[發明專利]儀表指針動態響應能力的檢測方法

有效

• 申請號: 201310736798.1
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103743425A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 馬勇男;呂清寶;車秀玉;王曉波
• 申請（專利權）人: 青島東田汽車電子科技有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 陳磊

技術領域

本發明所述的儀表指針動態響應能力的檢測方法，涉及諸如汽車儀表盤多種類型參數值的性能檢測。

背景技術

車輛儀表的動態特性是反映實際運行狀況下儀表指針的運轉表現，其主要包括儀表的靈敏性、抗干擾能力、運轉平穩性等方面。良好的動態特性要求儀表在及時、準確的反映汽車運行狀況的同時，還要能滿足駕駛員的觀察習慣。動態響應能力著重體現儀表的靈敏性，主要通過儀表指針對輸入信號的響應時間來判斷。

目前，有關汽車摩托車用儀表的中華人民共和國汽車行業標準(QC/T727-2007)已經對部分儀表指針的響應時間做了量化規定，如燃油表指針應在3分鐘內指示到標度尺全弧長的90％以上。國內的汽車儀表生產企業主要采用人工的方式檢測汽車儀表指針動態響應能力，具體的步驟是通過信號模擬發生器發出從下限值到上限值的階躍信號，并通過人工開始計時；經肉眼觀察，當指針運動到指定的刻度位置時，計時結束；最后計算出指針運行的時間。人在判斷指針是否經過指定的刻度位置時存在較大的主觀性，觀測角度、習慣、身體狀態的不同都會影響到檢測結果，因而會存在較大的檢測誤差。

又如以下在先申請專利ZL201210220880.4，名稱為一種儀表指針指示誤差測量方法及裝置，其技術方案主要是運用計算機圖像處理和識別裝置，通過采用高清攝像裝置采集汽車儀表指針實際指示位置的儀表實際圖像，再通過計算機圖像處理軟件生成儀表指針的實際偏轉角度，然后再根據該實際偏轉角度數據計算出對應的實際速度值及實際誤差值。

上述專利雖然利用計算機及圖像識別技術來代替人工檢測判斷，但僅能就指針是否最終指示到檢測合格范圍內做出判斷，至于指針是否能在規定時限內指示到合格的數值區域卻無能為力，因此此類方法僅是靜態指示合格率的檢測方式。進一步地，上述方法未就實際偏轉角度與參數值的測算過程做出詳細地說明，使得本領域技術人員不能從中直接推導出或是得到有益的啟示，在實施中缺少指導性。

有鑒于此，特提出本專利申請。

發明內容

本發明所述的儀表指針動態響應能力的檢測方法，其目的在于解決上述現有技術存在的問題而基于計算機數據采集與圖像處理手段，以設定的關鍵方位角為檢測基準，通過記錄汽車儀表指針從下限到上限的運動過程，通過判斷指針到達關鍵方位角At的時間是否在允許的范圍之內來綜合地評價動態響應能力。

另一發明目的是，進一步地提高識別指針動態過程中的位置區域、到達多個檢測點的時間計算能力。

發明目的還在于，所述檢測方法的所有數據采集、圖像處理與角度判斷、時間計量均實現計算機控制，無需人工干預、計算與判斷，檢測報告可自動生成。

為實現上述發明目的，所述的儀表指針動態響應能力的檢測方法如下：

通過計算機控制的信號模擬發生器向儀表輸入同一參數指標的多個數值信號，在指針轉動過程中采取攝像手段連續地獲得反映指針實際轉動位置的圖像；

在識別儀表圖像中的指針、并記錄指針從下限位置到上限位置其重心點W變化過程的基礎上，計算出指針旋轉的中心點O、指針在上、下限位置的方位角和關鍵方位角At；

從而以指針到達關鍵方位角At的時間是否在允許的范圍之內這一結果，來綜合地評價動態響應能力。

較為完整與優化的實施過程包括有以下檢測階段：

S1，攝像獲取的儀表盤彩色圖像，由計算機處理并利用指針與其他表盤元素顏色的差異性，以識別出表盤中指針所在的區域；

S2，通過模擬信號發生器，輸入儀表盤指針下限位置的信號，指針向下限位置運動；計算和記錄每張圖像中指針區域的重心點W，根據連續圖像隊列中最后3幅圖像所確定指針重心之間的位置關系，判斷指針是否已經靜止；若已靜止，則停止圖像采集，記錄指針的下限位置；再通過模擬信號發生器，輸入指針上限位置的信號，使指針從下限位置向上限位置移動；計算和記錄每張圖像中指針區域的重心點W，運用上述方法判斷指針靜止后，記錄指針上限位置；

S3，對S2階段中所記錄的指針從下限位置到上限位置的全部重心點W進行圓擬合，以得到指針旋轉的中心點O，以中心點O與某一時刻重心點W的連線為指針即時指向的實際位置，以中心點O與重心點W的連線與水平方向的夾角為指針方位角；

S4，通過指針在上限、下限位置的方位角，確定檢測指針動態響應能力的關鍵方位角At；

S5，分析S2階段中所記錄的指針從下限位置到上限位置的全部重心點W，找出最先到達關鍵方位角At的指針位置和時間，以生成相應的檢測結論。