DE102008047473B4 - Method and device for locating a defective component of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Lokalisierung eines defekten Bauteils eines Fahrzeugs (10),
wobei an mindestens einer Stelle (12) im Innenraum (13) des Fahrzeugs (10) Schallinformationen erfasst werden, und
wobei mittels einer blinden Quellentrennung abhängig von den Schallinformationen das defekte Bauteil lokalisiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Datenbank (3) erstellt wird, in welcher für mehrere vorbestimmte defekte Bauteile eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung eines Standortes des jeweiligen vorbestimmten defekten Bauteils und einer Lage der entsprechenden mindestens einen Stelle (12), an welcher die Schallinformation des jeweiligen vorbestimmten defekten Bauteils für die Datenbank (3) erfasst wird, abgespeichert werden und in welcher für mehrere vorbestimmte Störsignale eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung eines Ausgangsortes des jeweiligen vorbestimmten Störsignals und einer Lage der entsprechenden mindestens einen Stelle (12), an welcher die Schallinformation des jeweiligen vorbestimmten Störsignals für die Datenbank (3) erfasst wird, abgespeichert werden, und dass mittels einer statistischen Analyse der erfassten Schallinformationen, welche aktuell an der mindestens einen Stelle (12) im Innenraum (13) erfasst werden, unter Verwendung der in der Datenbank (3) gespeicherten Signaleigenschaften und Zuordnungen das defekte Bauteil lokalisiert wird.

Figure DE102008047473B4_0000
Method for locating a defective component of a vehicle (10),
wherein sound information is detected at at least one location (12) in the interior (13) of the vehicle (10), and
wherein the defective component is localized by means of a blind source separation depending on the sound information,
characterized in that
a database (3) is created, in which for several predetermined defective components a respective signal property and an assignment of a location of the respective predetermined defective component and a position of the corresponding at least one point (12) to which the sound information of the respective predetermined defective component the database (3) is detected, stored and in which for a plurality of predetermined interference signals a respective signal property and an assignment of a starting point of the respective predetermined interference signal and a position of the corresponding at least one point (12) at which the sound information of the respective predetermined interference signal for the database (3) is detected, stored, and that by means of a statistical analysis of the detected sound information, which are currently detected at the at least one point (12) in the interior (13), using the signals stored in the database (3) properties and assignments the defective component is localized.
Figure DE102008047473B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um ein defektes Bauteil innerhalb eines Fahrzeugs zu lokalisieren.The present invention relates to a method and apparatus for locating a defective component within a vehicle.

Aus der DE 10 2004 034 749 A1 ist eine Diagnosevorrichtung bekannt, geeignet zur Speicherung und vorzugsweise auch Ortung von unerwünschten vom Fahrzeugführer im Fahrgastraum wahrnehmbaren Störgeräuschen, insbesondere von sporadisch unter bestimmten Betriebsbedingungen auftretenden Störgeräuschen. Mittels dieser Diagnosevorrichtung wird eine leichtere Diagnose, vorzugsweise auch Lokalisierung bzw. Ortung, und/oder Ursachenfindung und/oder Beseitigung der Störquelle in der Werkstatt ermöglicht. Die Speicherung wird automatisch und/oder manuell ausgelöst und erfasst vorzugsweise Parameter der momentanen Betriebsbedingungen, damit diese insbesondere bei sporadisch auftretenden Störgeräuschen in der Werkstatt analysiert bzw. ausgewertet und abgestellt bzw. beseitigt werden können.From the DE 10 2004 034 749 A1 a diagnostic device is known, suitable for storing and preferably also locating unwanted perceptible noise from the driver in the passenger compartment noise, especially of sporadically occurring under certain operating conditions noise. By means of this diagnostic device, an easier diagnosis, preferably also localization or locating, and / or cause identification and / or elimination of the source of interference in the workshop is made possible. The storage is triggered automatically and / or manually and preferably detects parameters of the current operating conditions, so that they can be analyzed or evaluated and turned off or eliminated especially in sporadically occurring noise in the workshop.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2007 051 261 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur akustischen Beurteilung eines Kraftfahrzeuges bekannt, umfassend mindestens ein Mikrofon, mittels dessen akustische Signale des Kraftfahrzeuges aufgenommen werden, und eine Auswerteeinheit, wobei mittels der Auswerteeinheit die erfassten akustischen Signale vorverarbeitet werden, die vorverarbeiteten Signale Analyseverfahren zur Ermittlung von Merkmalen unterzogen werden, die Merkmale in Klassen klassifiziert werden und das Klassifizierungsergebnis mit einer Referenz-Klassifizierung verglichen wird.From the post-published DE 10 2007 051 261 A1 are known a method and a device for the acoustic assessment of a motor vehicle, comprising at least one microphone, are recorded by means of which acoustic signals of the motor vehicle, and an evaluation, wherein by means of the evaluation unit, the detected acoustic signals are preprocessed, the preprocessed signals analysis method for determining features the features are classified into classes and the classification result is compared to a reference classification.

Ferner wird eine blinde Quellentrennung in Jerome Antoni, „Robust Separation of vibration components using short-time fourier transform“, Surveillance 5 CETIM Senlis, 11.-13. Oktober 2004, und in Jörn Anemüller et. al., „Blinde akustische Quellentrennung im Frequenzbereich“, Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V., Fortschritte der Akustik - DAGA98, Oldenburg, 1998 , beschrieben.Furthermore, a blind source separation in Jerome Antoni, "Robust Separation of vibration components using short-time Fourier transform", Surveillance 5 CETIM Senlis, 11.-13. October 2004, and in Jörn Anemüller et. al., "Blind Acoustic Source Separation in the Frequency Domain", German Society for Acoustics eV, Advances in Acoustics - DAGA98, Oldenburg, 1998 , described.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein defektes Bauteil aufgrund der von diesem defekten Bauteil erzeugten Geräusche zu lokalisieren, welche sich von den Geräuschen unterscheiden, die von einem entsprechenden fehlerfreien Bauteil erzeugt werden. The present invention has as its object to locate a defective component due to the noise generated by this defective component, which differ from the noise generated by a corresponding defect-free component.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Lokalisierung eines defekten Bauteils nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Lokalisierung eines defekten Bauteils nach Anspruch 10 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method for locating a defective component according to claim 1 and a device for locating a defective component according to claim 10.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Lokalisierung eines defekten Bauteils eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei werden an mindestens einer Stelle im Innenraum des Fahrzeugs Schallinformationen erfasst und abhängig von diesen Schallinformationen mittels eines Verfahrens der blinden Quellentrennung (BSS („Blind Signal Separation“ oder „Blind Source Separation“)) das defekte Bauteil lokalisiert.In the context of the present invention, a method for locating a defective component of a vehicle is provided. In this case, sound information is detected at at least one point in the interior of the vehicle and the defective component is localized as a function of this sound information by means of a method of blind source separation (BSS ("blind signal separation" or "blind source separation")).

Mittels der blinden Quellentrennung werden ausgehend von den erfassten Schallinformationen Quellsignale rekonstruiert, unter welchen sich dann auch die Quellsignale des defekten Bauteils befinden. Wenn die Quellsignale des defekten Bauteils einmal bestimmt worden sind, können dann über die Signaleigenschaften dieser Quellsignale des defekten Bauteils und/oder über Laufzeiten von den Quellsignalen des defekten Bauteils der Standort des defekten Bauteils lokalisiert werden.By means of the blind source separation, source signals are reconstructed on the basis of the acquired sound information, under which source signals of the defective component are then also located. Once the source signals of the defective component have been determined, the location of the defective component can then be localized via the signal properties of these source signals of the defective component and / or over propagation times of the source signals of the defective component.

Insbesondere wird mittels der blinden Quellentrennung mindestens eine invertierte Schallübertragungsfunktion von der mindestens einen Stelle zu dem defekten Bauteil geschätzt. Ausgehend von dieser mindestens einen invertierten Schallübertragungsfunktion kann dann mindestens eine Laufzeit eines Schalls von dem defekten Bauteil zu der mindestens einen Stelle geschätzt oder bestimmt werden. Über diese mindestens eine Laufzeit kann dann das defekte Bauteil lokalisiert werden.In particular, at least one inverted sound transmission function is estimated from the at least one location to the defective component by means of the blind source separation. Starting from this at least one inverted sound transmission function, at least one transit time of a sound from the defective component to the at least one location can then be estimated or determined. About this at least one runtime can then be located the defective component.

Die an der mindestens einen Stelle erfassten Schallinformationen werden von mehreren Quellsignalen erzeugt, unter welchen sich auch das Quellsignal des defekten Bauteils (vorausgesetzt es gibt ein solches) befindet. Mittels der blinden Quellentrennung werden die invertierten Schallübertragungsfunktionen von der mindestens einen Stelle, an welcher die Schallinformationen erfasst werden, zu den Quellsignalen geschätzt, wodurch dann auch die mindestens eine invertierte Schallübertragungsfunktion von der mindestens einen Stelle zu dem defekten Bauteil bzw. zu dem Quellsignal des defekten Bauteils ermittelt wird. Wenn es sich bei der mindestens einen Stelle also beispielsweise um drei Stellen handelt, an welchen Schallinformationen erfasst werden, dann werden über die blinde Quellentrennung drei inverse Schallübertragungsfunktionen von diesen drei Stellen jeweils zu der Stelle des defekten Bauteils geschätzt. Ausgehend von diesen drei invertierten Schallübertragungsfunktionen können dann drei Laufzeiten des Schalls von dem defekten Bauteil zu der entsprechenden der drei Stellen bestimmt oder geschätzt werden.The sound information acquired at the at least one location is generated by a plurality of source signals, among which is also the source signal of the defective component (provided there is one). By means of the blind source separation, the inverted sound transmission functions are estimated from the at least one location at which the sound information is detected to the source signals, whereby then the at least one inverted sound transmission function of the at least one point to the defective component or to the source signal of the defective Component is determined. For example, if the at least one location is three locations at which sound information is detected, then three inverse sound transmission functions from each of these three locations are estimated to be the location of the defective component via the blind source separation. Based on these three inverted sound transmission functions, three transit times of the sound from the defective component to the corresponding one of the three locations can then be determined or estimated.

Aus der Laufzeit kann die Entfernung des defekten Bauteils von der jeweiligen Stelle ermittelt werden, wodurch häufig bereits das defekte Bauteil lokalisiert werden kann. Befinden sich mehrere unter Verdacht stehende Bauteile im selben Abstand von der Stelle können entweder die Signaleigenschaften des Quellsignals des defekten Bauteils analysiert werden, um das defekte Bauteil und dadurch den Standort des defekten Bauteils zu bestimmen, oder aber es wird die Laufzeit des Schalls von dem defekten Bauteil zu einer anderen Stelle (wenn die mindestens eine Stelle mindestens zwei Stellen umfasst) bestimmt, wodurch der Standort des defekten Bauteils weiter eingeschränkt und dadurch schließlich bestimmt werden kann.From the term of the removal of the defective component can be determined by the respective location, which often already the defective component can be located. Are several under Suspected components at the same distance from the location can either analyze the signal properties of the source signal of the defective component to determine the defective component and thereby the location of the defective component, or else the propagation time of the sound from the defective component to another Position determined (if the at least one location includes at least two digits), whereby the location of the defective component can be further limited and thereby finally determined.

Zur Unterstützung der Lokalisierung des defekten Bauteils mittels der blinden Quellentrennung kann auch ein Vorwissen über Schallübertragungseigenschaften vorbestimmter Quellsignale, z.B. bestimmter defekter Bauteile oder bestimmter Störsignale (z.B. Windgeräusche, Rollgeräusche), innerhalb des Fahrzeugs und über Signaleigenschaften dieser vorbestimmten Quellensignale ermittelt werden. Durch Berücksichtigung dieses Vorwissens kann die blinde Quellentrennung das defekte Bauteil dann auch lokalisieren, wenn die Schallinformationen nur an wenigen Stellen (beispielsweise nur an einer oder nur an zwei Stellen) erfasst werden.In order to support the localization of the defective component by means of the blind source separation, a prior knowledge of sound transmission properties of predetermined source signals, e.g. certain faulty components or specific spurious signals (e.g., wind noise, rolling noise) within the vehicle and signal characteristics of these predetermined source signals. By taking into account this prior knowledge, the blind source separation can also localize the defective component if the sound information is detected only in a few places (for example, only at one or only two places).

Dabei umfasst das Vorwissen über die Schallübertragungseigenschaften und über die Signaleigenschaften der vorbestimmten Quellsignale auch

  • • Laufzeiten vom Erzeugungspunkt der Quellsignale zu der Stelle / den Stellen, an welcher/n die Schallinformationen erfasst werden,
  • • spektrale Leistungen (Oktav- und/oder Terzspektren) der Quellsignale, und
  • • psychoakustische Größen.
In this case, the prior knowledge about the sound transmission properties and about the signal properties of the predetermined source signals also includes
  • • transit times from the point of generation of the source signals to the point (s) at which the sound information is acquired,
  • • spectral powers (octave and / or third octave spectra) of the source signals, and
  • • Psychoacoustic variables.

Die psychoakustischen Größen und Parameter sind dabei insbesondere die Lautheit (Einheit sone), Schärfe (Einheit acum), Tonhöhe (Einheit mel), Rauigkeit (Einheit asper) und Schwankungsstärke (Einheit vacil). Die psychoakustischen Größen beschreiben den Zusammenhang zwischen der menschlichen Empfindung von Schall als Hörereignis und den physikalischen Schallfeldgrößen als Schallereignis. Die psychoakustischen Größen können vorteilhafterweise eingesetzt werden, wenn ein Geräusch eines defekten Bauteils von einem Menschen, beispielsweise dem Fahrer des betroffenen Fahrzeugs, beschrieben wird, um dadurch eine Vorauswahl von möglichen das Geräusch verursachenden defekten Bauteilen zu ermitteln.The psychoacoustic quantities and parameters are in particular the loudness (unit sone), sharpness (unit acum), pitch (unit mel), roughness (unit asper) and fluctuation strength (unit vacil). The psychoacoustic quantities describe the relationship between the human perception of sound as a hearing event and the physical sound field parameters as a sound event. The psychoacoustic quantities can advantageously be used when a sound of a defective component is being described by a human, for example the driver of the affected vehicle, in order thereby to determine a pre-selection of possible defective components causing the noise.

Unter dem Vorwissen über die Schallübertragungseigenschaften wird hier nicht das Wissen über die gesamten Schallübertragungseigenschaften mit all ihren Details verstanden, sondern nur ein Vorwissen über einen Teil dieser Schallübertragungseigenschaften verstanden. Darüber hinaus werden erfindungsgemäß Informationen in einer Datenbank abgespeichert. Diese Informationen umfassen für mehrere vorbestimmte defekte Bauteile eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung vom Standort des jeweiligen defekten Bauteils zu dem Standort eines Sensors (z.B. Mikrophons), mit welchem die Schallinformationen des jeweiligen defekten Bauteils erfasst werden. Mit anderen Worten ist die in der Datenbank abgespeicherte Information von dem jeweiligen Standort des Bauteils und von dem jeweiligen Standort, an welchem die Schallinformationen aufgenommen werden, abhängig. Darüber hinaus umfassen diese in der Datenbank abgespeicherten Informationen insbesondere auch Informationen über mehrere vorbestimmte Störsignale, wie z.B. Windgeräusche, Rollgeräusche. Dabei wird in ähnlicher Weise wie bei den vorbestimmten defekten Bauteilen für jedes vorbestimmte Störsignal die jeweilige Signaleigenschaft und der Ort, an welchem das Störsignal entsteht, und der Ort, an welchem die Schallinformationen aufgenommen werden, bestimmt und in der Datenbank abgelegt. Mit diesen in der Datenbank abgespeicherten Informationen wird dann die Lokalisierung des defekten Bauteils mittels der blinden Quellentrennung unterstützt.Under the prior knowledge of the sound transmission properties is not understood here the knowledge of the entire sound transmission properties with all their details, but understood only a prior knowledge of a part of these sound transmission properties. In addition, according to the invention, information is stored in a database. This information includes, for a plurality of predetermined defective components, a respective signal characteristic and an assignment from the location of the respective defective component to the location of a sensor (e.g., microphone) with which the sound information of the respective defective component is detected. In other words, the information stored in the database depends on the respective location of the component and on the respective location at which the sound information is recorded. In addition, these information stored in the database also includes, in particular, information about a plurality of predetermined interfering signals, e.g. Wind noise, rolling noise. In this case, in a similar manner as in the case of the predetermined defective components, the respective signal property and the location at which the interference signal arises, and the location at which the acoustic information is recorded, are determined for each predetermined interference signal and stored in the database. With these information stored in the database, the localization of the defective component is then supported by means of the blind source separation.

Das Vorwissen und die in der Datenbank gespeicherten Informationen beziehen sich dabei nur auf einen Teil erwarteter Störquellen (z.B. Reifengeräusche, Windgeräusche vom Spiegel des Fahrzeugs) und auf eine erste Schätzung der Übertragungsfunktionen für bekannte neuralgische Punkte (z.B. Motorlager). Durch dieses Vorwissen und die in der Datenbank gespeicherten Informationen kann die Anzahl der notwendigen Stellen im Innenraum, an welchen die Schallinformationen erfasst werden, verringert werden, indem insbesondere bekannte, unvermeidbare Störquellen „ausgeblendet“ werden.The prior knowledge and information stored in the database relates only to a portion of expected sources of disturbance (e.g., tire noise, wind noise from the mirror of the vehicle) and to a first estimate of transfer functions for known neuralgic points (e.g., engine mounts). Through this knowledge and the information stored in the database, the number of necessary places in the interior, at which the sound information is detected, can be reduced by "hiding" in particular known, unavoidable sources of interference.

Ausgehend von den Übertragungsfunktionen bekannter Störquellen und den erfassten Schallinformationen ermöglicht die vorliegende Erfindung die Bestimmung der Übertragungsfunktionen zu weiteren Schallquellen (abzüglich der bekannten Störquellen), worunter sich auch das Quellsignal des defekten Bauteils befindet. Anhand dieser Übertragungsfunktionen lässt sich dann mittels Invertierung frequenzabhängig die Laufzeit und damit das defekte Bauteile lokalisieren.Based on the transfer functions of known sources of interference and the recorded sound information, the present invention allows the determination of the transfer functions to other sound sources (minus the known sources of interference), including the source signal of the defective component is located. By means of these transfer functions, the runtime and thus the defective components can then be localized by means of inversion frequency-dependent.

Es ist erfindungsgemäß möglich, dass inverse Schallübertragungsfunktionen für einen bestimmten Fahrzeugtyp bestimmt werden und dann für jedes Fahrzeug dieses Fahrzeugtyps verwendet werden, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Lokalisierung des defekten Bauteils zu unterstützen.It is possible according to the invention that inverse sound transmission functions are determined for a particular vehicle type and then used for each vehicle of this vehicle type in order to support the method according to the invention for locating the defective component.

Dabei können die inversen Schallübertragungsfunktionen angepasst werden, indem bekannte Stoßanregungen eines Fahrwerks des Fahrzeugs, welche beispielsweise während einer Fahrt des Fahrzeugs aufgrund von Bodenunebenheiten auftreten, ausgewertet werden und die inversen Schallübertragungsfunktionen entsprechend angepasst oder geändert werden.In this case, the inverse sound transmission functions can be adapted by known shock excitations of a chassis of the vehicle, which occur, for example, during a drive of the vehicle due to uneven ground, are evaluated and the inverse sound transmission functions are adjusted or changed accordingly.

Bei der Bestimmung bzw. stationären Schätzung der inversen Schallübertragungsfunktionen mittels der blinden Quellentrennung kann vorteilhafterweise zumindest ein Parameter berücksichtigt werden, welcher ausgewählt ist aus folgender Menge:

  • • ein Lenkwinkel des Fahrzeugs
  • • eine Innentemperatur des Fahrzeugs,
  • • eine Außentemperatur des Fahrzeugs,
  • • eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs,
  • • Beschleunigungswerte des Fahrzeugs,
  • • auf das Fahrzeug einwirkende Kräfte und Drehmomente,
  • • aktuelle Tätigkeit der Bremsen des Fahrzeugs, und
  • • ein Öffnungsgrad von Fenstern und Schiebedach des Fahrzeugs.
In the determination or stationary estimation of the inverse sound transmission functions by means of the blind source separation, advantageously at least one parameter can be taken into account, which is selected from the following set:
  • • a steering angle of the vehicle
  • An internal temperature of the vehicle,
  • An outside temperature of the vehicle,
  • A driving speed of the vehicle,
  • Acceleration values of the vehicle,
  • • forces and torques acting on the vehicle,
  • • current activity of the brakes of the vehicle, and
  • • A degree of opening of windows and sunroof of the vehicle.

Unter der aktuellen Tätigkeit der Bremsen wird dabei die Information verstanden, ob die Bremsen das Fahrzeug abbremsen und wenn dies der Fall ist, wie stark die Bremswirkung ist.Under the current activity of the brakes while the information is understood whether the brakes brake the vehicle and if so, how strong the braking effect.

Diese Parameter können leicht über einen CAN-Bus des Fahrzeugs ermittelt werden und sollten auf ein normiertes Modell abgebildet werden.These parameters can be easily determined via a CAN bus of the vehicle and should be mapped to a normalized model.

Zur Bestimmung der inversen Schallübertragungsfunktionen mittels der blinden Quellentrennung können auch Ergebnisse von Vormessungen verwendet werden. Dabei können diese Vormessungen Impulsantworten von mindestens einem Objekt umfassen, welches aus folgender Menge ausgewählt ist:

  • • ein Rad des Fahrzeugs,
  • • ein Außenspiegel des Fahrzeugs, und
  • • ein Spritzwand des Fahrzeugs.
For the determination of the inverse sound transmission functions by means of the blind source separation also results of pre-measurements can be used. These pre-measurements may include impulse responses from at least one object selected from the following:
  • A wheel of the vehicle,
  • • an exterior mirror of the vehicle, and
  • • a bulkhead of the vehicle.

Damit werden die wichtigsten Störereinleitungsstellen bezüglich von Rollgeräuschen (durch die Räder), von Windgeräuschen (durch die Außenspiegel) und von Motorgeräuschen (durch die Spritzwand) bei der Bestimmung der inversen Schallübertragungsfunktionen mittels der blinden Quellentrennung vorteilhafterweise berücksichtigt, indem die verschiedenen vorab bestimmten Impulsantworten, welche beispielsweise einfach durch eine Verzögerung und eine Amplitude definiert sind, dem adaptiven erfindungsgemäßen Verfahren vorgegeben werden, so dass sich das erfindungsgemäße Verfahren bei der Konvergenz auf die Feinabstimmung und die Lokalisierung des defekten Bauteils konzentrieren kann.Thus, the most important fault introduction points with respect to rolling noise (by the wheels), wind noise (through the exterior mirrors) and engine noise (through the bulkhead) in the determination of the inverse sound transmission functions by means of the blind source separation are advantageously taken into account by the various predetermined impulse responses For example, are defined simply by a delay and an amplitude, the adaptive method according to the invention are given, so that the inventive method can concentrate in the convergence on the fine-tuning and localization of the defective component.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, dass Situationen erkannt werden, in welchen breitbandige Anregungssignale, welche beispielsweise durch das Schlagen bei der Überfahrt von Betonplattengrenzen auf der Autobahn im Fahrzeug auftreten, erzeugt werden. Wenn diese Situationen erkannt werden, werden in den erfassten Schallinformationen (an den zweiten Stellen) Signalanteile der verschiedenen Schallübertragungsfunktionen getrennt, um dadurch auch die inversen Schallübertragungsfunktionen zu trennen und damit zu bestimmen.In addition, it is possible according to the invention to recognize situations in which broadband excitation signals, which occur, for example, as a result of hitting the passage of concrete slab boundaries on the motorway in the vehicle, are generated. When these situations are detected, signal components of the various sound transmission functions are separated in the recorded sound information (in the second places), thereby also separating and thus determining the inverse sound transmission functions.

Des Weiteren ist es möglich, dass das Vorhandensein der breitbandigen Anregungssignale verwendet wird, um einzelne der Schallübertragungsfunktionen und damit die entsprechenden inversen Schallübertragungsfunktionen zu bestimmen.Furthermore, it is possible that the presence of the broadband excitation signals is used to determine individual ones of the sound transmission functions and thus the corresponding inverse sound transmission functions.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Lokalisierung eines defekten Bauteils eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung mindestens ein Mikrophon, einen Speicher und eine Recheneinheit. Mittels des mindestens einen Mikrophons, welches an mindestens einer Stelle im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet ist, werden Schallinformationen erfasst. Die Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Recheneinheit die Schallinformationen mittels eines Verfahrens der der blinden Quellentrennung auswertet, um dadurch das defekte Bauteil zu lokalisieren.In the context of the present invention, a device for locating a defective component of a vehicle is also provided. In this case, the device comprises at least one microphone, a memory and a computing unit. By means of the at least one microphone, which is arranged at at least one point in the interior of the vehicle, sound information is detected. The device is designed in such a way that the arithmetic unit evaluates the sound information by means of a method of blind source separation in order to thereby locate the defective component.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Anschluss an einen CAN-Bus des Fahrzeugs. Dabei bestimmt die Recheneinheit mit Hilfe der blinden Quellentrennung inverse Schallübertragungsfunktionen, über welche dann abhängig von den Schallinformationen an der mindestens einen Stelle Quellsignale hergeleitet werden können. Durch eine Auswertung der Quellsignale lokalisiert die Recheneinheit schließlich das defekte Bauteil. Dabei berücksichtigt die Recheneinheit bei der Bestimmung der inversen Schallübertragungsfunktionen zumindest einen Parameter, welchen die Recheneinheit über den CAN-Bus erfasst. Dieser zumindest eine Parameter ist ausgewählt aus folgender Gruppe:

  • • ein Lenkwinkel des Fahrzeugs
  • • eine Innentemperatur des Fahrzeugs,
  • • eine Außentemperatur des Fahrzeugs, und
  • • eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs,
  • • Beschleunigungswerte des Fahrzeugs,
  • • auf das Fahrzeug einwirkende Kräfte und Drehmomente,
  • • aktuelle Tätigkeit der Bremsen des Fahrzeugs, und
  • • ein Öffnungsgrad von Fenstern und Schiebedach des Fahrzeugs.
In an embodiment according to the invention, the device comprises a connection to a CAN bus of the vehicle. In this case, the arithmetic unit uses the blind source separation to determine inverse sound transmission functions, via which source signals can then be derived at the at least one location as a function of the sound information. By evaluating the source signals, the arithmetic unit finally locates the defective component. In this case, when calculating the inverse sound transmission functions, the arithmetic unit takes into account at least one parameter which the arithmetic unit detects via the CAN bus. This at least one parameter is selected from the following group:
  • • a steering angle of the vehicle
  • An internal temperature of the vehicle,
  • • an outside temperature of the vehicle, and
  • A driving speed of the vehicle,
  • Acceleration values of the vehicle,
  • • forces and torques acting on the vehicle,
  • • current activity of the brakes of the vehicle, and
  • • A degree of opening of windows and sunroof of the vehicle.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet, um ein defektes Bauteil innerhalb eines Fahrzeugs zu lokalisieren. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann auch bei Schiffen, Flugzeugen oder gleisgebundenen Fahrzeugen eingesetzt werden.The present invention is particularly suitable for locating a defective component within a vehicle. Of course, the present invention is not limited to this preferred application, but can also be used in ships, aircraft or track-bound vehicles.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen im Detail mit Bezug zu den Figuren beschrieben.

  • In 1 ist schematisch die Grundidee der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • In 2 zeigt schematisch mögliche Schallquellen innerhalb eines Fahrzeugs, wobei ein von diesen Schallquellen erzeugter Schall über die Luft oder über den Fahrzeugkörper übertragen wird.
  • In 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens dargestellt.
  • In 4 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens dargestellt.
  • In 5 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens dargestellt.
  • In 6 ist eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens dargestellt.
  • In 7 ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lokalisierung eines defekten Bauteils dargestellt.
In the following, the present invention will be described with reference to preferred embodiments in detail with reference to the figures.
  • In 1 is schematically illustrated the basic idea of the present invention.
  • In 2 shows schematically possible sound sources within a vehicle, wherein a sound generated by these sound sources is transmitted via the air or over the vehicle body.
  • In 3 a first embodiment of a blind source separation based method according to the invention is shown.
  • In 4 A second embodiment of a method based on the blind source separation is shown.
  • In 5 A third embodiment of a method based on the blind source separation is shown.
  • In 6 a fourth embodiment of a blind source separation based method according to the invention is shown.
  • In 7 schematically a device according to the invention for the localization of a defective component is shown.

In 1 ist schematisch die Grundidee der vorliegenden Erfindung dargestellt. An mehreren ersten Stellen 11 befinden sich Schallquellen oder Schallsignale deren Mischung 15 an mehreren zweiten Stellen 12 über Mikrophone als entsprechende Sensorsignale 14 im Innenraum 13 des Fahrzeugs erfasst werden. Dazu werden die an den zweiten Stellen 12 erfassten Sensorsignale 14 mittels eines Algorithmus zur blinden Quellentrennung entmischt, um dadurch rekonstruierte Quellensignale 19 an den ersten Stellen 11 zu erzeugen. Diese rekonstruierten Quellensignale 19 werden auf Fehlergeräusche von einem defekten Bauteil analysiert, um dadurch das defekte Bauteil zu lokalisieren.In 1 is schematically illustrated the basic idea of the present invention. In several first places 11 are sound sources or sound signals their mixture 15 in several second places 12 via microphones as corresponding sensor signals 14 in the interior 13 of the vehicle. These are the second places 12 detected sensor signals 14 demixed by means of a blind source separation algorithm, thereby reconstructing source signals 19 in the first places 11 to create. These reconstructed source signals 19 are analyzed for faulty noise from a defective component to thereby locate the defective component.

Dabei kann ein Vorwissen über die Schallübertragungsfunktionen von Schall von den ersten Stellen 11 zu den zweiten Stellen 12 und über Signaleigenschaften vorbestimmter Störsignale oder defekter Bauteile eingesetzt werden, um ausgehend von den an den zweiten Stellen 12 erfassten Schallinformationen an den ersten Stellen 11 anhand seiner Schallsignale oder Geräusche ein defektes Bauteil zu lokalisieren.In this case, a prior knowledge of the sound transmission functions of sound from the first places 11 to the second places 12 and on signal characteristics of predetermined interference signals or defective components are used to starting from those at the second locations 12 recorded sound information in the first places 11 to locate a defective component based on its sound signals or noises.

Dabei wird berücksichtigt, dass die interessierenden Geräusche von dem defekten Bauteil von einer ganzen Reihe zusätzlicher Störgeräusche, wie Windgeräuschen, Motorgeräuschen, Reifenabrollgeräuschen, Stimmen von Insassen im Fahrzeug, usw. überlagert werden.It is considered that the noise of interest of the defective component of a whole set of additional noise, such as wind noise, engine noise, Reifenabrollgeräuschen, voices of passengers in the vehicle, etc. are superimposed.

Eine Anregung der Bauteile des Fahrzeugs (des defekten und der fehlerfreien) erfolgt dabei im Allgemeinen durch korrelierte Fahrbahnanregungen oder andere korrelierte Anregungsmechanismen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren von keinen unkorrelierten Quellensignalen ausgehen kann, was die Trennung der Quellensignale erschwert.An excitation of the components of the vehicle (the defective and the error-free) is generally carried out by correlated roadway excitations or other correlated excitation mechanisms, so that the inventive method can proceed from no uncorrelated source signals, which makes the separation of the source signals difficult.

Zur Lokalisierung des defekten Bauteils wird dabei das nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur blinden Quellentrennung eingesetzt, welches durch ein Vorwissen über die Übertragungsfunktionen von den ersten Stellen zu den zweiten Stellen und über Signaleigenschaften vorbestimmter Störsignale oder defekter Bauteile sowie durch angepasste Empfindlichkeiten für erwartete Schallquellen an den ersten Stellen unterstützt werden kann.For localizing the defective component, the method known from the prior art for blind source separation is used, which by a prior knowledge of the transfer functions from the first digits to the second digits and signal characteristics of predetermined noise or defective components as well as by adapted sensitivities for expected sound sources can be supported in the first places.

In 2 sind mehrere mögliche Schallquellen oder Bauteile 22, welche Schallwellen erzeugen, dargestellt. Diese Bauteile 22 werden über eine Fahrwerksanregung 20 zum Aussenden von Schallwellen angeregt. Der von den Bauteilen 22 erzeugte Schall wird dann über die Luft oder den Fahrzeugkörper zu den an den zweiten Stellen 12 stehenden Mikrophonen übertragen. Dabei gibt eine Luftschalltransfermatrix HL an, wie die von den Bauteilen 22 erzeugten Schallsignale zu den zweiten Stellen 12 übertragen werden während eine Körperschalltransfermatrix HK angibt, wie die von den Bauteilen 22 erzeugten Schallsignale zu den zweiten Stellen 12 übertragen werden.In 2 are several possible sound sources or components 22 , which produce sound waves, shown. These components 22 be about a chassis excitation 20 stimulated to send out sound waves. The one of the components 22 generated sound is then via the air or the vehicle body to those at the second locations 12 transferring standing microphones. There is an airborne sound transfer matrix H L on, like that of the components 22 generated sound signals to the second digits 12 be transferred during a structure-borne sound transfer matrix H K indicates how those of the components 22 generated sound signals to the second digits 12 be transmitted.

In 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens zur Lokalisierung eines defekten Bauteils dargestellt. Dabei erstellt das erfindungsgemäße Verfahren mit Hilfe eines Algorithmus zur blinden Quellentrennung (BSS-Algorithmus) ausgehend von den an den zweiten Stellen 12 erfassten Sensorsignalen 14 mit Hilfe des Vorwissens über die Schallübertragungsfunktionen von Schall von ersten Stellen 11 zu den zweiten Stellen 12 und über Signaleigenschaften vorbestimmter Störsignale oder defekter Bauteile eine inverse Transfermatrix sowohl für die Schallübertragung über den Fahrzeugkörper als auch für die Schallübertragung über die Luft. Dabei wird das Vorwissen über die Schallübertragungsfunktionen in Form von gemessenen Transfermatrizen sowohl für die Schallübertragung über den Fahrzeugkörper als auch für die Schallübertragung über die Luft bereitgestellt. Aus den bei den zweiten Stellen 12 erfassten Sensorsignalen 14 und den inversen Transfermatrizen können dann rekonstruierte Quellensignale 19 ermittelt werden, über welche dann das defekte Bauteil, falls eines vorhanden ist, lokalisiert wird.In 3 A first embodiment of a blind source separation based method of the present invention for locating a defective component is shown. In this case, the method according to the invention uses an algorithm for blind source separation (BSS algorithm), starting from those at the second locations 12 detected sensor signals 14 with the help of the knowledge about the sound transmission functions of sound from first places 11 to the second places 12 and via signal properties of predetermined interference signals or defective components an inverse transfer matrix both for the transmission of sound over the vehicle body as well as for the transmission of sound through the air. In this case, the prior knowledge of the sound transmission functions in the form of measured transfer matrices is provided both for sound transmission via the vehicle body and for sound transmission via the air. From the second places 12 detected sensor signals 14 and the inverse transfer matrices can then be reconstructed source signals 19 be determined over which then the defective component, if one exists, is located.

In 4 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens zur Lokalisierung eines defekten Bauteils dargestellt. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass dem Algorithmus zur blinden Quellentrennung zusätzlich CAN-Signale 21 (Signale, welche auf dem CAN-Bus 4 des Fahrzeugs übertragen werden), wie z.B. ein Lenkwinkel, eine Temperatur und eine Fahrgeschwindigkeit, bekannt gemacht werden. Dadurch ist der Algorithmus zur blinden Quellentrennung bei dieser Ausführungsform in der Lage, die inversen Transfermatrizen 18 genauer als bei der ersten Ausführungsform zu bestimmen, wodurch letztendlich auch das defekte Bauteil besser bzw. genauer lokalisiert oder aufgefunden werden kann.In 4 A second embodiment of a method according to the invention based on the blind source separation for localizing a defective component is shown. This second embodiment differs from the first embodiment in that the blind source separation algorithm additionally has CAN signals 21 (Signals appearing on the CAN bus 4 of the vehicle), such as a steering angle, a temperature and a driving speed. Thus, the blind source separation algorithm in this embodiment is capable of the inverse transfer matrices 18 to determine more accurately than in the first embodiment, which ultimately also the defective component can be located or found better or more accurate.

In 5 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens zur Lokalisierung eines defekten Bauteils dargestellt. Dabei unterscheidet sich die dritte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die an den zweiten Stellen 12 erfassten Sensorsignale 14 vorgefiltert werden, um die wichtigsten Störungen herauszufiltern. Diese wichtigsten Störungen werden beispielsweise von den vier Rädern des Fahrzeugs (Rollgeräuschquellen), von den Außenspiegeln des Fahrzeugs (Windgeräuschquellen) und der Spritzwand des Fahrzeugs (Motorgeräuschquelle) erzeugt. Indem die wichtigsten Störungen aus den Sensorsignalen 14 herausgefiltert werden, können die inversen Transfermatrizen 18 wesentlich genauer die inversen Schallübertragungsfunktionen bestimmen, so dass auch die rekonstruierten Quellensignale 19 wesentlich besser als bei der ersten Ausführungsform mit den tatsächlichen Quellensignalen 23 korrelieren. Dadurch kann schließlich das defekte Bauteil genauer als bei der ersten Ausführungsform lokalisiert werden.In 5 A third embodiment of a blind source separation based method of the present invention for locating a defective component is shown. In this case, the third embodiment differs from the first embodiment in that the second places 12 detected sensor signals 14 prefiltered to filter out the most important glitches. These major disturbances are generated, for example, by the four wheels of the vehicle (rolling noise sources), the outside mirrors of the vehicle (wind noise sources) and the bulkhead of the vehicle (engine noise source). By the most important disturbances from the sensor signals 14 can be filtered out, the inverse transfer matrices 18 much more accurately determine the inverse sound transmission functions, so that the reconstructed source signals 19 much better than the first embodiment with the actual source signals 23 correlate. Thereby, finally, the defective component can be located more accurately than in the first embodiment.

In 6 ist eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen auf der blinden Quellentrennung basierenden Verfahrens zur Lokalisierung eines defekten Bauteils dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird beispielsweise mittels eines speziellen Sensors überprüft, ob breitbandige Anregungssignale 21, welche beispielsweise bei dem Schlagen bei der Überfahrt des Fahrzeugs über Betonplattengrenzen auf der Autobahn auftreten, von dem speziellen Sensor erfasst werden. Werden breitbandige Anregungssignale 21 erfasst, werden Signalanteile der Sensorsignale 14, welche unterschiedlichen Übertragungspfaden zugeordnet werden können, getrennt. Durch diese Trennung der Signalanteile können dann auch die inversen Transfermatrizen einfach und genauer als bei der ersten Ausführungsform bestimmt werden, wodurch die rekonstruierten Quellsignale 19 genauer rekonstruiert werden können, wodurch schließlich das defekte Bauteil genauer lokalisiert werden kann.In 6 A fourth embodiment of a blind source separation based method of the present invention for locating a defective component is shown. In this embodiment, for example, by means of a special sensor checks whether broadband excitation signals 21 which occur, for example, when hitting the vehicle crossing over concrete slab boundaries on the highway are detected by the particular sensor. Be broadband excitation signals 21 detected, signal components of the sensor signals 14 , which can be assigned to different transmission paths, separated. As a result of this separation of the signal components, the inverse transfer matrices can then also be determined simply and more accurately than in the first embodiment, as a result of which the reconstructed source signals 19 can be reconstructed more accurately, which finally the defective component can be located more accurately.

Es sei darauf hingewiesen, dass auch Kombinationen von vorab beschriebenen Ausführungsformen möglich sind.It should be noted that combinations of previously described embodiments are possible.

In 7 ist schematisch eine Vorrichtung 5 zur Lokalisierung eines defekten Bauteils dargestellt. Die Vorrichtung 5 umfasst mehrere Mikrophone 1, welche an den zweiten Stellen 12 angeordnet sind, eine Recheneinheit 2, einen Speicher 3 und einen CAN-Bus 4. Die von den Mikrophonen 1 erfassten Sensorsignale 14 werden in die Recheneinheit 2 eingegeben, welche mit Hilfe eines in dem Speicher 3 abgespeicherten Vorwissens über die Übertragungsfunktionen von Schall von den ersten Stellen 11 zu den zweiten Stellen 12 und über Signaleigenschaften von bekannten Störquellen und von vorbestimmten defekten Bauteilen abhängig von den erfassten Sensorsignalen 14 ein defektes Bauteil lokalisiert. Über einen CAN-Bus 4 können der Recheneinheit 2 bestimmte Parameter, wie ein Lenkwinkel, eine Temperatur und eine Fahrgeschwindigkeit, eingegeben werden, wodurch die Genauigkeit der Lokalisierung des defekten Bauteils verbessert werden kann.In 7 is schematically a device 5 for localizing a defective component. The device 5 includes several microphones 1 , which at the second places 12 are arranged, a computing unit 2 , a store 3 and a CAN bus 4 , The from the microphones 1 detected sensor signals 14 be in the arithmetic unit 2 entered using one in the memory 3 stored knowledge about the transfer functions of sound from the first places 11 to the second places 12 and on signal characteristics of known sources of interference and of predetermined defective components depending on the detected sensor signals 14 a defective component isolated. Via a CAN bus 4 can the arithmetic unit 2 certain parameters, such as a steering angle, a temperature and a driving speed, are entered, whereby the accuracy of the localization of the defective component can be improved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Mikrophonmicrophone
22
Recheneinheitcomputer unit
33
SpeicherStorage
44
CAN-BusCAN bus
55
Vorrichtungcontraption
1010
Fahrzeugvehicle
1111
erste Stellefirst place
1212
zweite Stellesecond place
1313
Innenrauminner space
1414
Sensorsignalsensor signal
1515
Mischungmixture
1616
Entmischungsegregation
1717
Transfermatrizentransfer matrices
1818
inverse Transfermatrizeninverse transfer matrices
1919
rekonstruiertes Quellsignalreconstructed source signal
2020
Anregungstimulation
2121
breitbandige Anregungbroadband stimulation
2222
Bauteilcomponent
2323
Quellsignalsource signal

Claims (13)

Verfahren zur Lokalisierung eines defekten Bauteils eines Fahrzeugs (10), wobei an mindestens einer Stelle (12) im Innenraum (13) des Fahrzeugs (10) Schallinformationen erfasst werden, und wobei mittels einer blinden Quellentrennung abhängig von den Schallinformationen das defekte Bauteil lokalisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenbank (3) erstellt wird, in welcher für mehrere vorbestimmte defekte Bauteile eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung eines Standortes des jeweiligen vorbestimmten defekten Bauteils und einer Lage der entsprechenden mindestens einen Stelle (12), an welcher die Schallinformation des jeweiligen vorbestimmten defekten Bauteils für die Datenbank (3) erfasst wird, abgespeichert werden und in welcher für mehrere vorbestimmte Störsignale eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung eines Ausgangsortes des jeweiligen vorbestimmten Störsignals und einer Lage der entsprechenden mindestens einen Stelle (12), an welcher die Schallinformation des jeweiligen vorbestimmten Störsignals für die Datenbank (3) erfasst wird, abgespeichert werden, und dass mittels einer statistischen Analyse der erfassten Schallinformationen, welche aktuell an der mindestens einen Stelle (12) im Innenraum (13) erfasst werden, unter Verwendung der in der Datenbank (3) gespeicherten Signaleigenschaften und Zuordnungen das defekte Bauteil lokalisiert wird.A method for locating a defective component of a vehicle (10), wherein sound information is detected at at least one location (12) in the interior (13) of the vehicle (10), and wherein the defective component is located by means of a blind source separation depending on the sound information, characterized in that a database (3) is created in which for a plurality of predetermined defective components a respective signal property and an assignment of a location of the respective predetermined defective component and a location of the corresponding at least one point (12) to which the sound information of the respective predetermined defective component for the database (3) is recorded, and in which for a plurality of predetermined interference signals a respective signal property and an assignment of a starting location of the respective predetermined interference signal and a position of the corresponding at least one point (12) at which the Schallin Formation of the respective predetermined interference signal for the database (3) is detected, stored, and that by means of a statistical analysis of the detected sound information, which are currently detected at the at least one point (12) in the interior (13), using the in the Database (3) stored signal characteristics and assignments the defective component is located. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der blinden Quellentrennung mindestens eine invertierte Schallübertragungsfunktion (16; 18) von der mindestens einen Stelle (12) zu dem defekten Bauteil geschätzt wird, dass ausgehend von der mindestens einen invertierten Übertragungsfunktion (16; 18) mindestens eine Laufzeit eines Schalls von dem defekten Bauteil zu der mindestens einen Stelle (12) geschätzt wird, und dass ausgehend von der mindestens einen Laufzeit das defekte Bauteil lokalisiert wird.Method according to Claim 1 characterized in that by means of the blind source separation at least one inverted sound transmission function (16; 18) is estimated by the at least one point (12) to the defective component, that starting from the at least one inverted transfer function (16; Sound is estimated from the defective component to the at least one point (12), and that on the basis of the at least one runtime, the defective component is located. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorwissen über Schallübertragungseigenschaften vorbestimmter Quellsignale innerhalb des Fahrzeugs (10) und über Signaleigenschaften vorbestimmter Quellsignale ermittelt wird und dass abhängig von dem Vorwissen das defekte Bauteil lokalisiert wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that a prior knowledge of sound transmission properties of predetermined source signals within the vehicle (10) and signal properties of predetermined source signals is determined and that depending on the prior knowledge, the defective component is located. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass inverse Schallübertragungsfunktionen für ein bestimmtes Fahrzeug eines Fahrzeugtyps bestimmt werden und dann bei allen Fahrzeugen dieses Fahrzeugtyps verwendet werden, um mittels der blinden Quellentrennung das defekte Bauteil zu lokalisieren.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that inverse sound transmission functions are determined for a particular vehicle of a vehicle type and then used in all vehicles of this vehicle type to locate the defective component by means of the blind source separation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Fahrt des Fahrzeugs (10) bekannte Stossanregungen (20) eines Fahrwerks des Fahrzeugs (10) ausgewertet werden und Ergebnisse der blinden Quellentrennung entsprechend geändert werden, um mittels der blinden Quellentrennung das defekte Bauteil zu lokalisieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during a drive of the vehicle (10) known shock excitations (20) of a chassis of the vehicle (10) are evaluated and results of the blind source separation are changed accordingly to the means of the blind source separation, the defective component to locate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der blinden Quellentrennung zumindest ein Parameter (21) berücksichtigt wird, welcher ausgewählt ist aus einer Parametergruppe umfassend • einen Lenkwinkel des Fahrzeugs (10), • eine Innenraumtemperatur des Fahrzeugs (10), • eine Außenraumtemperatur des Fahrzeugs (10), • eine Geschwindigkeit, mit welcher das Fahrzeug (10) fährt, • Beschleunigungswerte des Fahrzeugs (10), • auf das Fahrzeug (10) einwirkende Kräfte und Drehmomente, • aktuelle Tätigkeit der Bremsen des Fahrzeugs (10), und • ein Öffnungsgrad von Fenstern und Schiebedach des Fahrzeugs (10).Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the blind source separation at least one parameter (21) is taken into account, which is selected from a parameter group comprising • a steering angle of the vehicle (10), • an interior temperature of the vehicle (10), • an outside temperature of the vehicle (10), a speed with which the vehicle 10 travels, acceleration values of the vehicle 10, forces and torques acting on the vehicle 10, current activity of the brakes of the vehicle 10 ), and • an opening degree of windows and sunroof of the vehicle (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Impulsantworten von mindestens einem Objekt bei der blinden Quellentrennung berücksichtigt werden, und dass das mindestens eine Objekt ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend: • die Räder des Fahrzeugs (10), • die Außenspiegel des Fahrzeugs (10), und • eine Spritzwand des Fahrzeugs (10).Method according to one of the preceding claims, characterized in that impulse responses of at least one object in the blind source separation are taken into account, and that the at least one object is selected from a group comprising: • the wheels of the vehicle (10), • the exterior mirrors of the vehicle (10), and • a bulkhead of the vehicle (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Situationen erfasst werden, in welchen breitbandige Anregungssignale (21) erzeugt werden, und dass das Vorhandensein der breitbandigen Anregungssignale (21) verwendet wird, um in den erfassten Schallinformationen Signalanteile verschiedener Schallübertragungsfunktionen (15; 17) von Schall von Quellsignalausgangsstellen (11) zu der mindestens einen Stelle (12) zu trennen, um dadurch inverse Schallübertragungsfunktionen (16; 18) von der mindestens einen Stelle (12) zu den Quellsignalausgangsstellen (12) zu trennen und dadurch Ergebnisse der blinden Quellentrennung entsprechend zu ändern, um mittels der blinden Quellentrennung das defekte Bauteil zu lokalisieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that situations are detected in which broadband excitation signals (21) are generated, and in that the presence of the broadband excitation signals (21) is used to generate in the detected sound information signal components of different sound transmission functions (15; ) to separate sound from source signal output locations (11) to the at least one location (12) thereby to induce inverse sound transmission functions (16; 18) from the at least one location (12) to the source signal output locations (12) and thereby change blind source separation results accordingly, to locate the defective component using blind source separation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Situationen erfasst werden, in welchen breitbandige Anregungssignale (21) erzeugt werden, und dass das Vorhandensein der breitbandigen Anregungssignale (21) verwendet wird, um einzelne von Schallübertragungsfunktionen (15; 17) von Schall von Quellsignalausgangsstellen (11) zu der mindestens einen Stelle (12) zu bestimmen, um Ergebnisse der blinden Quellentrennung entsprechend zu ändern, um mittels der blinden Quellentrennung das defekte Bauteil zu lokalisieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that situations are detected in which broadband excitation signals (21) are generated, and in that the presence of the broadband excitation signals (21) is used to detect individual of sound transmission functions (15, 17) of sound from To determine source signal output points (11) to the at least one location (12) to change blind source separation results accordingly to locate the defective component by means of blind source separation. Vorrichtung zur Lokalisierung eines defekten Bauteils eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung (5) mindestens ein Mikrophon (1), einen Speicher (3) und eine Recheneinheit (2) umfasst, wobei die Vorrichtung (5) mittels des mindestens einen Mikrophons (1), welches an mindestens einer Stelle (12) im Innenraum (13) des Fahrzeugs (10) angeordnet ist, Schallinformationen an der mindestens einen Stelle (12) erfasst, und wobei die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Recheneinheit (2) die Schallinformationen mittels einer blinden Quellentrennung auswertet, um das defekte Bauteil zu lokalisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Datenbank (3) zu erstellen, in welcher für mehrere vorbestimmte defekte Bauteile eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung eines Standortes des jeweiligen vorbestimmten defekten Bauteils und einer Lage der entsprechenden mindestens einen Stelle (12), an welcher die Schallinformation des jeweiligen vorbestimmten defekten Bauteils für die Datenbank (3) erfasst wird, abgespeichert werden und in welcher für mehrere vorbestimmte Störsignale eine jeweilige Signaleigenschaft und eine Zuordnung eines Ausgangsortes des jeweiligen vorbestimmten Störsignals und einer Lage der entsprechenden mindestens einen Stelle (12), an welcher die Schallinformation des jeweiligen vorbestimmten Störsignals für die Datenbank (3) erfasst wird, abgespeichert werden, und mittels einer statistischen Analyse der erfassten Schallinformationen, welche aktuell an der mindestens einen Stelle (12) im Innenraum (13) erfasst werden, unter Verwendung der in der Datenbank (3) gespeicherten Signaleigenschaften und Zuordnungen das defekte Bauteil zu lokalisieren.Device for locating a defective component of a vehicle, wherein the device (5) comprises at least one microphone (1), a memory (3) and a computing unit (2), wherein the device (5) by means of the at least one microphone (1), which is arranged at at least one location (12) in the interior (13) of the vehicle (10), detects sound information at the at least one location (12), and wherein the apparatus is configured such that the arithmetic unit (2) the sound information by means of a evaluates blind source separation to locate the defective component, characterized in that the device is adapted to create a database (3) in which for several predetermined defective components, a respective signal property and an assignment of a location of the respective predetermined defective component and a position of the corresponding at least one point (12) at which the sound information of the respective predetermined defective component for the database (3) is recorded, and in which for a plurality of predetermined interference signals a respective signal property and an assignment of a starting location of the respective predetermined interference signal and a position of the corresponding at least one point (12) to which the sound information of the respective predetermined interference signal for the database (3) is recorded, and by means of a statistical analysis of the detected sound information, which are currently detected at the at least one point (12) in the interior (13), using the in the database (3) stored signal characteristics and assignments to locate the defective component. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) derart ausgestaltet ist, dass in dem Speicher (3) ein Vorwissen über Schallübertragungseigenschaften vorbestimmter Quellsignale innerhalb des Fahrzeugs (10) und über Signaleigenschaften vorbestimmter Quellsignale gespeichert ist, und dass die Recheneinheit (2) abhängig von dem Vorwissen das defekte Bauteil lokalisiert.Device after Claim 10 , characterized in that the device (5) is designed such that in the memory (3) a prior knowledge of sound transmission properties of predetermined source signals within the vehicle (10) and signal characteristics of predetermined source signals is stored, and that the computing unit (2) depending on the previous knowledge localizes the defective component. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) einen Anschluss an einen CAN-Bus (4) des Fahrzeugs (10) umfasst, dass die Vorrichtung (5) derart ausgestaltet ist, dass die Recheneinheit (2) bei der Lokalisierung des defekten Bauteils zumindest einen Parameter (21) berücksichtigt, welchen die Recheneinheit (2) über den CAN-Bus (4) ermittelt, wobei der zumindest eine Parameter (21) ausgewählt ist aus einer Parametergruppe umfassend • einen Lenkwinkel des Fahrzeugs (10), • eine Innenraumtemperatur des Fahrzeugs (10), • eine Außenraumtemperatur des Fahrzeugs (10), • eine Geschwindigkeit, mit welcher das Fahrzeug (10) fährt, • Beschleunigungswerte des Fahrzeugs (10), • auf das Fahrzeug (10) einwirkende Kräfte und Drehmomente, • aktuelle Tätigkeit der Bremsen des Fahrzeugs (10), und • ein Öffnungsgrad von Fenstern und Schiebedach des Fahrzeugs (10).Device after Claim 10 or 11 , characterized in that the device (5) comprises a connection to a CAN bus (4) of the vehicle (10), that the device (5) is designed such that the arithmetic unit (2) at least in the localization of the defective component takes into account a parameter (21) which the arithmetic unit (2) determines via the CAN bus (4), wherein the at least one parameter (21) is selected from a parameter group comprising • a steering angle of the vehicle (10), • an interior temperature of the vehicle Vehicle (10), • an exterior temperature of the vehicle (10), • a speed at which the vehicle (10) travels, • acceleration values of the vehicle (10), • forces and torques acting on the vehicle (10), • current activity the braking of the vehicle (10), and • an opening degree of windows and sunroof of the vehicle (10). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9 ausgestaltet ist.Device according to one of Claims 10 - 12 , characterized in that the device (5) for carrying out the method according to one of Claims 1 - 9 is designed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020211877A1 (en) 2020-09-23 2022-03-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for detecting a condition of a vehicle

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104634566B (en) * 2015-01-21 2018-05-11 北京信息科技大学 A kind of fan transmission system fault signature extracting method
DE102015214987B4 (en) 2015-08-06 2020-07-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Determination of a defective component of a vehicle
CN105206283B (en) * 2015-08-28 2019-10-08 北京航空航天大学 A kind of blind source processing method of the damage signal of composite structure, device and system
CN105928666B (en) * 2016-04-20 2018-12-21 中国石油大学(华东) Leakage acoustic characteristic extracting method based on Hilbert-Huang transform and blind source separating
DE102017200855B4 (en) * 2017-01-19 2020-08-13 Audi Ag Method and system for diagnosing a condition of a damping system of a vehicle
DE102017204941A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 Continental Automotive Gmbh Method for detecting a special operating state of a motor vehicle, mobile device, computer program product and reference noise collection
DE102019218140A1 (en) * 2019-11-25 2021-05-27 Robert Bosch Gmbh Method and device for ultrasound-based condition monitoring of components of a means of locomotion
DE102019219371A1 (en) * 2019-12-11 2020-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Measuring arrangement
JP7452171B2 (en) * 2020-03-26 2024-03-19 トヨタ自動車株式会社 How to identify the location of abnormal noise
CN113432876B (en) * 2021-06-24 2022-04-19 西安电子科技大学 Conjugate gradient method-based aeroengine main shaft bearing fault signal blind extraction method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034749A1 (en) 2004-07-17 2006-02-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Diagnostic device for locating, storing unwanted noise in motor vehicle passenger compartment has/is connected to noise sensor(s), receives signals from sensor for further processing, can store/output noise signals/derived signal
DE102007051261A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Volkswagen Ag Motor vehicle's acoustic behavior evaluating method, involves classifying characteristics of preprocessed acoustic signals into classes, and comparing classes of acoustic signals with reference classification

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034749A1 (en) 2004-07-17 2006-02-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Diagnostic device for locating, storing unwanted noise in motor vehicle passenger compartment has/is connected to noise sensor(s), receives signals from sensor for further processing, can store/output noise signals/derived signal
DE102007051261A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Volkswagen Ag Motor vehicle's acoustic behavior evaluating method, involves classifying characteristics of preprocessed acoustic signals into classes, and comparing classes of acoustic signals with reference classification

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jerome Antoni: Robust Separation of Vibration Components using the Short-Time Fourier Transform. In: Surveillance 5 CETIM Senlis, 11-13 October 2004, 1 - 17. *
Jörn Anemüller et. al., „Blinde akustische Quellentrennung im Frequenzbereich", Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V., Fortschritte der Akustik - DAGA98, Oldenburg, 1998
Jörn Anemüller, Tino Gramß: Blinde akustische Quellentrennung im Frequenzbereich. In: Deutsche Gesellscheft für Akustik e.V. (DEGA), Fortschritte in Akustik DAG98, Oldenburg, 1998, 1-2. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020211877A1 (en) 2020-09-23 2022-03-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for detecting a condition of a vehicle

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