度范围涵盖车辆雷达的倾斜测试角度要求范围5°-25°，从而完整的模拟实车雷达波倾斜发射范围，同时设置5°为步进角度，即在倾斜方向上以5°一档进行角度旋转变化，和水平角度变化配合，调节出被测物体14和喇叭天线3之间的相对角度位置关系，上下位置调节器7的调节范围设置在±40mm，左右位置调节器9的调节范围设置在±170mm，前后位置调节器8的调节范围设置在0-50mm，最小移动距离精度为0.1mm，在水平测试角度和倾斜测试角度的每一个步进间距的角度组合下，都需要在104mm x 50mm的尺寸范围内，以2mm x 2mm为移动步进距离进行透波测试，得出衰减量和角度误差值，即在每一个角度组合下，以2mm x 2mm为间距的整个雷达波照射范围的所有点都进行测试，并且每点均的到一个排除空气等因素影响的衰减量和角度误差值，水平测试角度的每一个步进角度和倾斜测试角度的每一个步进角度相互组合，从而得出多个个角度组合，并且每个角度组合下都能够得到一个衰减量和角度误差测量报告，即共获得多份透波性能报告，从而直观的判断出该被测物体14透波性能是否达标，本实用新型所提供的测试手法，在大幅度的减少了测试仪器安装空间和设备成本，在产品水平、倾斜两个方向的各个角度组合状态下，对整个雷达波的照射范围内受到的毫米波标牌的影响进行全面的测试。其较传统测试方法而言，设备更加简易，设备成本更低，测试面更加广、更加全面，更加贴近实车使用状态，并且在测试透波衰减量的同时，对波发射和接收之间的角度误差进行的大范围的测试，更为全面可靠。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神所定义的范围。

Claims (5)

1.一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，其特征在于，主要包括控制电脑、脉冲雷达、喇叭天线、动作控制装置、水平角度调节器、倾斜角度调节器、上下位置调节器、前后位置调节器、左右位置调节器、标牌固定治具、角形反射器以及定位夹具，脉冲雷达、喇叭天线、动作控制装置、水平角度调节器、倾斜角度调节器、上下位置调节器、前后位置调节器、左右位置调节器、标牌固定治具、角形反射器安装在带定位夹具上，被测物体固定在标牌固定治具正中间位置，控制电脑通过动作控制装置与上下位置调节器、水平角度调节器、前后位置调节器、倾斜角度调节器以及左右位置调节器电连接，动作控制装置控制倾斜角度调节器、水平角度调节器让标牌固定治具摆出一组组水平和倾斜角度组合，动作控制装置控制控制上下位置调节器、前后位置调节器以及左右位置调节器，使标牌固定治具进行上下、左右位置按照一定线路进行寸动，控制电脑与脉冲雷达电连接并由喇叭天线雷达毫米波信号发送到角度发射器上进行反射。

2.根据权利要求1所述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，其特征在于，所述的脉冲雷达下设置有泡棉。

3.根据权利要求2所述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，其特征在于，其发射端的喇叭天线与反射端角形反射器之间的距离设置在3.5-5m范围内，其发射端喇叭天线与被测物体外表面中心点的距离设置在20-40mm范围内。

4.根据权利要求2所述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，其特征在于，水平角度调节器的调节范围为±60°，最小转动角度精度为0.1°，水平角度范围涵盖车辆雷达的水平测试角度要求范围±55°。

5.根据权利要求2所述的一种适用ACC毫米波标牌的透波性能测试设备，其特征在于，倾斜角度调节器的调节范围为±30°，最小转动角度精度为0.1°，该角度范围涵盖车辆雷达的倾斜测试角度要求范围5°-25°。

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