专利名称：测量汽车车外噪声时的数据采集方法
技术领域：
本发明是一种测量汽车车外噪声时的数据采集方法，用于研究汽车车外噪声与汽车运行状态之间的关系。尤其是指通过无线控制器局域网(CANControllerArea Network，以下简称CAN)技术将汽车的车速、发动机转速、汽车节气门开度等数据传输到地面的数据采集系统，数据采集系统同时记录地面的传声器信号和行驶汽车上的车速、发动机转速、节气门开度、汽车位置等数据的一种测量汽车车外行驶噪声的方法。
背景技术：
根据《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》(GB1495-2002)和《声学-道路车辆加速噪声测量—工程法》ISO 362，在汽车车外行驶噪声测量时，在车道两侧布置传声器，测量汽车加速通过测量区时汽车车外噪声级。在研究汽车噪声的产生原因时，有时不仅要测量汽车行驶时的噪声强度，还要研究汽车车速、发动机转速、汽车位置等与车外噪声的关系。由于汽车在车外噪声测量时处于运动状态，而传声器的安置在地面，一般测量系统无法在采集地面的传声器信号的同时采集车速和发动机转速。
目前，解决此问题的方法主要有用雷达测速技术和无线LAN(局域网)技术。无线LAN技术需要有车速和发动机转速的传感器和放大器，然后通过无线LAN发射机和接收机将车速、发动机转速和节气门位置等信号传送到地面的测试仪器。它的缺点是需要安装传感器和放大器，并且LAN技术的实时性较差，会影响测量数据的同步性。雷达测速技术是在地面用雷达测量汽车的车速和位置，它可以测量汽车的车速和确定汽车的位置，但无法测量发动机转速等参数。因此还需要安装其它传感器和放大器，并用无线传输方式将信号传到测量仪器。它们的缺点是需要较多的传感器，测量前的准备工作较多。
控制器局域网CAN(Controller Area Network)是一种现场总线，被广泛用于汽车的控制系统中。CAN被设计为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备等系统中，均嵌入CAN控制装置。在汽车CAN总线上，有丰富的汽车状态信息，如车速，发动机运行参数，变速箱信息等。
CAN为多主工作方式，通信方式灵活，无需站地址等节点信息，采用非破坏性总线仲裁技术，满足实时要求。另外，CAN采用短帧结构传输信号，传输时间短，具有较强的抗干扰能力。CAN可以容许外加的CAN控制器直接接入CAN上。
无线CAN是用无线电波将CAN部件连接到CAN系统中。
目前，在汽车行驶噪声测量中还没有出现利用无线控制器局域网的技术。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中测量噪声中采用雷达测速技术和无线LAN(局域网)技术所存在的问题，提供一种采用无线控制器局域网技术(无线CAN)测量汽车车外噪声时的数据采集方法，将行驶的车辆上的汽车运行参数，如车速、发动机转速，节气门开度，自动变速箱挡位等数据传送到地面，与地面的传声器采集的声音信号同时记录到数据采集系统上，研究分析车辆行驶噪声汽车运行状态之间的关系。
根据上述《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》(GB1495-2002)和《声学-道路车辆加速噪声测量—工程法》ISO 362，测量车外加速行驶噪声，需要测定在测量区间内的车外最大噪声强度，并且监视车速、发动机转速、节气门开度、变速箱挡位等汽车状态是否符合规定的试验条件，也就是说只需要一个带有最大值保持的声级计，并观察车辆在测试区间的车速和发动机转速是否符合规定，通常并不需要用到数据采集系统。但在研究分析车外行驶噪声产生的原因时，需要有关噪声与车速，噪声与发动机转速等之间的关系，以及自动变速箱是否换档，什么时候换档，换档后的噪声变化等。本发明是采用无线CAN技术传输车辆行驶数据与地面的传声器的信号同时用数据采集系统记录下来，是测量汽车行驶车外噪声的一种数据传输和采集方法，用来研究分析噪声产生的原因。本发明不仅可用于汽车加速行驶车外噪声的测量，也可以用于其它变速、等速、减速情况下的车外行驶噪声的测量研究。
本发明的目的是这样实现的一种测量汽车车外噪声时的数据采集方法，包括汽车在车道上行驶，所述汽车前端到达测量始端线时，测量开始，当汽车尾端通过测量终端线时，测量结束；所述汽车上设有汽车无线控制器局域网收发器，在测试现场的地面上设有地面无线控制器局域网收发器，组成一个无线控制器局域网收发桥，在所述汽车于测量开始到测量结束的行驶期间内，所述无线控制器局域网收发桥将所述汽车内的控制器局域网总线与地面上的带控制器局域网模块的数据采集系统无线相连；所述带控制器局域网模块的数据采集系统同步记录设于地面上的传声器测得的在所述汽车行驶时的噪声信号以及所述汽车的控制器局域网总线上的反映汽车状态的信号；根据所述数据采集系统记录到的汽车行驶时的车外噪声以及反映汽车运行状态的信号就进行分析汽车行驶时的车外噪声与汽车运行状态之间的关系。
本发明的效果本发明的测量汽车车外噪声时的数据采集方法是用无线CAN技术传送汽车的CAN总线上的数据，方便简单，不需安装传感器就可采集测量发动机转速、节气门开度、自动变速箱档位等汽车运行数据，提高了测量效率。另外，由于在汽车CAN总线上有大量的汽车运行信息，因此比传统的方法能获取更多的信息，可以对测量结果进行更详细的分析。
此外，使用本发明的技术成本低，将通用的噪声测量设备改造成能进行车外形式噪声测量的专用设备，并使原设备仍进行其他噪声测量。从而大大降低用户的设备投资并提高设备的利用率。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
图1、用无线CAN技术进行汽车车外行驶噪声的测量方法的示意图；图2、本发明中车速仪与汽车CAN总线及无线CAN收发器连接的示意图。
附图中主要部件的符号1.测量始端线2.测量终端线3.汽车无线CAN收发器 4.地面无线CAN收发器5.带CAN模块的数据采集系统 6.左侧传声器7.右侧传声器8.光电触发开关。
9.车速仪10.CAN网关11.汽车CAN总线 100.汽车具体实施方式
下面结合附图对本发明的测量汽车车外噪声时的数据采集方法的实施方式进行详细说明。
参见图1、图2，图1为用无线CAN技术进行汽车车外行驶噪声的测量方法的示意图；图2为本发明中车速仪与汽车CAN总线及无线CAN收发器连接的示意图。
在汽车100上设置一个汽车无线控制器局域网收发器(以下简称汽车无线CAN收发器)3，在测试现场的地面上设置一个地面无线控制器局域网收发器(以下简称地面无线CAN收发器)4，汽车无线CAN收发器3与地面无线CAN收发器4形成一对收发桥，该收发桥将汽车的CAN与地面的数据采集系统的CAN(CAN转换器)模块通过无线方式连接，其效果相当于直接将带有CAN模块(CAN转换器)的仪器用导线连接到汽车的CAN总线上。这样，就可以直接用地面的带CAN模块的数据采集系统5采集汽车100的CAN总线上的信息。
具体实施方法如图1、2所示，汽车100在车道上以规定的速度稳定行驶，汽车100前端到达测量始端线1时，测量开始，当汽车100尾端通过测量终端线2时，松开节气门踏板，测量结束。汽车行驶噪声就是汽车100的前端进测量始端线1至汽车100尾端出测量终端线2之间的噪声强度。在图1中，设在汽车100上的汽车无线CAN收发器3和地面无线CAN收发器4组成一个无线CAN收发桥，将汽车100的CAN总线与地面上的带CAN模块的数据采集系统5无线连接。带CAN模块的数据采集系统5同步记录设于地面上的左侧传声器6和右侧传声器7在汽车100于测量开始到测量结束的行驶期间内的噪声信号以及所述汽车100的CAN总线上的车速、发动机转速、汽车节气门开度以及汽车100到达测量始端线1和通过测量终端线2的触发信号等数据。汽车100前端置有光电触发开关8，在汽车100前端到达测量始端线1时，该光电触发开关8检测到测量始端线1的触发白线时，光电触发开关8发出触发脉冲，提示测量开始；当汽车100的尾端通过测量终端线2时，通过置于汽车100内的车速仪9的距离信号可以确定汽车100与测量始端线1的距离，从而确定测量结束的时刻。
在图2中，置于汽车100内的车速仪9测量车速和距离，带有数字信号输入，并且将车速、距离、汽车位置及前光电触发开关8触发信号从车速仪9的CAN总线通过CAN网关10与汽车100的CAN总线11连接，CAN网关10将车速、距离、发动机转速、节气门开度等数据通过汽车无线CAN收发器3的无线电波发射出去。CAN网关10的作用是协调车辆CAN协议和仪器CAN协议。
在图2中，车速仪9可以是第五轮仪、光电车速仪、雷达车速仪、GPS车速仪或其它类型的车速仪，也可以是车辆本身的车速信号仪器。
在图1中，数据采集系统5本身带有CAN模块，如果数据采集系统没有CAN模块，只要增加一个外接的CAN模块同样可以达到相同的效果。
在图2中，车速仪9本身具有CAN输出，但如果车速仪不带CAN输出，只要增加一个外接的CAN模块同样可以达到相同的效果。当车辆CAN协议与仪器CAN协议兼容时也可以省略CAN网关10。
汽车无线CAN收发器3发出的汽车的速度、距离、发动机转速、节气门位置等汽车运行数据，与地面的左侧传声器6和右侧传声器7的信号同时记录到地面的数据采集系统5上，通过数据采集系统5记录的数据，可以比较全面地研究分析汽车行驶的车外噪声与汽车运行状态之间的关系。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于包括汽车在车道上行驶，所述汽车前端到达测量始端线时，测量开始，当汽车尾端通过测量终端线时，测量结束；所述汽车上设有汽车无线控制器局域网收发器，在测试现场的地面上设有地面无线控制器局域网收发器，组成一个无线控制器局域网收发桥，在所述汽车于测量开始到测量结束的行驶期间内，所述无线控制器局域网收发桥将所述汽车内的控制器局域网总线与地面上的带控制器局域网模块的数据采集系统无线相连；所述带控制器局域网模块的数据采集系统同步记录设于地面上的传声器测得的在所述汽车行驶时的噪声信号以及所述汽车的控制器局域网总线上的反映汽车状态的信号；根据所述数据采集系统记录到的汽车行驶时的车外噪声以及反映汽车运行状态的信号就进行分析汽车行驶时的车外噪声与汽车运行状态之间的关系。
2.如权利要求1所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述汽车内的控制器局域网总线上的反映汽车状态的信号包括汽车的车速、发动机转速、汽车节气门开度、变速箱挡位以及汽车到达测量始端线测量开始的信号。
3.如权利要求1或2所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述汽车控制器局域网总线、车速仪控制器局域网总线之间设有控制器局域网网关。
4.如权利要求1或2所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述测量开始是以由置于所述汽车前端的光电触发开关在检测到所述测量始端线的触发白线时发出信号为准，该测量开始信号与所述汽车内的控制器局域网总线连接。
5.如权利要求2所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述的车速的信号可以是所述车速仪的车速信号，也可以是汽车控制器局域网总线上的车速信号。
6.如权利要求3所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述控制器局域网网关是协调汽车的控制器局域网协议和仪器控制器局域网协议。
7.如权利要求3或6所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于当所述汽车控制器局域网协议与车速仪控制器局域网协议兼容时省略所述控制器局域网网关。
8.如权利要求5所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述车速仪是第五轮仪或是光电车速仪或是雷达车速仪或是GPS车速仪。
9.如权利要求1所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述带控制器局域网模块的数据采集系统是指数据采集系统本身带有控制器局域网模块或是数据采集系统没有无线控制器局域网模块，另增加一个外接的无线控制器局域网模块。
10.如权利要求1或5或8所述的测量汽车车外噪声时的数据采集方法，其特征在于所述车速仪本身具有控制器局域网输出，如果车速仪不带控制器局域网输出，另增加一个外接的控制器局域网模块。
全文摘要
一种测量汽车车外噪声时的数据采集方法，包括汽车在规定的测量始端线与测量终端线之间的车道上行驶进行测量；在汽车上设有汽车无线控制器局域网收发器，在地面上设有地面无线控制器局域网收发器，组成一个无线控制器局域网收发桥，将汽车内的控制器局域网总线与地面上的数据采集系统无线相连；数据采集系统同步汽车行驶时的车外噪声信号以及汽车的控制器局域网总线上的反映汽车状态的信号；根据数据采集系统记录到的汽车行驶时的车外噪声以及反映汽车运行状态的信号就可以分析汽车行驶时的车外噪声与汽车运行状态之间的关系。本发明不需安装传感器就可采集测量发动机转速、节气门开度、自动变速箱档位等汽车运行数据，提高了测量效率。
文档编号G01M17/007GK101038698SQ20061002465
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者陈新良 申请人:上海大众汽车有限公司