CN213210457U

CN213210457U - 一种用于车载雷达的测试装置

Info

Publication number: CN213210457U
Application number: CN202021550557.XU
Authority: CN
Inventors: 康兵; 仝小龙; 王永强; 王宏; 周磊
Original assignee: Shanghai Jinmai Automotive Electronics Co ltd
Current assignee: Shanghai Jinmai Automotive Electronics Co ltd
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2030-07-30

Abstract

本实用新型公开了一种用于车载雷达的测试装置，包括电源单元和控制单元，电源单元配置电源接口、雷达供电接口，电源单元包括多个电压转换芯片以及一个稳压芯片，雷达供电接口提供多级电压输出，一个电压转换芯片对应一级电压输出，一个电压转换芯片的输出端与下一级电压输出对应的电压转换芯片的输入端相连接，其中，第一个电压转换芯片的输入端与电源接口相连接，最后一个电压转换芯片的输出端与稳压芯片的输入端相连接，稳压芯片用于给控制单元提供工作电压。

Description

一种用于车载雷达的测试装置

技术领域

本实用新型实施例涉及雷达测试技术，尤其涉及一种用于车载雷达的测试装置。

背景技术

近些年，随着无人驾驶领域的快速发展，毫米波雷达作为不可或缺的核心传感器得到越来越多的关注。雷达测试是设计生产过程中必不可少的组成部分，雷达测试对提高雷达的性能具有重要意义。

雷达测试通常在微波暗室中进行，测试时将雷达固定在测试转台上，并通过控制电机使转台转动到指定位置。现有技术中，一般采用伺服控制系统控制电机工作，但伺服控制器存在体积大、成本高的缺点。同时，现有技术中的测试转台供电电压单一，只能测试一种特定型号的雷达，通用性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于车载雷达的测试装置，以减小雷达测试装置的体积，同时达到一个测试装置可以测试多种型号雷达的目的。

本实用新型实施例提供了一种用于车载雷达的测试装置，包括电源单元和控制单元，所述电源单元配置电源接口、雷达供电接口，

所述电源单元包括多个电压转换芯片以及一个稳压芯片，所述雷达供电接口提供多级电压输出，

一个电压转换芯片对应一级电压输出，一个电压转换芯片的输出端与下一级电压输出对应的电压转换芯片的输入端相连接，其中，第一个电压转换芯片的输入端与所述电源接口相连接，最后一个电压转换芯片的输出端与所述稳压芯片的输入端相连接，

所述稳压芯片用于给所述控制单元提供工作电压。

进一步的，所述控制单元配置编码器接口、电机驱动接口和通信接口，

所述编码器接口用于与编码器相连接，所述电机驱动接口用于与驱动电机相连接，所述通信接口用于与上位机相连接。

进一步的，所述电源接口的输出端还与所述编码器接口相连接。

进一步的，所述电源接口的输出端还与所述电机驱动接口相连接。

进一步的，所述控制单元包括控制芯片和收发器，所述控制芯片通过所述收发器与所述编码器接口相连接，

其中，一个电压转换芯片的输出端与所述收发器的电源端相连接。

进一步的，所述控制单元还包括电平转换器，

所述控制芯片通过所述电平转换器与所述收发器相连接。

进一步的，所述控制单元还包括开关电路，

所述控制芯片还通过所述开关电路与所述编码器接口相连接。

进一步的，所述开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，

所述电源接口的输出端通过所述第一电阻与所述第一三极管的第一端相连接，所述控制芯片的第一控制端通过所述第二电阻与所述第一三极管的控制端相连接，所述第三电阻并联在所述第一三极管的控制端和第二端，所述第一三极管的第二端与参考电平端相连接。

进一步的，所述开关电路还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二三极管，

所述电源接口的输出端通过所述第四电阻与所述第二三极管的第一端相连接，所述控制芯片的第二控制端通过所述第五电阻与所述第二三极管的控制端相连接，所述第六电阻并联在所述第二三极管的控制端和第二端，所述第二三极管的第二端与参考电平端相连接。

进一步的，所述通信接口包括USB接口和串口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：测试装置的电源单元中配置多个电压转换芯片，各电压转换芯片通过串联的方式相连接，并将各电压转换芯片的输出电压接入雷达供电接口中，使得测试装置可以支持不同规格的雷达，避免了一个测试装置只适配一种雷达，而造成测试成本高的问题。同时，采用串联电压转换芯片的方式，可以减小每个电压转换芯片输入电压与输出电压的压差，提高电压转换效率，也可以简化电源单元的线路布局，进而减小测试装置的体积。

附图说明

图1是实施例中的测试装置结构框图；

图2是实施例中的测试装置的另一种结构框图；

图3是实施例中的收发器以及开关电路的线路图；

图4是实施例中的转台结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是实施例中的测试装置结构框图，参考图1，测试装置包括电源单元1和控制单元2，电源单元1配置电源接口11、雷达供电接口12。

电源单元1包括多个电压转换芯片(U1、U2)以及一个稳压芯片U3，雷达供电接口2提供多级电压输出。一个电压转换芯片对应一级电压输出，一个电压转换芯片的输出端与下一级电压输出对应的电压转换芯片的输入端相连接，其中，第一个电压转换芯片的输入端与电源接口11相连接，最后一个电压转换芯片的输出端与稳压芯片U3的输入端相连接，稳压芯片U3用于给控制单元2提供工作电压。

本实施例中，电源单元1中配置至少两个电压转换芯片，例如，配置一个电压转换芯片U1以及一个电压转换芯片U2，通过多个电压转换芯片相配合为雷达供电接口提供逐级降低的多级电压输出。示例性的，电源接口11接入电源的电压为24V，24V电压经过电压转换芯片U1降压，降至12V，该12V电压接入雷达供电接口12中。该12V电压同时作为电压转换芯片U2的输入电压，经电压转换芯片U2降压，降至5V，该5V电压接入雷达供电接口12中。经过电压转换芯片U1和U2的逐级降压，雷达供电接口12可以支持接入12V、5V供电的两种规格的雷达。

此外，电压转换芯片U2输出的5V电压还作为稳压芯片U3的输入电压，5V电压经稳压芯片U3降压，形成3.3V电压，该3.3V电压可以作为控制单元2的工作电压。

本实施例中，在测试装置的电源单元中配置多个电压转换芯片，同时将各电压转换芯片通过串联的方式相连接，并将各电压转换芯片的输出电压接入雷达供电接口中，使得测试装置可以支持不同规格的雷达，避免了一个测试装置只适配一种雷达，而造成测试成本高的问题。同时，采用串联电压转换芯片的方式，可以减小每个电压转换芯片输入电压与输出电压的压差，提高电压转换效率，同时可以简化电源单元的线路布局，进而减小测试装置的体积。

作为一种可实施方案，电压转换芯片U1、U2采用的型号为TLE8366，稳压芯片采用的型号为TLS208D。

图2是实施例中的测试装置的另一种结构框图，参考图2，具体的，控制单元2配置编码器接口21、电机驱动接口22和通信接口23。编码器接口21用于与编码器相连接，电机驱动接口22用于与驱动电机相连接，通信接口23用于与上位机相连接。

示例性的，控制单元2通过编码器接口21接收编码器发送的旋转角度数据，通过电机驱动接口22向驱动电机发送驱动控制指令，通过通信接口23接收上位机发送的测试配置信息，例如旋转零点信息，旋转角度信息。

示例性的，电源接口11的输出端还与编码器接口21相连接。电源接口11的输出端还与电机驱动接口22相连接。

示例性的，编码器接口21和电机驱动接口22分别配置有一个电源针脚，电源接口11的输出端与电源针脚相连接，使得，当编码器与编码器接口21相连接时，通过编码器接口21为编码器供电，当驱动电机与电机驱动接口22相连接时，通过电机驱动接口22为驱动电机提供工作所需的参考电压。

作为一种可实施方案，电源接口11的输出端还可以直接接入雷达供电接口12中，此时雷达供电接口12可以支持接入24V、12V、5V供电的不同规格的雷达。

图3是实施例中的收发器以及开关电路的线路图，参考图2和图3，作为一种可实施方案，控制单元2包括控制芯片24和收发器25，控制芯片24通过收发器25与编码器接口21相连接，其中，一个电压转换芯片的输出端与收发器25的电源端相连接。稳压芯片U3用于为控制芯片24供电。

示例性的，编码器接口21为SSI接口，其接收的编码器信号类型为SSI，而控制芯片24可接收信号的类型为TTL，因此在编码器接口21和控制芯片24之间配置一个收发器25，通过收发器25将SSI信号转换为TTL信号。

控制单元2还包括电平转换器26，控制芯片24通过电平转换器26与收发器25相连接。

示例性的，收发器25和控制芯片24支持的信号电平可能存在差异，为使控制芯片24可以正常的接收编码器接口21传输的信号，在收发器25和控制芯片24之间配置一个电平转换器26，通过电平转换器26将收发器25输出信号的电平转换为控制芯片24支持的信号电平。

作为一种可实施方案，控制芯片24采用的型号为XMC4500，其信号电平为3.3V，收发器25采用的型号为MAX490，其信号电平为5V，电平转换器26采用的型号为SI2306BDS，编码器接口21包括电源针脚、零点信号针脚、方向信号针脚、数据信号针脚、时钟信号针脚。

参考图3，控制芯片24的GPIO引脚XMC_RX通过电阻R40与电平转换器26的源极相连接，电平转换器26的漏级与收发器25的输出引脚RO相连接，电平转换器26的栅极与3.3V参考电压相连接；控制芯片24的GPIO引脚XMC_TX通过电阻R49与收发器25的输入引脚DI相连接，电压转换芯片U2的输出端与收发器25的电源引脚VCC相连接。收发器25的同相接收输入端A、反相接收输入端B分别与编码器接口21的数据信号针脚DATA+、DATA-相连接，收发器25的反相驱动输出端Z、同相驱动输出端Y分别与编码器接口21的时钟信号针脚CLK-、CLK+相连接。

参考图2，控制单元2还包括开关电路27，控制芯片24还通过开关电路27与编码器接口21相连接。

参考图3，开关电路27包括第一电阻R48、第二电阻R47、第三电阻R46和第一三极管，电源接口的输出端通过第一电阻R48与第一三极管Q3的第一端相连接，控制芯片24的第一控制端XMC_DIR通过第二电阻R47与第一三极管Q3的控制端相连接，第三电阻R46并联在第一三极管Q3的控制端和第二端，第一三极管Q3的第二端与参考电平端相连接。第一三极管Q3的第一端还与编码器接口21的方向信号针脚DIR相连接。开关电路27还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二三极管，电源接口的输出端通过第四电阻R44与第二三极管Q4的第一端相连接，控制芯片24的第二控制端通过第五电阻R45与第二三极管Q4的控制端相连接，第六电阻R43并联在第二三极管Q4的控制端和第二端，第二三极管Q4的第二端与参考电平端相连接。第二三极管Q4的第一端还与编码器接口21的零点信号针脚PZ相连接。其中，第一三极管Q3和第二三极管Q4采用NPN三极管。

本实施例中，控制芯片24通过控制开关电路27中三极管的通断向编码器发送旋转方向和零点定位信号，以配置编码器的转动方向和计数方向。示例性的，需要发送旋转方向信号时，控制芯片24改变XMC_DIR引脚的电平，此时三极管Q3的通断状态改变，三极管Q3集电极的电位状态改变，控制芯片24开始向编码器发送旋转方向信号。

控制单元2中还包括无源晶振28和LED 29，其中无源晶振28用于为控制芯片24提供时钟信号，LED 29用于指示控制单元2的工作状态。

作为一种可实施方案，通信接口23包括USB接口和串口。

本实施例中，通过测试装置和测试转台相配合对雷达进行测试，图4是实施例中的转台结构示意图，参考图4，测试转台包括底座100，减速器200，转台300，转轴400，编码器500，驱动电机600和电机驱动700。可选的，电机驱动700采用DM432C，驱动电机600采用步进电机。

减速器200与底座100固定连接，减速器200的主体上配置驱动电机600和电机驱动700，驱动电机600的输出轴与减速器200内部的齿轮组件转动连接，齿轮组件与转轴400转动连接，转台300与转轴400固定连接，编码器500与转轴400固定连接。

测试时，雷达800固定在转台300上，测试装置通过雷达供电接口为雷达供电，通过编码器接口与编码器500相连接，通过电机驱动接口与电机驱动700相连接，通过通信接口与上位机相连接。

测试过程包括：

步骤1、控制单元通过通信接口接收上位机发送的运动指令。

示例性的，本步骤中，运动指令可以包括控制转台转动时所需的旋转零点信息，旋转角度信息。

步骤2、控制单元通过电机驱动接口向电机驱动发送控制指令。

示例性的，本步骤中，当控制单元完成运动指令的接收后，则生成控制指令，例如脉冲信号，并通过控制指令控制驱动电机600开始运行，在驱动电机600的作用下，转轴400开始带动转台300转动。

步骤3、控制单元通过编码器接口数据读取编码器的测量信息。

本步骤中，控制单元采集编码器采集的转轴400的旋转角度信息，当转轴400的旋转角度与上位机发送的旋转角度信息相同时，控制单元控制驱动电机600停止运行。

步骤4、控制单元通过通信接口向上位机发送转动到位信息。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种用于车载雷达的测试装置，其特征在于，包括电源单元和控制单元，所述电源单元配置电源接口、雷达供电接口，

所述稳压芯片用于给所述控制单元提供工作电压。

2.如权利要求1所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述控制单元配置编码器接口、电机驱动接口和通信接口，

3.如权利要求2所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述电源接口的输出端还与所述编码器接口相连接。

4.如权利要求2所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述电源接口的输出端还与所述电机驱动接口相连接。

5.如权利要求3所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述控制单元包括控制芯片和收发器，所述控制芯片通过所述收发器与所述编码器接口相连接，

6.如权利要求5所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述控制单元还包括电平转换器，

所述控制芯片通过所述电平转换器与所述收发器相连接。

7.如权利要求6所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述控制单元还包括开关电路，

8.如权利要求7所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，

所述电源接口的输出端通过所述第一电阻与所述第一三极管的第一端相连接，所述控制芯片的第一控制端通过所述第二电阻与所述第一三极管的控制端相连接，所述第三电阻并联在所述第一三极管的控制端和第二端，所述第一三极管的第二端与参考电平端相连接，

所述第一三极管的第一端与所述编码器接口相连接。

9.如权利要求8所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述开关电路还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二三极管，

所述电源接口的输出端通过所述第四电阻与所述第二三极管的第一端相连接，所述控制芯片的第二控制端通过所述第五电阻与所述第二三极管的控制端相连接，所述第六电阻并联在所述第二三极管的控制端和第二端，所述第二三极管的第二端与参考电平端相连接，

所述第二三极管的第一端与所述编码器接口相连接。

10.如权利要求2所述的用于车载雷达的测试装置，其特征在于，所述通信接口包括USB接口和串口。