王鑫
广州大运摩托车有限公司
摘要：电子仪表作为摩托车结构的重要组成部分，在生产和使用的过程中，难免会由于成产质量、使用方式、使用时间等出现各种各样的故障。而通过对摩托车电子仪表检测装置的检测不仅可以保证仪表的正常使用还可以降低后期的维修成本。传统的摩托车电子仪表的检测因为模块分散、方法繁琐，因此经常会出现较大的误差，影响检测质量。因此开发出适用于摩托车的电子仪表自动检测装置可以代替原有的人工检测，通过智能化的检测提高电子仪表的检测效率的同时也可以降低误差。
关键词：摩托车电子仪表；检测装置；研制
1摩托车电子仪表基本检测结构的设计
1.1车速信号和正负机型发动机转速信号
在摩托车的仪表盘中输入频率和脉冲信号的数值的时候，仪表液晶就可以准确地输出与之相对应的行驶速度和发动机转速信息。如果输出的数值与计算得出的理论数值差距较大时，则可以判定仪表不合格。按照国家的相关规定，在设计车速的模块中用到车速信号脉冲的方法。车速在每小时100千米以下的情况下，测试阶段主要包括以下几个阶段。首先，利用车速与脉冲频率之间的公式计算出检测霍尔元件在每秒钟所需要的脉冲数值，然后将提前测试好的车轮周长、车轮转动一圈霍尔元件要转动的圈数与脉冲数一起计算得到频率的控制字，然后通过设置合成器芯片的方波频率和相位，经过低通滤波和宽带的放大，就可以实现车速脉冲信息进入到仪表车速信号的输入端，形成完整的电路。
发动机的转速信号与车速信号的处理方法相同，转速在每分钟12000转以下的时候，也需要分为上述的几个阶段进行测试。但是对于发动机转速信号的测试过程中需要注意的是，在摩托车转速表的实际应用中，有很多厂商生产的摩托车转速驱动信号分为正负两种，因此为了增加电子仪表检测的使用范围还需要设置为正负均可检测的状态。
1.2燃油信号
在摩托车的油箱处有检测油位线的信号端，通过检测可以将目前剩余油量信息显示在仪表盘上，而对于燃油的检测装置则是通过单片机控制电阻的网络系统才能产生测试信号。具体来说，电阻在输出过程中要首先经过三个高阻值电阻串联后的电阻阵输入固定值为1Ω的电阻值。每条电阻网都是由多个标准电阻串联之后形成的，因此在实现最终电阻结果的基础上可以随意组合电阻的。燃油信号在传输的过程中，要想将电阻值写入锁存器中，在数据的收集过程中锁存器必须要处于关闭的状态，以防止这个过程中继电器的跳动过于频繁。同时，数字电阻箱可以根据情况修改油位线下的电阻值，这样一来就可以满足不同油量传感器都可以进行油位信息的输出。
2.仪表指示灯
仪表指示灯包括摩托车的照明灯、电源灯、发动机启动灯、转向灯等。在摩托车指示灯的使用过程中，使用者按下对应的按键，就可以使单片机产生的信号通过控制继电器来使车灯亮起来。在传统的摩托车仪表指示灯检测时，人工要输入满足各种指示灯的数据并对对应的指示灯进行操作，通过与指示灯实际的运行状况进行对比才能判断该摩托车的仪表是否符合需要。传统的方法检测效率低下，同时可能会产生操作疏漏，这会导致不合格的产品被投入到市场，对摩托车的品牌造成不良影响。而采用机器对仪表指示灯进行检测是通过通信接口系统进行信息的传输并通过摄像机采集摩托车仪表的信息，通过这些信息来判断仪表是否合格。
2.1仪表数值识别系统
摩托车仪表数值识别系统是通过跨平台的集成环境中开发、利用图形界面库进行软件和系统的编写、通过机器视觉库对图像进行预处理和对数字进行提取计算，最后将数字进行分割和矫正后用"穿线法"进行识别的系统。如图2.1所示，在仪表数值的识别系统中，根据计算机系统的算法结构，要想对收集到的图像进行一系列的处理，然后按照外接矩形的轮廓进行数字分隔，对于有一些数字存在倾斜的情况，还要利用透视变换进行矫正，最后将信息转化为算法数字，根据长宽比利用"穿线法"进行数字识别工作。通过识别就可以实现对摩托车仪表上行车速度、发动机转速的检测，而且与传统的检测方法相比存在操作简便、识别度高等优点。
2.2仪表指示灯信号的识别
摩托车仪表知识等信号识别的方式主要是通过测试图像像素点的亮度来判断指示灯是否处于照明的状态。指示灯的检测区域图像像素的灰度值不同，仪表给人的亮度感觉也有所不同。
3.上位机软件设计
软件系统执行的流程是首先打开摄像机串口，然后添加检测项目或者添加配置文件。根据实践的检测需求选择单项检测或者整体检测，并确定好检测的项目和类型。最后通过发送相关命令信息就可以使仪表开始工作。这样一来，通过控制摄像头对仪表工作状态信息的采集并对图像信息进行处理就可以对不同的检测项目进行检测，当完成了所有单个的检测就可以输出整体的检测结果。如果条件允许则可以直接进行整体检测。具体来说，要先发送指定检测项目所对应的仪表控制命令，并等待一定的延时，使仪表进入指定工作状态。控制摄像头采集当前仪表工作状态的图像，根据指定检测项目的检测区域截取图像 ROI 区域，并作相对应的图像处理，检测当前项目。单项检测结束，查看整体检测的所有检测项目是否完成，如果未完成则继续执行下一个检测项目，如果所有检测项目都完成检测，则输出检测结果，结束检测程序。
4.测试分析
实践是检验检验真理的唯一标准。因此，为了进一步验证该摩托车仪表设计的科学性和合理性，设计了相关的测试实验进行检测，并将结果与设定的参数值进行比较。最终发现，所开发仪表检测系统的车速、发动机转速、燃油和指示灯信号的实际输出均在仪表检测要求值规定的范围内，仪表检测系统的实际输出与设定输出的最大相对误差不超过2.5%，满足行业标准QC/T595-2008《汽车、摩托车用仪表》规定的精度要求。
结语
综上所述，本文先对摩托车电子仪表基本检测结构的设计进行分析，然后在传统检测方式的基础上分析了新型智能化电子仪表检测装置的仪表指示灯检测和上位机软件设计，希望能够对摩托车电子仪表检测装置的研制提供一定的参考。
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论文作者:王鑫
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/19
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