一种国四商用车组合仪表的自动化检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车仪表的检测装置领域，尤其涉及一种国四商用车组合仪表的自动化检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]作为汽车整体性能的“窗口”，汽车仪表必须迅速准确的反应汽车的各种信息，使驾驶员能够及时掌握汽车的运行状态，并做出妥善处理。为了确保汽车组合仪表出厂质量，汽车仪表出厂前都需要对其性能进行全面检测。
[0003]随着环保的要求，国四商用车逐渐取代了其它商用车，在销售中处于主导地位。针对国四商用车，大多采样步进电机式组合仪表，而针对此类仪表的检测，检测内容主要为:(I)检测仪表的信号灯、报警灯及照明灯能否正常亮灭，灯的颜色是否正确；(2)检测车速表、发动机转速表等指针仪表指示精度是否满足设计要求。(3)观测液晶显示屏字段是否符合显示要求。
[0004]其检测方式大多采用人工检测方法，这种检测方法主要是通过人的眼睛进行观察检测，通过检测人员的目测判断组合仪表是否满足设计要求。该方法由于种种原因，具有误差大、可靠性差、效率低，使汽车仪表生产厂出产的汽车仪表质量不能得到完全保证等缺点。虽然有部分文献提到采用图像处理方法进行表头读数的识别，但是其使用的多为专业的图像处理器或者计算机，此类方法设计开发难度大，资金和人力投入高，特别是在目前各类仪表生产厂家竞争激烈，仪表生产企业的毛利润相对较低的情况下，采用专业的图像处理器或者计算机等图像处理的检测方法不适用于当前的商用车组合仪表检测。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一款价格低，开发设计相对简单的国四商用车组合仪表自动化检测装置及方法，装置以常用的STM32单片机处理器为核心，以市售的0V7670摄像头模组为图像传感器，可完成组合仪表步进电机指针偏转、内控和外控状态指示灯的检测。
[0006]本发明的技术方案为:
[0007]—种国四商用车组合仪表的自动化检测装置，其特征在于，包括主控制器、外控灯控制切换电路、外控灯电流采样电路、C AN总线通信电路、电阻阵列模拟电路、Pmi信号输出变换电路、液晶显示、按键电路、报警电路、图像采集及处理阵列；
[0008]主控制器，用于控制系统的运行，采用STM32F103ZET6处理器;主控制器的输入端连接有按键电路，用于提供输入信号给主控制器;主控制器的输出端连接有液晶显示、报警电路、外控灯控制切换电路、电阻阵列模拟电路；
[0009 ]主控制器的双向输出口连接有PWM信号输出变换电路，用于PffM脉冲信号的功率驱动输出，其另一端与待测仪表通信;外控灯控制切换电路，一端与主控制器连接，另一端与待测仪表连接;用于模拟整车车身上的外部开关，显示车辆状态信息，从而实现汽车组合仪表的外控灯的亮灭切换；外控灯电流采样电路，用于采集检测装置与待测仪表间的连接线束上的电流，从而判断线束上是否有电流流过，进而确定外控灯是否进行了亮灭变换;CAN总线通信电路，以TJA1050T CAN总线驱动器为核心，搭配外围的阻容元件构成，用于模拟车身CAN总线系统；
[0010]电阻阵列模拟电路，用于模拟仪表中的电阻信号；液晶显示，用于显示系统的信息，实现人机交换界面;按键电路，用于实现检测台的工作状态的设置;报警电路，用于当待测仪表出现不符合项时，进行报警，并在液晶显示器上显示不符项；图像采集及处理阵列，用于对待测仪表上的数据进行采集处理，其包括图像控制板阵列和摄像头阵列。
[0011]通过采用以上技术方案，装置主控制器采用STM32F103ZET6处理器，搭配外围的外控灯控制切换电路、外控灯电流采样电路、CAN总线通信电路、电阻阵列模拟电路、PWM信号输出变换电路、液晶显示、按键电路、报警电路、图像采集及处理阵列。通过主控制器的控制，图像采集及处理阵列对待测仪表中的步进电机指针偏转数据进行采集;通过外控灯控制切换电路，实现汽车组合仪表的外控灯的亮灭切换;再通过外控灯电流采样电路，采集检测装置与待测仪表间的连接线束上的电流，从而判断线束上是否有电流流过，进而确定外控灯是否进行了亮灭变换。主控制器通过CAN总线发送检测信号给待测仪表，待测仪表上的对应指示灯状态发生变化，通过摄像头识别指示灯的状态，并将相应信息反馈给主控制器，主控制器进行判断待测仪表内控灯是否正常。
[0012]其次，检测装置以常用的STM32单片机处理器为核心，以市售的0V7670摄像头模组为图像传感器，结构简单，可完成组合仪表步进电机指针偏转、内控和外控状态指示灯的检测，成本低廉。
[0013]优选地，电阻阵列模拟电路，由电阻网络及继电器开关构成，用于模拟待测量仪表中的油量表、水温表、机油压力表信号。
[0014]优选地，报警电路采用声光提示，当待测仪表出现不符合项时，进行声光报警。
[0015]优选地，摄像头阵列中摄像头的数量大于待测仪表中步进电机数量个数。
[0016]优选地，图像控制板阵列采用STM32F103ZET6处理器。
[0017]优选地，还包括一用于安装摄像头的调节支架，所述调节支架呈梯形结构，调节支架包括纵向设置的两根Y轴导轨，以及至少两根以上横向设置的X轴导轨。
[0018]优选地，摄像头安装在调节支架的X轴导轨上。
[0019]—种国四商用车组合仪表的自动化检测方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0020]步骤I):摄像头的调整与对焦;假设待测仪表包含有N台步进电机，则设置N+1台摄像头，其中1-N台摄像头用于对准1-N台步进电机，用于采集步进电机的指针信息，第N+1台摄像头用于采集待测仪表LED灯的颜色以及对仪表内控灯的亮灭；
[0021 ]步骤2):给待测仪表进行上电初始化，待测仪表状态灯的颜色；上电瞬间，仪表进行上电初始化，所有的状态指不灯点壳，且步进电机指针回零；当所有指不灯点壳时，使用第N+1号摄像头采集指示灯颜色，并判别该颜色是否正确;如果颜色正确，则进行下一步;否则，向控制器MCUl发送错误信息；
[0022]3):待测仪表内步进电机表头的偏转及读数测试；
[0023]4):组合仪表内控灯的检测；
[0024]主控制器通过CAN总线发送检测信号给待测仪表，待测仪表上的对应指示灯状态发生变化，通过第N+1个摄像头识别指示灯的状态，并将相应信息反馈给主控制器，主控制器进行判断待测仪表内控灯是否正常；
[0025]优选地，仪表内控灯包括0BD、功率输出、巡航指示、机油压力低警报、水温过高报警、水位过低报警。
[0026]优选地，步骤3)中待测仪表内步进电机表头的偏转及读数测试，包括:
[0027]测试车速表:主控制器产生频率可调的PffM信号，PffM信号通过PffM信号输出变换电路输出至待测仪表，仪表指针发生偏转，仪表头对应的摄像头捕捉到图像后将图像传送至图像处理板进行数据处理，并通过其通信接口将计算数据传送至主控制器，在主控制器内部进行比对分析；
[0028]测试转速表:主控制器通过CAN总线通信电路发送数据给待测仪表，仪表指针发生偏转，仪表头对应的摄像头捕捉到图像后将图像传送至图像处理板进行数据处理，并通过其通信接口将计算数据传送至主控制器，在主控制器内部进行比对分析；
[0029]测试油量表和水温表:通过采集车身传感器