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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Geräuschüberwachung, insbesondere die Funktion der Geräuschüberwachung, die hauptsächlich für periodische Geräusche verwendet und in den Raddrehzahlsensor integriert ist. Spezifisch betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs, ein Modul zur Überwachung eines Geräusches, ein Fahrzeug, ein computerlesbares Speichermedium und eine Computervorrichtung.
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Stand der Technik
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Bezüglich eines Geräusches, insbesondere eines periodischen Geräusches, an den Rädern eines Fahrzeugs gibt es im Stand der Technik keine zufriedenstellende Funktion oder Maßnahme zur Erkennung und rechtzeitigen Alarmierung, weswegen eine Gefahr gegebenenfalls leicht auftritt. Folgend sind einige Situationen als Beispiel genannt:
- 1. Die meisten Fahrzeugbesitzer können nur bei der regelmäßigen Wartung des Fahrzeugs eine passive Inspektion des Fahrzeugs durchführen. Falls jedoch vor der nächsten Reparatur ein Mangel oder ein Austritt des Lenköls auftritt, wird das Abbiegen des Fahrzeugs erschwert und es kann bei dem Blockieren der Lenkung eine ernsthafte Gefahr verursacht werden.
- 2. Die meisten Fahrzeugbesitzer können nur bei der täglichen Wartung des Fahrzeugs eine passive Inspektion des Fahrzeugs durchführen. Falls jedoch vor der nächsten Reparatur die Bremsscheibe (z. B. aufgrund eines Verschleißprozesses) zu dünn wird oder die Qualität der Bremsscheibe schlecht ist, wird die Bremswirkung verschlechtert und dies kann eine gefährliche Situation verursachen.
- 3. Die überwiegende Mehrheit der Fahrzeugbesitzer führt nur bei der täglichen Wartung des Fahrzeugs passive Inspektionen des Fahrzeugs durch. Falls jedoch vor der nächsten Reparatur ein Mangel oder ein Austritt des Bremsöls auftritt, wird die Bremswirkung (z. B. beim Betätigen des Bremspedals) verschlechtert und dies kann eine gefährliche Situation verursachen.
- 4. Der Fall, dass ein harter Gegenstand in einem Reifen steckt oder eingegraben ist, kann nicht rechtzeitig erkannt werden und zu einer gefährlichen Situation führen.
- 5. In anderen Geräuschfällen, wenn z. B. Geräusche/ungewöhnliche Töne durch jeden Verschleiß oder Mangel an Öl bei dem Lager und Achsschenkel für Räder verursacht werden, können auch Teile beschädigt werden, was zu ungesunden Fahrzeugzuständen führen kann.
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CN 109600696 A bezieht sich auf ein System und Verfahren zur spektralen Formgebung für die Geräuschunterdrückung in einem Fahrzeug. In einer exemplarischen Ausführung beinhaltet das Verfahren das Feststellen einer Mittenfrequenz einer erwarteten tonalen Spitze innerhalb eines ausgewählten Geräuschbandes basierend auf Fahrzeugdaten, das Erzeugen eines Geräuschunterdrückungssignals unter Verwendung eines gewichteten Formungsfilters zum Formen des Geräuschbandes und das Ausgeben des Geräuschunterdrückungssignals zum Glätten der erwarteten tonalen Spitze.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß verschiedenen Aspekten besteht das Ziel der Erfindung darin, beim Vorliegen einer abnormalen Situation den Fahrzeugbesitzer vor der nächsten regelmäßigen/täglichen Wartung des Fahrzeugs rechtzeitig über den abnormalen Zustand des Fahrzeugs zu informieren und ihn zu alarmieren, indem insbesondere periodische Geräusche an den Rädern erfasst werden und eine Bestimmung sowie eine Alarmmeldung durchgeführt werden, so dass der Fahrzeugbesitzer zum Wartungszentrum (z. B. einem 4S-Geschäft) fahren kann, um bei Bedarf zusammen mit professionellen Verkäufern den Zustand des Fahrzeugs zu überprüfen und gegebenenfalls Wartungsarbeiten durchzuführen.
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Darüber hinaus zielt die Erfindung auch darauf ab, andere im Stand der Technik bestehende technische Probleme zu lösen oder zu lindern.
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Die Erfindung löst die obigen Probleme, indem sie ein Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs, ein Modul zur Überwachung eines Geräusches, ein Fahrzeug, ein computerlesbares Speichermedium und eine Computervorrichtung bereitstellt. Spezifisch wird gemäß einem Aspekt der Erfindung bereitgestellt:
- Ein Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Sammeln von Geräusch an Rädern des Fahrzeugs;
- Filtern des Geräusches;
- Bestimmen, ob das Geräusch abnormal ist; und
- wenn ja, Ausgeben eines Warnsignals.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung ein Modul zur Überwachung eines Geräusches bereit, wobei es zum Durchführen das vorhergehende Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs verwendet, wobei das Modul zur Überwachung eines Geräusches dazu ausgebildet ist, ein Geräusch an Rädern eines Fahrzeugs zu sammeln, das Geräusch zu filtern und ein Signal des verarbeiteten Geräusches auszugeben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung ein Fahrzeug bereit, wobei das Fahrzeug das vorhergehende Modul zur Überwachung eines Geräusches umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung ein computerlesbares Speichermedium bereit, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, wobei das vorhergehende Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs realisiert wird, wenn das Computerprogramm durch einen Prozessor ausgeführt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung eine Computervorrichtung bereit, die einen Speicher, einen Prozessor und ein Computerprogramm umfasst, das auf dem Speicher gespeichert ist und durch den Prozessor ausführbar ist, wobei das vorhergehende Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs realisiert wird, wenn der Prozessor das Computerprogramm ausführt.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Merkmale der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich, wobei
- 1 bis 3 jeweils eine schematische Ansicht des erfassten und gefilterten Geräuschsignals gemäß den technischen Ausgestaltungen der Erfindung zeigen.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Das Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs umfasst folgende Schritte:
- Sammeln von Geräusch an Rädern des Fahrzeugs;
- Filtern des Geräusches;
- Bestimmen, ob das Geräusch abnormal ist; und
- wenn ja, Ausgeben eines Warnsignals.
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Es versteht sich, dass das Geräusch periodisches und aperiodisches (z. B. kontinuierliches) Geräusch umfassen kann, das häufig verschiedene Arten abnormaler Zustände darstellen kann. Die Überwachung vom Geräusch, wie z. B. periodischem Geräusch, erfolgt basierend auf verschiedenen Dezibel und Typen, z. B. der Berücksichtigung der Intensität des Dezibels (Festlegen der oberen und unteren Schwellenwerte), der Periode des Geräuschsignals und des Mittelwerts des Dezibels, die an das System zum Bestimmen ausgesendet sind. Daraus ist ersichtlich, dass es auch möglich ist, durch das Bestimmen des überwachten und gefilterten Geräuschsignals spezifisch zu identifizieren, welcher Fahrzeugzustand eine Abnormalität aufweist. Beim Vorliegen der Abnormalität kann ein Warnsignal ausgegeben werden. Da der Fahrzeugbesitzer häufig nicht über das Fachwissen und die Wartungserfahrung des Wartungspersonals verfügt, kann er die Abnormalität des Fahrzeugzustands normalerweise nur während der regelmäßigen Wartung oder der täglichen Wartung des Fahrzeugs feststellen. Ferner ist der Fahrzeugbesitzer auch unempfindlich gegenüber Geräuschen oder hat kein genaues Urteilsvermögen. Daher kann durch technische Ausgestaltungen gemäß der Erfindung beim Vorliegen einer abnormalen Situation der Fahrzeugbesitzer vor der nächsten regelmäßigen/täglichen Wartung des Fahrzeugs rechtzeitig über den abnormalen Zustand des Fahrzeugs informiert und alarmiert werden, so dass der Fahrzeugbesitzer zum Wartungszentrum (z. B. einem 4S-Geschäft) fahren kann, um bei Bedarf zusammen mit professionellen Verkäufern den Zustand des Fahrzeugs zu überprüfen und gegebenenfalls Wartungsarbeiten durchzuführen.
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Wie bereits im Stand der Technik erwähnt, handelt es sich bei dem Zustand des Fahrzeugs um einen Zustand von Lenköl, Bremsscheibe, Bremsöl, Reifen der Räder, Lagern für die Räder und/oder Achsschenkeln. Wenn diese Faktoren abnormal sind, werden ungewöhnliche Geräusche um die Räder verursacht, was durch die technischen Ausgestaltungen gemäß der Erfindung überwacht und dem Eigentümer rechtzeitig gemeldet werden kann. Nach dem Stand der Technik ist die Abnormalität dieser Faktoren sehr gefährlich, da sie eine Lenkblockierung, eine schlechte Bremswirkung, Teileschäden usw. verursachen oder darstellen kann, die sich häufig in periodischen Geräuschen widerspiegeln. Im Falle eines kontinuierlichen Geräusches kann dies bedeuten, dass ein harter Gegenstand in einem Reifen der Fahrzeugräder steckt oder eingegraben ist. Und es ist für den Fahrzeugbesitzer oft schwierig, diesen Fall zu erkennen, weswegen die technischen Ausgestaltungen gemäß der Erfindung gut funktionieren können.
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Wenn beispielsweise die Geräuscherfassungsfunktion in den Raddrehzahlsensor integriert ist, können ungewöhnliche Geräusche von den Lagern und Achsschenkeln, die durch Verschleiß oder Ölmangel verursacht werden, online erkannt werden und somit Alarme ausgelöst werden, die den Fahrzeugbesitzer oder das Fahrzeugwartungspersonal auffordern, den Gesundheitszustand des Fahrzeugs zu überprüfen, womit es feststellbar ist, ob die Teile beschädigt sind, ohne die Teile zu demontieren. Das Geräuscherkennungsverfahren ist eine herkömmliche Schallaufnahme in Kombination mit einer Filterverarbeitung. Wenn sich die Fahrzeugteile (Lager oder Achsschenkel) in einem gesunden Zustand befinden, ist das ausgegebene Schallsignal relativ stabil. Sobald ein ungewöhnliches Geräusch auftritt, spiegelt das Ausgangssignal die Änderung sofort wider, so dass eine Online-Fehlerdiagnose des Fahrzeugs erreicht werden kann.
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1 bis 3 zeigen jeweils eine schematische Ansicht des erfassten und gefilterten Geräuschsignals gemäß den technischen Ausgestaltungen der Erfindung. Dabei zeigt 1 das ursprüngliche Geräuschsignal, das überwacht aber noch nicht gefiltert wird, während 2 und 3 das gefilterte Geräuschsignal in zwei verschiedenen Fällen zeigen. Aus 2 ist ersichtlich, dass der Dezibelwert des gefilterten Geräuschsignals zwischen der eingestellten Obergrenze und der eingestellten Untergrenze liegt, womit bestimmt wird, dass es keine Abnormalität gibt. Im Gegensatz dazu weist in 3 der Dezibelwert des gefilterten Geräuschsignals einen Anteil auf, der die Obergrenze und die Untergrenze überschreitet, womit das Bestimmungsergebnis abnormal ist und dem Kunden zur weiteren Aktion gemeldet werden muss. Ferner kann, wie oben beschrieben, abhängig von detaillierten Merkmalen wie dem Mittelwert, der Periode und der Frequenz des Geräuschsignals weiter bestimmt werden, welche spezifische Abnormalität auftritt. Spezifische Merkmalsvoreinstellungen können auf der Basis von Experimenten (z. B. Experimenten basierend auf der Steuervariablenmethode) oder von Erfahrungen der Fachleute und Fahrzeugmodelle durchgeführt werden.
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Optional wird das verarbeitete Geräuschsignal an den Bus des Fahrzeugs ausgegeben. Der Bus ist typischerweise ein CAN-Bus. Damit können die Daten solcher Geräuschsignale unter Fahrzeugen geteilt werden, was für die entsprechende Vorrichtung oder das entsprechende System günstig ist, bei Bedarf diese Daten zu verwenden. Eine solche Vorrichtung oder ein solches System kann beispielsweise MEMS (Micro-electromechanical Systems), ein Servolenkungssystem eines Fahrzeugs oder dergleichen sein.
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Selbstverständlich muss dieses Geräuschsignal auch an die Bestimmungsvorrichtung des Fahrzeugs ausgesendet werden. Die Bestimmungsvorrichtung kann eine elektronische Steuereinheit des ABS (Antilock Brake System) oder des ESP (Electronic Stability Program) des Fahrzeugs sein. Welches System spezifisch verwendet wird, hängt von der Konfiguration des vorliegenden Fahrzeugs ab, d. h. hängt davon ab, ob das vorliegende Fahrzeug ein ESP oder ABS verwendet. Dabei kann die elektronische Steuereinheit von ESP das Fahrzeug unterstützen, ein dynamisches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, indem sie die von jedem Sensor übertragenen Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs analysiert und anschließend Anweisungen ausgibt. Nachdem bestimmt wurde, dass eine Abnormalität vorliegt, muss diese dem Fahrzeugbesitzer zur weiteren Aktion gemeldet werden (z. B. zur Servicestelle gehen und einen Fachmann bitten, eine weitere Überprüfung durchzuführen). Damit kann beispielhaft das Warnsignal an das Armaturenbrett des Fahrzeugs ausgegeben werden, so dass dem Fahrzeugbesitzer intuitiv Warninformationen angezeigt werden. Es versteht sich, dass auch andere Warnungsweisen möglich sind, beispielsweise durch Sprache, Verknüpfung mit der Cloud oder dem Mobiltelefon usw. Diese Warnungsweisen können auch kombiniert werden, um Warninformationen synchron auszusenden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft die Erfindung auch ein Modul zur Überwachung eines Geräusches, wobei das Modul zur Überwachung eines Geräusches verwendet wird, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs durchzuführen, wobei das Modul zur Überwachung eines Geräusches dazu ausgebildet ist, ein Geräusch an Rädern eines Fahrzeugs zu sammeln, das Geräusch zu filtern und ein Signal des verarbeiteten Geräusches auszugeben.
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Bezüglich der Ausführungsform des Moduls zur Überwachung eines Geräusches wird auf den obigen Inhalt des Verfahrens zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs der Erfindung verwiesen. Es ist jedoch anzugeben, dass das Modul zur Überwachung eines Geräusches in den Raddrehzahlsensor des Fahrzeugs integriert werden kann. Damit nimmt die erfindungsgemäße technische Ausgestaltung Verbesserungen auf der Basis vorhandener Ressourcen (Raddrehzahlsensoren) vor, weswegen es nicht erforderlich ist, in dem Fahrzeug ein brandneues Gerät zusätzlich zu montieren, wodurch der besetzte Platz nicht vergrößert wird, die Kosten gespart werden und der ursprüngliche ausgereifte Kommunikationsmodus nicht geändert wird. Weil der Raddrehzahlsensor in der Nähe des Rades befindlich ist, kann das Modul zur Überwachung eines Geräusches auch besser funktionieren, indem das Modul zur Überwachung eines Geräusches in den Raddrehzahlsensor des Fahrzeugs integriert wird.
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Es versteht sich, dass das Modul zur Überwachung eines Geräusches der Erfindung in verschiedenen Fahrzeugen montiert werden kann, die Benzinfahrzeuge, Dieselfahrzeuge, Autos, Lastwagen, Personenkraftwagen, Hybridfahrzeuge, reine Elektrofahrzeuge und dergleichen umfassen. Daher zielt der Gegenstand der Erfindung auch darauf ab, verschiedene Fahrzeuge zu schützen, die mit dem Modul zur Überwachung eines Geräusches der Erfindung ausgestattet sind.
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In ähnlicher Weise betrifft die Erfindung auch: ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, wobei das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs realisiert wird, wenn das Computerprogramm durch einen Prozessor ausgeführt wird; und eine Computervorrichtung, die einen Speicher, einen Prozessor und ein Computerprogramm umfasst, das auf dem Speicher gespeichert ist und durch den Prozessor ausführbar ist, wobei das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeugs realisiert wird, wenn der Prozessor das Computerprogramm ausführt.
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Zusammenfassend kann die Erfindung ein vorhandenes ausgereiftes Produkt von Raddrehzahlsensoren verwenden, das an jeder Nabe oder jedem Achsschenkel montiert ist; optional ist der Raddrehzahlsensor zusätzlich mit einem Modul zur Überwachung eines Geräusches versehen; zum Beispiel erinnern die Alarmanzeige auf dem Armaturenbrett, den Fahrzeugbesitzer daran, das Fahrzeug so schnell wie möglich zu überprüfen. Die Vorteile der Erfindung liegen darin: bessere Sicherheitsgarantie; dass es nicht erforderlich ist, weitere Kommunikationsmodule auf der Systemebene zusätzlich zu montieren, weil der vorhandene Raddrehzahlsensor in Kommunikation mit der elektronischen Steuereinheit des ABS/ESP-Systems steht; dass die Kosten reduziert werden, indem das Modul zur Überwachung eines Geräusches in den Raddrehzahlsensor integriert ist; dass dieselbe Montageschnittstelle wie die des vorhandenen Raddrehzahlsensors verwendet wird; dass in naher Zukunft ein guter Assistent für autonomes Fahren bereitgestellt werden kann.
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Es versteht sich, dass alle obigen bevorzugten Ausführungsbeispiele eher beispielhaft als einschränkend sind. Verschiedene Modifikationen oder Variationen, die vom Fachmann an den oben beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispielen unter dem Konzept der Erfindung vorgenommen wurden, fallen in den Rahmen des rechtlichen Schutzumfangs der Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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