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专利号: 2018113767202
申请人: 厦门理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测方法,其特征在于:雨刮片工作时,通过图像采集模块采集车辆挡风玻璃图像,提取雨刮片的图像信息,计算拟合雨刮片的角速度曲线,根据角速度的数值变化特性判断雨刮片是否存在抖动的现象,据此判断雨刮片胶条是否需要更换;所述根据角速度的数值变化特性判断雨刮片是否存在抖动现象的算法为:对雨刮片的角速度曲线信号进行傅里叶变换,获得各组成信号成分的功率谱P(x),其中x表示信号频率;以雨刮片工作频率f的α倍频为边界,其中α>1,统计高频振动信号的功率谱比例当高频振动信号功率谱比例ε超过一定阈值β,即ε≥β时,判断雨刮片工作时存在抖动现象,否则判断雨刮片工作时不存在明显抖动现象。

2.根据权利要求1所述的一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测方法,其特征在于所述雨刮片的图像信息提取方法为:对采集的车辆挡风玻璃图像进行降噪和灰度化预处理,求取预处理图像的边缘信息获得边缘图像,计算各边缘线的包围面积与图像总面积的面积比值ρ,根据预先设置的面积比阈值ω滤除边缘图像中的小面积边缘线,即滤除ρ≤ω的所有边缘线,获得雨刮片图像信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测方法,其特征在于所述角速度曲线的拟合方法为:根据雨刮片的图像信息计算雨刮的重心,并进一步计算其方向角,据此拟合绘制出雨刮片的中心线图像,根据雨刮片图像中心线的位置信息测量出其角位移,并结合上一幅图像的角位移和图像采样时间间隔T,计算出相邻采样时间间隔内的雨刮角速度平均值,从而拟合出角速度曲线。

4.一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测系统,其特征在于包括:

系统开关,用于人为或自动开启或关闭系统;

电源模块,用于为系统及各模块供电;

图像采集模块,用于根据一定的时间间隔T采集挡风玻璃的图像;

图像预处理器,接收来自图像采集模块的图像,提取出每一幅静态图像,并对图像进行降噪和灰度化处理;

雨刮片检测器,接收图像预处理器处理后的图像,从中提取出雨刮片图像的中心线;

角速度拟合器,根据雨刮片检测器获得的雨刮片图像中心线的位置信息测量出其角位移,并结合上一幅图像的角位移和图像采样时间间隔T计算出相邻采样时间间隔内的雨刮角速度平均值,并拟合出角速度曲线;

抖动检测器,根据角位移拟合器获得的角位移曲线特征进行计算评估,判别雨刮片在工作过程中是否存在抖动现象;

胶条故障判断器,根据抖动检测器的输出结果来判定雨刮胶条当前是否已经存在抖动的故障现象;

该系统的检测方法包括如下步骤:

第一步,当雨刮系统启动时,本系统自动启动,图像采集模块即开启工作,按固定时间间隔T连续采集车辆挡风玻璃图像A(k),其中k表示当前的采样数,k=1,2,3,…;

第二步,对挡风玻璃图像A(k)进行降噪和灰度化预处理,获得图像B(k);

第三步,求取图像B(k)的边缘信息,获得仅包含图像边缘信息的边缘图像C(k);

第四步,计算边缘图像C(k)中的各边缘线的包围面积与图像总面积的面积比值ρ,根据预先设置的面积比阈值ω滤除边缘图像C(k)中的小面积边缘线,即滤除边缘图像C(k)中的所有ρ≤ω的边缘线,获得雨刮片的外轮廓线图像D(k);

第五步,根据雨刮片的外轮廓线图像D(k)计算雨刮的重心,并进一步计算其方向角,据此在图像A(k)中拟合绘制出雨刮片的中心线图像E(k);

第六步,根据雨刮片图像中心线的位置信息测量出其角位移,并结合上一幅图像的角位移和图像采样时间间隔T计算出相邻采样时间间隔内的雨刮角速度平均值,并拟合出角速度曲线;

第七步,对雨刮片的角速度曲线信号进行傅里叶变换,获得各组成信号成分的功率谱P(x),其中x表示信号频率;以雨刮片工作频率f的α倍频为边界,其中α>1,统计高频振动信号的功率谱比例 当高频振动信号功率谱比例ε超过一定阈值β,即ε≥β时,判断雨刮片工作时存在抖动现象;否则判断雨刮片工作时不存在明显抖动现象;

第八步,根据雨刮片工作时是否存在抖动现象,判断雨刮片胶条是否存在故障现象;当雨刮片工作时存在抖动现象时,判断雨刮片胶条已经故障;否则,判断雨刮片胶条未故障;

至此,检测结束。

5.根据权利要求4所述的一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测系统,其特征在于:进一步包括更换提醒模块,接收来自胶条故障判断器的故障信息后,提示车辆驾驶员进行雨刮片更换操作。

6.根据权利要求4所述的一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测系统,其特征在于:进一步包括参数设置模块,用于设置系统的工作参数。

7.根据权利要求4所述的一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测系统,其特征在于:进一步包括通讯模块,用于实现本系统与其它车载电子系统的信息交互和应用。

8.根据权利要求4-7任一所述的一种基于抖动状态的雨刮片胶条故障检测系统,其特征在于:根据故障信号对驾驶员进行更换提醒。