一种车辆底盘噪声问题源定位系统和定位方法与流程

本发明涉及一种车辆底盘噪声问题源定位系统和定位方法。

背景技术：

汽车产品在新开发的过程中，往往由于底盘某些部件噪声过大，而影响驾驶人员及乘客的驾驶或乘坐感受，而且底盘上的噪声源还会对车辆侧方的行人等造成很大的危害，影响行人或其他车辆或居民区的舒适性，且两个噪声源的位置有时候不重叠，加之底盘部件结构复杂且在不同工况下的噪声大小也不相同，难以锁定是哪些部件的噪声问题造成的，因此工程师也无法通过优化结构或更换部件快速解决噪声问题。现有技术中辅助确定噪声源的方式一般是通过声学成像和光学成像相结合的方法辅助寻找声源，如授权公告号为cn1764828b的中国专利所公开的摄录物体声学图像的方法和装置，是通过集成了视频相机和麦克风阵列的声学相机，视频相机和麦克风阵列分别从待侧物体一侧拾取信号以分别确定声学图像区域和光学图像区域，通过声、光区域的重叠以确定声源较强的区域，该专利的声学相机可针对静止的物体确定出物体上声源的具体位置，并通过在图像上通过颜色的深浅显示出哪些地方的声强更大、哪些地方的声强更小。该专利包括麦克风阵列、光学相机、角度传感器、数据记录单元、核准装置以及计算机等，结构复杂、价格昂贵。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种简单实用、成本低廉的车辆底盘噪声问题源定位系统；本发明的目的还在于提供一种车辆底盘噪声问题源定位方法。

为实现上述目的，本发明的车辆底盘噪声问题源定位系统采用如下的技术方案：

技术方案1：车辆底盘噪声问题源定位系统包括由两个以上底盘声音拾取器沿车身的宽度方向并排间隔设置而构成的底盘声音拾取器排，底盘声音拾取器排的排布方向垂直车辆的行进方向，车辆底盘噪声问题源定位系统还包括同时与底盘声音拾取器排的各个底盘声音拾取器控制连接以根据各个底盘声音拾取器排测得的数据判断车辆底盘噪声源位置的数据处理器。本发明仅通过由两个以上的底盘声音拾取器组成的底盘声音拾取器排在车身宽度方向的排列并配合数据处理器即可测出车辆底盘的声强排布，再结合事先输入给数据处理器的情况下即可得出车辆底盘的噪声问题源的位置，使用该方式替代现有的声学相机，不仅结构简单而且成本十分低廉，实用性强。

技术方案2：在技术方案1的基础上，车辆底盘噪声问题源定位系统还包括横梁，所述底盘声音拾取器排的各个底盘声音拾取器沿横梁的长度方向均匀布置。将各个底盘声音拾取器固定在横梁上，移动横梁即可实现底盘声音拾取器排的整体移动，使得声音拾取器排的多场地使用更加方便。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述横梁为伸缩梁。横梁的伸缩可调节底盘声音拾取器排的长度及各个底盘声音拾取器之间的距离，以便根据不同宽度的车身调节各个底盘声音拾取器的排布情况。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，底盘声音拾取器排的各个底盘声音拾取器为麦克风。

技术方案5：在技术方案4的基础上，车辆底盘噪声问题源定位系统还包括移动小车，所述横梁安装在移动小车上。将横梁设置在移动小车上可方便横梁的移动，尤其是在车辆原地转动时，可通过推动移动小车实现底盘声音拾取器排相对于车辆底盘的相对移动。

本发明的车辆底盘噪声问题源定位方法采用如下的技术方案：

技术方案1：车辆底盘噪声问题源定位方法：将由两个以上底盘声音拾取器沿车身的宽度方向并排间隔设置而构成的底盘声音拾取器排相对于正上方的车辆底盘在车辆长度方向的相对运动以检测车辆底盘各处声强，通过数据处理器将底盘声音拾取器排拾取的数值及根据事先输入的车辆长宽数值判断车辆底盘的噪声问题源位置。本发明仅通过由两个以上的底盘声音拾取器组成的底盘声音拾取器排在车身宽度方向的排列并配合数据处理器即可测出车辆底盘的声强排布，再结合事先输入给数据处理器的情况下即可得出车辆底盘的噪声问题源的位置，使用该方式替代现有的声学相机，不仅结构简单而且成本十分低廉，实用性强。

技术方案2：在技术方案1的基础上，底盘声音拾取器排与正上方的车辆底盘相对运动的具体方式：将底盘声音拾取器排布置在地面上，启动车辆沿垂直底盘声音拾取器排的长度方向行进且车辆行进时其底盘处于底盘声音拾取器排的正上方。

技术方案3：在技术方案1的基础上，底盘声音拾取器排与正上方的车辆底盘相对运动的具体方式：将车辆在转毂试验台上原地启动，将底盘声音拾取器排沿车辆长度方向在底盘下方移动。

技术方案4：在技术方案3的基础上，将所述底盘声音拾取器排安装在移动小车上，通过移动小车实现立架和底盘声音拾取器排的同步运动。

技术方案5：在技术方案4的基础上，将底盘声音拾取器排沿伸缩杆长度方向均匀布置在伸缩杆上，以便通过伸缩杆的长度伸缩适应不同宽度的底盘。

附图说明

图1为本发明的车辆底盘噪声问题源定位系统的实施例1对测量测试前的状态示意图；

图2为图1中的伸缩杆及对应的底盘麦克风的结构示意图；

图3为图1中的三角支架及对应的侧方麦克风、高速摄像机的结构示意图；

图4为部分下部麦克风的声强曲线示意图及与车辆图像的对应关系显示，横坐标对应车辆底盘长度，纵坐标对应声强具体数值（声压级）；

图5为对应于车辆底盘的网格排布图像，图中通过颜色的深浅显示噪声问题源的位置；

图6为本发明的车辆底盘噪声问题源定位系统的实施例2的结构示意图；

图7为车辆在转毂试验台上的状态示意图；

图1-4中：1-车辆，11-车宽，12-车长，2-车辆底盘噪声问题源定位系统，21-底盘声音拾取器排，211-伸缩杆，2111-定位孔，2112-弹簧定位销，2113-防尘堵头，2114-麦克风安装孔，212-下部麦克风，22-三角支架，221-侧方麦克风，222-侧方高速摄像机，223-相机安装槽，23-数据处理器，24-数据传输线路；a2-a6代表底盘声音拾取器排的各个麦克风的测量结果；a1代表侧方麦克风的测量结果；c-n代表车辆长度方向的各个标志点；

图5-6中：100-移动小车，110-滚轮，120-伸缩杆，121-下部麦克风，130-立架，131-侧方麦克风，132-侧方高速摄像机，200-车辆，300-转毂试验台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明旨在解决车辆底盘噪声问题源难精确定位的问题，一个是车辆底盘的噪声最大的几个噪声问题源的确定，另一个是车辆底盘上对车辆侧方影响最大的噪声问题源的确定。主要构思是通过对车辆长、宽分别测量多条线上的声强，测量原理是作为点位的麦克风相对于车辆底盘的移动而测出一条线上的声强，通过多条长度方向的声强线和宽度方向的声强线的叠加而形成声强的网格，即声强网格排布，通过高速摄像机摄取的车辆图像以及数据处理器的耦合（事先输入车辆的长宽尺寸）实现声强网格在底盘上的对应位置的排布，从而可以从声强在底盘上的网格排布图直接看出哪几处的声强最大，即为底盘上的实际噪声问题源所在；选出由侧方麦克风测出的哪几条线的声强最大，在这几条声强最大的线上找出声强最大的点，这些点即为对车辆侧方影响最大的噪声问题源的所在。

本发明的车辆底盘噪声问题源定位系统的实施例1：如图1所示，车辆底盘噪声问题源定位系统2包括底盘声音拾取器排21、侧方声音拾取器、侧方图像捕捉器及同时与上述三者控制连接的数据处理器23。其中底盘声音拾取器排21包括多个下部麦克风212，本实施例中设置了五个，分别标号a2-a6。此处的底盘声音拾取器排的多个下部麦克风在同一方向上并列间隔设置，而且其设置不限于设置在横梁或伸缩杆或者板上，也可以仅仅为排列方式，例如放置在地面上或者其他平台上，相互可以没有结构件固定连接，而只是仅仅是位置的排列。如图2所示，各个下部麦克风212分别均布在伸缩杆211上，且位于伸缩杆211的上表面处，朝向一致向上，伸缩杆211有多级相互套装的方钢组成，本实施例中采用三级方钢相互套接而成，相邻两级之间通过定位孔2111和弹簧定位销2112的相互配合实现伸缩杆211长度调节后的锁定。各个下部麦克风212安装时是通过麦克风安装孔2114进行安装，下部麦克风212的信号线可以在伸缩杆211内部布设，伸缩杆211的两端通过防尘堵头2113对开口进行封堵，以进行防尘防护。各级方钢在伸缩时，各个下部麦克风212之间的间距随之成比例的缩放，即任意相邻两个麦克风之间的间距尽可能一致，以保证测量的均匀性。

如图3所示，侧方声音拾取器，本实施例中采用麦克风，标号a1；侧方图像捕捉器，本实施例采用高速摄像机；即侧方麦克风221和侧方高速摄像机222分别固定在三角支架22上，其中三角支架22的最上端设有相机安装槽223，用于固定安装侧方高速摄像机222；相机安装槽223的下方设有用于安装侧方麦克风221的安装孔。

使用方法如下：将安装并连接好下部麦克风212的伸缩杆211根据车辆1底盘宽度调整好伸缩长度，然后放置在地面上，然后将安装并连接好侧方麦克风221和侧方高速摄像机222的三角支架22放置在伸缩杆211的轴线延长线上，保证三角支架22与伸缩杆211之间的距离大于车轮宽度，本实施例是根据车辆1侧方行人与车辆1常见距离所设置，目的是模拟行人所听到的噪声，然后将数据处理器23与各个下部麦克风212、侧方麦克风221以及侧方高速摄像机222控制连接，本实施例直接采用信号线连接，也可采用无线方式连接，上述布置完毕后，将各个麦克风和高速摄像机打开、数据处理器23打开，与此同时在车辆1长度方向的靠近侧方高速摄像机222的一侧均匀粘贴标志点，并标号c-n，测量车辆底盘的长宽尺寸并将该尺寸输入数据处理器23中；然后即可启动车辆1匀速或者加速通过伸缩杆211，且通过时保证两个车轮跨在伸缩杆211两端的两侧，且距离最近的一端的距离基本一致，车辆1的行进方向尽量垂直伸缩杆211的轴线方向，数据处理器23即可根据车辆底盘长宽尺寸、侧方高速摄像机222获取的图像信息、侧方麦克风221和各个下部麦克风212获取的声音信息绘制并显示如图4所示的横坐标对应车辆底盘长度、纵坐标对应声强具体数值（声压级）的声强曲线图以及该声强曲线图与车辆1及其上标志点的对应位置图，由该图即可直接看出a2-a6各个下部麦克风212所测得的对应于车辆c-n各点的声强大小，并显示声强的变化趋势；同时数据处理器23还根据以上信息绘制并显示如图5所示的对应于车辆底盘具体位置的声强网格排布图像，并可在图像通过颜色的深浅变化显示出哪一处或几处的声强比较强，即显示底盘上的各点的声强分布情况，通过该图即可直接看出底盘上声强最强的区域，从而使得工程师可方便的找出底盘上的噪声问题源。

本发明的车辆底盘噪声问题源定位系统的实施例2：如图6、7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，三角支架替换为立架130，立架130与三角支架的最大区别是没有三个支脚，还包括移动小车100，移动小车100整体为长条形，包括水平放置的长板以及安装在长板两端的各两个滚轮110，四个滚轮110均采用万向轮，长板的一端安装或者焊接立架130，长板上从远离立架130的一端固定或者安装伸缩杆120，伸缩杆120可以在长板上伸缩，测试时将车辆200开至转毂试验台300上，启动车辆200后车辆200即可在原地转动，推动移动小车100从转毂试验台300下方自车头向车尾或者自车尾向车头移动，移动方向为沿车辆200的长度方向，且移动时保证伸缩杆120的轴线与移动方向垂直。

在其他实施例中：也可不设置侧方麦克风，而仅设置侧方高速摄像机，此时不影响对底盘上实际噪声问题源的检测；实施例1的各个下部麦克风也可不设置在伸缩杆上，而是直接固定在地面上或者活动安装在地面上，也可在地面上设置滑槽，每个下部麦克风均滑动装配在滑槽上，从而可以方便的调节各个下部麦克风之间的间距并可在其中增设或者减少参与检测的下部麦克风的数量，此时对应地也可将侧方麦克风和侧方高速摄像机所在的立架或者立柱滑动装配在该滑槽中，从而方便调节侧方麦克风与测量之间的距离；数据处理器也可采用无线方式与各个麦克风和高速摄像机控制连接；高速摄像机也可替换为其他可以实现运动图像捕捉的图像捕捉器，如相机、录像机等；侧方麦克风和下部麦克风也可替换为其他声音拾取器，例如传声器、声音传感器等等；伸缩杆的伸缩方式也可替换为波纹管的伸缩方式等。

本发明的车辆底盘噪声问题源定位方法的实施例除了包括上述车辆底盘噪声问题源定位系统的各实施例的使用方法以外，还包括以下实施例：使车辆和各个麦克风、高速摄像机同时相向运动；或者将车辆架设在传送带上，保证车辆可以转动而无法相对于传送带移动，然后将各个麦克风、高速摄像机等相对于地面固定。