CN114383865A - 机器监测 - Google Patents

Abstract

本申请描述了一种用于监测车辆的装置，所述装置包括：处理器；存储器，其存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行包括以下各项的操作：获取音频信号并对所述音频信号进行分析以生成音频签名；以及基于所述音频签名生成列表模板，并基于所述列表模板推荐维护活动。

Description

机器监测

本申请是2017年6月20日提交的PCT国际申请PCT/US2017/038370的申请号为201780037933.X、发明名称为“机器监测”的中国国家阶段专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2016年6月20日提交的美国专利申请No.15/186,974的优先权，其全部内容由此通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及监测机器，更具体地，在一个示例中，涉及基于监测车辆来识别维护问题。

背景技术

定期检查诸如车辆之类的机器以确定机器的各个组件的状况并识别将机器维持在限定的安全和性能标准所需的维护项目。例如，可以检查车辆的制动块以确定它们是否处于寿命终点。如果不更换它们，则可能危及乘客的安全并且可能有损坏诸如车辆的转子等其他车辆组件的风险。临近寿命终点时，制动块会发出独特的声音，以提醒驾驶员制动块的状况；然而，该声音可能会被车辆的驾驶员忽略或未被辨识出。类似地，可以通过视觉检查来辨识轮胎的寿命终止。同样，未意识到或未被教育的驾驶员可能无法辨识磨损轮胎的警报信号，并且可能无法对车辆进行专业检查。

附图说明

在附图中通过举例说明而非限制性的方式示出了一些实施例，在附图中：

图1是根据示例实施例的用于监测车辆的示例系统的框图；

图2是根据示例实施例的用于监测车辆的示例装置的框图；

图3A是根据示例实施例的用于以速度矢量记载由速度和加速度检测系统提供的车辆速度的示例速度数据结构；

图3B是根据示例实施例的用于以加速度矢量记载由速度和加速度检测系统提供的加速度的实例的示例加速度数据结构；

图3C是根据示例实施例的用于以减速度矢量记载由速度和加速度检测系统提供的减速度的实例的示例减速度数据结构；

图4A是根据示例实施例的用于以温度数组记载由温度传感器系统提供的温度的示例温度数据结构；

图4B是根据示例实施例的用于以路径点矢量记载由位置检测系统提供的路径点的示例位置数据结构；

图5是根据示例实施例的用于记录车辆的速度和加速度数据的示例方法的流程图；

图6是根据示例实施例的用于记录车辆的位置和温度数据的示例方法的流程图；

图7是根据示例实施例的用于基于监测到的声音来确定维护问题的示例音频签名数据结构；

图8是根据示例实施例的用于训练车辆监测器的音频分析器的示例方法的流程图；

图9是根据示例实施例的用于识别由车辆的组件发出的声音的源的示例方法的流程图；

图10是根据示例实施例的用于基于音频签名、车辆位置、车辆速度、车辆加速度、温度等识别维护问题的示例维护标识数据结构；

图11是根据示例实施例的用于识别车辆的维护问题的示例方法的流程图；

图12A和图12B示出了根据示例实施例的用于训练和利用车辆监测器的示例用户界面；

图13是示出了根据示例实施例的示例移动设备的框图；以及

图14是机器的框图，在该机器中可以执行指令以使该机器执行本文讨论的方法中的任意一个或多个方法。

具体实施方式

在下面对本发明的示例实施例的详细描述中，通过附图和图示来参考具体示例。对这些示例进行足够详细的描述以使本领域技术人员能够实践本发明，并且用于说明本发明可以如何应用于各种目的或实施例。存在本发明的其他示例实施例并且这些其他示例实施例落入本发明的范围内，并且在不脱离本发明的范围或广度的情况下，可以进行逻辑、机械、电气和其他改变。本文描述的本发明的各种实施例的特征或限制(不论其对于其所并入的示例性实施例是多么重要)并不作为整体限制本发明，并且对本发明、其元件、操作和应用的任何引用并不作为整体限制本发明，而是仅用于限定这些示例性实施例。因此，以下详细描述并不限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求限定。

一般性地，公开了用于监测车辆的方法、装置和系统。在一个示例实施例中，监测和分析车辆的位置、速度、加速度、温度、声音等以确定车辆的状况并推荐维护活动。例如，车辆的位置可以指示车辆的气候并且可以指示推荐用于发动机的机油类型。例如，热带气候可以指示需要较重的机油。例如，车辆的速度或加速度可以指示驾驶员的驾驶风格并且可以指示轮胎磨损的速度。例如，车辆的声音可以指示轮胎、发动机皮带、水泵等的状况，并且可以指示需要更换相应的组件。

本文使用的“声音”包括人耳可检测的声音以及电子设备(例如，麦克风)可检测的声音。在一个示例实施例中，监测并捕捉由车辆发出的声音以产生音频信号。可选地，可以对音频信号进行预处理，以例如消除背景噪声、隔离特定声音、明晰(clarify)音频信号或其任何组合，然后对音频信号进行处理以生成音频指纹。将音频指纹(下文中也称为音频签名或签名)与签名库中的音频签名进行比较。如果找到匹配，则监测的组件被识别为是与库中的签名对应的组件，被识别为是与库中的签名对应的组件类型，被识别为具有与库中的签名对应的特性，或其任何组合。

可以使用速度计、全球定位系统(GPS)接收器、蜂窝三角测量等来检测车辆的速度。可以使用加速度计、GPS接收器、蜂窝三角测量等来检测车辆的加速度。车辆的位置可以由纬度和经度、街道地址等来定义，并且可以使用GPS接收器、蜂窝三角测量等来确定。

在一个示例实施例中，进行训练以将新的音频签名引入签名库中。捕捉由已知组件发出的监测声音以产生音频信号。可以可选地对音频信号进行预处理和处理，以生成音频签名。签名存储在签名库中，并根据组件的标识、组件类型、组件的特性等进行索引。

在一个示例实施例中，生成音频信号的签名或“指纹”。通过考虑音频波形的特性(例如，频率范围、节奏(例如，每分钟节拍)、声共振、多个频率范围中的每个频率范围的功率等)来生成签名。可以将签名与签名库中的音频签名进行比较。如果找到匹配，则签名被识别为是与库签名对应的组件，被识别为是与库签名对应的组件类型，被识别为具有与库签名对应的组件的特性，或者其任何组合。库可以存储在数据库、档案系统等中。

在一个示例实施例中，可以基于音频签名、车辆的位置、车辆的速度、车辆的加速度、与车辆相关联的温度等来推荐、执行(或推荐和执行两者)动作。还可以基于音频签名、车辆的位置、车辆的速度、车辆的加速度、与车辆相关联的温度等来识别与所识别的组件相关联的项目或服务。例如，汽车的车轮轴承可能正好在故障之前发出独特的声音。可以捕捉并处理由车轮轴承发出的声音以识别车轮轴承的状况。然后可以确定并推荐维护活动，例如更换车轮轴承。还可以将推荐提交给用户、服务公司等。

图1是根据示例实施例的用于监测车辆104的示例系统100的框图。在一个示例实施例中，系统100可包括麦克风108、位置检测系统116、速度和加速度检测系统120、温度传感器系统124和车辆监测器112。

麦克风108捕捉由车辆的组件发出的声音。麦克风108将所捕捉的声音转换为音频信号，以由车辆监测器112进行处理。在一个示例实施例中，麦克风108可以经由无线链路(例如，IEEE802.11)、有线链路等与例如车辆监测器112通信。

位置检测系统116基于蜂窝三角测量、GPS数据等来识别车辆的位置(本文中也称为路径点)。速度和加速度检测系统120检测车辆的速度和加速度。如本文所使用的，减速度是用负值表征的加速度。如来自位置检测系统116的报告所指示的，路径点矢量基于一天中的时间存储车辆的位置。如来自速度和加速度检测系统120的报告所指示的，速度矢量基于一天中的时间存储车辆的速度。如来自速度和加速度检测系统120的报告所指示的，加速度矢量存储超过预定阈值的车辆加速度的实例。如来自速度和加速度检测系统120的报告所指示的，减速度矢量存储超过预定阈值的车辆减速度的实例。可以生成加速度直方图以针对多个加速度范围中的每个加速度范围示出加速度的出现次数。可以生成减速度直方图以针对多个减速度范围中的每个减速度范围示出减速度的出现次数。

温度传感器系统124检测车辆的室外温度。在一个示例实施例中，温度传感器系统124检测车辆的室内温度(车厢温度)和各个车辆组件的温度，例如冷却剂温度、传动液温度、制动器温度等。

车辆监测器112可以是计算机处理系统、服务器计算机、个人计算机(PC)、平板PC、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、智能电话、智能手表或任何处理设备。在一些实施例中，计算机处理系统操作为独立设备或者可以连接(例如，联网)到其他计算机144。在联网部署中，计算机处理系统可以在服务器-客户端网络环境中以服务器或客户端计算机的能力进行操作，或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等计算机进行操作。

车辆监测器112可以包括处理器(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等)和存储器，它们经由总线彼此通信。车辆监测器112还可包括视频显示器128(例如，等离子体显示器、液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))。车辆监测器112还可以包括字母数字输入设备(例如，键盘)、用户接口(UI)导航设备(例如，鼠标和/或触摸屏)、驱动单元、信号生成设备132(例如，扬声器)和网络接口设备。

诸如可移除驱动单元136之类的驱动单元包括在其上存储体现本文所描述的方法或功能中的一个或多个或者由其利用的一个或多个指令集和数据结构的机器可读介质。在由计算机处理系统执行指令期间，该指令还可以完全或至少部分地驻留在存储器内和/或处理器内。指令还可以在网络140上经由网络接口设备利用多个已知传输协议中的任意一个(例如，超文本传输协议(HTTP))来发送或接收。

网络140可以是局域网(LAN)、无线网络、城域网(MAN)、广域网(WAN)、无线网络、互连网络、公共交换电话网(PSTN)、基于电力的网络(例如，X.10协议)等。通信链路包括但不限于WiFi(例如，IEEE 802.11)、蓝牙、通用串行总线(USB)等。在一个示例实施例中，网络140可以包括一个或多个路由器和/或设备交换机(未示出)。

车辆监测器112可选地生成各种用户界面，例如图12A和图12B的用户界面。图12A的用户界面使用户能够启动对车辆监测器112的训练，以及图12B的用户界面使用户能够启动使用车辆监测器112进行监测。

在一个示例实施例中，车辆监测器112从麦克风108接收音频信号。音频信号可选地被预处理以例如消除或减轻音频信号中的噪声或背景声音，并隔离特定声音。然后生成音频信号的签名。将音频签名与音频签名库中的签名进行比较；如果找到匹配的签名，则标识与库中列出的音频签名对应的组件、组件类型、特性或其任何组合，并将其分配给所监测组件。例如，由磨损的水泵皮带发出的声音可以是唯一的，并且库中与磨损的水泵皮带对应的音频签名可以用于识别皮带的状况。在另一示例中，音频签名可以用于识别汽车的品牌和可能的型号。

在一个示例实施例中，响应于接收到请求，或者响应于车辆参数(例如，车辆的声音、温度、位置、速度和加速度)的巨大变化，可以在检测时定期地在预先安排的时间处理声音、温度、位置、车辆的速度、车辆的加速度或其任何组合。在一个示例实施例中，可以经由网络140向基于云的服务(例如，在计算机144上运行的服务)发送车辆的音频信号、温度、位置、速度和加速度或其任何组合以进行处理。在音频信号的情况下，基于云的服务可以执行预处理、音频处理、签名生成、签名匹配或其任何组合，如本文所述。响应于接收到请求，或者响应于车辆参数(例如，车辆的声音、温度、位置、速度和加速度)的巨大变化，可以在检测时定期地、在预先安排的时间向基于云的服务发送车辆参数。

图2是根据示例实施例的用于监测车辆的示例装置200的框图。在一个示例实施例中，装置200可以用作车辆监测器112。

装置200被示出为包括可以在服务器、客户端或其他处理设备上实现的处理系统202，该处理系统202包括用于执行软件指令的操作系统204。根据示例实施例，处理系统202可以包括用户界面模块208、音频接口模块212、音频预处理模块216、音频处理模块220、签名分析模块224、位置分析模块228、温度分析模块232、速度和加速度分析模块236、动作模块240、训练模块244和通知模块248。

用户界面模块208提供用于启动基于监测到的声音、车辆的位置、车辆的速度、车辆的加速度、温度等对维护问题的识别的界面，如下面结合图12B以示例的方式更全面地描述的。还可以基于声音、相应的音频签名、车辆的位置、车辆的速度、车辆的加速度、温度等来启动或推荐诸如维护动作之类的动作。用户界面模块208还提供用于启动对车辆监测器112的训练的界面，如下面结合图12A以示例的方式更全面地描述的。

音频接口模块212提供用于获得音频信号(例如，由麦克风108捕捉的音频信号)的接口。音频接口模块212可以经由网络140从例如计算机144接收所记录的音频信号。音频接口模块212可以例如将模拟音频信号转换为数字音频信号，如本文所述。

音频预处理模块216可选地处理音频信号以隔离特定声音。例如，可以从较长的音频剪辑编辑音频信号的片段和/或可以将特定的声音与同时发生的其他声音隔离。

音频处理模块220生成隔离的音频信号的签名或“指纹”。通过考虑音频波形的特性(例如，频率范围、节奏、声共振、多个频率范围中的每个频率范围的功率等)来生成签名。所生成的音频信号由例如签名分析模块224处理。

签名分析模块224将例如由音频处理模块220生成的签名与签名库中的签名进行比较。如果找到匹配，则所监测组件被识别为是与库签名对应的组件，被识别为是与库签名对应的组件类型，被识别为具有与库签名对应的组件的特性，或者其任何组合。

位置分析模块228从例如位置检测系统116获得车辆位置，并确定车辆的位置是否与先前记录的位置显著不同。例如，如果车辆的纬度或经度已经从车辆的最后路径点改变超过预定阈值(例如，超过一分钟的纬度或经度)，则该位置已经显著改变。位置分析模块228以路径点矢量将位置存储为车辆路径点，如结合图4B以示例的方式更充分地描述的。

温度分析模块232从温度传感器系统124获得一个或多个温度，并确定任何温度是否与相应的先前记录的温度显著不同。温度分析模块232以温度数组存储已经显著改变的温度，如结合图4A以示例的方式更充分地描述的。

速度和加速度分析模块236从速度和加速度检测系统120接收车辆速度、车辆加速度的实例或两者的报告。在一个示例实施例中，定期地或者如果速度超过预定速度阈值则报告速度，定期地或者如果加速度超过预定加速度阈值则报告加速度。例如，可以向速度和加速度分析模块236报告超过五英里/小时/秒的加速度或超过十英里/小时/秒的减速度。速度和加速度分析模块236将报告的加速度(或减速度)值存储在相应的加速度矢量或减速度矢量中，如结合图3B和图3C以示例的方式更充分地描述的。类似地，速度和加速度分析模块236将报告的车辆速度存储在相应的速度矢量中，如结合图3A以示例的方式更充分地描述的。

在一个示例实施例中，速度和加速度分析模块236维持速度、加速度、减速度或其任何组合的直方图。如上所述，与较小值相比显示大百分比的大值的加速度直方图或减速度直方图可以指示快速的加速度或减速度，并因此指示快速的轮胎磨损。类似地，与较小值相比显示大值的大百分比的速度直方图可以指示快速的速度，并因此指示较快的发动机和/或传动装置磨损。速度和加速度分析模块236分析直方图以获得维护问题的指示，例如需要检查或更换轮胎。在一个示例中，可确定燃料消耗，并且燃料消耗用于确定例如何时推荐发动机冲洗(基于燃料消耗)。在一个示例中，可以从轮胎制造商获得组件生命周期评价(lifespan rating)。可以分析轮胎行驶的英里数加上车辆的快速加速和减速水平以确定轮胎所经受的磨损量。可以基于磨损的速度来确定轮胎的计划更换时间。

动作模块240基于音频信号、所生成的音频签名、所识别的组件、组件的特征、车辆的位置、车辆的速度、车辆的加速度、温度等来识别要推荐、执行或两者的动作。动作模块240可以经由通知模块248向用户发布通知，该通知推荐要执行的特定动作。在一个示例实施例中，动作模块240执行所识别的动作。要执行或推荐的动作可以基于查找表、规则库中的规则等。

训练模块244捕捉从车辆组件发出的声音推导出的音频信号，使用例如音频处理模块220生成音频签名，并存储该签名以供将来使用。可以由例如麦克风108经由音频接口模块212提供所捕捉的音频信号，并且可以获得所捕捉的音频信号作为记录的音频信号、音频波形等。可以根据组件的标识、组件的类型、组件的特性等来索引所生成的音频签名。

通知模块248发布由例如动作模块240确定的推荐。通知模块248可以经由用户界面模块208向用户发布推荐，例如更换汽车轮胎的建议。通知模块248可以激活警报，例如声音警报、视觉警报等。警报可以提醒用户、公司(例如，汽车维修店)、处理系统等推荐的发布。

图3A是根据示例实施例的用于以速度矢量300记载由速度和加速度检测系统120提供的车辆速度的示例速度数据结构。速度矢量300可以是数据库中的表格，并且可以用于维持车辆所展示的速度的历史。速度矢量300的每一行304对应于一天中相应时间的车辆速度。列308是包括相应速度通知的时间的时间字段，列312是包括速度通知中指示的速度值的速度字段。在一个示例实施例中，以英里/小时为单位测量速度。

图3B是根据示例实施例的用于以加速度矢量330记载由速度和加速度检测系统120提供的加速度的实例的示例加速度数据结构。加速度矢量330可以是数据库中的表格，以及可以用于维持例如车辆所展示的加速度的实例的历史。加速度矢量330的每一行334对应于加速度的实例。列338是包括相应加速度通知的时间的时间字段，列342是包括加速度通知中指示的加速度值的加速度字段。在一个示例实施例中，以英里/小时/秒为单位测量加速度。

图3B是根据示例实施例的用于以减速度矢量360记载由速度和加速度检测系统120提供的减速度的实例的示例减速度数据结构。减速度矢量360可以是数据库中的表格，以及可以用于维持例如车辆所展示的减速度的实例的历史。减速度矢量360的每一行364对应于减速度的实例。列368是包括相应减速度通知的时间的时间字段，而列372是包括加速度通知中指示的减速度值的减速度字段。在一个示例实施例中，以英里/小时/秒为单位测量减速度。

图4A是根据示例实施例的用于以温度数组400记载由温度传感器系统124提供的温度的示例温度数据结构。温度数组400可以是数据库中的表格，以及可以用于维持例如车辆所暴露的室外温度的历史。温度数组400的每行404对应于来自温度传感器系统124的对显著温度变化的通知。列408是包括相应温度通知的时间的时间字段，列412是包括温度通知中指示的环境温度的温度字段，列416是包括温度通知中指示的发动机冷却剂的温度的温度字段，以及列420是包括温度通知中指示的车厢温度的温度字段。

图4B是根据示例实施例的用于以路径点矢量450记载由位置检测系统116提供的路径点的示例位置数据结构。路径点矢量450可以是数据库中的表格，以及可以用于维护例如车辆已经经过的位置的历史。路径点矢量450的每一行454对应于车辆的位置(其中记录的位置与路径点矢量450中的前一路径点显著不同)。列458是包括车辆在该位置时的时间的时间字段，而列462是包括位置通知中指示的位置的位置字段。在一个示例实施例中，通过纬度和经度来标识位置。

图5是根据示例实施例的用于记录车辆的速度和加速度数据的示例方法500的流程图。在一个示例实施例中，可以由速度和加速度检测系统120、速度和加速度分析模块236、动作模块240、通知模块248或其任何组合来执行方法500的一个或多个操作。

在一个示例实施例中，速度和加速度分析模块236等待来自速度和加速度检测系统120的关于车辆速度、超过预定阈值的加速度实例或两者的报告(操作504)。例如，向速度和加速度分析模块236报告超过6英里/小时/秒的加速度或超过6英里/小时/秒的减速度。速度和加速度分析模块236将报告的加速度或减速度值存储在相应的矢量(加速度矢量330或减速度矢量360)中，并更新相应的直方图(加速度直方图或减速度直方图)(操作508)。如上所述，与小值相比显示大值的较大比例的加速度直方图或减速度直方图可以指示快速的轮胎磨损。

速度和加速度分析模块236将报告的车辆速度存储在速度矢量300中(操作512)。然后，方法500继续进行操作504。

图6是根据示例实施例的用于记录车辆的位置和温度数据的示例方法600的流程图。在一个示例实施例中，可以由位置分析模块228、速度和加速度分析模块236、动作模块240、通知模块248或其任何组合来执行方法600的一个或多个操作。

在一个示例实施例中，从位置检测系统116获得车辆位置(操作604)。执行测试以确定所获得的车辆位置是否是针对该车辆所获得的第一位置，或者该位置是否与先前记录的位置显著不同(操作608)。例如，如果车辆的纬度或经度已经从车辆的最后路径点改变超过预定阈值(例如，超过一分钟的纬度或经度)，则该位置已经显著改变。如果所获得的位置不是针对该车辆所获得的第一位置并且该位置与先前记录的位置显著不同，则方法600进行到操作616；否则，该位置作为车辆路径点被添加在路径点矢量450中(操作612)。

在操作616期间，从温度传感器系统124获得一个或多个温度。执行测试以确定所获得的任何温度是否是针对车辆所获得的相应类型的第一温度(例如，第一环境温度、第一车厢温度、第一冷却剂温度等)或者任何温度是否与相应的先前记录的温度显著不同(操作620)。例如，如果环境温度下降了10华氏度或下降到低于37华氏度，那么环境温度已经发生了显著变化。如果所有获得的温度都不是针对相应类型获得的第一温度，并且如果所有获得的温度并非与相应的先前记录的温度显著不同，则方法600继续进行操作628；否则，将作为相应温度类型的第一温度或已经显著变化的温度添加到温度数组400中(操作624)。在操作628期间，方法600等待预定的时间量(例如，五分钟)，然后继续操作604。

图7是根据示例实施例的用于基于监测到的声音来确定维护问题的示例音频签名数据结构700。音频签名数据结构700可以由音频标识符、音频签名、组件类型、组件的特性或其任何组合来索引。音频签名数据结构700的每一行704对应于音频签名。列708是音频签名标识符字段，列712标识与音频签名标识符对应的音频签名，列716标识与音频签名对应的组件类型(例如，轮胎、水泵等)，以及列720和724标识所标识的组件类型的特性。

图8是根据示例实施例的用于训练车辆监测器112的音频分析的示例方法800的流程图。在一个示例实施例中，可以由音频接口模块212、音频预处理模块216、音频处理模块220、签名分析模块224、训练模块244或其任何组合来执行方法800的一个或多个操作。

在一个示例实施例中，进行训练以将新的音频签名引入签名库中。例如，可以由训练模块244捕捉汽车的已知组件发出的声音(例如，轮胎发出的声音)。在一个示例实施例中，向训练模块244提供组件发出的声音的记录。可选地，可以对音频信号进行预处理(例如，以消除背景噪声、明晰信号等)，然后对音频信号进行处理以生成音频信号的签名。签名存储在签名库中，并根据组件的标识、组件类型、组件的特性等进行索引。

在一个示例实施例中，例如基于例如经由音频接口模块212由麦克风108捕捉的声音来生成音频信号(操作804)。所捕捉的声音由已知组件发出，但可包含由其他物体发出的声音、由环境产生的噪声(例如，回声)、由电子设备(例如，麦克风108)产生的噪声等。

在一个示例实施例中，可选地对音频信号进行预处理以例如隔离由已知组件发出的特定声音(操作808)。例如，如上所述，可以从较长的音频剪辑编辑音频信号的片段，可以将特定的声音与同时发生的其他声音隔离，或两者。音频预处理模块216可以执行可选的预处理。

基于音频信号生成音频签名(操作812)。例如，可以通过考虑音频波形的特性(例如，频率范围、节奏、声共振、多个频率范围中的每个频率范围的功率等)来生成签名。在一个示例实施例中，将所生成的签名存储在签名库中以供将来使用(操作816)，并且例如由训练模块244基于用户、软件应用等提供的声音的简档信息来修改库索引(操作820)。然后方法800结束。

图9是根据示例实施例的用于识别由车辆的组件发出的声音的源的示例方法900的流程图。在一个示例实施例中，可以由音频接口模块212、音频预处理模块216、音频处理模块220、签名分析模块224、动作模块240、通知模块248或其任何组合来执行方法900的一个或多个操作。

在一个示例实施例中，经由例如音频接口模块212从例如麦克风108获得音频信号(操作904)。所捕捉的声音可以由车辆的未知组件发出，并且可以包含由其他组件或对象发出的声音、由环境产生的噪声(例如，回声)、由电子设备(例如，麦克风108)产生的噪声或其任何组合。

在一个示例实施例中，可选地对音频信号进行预处理以例如隔离特定声音(操作908)。例如，如上所述，可以从较长的音频剪辑编辑音频信号的片段和/或可以将特定的声音与同时发生的其他声音隔离。音频预处理模块216可以执行可选的预处理。

基于音频信号生成音频签名(操作912)。例如，通过考虑音频波形的特性(例如，频率范围、节奏、声共振、多个频率范围中的每个频率范围的功率等)来生成签名。音频签名由音频处理模块220生成，以供例如签名分析模块224进行处理。

在一个示例实施例中，由例如签名分析模块224将所生成的签名与签名库中的签名进行比较(操作916)。例如，可以比较两个音频波形的特性，例如波形的节奏。然后，执行测试以确定是否找到匹配(操作920)。如果所生成的签名与签名库中的任何签名都不匹配，则发布错误通知，指示未找到匹配(操作932)，并且方法900结束；否则，所监测组件被识别为是与库中的签名对应的组件，被识别为是与库中的签名对应的组件的类型，被识别为具有与库中的签名对应的特性或其任何组合(操作924)。在一个示例实施例中，模糊匹配可以用于比较签名。例如，如果所生成的签名的参数在库签名的相应参数的百分之十的范围内，则确认匹配。在一个示例实施例中，许多签名可以是相关的。例如，风扇皮带可以发出与不同磨损级别对应的不同声音。库中的一些签名可以对应于不同的可接受磨损级别(即，不需要更换)，以及其他签名可以对应于不同的不可接受磨损级别(即，建议更换)。可以使用模糊匹配将所生成的签名与每个库签名进行比较，以确定风扇皮带的磨损级别。

图10是根据示例实施例的用于基于音频签名、车辆位置、车辆速度、车辆加速度、温度等来识别维护问题的示例维护标识数据结构1000。维护标识数据结构1000可以是数据库中的表格。维护标识数据结构1000的每一行1004都对应于维护库中的维护问题。列1008是维护问题字段，包括维护问题的标识；列1012是音频签名标识符字段，包括与维护问题对应的音频签名的标识号；列1016是位置标识符字段，包括与维护问题对应的路径点的标识或一系列路径点的描述；列1020是速度字段，包括与维护问题对应的速度或对速度历史的描述；列1024是加速度字段，包括与维护问题对应的加速度或对加速度历史的描述；以及列1028是温度字段，包括与维护问题对应的温度或对温度历史的描述。

图11是根据示例实施例的用于识别车辆的维护问题的示例方法1100的流程图。在一个示例实施例中，可以由动作模块240、速度和加速度分析模块236、通知模块248或其任何组合来执行方法1100的一个或多个操作。

在一个示例实施例中，动作模块240基于记录的车辆速度、车辆加速度、车辆减速度、车辆位置、车辆温度等来检查车辆维护问题的维护标识数据结构1000(操作1104)。例如，动作模块240可以将速度矢量300、加速度矢量330、减速度矢量360、温度数组400和路径点矢量450中的数据与维护标识数据结构1000中的每个维护问题的条件进行比较。执行测试以确定是否满足维护标识数据结构1000中的任何维护条件(操作1108)。如果不满足所有潜在维护问题的维护条件，则发布“未发现维护问题”消息(操作1112)；否则，执行推荐动作、发布通知或两者(操作1116)。例如，可以经由通知模块248向用户的移动设备发布通知，指示可能需要更换汽车中的车轮轴承。然后方法1100结束。

图12A和图12B示出了根据示例实施例的用于训练和利用车辆监测器112的示例用户界面1200、1250。用户界面1200可以由例如用户界面模块208生成。

如图12A所示，用户可以选择启动按钮1204以开始训练过程。如果在文件字段1208中输入文件名，则在用户选择启动按钮1204时，将由方法800处理存储在所命名文件中的音频；如果未在文件字段1208中输入文件名，则在用户选择启动按钮1204时，将由方法800处理麦克风108捕捉的音频。如果选择了预处理按钮1212，则将执行可选操作808并且将对音频信号进行预处理。在一个示例实施例中，根据需要，基于音频信号的质量自动地执行预处理。一旦声音被隔离，用户就可以通过选择播放按钮1236来播放声音。

在存储音频签名之前，用户分别在组件字段1216、组件类型字段1220和特性字段1224中输入组件的标识(如果已知)、组件类型(如果已知)以及组件的一个或多个特性(如果已知)。一旦生成签名并准备好存储，如签名就绪指示符1228所指示的，用户就可以通过选择存储签名按钮1232将音频签名添加到签名库。在一个示例实施例中，一旦生成签名并准备好存储，则音频签名自动地存储在签名库中。

如图12B所示，用户可以选择开始监测按钮1254以开始车辆监测过程。一旦维护问题被识别，如果已经发布维护推荐，则将激活推荐指示器1258。类似地，如果已采取维护动作，则将激活动作指示器1262。如果推荐指示器1258被激活，则在推荐字段1266中显示相应的推荐。如果动作指示器1262被激活，则在动作字段1270中显示相应的动作。

如果推荐指示器1258或动作指示器1262被激活，则分别在组件字段1216、组件类型字段1220和特性字段1224中显示组件的标识(如果已知)、组件类型(如果已知)以及组件的一个或多个特性(如果已知)。

尽管这里示出和描述了特定示例，但是存在其他变型并且这些变型在本发明的范围内。本领域普通技术人员将理解的是，被设计或布置以实现相同目的的任何布置可以替代所示的具体实施例。本申请旨在覆盖本文所描述的本发明的示例性实施例的任何修改或变化。本发明旨在仅由权利要求及其等同物的全部范围来限制。

示例移动设备

图13是示出了根据示例实施例的示例移动设备1300的框图。移动设备1300可以包括处理器1302。处理器1302可以是适用于移动设备的各种不同类型的商用的处理器中的任意一个(例如，XScale架构微处理器、没有互锁管线级(MIPS)架构处理器的微处理器、或者另一类型的处理器1302)。处理器1302通常可访问存储器1304(例如，随机存取存储器(RAM)、闪存或其它类型的存储器)。存储器1304可以适于存储操作系统(OS)1306以及应用程序1308，例如可以向用户提供基于位置的服务(LBS)的启用移动位置的应用。处理器1302可以直接或者经由合适的中间硬件连接到显示器1310以及一个或多个输入/输出(I/O)设备1312，例如键盘、触摸板传感器、麦克风等。类似地，在一些实施例中，处理器1302可以连接到与天线1316对接的收发机1314。根据移动设备1300的性质，收发机1314可以配置为经由天线1316发送和接收蜂窝网络信号、无线数据信号或其它类型的信号。此外，在一些配置中，GPS接收机1318还可以利用天线1316来接收GPS信号。

模块、组件和逻辑

某些实施例在本文中被描述为包括逻辑或多个组件、模块或机构。模块可以构成软件模块(例如(1)实施在非暂时性机器可读介质上的代码，或(2)以传输信号实施的代码)或硬件实现的模块。硬件实现的模块是能够执行特定操作并可以按特定方式来配置或布置的有形单元。在示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如独立计算机系统、客户端计算机系统或服务器计算机系统)或一个或多个处理器可以由软件(例如，应用或应用部分)配置为进行操作以执行本文描述的某些操作的硬件实现的模块。

在各实施例中，硬件实现的模块可以用机械方式或电子方式来实现。例如，硬件实现的模块可以包括永久地被配置为执行某些操作的专用电路或逻辑(例如，硬件实现的模块可以是专用处理器，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。硬件实施的模块还可以包括暂时由软件配置以执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如，配置为被包含在通用处理器或其它可编程处理器中)。将清楚的是，对以机械方式在专用且永久配置的电路中或在暂时配置的电路(例如由软件配置)中实现硬件实现的模块的决定可能受到成本和时间考虑的驱动。

因此，短语“硬件实现的模块”应当被理解为包含有形实体，应当是物理构成的、永久配置(例如硬连线的)或暂时或瞬时配置(例如编程的)以在特定方式下工作以执行本文描述的特定操作的实体。考虑到其中硬件实现的模块是暂时配置的(例如编程的)实施例，每个硬件实现的模块不需要是在任意时刻都是已配置或已实例化的。例如，在硬件实施的模块包括使用软件来配置的通用处理器的情况下，通用处理器可以在不同时间被配置为各不同的硬件实施的模块。软件可以因此配置处理器，以例如在一个时刻构成特定硬件实施的模块，以及在不同时刻构成不同的硬件实施的模块。

硬件实现的模块可以向其它硬件实现的模块提供信息，并且可以从其它硬件实现的模块接收信息。因此，描述的硬件实现的模块可被看做是通信耦合的。在多个这种硬件实现的模块同时存在的情况下，可以通过信号传输(例如在连接硬件实现的模块的适当的电路和总线上)来实现通信。在多个硬件实现的模块在不同的时间被配置或实例化的实施例中，可以例如通过在多个硬件实现的模块可访问的存储器结构中对信息的存储和检索来实现这样的硬件实现的模块之间的通信。例如，一个硬件实现的模块可以执行操作，并且将该操作的输出存储在与该硬件实现的模块通信耦合的存储设备中。然后另一硬件实现的模块可以在之后的时间访问该存储设备以检索并处理所存储的输出。硬件实现的模块还可以发起与输入或输出设备的通信，并且能够对资源(例如信息的集合)执行操作。

本文描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由临时配置(例如通过软件)或永久配置为执行相关操作的一个或多个处理器执行。无论是临时还是永久地配置，这样的处理器可以构成进行操作以执行一个或多个操作或功能的处理器实现的模块。在一些示例实施例中，如本文中使用的“模块”包括处理器实现的模块。

类似地，本文中描述的方法可以至少部分由处理器实现。例如，方法的至少一些操作可由一个或多个处理器或处理器实现的模块执行。某些操作的执行可以分布在一个或多个处理器中，并不只驻留在单个机器中，而是跨多个机器来部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器或处理器可以位于单个地点(例如在家庭环境、办公室环境或服务器群中)，而在其他实施例中，处理器可以分布在多个地点。

一个或多个处理器还可以操作以支持在“云计算”环境下的相关操作的执行或作为“软件即服务”(SaaS)的相关操作的执行。例如，至少一些操作可以由一组计算机(例如，包括处理器的机器)来完成，这些操作是可经由网络(例如，互联网)以及经由一个或多个适当的接口(例如，应用程序接口(API))来访问的。

电子装置和系统

示例实施例可以用数字电子电路或者用计算机硬件、固件、软件或它们的组合来实现。示例实施例可以使用计算机程序产品(例如在信息载体中有形地表示的计算机程序)来实现，信息载体例如是由数据处理装置执行的机器可读介质或用于控制数据处理装置的操作的机器可读介质，数据处理装置例如是可编程处理器、计算机或多个计算机。

可以以任何形式的编程语言来编写计算机程序，该编程语言包括：编译或解释语言，并且可以以任何形式来部署计算机程序，包括部署为独立的程序或者部署为适合于用于计算环境的模块、子例程，或者其它单元。计算机程序可以被配置为在一个计算机执行或在位于一个地点处的多个计算机上执行或者在分布在多个地点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。

在示例实施例中，操作可以通过一个或多个可编程处理器执行计算机程序来执行，以通过操作输入数据并产生输出来执行功能。方法操作还可以通过由专用逻辑电路(例如，FPGA或ASIC)来执行，并且示例实施例的装置可以实现为专用逻辑电路。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般相互远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行并且相互具有客户端-服务器关系的计算机程序来生成。在使用可编程计算系统的实施例中，将清楚的是，需要考虑硬件架构和软件架构二者。具体地，将清楚的是，在永久配置的硬件(例如ASIC)中、在暂时配置的硬件中(例如软件与可编程处理器的组合)、或是在永久配置的与暂时配置的硬件的组合中实现特定功能可以是设计选择。下文是在各种示例实施例中可以部署的硬件架构(例如机器)和软件架构。

示例机器架构和机器可读介质

图14是具有计算机系统1400的示例形式的机器的框图，在所述计算机系统中，可以执行指令以使所述机器执行本文讨论的任意一个或多个方法。在一个示例实施例中，机器可以是图2的用于监测车辆的示例装置200。在备选实施例中，机器可以作为独立设备来操作，或者可以连接(例如联网)到其它机器。在连网部署中，该机器可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器或客户端机器的能力进行操作，或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器进行操作。机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助手(PDA)、蜂窝电话、web小应用、网络路由器、交换机或桥接器、或能够(顺序地或以其他方式)执行指定要由机器进行动作的指令的任意机器。此外，尽管只示出了单个机器，但是术语“机器”还应当被视为包括单独或共同地执行指令集合(或多个集合)以执行本文描述的任意一个或多个方法的机器的任意集合。

示例计算机系统1400包括处理器1402(例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或这二者)、主存储器1404和静态存储器1406，它们经由总线1408相互通信。计算机系统1400还可包括视频显示单元1410(例如液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))。计算机系统1400还包括字母数字输入设备1412(例如键盘)、用户界面(UI)导航(或光标控制)设备1414(例如鼠标)、磁盘驱动单元1416、信号产生设备1418(例如扬声器)、以及网络接口设备1420。

机器可读介质

驱动单元1416包括机器可读介质1422，在该机器可读介质1422上存储了具体实现本文描述的任何一个或多个方法或功能或由本文描述的任何一个或多个方法或功能使用的数据结构和指令1424(例如软件)的一个或多个集合。在计算机系统1400执行指令1424时，指令1124还可以完全地或至少部分地位于主存储器1404中和/或位于处理器1402中，主存储器1404和处理器1402还构成机器可读介质1422。指令1424也可以驻留在静态存储器1406内。

尽管在示例性实施例中，机器可读介质1422被示出为单个介质，但是术语“机器可读介质”可以包括存储一个或多个数据结构或指令1424的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的缓存和服务器)。术语“机器可读介质”还应当被视为包括能够存储、编码或承载用于由该机器执行并且使该机器执行本发明的方法中的任意一个或多个的指令1424或者能够存储、编码或承载由此类指令1424利用或与此类指令1424相关联的数据结构的任意有形介质。术语“机器可读介质”因此应当被看做包括但不限于：固态存储器以及光学和磁介质。机器可读介质1422的具体示例包括：非易失性存储器，其以示例的形式包括半导体存储器设备，例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))、以及闪存设备；磁盘，例如内部硬盘和可拆卸盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。

传输介质

指令1424还可以使用传输介质来在通信网络1426上发送或接收。可以使用网络接口设备1420以及多个已知传输协议中的任意一个(例如超文本传输协议(HTTP))来传输指令1424。通信网络1426的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、互联网、移动电话网络、简易老式电话(“POTS”)网络以及无线数据网络(例如WiFi和WiMAX网络)。术语“传输介质”应当被看做包括能够存储、编码或承载用于由机器执行的指令1424的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其它无形介质，以促进这样的指令1424的通信。传输介质是机器可读介质的实施例。

下面的编号示例是实施例。

1、一种用于确定维护问题的装置，所述装置包括：

使用硬件设备实现的音频分析模块，用于获取音频信号并分析所述音频信号以生成音频签名；

签名分析模块，用于基于所述音频签名来识别组件的特性；以及

动作模块，用于基于所述组件的特性来确定动作。

2、根据示例1所述的装置，其中，所述签名分析模块还被配置为基于所述音频签名来识别所述组件。

3、根据示例1或示例2所述的装置，其中，所述签名分析模块还被配置为基于所述音频签名来识别组件类型。

4、根据示例1至3中任一项所述的装置，其中，所述动作的确定基于车辆的位置。

5、根据示例1至4中任一项所述的装置，其中，所述动作的确定基于车辆的速度。

6、根据示例1至5中任一项所述的装置，其中，所述动作的确定基于车辆的加速度。

7、根据示例1至6中任一项所述的装置，其中，所述动作的确定基于监测到的温度。

8、根据示例1至7中任一项所述的装置，还包括训练模块，用于将所述音频签名存储在签名库中，并根据所述组件的特性来生成索引。

9、根据示例1至8中任一项所述的装置，还包括训练模块，用于将所述音频签名存储在签名库中，并根据所述组件的标识或所述组件的类型生成索引。

10、根据示例1至9中任一项所述的装置，其中，通过将所述音频签名与签名库中的一个或多个签名进行比较来识别所述特性。

11、根据示例1至10中任一项所述的装置，还包括音频预处理模块，用于隔离所述音频信号中的一个或多个声音。

12、根据示例1至11中任一项所述的装置，其中，响应于接收到测量请求，并且响应于所述音频信号的显著变化，在预先安排的时间定期地监测声音。

13、根据示例1至12中任一项所述的装置，其中，分析所述音频信号是基于音频波形的特性，所述特性包括频率范围、节奏、声共振或多个频率范围中的每个频率范围中的功率。

14、一种确定维护问题的方法，所述方法包括：

获取音频信号并分析所述音频信号以生成音频签名；

基于所述音频签名来识别组件的特性；以及

基于所述组件的特性来确定动作。

15、根据示例14所述的方法，还包括基于所述音频签名来识别所述组件。

16、根据示例14或示例15所述的方法，还包括基于所述音频签名来识别组件类型。

17、根据示例14至16中任一项所述的方法，还包括将所述音频签名存储在签名库中，并根据所述组件的特性生成索引。

18、根据示例14至17中任一项所述的方法，其中，通过将所述音频签名与签名库中的一个或多个签名进行比较来识别所述特性。

19、根据示例14至18中任一项所述的方法，其中，分析所述音频信号是基于音频波形的特性，所述特性包括频率范围、节奏、声共振或多个频率范围中的每个频率范围中的功率。

20、一种包括指令的非易失性机器可读存储介质，其中当所述指令由一个或多个机器执行时，使所述一个或多个机器执行包括以下各项的操作：

获取音频信号并分析所述音频信号以生成音频签名；

基于所述音频签名来识别组件的特性；以及

基于所述组件的特性来确定动作。

21、一种承载机器可读指令的机器可读介质，所述指令在被机器的至少一个处理器执行时，使得所述机器执行根据示例14至19中任一项所述的方法。

尽管已经参照特定示例实施例描述了实施例，将显而易见的是：可以在不脱离本发明的更宽泛的范围的情况下对这些实施例做出各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。形成可以实现主题的具体实施例的一部分的附图是通过说明而不是限制的方式示出的。充分详细地描述示出的实施例以使得本领域技术人员能够实现本文公开的教导。可以利用并得出其他实施例，从而可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构和逻辑上的替换和改变。因此，该“具体实施方式”部分不应当看做是限制意义，并且各种实施例的范围仅通过所附权利要求以及权利要求的等同物的全部范围来限定。

本发明主题的这些实施例被单独地和/或统一地由术语“发明”来指代，其仅是为了方便，而不是旨在主动将本申请的范围限制为任意单个发明或发明构思(如果实际上不止一个被公开的话)。因此，尽管本文示出并描述了特定实施例，应当理解，适于实现相同目的的任意设置都可以用于替换所示出的特定实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任意和所有的适应性修改或变化。通过研究上述内容，上述实施例的组合以及本文中没有具体描述的其它实施例对于本领域技术人员来说将是明显的。

提供本公开的摘要以允许读者快速确定本技术公开的性质。应理解，其并不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上文的具体实施方式中，可以看出，出于简化本公开的目的，将各种特征一起组合为单个实施例。这种公开方式不应被解释为反映了要求保护的实施例需要比每一个权利要求中明确记载的特征更多特征的意图。相反地，如以下权利要求所反映的那样，发明主题具有比所公开的单一实施例的所有特征更少的特征。因此，下述权利要求被并入具体实施方式中，每个权利要求作为单独的实施例独立存在。

Claims (20)

1.一种用于监测车辆的装置，所述装置包括：

处理器；

存储器，其存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行包括以下各项的操作：

获取音频信号并对所述音频信号进行分析以生成音频签名；以及

基于所述音频签名生成列表模板，并基于所述列表模板推荐维护活动。

2.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括基于所述音频签名来识别对象，所述列表模板对应于所述对象。

3.根据权利要求2所述的装置，所述操作还包括基于所述音频签名来识别所述对象的特性。

4.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括将所述音频签名存储在签名库中并且根据对象类型生成索引。

5.根据权利要求2所述的装置，所述操作还包括将所述音频签名存储在签名库中，并且根据所述对象的标识或所述对象的特性生成索引。

6.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括通过将所述音频签名与签名库中的一个或多个签名进行比较来识别对象类型。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，生成所述列表模板包括预填充所述列表模板。

8.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括隔离所述音频信号中的一个或多个声音。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，响应于接收到测量请求、响应于所述音频信号中的实质变化、周期性地、以及在预定时间执行对所述音频信号的分析。

10.根据权利要求2所述的装置，其中分析操作对所述对象发出的声音进行分析以确定用户的行为。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，分析操作是基于音频波形的特性，包括频率范围、节奏、声谐振或多个频率范围中每个频率范围的功率。

12.一种用于监测车辆的方法，所述方法包括：

获取音频信号并对所述音频信号进行分析以生成音频签名；以及

基于所述音频签名生成列表模板，并基于所述列表模板推荐维护活动。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于所述音频签名来识别对象，所述列表模板对应于所述对象。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括基于所述音频签名来识别所述对象的特性。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述音频签名存储在签名库中并且根据对象类型生成索引。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述音频签名存储在签名库中，并且根据所述对象的标识或所述对象的特性生成索引。

17.根据权利要求12所述的方法，还包括通过将所述音频签名与签名库中的一个或多个签名进行比较来识别对象类型。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，生成所述列表模板包括预填充所述列表模板。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，分析操作是基于音频波形的特性，包括频率范围、节奏、声谐振或多个频率范围中每个频率范围的功率。

20.一种包含指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由机器的处理器执行时使所述机器执行包括以下各项的操作：

获得音频信号并对所述音频信号进行分析以生成音频签名；以及

基于所述音频签名生成列表模板，并基于所述列表模板推荐维护活动。

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