CN102854432A - 一种汽车线束检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车线束检测装置，目的在于解决现有技术所存在的线束检测效率低、线束导线颜色不能自动校对等技术问题，提供一种适合对汽车线束进行检测的装置，它能够自动校对线束导线颜色，能十分准确、方便地判断线束有否短路、断路或误配线等失效现象，检测效率高，操作方便，该装置包括线束连接平台、控制器、颜色传感器、颜色传感器切换板、颜色处理模块、数据采集板、线束导通检测电路、报警单元，控制器分别连接数据采集板、颜色传感器切换板和颜色处理模块，数据采集板连接线束导通检测电路，颜色传感器切换板连接每个颜色传感器等。

Description

一种汽车线束检测装置

技术领域

本发明涉及线束检测装置，尤其涉及一种用于汽车的线束断路、短路错位以及颜色校对的检测装置。

背景技术

为便于安装、维修，确保汽车电气设备能在最恶劣的条件下工作，需要将全车各电气设备所用的不同规格、不同颜色的电线通过合理的安排，并用绝缘材料把电线捆扎成线束。汽车线束一般有几十至几百个接点（PIN）。汽车线束传统的故障检测是采用人工方式，不仅费时费力、效率低，而且很容易造成漏检、错检。在现有技术中已有多种线束检测技术，但这些线束检测技术要么自动化程度低，需要操作人员观察判断是否存在故障，要么系统组成过于复杂，制造成本高，仪器价格昂贵，而且线束导线颜色靠人工校对，影响检测效率。

公开日为2009年07月08日、公开号为CN 101477166A的专利文献公开了一种线束测试控制板及线束测试控制方法，它包括：单片机，单片机1检测有没有按键信号；将输入的按键信号传输给单片机2，单片机2显示所按的键；判断有没有“*”号键按下，单片机中保存的按键信号清零、等待重新输入；单片机2判断有没有“#”号键按下；保存通过键盘输入的六位数；执行相应代号的测试步骤，单片机1输出测试信号，单片机2检测输入信号；与标准比较作判断；串口通信程序将数据传给上位机。该技术方案人工干预较多，影响测试效率，而且不能对线束导线的颜色进行自动校对，测试过程操作也显得繁琐。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的线束检测效率低、线束导线颜色不能自动校对等技术问题，提供一种适合对汽车线束进行检测的装置，它能够自动校对线束导线颜色，能十分准确、方便地判断线束有否短路、断路或误配线等失效现象，检测效率高，操作方便。

本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种汽车线束检测装置，包括：

线束连接平台，用于连接被检测线束和检测电路；

控制器，用于检测控制、数据采集和数据处理；

颜色传感器，安装在线束连接平台的每条线束导线的一个接线端，用于采集线束导线颜色；

颜色传感器切换板，用于采集颜色时切换颜色传感器；

颜色处理模块，用于颜色传感器数据采集和颜色识别处理；

数据采集板，用于线束导线选通、导通状态采集；

线束导通检测电路，安装在线束连接平台上每条线束导线的两个连接端，用于识别被测线束导线的导通状态；

报警单元，用于线束存在故障时进行报警提示；

控制器分别连接数据采集板、颜色传感器切换板和颜色处理模块，数据采集板连接线束导通检测电路，颜色传感器切换板连接每个颜色传感器。

该方案，首先设置线束中每一根导线的具体配置信息，如导线在线束连接平台上的编号、导线的颜色、导线的连接数目等配置信息。通过安装在线束导线接线端的颜色传感器及颜色传感器切换板、颜色处理模块对线束导线的颜色进行识别，并与设定的颜色自行校对；通过安装在线束连接平台上每条线束导线的两个连接端的线束导通检测电路以及数据采集板，判断线束短路、断路、错位故障。判定有故障出现时进行报警提示。

其中，数据采集板由译码器和电子开关等构成线路选通、线束导通检测电路的电位状态读取电路。检测时在线束导线的一端施加一电位，通过读取线束导线另一端的电位来判断线束导线断路、线间短路、错位故障；数据采集板的数量根据需要进行扩展；颜色传感器切换板由译码器、电子开关等构成颜色传感器选通电路。可以按序选通检测或随机选通检测等多种检测方法，根据操作方便自行选择。

作为优选，控制器还连接上位机，上位机对控制器传送的数据进行处理。控制器也可以与上位机一起联合检测，上位机采用VC编程实现实时数据的接收、显示、分析、存储及生成检测报告等，达到对线束进行质量检测的目的。

作为优选，控制器还连接有外部存储器。在内部存储器容量不足时将部分数据如颜色传感器数据等保存在外部存储器中。

作为优选，控制器还分别连接有显示屏和功能键盘。显示屏和功能键盘作为人机接口，在检测时进行数据录入和显示。

作为优选，显示屏和功能键盘分别通过串行通信口连接到控制器，以节省控制器资源开销。

作为优选，颜色传感器是数码摄像头，数码摄像头摄取线束导线的彩色影像帧。使用数码摄像头可以减少图像噪音，提高了摄像头的信噪比、增加摄像头的动态范围、最大化图像灰度范围，简化图像采集后的预处理过程，而且与控制器连接简单，不需要A/D转换。

作为优选，颜色处理模块包括颜色数据采集模块和颜色识别模块，颜色数据采集模块负责采集每个数码摄像头的一个图像帧，颜色识别模块将采集的图像帧进行识别。颜色数据采集模块采集每个数码摄像头的一个图像帧，颜色识别模块将采集的图像帧与存储在控制器中的标准图像帧进行匹配计算（识别），从而自动验证线束的导线颜色。

本发明带来的有益效果是，自动验证线束导线颜色，准确方便；能十分准确地判断线束有否短路、断路或错位等失效现象，检测效率高，检测结果直观、可靠，操作过程简单方便。

附图说明

图1本发明的一种原理框图；

图2是控制器与数据采集板和颜色传感器切换板的一种连接图；

图3是颜色传感器切换板的一种电路原理图；

图4是数据采集板的一种板选择电路原理图；

图5是数据采集板的一种电路原理图。

图中：1是上位机，2是控制器，3是数据采集板，31是第一数据采集板，32是第二数据采集板，33是第三数据采集板，34是第四数据采集板，4是线束导通检测电路，5是线束连接平台，6是被测线束，7是颜色传感器，8是颜色传感器切换板，9是存储器，10是颜色处理模块，11是颜色数据采集模块，12是颜色识别模块，13是显示屏，14是功能键盘，15是报警单元，501是连接端，601是被测线束导线。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例： 如图1所示，本实施例的一种汽车线束检测装置，控制器2分别连接上位机1、数据采集板3、颜色传感器切换板8、存储器9、颜色数据采集模块11、颜色识别模块12、显示屏13、功能键盘14和报警单元15；线束导通检测电路4安装在线束连接平台5上线束导线的每个连接端，数据采集板3连接到每个线束导线连接端；颜色传感器7安装在线束连接平台5线束导线的连接端附近。

其中，控制器2采用单片机LPC2146，具有四个串行通信接口等多种资源，可进行128条线束导线的测试管理控制，完全满足汽车线束检测需求；

上位机1采用PC机，与单片机LPC2146之间采用串行通信接口适配连接；颜色传感器7采用数码摄像头，安装在线束连接平台5上线束导线的连接端附近，每条线束导线分配一个数码摄像头，能够近距离摄取导线外皮颜色；显示屏13和功能键盘14采用串口显示屏和串口键盘；报警单元15为蜂鸣器。 

在单片机LPC2146中存储每种线束的导线颜色模板，在进行颜色识别时作为匹配计算的对比模板。通过功能键盘14输入线束类型、导线数量、导线在线束连接平台5上的编号、导线颜色等信息。

图2所示为控制器与数据采集板和颜色传感器切换板连接图，本实施例中，控制器2（单片机LPC2146）连接第一数据采集板31、第二数据采集板32、第三数据采集板33、第四数据采集板34计四个数据采集板，每个数据采集板可以检测32条线束导线；同时连接颜色传感器切换板8。控制地址线为3-8译码器地址输入线和CD4051多路电子开关通路选择地址线，数据线为线束导通检测电路4的电平状态输出线，数据采集板选择线为采集板选择信号线。

图3所示为颜色传感器切换板电路原理图。801是3-8译码器，802是电子开关CD4051，本实施例需要2枚3-8译码器和16枚CD4051，构成128路选通切换，遍历每个数码摄像头。3-8译码器的输入地址线以及CD4051的选通地址线采用与数据采集板地址线复用方式，以节省单片机LPC2146资源。被选通的颜色传感器7（数码摄像头）信号从CD4051的3脚直接输出到单片机LPC2146；颜色处理模块10（包括颜色数据采集模块11、颜色识别模块12）对每个数码摄像头采集一帧图像，之后与存储的该线束导线图像模板进行匹配计算，颜色不匹配时通过报警单元15报警提示，同时在显示屏13上显示出错具体信息。检测结果存储在存储器9中。

图4是数据采集板板选择电路原理图。74LS688是8位比较器，其P0端和P1端连接数据采集板上的2位数码开关SW1，Q0端和Q1端连接LPC2146的I/O线（板选择信号线），当Q0、Q1的数据与SW1代表的数据相同时，该数据采集板被选中，同时输出低电平信号688EN去选通3-8译码器。

图5所示为数据采集板电路原理图。发送端、接收端各2枚3-8译码器和16枚CD4051。图4输出的688EN低电平信号选通3-8译码器，如301、302，301是发送端的一个3-8译码器，302是接收端的一个3-8译码器。301被选通后，根据地址线译出输出端，比如Y0，Y0输出低电平，选通303（CD4051），303根据线束导线地址（A1、A2、A3）选通相应通道，比如13脚，此时，由于3脚接Vcc，所以13脚输出高电平，其他输出脚为低电平，通过线束导通检测电路4和被测线束导线601连通到304输入脚13，如果被测线束导线601正常，则304的输入脚13为高电平，如果断线则为低电平，与此同时，控制器通过302、304及后续3-8译码器和CD4051（根据具体线束导线数量确定）遍历每条线束导线，读取接收端电平状态，以检测线间短路、错位故障；之后发送端对第二条线束导线施加高电平，再从接收端遍历每条线束导线，直至检测完成，在检测出线束存在故障时通过报警单元15报警，同时在显示屏13上显示出错具体信息。检测结果存储在存储器9中。

本装置可与上位机联合检测，上位机采用VC编程实现实时数据的接收、显示、分析、颜色校对、存储及生成检测报告等。 

在上位机上，设置过程中允许随时添加单根线束、修改已设置完毕的单根线束、删除单根线束等操作；把设置好的整体线束信息存入后台Access 数据库中进行存储，或者可以同时把设置好的线束信息写入下位机中进行存储。当所有配置好的线束都准备好后，再添加新的线束之前要填写好线束名称、线束批次等信息。可以任意对库中的线束可以进行查询、添加、修改、删除等基本操作。系统的外观显示上采用了控件数组的方法，翻屏多页显示信息的展示方式，在主界面的每根导线的状态提示栏之下，有检测到的导线状态显示按钮，绿色位图按钮表示该导线连接正常，点击该绿色按钮可以在左侧显示区查看该导线的具体信息。红色位图按钮表示该导线连接错误，同时可查看具体信息。当超过当前显示的64 根导线范围时，可使用翻页按钮功能显示下一页，展示64 以后的导线具体连接信息。

所以本发明具有下述特征：自动校对线束导线颜色，准确方便；能十分准确、方便地判断线束有否短路、断路或错位等失效现象，检测效率高，检测结果直观、可靠、操作方便；能够按序检测或随机检测，可根据操作方便性自行选择。

Claims (7)

1. 一种汽车线束检测装置，包括线束连接平台，其特征在于还包括：

控制器，所述控制器用于检测控制、数据采集和数据处理；

颜色传感器，安装在线束连接平台的每条线束导线的一个接线端，用于采集线束导线颜色；

颜色传感器切换板，用于采集颜色时切换颜色传感器；

颜色处理模块，用于颜色传感器数据采集和颜色识别处理；

数据采集板，用于线束导线选通、导通状态采集；

线束导通检测电路，安装在线束连接平台上每条线束导线的两个连接端，用于识别被测线束导线的导通状态；

报警单元，用于线束存在故障时进行报警提示；

所述控制器分别连接数据采集板、颜色传感器切换板和颜色处理模块，所述数据采集板连接线束导通检测电路，所述颜色传感器切换板连接每个颜色传感器。

2.根据权利要求1所述一种汽车线束检测装置，其特征在于：所述控制器还连接上位机，所述上位机对控制器传送的数据进行处理。

3.根据权利要求1所述一种汽车线束检测装置，其特征在于：所述控制器还连接有外部存储器。

4.根据权利要求1或2或3所述一种汽车线束检测装置，其特征在于：所述控制器还分别连接有显示屏和功能键盘。

5.根据权利要求4所述一种汽车线束检测装置，其特征在于：所述显示屏和功能键盘分别通过串行通信口连接到控制器。

6.根据权利要求1所述一种汽车线束检测装置，其特征在于：所述颜色传感器是数码摄像头，所述数码摄像头摄取线束导线的彩色影像帧。

7.根据权利要求6所述一种汽车线束检测装置，其特征在于：所述颜色处理模块包括颜色数据采集模块和颜色识别模块，所述颜色数据采集模块负责采集每个数码摄像头的一个图像帧，颜色识别模块将采集的图像帧进行识别。

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