車輛異響檢測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于檢測車輛內(nèi)部部件異響的方法。通過安裝在車內(nèi)的音頻系統(tǒng)的揚聲器輸出正弦波掃描信號，該信號能夠使車內(nèi)有缺陷的安裝部件發(fā)出異響。在正弦波掃描信號輸出期間，通過便攜式檢測單元來記錄車內(nèi)可聽聲音。所記錄的可聽聲音中相應(yīng)于掃描信號直接記錄的成分被去除。對失去該成分的所記錄的可聽聲音進行記錄以確定是否超過預(yù)定閾值。響應(yīng)于確定聲音超過預(yù)定閾值來生成車輛修理指示。
【專利說明】車輛異響檢測
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的來說涉及車輛噪聲和振動檢測系統(tǒng)，更具體地，涉及對車廂異響(BSR)的下線檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]原始設(shè)備制造商(OEM)利用盡可能多的下線檢測來確保產(chǎn)品質(zhì)量。如果交付給顧客的產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷，那么這些顧客就會不滿，從而導(dǎo)致OEM為修理有缺陷的產(chǎn)品而增加保修成本或者導(dǎo)致對針對于這些顧客的未來銷售造成損失。因此，下線質(zhì)量檢測對于OEM是至關(guān)重要的，因為下線質(zhì)量檢測是產(chǎn)品在賣給顧客之前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品任何問題的最后一道檢測。
[0003]過去，大部分下線檢測都是由操作者主觀進行的。這些主觀性的檢測通常是不可靠的，因為它們高度依賴操作者而不是采用統(tǒng)計處理控制來精確地跟蹤單一的數(shù)字度量標準。檢測的操作者基本會給出“通過/不通過”的度量標準。此外，由于與裝配線的周期時間相比，檢測會占用更多的時間，所以O(shè)EM不得不對產(chǎn)品進行審計抽樣。這種做法導(dǎo)致了只有一定百分比的產(chǎn)品經(jīng)過了下線檢測。因此，賣給顧客且可能具有質(zhì)量問題的產(chǎn)品所占的百分比可能過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，客觀的噪聲檢測測試利用音頻系統(tǒng)的輸出來激勵車輛內(nèi)部的部件以確定車輛內(nèi)是否存在噪聲缺陷?；締卧a(chǎn)生正弦波掃描信號，該信號通過無線電的專用頻率接收并通過車輛揚聲器系統(tǒng)輸出。通過安裝在車內(nèi)的便攜式檢測裝置來采集輸出聲音的聲音記錄。將聲音記錄傳輸至基站單元，將原始正弦波掃描信號和其它背景噪聲從原始聲音數(shù)據(jù)文件中去除。將得到的聲音數(shù)據(jù)文件與預(yù)定閾值比較以確定車內(nèi)是否存在任何產(chǎn)生不期望噪聲的缺陷。做出通過/未通過的決定，并且將信號傳回位于車內(nèi)的便攜式檢測單元以提醒操作者車輛是否通過異響檢測。因此，客觀的檢測在60秒周期時間內(nèi)完成，使得每一輛車都經(jīng)過下線檢測。這避免了既耗時又只能在少數(shù)百分比的車輛上進行的人工檢測。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于檢測車輛內(nèi)部部件異響的方法。正弦波掃描信號通過安裝在車輛內(nèi)的音頻系統(tǒng)的揚聲器而輸出，該信號能夠使車內(nèi)的有缺陷的安裝部分發(fā)出異響。在輸出正弦波掃描信號期間，車內(nèi)可聽到的聲音被便攜式檢測單元記錄。在記錄下來的可聽聲音中，對應(yīng)于掃描信號直接記錄的成分被移除。對去除了該成分的所記錄的可聽聲音進行記錄以確定是否超過預(yù)定閾值。響應(yīng)于確定聲音超過預(yù)定閾值來發(fā)出車輛修理指示。
[0006]優(yōu)選地，通過音頻系統(tǒng)的揚聲器來輸出正弦波掃描信號的步驟包括:將音頻系統(tǒng)的車輛無線電的頻率設(shè)置在預(yù)定頻率；通過基站單元向車輛廣播正弦波掃描信號，基站單元遠離車輛設(shè)置；以及接收廣播的正弦波掃描信號并在車輛無線電中再生正弦波掃描信號。
[0007]優(yōu)選地，記錄的可聽聲音被便攜式檢測單元記錄并通過便攜式檢測單元中的UHF發(fā)射器發(fā)送至基站單元。
[0008]優(yōu)選地，該方法還包括:將車輛標識號從便攜式檢測單元發(fā)送至基站單元；以及將標識車輛內(nèi)容和控制車輛操作的功能的車輛信息從基站單元發(fā)送至便攜式檢測單元。
[0009]優(yōu)選地，車輛信息包括音頻系統(tǒng)信息。
[0010]優(yōu)選地，便攜式檢測單元與車輛控制單元協(xié)同通信以控制車輛功能，并且便攜式檢測單元命令車輛控制單元將車輛無線電音量設(shè)置在預(yù)定的水平并將其它配件裝置關(guān)閉。
[0011]優(yōu)選地，正弦波掃描信號的頻率大約為20至120Hz。
[0012]優(yōu)選地，可聽聲音被記錄為數(shù)據(jù)文件并作為WAV文件被傳輸至基站單元。
[0013]優(yōu)選地，分析所記錄的可聽聲音的步驟包括:應(yīng)用階次跟蹤濾波器來去除所述成分；對記錄的可聽聲音應(yīng)用高通濾波器以去除工廠的背景噪聲；以及在輸出正弦波掃描信號的同一時間段內(nèi)，利用設(shè)置在車輛外部的麥克風來記錄車輛外部的可聽聲音；將車輛外部的麥克風所記錄的可聽聲音與便攜式檢測單元記錄的可聽聲音進行比較，從而識別出車輛外部的麥克風和便攜式檢測單元在基本相同的時間點都采集到的相同聲音；從便攜式檢測單元記錄的可聽聲音中修整掉相應(yīng)的信號段，相應(yīng)的信號段涉及在基本相同的時間點處由車輛外部的麥克風和便攜式檢測單元都采集到的相同聲音。
[0014]優(yōu)選地，該方法還包括:將高通濾波器應(yīng)用于由便攜式檢測單元記錄的可聽聲音，以確定高頻揚聲器是否連接。
[0015]優(yōu)選地，基站單元將車輛修理指示發(fā)送至便攜式檢測單元。
[0016]根據(jù)本實用新型的又一方面，提供了一種用于檢測車內(nèi)異響的方法。將便攜式檢測單元安裝在車內(nèi)以記錄在車輛內(nèi)生成的可聽到的聲音。便攜式檢測單元與車輛控制單元進行通信以獲得車輛的車輛標識號。車輛標識號從便攜式檢測單元傳輸至基站單元。車輛配件信息從基站單元傳輸至便攜式檢測單元以對車內(nèi)的車輛配件操作進行控制。便攜式檢測單元命令車輛控制單元將車輛的音頻系統(tǒng)調(diào)諧至預(yù)定頻率。將正弦波掃描信號從基站單元廣播至車輛。通過車輛的音頻系統(tǒng)來再生廣播的正弦波掃描信號從而潛在地激勵車輛車廂內(nèi)的部件。在輸出正弦波掃描信號期間，由便攜式檢測單元記錄車輛車廂內(nèi)的聲音。所記錄下來的聲音數(shù)據(jù)文件通過便攜式檢測單元傳輸至基站單元。將正弦波掃描信號從聲音數(shù)據(jù)文件中去除。基站單元分析數(shù)據(jù)文件以確定余留的任何聲音是否超過預(yù)定閾值。響應(yīng)于確定聲音超過預(yù)定閾值，基站單元通知便攜式檢測單元車輛是否需要修理。
[0017]根據(jù)本實用新型的又一方面，車輛噪聲檢測系統(tǒng)包括具有車輛控制單元和車輛音頻系統(tǒng)的車輛。車輛音頻系統(tǒng)包括接收廣播信號的天線、對接收到的廣播信號進行處理的射頻頭單元以及揚聲器，該揚聲器將通過射頻頭單元再生的信號輸出至車輛內(nèi)部。車輛控制單元與車輛的多個子系統(tǒng)進行通信以監(jiān)控多個對車輛進行的操作。便攜式檢測單元設(shè)置在車輛內(nèi)來記錄車輛內(nèi)部生成的聲音。便攜式檢測單元與車輛控制單元進行通信以獲得車輛標識并對車內(nèi)的車輛功能進行控制?；締卧c便攜式檢測單元進行通信以獲得車輛標識。基站單元將用于根據(jù)車輛標識號執(zhí)行相應(yīng)噪聲檢測的參數(shù)發(fā)送至便攜式檢測單元。便攜式檢測單元命令射頻頭單元調(diào)諧至相應(yīng)的無線電頻率?；締卧杀惶炀€接收并通過車輛音頻系統(tǒng)再生的正弦波掃描信號。在正弦波掃描信號的再生期間，便攜式檢測單元記錄車輛內(nèi)部生成的聲音。便攜式檢測單元將記錄的聲音數(shù)據(jù)傳輸至基站單元?；締卧獙τ涗浀穆曇魯?shù)據(jù)進行分析以確定車內(nèi)被正弦波掃描信號激勵的任何內(nèi)飾部件是否發(fā)出超過預(yù)定閾值的聲音?；締卧獙⒈砻鬈囕v通過或未通過噪聲檢測的信號傳輸至便攜式檢測單元。便攜式檢測單元生成車輛是否通過噪聲和振動檢測的指示。
[0018]優(yōu)選地，便攜式檢測單元包括處理和診斷裝置、麥克風以及發(fā)射器。
[0019]優(yōu)選地，處理和診斷裝置管理車輛通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的診斷服務(wù)協(xié)議。
[0020]優(yōu)選地，處理和診斷裝置與射頻頭單元進行通信以通過車輛通信網(wǎng)絡(luò)來控制無線電設(shè)置。
[0021]優(yōu)選地，處理和診斷裝置包括用于與基站單元進行通信的無線發(fā)射器，利用處理和診斷裝置的無線發(fā)射器將與車輛標識、車輛音頻系統(tǒng)內(nèi)容和噪聲檢測指令相關(guān)的信息從基站單元發(fā)送至便攜式檢測單元。
[0022]優(yōu)選地，發(fā)射器包括用于將記錄的聲音數(shù)據(jù)傳輸至基站單元的UHF發(fā)射器。
[0023]優(yōu)選地，基站單元包括用于接收通過所述便攜式檢測單元的發(fā)射器發(fā)射的記錄的聲音數(shù)據(jù)的UHF接收器。
[0024]優(yōu)選地，基站單元包括用于執(zhí)行噪聲分析程序來分析記錄的聲音數(shù)據(jù)的個人計算機，噪聲分析程序確定車輛內(nèi)部任何受到正弦波掃描信號激勵的部件是否發(fā)出超過預(yù)定閾
值的聲音。
[0025]優(yōu)選地，基站單元包括生成正弦波掃描信號的信號發(fā)生器，正弦波掃描信號在預(yù)定時間從約20Hz至約120Hz掃描。
[0026]優(yōu)選地，車輛噪聲檢測系統(tǒng)還包括與基站單元進行通信以保持對多個車輛進行聲音檢測的報告的質(zhì)量報告系統(tǒng)，質(zhì)量報告包括用于保持合格產(chǎn)品的統(tǒng)計處理控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是信息娛樂噪聲檢驗系統(tǒng)的框圖；
[0028]圖2a至圖2c示出了便攜式檢測單元的正視圖、側(cè)視圖和后視圖；
[0029]圖3示出了基站單元的立體圖；
[0030]圖4是執(zhí)行下線噪聲和振動檢測的方法的流程圖；
[0031]圖5是噪聲檢測算法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]圖1示出了信息娛樂檢驗系統(tǒng)(ICS) 10，其通過與車輛的音頻系統(tǒng)11交互來客觀地對車輛的異響(BSR)以及其它噪聲進行檢測。為了表征用戶在正常使用車輛時因諸如揚聲器或內(nèi)飾板的部件的缺陷或者不當安裝而可能在車輛12內(nèi)部產(chǎn)生的BSR噪聲，可利用ICSlO獲得車輛生產(chǎn)線上生產(chǎn)的每一輛車的客觀的噪聲和振動檢測結(jié)果。術(shù)語“缺陷或者不當安裝的部件”可包括但不限于有缺陷的部件本身、因操作者的錯誤所造成的部件的不當安裝、部件上阻礙安裝的缺陷、緊固件的缺陷或阻礙安裝的不當安裝的緊固件、兩個或多個部件不當連接以及對部件的不恰當電氣連接。
[0033]ICSlO包括便攜式檢測單元16。當開始檢測時，操作者將便攜式檢測單元16置于車輛12內(nèi)部。便攜式檢測單元16在每輛車內(nèi)部都被置于相同的位置，例如位于車輛的方向盤上。圖2a至圖2c示出了便攜式檢測單元16。便攜式檢測單元16包括發(fā)射器18、PUMA (可編程的通用機械裝配)20,LED指示燈22、麥克風24、通訊端口 26以及掛鉤/手柄28。通過麥克風24采集的聲音記錄在存儲器(未示出)中。PUMA20為處理和診斷裝置，它與便攜式檢測單元16和車輛12進行通信，以在車輛12內(nèi)開始和執(zhí)行檢測操作。
[0034]LAN通訊端口 26可用于將便攜式檢測單元16的有線線路連接至車輛12以便可從車輛中獲得車輛信息，端口 26還充當與車輛控制單元29協(xié)作的通信網(wǎng)關(guān)，從而與車輛12交換控制信號。PUMA20接收來自基站單元14的指令和信息，還將包括車輛標識號(VIN)的信息無線傳輸至基站單元14，使得基站單元14可得到有關(guān)已安裝在正接受檢測的每一特定車輛內(nèi)的具體部件和相關(guān)性能的信息。例如，通信端口 26可連接至常規(guī)的OBDII系統(tǒng)以與車輛控制模塊29通信，從而控制車輛的特定特征，諸如將無線電音量和均衡設(shè)置為預(yù)定水平、關(guān)閉鼓風機馬達或者關(guān)閉可造成背景噪聲的其它任何裝置。此外，將無線電調(diào)諧至相應(yīng)的頻率以接收來自基站單元14的可聽檢測信號，通過車輛的揚聲器來再生這個信號以進行BSR檢測。
[0035]UHF發(fā)射器18用于發(fā)射由車輛上進行的BSR噪聲檢測而得到的數(shù)據(jù)。掛鉤/手柄28用于使該裝置在車輛之間轉(zhuǎn)移，并且將裝置固定在車輛上以進行檢測。掛鉤/手柄28優(yōu)選地被固定在方向盤上(例如，懸掛在方向盤的頂部)以使車內(nèi)采集到的聲音對應(yīng)于駕駛員的就坐位置。
[0036]圖3所示的基站單元14設(shè)置在車輛裝配廠內(nèi)并且位于檢測區(qū)域附近，使之可與便攜式檢測單元16正確地進行通信?；締卧?4包括信號發(fā)生器30、至少一個天線32、個人計算機34、音頻輸入裝置36、接收器38、顯示器40以及外置麥克風42。
[0037]再次參照圖1，信號發(fā)生器30被配置用于生成校準的掃描信號(20Hz至120Hz)，其經(jīng)由天線32無線發(fā)射，經(jīng)由天線33被射頻頭單元31接收，最后通過車輛音頻系統(tǒng)11的揚聲器35被可聽地輸出。優(yōu)選地,該信號以FM信號來傳輸。響應(yīng)于車輛音頻系統(tǒng)的信號輸出，便攜式裝置16記錄聲音數(shù)據(jù)(例如，存為數(shù)據(jù)文件)。
[0038]然后，聲音數(shù)據(jù)從便攜式檢測單元16無線傳輸至基站單元14的接收器38。接收器優(yōu)選為UHF接收器?？蛇x地，聲音數(shù)據(jù)可通過有線連接從便攜式檢測單元16傳輸至基站單元14。
[0039]然后，將接收到的聲音數(shù)據(jù)提供給音頻輸入裝置36。通過音頻輸入裝置36對接收到的聲音數(shù)據(jù)進行過濾。然后，將過濾后的數(shù)據(jù)提供給PC，在PC中，對聲音數(shù)據(jù)自動進行BSR分析以判斷是否在車內(nèi)檢測到任何的質(zhì)量問題。如果存在質(zhì)量問題，那么通報給工廠的質(zhì)檢人員，并將車輛送至維修區(qū)，維修技術(shù)人員將在此對問題進行確認和糾正。維修技術(shù)人員會使用便攜式檢測單元和帶有附加程序的基站單元來進行再次檢測，這操作更長的持續(xù)時間。例如，修理區(qū)所用的檢測程序可通過每個揚聲器在對應(yīng)的持續(xù)時間內(nèi)獨立地順序輸出所生成的信號來以將BSR問題隔離在車輛特定的內(nèi)部區(qū)域中，從而使系統(tǒng)可將車內(nèi)有問題的位置隔離出來。
[0040]圖4示出了執(zhí)行下線BSR噪聲檢測的流程圖。通常，所有的車輛都配備有強大的音頻系統(tǒng)，其可引起聲音和振動激勵。盡管車輛的音頻系統(tǒng)僅限于激發(fā)與車廂內(nèi)飾相關(guān)的潛在BSR問題，但是因為車廂內(nèi)部是用戶感受到噪聲問題并且能更容易地檢測到任何BSR問題的地方，所以這些與車廂內(nèi)飾相關(guān)的問題包括了用戶所報告的運行情況不良(TGW)的大部分并且構(gòu)成了保修成本的大部分。
[0041]使用音頻系統(tǒng)便于在車輛之間進行一致和可重復(fù)的檢測。通常，車輛音頻系統(tǒng)可通過OBD II來進行控制。此外，音頻系統(tǒng)使得選擇激勵類型(即，諧波(諸如窄帶)與任意波(寬帶))更靈活。
[0042]因為BSR檢測是在裝配線上進行的，并且在車輛必須移動到下一站或離開裝配線之前，每一站只有預(yù)定的時間量，所以必須在相應(yīng)的時間窗口內(nèi)進行BSR檢測。車輛OEM的標準EOL (下線)周期時間大約為60秒。這意味著安裝裝置、執(zhí)行檢測以及移除裝置的可用時間必需小于六十秒。安裝涉及到操作者將裝置安裝在車內(nèi)。執(zhí)行檢測涉及通過便攜式檢測單元和基站單元自動進行BSR檢測。移除裝置涉及操作者進入車內(nèi)，斷開所有通信線路并且移除便攜式裝置。假設(shè)分配十秒來安裝裝置，并且分配另一個十秒來移除裝置。因此，大約剩下40秒來進行BSR檢測初始化和執(zhí)行檢測。
[0043]在步驟50中，操作者將便攜式檢測單元安裝在車廂內(nèi)部。優(yōu)選地，便攜式檢測單元固定在方向盤的頂部，方向盤劃定了與聽到噪聲的駕駛員所處位置距離最近的車內(nèi)區(qū)域。
[0044]在步驟51中，操作者將通信線束連接至車輛的OBD端口。通常，OBD端口位于轉(zhuǎn)向柱的下方。
[0045]在步驟52中，便攜式檢測單元通過OBD連接與車輛控制模塊建立通信。車輛控制模塊用于對車輛配件以及車輛的其它功能(例如，音頻系統(tǒng)和鼓風機馬達)進行控制，并且用于獲得車輛數(shù)據(jù)(如，車門的打開或關(guān)閉狀態(tài))。
[0046]在步驟53中，便攜式檢測單元與基站單元建立無線通信。
[0047]在步驟54中，便攜式檢測單元經(jīng)由OBD連接得到了與車輛有關(guān)的信息并且將這些信息傳輸至基站單元。得到的車輛信息包括但不限于車輛標識號(VIN)。當基站單元得到VIN時，基站單元可識別出相應(yīng)車輛的物料清單并選擇相關(guān)的BSR檢測配置以執(zhí)行檢測，其中，該清單提供了車輛內(nèi)飾以及部件(例如，無線電模型)的內(nèi)容細節(jié)。
[0048]在步驟55中，便攜式檢測單元初始化車輛的音頻系統(tǒng)，使得射頻頭單元被調(diào)諧至對應(yīng)的頻率，這樣由基站單元廣播的掃描信號通過車輛音頻系統(tǒng)相應(yīng)的FM頻道被捕捉到。
[0049]在步驟56中，便攜式檢測單元對車輛音頻系統(tǒng)進行設(shè)置使得漸弱、平衡、高音和低音功能全部居中(例如，在零值處達到平衡)。在步驟57中，便攜式檢測單元與車輛控制單元進行通信以關(guān)閉所有發(fā)出噪聲的配件(例如，鼓風機馬達)。在步驟58中，便攜式檢測單元等待，直至從車輛控制模塊處接收到確認車廂的所有的門/窗戶都已關(guān)閉的信號，然后便攜式檢測單元向基站單元發(fā)送開始信號以開始BSR算法。
[0050]在步驟59中，基站單元發(fā)出從初始頻率到最終頻率(例如，頻率范圍)時間為10秒的正弦波掃描信號，該信號被車輛的音頻系統(tǒng)接收并且通過車輛的揚聲器而再生?？梢允褂妙A(yù)定的音量值(諸如最大值的75%)。便攜式檢測單元采用與其集成的麥克風來記錄噪聲和振動響應(yīng)。
[0051]在步驟60中，由麥克風獲得的記錄數(shù)據(jù)由便攜式檢測單元優(yōu)選地保存為WAV文件。在步驟61中，文件經(jīng)由UHF頻道被無線傳輸至基站單元。在步驟62中，執(zhí)行BSR檢測處理以計算出單個數(shù)值度量標準，并確認車輛是否已通過或未通過統(tǒng)計處理控制閾值，這在下文中將結(jié)合圖5來進行詳細描述。[0052]在步驟63中，基站單元將表明通過/未通過狀態(tài)的消息傳輸至車輛便攜式檢測單元。在步驟64中，便攜式檢測單元向操作者指示車輛是否通過或未通過BSR檢測。如果車輛通過了 BSR檢測，那么LED指示器上的綠燈將變亮且車輛做好運送的準備。如果車輛未通過BSR檢測，那么LED指示器上的紅燈變亮。
[0053]因此，必須在40秒內(nèi)完成以上步驟以維持裝配時間中的目標周期時間。因此，步驟62必須在15秒內(nèi)完成。因為將分配5秒給前BSR處理和后BSR處理以及報告，所以實際BSR算法的執(zhí)行時間必須在10秒內(nèi)完成以維持裝配線的周期時間。
[0054]在步驟64中，如果BSR檢測表明車輛未通過檢測，那么將車輛送往車輛修理區(qū)。在車輛修理區(qū)，將在方向盤上安裝便攜式檢測單元，并且將在車內(nèi)不同的區(qū)域進行BSR檢測。通過經(jīng)由每一個揚聲器連續(xù)可聽地輸出正弦波掃描信號來分析不同的區(qū)域。因為在修理區(qū)周期時間不是問題，所以為了隔離和檢測BSR問題，可在單個揚聲器上每次執(zhí)行一個相應(yīng)的BSR檢測。
[0055]圖5示出了用于檢測存在BSR問題的方法的流程圖。使用正弦波掃描信號的好處在于，其能夠?qū)⒓顠呙栊盘柵c記錄聲音中所采集到的任何異響分離開來而無需任何額外的輸入信號、觸發(fā)或參考。因為掃描速率已知，所以可計算出掃描的準確開始時間，然后，采用階次跟蹤濾波器來去除所記錄的掃描信號成分。階次跟蹤濾波器不僅去除了掃描信號的基本成分，而且還去除了掃描信號中任意所需個數(shù)的諧波。去除前30個諧波在盡可能多地去除響應(yīng)中的激勵信號與不對噪聲的BSR響應(yīng)有太多的影響之間取得了最佳折衷。然而，去除過多的諧波也開始會去除一些BSR噪聲。
[0056]階次跟蹤濾波器去除了與正弦波掃描激勵有關(guān)的所有成分，但是沒有去除低頻環(huán)境(即，背景)聲音，其有可能掩蓋高頻的BSR (例如，車廂內(nèi)的隆隆聲)。過去，僅用500Hz的高通濾波器來去除這種低頻通常是慣常的做法。本發(fā)明可替代地采用時變?yōu)V波器來去除低頻。時變?yōu)V波器是一種截止頻率隨時間變化而不是像標準的高通濾波器一樣被固定在相應(yīng)頻率的濾波器。優(yōu)選地，時變?yōu)V波器的截止參數(shù)在掃描開始時最優(yōu)為20Hz，然后線性上升并在掃描結(jié)束時達到120Hz。時變掃描提供了 BSR噪聲和背景噪聲之間更好的隔離。
[0057]—旦記錄的時間信號已通過階次跟蹤濾波器和時變?yōu)V波器的過濾，所留下的聲音就是車內(nèi)與BSR有關(guān)的聲音。該BSR聲音的最終目標量化首先通過計算聲音在記錄時間段內(nèi)的能量變化來進行。這通過在記錄的整個持續(xù)時間內(nèi)，每間隔IOms計算記錄的信號在IOOms內(nèi)的均方根(即，RMS)水平來實現(xiàn)。結(jié)果是時變RMS水平曲線，其在任意BSR事件處都達到峰值。找到時變RMS的絕對峰值給出相應(yīng)車輛的BSR水平。
[0058]下面的算法優(yōu)選地應(yīng)用于由便攜式檢測單元所獲得的記錄數(shù)據(jù)。在步驟70中，將便攜式檢測單元所獲得的校準記錄數(shù)據(jù)發(fā)送至基站單元。在步驟71中，在記錄中的4秒處確定兩個連續(xù)峰值之間的時間延遲。也就是說，利用4秒延遲或任何其它預(yù)定的時間延遲來準確地確定正弦波掃描信號的開始。通過揚聲器回放的正弦波掃描不是每次都在同一準確的時間準確開始，并且沒有可用的“觸發(fā)”來向算法指示正弦波掃描開始。因為已知掃描以IOHz/秒的速度從20Hz掃描至120Hz，所以可確定在4秒時，頻率應(yīng)為60Hz，這意味著時間信號的兩個連續(xù)的峰值應(yīng)間隔1/60=0.01667秒。如果這些兩個連續(xù)峰值之間的時間略高，那么可斷定掃描開始的時間晚，并且可估算出掃描實際的開始時間。如果時間略低，那么可斷定沒有記錄掃描的開始，根據(jù)缺失的多少，如果掃描開頭部分缺失過多，測量值將不予米信。
[0059]在步驟72中，基于延遲來確定音頻文件中掃描的開始位置。在步驟73中，確定從掃描開始至已知的掃描時間結(jié)束(例如，準確到10秒鐘長)的信號段。
[0060]在步驟74中，將階次跟蹤濾波器應(yīng)用于10秒信號段。階次跟蹤濾波器從10秒信號段中去除通過揚聲器生成的掃描信號。在去除通過揚聲器生成的信號后，剩下的噪聲可能是BSR噪聲和背景噪聲。
[0061]在步驟75中，利用高通濾波器去除來自工廠的任何不間斷或連續(xù)的背景噪聲。在將背景噪聲去除后，除了間歇性噪聲外，只剩下BSR噪聲。間歇性噪聲可以是從車輛外面生成的外部噪聲，其只延續(xù)很短的時間(例如，小于半秒)。間隙性噪聲的實例可包括在工廠內(nèi)另一輛正在按喇叭的車輛。通常，操作者可按喇叭來確定喇叭是可以工作的，并且告知其它操作者車輛將要駛離裝配線。
[0062]在步驟76中，對經(jīng)過過濾的10秒BSR信號段進行時變度量(TVM)修整以去除間歇性噪聲。這包括從步驟77中獲得經(jīng)過校準的、外置麥克風對工廠環(huán)境的記錄。相對于通過內(nèi)置麥克風記錄下的車輛內(nèi)部的噪聲，外置麥克風同時記錄下了工廠環(huán)境的噪聲。因此，兩個記錄可在同一時間點進行比較。如果兩個記錄中的兩個峰值都相同時，那么假設(shè)識別出的噪聲是由車輛外部的噪聲而生成，因為外置麥克風不會捕捉到車輛內(nèi)部所生成的任何BSR噪聲。因此，將BSR數(shù)據(jù)內(nèi)峰值周圍0.5秒的數(shù)據(jù)去除。信號段內(nèi)保留的數(shù)據(jù)應(yīng)基本只為BSR數(shù)據(jù)。
[0063]在步驟78中，確定TVM的百分率。也就是說，從最大值至最小值對噪聲數(shù)據(jù)進行分析。例行做法是可為在最大值和最小值之間的數(shù)據(jù)范圍分配百分比以進行檢驗。然而，可使用在最大值和最小值之間的全部數(shù)據(jù)范圍而不必排除任何BSR數(shù)據(jù)。
[0064]在步驟79中，將統(tǒng)計處理控制應(yīng)用于分析后的數(shù)據(jù)。將BSR數(shù)據(jù)的結(jié)果與即時更新的統(tǒng)計處理閾值進行比較。如果存在BSR，那么基站單元將表明車輛需要修理的信號傳輸至便攜式檢測單元。如果不存在BSR，那么基站單元將表明車輛做好運輸準備的信號傳輸至便攜式檢測單元。
[0065]在步驟80中，統(tǒng)計處理控制結(jié)果存儲在SPC數(shù)據(jù)庫中來進行不斷分析以保持產(chǎn)品合格。在步驟81中，向工廠質(zhì)量報告系統(tǒng)發(fā)送結(jié)果。
[0066]可通過BSR系統(tǒng)對從便攜式檢測單元接收到的未經(jīng)過濾的BSR數(shù)據(jù)進行其它檢測。例如，高通濾波器(IOkHz )可應(yīng)用于原始BSR數(shù)據(jù)以確定是否存在至高頻揚聲器的功能連接。另一個實例是可分析原始BSR數(shù)據(jù)的聲壓水平以確定所有揚聲器是否連接。此外，可對原始數(shù)據(jù)進行激勵掃描以分析全序失真,全序失真檢測車輛內(nèi)揚聲器系統(tǒng)的總體質(zhì)量。不同之處在于，對于全序失真，能量不處于單音/單頻上，而是分布于在整個掃描中具有變化頻率的“時序(order)”上。例如，將全序失真與總諧波失真(THD)進行對比。在THD中，如果以IOOHz音調(diào)(單頻正弦波)向揚聲器回放記錄，那么THD是以200HZ+300HZ+400HZ+500HZ等測量的能量，并且除以在IOOHz (原始音調(diào))測量的能量。與THD形成對比，對于全序失真，記錄以20Hz至120Hz的變化頻率在10秒“時序”內(nèi)(正弦波掃描)向揚聲器回放。“全序失真”是以40Hz至240Hz時序+60Hz至360Hz時序+80Hz至480Hz時序+100至600Hz時序等等測量得到的能量，并且除以在20Hz至120Hz (原始時序)測量得到的能量。
[0067]進行這些檢測的目的在于確定揚聲器自身的質(zhì)量和輸出而不是利用揚聲器再生的語音來激勵內(nèi)飾部分和其它部件，其可用來檢測如本發(fā)明實施例所述的質(zhì)量問題。
[0068]應(yīng)當理解，多個基站可與在裝配線上或修理區(qū)內(nèi)的多個便攜式檢測單元配對使用以滿足裝配工藝中對周期時間的需要。
[0069]盡管已詳細描述了本發(fā)明的某些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到各種替代設(shè)計和實施例來實現(xiàn)本發(fā)明，其范圍由以下的權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測車輛內(nèi)部部件異響的方法，所述方法包括以下步驟: 通過安裝在所述車輛中的音頻系統(tǒng)的揚聲器來輸出正弦波掃描信號，所述正弦波掃描信號能夠使所述車輛中有缺陷的安裝部件發(fā)出異響； 在輸出所述正弦波掃描信號期間，通過便攜式檢測單元記錄所述車輛內(nèi)部的可聽聲曰； 在所記錄的所述可聽聲音中，將對應(yīng)于所述掃描信號直接記錄的成分去除掉； 對失去所述成分的記錄的所述可聽聲音進行分析以確定是否超過預(yù)定閾值；以及 響應(yīng)于確定所述聲音超過所述預(yù)定閾值，生成車輛修理指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過所述音頻系統(tǒng)的揚聲器來輸出所述正弦波掃描信號的步驟包括: 將所述音頻系統(tǒng)的車輛無線電的頻率設(shè)置在預(yù)定頻率； 通過基站單元向所述車輛廣播正弦波掃描信號，所述基站單元遠離所述車輛設(shè)置；以及 接收廣播的所述正弦波掃描信號并在所述車輛無線電中再生所述正弦波掃描信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，記錄的所述可聽聲音被所述便攜式檢測單元記錄并通過所述便攜式檢測單元中的UHF發(fā)射器發(fā)送至所述基站單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 將車輛標識號從所述便攜式檢測單元發(fā)送至所述基站單元；以及將標識車輛內(nèi)容和控制所述車輛操作的功能的車輛信息從所述基站單元發(fā)送至所述便攜式檢測單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述車輛信息包括音頻系統(tǒng)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述便攜式檢測單元與車輛控制單元協(xié)同通信以控制車輛功能，并且所述便攜式檢測單元命令所述車輛控制單元將車輛無線電音量設(shè)置在預(yù)定的水平并將其它配件裝置關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述正弦波掃描信號的頻率大約為20至120Hz。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述可聽聲音被記錄為數(shù)據(jù)文件并作為WAV文件被傳輸至所述基站單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，分析所記錄的所述可聽聲音的步驟包括: 應(yīng)用階次跟蹤濾波器來去除所述成分； 對記錄的所述可聽聲音應(yīng)用高通濾波器以去除工廠的背景噪聲；以及在輸出所述正弦波掃描信號的同一時間段內(nèi)，利用設(shè)置在所述車輛外部的麥克風來記錄所述車輛外部的可聽聲音； 將所述車輛外部的麥克風所記錄的可聽聲音與所述便攜式檢測單元記錄的可聽聲音進行比較，從而識別出所述車輛外部的麥克風和所述便攜式檢測單元在基本相同的時間點都采集到的相同聲音； 從所述便攜式檢測單元記錄的可聽聲音中修整掉相應(yīng)的信號段，所述相應(yīng)的信號段涉及在基本相同的時間點處由所述車輛外部的麥克風和所述便攜式檢測單元都采集到的相同聲音。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:將高通濾波器應(yīng)用于由所述便攜式檢測單元記錄的可聽聲音，以確定高頻揚聲器是否連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述基站單元將所述車輛修理指示發(fā)送至所述便攜式檢測單元。
12.一種用于檢測車輛內(nèi)部異響的方法，所述方法包括以下步驟: 將便攜式檢測單元安裝在所述車輛內(nèi)部以記錄所述車輛內(nèi)部生成的可聽聲音； 與車輛控制單元進行通信以獲得所述車輛的車輛標識號； 將所述車輛標識號從所述便攜式檢測單元傳輸至基站單元； 將車輛配件信息從所述基站單元傳輸至所述便攜式檢測單元以對所述車輛內(nèi)部的車輛配件操作進行控制； 所述便攜式檢測單元命令所述車輛控制單元將所述車輛的音頻系統(tǒng)調(diào)諧至預(yù)定頻率； 從所述基站單元向所述車輛廣播正弦波掃描信號； 通過所述車輛的音頻系統(tǒng)再生廣播的所述正弦波掃描信號以潛在地激勵所述車輛的車廂內(nèi)的部件； 在輸出所述正弦波掃描信號期間，通過所述便攜式檢測單元來記錄所述車輛的車廂內(nèi)部的聲音； 將所述便攜式檢測單元記·錄的聲音數(shù)據(jù)文件傳輸至所述基站單元； 從所述聲音數(shù)據(jù)文件中去除所述正弦波掃描信號； 通過所述基站單元來分析所述數(shù)據(jù)文件以確定是否有任何余留的聲音超過預(yù)定閾值；以及 響應(yīng)于確定所述聲音是否超過所述預(yù)定閾值，所述基站單元向所述便攜式操作單元通知所述車輛是否需要修理。
13.—種車輛噪聲檢測系統(tǒng),包括: 車輛，包括車輛控制單元和車輛音頻系統(tǒng)，所述車輛音頻系統(tǒng)包括接收廣播信號的天線、處理接收到的廣播信號的射頻頭單元以及向所述車輛內(nèi)部輸出被所述射頻頭單元再生的信號的揚聲器，所述車輛控制單元與所述車輛的多個子系統(tǒng)進行通信以監(jiān)控多個車輛操作； 便攜式檢測單元，位于所述車輛內(nèi)部，用于記錄所述車輛內(nèi)部生成的聲音，所述便攜式檢測單元與所述車輛控制單元進行通信以獲得車輛標識并對所述車輛內(nèi)部的車輛功能進行控制；以及 基站單元，與所述便攜式檢測單元進行通信以獲得所述車輛標識，所述基站單元將用于根據(jù)所述車輛標識執(zhí)行相應(yīng)噪聲檢測的參數(shù)發(fā)送至所述便攜式檢測單元； 其中，所述便攜式檢測單元命令所述射頻頭單元調(diào)諧至相應(yīng)的射頻，所述基站單元生成被所述天線接收并被所述車輛音頻系統(tǒng)再生的正弦波掃描信號，在所述正弦波掃描信號再生期間，所述便攜式檢測單元記錄所述車輛內(nèi)部生成的聲音，所述便攜式檢測單元將記錄的聲音數(shù)據(jù)傳輸至所述基站單元，所述基站單元對所記錄的聲音數(shù)據(jù)進行分析以確定車內(nèi)任何受所述正弦波掃描信號激勵的內(nèi)飾部件是否發(fā)出超過預(yù)定閾值的聲音，所述基站單元將表明所述車輛通過或未通過噪聲檢測的信號傳輸至所述便攜式檢測單元，所述便攜式檢測單元生成所述車輛通過或未通過噪聲和振動檢測的指示。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述便攜式檢測單元包括處理和診斷裝置、麥克風以及發(fā)射器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述處理和診斷裝置管理車輛通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的診斷服務(wù)協(xié)議。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述處理和診斷裝置與所述射頻頭單元進行通信以通過所述車輛通信網(wǎng)絡(luò)來控制無線電設(shè)置。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述處理和診斷裝置包括用于與所述基站單元進行通信的無線發(fā)射器，利用所述處理和診斷裝置的無線發(fā)射器將與所述車輛標識、車輛音頻系統(tǒng)內(nèi)容和噪聲檢測指令相關(guān)的信息從所述基站單元發(fā)送至所述便攜式檢測單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射器包括用于將所述記錄的聲音數(shù)據(jù)傳輸至所述基站單元的UHF發(fā)射器。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述基站單元包括用于接收通過所述便攜式檢測單元的發(fā)射器發(fā)射的所述記錄的聲音數(shù)據(jù)的UHF接收器。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述基站單元包括用于執(zhí)行噪聲分析程序來分析所述記錄的聲音數(shù)據(jù)的個人計算機，所述噪聲分析程序確定所述車輛內(nèi)部任何受到所述正弦波掃描信號激勵的部件是否發(fā)出超過所述預(yù)定閾值的聲音。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，其中，所述基站單元包括生成所述正弦波掃描信號的信號發(fā)生器，所述正弦波掃描信號在預(yù)定時間從約20Hz至約120Hz掃描。
22.根據(jù)權(quán)利要求13 所述的車輛噪聲檢測系統(tǒng)，還包括與所述基站單元進行通信以保持對多個車輛進行聲音檢測的報告的質(zhì)量報告系統(tǒng)，所述質(zhì)量報告包括用于保持合格產(chǎn)品的統(tǒng)計處理控制。
【文檔編號】G01M17/007GK103712799SQ201310435431
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月4日
【發(fā)明者】米切爾·L.·林, 弗朗索瓦·沙雷特, 巴斯卡拉·R.·塔迪卡馬拉, 詹姆斯·A.·伯利 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司