车辆异音辨识系统及车辆异音辨识的方法与流程

本发明涉及一种车辆异音辨识系统，特别是指一种可通过海量数据库共享声音对照档案的车辆异音辨识系统。

背景技术：

在先前技术中，一般车辆常会利用电子设备来侦测部分重要零件，例如电池、机油、引擎…等，的使用状态，并在重要零件发生异常时，以灯号警示驾驶。然而当车辆发生故障时，往往还可能是其他零件的问题，而无法通过少数的警示灯号理解实际的情况。

由于一般的驾驶者对于自身驾驶的车辆结构未必有足够深入的了解，因此若实际发生车辆故障时，通常必须进入维修厂，让专业的技师检查修理。为避免不必要的零件拆卸，技师常会先根据车辆发出的异音来判断故障的原因，再针对有问题的部分做对应的处理。然而不同厂牌或款式的车辆于故障时所发出的异音可能都会有所差异，因此即便对于专业的技师来说，也未必能够准确判断。此外，每个技师的经验和判断能力也有所差异，因此若仅仰赖个人经验来判断，常常仍会有误判的情况。且由于驾驶本身对于故障的原因亦缺乏可判断的知识及依据，因此常常只能接受技师的意见更换零件，却未必能够解决问题，而造成双方之间的纠纷。

技术实现要素：

本发明的一实施例提供一种车辆异音辨识系统包含海量数据库及至少一车辆声音处理系统。海量数据库存储车辆状态声音对照档案。车辆状态声音对照档案包含车辆在不同状况下，不同部位所发出的故障音档案及正常音档案。每一车辆声音处理系统包含：声音传感器、行车计算机及存储装置。声音传感器设置于车辆的一部位，并接收车辆的所述部位所发出的声音。行车计算机亦设置于车辆中，行车计算机处理声音传感器所收取到的声音以从中捕获出特征声音档案，及将特征声音档案上传至海量数据库。海量数据库根据特征声音档案更新车辆状态声音对照档案。存储装置设置于车辆中，存储装置存储有特征声音档案。

本发明的一实施例提供一种车辆异音辨识的方法，方法包含海量数据库存储车辆状态声音对照档案，声音传感器接收车辆所发出的声音，行车计算机处理声音传感器所收取到的声音以从中捕获出特征声音档案，将特征声音档案存储至存储装置，行车计算机将特征声音档案上传至海量数据库，及海量数据库根据特征声音档案更新车辆状态声音对照档案。车辆状态声音对照档案包含车辆在不同状况下，不同部位所发出的故障音档案及正常音档案。多个声音传感器、行车计算机及存储装置设置于同一车辆中。

附图说明

图1为本发明一实施例的车辆异音辨识系统的示意图。

图2为本发明一实施例的车辆异音辨识方法的流程图。

组件标号说明：

100 车辆异音辨识系统

110 海量数据库

120A、120B 车辆声音处理系统

A、B 车辆

122A₁、122A₂、122A_N、122B₁、122B₂、122B_N 声音传感器

124A、124B 行车计算机

126A、126B 存储装置

F1 第一车辆状态声音对照档案

F2 第二车辆状态声音对照档案

FA₁、FA_N 特征声音档案

200 方法

S210至S290 步骤

具体实施方式

图1为本发明一实施例的车辆异音辨识系统100的示意图。车辆异音辨识系统100包含海量数据库110、车辆声音处理系统120A及车辆声音处理系统120B。

海量数据库110存储有第一车辆状态声音对照档案F1。第一车辆状态声音对照档案F1包含车辆在不同状况下，不同部位所发出的故障音档案及正常音档案。由于车辆各个部位在正常运作或发生异常时所发出的声音不同，因此通过辨识车辆各部位的声音，即可大致得知车辆可能发生的问题。举例来说，若车辆发出了金属撞击的声响，则表示发动机的固定架可能已被严重磨损，或是车辆的前后悬架轴瓦损坏，又或是传动液过低；若车辆发出了「呜汪」般的轰鸣声，则表示可能车轮、压缩机或水泵里的滚珠轴承发生问题；又若车辆在转弯时会发出啸鸣声，则表示车辆的风扇传动带可能已经松动或磨损。

表1为本发明部分实施例中，第一车辆状态声音对照档案F1的部分内容。

根据表1的资料，即可依照车辆在不同状况下于不同部位所发出的声音种类，来对照找出异音发生的可能原因。此外，第一车辆状态声音对照档案F1还会包含车辆在正常状况下、不同部位所产生的正常音档案。由于每种厂牌及车款的构造都不同，所发出的声响亦不相同，因此第一车辆状态声音对照档案F1可以是针对某一厂牌的特定车款所记录取得的车辆状态声音对照档案。

车辆声音处理系统120A可包含N个声音传感器122A₁、122A₂…至122A_N、行车计算机124A及存储装置126A，N为正整数。声音传感器122A₁、122A₂…至122A_N设置于车辆A的多个相异部位，例如引擎前盖、车轮、底盘…等等，并可接收车辆A各部位所发出的声音。行车计算机124A亦设置于车辆A，并可处理声音传感器122A₁至122A_N所收取到的声音以从中捕获出多个特征声音档案FA₁至FA_N。存储装置126A设置于车辆A中，并可存储特征声音档案FA₁至FA_N。车辆声音处理系统120A与车辆声音处理系统120B的构造及操作原理相似，亦即车辆声音处理系统120B亦可包含N个声音传感器122B₁、122B₂…至122B_N、行车计算机124B及存储装置126B。

由于有部分的异音是在车辆的引擎处于启动状态时或于车辆的引擎于关闭后一预定时段内才会出现，因此声音传感器122A₁、122A₂…至122A_N可设计成在车辆的引擎处于启动状态时及/或于车辆的引擎于关闭后的预定时段内，接收车辆的各部位所发出的声音。

此外，由于声音传感器122A₁、122A₂…至122A_N会持续的收取周遭发出的声音，因此行车计算机124A还需要将声音传感器122A₁、122A₂…至122A_N所接收到的声音加以处理才能够取出得以辨认出其声音特征的特征声音档案FA₁至FA_N。举例来说，行车计算机124A可通过如预强调、音框化、去除杂音等步骤先对声音做预处理，接着再捕获特征参数如音量、音高、梅尔频率倒谱系数(Mel-Frequency Cepstral Coefficients，MFCCs)、线性预估系数(Linear Predictive Coefficients，LPC)及过零率(zero-crossing rate，ZCR)等参数，接着再通过端点侦测取出可供比对的声音区段。

在部分实施例中，行车计算机124A可将特征声音档案FA₁至FA_N上传至海量数据库110，而海量数据库110则可计算特征声音档案FA₁至FA_N与第一车辆状态声音对照档案F1的各声音档案的相似度，若特征声音档案FA₁至FA_N中有特征声音档案与第一车辆状态声音对照档案F1中的故障音档案的相似度达到一预定百分比以上时，例如大于90％以上时，表示车辆A可能已发生故障的情况，因此即可向车辆A输出警示信号。计算相似度的方法可例如包含计算声音档案的波型相似程度。

举例来说，当海量数据库110接收到特征声音档案FA₁之后，可计算特征声音档案FA₁与第一车辆状态声音对照档案F1中各声音档案的相似度，若特征声音档案FA₁与表1中车辆在行进时车轮附近所发出的金属撞击声的相似度大于预定百分比，则海量数据库110即可向车辆A提出警示信号，并告知车辆A的悬架轴瓦可能损坏。如此一来，车辆A的驾驶即能够掌握到更多有关车辆状况的信息，专业技师也可以按此警示信号做对应的检查，进而增加解决车辆故障问题的机率。

此外，海量数据库110也可根据接收到的特征声音档案FA₁至FA_N更新第一车辆状态声音对照档案F1。举例来说，若特征声音档案FA_N为原本第一车辆状态声音对照档案F1中并未包含的轻敲声，则在经过技师检查后，确认异音产生的原因为使用了劣质汽油，此时，技师也可将轻敲声及其产生的原因上传至海量数据库110，而海量数据库110即可更新并扩充增加此异常音档案。如此一来，当车辆B也收取到与轻敲声音档案相似的声音档案，并将之上传到海量数据库110时，海量数据库110即可根据更新后的第一车辆状态声音对照档案F1，向车辆B提出警示信号以提醒驾驶换掉劣质汽油。

在本发明的实施例中，存储装置126A也可存储有第二车辆状态声音对照档案F2。第二车辆状态声音对照档案F2可在车辆A出厂时存储于存储装置126A中，如此一来，行车计算机124A即可在将特征声音档案FA₁至FA_N上传至海量数据库110之前，先计算特征声音档案FA₁至FA_N与第二车辆状态声音对照档案F2的各声音档案的相似度，若特征声音档案FA₁至FA_N中有特征声音档案与第二车辆状态声音对照档案F2中的一故障音档案的相似度大于预定百分比，则向车辆A输出警示信号。而若在计算特征声音档案FA₁至FA_N与第二车辆状态声音对照档案F2的多个故障音档案的相似度后，所有计算所得的相似度都小于预定百分比，则表示有无法辨识的异音，此时行车计算机124A即可将无法辨识的特征声音档案上传至海量数据库110，以与海量数据库110中的第一车辆状态声音对照档案F1相对照，及/或用于扩充第一车辆状态声音对照档案F1。

由于每个车辆声音处理系统120A及120B都可以通过类似上述的方式将收取到的特征声音档案上传至海量数据库110，因此第一车辆状态声音对照档案F1可以不断地被更新；同样的，行车计算机124A也可下载并根据更新后的第一车辆状态声音对照档案F1来更新存储装置126A中的第二车辆状态声音对照档案F2。如此一来，不同技师的经验就能够彼此分享，进而增加解决车辆故障问题的机率，也使得驾驶能够得知故障发生的可能原因。

另外，在本发明的部分实施例中，行车计算机124A可通过车辆A内建的无线传真(Wireless Fidelity)或行动通讯技术，例如第三代行动通讯或第四代行动通讯协议，将特征声音档案上传至海量数据库110，又或者可当车辆A于维修厂时，通过对应线路将特征声音档案载出，再通过计算机将特征声音档案上传至海量数据库110。

由于车辆异音辨识系统100还可以使同一车款的每辆车都搭载上述的车辆声音处理系统，海量数据库110上的第一车辆状态声音对照档案F1可以不断地搜集各台车辆所产生的异音及其原因，车辆A的厂商也可以根据第一车辆状态声音对照档案F1中的各种异音产生的原因及其发生的比例多寡，来设计新一代的车款以避免相似的问题再次发生，如此亦可以增加消费者对于新车款的信任。

图2为本发明一实施例的车辆异音辨识方法200的流程图。车辆异音辨识的方法200可应用于车辆异音辨识100，并包含步骤S210至S290：

S210：海量数据库110存储第一车辆状态声音对照档案F1；

S220：声音传感器122A₁至122A_N接收车辆A的多个相异部位所发出的声音；

S230：行车计算机124A处理声音传感器122A₁至122A_N所收取到的声音以从中捕获出多个特征声音档案FA₁至FA_N；

S240：将特征声音档案FA₁至FA_N存储至存储装置126A；

S250：行车计算机124A计算特征声音档案FA₁至FA_N与第二车辆状态声音对照档案F2中各声档案的相似度，若特征声音档案FA₁至FA_N中有一特征声音档案与第二车辆状态声音对照档案F2中的故障音档案的相似度大于预定百分比，则执行步骤S280；

S260：行车计算机124A将部分特征声音档案FA₁至FA_N上传至海量数据库110；

S270：海量数据库110计算特征声音档案FA₁至FA_N与第一车辆状态声音对照档案F1中各声音档案的相似度，若特征声音档案FA₁至FA_N中有一特征声音档案与第一车辆状态声音对照档案F1中的故障音档案的相似度大于预定百分比，则执行步骤S280；

S280：向车辆A输出警示信号；及

S290：海量数据库110根据特征声音档案FA₁至FA_N更新第一车辆状态声音对照档案F1。

此外，在方法200中，行车计算机124A还可根据更新后的第一车辆状态声音对照档案F1来更新第二车辆状态声音对照档案F2，使得第二车辆状态声音对照档案F2也可以处于最新的版本。然而本发明并不限定以方法200须包含上述所有步骤及上述的顺序，举例来说，方法200亦可省去步骤S250，如此一来，存储装置126A中即无须存放第二车辆状态声音对照档案F2，而可节省硬件所需的空间。

通过方法200，不同技师的经验也能够彼此分享，进而增加解决车辆故障问题的机率，也使得驾驶能够得知故障发生的可能原因。

综上所述，本发明的实施例所提供的车辆异音辨识系统或车辆异音辨识方法，可通过在海量数据库中存储车辆状态声音对照档案，并可根据各个车辆所传来的特征声音档案及各个技师检测出其异音产生的原因来更新车辆状态声音对照档案，使得每个技师的经验能够互相分享，避免先前技术中，过于仰赖个人经验判断，而造成误判的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。