識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)明涉及通過檢測和評估至少一個固體聲音信號而用于尤其機動車上的損壞事件和/或接觸事件的識別和分類的方法。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與用于信號傳遞的評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-尤其是機動車。
[0002]用于識別損壞事件的方法和裝置是已知的并且首先應用于機動車領域。因此在DE100 34 542中描述通過檢測固體聲音頻譜而用于識別由事故引發(fā)的機動車的至少一個結構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傳遞給評估單元。把至少一個結構零件用定義的重復頻率脈沖激勵并且從中得出的固體聲音頻譜得以檢測和評估。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鍵差異解釋為由事故引發(fā)的形變。關于形變方式的差異是不進行的。同樣地少量損壞-例如油漆擦傷的偵測是不進行的。
[0003]應用在機動車中的固體聲音傳感器通常被設計在碰撞識別上。通過固體聲音傳感器的如此較大的損壞事件的識別通常應用于引發(fā)對于機動車或者其它交通工具的乘客的保護。大多地為了分析事件把被偵測的固體聲音信號轉(zhuǎn)換，從而例如固體聲音信號的能量或者固體聲音信號以譜解析的形式得以研宄。通過與預先確定閾值的比較例如對于譜解析的固體聲音信號的可能的決定是，是否應該或者不應該引發(fā)氣囊。不進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現(xiàn)損壞的光學分析。這在機動車行駛時大多是不可能的，從而通過從事件到檢查的時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)明所針對的任務是，提出一種方法，用該方法能夠檢測、評估和分類機動車上的損壞事件和接觸事件。
[0006]該任務的解決通過用具有專利權利要求1的特征的方法、具有專利權利要求16的特征的裝置和具有專利權利要求17的特征的車輛來實現(xiàn)。改進方案和有利的擴展方案分別在從屬權利要求中得以說明。
[0007]通過檢測和評估至少一個固體聲音信號用于識別和分類尤其機動車上的損壞事件和/或接觸事件的方法根據(jù)本發(fā)明其特征在于，確定固體聲音信號的幅度包絡曲線，并且基于幅度包絡的時間曲線對固體聲音信號分類，其中把不同的損壞事件或者接觸事件分配到幅度包絡的時間曲線的不同類型。
[0008]通過分析幅度包絡曲線使得固體聲音信號的時間曲線的精確評定成為可能。根據(jù)幅度包絡的時間曲線進行固體聲音信號的其它分類。通過不把信號換算為頻譜，信號的全部時間相關的信息得以呈現(xiàn)。從而例如能夠例如確定固體聲音信號的上升曲線、衰變曲線、時間相關的最大幅度以及信號長度。該信號特性能夠用于固體聲音信號的其它分類。
[0009]只要至少一個確定的參數(shù)通過固體聲音信號或者通過從固體聲音信號中產(chǎn)生的信號得以滿足，固體聲音信號的信號特性的計算和存儲就會開始。從機動車的車輛外殼或者其它結構零件進入的固體聲音信號得以連續(xù)地監(jiān)控。只要該固體聲音信號之一超過先前確定的預先確定，信號特性的計算和存儲的算法就會開始。通過固體聲音信號與閾值的該恒定的比較給予類型預先實驗，從而不必要的是，對于每個固體聲音信號進行所有信號特性的全部計算。通過該措施賦予計算時間的顯著節(jié)省。
[0010]優(yōu)選地把低于極限頻率的固體聲音信號的頻率用濾波器尤其高通濾波器來抑制。由被濾波的信號超過閾值時開始原始的和被濾波的固體聲音信號的信號特性的計算和存儲。通過借助于高通濾波器濾波全部的固體聲音信號能夠把大多在低于固體聲音信號的信號范圍中的通常的干擾噪音-例如發(fā)動機振動、車輪運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來與作為預先實驗起作用的閾值的比較，能夠減少錯誤的損壞報警的比例。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的頻譜。
[0011]為了評估，從單個的、時間上先后的固體聲音信號段確定固體聲音信號的信號特性。通過評估典型地具有一個到十個毫秒長度的單個的信號段，能夠顯著減少用于評估必需的計算能力。
[0012]在由被高通濾波的固體聲音信號超過閾值時計算和存儲固體聲音信號的最大幅度和/或平均值和/或方差、以及被高通濾波的信號的最大幅度。此外確定和存儲固體聲音信號的能量值和被高通濾波的信號固體聲音信號的能量值。該時間上解析的被存儲的信號被用于把被偵測的固體聲音信號分類并且因比對其分配不同的損壞事件或者接觸事件。
[0013]固體聲音信號的存儲會如此久也進行，直到信號能級接近預先確定的噪音級或者直到信號能級不顯著接近至少兩個先后相接的信號段。只要信號能級接近先前的噪音級，則確保的是，引起固體聲音信號值中的改變的事件已結束。同樣地能夠出現(xiàn)持續(xù)改變信號能級的事件。當至少兩個-但是優(yōu)選多個先后相接的信號段的信號能級不根本上改變時，這樣的事件的完全檢測于是得以確保。信號能量值因此得以平整到新的值上。在滿足該標準時信號數(shù)據(jù)的評估和存儲能夠得以建立。
[0014]固體聲音信號的更精確的分類通過研宄固體聲音信號的幅度包絡的時間曲線而實現(xiàn)。這樣把幅度包絡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。幅度包絡的脈沖形的曲線特征在于，它在相對短的時間窗中具有相對大的幅度。它通過以下方式實現(xiàn)，即例如在石頭撞擊時很多能量在短時間段中得以傳遞。只要石頭彈飛，能量傳遞就結束并且固體聲音信號的幅度再次接近正常值。同樣可能的是，通過例如在機動車中留下形變的石頭撞擊持續(xù)地改變固體聲音信號。
[0015]在本方法的一種實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。例如通過石頭撞擊弓丨起的大的幅度波動對于塑性形變的脈沖形的幅度包絡曲線是特征性的。通過車輛上相對短的能量傳遞時間幅度包絡曲線快速下降，該曲線展示指數(shù)的下落。
[0016]根據(jù)本方法的一種實施方式把固體聲音信號的幅度包絡的長形的時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較小。
[0017]在本方法的一種實施方式中幅度包絡具有第一波動和時間上間隔的第二波動并且第二波動分配車輛油漆的損壞。對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致幅度包絡的其它波動。
[0018]在本方法的一種實施方式中幅度波動在長形的時間曲線中大約具有相同的數(shù)量級。由于車輛油漆的本身擦傷的幅度包絡曲線段具有大約恒定的數(shù)量級，因為大多情況下在擦傷時力在車輛油漆上的作用是相對恒定的。
[0019]固體聲音信號的幅度包絡的不規(guī)則的時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)在停靠時兩個車輛之間的接觸時。傳遞到車輛外殼上的能量在刮擦時大多情況下比例如在油漆擦傷時較高。由此得出的是，刮擦也留下車輛外殼中的較深的印記。
[0020]對于幅度包絡的脈沖形的時間曲線進一步研宄固體聲音信號，其方式為把固體聲音信號的最大幅度與閾值比較并且當固體聲音信號超過該閾值，則把被高通濾波的固體聲音信號的能量值與另一個閾值比較并且在超過該另一個閾值時確定固體聲音信號的全部能量的衰變時間。在固體聲音信號的全部能量的短的衰變時間的情況下把固體聲音信號分配塑性形變。在塑性形變(例如車輛外殼的