CN114001972A - 汽车异响的定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

汽车异响的定位方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN114001972A CN202111095385.0A CN202111095385A CN114001972A CN 114001972 A CN114001972 A CN 114001972A CN 202111095385 A CN202111095385 A CN 202111095385A CN 114001972 A CN114001972 A CN 114001972A
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张浩哲
杨成
何一明
许静霖
曹玉全
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    • G01S5/22—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Abstract

本发明公开了一种汽车异响的定位方法，通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。本发明公开的汽车异响的定位方法、装置、电子设备及存储介质，能够有效在整车中的空间布置紧密的位置产生异响时，能够提高定位异响部位的准确度。

Description

汽车异响的定位方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车异响的定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着车辆技术的飞速发展，使得汽车应用的领域越来越广，从出行到货物运输都会使用大量的汽车，汽车的使用极大了缩短的出行时间和货物运输的时间，带给用户更好的体验。
现有技术中，在整车异响问题排查过程中，通常使用声学照相机来对发生异响的部件进行定位，但是对于空间布置紧密的位置(如发动机舱)以及表面有遮盖物的位置(如仪表台内部)，声学照相机无法准确定位到内部异响产生部位，导致出现定位的异响部位准确度低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种汽车异响的定位方法、装置、电子设备及存储介质，能够有效在整车中的空间布置紧密的位置产生异响时，能够提高定位异响部位的准确度。
本发明实施例第一方面提供一种汽车异响的定位方法，所述方法包括：
通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；
根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；
对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。
可选的，若所述振动传感器集包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器，所述通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集到异响振动信号集，包括：
通过所述第一振动传感器采集第一异响振动信号；
通过所述第二振动传感器采集第二异响振动信号；
通过所述第三振动传感器采集第三异响振动信号；
根据所述第一异响振动信号、所述第二异响振动信号和所述第三异响振动信号，得到所述异响振动信号集，其中，所述第一振动传感器、所述第二振动传感器和所述第三振动传感器构成一个直角坐标系。
可选的，所述第一振动传感器与所述第二振动传感器之间的第一距离与第二距离相同，所述第二距离为所述第一振动传感器与所述第三振动传感器之间的距离。
可选的，所述根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程，包括：
根据所述异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差和所述传导声速，获取所述多个轨迹曲线方程。
可选的，所述振动传感器集之间的传导声速的获取步骤包括：
根据所述振动传感器集之间的传导材料，确定所述传导声速。
可选的，所述根据所述异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差和所述传导声速，获取所述多个轨迹曲线方程，包括：
获取所述第一异响振动信号与所述第二异响振动信号之间的第一时间差，并根据所述第一时间差与所述传导声速，确定第一轨迹曲线方程；
获取所述第一异响振动信号与所述第三异响振动信号之间的第二时间差，并根据所述第二时间差与所述传导声速，确定第二轨迹曲线方程；
获取所述第二异响振动信号与所述第三异响振动信号之间的第三时间差，并根据所述第三时间差与所述传导声速，确定第三轨迹曲线方程；
根据所述第一轨迹曲线方程、所述第二轨迹曲线方程和所述第三轨迹曲线方程，获取到所述多个轨迹曲线方程。
可选的，在得到所述异响产生部位的实际坐标之后，所述方法还包括：
根据所述实际坐标，从所述目标汽车中确定发生异响的目标部件。
本发明实施例第二方面还提供一种汽车异响的定位装置，所述装置包括：
振动信号采集单元，用于通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；
方程获取单元，用于根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；
坐标获取单元，用于对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。
本发明实施例第三方面还提供一种电子设备，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上的程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上的处理器执行所述一个或者一个以上的程序所包含的用于进行如第一方面提供的汽车异响的定位方法对应的操作指令。
本发明实施例第四方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如第一方面提供的汽车异响的定位方法对应的步骤。
本申请实施例中的上述一个或至少一个技术方案，至少具有如下技术效果：
基于上述技术方案，通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集；根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标，如此，可以通过在目标汽车中的空间布置紧密的位置以及表面有遮盖物的位置设置振动传感器集，如此，通过振动传感器集采集异响振动信号集和传导声速，建立多个轨迹曲线方程，并对建立的多个轨迹曲线方程进行求解，即可确定异响产生部位的实际坐标，从而实现了对空间布置紧密的位置以及表面有遮盖物的位置产生的异响进行准确定位，进而能够有效提高定位异响部位的准确度。
附图说明
图1为本申请实施例提供的汽车异响的定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的3个振动传感器布置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的4个振动传感器布置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的汽车异响定位设备的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的异响产生部位与振动传感器的位置关系图；
图6为本申请实施例提供的汽车异响的定位装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
实施例
请参考图1，本申请实施例提供一种汽车异响的定位方法，所述方法包括：
S101、通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；
S102、根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；
S103、对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。
本说明书实施例中，目标汽车可以为燃油汽车、混动汽车和电动汽车等。
其中，在步骤S101中，可以在目标汽车的空间布置紧密布位置和表面有遮盖物位置等每个位置上布置一组振动传感器集，如此，可以针对每个位置通过对应的振动传感器集采集到该位置的异响振动信号集。当然，也可以仅在空间布置紧密布位置和表面有遮盖物位置等位置中的一个位置上布置一组振动传感器，也可以在空间布置紧密布位置和表面有遮盖物位置等位置中的多个位置上均布置一组振动传感器。
具体来讲，针对每组振动传感器集，通过振动传感器集采集异响振动信号集，其中，振动传感器集至少包括三个振动传感器，例如可以包括3个振动传感器、4个振动传感器和6个振动传感器等，本说明书不作具体限制。
具体地，若振动传感器集包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器，则可以通过第一振动传感器采集第一异响振动信号；通过第二振动传感器采集第二异响振动信号；通过第三振动传感器采集第三异响振动信号；再根据第一异响振动信号、第二异响振动信号和第三异响振动信号，得到异响振动信号集，其中，第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器构成一个直角坐标系。
本说明书实施例中，为了减少计算量，可以使得第一振动传感器与第二振动传感器之间的第一距离与第二距离相同，第二距离为第一振动传感器与第三振动传感器之间的距离。当然，第一距离也可以大于第二距离，还可以小于第二距离，本说明书不作具体限制。
例如，参见图2，以第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器依次为振动传感器A、B和C为例，可以将A、B和C设置在目标汽车的发动机舱中，此时，A、B和C设布置为一个二维直角坐标系，即按照AB⊥AC方式布置，且AB＝AC，记录下AB和AC的距离为2p，如此，在发动机舱中布置A、B和C之后，在发动机舱中某个部件发生异响时，可以通过A、B和C各自采集对应的异响振动信号，其中，采集到的第一异响振动信号、第二异响振动信号和第三异响振动信号依次为A1，B1和C1。
例如，参见图3，以第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器和第四振动传感器依次为振动传感器A、B、C和D为例，可以将A、B、C和D设置在目标汽车的仪表台内部，此时，A、B和C设布置为一个二维直角坐标系，即按照AB⊥AC方式布置，且AB＝AC，记录下AB和AC的距离为2k，然后在同一个平面上布置D，在ABC构成的坐标系中D的坐标为(p，q)，如此，在仪表台内部布置A、B、C和D之后，在仪表台内部中的某个部件发生异响时，可以通过A、B、C和D各自采集对应的异响振动信号，其中，采集到的第一异响振动信号、第二异响振动信号、第三异响振动信号和第四异响振动信号依次为A1，B1，C1和D1。
在采集到异响振动信号集之后，执行步骤S102。
在步骤S102中，可以首先获取异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差和传导声速，获取多个轨迹曲线方程。
具体来讲，在获取振动传感器集之间的传导声速时，可以根据振动传感器集之间的传导材料，确定传导声速。例如，以振动传感器A和B为例，根据A和B布置的表面材料，确认该材料中声速为s，则确定传导声速为s。
具体地，在获取异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差时，若振动传感器集包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器，则可以获取第一异响振动信号与第二异响振动信号之间的第一时间差，并根据第一时间差与传导声速，确定第一轨迹曲线方程；可以获取第一异响振动信号与第三异响振动信号之间的第二时间差，并根据第二时间差与传导声速，确定第二轨迹曲线方程；还可以获取第二异响振动信号与第三异响振动信号之间的第三时间差，并根据第三时间差与传导声速，确定第三轨迹曲线方程；再根据第一轨迹曲线方程、第二轨迹曲线方程和第三轨迹曲线方程，获取到多个轨迹曲线方程。
例如，以振动传感器集为A、B和C和异响振动信号集为A1，B1和C1为例，获取第一时间差为采集A1的时刻与采集B1的时刻之间的时间差用t1表示；获取第二时间差为采集A1的时刻与采集C1的时刻之间的时间差用t2表示；获取第三时间差为采集B1的时刻与采集C1的时刻之间的时间差用t3表示，且传导声速为s。
此时，可以根据第一时间差和传导声速，计算异响产生部位到A点和B点的距离差2a1＝s×t1；根据第二时间差和传导声速，计算异响产生部位到A点和C点的距离差2a2＝s×t2；以及根据第三时间差和传导声速，计算异响产生部位到B点和C点的距离差2a3＝s×t3。
由于异响产生部位到A点和B点的距离差为常数，可得到第一轨迹曲线方程，具体如公式1：
(y-k)2/a1 2-x2/b1 2＝1 公式1
其中，公式1中(x，y)为异响产生部位的坐标，b1 2＝k2-a1 2。
以及，由于异响产生部位到A点和C点的距离差为常数，可得到第二轨迹曲线方程，具体如公式2：
(x-k)2/a2 2-y2/b2 2＝1 公式2
其中，公式2中(x，y)为异响产生部位的坐标，b2 2＝k2-a2 2。
以及，由于异响产生部位到B点和C点的距离差为常数，可得到第三轨迹曲线方程，具体如公式3：
Figure BDA0003268918850000071
其中，公式3中(x，y)为异响产生部位的坐标，b3 2＝k2-a3 2。
如此，在获取到第一轨迹曲线方程、第二轨迹曲线方程和第三轨迹曲线方程之后，由这三条轨迹曲线方程并联求解可得到异响产生部位的实际坐标(m，n)。
又例如，以例如，以振动传感器集为A、B、C和D和异响振动信号集为A1，B1、C1和D1为例，在获取到第一轨迹曲线方程、第二轨迹曲线方程和第三轨迹曲线方程之后，还可以由于D在ABC三点构成的笛卡尔坐标系中坐标为(p，q)，获取第四时间差为采集A1的时刻与采集D1的时刻之间的时间差用t4表示，根据传导声速s和t4，计算可得异响产生部位到A点和D点的距离差为2a4＝s×t4，由于异响产生部位到A点和D点的距离差为常数，可得到第四轨迹曲线方程，具体如公式4：
(x-p/2)2/a4 2-(y-q/2)2/b4 2＝1 公式4
其中，公式4中(x，y)为异响产生部位的坐标，b4 2＝(p2+q2)/4-a4 2。
如此，在获取到第四轨迹曲线方程之后，可以将第一、第二、第三和第四轨迹曲线方程并联求解可得到实际坐标。同理，也可以根据BD或CD两点的位置关系，得到对应的轨迹曲线方程，再与第一、第二和第三轨迹曲线方程并联求解，得到实际坐标。
本说明书另一实施例中，在得到异响产生部位的实际坐标之后，还可以根据实际坐标，从目标汽车中确定发生异响的目标部件。
本说明书另一实施例中，对于异响产生部位不在振动传感器集中任一振动传感器布置的部件上时，通过振动传感器集可以识别出传递异响的接触点，后续在该接触点接触的另一部件上重复采用本发明提供的定位方法来识别异响来源，以此来得到异响产生部位的实际坐标。
在实际应用过程中，本说明书实施例提供的一种汽车异响的定位方法应用于汽车异响定位设备中，如图4所示，包括振动传感器集40、数据采集模块41和数据处理上位机42，其中，振动传感器集40包括振动传感器A、振动传感器B和振动传感器C，振动传感器集40中的每个振动传感器均与数据采集模块相连，用于接收每个振动传感器采集的异响振动信号；并将每个振动传感器采集的异响振动信号发送给数据处理上位机42，其中，每个振动传感器采集的异响振动信号组成异响振动信号集；如此，数据处理上位机42接收到异响振动信号集之后，根据异响振动信号集和振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到振动传感器集的多个轨迹曲线方程；再对多个轨迹曲线方程求解，得到异响产生部位的实际坐标。
以及，还可以通过数据处理上位机41上通过绘图表现出异响产生部位F的具体位置，如图5所示。异响点F距离振动传感器A的距离
Figure BDA0003268918850000081
FA与AC连线夹角为θ＝sin-1(m/n)。
本说明书实施例中，数据处理上位机42例如可以是单片机和处理器等。
本申请实施例中的上述一个或至少一个技术方案，至少具有如下技术效果：
基于上述技术方案，通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集；根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标，如此，可以通过在目标汽车中的空间布置紧密的位置以及表面有遮盖物的位置设置振动传感器集，如此，通过振动传感器集采集异响振动信号集和传导声速，建立多个轨迹曲线方程，并对建立的多个轨迹曲线方程进行求解，即可确定异响产生部位的实际坐标，从而实现了对空间布置紧密的位置以及表面有遮盖物的位置产生的异响进行准确定位，进而能够有效提高定位异响部位的准确度。
针对上述实施例提供一种汽车异响的定位方法，本申请实施例还对应提供一种汽车异响的定位装置，请参考图6，该设备包括：
振动信号采集单元601，用于通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；
方程获取单元602，用于根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；
坐标获取单元603，用于对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。
在一种可选的实施方式中，振动信号采集单元601，用于若所述振动传感器集包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器，通过所述第一振动传感器采集第一异响振动信号；通过所述第二振动传感器采集第二异响振动信号；通过所述第三振动传感器采集第三异响振动信号；根据所述第一异响振动信号、所述第二异响振动信号和所述第三异响振动信号，得到所述异响振动信号集，其中，所述第一振动传感器、所述第二振动传感器和所述第三振动传感器构成一个直角坐标系。
在一种可选的实施方式中，所述第一振动传感器与所述第二振动传感器之间的第一距离与第二距离相同，所述第二距离为所述第一振动传感器与所述第三振动传感器之间的距离。
在一种可选的实施方式中，方程获取单元602，用于根据所述异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差和所述传导声速，获取所述多个轨迹曲线方程。
在一种可选的实施方式中，还包括：
传导声速获取单元，用于根据所述振动传感器集之间的传导材料，确定所述传导声速。
在一种可选的实施方式中，方程获取单元602，用于获取所述第一异响振动信号与所述第二异响振动信号之间的第一时间差，并根据所述第一时间差与所述传导声速，确定第一轨迹曲线方程；获取所述第一异响振动信号与所述第三异响振动信号之间的第二时间差，并根据所述第二时间差与所述传导声速，确定第二轨迹曲线方程；获取所述第二异响振动信号与所述第三异响振动信号之间的第三时间差，并根据所述第三时间差与所述传导声速，确定第三轨迹曲线方程；根据所述第一轨迹曲线方程、所述第二轨迹曲线方程和所述第三轨迹曲线方程，获取到所述多个轨迹曲线方程。
在一种可选的实施方式中，还包括：
异响定位单元，用于在得到所述异响产生部位的实际坐标之后，根据所述实际坐标，从所述目标汽车中确定发生异响的目标部件。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
针对上述实施例提供一种汽车异响的定位方法，本申请实施例还对应提供一种存储介质，本申请实施例还对应提供一种电子设备，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上的程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上的处理器执行所述一个或者一个以上的程序所包含的用于进行如汽车异响的定位方法对应的操作指令。
针对上述实施例提供一种汽车异响的定位方法，本申请实施例还对应提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如汽车异响的定位方法对应的步骤。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车异响的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；
根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；
对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。
2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，若所述振动传感器集包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器，所述通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集到异响振动信号集，包括：
通过所述第一振动传感器采集第一异响振动信号；
通过所述第二振动传感器采集第二异响振动信号；
通过所述第三振动传感器采集第三异响振动信号；
根据所述第一异响振动信号、所述第二异响振动信号和所述第三异响振动信号，得到所述异响振动信号集，其中，所述第一振动传感器、所述第二振动传感器和所述第三振动传感器构成一个直角坐标系。
3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述第一振动传感器与所述第二振动传感器之间的第一距离与第二距离相同，所述第二距离为所述第一振动传感器与所述第三振动传感器之间的距离。
4.如权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程，包括：
根据所述异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差和所述传导声速，获取所述多个轨迹曲线方程。
5.如权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述振动传感器集之间的传导声速的获取步骤包括：
根据所述振动传感器集之间的传导材料，确定所述传导声速。
6.如权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述异响振动信号集中每两个异响振动信号之间的时间差和所述传导声速，获取所述多个轨迹曲线方程，包括：
获取所述第一异响振动信号与所述第二异响振动信号之间的第一时间差，并根据所述第一时间差与所述传导声速，确定第一轨迹曲线方程；
获取所述第一异响振动信号与所述第三异响振动信号之间的第二时间差，并根据所述第二时间差与所述传导声速，确定第二轨迹曲线方程；
获取所述第二异响振动信号与所述第三异响振动信号之间的第三时间差，并根据所述第三时间差与所述传导声速，确定第三轨迹曲线方程；
根据所述第一轨迹曲线方程、所述第二轨迹曲线方程和所述第三轨迹曲线方程，获取到所述多个轨迹曲线方程。
7.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于，在得到所述异响产生部位的实际坐标之后，所述方法还包括：
根据所述实际坐标，从所述目标汽车中确定发生异响的目标部件。
8.一种汽车异响的定位装置，其特征在于，所述装置包括：
振动信号采集单元，用于通过设置在目标汽车中的振动传感器集采集异响振动信号集，其中，所述振动传感器集至少包括三个振动传感器；
方程获取单元，用于根据所述异响振动信号集和所述振动传感器集之间的传导声速，获取异响产生部位到所述振动传感器集的多个轨迹曲线方程；
坐标获取单元，用于对所述多个轨迹曲线方程求解，得到所述异响产生部位的实际坐标。
9.一种电子设备，其特征在于，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上的程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上的处理器执行所述一个或者一个以上的程序所包含的用于进行如权利要求1～7任一所述方法对应的操作指令。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一所述方法对应的步骤。
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