An ultrasound modeling tool, from the software newFASANT, which uses a ray- tracing technique is analyzed, tested and evaluated for industrial purpose in the automotive industry in collaboration with Volvo Car Corporation. The specific application for which it is evaluated is to simulate the sensor surrounding (traffic environment) for ultrasound sensors on cars. This is used in traffic simulators for testing assisted and automated parking functions in a virtual environment. A theoretical study is carried out to analyze the method used in the tool. Ray-tracing and its background assumptions are compared to numerical simulation methods by an in-depth study of the main properties and advantages, disadvantages, and a computational complexity investigation. The results of this study deem the method advantageous from a computational speed point of view and complete enough in its results for the specific automotive application. Tests are carried out on the newFASANT US module by comparing simple cases such as reflection from a disk to known theoretical results to establish the accuracy of the tool. More complex scenarios, with diffraction through narrow slits, are tested to investigate the limits of the software and its method (ray tracing). In these tests the tool is compared to another one, MATLAB toolbox, which makes use of a numerical method. Lastly an evaluation of performance is made with a common application scenario. The results of the tests were close to the theoretical predictions and the assumptions coming from the theoretical study of the methods. The modeling tool is then considered a valid option for simulating ultrasound propagation in car simulation programs. / En ultraljudsmodelleringsmodul, från mjukvaruföretaget newFASANT, som använder en strålföljningsteknik, analyseras, testas och utvärderas för industriellt syfte inom fordonsindustrin i samarbete med Volvo Car Corporation. Den specifika tillämpningen som den utvärderas för är användningen för att modellera sensoromgivningen (trafikmiljön) för ultraljussensorer på bilar. Detta används i trafiksimulatorer för testning av assisterande och automatiserade parkeringsfunktioner i en virtuell miljö. En teoretisk studie utförs för att analysera metoden som används i verktyget. Strålföljningsteknik och dess bakomliggande antagelser jämförs med numeriska simuleringar genom en fördjupad studie av de huvudsakliga egenskaperna, fördelarna, nackdelarna och komplexitetsanalyser av verktyget. Andra algoritmer undersöks också. Resultaten av denna studie bedömer att metoden är fördelaktig från en beräkningsmässig synvinkel. Denna studie är också tillräckligt fullständig för den specifika fordonstillämpningen. Tester genomförs på newFASANTs ultraljudsmodelleringsverktyg genom att jämföra enkla fall som reflektion från en cirkelskiva med kända teoretiska resultat för att bestämma verktygets noggrannhet. Mer komplexa scenarier, med diffraktion genom smala slitsar, testas för att undersöka gränserna för mjukvaran och dess metod (strålföljningsteknik). I dessa tester jämförs verktyget med ett annat, en toolbox från MATLAB, som använder sig av en numerisk metod. Slutligen görs en utvärdering av prestanda med ett gemensamt tillämpningsscenario. Resultaten av testerna var nära de teoretiska förutsägelserna och antagandena från den teoretiska studien av metoderna. Modelleringsverktyget anses därmed vara ett godtagbart alternativ för simulering av ultraljud till/från ultraljussensorer i fordonssimuleringsprogram.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-231568 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Febo, Christopher Vincenzo |
| Publisher | KTH, Numerisk analys, NA |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2018:302 |
Page generated in 0.0018 seconds