[发明专利]用射频识别标签评估车辆部件结构完整性的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用嵌入在部件中的射频识别标签评估车辆部件的结构完整性（structure integrity）的方法，诸如纤维增强复合材料部件或连结接头，以及用于评估这样的车辆部件的结构完整性的系统。

背景技术

机动车辆通常包括复合材料部件，诸如纤维增强塑料，以便减小总体车辆质量。类似地，现代车辆中的承载接头有时用粘合剂连结，这与使用螺栓或其他紧固件相比减小了重量。在纤维增强塑料制造中的不规则性可导致复合材料层之间的分层，这在视觉检查时可能并不明显。在连结接头中不适当地施加的粘合剂也难以用视觉技术检测。在撞击事件之后，用来评估复合材料部件和连结接头的结构完整性的视觉检查可能并非有教益的，因为损害可能只是处于内部。已知的评估车辆结构完整性的方法包括超声、热成像和x光技术。这些技术，尽管没有对部件造成损伤，可能也是耗时且昂贵的。此外，对这些技术的结果的解释可能很难。

发明内容

通过射频识别(RFID)标签和RFID读取器的使用可以实现简单和准确的部件的结构完整性评估，该部件诸如车辆部件，该使用射频识别(RFID)标签和RFID读取器被构造为相对于优选物理条件(例如，没有损坏或缺陷的条件，或具有可接受量的损坏或缺陷的条件)确定部件的物理条件。具体地，一种评估部件的结构完整性的方法包括从附连至部件的射频识别(RFID)标签接收信号。在一些实施例中，RFID标签被嵌入在部件中。被接收的信号与被存储的数据比较，该被存储的数据表示与部件的不同物理条件相关的信号组。基于所述比较，确定部件的结构完整性水平。RFID标签可以是无源RFID标签，其被RFID读取器无线地激活，以产生信号。在其他实施例中，可以使用有源或其他类型的RFID标签。该比较和确定可由RFID读取器的处理器执行。处理器可具有表示信号组的被存储的数据，该信号由相同类型的不同部件中的RFID标签中提供，所述不同部件被以不同方式有目的地损坏或错误地制造，以建立不同物理条件。被存储的数据有效地建立被校准的结构完整性等级，从而当部件中的RFID标签的信号与被存储数据比较时，任何损坏或结构缺陷的存在和大小都可以被指示。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明最佳模式的以下详细描述并连同附图显而易见。

附图说明

图1是用于评估车辆部件的结构完整性的系统的示意图，该车辆部件以局部横截面图示出，其是连结接头，RFID标签嵌入在接头处的粘合剂中，同时该图显示出扫描车辆部件的RFID读取器；

图2是类似图1的车辆部件的示意局部横截面图，其中一些粘合剂和RFID标签从接头去除；

图3是类似图1和2的车辆部件的示意局部横截面图，其中更多粘合剂和RFID标签从接头去除；

图4是类似图1-3的车辆部件的示意局部横截面图，该车辆部件具有撞击损伤；

图5是不同车辆部件的示意侧视图，该车辆部件是纤维增强复合材料，RFID标签嵌入在复合材料层之间的粘合剂中；

图6是图5所示的同一类型车辆部件的示意侧视图，其中一些粘合剂和RFID标签在两个复合材料层之间去除；

图7是图5和6所示的同一类型的车辆部件的示意侧视图，其中更多粘合剂和更多RFID标签在两个复合材料层之间去除；

图8是图5-7所示的同一类型的车辆部件的示意侧视图，其中一些粘合剂和RFID标签从两个复合材料层之间去除并且该车辆部件具有撞击损伤；

图9是评估图1-8的车辆部件的结构完整性的方法的流程图，包括RFID读取器的处理器执行的算法；

图10是RFID读取器的处理器执行的算法的流程图；以及

图11是图1的RFID标签中的一个的示意平面图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记在多个视图中表示相同的部件，图1显示了用于评估车辆部件12的结构完整性的系统10。尽管系统10相对于车辆部件12描述，系统10也可用于评估其他类型的结构部件的结构完整性。车辆部件12是车体结构，其用粘合剂14在连结线16处连结。车辆部件12具有第一部分18和第二部分20，所述第一部分18和第二部分20在连结线16处粘合。车辆部件12是车体结构且可以是，作为非限制性例子，马达舱梁（motor compartment rail）、避震塔、后舱梁或B-柱。例如，B-柱通常具有内部柱部分和外部柱部分，其分别由第一部分18和第二部分20表示。