[发明专利]用于量化道路表面轮廓和道路噪声的相关性的系统和方法

权利要求书

1.一种用于量化道路表面轮廓和道路噪声之间的相关性的系统，该系统包括：

道路表面轮廓测量单元，用于测量道路的道路表面轮廓，以提供道路表面轮廓数据，道路表面轮廓测量单元安装于朝向地面的车辆的外部，并且记录通过测量从道路表面轮廓测量单元到地面的距离而获得的道路表面轮廓；

噪声测量单元，用于测量车辆的内部噪声，以提供噪声数据；

振动测量单元，用于测量车辆的主体振动，以提供车辆的振动数据；

电子控制单元ECU，用于通过控制器区域网CAN获得行驶数据；

全球定位系统GPS接收器，用于通过与GPS卫星协作来获得电子地图上的行驶路线信息；以及

系统主体，用于通过使用所述道路表面轮廓数据来计算平均轮廓深度MPD，并基于测量时间将所计算的MPD与从所述噪声数据测量的道路噪声匹配，以生成相关性图，MPD为指示在道路表面的直线上的平均深度的参数，

其中，系统主体将振动测量单元的输入测量值转换成与道路表面轮廓相对应的位移值，并从道路表面轮廓测量单元的道路表面轮廓数据中减去该位移值，从而校正由车体振动所导致的道路表面轮廓测量单元的误差，以获得实际道路表面的道路表面轮廓数据。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

输入单元，用于接通/关断所述系统主体的电力和数据记录；以及

显示单元，用于输出由所述系统主体生成的所述相关性图，以允许用户在视觉上检查所述相关性图。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统主体包括用于在其中存储数据的存储单元，并且所述系统主体将同时实时测量的道路表面轮廓数据、行驶数据、噪声数据和振动数据与行驶路线信息匹配，以将它们存储在所述存储单元中。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述道路表面轮廓测量单元包括激光位移传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述道路表面轮廓测量单元包括具有30kHz采样频率的激光位移传感器。

6.一种用于量化道路表面轮廓和道路噪声之间的相关性的方法，该方法包括：

第一步骤，在车辆行驶期间实时测量道路的道路表面轮廓，并同时测量车辆的内部噪声和车辆的行驶速度，通过测量从道路表面轮廓测量单元到地面的距离而获得的道路表面轮廓；

第二步骤，通过使用测量的行驶速度数据，将所述道路表面轮廓的数据转换成基于位移的信号；

第三步骤，通过使用测量的行驶速度数据，去除与配合所述道路表面轮廓的距离频率相对应的误差分量；

第四步骤，通过使用已经在所述第三步骤中去除了所述误差分量的道路表面轮廓数据，计算平均轮廓深度MPD，MPD为指示在道路表面的直线上的平均深度的参数；

第五步骤，从内部噪声数据测量道路噪声；以及

第六步骤，将MPD与所述道路噪声匹配，以生成相关性图，其中，通过将车体振动数据的输入测量值转换成与道路表面轮廓相对应的位移值，并从道路表面轮廓测量单元的道路表面轮廓数据中减去该位移值，从而获得误差分量，以校正由车体振动所导致的道路表面轮廓测量单元的误差，以获得实际道路表面的道路表面轮廓数据，将道路表面轮廓数据的每个脉冲的峰值与其之前和之后的脉冲相比较，从而当该脉冲的峰值是之前和之后脉冲中的一个或更多个的两倍或更大时，确定该脉冲为尖峰噪声并在MPD计算中去除该脉冲。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：在所述第二步骤之前执行从所述道路表面轮廓数据中减去车辆主体振动数据。

8.根据权利要求6所述的方法，其中：在所述第四步骤之前执行从所述道路表面轮廓数据中去除尖峰噪声。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第五步骤中，所述内部噪声数据被频率分析，以测量所述道路噪声。

10.根据权利要求6所述的方法，还包括：通过显示单元输出在所述第六步骤中生成的所述相关性图，以允许用户监控所述相关性图。

11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述距离频率是10-1000m^-1。