CN112918417A - 用于识别在车辆上的损伤的方法、控制器和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于识别在车辆(100)上的损伤的方法，其中，所述方法包括读入步骤和分析评价步骤。在读入步骤中，通过与所述车辆的车身传感器(110)的接口读入车身传感器信号(120)，其中，所述车身传感器信号(120)代表在车身区域中记录的至少一个车身振动。另外，通过与所述车辆(100)的行驶机构传感器(115)的接口读入行驶机构传感器信号(125)，其中，所述行驶机构传感器信号代表在行驶机构区域中记录的至少一个行驶机构振动。在分析评价步骤中，分析评价所述车身传感器信号(120)和所述行驶机构传感器信号(125)，以便得到代表所述损伤的分析评价结果(140)。本发明还涉及一种控制器、计算机程序以及机器可读的存储介质。

Description

用于识别在车辆上的损伤的方法、控制器和存储介质

技术领域

本发明从一种用于识别在车辆上的损伤的方法和控制器出发。本发明也涉及一种计算机程序。

背景技术

为了识别安全性相关的事故，使用具有相应传感器装置的安全气囊控制器。此外，能够及早地识别在车辆上的损伤，以便能够消除损伤和/或在受保护的模式下运行车辆，也会是有益的。

发明内容

在该背景下，通过本发明提出一种用于识别在车辆上的损伤的经改进的方法，还有一种使用该方法的经改进的控制器，以及最后还有一种相应的计算机程序。通过在优选实施方式中所列举的措施能够实现在本发明中所提出的设备的有利扩展方案和改进。

通过本发明实现一种可能性：利用在技术上简单且通常在车辆中已批量可用的手段来识别在车辆上的例如较小的损伤。由此，能够有利地提高或者确保车辆的至少一个乘员的安全性。

提出一种用于识别在车辆上的损伤的方法，该方法包括读入步骤和分析评价步骤。在读入步骤中，通过与车辆的车身传感器的接口读入车身传感器信号。在此，车身传感器信号代表在车身区域中记录的至少一个车身振动。此外，通过与车辆的行驶机构传感器的接口读入行驶机构传感器信号，该行驶机构传感器信号代表在行驶机构区域中记录的至少一个行驶机构振动。在分析评价步骤中，分析评价车身传感器信号和行驶机构传感器信号，以便得到代表损伤的分析评价结果。

该方法例如能够在车辆中实施，该车辆例如实现为乘用车。损伤例如可以是在车辆的部件(例如车辆的门、后行李架或车顶行李架或者翼子板)上的小损伤，这种小损伤例如难以被探测，然而这种小损伤在由于车辆行驶而触发振动时会通过表征性的(例如固体声)振动或者振动走势曲线来记录。车身传感器例如能够布置在车辆的车身中并且主要记录由于行驶效果例如风压、石子冲击等通过车身作用到车辆中的振动。行驶机构传感器例如能够布置在车辆的行驶机构处并且主要记录由于地面特性通过行驶机构作用到车辆中的振动。有利地，由此也能识别难以被探测的、在车辆上的损坏，使得可以有利地确保车辆的至少一个乘员的安全。因此，特别有利地，可以通过分析评价车身传感器信号和行驶机构传感器信号来识别该车身传感器信号与行驶机构传感器信号之间的差别，该差别例如对于车辆上的对应损伤是表征性的并且该差别因此能够通过分析评价在车辆中所感测的振动来辨识。例如，以这种方式能够多重利用为其它车辆安全系统、例如安全气囊系统所安装的固体声传感器或者加速度传感器的信号，由此，能有利地在没有额外耗费的情况下附加地利用这些信号。

根据一种实施方式，在分析评价步骤中，能够从车身传感器信号中减去行驶机构传感器信号。这意味着，车身传感器信号能够包括借助于行驶机构传感器信号所描述的行驶机构振动，然后为了辨识(例如在车身区域中的)具体损伤，从引起车身传感器信号的信号除去所述行驶机构振动并因此不再考察所述行驶机构振动。有利地，通过减去行驶机构传感器信号，能够去除行驶机构振动，以便求取损伤。

根据一种实施方式，该方法包括当行驶机构振动尤其在行驶机构振动的振幅和附加地或替代地在频率方面超过预先确定的阈值时，在使用车身传感器信号和附加地或者替代地使用行驶机构传感器信号的情况下至少部分地抑制行驶机构振动的步骤。这意味着，例如当通过振幅和附加地或者替代地通过频率表明，相应的振动能归因于例如能够通过阈值来代表的行驶状况或者车道特性时，则抑制车辆振动。以这种方式，能够保持不考虑特定地在行驶速度高时由于在车道上的行驶作用而出现但却对识别损伤不起显著贡献并因此仅不必要地提高数据处理耗费的那些效应。

此外，根据一种实施方式，该方法可以包括在分析评价步骤之前对车身传感器信号和附加地或者替代地对行驶机构传感器信号进行预处理的步骤。在此，预处理尤其包括对这两个信号中的至少一个信号进行滤波。有利地，这样的实施方式能够将对振动的分析评价集中限定到对于有关待识别损伤而言非常重要的振动区域中，使得也不会不必要地提高数据处理耗费。

根据一种实施方式，车身传感器能够成型为声学传感器并且附加地或者替代地成型为加速度传感器。此外，附加地或者替代地，行驶机构传感器能够成型为道路噪声传感器。有利地，由此能够将行驶机构激励与局部损坏区分开。此外，也能够使用通常为了其它安全系统已经安装在车辆中的传感器并因此在由该传感器提供损伤识别的情况下不需要显著的额外耗费。

根据一种实施方式，在分析评价步骤中，能够在使用配属于特定损伤的至少一个预先确定的信号模式的情况下识别损伤。有利地，由此能够识别布置有损伤的地点。也能够通过通常先前所确定的或所接收的信号模式非常特定且明确地辨识与各种不同损伤场景的信号关联，使得能够通过非常简单且快速地分析评价所提到的信号精确地辨识或识别具体出现的损伤。

这种方法例如能够以软件形式或者以硬件形式或者以软件和硬件的混合形式例如在控制器中实现。

本发明还实现了一种控制器，该控制器构造为用于在相应的装置中实施、操控或实现在这里所提出的方法的一种变型方案的步骤。通过本发明的呈控制器形式的这种实施方式变型方案也能够快速且有效地解决本发明所基于的任务。

为此，控制器能够具有：至少一个计算单元，用于处理信号或者数据；至少一个存储单元，用于存储信号或者数据；至少一个与传感器的接口，用于读入传感器的传感器信号，或者与促动器的接口，用于将控制信号输出给促动器；和/或至少一个通信接口，用于读入或者输出嵌入到通信协议中的数据。计算单元例如能够是信号处理器、微控制器或者类似物，其中，存储单元能够是闪存、EEPROM或者磁存储器单元。通信接口能够构造为用于无线地和/或有线地读入或者输出数据，其中，能够读入或者输出有线数据的通信接口例如能够以电气或光学方式从相应的数据传导线路读入这些数据或者能够将这些数据输出到相应的数据传导线路中。

控制器在当前情况下能够被理解为电器具，该电器具处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号。控制器可以具有接口，该接口能够按照硬件和/或按照软件来构造。在按照硬件构造的情况下，该接口例如能够是所谓的系统ASIC的一部分，该部分包含控制器的各种功能。然而也可能的是，接口由自有的集成电路组成或者至少部分地由分立的结构元件组成。在按照软件构造的情况下，所述接口能够是例如与其它软件模块并列存在于微控制器上的软件模块。

在一种有利的构型中，通过所述控制器来控制用于识别在车辆上的损伤的方法。为此，控制器例如能够调用传感器信号，例如代表在车身区域中记录的至少一个车身振动的车身传感器信号和代表在行驶机构区域中记录的至少一个行驶机构振动的行驶机构传感器信号。通过促动器、例如读入单元和分析评价单元来实现所述操控，所述读入单元构造为用于读入车身传感器信号和行驶机构传感器信号，所述分析评价单元构造为用于分析评价车身传感器信号和行驶机构传感器信号。

一种计算机程序产品或者具有程序代码的计算机程序也是有利的，所述程序代码能够存储在机器可读的载体或者存储介质、例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上并且尤其当在计算机或者设备上执行该程序产品或者程序时，用于实施、实现和/或操控根据上述实施方式中的一种实施方式的方法的步骤。

附图说明

在附图中示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。附图示出：

图1根据一个实施例的具有控制器的车辆的示意图；

图2叠加有行驶机构传感器信号的车身传感器信号的振动曲线图的一个实施例，用以阐述在识别在车辆上的损伤时的处理方式；

图3行驶机构传感器信号的振动曲线图的一个实施例，用以阐述在识别在车辆上的损伤时的处理方式；

图4具有典型损伤特征的、未叠加有来自行驶机构信号的振动分量的信号走势的振动曲线图的一个实施例，用以阐述在识别在车辆上的损伤时的处理方式；和

图5根据一个实施例的用于识别在车辆上的损伤的方法的流程图。

具体实施方式

在下面对本发明的有利的实施例的说明中，对在不同附图中示出且起到相似作用的元件使用相同或者相似的附图标记，其中，省去对这些元件的重复说明。

图1根据一个实施例示出具有控制器105的车辆100的示意图。车辆100例如实现为乘用车。车辆100除了具有控制器105之外还具有车身传感器110和行驶机构传感器115。设备105在此构造为用于实施用于识别损伤的方法，其方式是，该方法例如读入由车身传感器110提供的车身传感器信号120和由行驶机构传感器115提供的行驶机构传感器信号125。在此，车身传感器信号120代表在车身区域中记录的至少一个车身振动。行驶机构传感器信号125代表在行驶机构区域中记录的至少一个行驶机构振动。根据该实施例，设备105具有读入单元130和分析评价单元135。读入单元130构造为用于读入车身传感器信号120和行驶机构传感器信号125。分析评价单元135构造为用于分析评价车身传感器信号120和行驶机构传感器信号125并且由此得到代表损伤的分析评价结果140。根据该实施例，分析评价结果140代表从车身传感器信号120中减去行驶机构传感器信号125的结果。另外可选地，分析评价单元135构造为用于，根据该实施例，在使用配属于特定损伤的至少一个预先确定的信号模式的情况下识别损伤。根据该实施例，车身传感器110成型为声学传感器和/或加速度传感器。行驶机构传感器115例如成型为道路噪声传感器。

换言之，将行驶机构传感器115用于信号修正，以便识别损伤。根据该实施例，这发生在这样的背景下：如果是电气构件受损坏则通常仅识别到较小损伤。然而，由于各种不同原因，识别较小损伤是有意义的，例如以便识别在其他车辆、对象或人上所造成的损伤，例如以便避免驾驶员肇事逃逸，或者以便识别在本车辆100上产生的损伤。随着自主行驶的发展和共享汽车服务(CarSharing-Angeboten)越来越多，这样的识别也变得越来越重要。因此，有意义的是，通过在这里所提出的方法能够在考虑行驶机构振动的情况下识别局部损伤，该行驶机构振动也被称为激励。

因此，根据该实施例，能够减少行驶状况的影响。至今，仅基于局部加速度或者在这里被称为车身振动的激励进行识别，行驶机构振动必须作为干扰变量被接受。车身振动与行驶机构振动处于相应的数量级，所以这导致明显地限制了识别系统的性能。这意味着，也被称为噪声传感器或者加速度传感器的车身传感器110在车辆中不仅感知局部激励而且感知经由行驶机构引起的激励，但不能自行地将这些激励相对彼此区分开。而也被称为道路噪声传感器的行驶机构传感器115仅感知经由行驶机构引起的激励、也就是车辆振动。因此，根据该实施例，能区分开行驶机构激励和局部损坏。根据这个实施例，通过利用行驶机构振动来调整车身振动来区分正常行驶状况和有重要损伤的状况，先前在这两种状况中不能进行区分。

在考虑行驶机构传感器115的情况下，例如创建与行驶机构振动无关的特征，即通过计算将行驶机构振动从车身振动中除去、部分地除去或者使行驶机构振动最小化。根据该实施例，在技术上能够实现，其方式例如是，从车身传感器信号120中减去行驶机构传感器信号125、减去从原始信号导出的特征，或者例如抑制具有高行驶机构振动的时间区域或者不将这种时间区域纳入到决策或者进一步处理中。

根据特征计算和对应的传感器分辨率，可选地可能需要对一个或者两个信号120、125进行相应的预处理。根据该实施例，利用所求取的特征能改善对重要的车辆损伤的识别。

图2示出叠加有行驶机构传感器信号的车身传感器信号的振动曲线图200的一个实施例，用以阐述在识别车辆处的损伤时的处理方式。根据该实施例，在这里示出的曲线图200以两个重叠曲线的形式示出车身振动205。车身振动205可以相当于在图1中提到的车身振动120，并且相应地例如能由如在图1中已说明的设备进行分析评价。根据该实施例，曲线图200的x轴210代表时间t。曲线图200的y轴215例如代表振幅A。根据该实施例，车身振动205不仅包含高频率曲线220，而且包含相应于行驶机构振动的曲线225。根据该实施例，高频率曲线220代表在车辆上的损伤，然而，该损伤叠加有行驶机构传感器信号并因此不能被明确地识别。

图3示出行驶机构传感器信号的振动曲线图200的一个实施例，用以阐述在识别在车辆上的损伤时的处理方式。在这里示出的曲线图200能够相应于或相似于在图2中所说明的曲线图200。根据该实施例，与图2的区别仅在于以曲线的形式示出行驶机构振动300。根据该实施例，未示出车身振动。

换言之，在车辆静止的情况下比在车辆行驶的情况下明显更容易识别小损伤。在车辆行驶的情况下，与行驶状况、速度和车道路面有关地经由行驶机构持续地耦入加速度和噪声。因此，行驶机构振动300被用作附加的输入参量，以便能够将局部损坏与行驶机构激励区分开。

图4示出对于损伤而言典型的信号走势的振动曲线图200的一个实施例，未叠加有来自行驶机构信号的振动分量，用以阐述在识别车辆上的损伤时的处理方式。在这里示出的曲线图能够相应于或相似于在图2或者3中所说明的曲线图200。根据该实施例，区别仅在于分析评价结果，也就是以曲线400的形式示出代表损伤的信号。

由曲线400代表的损伤例如能与一个或者多个在附图中未示出的信号走势或者信号模式进行比较，这些信号走势或者信号模式分别配属于特定的损伤场景。由此，能够求取这样的损伤场景：该损伤场景的配属的信号走势或信号模式与曲线400具有最大相似性。这样的最大相似性例如能够通过使用最小均方误差的方法(Methode der Minimierungeines mitteleren quadratischen Fehlers)来求取。在此，为了辨识或者识别损伤，可以使用先前例如在实验室环境中为分别待识别的损伤所求取且存储到控制器105中的信号模式。以这种方式，能够以非常简单的手段通过使用这些信号模式明显地改善对车辆损伤的识别并因此提高交通安全。

图5根据一个实施例示出用于识别在车辆上的损伤的方法500的流程图。方法500能由如在图1中所说明的设备来实施。在此，方法500包括读入步骤505和分析评价步骤510。在读入步骤505中，通过与车辆的车身传感器的接口读入车身传感器信号。在此，车身传感器信号代表在车身区域中记录的至少一个车身振动。另外，在读入步骤505中，通过与车辆的行驶机构传感器的接口读入行驶机构传感器信号，其中，行驶机构传感器信号代表在行驶机构区域中记录的至少一个行驶机构振动。在分析评价步骤510中，分析评价车身传感器信号和行驶机构传感器信号，以便得到代表损伤的分析评价结果。

根据该实施例，方法500仅可选地包括当行驶机构振动尤其在振幅和/或频率方面超过预先确定的阈值时在使用车身传感器信号和/或行驶机构传感器信号的情况下至少部分地抑制行驶机构振动的步骤515。此外，根据该实施例，方法500还包括在分析评价步骤之前对车身传感器信号和/或行驶机构传感器信号进行预处理的步骤520。在此，所述预处理尤其包括对信号中的至少一个信号进行滤波。

如果实施例包括在第一特征与第二特征之间的“和/或”关联，则这应理解为，该实施例根据一种实施方式不但具有第一特征而且具有第二特征，而根据另一实施方式或者仅具有第一特征或者仅具有第二特征。

Claims (9)

1.一种用于识别在车辆(100)上的损伤的方法(500)，其中，所述方法(500)包括下述步骤：

-通过与所述车辆的车身传感器(110)的接口读入(505)车身传感器信号(120)，其中，所述车身传感器信号(120)代表在车身区域中记录的至少一个车身振动(205)，并且通过与所述车辆(100)的行驶机构传感器(125)的接口读入(505)行驶机构传感器信号(125)，其中，所述行驶机构传感器信号(125)代表在行驶机构区域中记录的至少一个行驶机构振动(300)；和

-分析评价(510)所述车身传感器信号(120)和所述行驶机构传感器信号(125)，以便得到代表所述损伤的分析评价结果(140)。

2.根据权利要求1所述的方法(500)，其中，在所述分析评价步骤(510)中，从所述车身传感器信号(120)减去所述行驶机构传感器信号(125)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法(500)，所述方法具有当所述行驶机构振动(300)尤其在所述行驶机构振动(300)的振幅和/或频率方面超过预先确定的阈值时在使用所述车身传感器信号(120)和/或所述行驶机构传感器信号(125)的情况下至少部分地抑制所述行驶机构振动(300)的步骤(515)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法(500)，所述方法具有在所述分析评价步骤(510)之前对所述车身传感器信号(120)和/或所述行驶机构传感器信号(125)进行预处理的步骤(520)，尤其是，其中，所述预处理包括至少对所述车身传感器信号(120)和/或所述行驶机构传感器信号(125)进行滤波。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中，所述车身传感器(110)成型为声学传感器和/或加速度传感器，和/或，所述行驶机构传感器(115)成型为道路噪声传感器。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中，在所述分析评价步骤(510)中，在使用配属于特定损伤的至少一个预先确定的信号模式的情况下识别所述损伤。

7.一种控制器(105)，所述控制器设置为用于在相应的单元(130、135)中实施和/或操控根据上述权利要求中任一项所述的方法(500)的步骤(505、510)。

8.一种计算机程序，所述计算机程序设置为用于实施和/或操控根据权利要求1至6中任一项所述的方法(500)的步骤(505、510)。

9.一种机器可读的存储介质，在该机器可读的存储介质上存储有根据权利要求8所述的计算机程序。

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