用于确定在玻璃体处的损伤的空间上的位置的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定在玻璃体处的损伤的空间上的位置的方法和装置，具体而言，在一种用于利用至少一个固体声音传感器和至少一个评估设备来确定在玻璃体处尤其在车辆的挡风玻璃处的损伤的空间上的位置的方法中，对于本发明来说重要地设置成：探测由损伤引起的至少一个固体声音信号的信号源的空间上的位置；从信号源的空间上的位置中推断出损伤的空间上的位置；检验损伤的空间上的位置与在玻璃体上的预确定的区域的空间上的重叠；在空间上的重叠的情况下信息引入到信息信号中；以及输出信息信号。
【专利说明】
用于确定在玻璃体处的损伤的空间上的位置的方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于利用至少一个固体声音传感器和至少一个评估设备来确定在玻璃体处尤其在车辆的挡风玻璃处的损伤的空间上的位置的方法。此外本发明涉及一种用于执行该方法的装置。
【背景技术】
[0002]用于探测损伤的装置和方法是已知的并且例如在机动车技术中使用。尤其在乘客保护系统中例如在其触发时使用这些装置和方法。例如在文件DE102004049380A1中描述了一种车辆传感器，该车辆传感器设置成用于检测在尤其能够由固体声音来引起的频率范围中的振动。在此车辆传感器具有用于通过探测不同的振动而产生的电的信号的处理特性。处理特性能够自动地取决于控制信号来调整，其中控制信号能够为通过由车辆传感器测量振动而产生的控制信号或能够为外部产生的控制信号。例如能够使用车辆传感器以用于检测如外表损害(有时称为车身损害)或玻璃断裂那样的材料损伤。在已知的装置和方法中不利的是，没有设置这样的辨别，即在玻璃体(例如车辆的挡风玻璃)的哪个区域中存在有损伤。关于在挡风玻璃上的损伤的空间上的位置的信息例如对于这样的判断而言是有利的，即是否可借助于修理方法修理损伤或这是否例如出于安全原因是不可行的或不允许的。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，提议一种用于探测在玻璃体处的损伤的空间上的位置的方法和装置，在其中输出关于损伤的空间上的位置的信息。
[0004]该任务的解决利用带有专利权利要求1的特征的方法，以及利用带有专利权利要求11的特征的装置进行。改进方案和有利的设计方案在相应的从属权利要求中来说明。
[0005]在一种用于利用至少一个固体声音传感器和至少一个评估设备来确定在玻璃体处尤其在车辆的挡风玻璃处的损伤的空间上的位置的方法中，对于本发明来说重要地设置成:探测由损伤引起的至少一个固体声音信号的信号源的空间上的位置;从信号源的空间上的位置推断出损伤的空间上的位置;检验损伤的空间上的位置与在玻璃体上的预确定的区域的空间上的重叠；在空间上的重叠的情况下信息引入(eingehen)到信息信号中；以及输出信息信号。
[0006]由于在玻璃体例如机动车的挡风玻璃处的损伤而在损伤的部位处引起固体声音信号。固体声音信号能够以损伤的部位为出发点放射式地在玻璃体的表面上传播。通过确定固体声音信号的信号源能够相对于固体声音传感器的位置确定损伤的部位。信号源的位置即在玻璃体处尤其在车辆的挡风玻璃处的损伤的位置能够以信息信号的形式来输出。尤其能够例如将这样的信息信号输出到车辆的驾驶员处，即在挡风玻璃上的损伤位于哪里。也就是说通过信息信号对车辆用户不仅指出损伤，而且指出挡风玻璃的损伤的部位。信息信号能够例如通过光学的信号或还通过声学的信号来输出。除了将信息信号输出到车辆乘客处之外还能够将相应的信息信号发送到车辆管理系统处，在该车辆管理系统中能够例如记录出现的损伤并且能够由该车辆管理系统导入相应的应对措施或能够将提示输出到车辆乘客处。能够检验损伤的空间上的位置与在玻璃体上的区域的空间上的重叠。在玻璃体上的预确定的区域能够例如为在机动车的挡风玻璃上的这样的预确定的区域，即在其中损伤为对于车辆乘客而言特别的危险潜在。如果检测出信号源即在挡风玻璃上的损伤，则能够将信号源的位置与在挡风玻璃上的事先确定的空间上的区域进行比较。如果损伤位于预确定的区域中，则关于此的信息能够一起引入到信息信号中。因此能够例如对车辆用户指出特别的危险潜在或信息能够例如储存在机动车的修理管理系统中，从而该信息能够例如在拜访车间(有时称为修理厂)时由车间人员来读取并且由此供使用。例如挡风玻璃的损伤的部位能够存储在缺陷存储器或类似物中，从而在读取存储器时传达该信息。
[0007]在方法的一种改进方案中利用以传感方式起作用的至少三个元件来探测至少一个固体声音信号，从某个频率的固体声音信号到达以传感方式起作用的三个元件处的时间偏差中推断出这样的方向，即在该方向下固体声音信号传到固体声音传感器，在以传感方式起作用的至少一个元件处探测固体声音信号的至少两个频率的相位关系，从相位关系中推断出在信号源和传感元件之间的间距，以及从方向和间距中推断出信号源的空间上的位置。这样的方向(即源于该方向固体声音信号遇到固体声音传感器)能够与在信号源和固体声音传感器之间的间距无关地来测定。为了探测这样的角度(即在该角度下固体声音信号遇到固体声音传感器)能够使用带有至少两个尤其带有三个以传感方式起作用的元件的固体声音传感器。固体声音信号以时间偏差到达以传感方式起作用的三个区域中。从时间偏差中能够推断出到达的固体声音信号的方向。除了这样的方向(即在该方向下由损伤引起的固体声音信号遇到固体声音传感器)之外，为了明确地确定固体声音源的位置还应测定在固体声音源和固体声音传感器之间的距离。为了确定在固体声音传感器和信号源之间的间距而利用这样的原理，即信号的不同的频率的成分在介质上以不同的速度快速地传播。由此固体声音波尤其弯曲波(其典型地当在玻璃片上发生击中时出现)的成分的传播速度是取决于频率的。适用的是，频率越高，传播速度就越快。该现象被称作为频散。在损伤的部位处即在信号源的部位处固体声音信号的所有的频率在相同的时间点上被激起并且因此是相位相同的。由于取决于频率的传播速度，在固体声音测量的部位处即在固体声音传感器的位置处不同的频率的相位关系发生变化。由于该变化能够推断出在信号源和固体声音传感器之间的间距。例如能够在固体声音传感器处测定两个频率的相位关系，从而能够相应地确定间距。例如针对在相应的玻璃体上的固体声音信号的不同的频率的事先确定的传播速度能够引入到间距计算中。通过计算的在信号源和固体声音传感器之间的间距以及从这样的方向(即源于该方向固体声音信号遇到传感器)中能够参照固体声音传感器的位置指出信号源的位置。
[0008]在方法的一种改进方案中在极坐标中关于固体声音传感器的位置指出信号源的空间上的位置。在该方法中确定在固体声音信号源和固体声音传感器之间的间距以及这样的方向，即在该方向下固体声音信号遇到固体声音传感器。由此通过极坐标实现了特别简单地示出固体声音信号源的空间上的位置。通过指出方向角度和间距能够关于固体声音传感器明确确定在待监视的面上的每个点。固体声音传感器的位置在此用作坐标原点。
[0009]在方法的一种改进方案中预确定的区域为在挡风玻璃上的区域并且该区域具有边缘区域，该边缘区域布置在布置成几乎平行于挡风玻璃的边界的界线和挡风玻璃的边界之间。在挡风玻璃的边缘区域中的损伤为对于车辆乘客而言特别的危害。如果信号源处在挡风玻璃的该边缘区域中，则能够将单独的信息信号输出到车辆用户和/或车辆修理管理系统处。边缘区域能够以挡风玻璃的起限制作用的边缘为出发点处在边缘和布置成平行于挡风玻璃的边缘的界线之间。也就是说边缘区域构造为在挡风玻璃的边缘处的条形物。当在挡风玻璃的界线和边界即边缘之间检测出损伤时输出信息信号。
[0010]在方法的一种改进方案中界线布置成相对于挡风玻璃的边界的间距处在5cm和15cm之间尤其10cm。也就是说预确定的区域因此沿着挡风玻璃的边界即边缘具有尤其1cm宽的区域。在该边缘区域中损伤为特别的危险源，从而在此例如石击(损伤)的修理是不可行的，更确切地说是法律上不允许的。该信息能够针对规定的区域例如储存在评估设备中并且当在预确定的区域中检测出信号源时能够将带有指出不可行的修理的相应的信息信号输出到车辆用户处。
[0011]在方法的一种改进方案中在挡风玻璃上的预确定的区域具有布置成几乎平行于驾驶员的目视轴线的区域。布置成平行于驾驶员的目视轴线的区域尤其相应于驾驶员穿过挡风玻璃的目视区域。尤其驾驶员的目视轴线为在挡风玻璃上的虚构的线，该线在方向盘的中轴线的高度上布置成垂直于挡风玻璃的下部的边界。往下驾驶员的目视区由挡风玻璃的缘边所限制，而上部的边界能够例如由在挡风玻璃上移动的挡风玻璃雨刷的雨刷区域的外部的轮廓来提供。尤其在布置成平行于目视轴线的目视区域中以及在挡风玻璃的边缘区域中的损伤能够为特别的危险潜在。
[0012]在本发明的一种改进方案中布置成平行于驾驶员的目视轴线的目视区域具有至少25cm且最多35cm尤其30cm的宽度。例如能够对于带有30cm的宽度的目视区域(该目视区域围着驾驶员的目视轴线布置在车辆的挡风玻璃上)而言，不允许修理例如石击(损伤)。驾驶员的目视区域以及挡风玻璃的边缘区域作为预确定的区域例如储存在评估设备中并且当在该区域中出现损伤时将这样的信号例如输出到修理管理系统处，即在该区域中修理是不可行的。
[0013]在方法的一种改进方案中预确定的区域限定为不可修理的并且在信号源的空间上的位置与预确定的区域发生空间上的重叠的情况下将信息信号发送到修理管理系统处。在挡风玻璃上的预确定的区域能够由挡风玻璃的I Ocm宽的边缘区域以及由驾驶员的围着驾驶员的目视轴线周围的约30cm宽的目视区组合而成。在这些区域中出于安全原因不允许修理损伤。修理办法尤其智能修理办法(其在挡风玻璃的其它的区域中能够被使用以为了修复例如剥落)出于安全的原因不可在预确定的区域中使用。如果在该预确定的区域之内检测出损害，则能够将信号例如在由评估设备评估之后发送到修理管理系统处。在修理管理系统中能够例如还储存关于损伤的强度的信息，从而例如在重大的损伤存在时能够将这样的信号输出到车辆驾驶员处，即应立刻修理在挡风玻璃处的损伤，尤其应更换挡风玻璃。此外能够可行的是，损伤存储在修理管理系统中并且例如在拜访车间时尤其在读取缺陷存储器时输出存储的信息并且因此提议由车间人员进行目视检查。同样能够可行的是，当在处于预确定的区域之外的区域中检测出损害时，将这样的信号输出到车辆用户和/或修理管理系统处，即存在有损伤并且可例如通过智能修理办法来修理该损伤。
[0014]在方法的一种改进方案中将信息信号发送到位于车辆之外的服务设备处并且信息信号具有关于在挡风玻璃上的损伤的空间上的位置的信息。当在挡风玻璃上检测出损害时能够除了将信息信号输出到例如驾驶员或车辆的修理管理系统处之外还能够将信号发送到外部的设备处。外部的服务设备能够例如为车辆制造商的设备、数据中心、机动车车间或类似物。例如能够将信息信号传输到车辆制造商的数据中心处，从而能够传递这样的信息，即例如在挡风玻璃上在对于修理而言不允许的预确定的区域中存在损害。例如能够将信息以文字的形式发送到车辆车主处，以便使其注意到危险起因于在挡风玻璃上的损害并且应最快可能地来修理该损害。例如能够将信号还相应地发送到专业车间处，该专业车间相应地与车辆车主联系。
[0015]在方法的一种改进方案中服务设备为车间，尤其为机动车车间。通过传输带有包含在其中的这样的信息(即在车辆处在挡风玻璃上存在有损伤，以及该损伤存在于哪个区域中)的信息信号，机动车车间能够准备相应的修理。能够省去由车间人员进行的用于估算损伤的首先的目视检查，因为已经通过这样的信息(即损害在哪里存在)而明确了，修理挡风玻璃是否是可行的或替换挡风玻璃是否是必要的。能够准备相应的工作并且能够订购相应的替换部件，而车辆事先不在车间中。因此能够避免延长的等待时间或另外的车间拜访。
[0016]此外本发明涉及一种用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的带有至少一个固体声音传感器和至少一个评估设备的装置，其中对于本发明来说重要地设置成，固体声音传感器具有以传感方式起作用的至少三个元件。通过以传感方式起作用的三个元件可实现确定这样的方向，即源于该方向固体声音信号遇到固体声音传感器。固体声音传感器能够例如为压电的薄膜的组件，这些薄膜施加到挡风玻璃上。固体声音传感器能够与评估设备连接，在该评估设备中相应地能够确定信号源的位置。为了输出信息信号，装置具有至少一个信号输出设备，其中该信号输出设备例如能够设计成用于将光学的信号或声学的信号输出到车辆乘客处或还能够设计成用于将信息信号传递到外部的设备处。信息信号到外部的设备处的传输能够例如通过无线电连接、因特网连接或类似物来保证。
【附图说明】
[0017]下面按照在图纸中示出的优选的实施例进一步阐述本发明。示意性的图示详细地在图1中示出了在机动车的挡风玻璃上的预确定的区域。
【具体实施方式】
[0018]在图1中示出了机动车的挡风玻璃I。在挡风玻璃I上存在有预确定的区域，该区域由边缘区域2和目视区域3组合而成。边缘区域2布置在界线4和挡风玻璃I的边界5之间。边缘区域2具有约1cm的宽度。目视区域3布置成围着驾驶员的目视轴线6。目视轴线6布置成在车辆的方向盘8的中轴线的高度上近似垂直于挡风玻璃I的边界5。往下目视区域3由挡风玻璃I的边界5所限制。往上目视区域3由挡风玻璃雨刷的雨刷区域7的外部的轮廓所限制。在由边缘区域2和目视区域3组合而成的预确定的区域中修理挡风玻璃1(例如借助于智能修理来修复石击(损伤))出于安全原因是不允许的。如果在预确定的区域中检测出信号源即损伤，则能够输出这样的信息信号，即存在有损伤并且不可修理该损伤。信息信号能够例如还发送到外部的服务设备处，尤其发送到机动车专业车间处，此后在该机动车专业车间中能够准备用于修理或更换挡风玻璃I的相应的准备。
[0019]在上文的描述中和在权利要求中提及的所有特征可以任意的选择与独立权利要求的特征进行组合。因此本发明的公开不受限于描述的或权利要求保护的特征组合，相反地在本发明的范围中有意义的所有特征组合应被看作为公开的。
【主权项】
1.一种用于利用至少一个固体声音传感器和至少一个评估设备来确定在玻璃体处尤其在车辆的挡风玻璃(I)处的损伤的空间上的位置的方法，其特征在于:探测由所述损伤引起的至少一个固体声音信号的信号源的空间上的位置;从所述信号源的空间上的位置中推断出所述损伤的空间上的位置;检验所述损伤的空间上的位置与在所述玻璃体上的预确定的区域的空间上的重叠；在空间上的重叠的情况下信息引入到信息信号中；以及输出所述fg息ig号O2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:利用以传感方式起作用的至少三个元件探测至少一个固体声音信号;从某个频率的所述固体声音信号到达以传感方式起作用的至少三个元件处的时间偏差中推断出这样的方向，即在该方向下所述固体声音信号遇到所述固体声音传感器;在以传感方式起作用的至少一个元件处探测所述固体声音信号的至少两个频率的相位关系；从所述相位关系中推断出在所述信号源和传感元件之间的间距；以及从所述方向和所述间距中推断出所述信号源的空间上的位置。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在极坐标中关于所述固体声音传感器的位置指出所述信号源的空间上的位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述预确定的区域为在挡风玻璃(I)上的区域并且该区域具有边缘区域(2)，该边缘区域布置在布置成几乎平行于所述挡风玻璃(I)的边界(5)的界线(4)和所述挡风玻璃(I)的所述边界(5)之间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述界线(4)布置成相对于所述挡风玻璃(I)的所述边界(5)的间距处在5cm和15cm之间尤其I Ocm。6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述挡风玻璃(I)上的所述预确定的区域具有布置成几乎平行于驾驶员的目视轴线(6)的目视区域(3)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，布置成平行于所述驾驶员的所述目视轴线(6)的所述目视区域(3)具有至少25cm且最多35cm，尤其30cm的宽度。8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述预确定的区域限定为不可修理的并且在所述信号源的空间上的位置与所述预确定的区域发生空间上的重叠的情况下将信息信号发送到修理管理系统处。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将信息信号发送到位于所述车辆之外的服务设备处并且所述信息信号具有关于在所述挡风玻璃(I)上的所述损伤的空间上的位置的?目息O10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述服务设备为车间，尤其为机动车车间。11.一种用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的装置，带有至少一个固体声音传感器、至少一个评估设备以及至少一个信号输出设备，其特征在于，所述固体声音传感器具有以传感方式起作用的至少三个元件。
【文档编号】G01N29/12GK105973993SQ201610142566
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】K.H.鲍姆格特尔
【申请人】赫拉胡克公司