識(shí)別和分類車輛上的損壞事件的方法和用于該方法的裝置的制造方法
【專利說明】識(shí)別和分類車輛上的損壞事件的方法和用于該方法的裝置
[0001]本發(fā)明涉及通過檢測(cè)和評(píng)估至少一個(gè)固體聲音信號(hào)而用于尤其機(jī)動(dòng)車上的損壞事件和/或接觸事件的識(shí)別和分類的方法。此外本發(fā)明涉及用于執(zhí)行該方法的裝置，其中該裝置具有至少一個(gè)與用于信號(hào)傳遞的評(píng)估單元連接的固體聲音傳感器。此外本發(fā)明涉及具有前述裝置的車輛-尤其是機(jī)動(dòng)車。
[0002]用于識(shí)別損壞事件的方法和裝置是已知的并且首先應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域。因此在DE100 34 542中描述通過檢測(cè)固體聲音頻譜而用于識(shí)別由事故引發(fā)的機(jī)動(dòng)車的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)零件的形變的方法和裝置。把固體聲音頻譜作為傳感器信號(hào)傳遞給評(píng)估單元。把至少一個(gè)結(jié)構(gòu)零件用定義的重復(fù)頻率脈沖激勵(lì)并且從中得出的固體聲音頻譜得以檢測(cè)和評(píng)估。把其它從同樣的頻率脈沖得出的固體聲音頻譜與該固體聲音頻譜相比較并且把關(guān)鍵差異解釋為由事故引發(fā)的形變。關(guān)于形變方式的差異是不進(jìn)行的。同樣地少量損壞-例如油漆擦傷的偵測(cè)是不進(jìn)行的。
[0003]應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車中的固體聲音傳感器通常被設(shè)計(jì)在碰撞識(shí)別上。通過固體聲音傳感器的如此較大的損壞事件的識(shí)別通常應(yīng)用于引發(fā)對(duì)于機(jī)動(dòng)車或者其它交通工具的乘客的保護(hù)。大多地為了分析事件把被偵測(cè)的固體聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換，從而例如固體聲音信號(hào)的能量或者固體聲音信號(hào)以譜解析的形式得以研宄。通過與預(yù)先確定閾值的比較例如對(duì)于譜解析的固體聲音信號(hào)的可能的決定是，是否應(yīng)該或者不應(yīng)該引發(fā)氣囊。不進(jìn)行損壞事件的更精確的分離。
[0004]因此用已知的方法不可能確定的是，是否對(duì)于損壞事件例如指的是車輛外殼的凹陷、油漆擦傷或者較強(qiáng)的塑性形變。為了較精確的分類損壞指的是何種類型因此必須例如通過視覺檢查實(shí)現(xiàn)損壞的光學(xué)分析。這在機(jī)動(dòng)車行駛時(shí)大多是不可能的，從而通過從事件到檢查的時(shí)間上的偏移把損壞事件單一地分配到可能的原因是受限的。
[0005]本發(fā)明所針對(duì)的任務(wù)是，提出一種方法，用該方法能夠檢測(cè)、評(píng)估和分類機(jī)動(dòng)車上的損壞事件和接觸事件。
[0006]該任務(wù)的解決通過用具有專利權(quán)利要求1的特征的方法、具有專利權(quán)利要求16的特征的裝置和具有專利權(quán)利要求17的特征的車輛來實(shí)現(xiàn)。改進(jìn)方案和有利的擴(kuò)展方案分別在從屬權(quán)利要求中得以說明。
[0007]通過檢測(cè)和評(píng)估至少一個(gè)固體聲音信號(hào)用于識(shí)別和分類尤其機(jī)動(dòng)車上的損壞事件和/或接觸事件的方法根據(jù)本發(fā)明其特征在于，確定固體聲音信號(hào)的幅度包絡(luò)曲線，并且基于幅度包絡(luò)的時(shí)間曲線對(duì)固體聲音信號(hào)分類，其中把不同的損壞事件或者接觸事件分配到幅度包絡(luò)的時(shí)間曲線的不同類型。
[0008]通過分析幅度包絡(luò)曲線使得固體聲音信號(hào)的時(shí)間曲線的精確評(píng)定成為可能。根據(jù)幅度包絡(luò)的時(shí)間曲線進(jìn)行固體聲音信號(hào)的其它分類。通過不把信號(hào)換算為頻譜，信號(hào)的全部時(shí)間相關(guān)的信息得以呈現(xiàn)。從而例如能夠例如確定固體聲音信號(hào)的上升曲線、衰變曲線、時(shí)間相關(guān)的最大幅度以及信號(hào)長度。該信號(hào)特性能夠用于固體聲音信號(hào)的其它分類。
[0009]只要至少一個(gè)確定的參數(shù)通過固體聲音信號(hào)或者通過從固體聲音信號(hào)中產(chǎn)生的信號(hào)得以滿足，固體聲音信號(hào)的信號(hào)特性的計(jì)算和存儲(chǔ)就會(huì)開始。從機(jī)動(dòng)車的車輛外殼或者其它結(jié)構(gòu)零件進(jìn)入的固體聲音信號(hào)得以連續(xù)地監(jiān)控。只要該固體聲音信號(hào)之一超過先前確定的預(yù)先確定，信號(hào)特性的計(jì)算和存儲(chǔ)的算法就會(huì)開始。通過固體聲音信號(hào)與閾值的該恒定的比較給予類型預(yù)先實(shí)驗(yàn)，從而不必要的是，對(duì)于每個(gè)固體聲音信號(hào)進(jìn)行所有信號(hào)特性的全部計(jì)算。通過該措施賦予計(jì)算時(shí)間的顯著節(jié)省。
[0010]優(yōu)選地把低于極限頻率的固體聲音信號(hào)的頻率用濾波器尤其高通濾波器來抑制。由被濾波的信號(hào)超過閾值時(shí)開始原始的和被濾波的固體聲音信號(hào)的信號(hào)特性的計(jì)算和存儲(chǔ)。通過借助于高通濾波器濾波全部的固體聲音信號(hào)能夠把大多在低于固體聲音信號(hào)的信號(hào)范圍中的通常的干擾噪音-例如發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、車輪運(yùn)行噪音或者類似的減弱。通過使用被高通濾波的固體聲音信號(hào)來與作為預(yù)先實(shí)驗(yàn)起作用的閾值的比較，能夠減少錯(cuò)誤的損壞報(bào)警的比例。通過抑制較低頻率，較低頻率范圍中的干擾噪音較少地影響固體聲音信號(hào)的頻譜。
[0011]為了評(píng)估，從單個(gè)的、時(shí)間上先后的固體聲音信號(hào)段確定固體聲音信號(hào)的信號(hào)特性。通過評(píng)估典型地具有一個(gè)到十個(gè)毫秒長度的單個(gè)的信號(hào)段，能夠顯著減少用于評(píng)估必需的計(jì)算能力。
[0012]在由被高通濾波的固體聲音信號(hào)超過閾值時(shí)計(jì)算和存儲(chǔ)固體聲音信號(hào)的最大幅度和/或平均值和/或方差、以及被高通濾波的信號(hào)的最大幅度。此外確定和存儲(chǔ)固體聲音信號(hào)的能量值和被高通濾波的信號(hào)固體聲音信號(hào)的能量值。該時(shí)間上解析的被存儲(chǔ)的信號(hào)被用于把被偵測(cè)的固體聲音信號(hào)分類并且因比對(duì)其分配不同的損壞事件或者接觸事件。
[0013]固體聲音信號(hào)的存儲(chǔ)會(huì)如此久也進(jìn)行，直到信號(hào)能級(jí)接近預(yù)先確定的噪音級(jí)或者直到信號(hào)能級(jí)不顯著接近至少兩個(gè)先后相接的信號(hào)段。只要信號(hào)能級(jí)接近先前的噪音級(jí)，則確保的是，引起固體聲音信號(hào)值中的改變的事件已結(jié)束。同樣地能夠出現(xiàn)持續(xù)改變信號(hào)能級(jí)的事件。當(dāng)至少兩個(gè)-但是優(yōu)選多個(gè)先后相接的信號(hào)段的信號(hào)能級(jí)不根本上改變時(shí)，這樣的事件的完全檢測(cè)于是得以確保。信號(hào)能量值因此得以平整到新的值上。在滿足該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)的評(píng)估和存儲(chǔ)能夠得以建立。
[0014]固體聲音信號(hào)的更精確的分類通過研宄固體聲音信號(hào)的幅度包絡(luò)的時(shí)間曲線而實(shí)現(xiàn)。這樣把幅度包絡(luò)的脈沖形的曲線分配給車輛上可能的塑性形變。塑性形變能夠例如是通過石頭撞擊引起的車輛外殼中的凹陷。幅度包絡(luò)的脈沖形的曲線特征在于，它在相對(duì)短的時(shí)間窗中具有相對(duì)大的幅度。它通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即例如在石頭撞擊時(shí)很多能量在短時(shí)間段中得以傳遞。只要石頭彈飛，能量傳遞就結(jié)束并且固體聲音信號(hào)的幅度再次接近正常值。同樣可能的是，通過例如在機(jī)動(dòng)車中留下形變的石頭撞擊持續(xù)地改變固體聲音信號(hào)。
[0015]在本方法的一種實(shí)施方式中脈沖形的曲線具有跟隨指數(shù)下落的高的幅度波動(dòng)。例如通過石頭撞擊弓丨起的大的幅度波動(dòng)對(duì)于塑性形變的脈沖形的幅度包絡(luò)曲線是特征性的。通過車輛上相對(duì)短的能量傳遞時(shí)間幅度包絡(luò)曲線快速下降，該曲線展示指數(shù)的下落。
[0016]根據(jù)本方法的一種實(shí)施方式把固體聲音信號(hào)的幅度包絡(luò)的長形的時(shí)間曲線分配給車輛油漆的可能的損壞。車輛油漆的損壞例如通過樹叢、灌木或者類似的引起-特征在于大多情況下給予車輛較長的、也因此引起長的固體聲音信號(hào)的作用。在這里被傳遞的能量卻基本上比在通過石頭引起的塑性形變時(shí)較小。
[0017]在本方法的一種實(shí)施方式中幅度包絡(luò)具有第一波動(dòng)和時(shí)間上間隔的第二波動(dòng)并且第二波動(dòng)分配車輛油漆的損壞。對(duì)于損壞例如是車輛油漆的擦傷大多情況下第一幅度最大值通過弓I起損壞的物體的接觸而引起。油漆的本身的損壞導(dǎo)致幅度包絡(luò)的其它波動(dòng)。
[0018]在本方法的一種實(shí)施方式中幅度波動(dòng)在長形的時(shí)間曲線中大約具有相同的數(shù)量級(jí)。由于車輛油漆的本身擦傷的幅度包絡(luò)曲線段具有大約恒定的數(shù)量級(jí)，因?yàn)榇蠖嗲闆r下在擦傷時(shí)力在車輛油漆上的作用是相對(duì)恒定的。
[0019]固體聲音信號(hào)的幅度包絡(luò)的不規(guī)則的時(shí)間曲線分配到車輛上的可能的刮擦。例如在車輛外殼上的刮擦例如出現(xiàn)在停靠時(shí)兩個(gè)車輛之間的接觸時(shí)。傳遞到車輛外殼上的能量在刮擦?xí)r大多情況下比例如在油漆擦傷時(shí)較高。由此得出的是，刮擦也留下車輛外殼中的較深的印記。
[0020]對(duì)于幅度包絡(luò)的脈沖形的時(shí)間曲線進(jìn)一步研宄固體聲音信號(hào)，其方式為把固體聲音信號(hào)的最大幅度與閾值比較并且當(dāng)固體聲音信號(hào)超過該閾值，則把被高通濾波的固體聲音信號(hào)的能量值與另一個(gè)閾值比較并且在超過該另一個(gè)閾值時(shí)確定固體聲音信號(hào)的全部能量的衰變時(shí)間。在固體聲音信號(hào)的全部能量的短的衰變時(shí)間的情況下把固體聲音信號(hào)分配塑性形變。在塑性形變(例如車輛外殼的