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.
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.
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
Aus der nachveröffentlichten
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
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
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.
- • 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.
- • 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.
- 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.
- • 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
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
Dabei kann ein Vorwissen über die Schallübertragungsfunktionen von Schall von den ersten Stellen
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
In
In
In
In
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
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
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