摩托車電子儀表檢測(cè)裝置的研制

謝芳利

摘要：電子儀表是摩托車結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在生產(chǎn)和使用過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種故障，這取決于產(chǎn)品的質(zhì)量、使用方法和使用時(shí)間。摩托車電子設(shè)備檢測(cè)裝置的檢測(cè)不僅可以保證設(shè)備的正常使用，還可以降低日后的維護(hù)成本。傳統(tǒng)摩托車電子儀表的檢測(cè)由于模塊分散、方法復(fù)雜，往往誤差較大，影響檢測(cè)質(zhì)量。因此，開發(fā)適用于摩托車的電子設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)裝置可以替代原來的人工檢測(cè)，智能檢測(cè)可以提高電子設(shè)備的檢測(cè)效率，減少誤差。

關(guān)鍵詞：摩托車;電子儀表;監(jiān)測(cè)裝置

摩托車電子儀表是機(jī)械表的更新?lián)Q代產(chǎn)品，全面檢測(cè)摩托車儀表的功能，測(cè)量過程復(fù)雜。利用單片機(jī)系統(tǒng)與器件傳感技術(shù)的結(jié)合，開發(fā)通用摩托車組的技術(shù)和圖像處理和傳感技術(shù)，利用電子設(shè)備自動(dòng)感應(yīng)裝置替代傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，提高工廠設(shè)備檢測(cè)效率，避免人為質(zhì)量事故中的缺失和錯(cuò)誤。

1.摩托車電子儀表基本檢測(cè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1.1車速信號(hào)和正負(fù)機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)

通過在摩托車儀表盤中輸入頻率和脈沖信號(hào)值，儀表LCD可以準(zhǔn)確輸出相應(yīng)的行駛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息。如果輸出值與計(jì)算的理論值相差甚遠(yuǎn)，則儀表可能被判定為不合格。按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，車速模塊設(shè)計(jì)采用車速信號(hào)脈沖法。如果車速小于100公里/小時(shí)，測(cè)試階段主要包括以下步驟：先用車速與脈沖頻率之間的公式計(jì)算每秒檢測(cè)霍爾元件所需的脈沖值，然后結(jié)合預(yù)先測(cè)量的輪周長(zhǎng)和霍爾元件的轉(zhuǎn)數(shù)，共同計(jì)算出脈沖數(shù)，形成頻率控制字獲得后，可以設(shè)置合成器芯片的方波頻率和相位，將車速脈沖信息經(jīng)過低通濾波和寬帶放大后輸入到輸入端。儀表的車速信號(hào)末端形成一個(gè)完整的電路。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的處理方式與車速信號(hào)相同，即使轉(zhuǎn)速低于12000轉(zhuǎn)，也必須分解為上述步驟進(jìn)行測(cè)試。但是，在測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的過程中，在摩托車轉(zhuǎn)速表的實(shí)際應(yīng)用中，廠家產(chǎn)生的摩托車轉(zhuǎn)速行駛信號(hào)分為正負(fù)兩種，所以一定要注意提高轉(zhuǎn)速。電子設(shè)備檢測(cè)使用范圍也必須設(shè)置為可以檢測(cè)正極和負(fù)極的狀態(tài)。

1.2燃油信號(hào)

摩托車的油箱有一個(gè)檢測(cè)油位線的信號(hào)端子，通過檢測(cè)可以在儀表板上顯示當(dāng)前油位信息，而燃油檢測(cè)裝置只能通過單個(gè)測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)測(cè)試信號(hào)。通過芯片微機(jī)控制電阻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。具體來說，在輸出過程中，電阻首先要經(jīng)過一個(gè)由三個(gè)高阻電阻串聯(lián)而成的電阻陣列，輸入一個(gè)固定值1。每個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)由幾個(gè)串聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，因此可以根據(jù)最終電阻結(jié)果自由組合電阻。為了在燃油信號(hào)傳輸過程中向鎖存器寫入一個(gè)電阻值，在數(shù)據(jù)采集過程中必須關(guān)閉鎖存器，以防止繼電器在此過程中跳動(dòng)太頻繁。同時(shí)，數(shù)字電阻盒可以根據(jù)情況修改油位線以下的電阻值，以便其他油位傳感器輸出油位信息。

2.儀表指示燈

儀表燈包括摩托車燈、電源燈、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)燈和轉(zhuǎn)向燈。在使用摩托車燈時(shí)，用戶可以按下相應(yīng)的按鈕，單片機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)可以控制繼電器打開車燈。當(dāng)檢測(cè)傳統(tǒng)摩托車儀表板上的燈時(shí)，手動(dòng)輸入符合各種燈的數(shù)據(jù)并啟動(dòng)這些燈。只有與指示燈的實(shí)際工作情況進(jìn)行比較，才能確定摩托車儀表是否符合要求。

2.1儀表數(shù)值識(shí)別系統(tǒng)

摩托車儀表數(shù)字識(shí)別系統(tǒng)是在跨平臺(tái)集成環(huán)境中開發(fā)的，軟件和系統(tǒng)使用圖形界面庫(kù)編寫，圖像預(yù)處理，通過機(jī)器視覺庫(kù)提取數(shù)字，最后對(duì)數(shù)字進(jìn)行分割和計(jì)算。修復(fù)后使用“線程方法”進(jìn)行識(shí)別。在設(shè)備值識(shí)別系統(tǒng)中，需要根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的算法結(jié)構(gòu)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行一系列的處理，然后根據(jù)外接矩形的輪廓對(duì)數(shù)字進(jìn)行劃分。有些數(shù)字是傾斜的，根據(jù)情況使用透視變換對(duì)其進(jìn)行校正，最終將信息轉(zhuǎn)換為算法數(shù)字，并使用“線程方法”進(jìn)行基于縱橫比的數(shù)字識(shí)別。識(shí)別可實(shí)現(xiàn)摩托車儀表的車載速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)，與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比具有識(shí)別度高、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

2.2儀表指示燈信號(hào)的識(shí)別

測(cè)試圖像像素的亮度，看LED燈是否亮。亮度可以直觀地描述圖像并且易于測(cè)量。將LED燈檢測(cè)區(qū)域的圖像從RCB顏色空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV顏色空間，使彩色圖像變灰，其中圖像中像素點(diǎn)的灰度值為目標(biāo)點(diǎn)的亮度，而圖像越亮，灰度值越大。

3.上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)做的過程是先打開相機(jī)串口，然后添加檢測(cè)或者添加配置文件。根據(jù)實(shí)際測(cè)試需求，選擇單個(gè)測(cè)試或整個(gè)測(cè)試，并確定測(cè)試項(xiàng)目和類型。最后，儀表可以通過發(fā)送相關(guān)命令信息來啟動(dòng)操作。這樣，就可以控制攝像頭采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，對(duì)圖像信息進(jìn)行處理，對(duì)各項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)所有單個(gè)測(cè)試完成后，即可輸出整個(gè)測(cè)試結(jié)果。如果條件允許，可以進(jìn)行全面檢查。具體來說，首先要發(fā)送指定測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的儀表控制命令，等待一定的延時(shí)，儀表進(jìn)入指定的工作狀態(tài)。控制攝像頭獲取當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的圖像，根據(jù)指定檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)區(qū)域，進(jìn)行相應(yīng)的圖像處理，檢測(cè)當(dāng)前項(xiàng)目。單次測(cè)試結(jié)束后，檢查整個(gè)測(cè)試中的所有測(cè)試項(xiàng)目是否完成，如果沒有完成，則繼續(xù)運(yùn)行下一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，當(dāng)所有測(cè)試項(xiàng)目都測(cè)試完成后，打印測(cè)試結(jié)果并結(jié)束測(cè)試程序。

結(jié)語(yǔ)

結(jié)合摩托車設(shè)備檢測(cè)的實(shí)際要求和條件，根據(jù)儀表質(zhì)量檢測(cè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了包括摩托車所有設(shè)備功能檢測(cè)在內(nèi)的整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的軟硬件，包括軟件系統(tǒng)和機(jī)器視覺監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、燃油儲(chǔ)備和指示燈信號(hào)的檢測(cè)均滿足要求，檢測(cè)速度和精度得到很好的保證，達(dá)到預(yù)期要求。所設(shè)計(jì)的摩托車儀表圖像檢測(cè)方法可為儀表自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的標(biāo)準(zhǔn)。

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