[发明专利]一种可变式矩阵声音定位系统及定位方法

说明书

本发明提出了一种可变式矩阵声音定位系统及定位方法。可变式矩阵声音定位系统包括：多个声音传感器，用于构建三维坐标系以及拾取声音数据；数据处理装置，基于所述多个传感器的位置构建三维坐标系，并且在三维坐标系中标记每个传感器的位置；接收所述声音传感器拾取的声音数据，计算出声源距每个声音传感器的距离；基于每个传感器的位置数据，计算声源在所述三维坐标系中的位置；多条等长度数据传输线，每条连接在所述声音传感器与数据处理装置之间。有的声学照相机或听诊器相比，本发明的定位系统可根据使用人员意愿或使用场地布置检测矩阵，适用环境不受限，可满足车辆在运行过程中的底盘、机舱内部的异响源的定位。

技术领域

本发明涉及车辆检测领域，具体涉及一种可变式矩阵声音定位系统及定位方法。

背景技术

汽车产品涉及到的零部件较多，且车辆使用环境恶劣，因此汽车使用一段时间往往会出现底盘某些部件异响，从而影响驾驶人员及乘客的驾驶或乘坐感受。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。

现有技术中声音定位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。声学照相机可以直观的看到异响发生位置，但是体积庞大，无法针对车辆运动时底盘发出的异响问题的定位。同时因需要定位人员通过手持的方式对异响源进行拍摄、接收声源信号。在使用过程中存在一定安全隐患。

电子听诊器也是目前市面主流的异响定位设备。电子听诊器体积小，虽可通过吸附于底盘上进行定位，但是需要多次反复移动，效率低下。而且不同探头均有误差，易产生判断错误。此外最重要的是，不能储存定位数据。

因此，需要一种操作方便无需人手持的声音定位系统，可以直观地显示异响位置，并可进行数据储存。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种可以针对不同尺寸车辆在运动时底盘类异响问题进行定位的设备。本发明的设备可以直观的显示异响点，操作方便无需人手持定位仪器，确保在使用过程中定位人员的安全性，还可以进行数据储存。

根据本发明的一个方面，提供一种可变式矩阵声音定位方法，所述方法包括：

在车身周围设置多个声音传感器；

基于所述多个声音传感器构建三维坐标系，并且在三维坐标系中标记每个传感器的位置；

通过所述多个声音传感器拾取声音数据；

计算出声源距每个声音传感器的距离；

基于每个传感器的位置数据，计算声源在所述三维坐标系中的位置。

进一步地，在所述多个声音传感器中选择一个声音传感器作为原点传感器，该原点传感器的位置设置为三维坐标系的原点；

所述原点传感器与任意一个声音传感器的连线作为一个坐标轴，在此基础上构建所述三维坐标系。

进一步地，对所述多个声音传感器拾取的声音数据进行频率分析，选定异响的频率范围。

进一步地，根据多个声音传感器拾取到的声压数据，计算出异响声源距每个声音传感器的距离。