用于確定在玻璃體處的損傷的空間上的位置的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定在玻璃體處的損傷的空間上的位置的方法和裝置，具體而言，在一種用于利用至少一個固體聲音傳感器和至少一個評估設(shè)備來確定在玻璃體處尤其在車輛的擋風(fēng)玻璃處的損傷的空間上的位置的方法中，對于本發(fā)明來說重要地設(shè)置成：探測由損傷引起的至少一個固體聲音信號的信號源的空間上的位置；從信號源的空間上的位置中推斷出損傷的空間上的位置；檢驗損傷的空間上的位置與在玻璃體上的預(yù)確定的區(qū)域的空間上的重疊；在空間上的重疊的情況下信息引入到信息信號中；以及輸出信息信號。
【專利說明】
用于確定在玻璃體處的損傷的空間上的位置的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于利用至少一個固體聲音傳感器和至少一個評估設(shè)備來確定在玻璃體處尤其在車輛的擋風(fēng)玻璃處的損傷的空間上的位置的方法。此外本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行該方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于探測損傷的裝置和方法是已知的并且例如在機(jī)動車技術(shù)中使用。尤其在乘客保護(hù)系統(tǒng)中例如在其觸發(fā)時使用這些裝置和方法。例如在文件DE102004049380A1中描述了一種車輛傳感器，該車輛傳感器設(shè)置成用于檢測在尤其能夠由固體聲音來引起的頻率范圍中的振動。在此車輛傳感器具有用于通過探測不同的振動而產(chǎn)生的電的信號的處理特性。處理特性能夠自動地取決于控制信號來調(diào)整，其中控制信號能夠為通過由車輛傳感器測量振動而產(chǎn)生的控制信號或能夠為外部產(chǎn)生的控制信號。例如能夠使用車輛傳感器以用于檢測如外表損害(有時稱為車身損害)或玻璃斷裂那樣的材料損傷。在已知的裝置和方法中不利的是，沒有設(shè)置這樣的辨別，即在玻璃體(例如車輛的擋風(fēng)玻璃)的哪個區(qū)域中存在有損傷。關(guān)于在擋風(fēng)玻璃上的損傷的空間上的位置的信息例如對于這樣的判斷而言是有利的，即是否可借助于修理方法修理損傷或這是否例如出于安全原因是不可行的或不允許的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，提議一種用于探測在玻璃體處的損傷的空間上的位置的方法和裝置，在其中輸出關(guān)于損傷的空間上的位置的信息。
[0004]該任務(wù)的解決利用帶有專利權(quán)利要求1的特征的方法，以及利用帶有專利權(quán)利要求11的特征的裝置進(jìn)行。改進(jìn)方案和有利的設(shè)計方案在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中來說明。
[0005]在一種用于利用至少一個固體聲音傳感器和至少一個評估設(shè)備來確定在玻璃體處尤其在車輛的擋風(fēng)玻璃處的損傷的空間上的位置的方法中，對于本發(fā)明來說重要地設(shè)置成:探測由損傷引起的至少一個固體聲音信號的信號源的空間上的位置;從信號源的空間上的位置推斷出損傷的空間上的位置;檢驗損傷的空間上的位置與在玻璃體上的預(yù)確定的區(qū)域的空間上的重疊；在空間上的重疊的情況下信息引入(eingehen)到信息信號中；以及輸出信息信號。
[0006]由于在玻璃體例如機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃處的損傷而在損傷的部位處引起固體聲音信號。固體聲音信號能夠以損傷的部位為出發(fā)點放射式地在玻璃體的表面上傳播。通過確定固體聲音信號的信號源能夠相對于固體聲音傳感器的位置確定損傷的部位。信號源的位置即在玻璃體處尤其在車輛的擋風(fēng)玻璃處的損傷的位置能夠以信息信號的形式來輸出。尤其能夠例如將這樣的信息信號輸出到車輛的駕駛員處，即在擋風(fēng)玻璃上的損傷位于哪里。也就是說通過信息信號對車輛用戶不僅指出損傷，而且指出擋風(fēng)玻璃的損傷的部位。信息信號能夠例如通過光學(xué)的信號或還通過聲學(xué)的信號來輸出。除了將信息信號輸出到車輛乘客處之外還能夠?qū)⑾鄳?yīng)的信息信號發(fā)送到車輛管理系統(tǒng)處，在該車輛管理系統(tǒng)中能夠例如記錄出現(xiàn)的損傷并且能夠由該車輛管理系統(tǒng)導(dǎo)入相應(yīng)的應(yīng)對措施或能夠?qū)⑻崾据敵龅杰囕v乘客處。能夠檢驗損傷的空間上的位置與在玻璃體上的區(qū)域的空間上的重疊。在玻璃體上的預(yù)確定的區(qū)域能夠例如為在機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上的這樣的預(yù)確定的區(qū)域，即在其中損傷為對于車輛乘客而言特別的危險潛在。如果檢測出信號源即在擋風(fēng)玻璃上的損傷，則能夠?qū)⑿盘栐吹奈恢门c在擋風(fēng)玻璃上的事先確定的空間上的區(qū)域進(jìn)行比較。如果損傷位于預(yù)確定的區(qū)域中，則關(guān)于此的信息能夠一起引入到信息信號中。因此能夠例如對車輛用戶指出特別的危險潛在或信息能夠例如儲存在機(jī)動車的修理管理系統(tǒng)中，從而該信息能夠例如在拜訪車間(有時稱為修理廠)時由車間人員來讀取并且由此供使用。例如擋風(fēng)玻璃的損傷的部位能夠存儲在缺陷存儲器或類似物中，從而在讀取存儲器時傳達(dá)該信息。
[0007]在方法的一種改進(jìn)方案中利用以傳感方式起作用的至少三個元件來探測至少一個固體聲音信號，從某個頻率的固體聲音信號到達(dá)以傳感方式起作用的三個元件處的時間偏差中推斷出這樣的方向，即在該方向下固體聲音信號傳到固體聲音傳感器，在以傳感方式起作用的至少一個元件處探測固體聲音信號的至少兩個頻率的相位關(guān)系，從相位關(guān)系中推斷出在信號源和傳感元件之間的間距，以及從方向和間距中推斷出信號源的空間上的位置。這樣的方向(即源于該方向固體聲音信號遇到固體聲音傳感器)能夠與在信號源和固體聲音傳感器之間的間距無關(guān)地來測定。為了探測這樣的角度(即在該角度下固體聲音信號遇到固體聲音傳感器)能夠使用帶有至少兩個尤其帶有三個以傳感方式起作用的元件的固體聲音傳感器。固體聲音信號以時間偏差到達(dá)以傳感方式起作用的三個區(qū)域中。從時間偏差中能夠推斷出到達(dá)的固體聲音信號的方向。除了這樣的方向(即在該方向下由損傷引起的固體聲音信號遇到固體聲音傳感器)之外，為了明確地確定固體聲音源的位置還應(yīng)測定在固體聲音源和固體聲音傳感器之間的距離。為了確定在固體聲音傳感器和信號源之間的間距而利用這樣的原理，即信號的不同的頻率的成分在介質(zhì)上以不同的速度快速地傳播。由此固體聲音波尤其彎曲波(其典型地當(dāng)在玻璃片上發(fā)生擊中時出現(xiàn))的成分的傳播速度是取決于頻率的。適用的是，頻率越高，傳播速度就越快。該現(xiàn)象被稱作為頻散。在損傷的部位處即在信號源的部位處固體聲音信號的所有的頻率在相同的時間點上被激起并且因此是相位相同的。由于取決于頻率的傳播速度，在固體聲音測量的部位處即在固體聲音傳感器的位置處不同的頻率的相位關(guān)系發(fā)生變化。由于該變化能夠推斷出在信號源和固體聲音傳感器之間的間距。例如能夠在固體聲音傳感器處測定兩個頻率的相位關(guān)系，從而能夠相應(yīng)地確定間距。例如針對在相應(yīng)的玻璃體上的固體聲音信號的不同的頻率的事先確定的傳播速度能夠引入到間距計算中。通過計算的在信號源和固體聲音傳感器之間的間距以及從這樣的方向(即源于該方向固體聲音信號遇到傳感器)中能夠參照固體聲音傳感器的位置指出信號源的位置。
[0008]在方法的一種改進(jìn)方案中在極坐標(biāo)中關(guān)于固體聲音傳感器的位置指出信號源的空間上的位置。在該方法中確定在固體聲音信號源和固體聲音傳感器之間的間距以及這樣的方向，即在該方向下固體聲音信號遇到固體聲音傳感器。由此通過極坐標(biāo)實現(xiàn)了特別簡單地示出固體聲音信號源的空間上的位置。通過指出方向角度和間距能夠關(guān)于固體聲音傳感器明確確定在待監(jiān)視的面上的每個點。固體聲音傳感器的位置在此用作坐標(biāo)原點。
[0009]在方法的一種改進(jìn)方案中預(yù)確定的區(qū)域為在擋風(fēng)玻璃上的區(qū)域并且該區(qū)域具有邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域布置在布置成幾乎平行于擋風(fēng)玻璃的邊界的界線和擋風(fēng)玻璃的邊界之間。在擋風(fēng)玻璃的邊緣區(qū)域中的損傷為對于車輛乘客而言特別的危害。如果信號源處在擋風(fēng)玻璃的該邊緣區(qū)域中，則能夠?qū)为毜男畔⑿盘栞敵龅杰囕v用戶和/或車輛修理管理系統(tǒng)處。邊緣區(qū)域能夠以擋風(fēng)玻璃的起限制作用的邊緣為出發(fā)點處在邊緣和布置成平行于擋風(fēng)玻璃的邊緣的界線之間。也就是說邊緣區(qū)域構(gòu)造為在擋風(fēng)玻璃的邊緣處的條形物。當(dāng)在擋風(fēng)玻璃的界線和邊界即邊緣之間檢測出損傷時輸出信息信號。
[0010]在方法的一種改進(jìn)方案中界線布置成相對于擋風(fēng)玻璃的邊界的間距處在5cm和15cm之間尤其10cm。也就是說預(yù)確定的區(qū)域因此沿著擋風(fēng)玻璃的邊界即邊緣具有尤其1cm寬的區(qū)域。在該邊緣區(qū)域中損傷為特別的危險源，從而在此例如石擊(損傷)的修理是不可行的，更確切地說是法律上不允許的。該信息能夠針對規(guī)定的區(qū)域例如儲存在評估設(shè)備中并且當(dāng)在預(yù)確定的區(qū)域中檢測出信號源時能夠?qū)в兄赋霾豢尚械男蘩淼南鄳?yīng)的信息信號輸出到車輛用戶處。
[0011]在方法的一種改進(jìn)方案中在擋風(fēng)玻璃上的預(yù)確定的區(qū)域具有布置成幾乎平行于駕駛員的目視軸線的區(qū)域。布置成平行于駕駛員的目視軸線的區(qū)域尤其相應(yīng)于駕駛員穿過擋風(fēng)玻璃的目視區(qū)域。尤其駕駛員的目視軸線為在擋風(fēng)玻璃上的虛構(gòu)的線，該線在方向盤的中軸線的高度上布置成垂直于擋風(fēng)玻璃的下部的邊界。往下駕駛員的目視區(qū)由擋風(fēng)玻璃的緣邊所限制，而上部的邊界能夠例如由在擋風(fēng)玻璃上移動的擋風(fēng)玻璃雨刷的雨刷區(qū)域的外部的輪廓來提供。尤其在布置成平行于目視軸線的目視區(qū)域中以及在擋風(fēng)玻璃的邊緣區(qū)域中的損傷能夠為特別的危險潛在。
[0012]在本發(fā)明的一種改進(jìn)方案中布置成平行于駕駛員的目視軸線的目視區(qū)域具有至少25cm且最多35cm尤其30cm的寬度。例如能夠?qū)τ趲в?0cm的寬度的目視區(qū)域(該目視區(qū)域圍著駕駛員的目視軸線布置在車輛的擋風(fēng)玻璃上)而言，不允許修理例如石擊(損傷)。駕駛員的目視區(qū)域以及擋風(fēng)玻璃的邊緣區(qū)域作為預(yù)確定的區(qū)域例如儲存在評估設(shè)備中并且當(dāng)在該區(qū)域中出現(xiàn)損傷時將這樣的信號例如輸出到修理管理系統(tǒng)處，即在該區(qū)域中修理是不可行的。
[0013]在方法的一種改進(jìn)方案中預(yù)確定的區(qū)域限定為不可修理的并且在信號源的空間上的位置與預(yù)確定的區(qū)域發(fā)生空間上的重疊的情況下將信息信號發(fā)送到修理管理系統(tǒng)處。在擋風(fēng)玻璃上的預(yù)確定的區(qū)域能夠由擋風(fēng)玻璃的I Ocm寬的邊緣區(qū)域以及由駕駛員的圍著駕駛員的目視軸線周圍的約30cm寬的目視區(qū)組合而成。在這些區(qū)域中出于安全原因不允許修理損傷。修理辦法尤其智能修理辦法(其在擋風(fēng)玻璃的其它的區(qū)域中能夠被使用以為了修復(fù)例如剝落)出于安全的原因不可在預(yù)確定的區(qū)域中使用。如果在該預(yù)確定的區(qū)域之內(nèi)檢測出損害，則能夠?qū)⑿盘柪缭谟稍u估設(shè)備評估之后發(fā)送到修理管理系統(tǒng)處。在修理管理系統(tǒng)中能夠例如還儲存關(guān)于損傷的強(qiáng)度的信息，從而例如在重大的損傷存在時能夠?qū)⑦@樣的信號輸出到車輛駕駛員處，即應(yīng)立刻修理在擋風(fēng)玻璃處的損傷，尤其應(yīng)更換擋風(fēng)玻璃。此外能夠可行的是，損傷存儲在修理管理系統(tǒng)中并且例如在拜訪車間時尤其在讀取缺陷存儲器時輸出存儲的信息并且因此提議由車間人員進(jìn)行目視檢查。同樣能夠可行的是，當(dāng)在處于預(yù)確定的區(qū)域之外的區(qū)域中檢測出損害時，將這樣的信號輸出到車輛用戶和/或修理管理系統(tǒng)處，即存在有損傷并且可例如通過智能修理辦法來修理該損傷。
[0014]在方法的一種改進(jìn)方案中將信息信號發(fā)送到位于車輛之外的服務(wù)設(shè)備處并且信息信號具有關(guān)于在擋風(fēng)玻璃上的損傷的空間上的位置的信息。當(dāng)在擋風(fēng)玻璃上檢測出損害時能夠除了將信息信號輸出到例如駕駛員或車輛的修理管理系統(tǒng)處之外還能夠?qū)⑿盘柊l(fā)送到外部的設(shè)備處。外部的服務(wù)設(shè)備能夠例如為車輛制造商的設(shè)備、數(shù)據(jù)中心、機(jī)動車車間或類似物。例如能夠?qū)⑿畔⑿盘杺鬏數(shù)杰囕v制造商的數(shù)據(jù)中心處，從而能夠傳遞這樣的信息，即例如在擋風(fēng)玻璃上在對于修理而言不允許的預(yù)確定的區(qū)域中存在損害。例如能夠?qū)⑿畔⒁晕淖值男问桨l(fā)送到車輛車主處，以便使其注意到危險起因于在擋風(fēng)玻璃上的損害并且應(yīng)最快可能地來修理該損害。例如能夠?qū)⑿盘栠€相應(yīng)地發(fā)送到專業(yè)車間處，該專業(yè)車間相應(yīng)地與車輛車主聯(lián)系。
[0015]在方法的一種改進(jìn)方案中服務(wù)設(shè)備為車間，尤其為機(jī)動車車間。通過傳輸帶有包含在其中的這樣的信息(即在車輛處在擋風(fēng)玻璃上存在有損傷，以及該損傷存在于哪個區(qū)域中)的信息信號，機(jī)動車車間能夠準(zhǔn)備相應(yīng)的修理。能夠省去由車間人員進(jìn)行的用于估算損傷的首先的目視檢查，因為已經(jīng)通過這樣的信息(即損害在哪里存在)而明確了，修理擋風(fēng)玻璃是否是可行的或替換擋風(fēng)玻璃是否是必要的。能夠準(zhǔn)備相應(yīng)的工作并且能夠訂購相應(yīng)的替換部件，而車輛事先不在車間中。因此能夠避免延長的等待時間或另外的車間拜訪。
[0016]此外本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法的帶有至少一個固體聲音傳感器和至少一個評估設(shè)備的裝置，其中對于本發(fā)明來說重要地設(shè)置成，固體聲音傳感器具有以傳感方式起作用的至少三個元件。通過以傳感方式起作用的三個元件可實現(xiàn)確定這樣的方向，即源于該方向固體聲音信號遇到固體聲音傳感器。固體聲音傳感器能夠例如為壓電的薄膜的組件，這些薄膜施加到擋風(fēng)玻璃上。固體聲音傳感器能夠與評估設(shè)備連接，在該評估設(shè)備中相應(yīng)地能夠確定信號源的位置。為了輸出信息信號，裝置具有至少一個信號輸出設(shè)備，其中該信號輸出設(shè)備例如能夠設(shè)計成用于將光學(xué)的信號或聲學(xué)的信號輸出到車輛乘客處或還能夠設(shè)計成用于將信息信號傳遞到外部的設(shè)備處。信息信號到外部的設(shè)備處的傳輸能夠例如通過無線電連接、因特網(wǎng)連接或類似物來保證。
【附圖說明】
[0017]下面按照在圖紙中示出的優(yōu)選的實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。示意性的圖示詳細(xì)地在圖1中示出了在機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上的預(yù)確定的區(qū)域。
【具體實施方式】
[0018]在圖1中示出了機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃I。在擋風(fēng)玻璃I上存在有預(yù)確定的區(qū)域，該區(qū)域由邊緣區(qū)域2和目視區(qū)域3組合而成。邊緣區(qū)域2布置在界線4和擋風(fēng)玻璃I的邊界5之間。邊緣區(qū)域2具有約1cm的寬度。目視區(qū)域3布置成圍著駕駛員的目視軸線6。目視軸線6布置成在車輛的方向盤8的中軸線的高度上近似垂直于擋風(fēng)玻璃I的邊界5。往下目視區(qū)域3由擋風(fēng)玻璃I的邊界5所限制。往上目視區(qū)域3由擋風(fēng)玻璃雨刷的雨刷區(qū)域7的外部的輪廓所限制。在由邊緣區(qū)域2和目視區(qū)域3組合而成的預(yù)確定的區(qū)域中修理擋風(fēng)玻璃1(例如借助于智能修理來修復(fù)石擊(損傷))出于安全原因是不允許的。如果在預(yù)確定的區(qū)域中檢測出信號源即損傷，則能夠輸出這樣的信息信號，即存在有損傷并且不可修理該損傷。信息信號能夠例如還發(fā)送到外部的服務(wù)設(shè)備處，尤其發(fā)送到機(jī)動車專業(yè)車間處，此后在該機(jī)動車專業(yè)車間中能夠準(zhǔn)備用于修理或更換擋風(fēng)玻璃I的相應(yīng)的準(zhǔn)備。
[0019]在上文的描述中和在權(quán)利要求中提及的所有特征可以任意的選擇與獨立權(quán)利要求的特征進(jìn)行組合。因此本發(fā)明的公開不受限于描述的或權(quán)利要求保護(hù)的特征組合，相反地在本發(fā)明的范圍中有意義的所有特征組合應(yīng)被看作為公開的。
【主權(quán)項】
1.一種用于利用至少一個固體聲音傳感器和至少一個評估設(shè)備來確定在玻璃體處尤其在車輛的擋風(fēng)玻璃(I)處的損傷的空間上的位置的方法，其特征在于:探測由所述損傷引起的至少一個固體聲音信號的信號源的空間上的位置;從所述信號源的空間上的位置中推斷出所述損傷的空間上的位置;檢驗所述損傷的空間上的位置與在所述玻璃體上的預(yù)確定的區(qū)域的空間上的重疊；在空間上的重疊的情況下信息引入到信息信號中；以及輸出所述fg息ig號O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:利用以傳感方式起作用的至少三個元件探測至少一個固體聲音信號;從某個頻率的所述固體聲音信號到達(dá)以傳感方式起作用的至少三個元件處的時間偏差中推斷出這樣的方向，即在該方向下所述固體聲音信號遇到所述固體聲音傳感器;在以傳感方式起作用的至少一個元件處探測所述固體聲音信號的至少兩個頻率的相位關(guān)系；從所述相位關(guān)系中推斷出在所述信號源和傳感元件之間的間距；以及從所述方向和所述間距中推斷出所述信號源的空間上的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的方法，其特征在于，在極坐標(biāo)中關(guān)于所述固體聲音傳感器的位置指出所述信號源的空間上的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述預(yù)確定的區(qū)域為在擋風(fēng)玻璃(I)上的區(qū)域并且該區(qū)域具有邊緣區(qū)域(2)，該邊緣區(qū)域布置在布置成幾乎平行于所述擋風(fēng)玻璃(I)的邊界(5)的界線(4)和所述擋風(fēng)玻璃(I)的所述邊界(5)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述界線(4)布置成相對于所述擋風(fēng)玻璃(I)的所述邊界(5)的間距處在5cm和15cm之間尤其I Ocm。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5中任一項所述的方法，其特征在于，在所述擋風(fēng)玻璃(I)上的所述預(yù)確定的區(qū)域具有布置成幾乎平行于駕駛員的目視軸線(6)的目視區(qū)域(3)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，布置成平行于所述駕駛員的所述目視軸線(6)的所述目視區(qū)域(3)具有至少25cm且最多35cm，尤其30cm的寬度。8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述預(yù)確定的區(qū)域限定為不可修理的并且在所述信號源的空間上的位置與所述預(yù)確定的區(qū)域發(fā)生空間上的重疊的情況下將信息信號發(fā)送到修理管理系統(tǒng)處。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將信息信號發(fā)送到位于所述車輛之外的服務(wù)設(shè)備處并且所述信息信號具有關(guān)于在所述擋風(fēng)玻璃(I)上的所述損傷的空間上的位置的?目息O10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述服務(wù)設(shè)備為車間，尤其為機(jī)動車車間。11.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法的裝置，帶有至少一個固體聲音傳感器、至少一個評估設(shè)備以及至少一個信號輸出設(shè)備，其特征在于，所述固體聲音傳感器具有以傳感方式起作用的至少三個元件。
【文檔編號】G01N29/12GK105973993SQ201610142566
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】K.H.鮑姆格特爾
【申請人】赫拉胡克公司