[发明专利]仪表指针动态响应能力的检测方法

说明书

技术领域

本发明所述的仪表指针动态响应能力的检测方法，涉及诸如汽车仪表盘多种类型参数值的性能检测。

背景技术

车辆仪表的动态特性是反映实际运行状况下仪表指针的运转表现，其主要包括仪表的灵敏性、抗干扰能力、运转平稳性等方面。良好的动态特性要求仪表在及时、准确的反映汽车运行状况的同时，还要能满足驾驶员的观察习惯。动态响应能力着重体现仪表的灵敏性，主要通过仪表指针对输入信号的响应时间来判断。

目前，有关汽车摩托车用仪表的中华人民共和国汽车行业标准(QC/T727-2007)已经对部分仪表指针的响应时间做了量化规定，如燃油表指针应在3分钟内指示到标度尺全弧长的90％以上。国内的汽车仪表生产企业主要采用人工的方式检测汽车仪表指针动态响应能力，具体的步骤是通过信号模拟发生器发出从下限值到上限值的阶跃信号，并通过人工开始计时；经肉眼观察，当指针运动到指定的刻度位置时，计时结束；最后计算出指针运行的时间。人在判断指针是否经过指定的刻度位置时存在较大的主观性，观测角度、习惯、身体状态的不同都会影响到检测结果，因而会存在较大的检测误差。

又如以下在先申请专利ZL201210220880.4，名称为一种仪表指针指示误差测量方法及装置，其技术方案主要是运用计算机图像处理和识别装置，通过采用高清摄像装置采集汽车仪表指针实际指示位置的仪表实际图像，再通过计算机图像处理软件生成仪表指针的实际偏转角度，然后再根据该实际偏转角度数据计算出对应的实际速度值及实际误差值。

上述专利虽然利用计算机及图像识别技术来代替人工检测判断，但仅能就指针是否最终指示到检测合格范围内做出判断，至于指针是否能在规定时限内指示到合格的数值区域却无能为力，因此此类方法仅是静态指示合格率的检测方式。进一步地，上述方法未就实际偏转角度与参数值的测算过程做出详细地说明，使得本领域技术人员不能从中直接推导出或是得到有益的启示，在实施中缺少指导性。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的仪表指针动态响应能力的检测方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而基于计算机数据采集与图像处理手段，以设定的关键方位角为检测基准，通过记录汽车仪表指针从下限到上限的运动过程，通过判断指针到达关键方位角At的时间是否在允许的范围之内来综合地评价动态响应能力。

另一发明目的是，进一步地提高识别指针动态过程中的位置区域、到达多个检测点的时间计算能力。

发明目的还在于，所述检测方法的所有数据采集、图像处理与角度判断、时间计量均实现计算机控制，无需人工干预、计算与判断，检测报告可自动生成。

为实现上述发明目的，所述的仪表指针动态响应能力的检测方法如下：

通过计算机控制的信号模拟发生器向仪表输入同一参数指标的多个数值信号，在指针转动过程中采取摄像手段连续地获得反映指针实际转动位置的图像；

在识别仪表图像中的指针、并记录指针从下限位置到上限位置其重心点W变化过程的基础上，计算出指针旋转的中心点O、指针在上、下限位置的方位角和关键方位角At；

从而以指针到达关键方位角At的时间是否在允许的范围之内这一结果，来综合地评价动态响应能力。

较为完整与优化的实施过程包括有以下检测阶段：

S1，摄像获取的仪表盘彩色图像，由计算机处理并利用指针与其他表盘元素颜色的差异性，以识别出表盘中指针所在的区域；

S2，通过模拟信号发生器，输入仪表盘指针下限位置的信号，指针向下限位置运动；计算和记录每张图像中指针区域的重心点W，根据连续图像队列中最后3幅图像所确定指针重心之间的位置关系，判断指针是否已经静止；若已静止，则停止图像采集，记录指针的下限位置；再通过模拟信号发生器，输入指针上限位置的信号，使指针从下限位置向上限位置移动；计算和记录每张图像中指针区域的重心点W，运用上述方法判断指针静止后，记录指针上限位置；

S3，对S2阶段中所记录的指针从下限位置到上限位置的全部重心点W进行圆拟合，以得到指针旋转的中心点O，以中心点O与某一时刻重心点W的连线为指针即时指向的实际位置，以中心点O与重心点W的连线与水平方向的夹角为指针方位角；

S4，通过指针在上限、下限位置的方位角，确定检测指针动态响应能力的关键方位角At；

S5，分析S2阶段中所记录的指针从下限位置到上限位置的全部重心点W，找出最先到达关键方位角At的指针位置和时间，以生成相应的检测结论。