Ray-Tracing-basierte Ultraschallsensor-Simulation

Bachelor-/Masterarbeit: Ray-Tracing-basierte Ultraschallsensor-Simulation

Umfeld-Sensoren sind eine Schlüsseltechnologie zur Realisierung fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme in modernen Fahrzeugen. Aufgrund ihrer kostengünstigen und kompakten Bauweise scheinen Ultraschallsensoren aktuell nicht nur für einfache Aufgaben wie den Einparkassistenten interessant, sondern auch für zukünftige Fahrerassistenzsysteme und autonome Fahrzeuge.

Um in diesem Bereich zukünftige Entwicklungen maßgeblich zu unterstützen, bietet sich der Einsatz von 3D-Simulationstechnik an. Ein zentraler Aspekt ist hier neben der Umwelt- und Fahrdynamiksimulation die detaillierte Simulation der eingesetzten Umfeld-Sensoren.

Rasterbasierte Ultraschallsensor-Simulation in VEROSIM

Vor diesem Hintergrund soll die Sensorsimulation des 3D-Simulationssystems VEROSIM um einen Ray-Tracing-basierten Ultraschallsensor erweitert werden. Der Einsatz von Ray-Tracing Algorithmen soll hierbei nicht nur den Detailgrad der bisherigen rasterbasierten Ultraschallsensorsimulation signifikant erhöhen, sondern darüber hinaus soll der Ray-Tracing-Ansatz die Skalierbarkeit der Simulation sicherstellen und Rechenzeiten reduzieren.

Aufgabenbeschreibung

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Ultraschallsensor-Simulationsmodell entwickelt, implementiert und evaluiert werden. Hierbei sollen neben der Antennencharakteristik weitere real auftretende Störgrößen berücksichtigt werden. Die sich daraus ergebenden Teilaufgaben sind wie folgt:

  • Literaturrecherche zum Thema: Physikalische Modelle zur Beschreibung eines Ultraschallsensors.
  • Entwicklung eines geeigneten physikalisch-basierten Simulationsmodells auf der Basis von Ray-Tracing Algorithmen.
  • Implementierung des Simulationsmodells in der Programmiersprache C++ als Plugin der Simulationssoftware VEROSIM.
  • Evaluation des implementierten Simulationsmodells anhand simulierter als auch realer Testszenarien.

Stichworte: Fahrassistenzsystem, Automotive, Sensorik, Ultraschall

Betreuer: Thieling

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