Hallo liebe Community, ich bin neu hier im Forum und ein Arduino Newbie (habe aber C/C++ Erfahrung). Hintergrund: Im Rahmen einer Projektarbeit suche ich Ansätze,um Ultraschallsensoren auf deren korrekte Funktionsweise zu prüfen. Dabei geht es speziell um die im Fahrzeug verbauten Parksensoren. Diese haben je nach Sensor verschiedene Detektionsbereiche (charakterisiert im Datenblatt nach Distanz, vertikaler/horizontaler Öffnungswinkel). Nun möchte ich die korrekte Einbauposition des Parkensors im eingebauten Zustand überprüfen (es geht zunächst nur um die Frage, ob der Sensor bspw. um 90° verdreht eingebaut wurde und somit Objekte nicht oder "falsch" detektiert werden). Testaufbau/Ansatz: Als Demonstrator dient mir erstmal der JSN-SR40T 2.0 über das Arduino UNO als quasi Parksensor. Mein erster Ansatz wäre es, ein Mikrofon (bspw. TR40-16) mit entsprechender Verstärkerschaltung auf einem Steckbrett (da habe ich genug Informationen im Forum gefunden) aufzubauen und mit einem Oszi mir die Spannungsimpulse anzuschauen. Bei einer bestimmten Entfernung vom Sensor müsste ich dann je nach Grad-Abweichung vom Schallzentrum eine Abschwächung des Signals erkennen? Dabei würde es mir reichen, eine Abschwächung des Spannungssignals bspw. 3dB/10° zu erkennen, also muss nicht genau sein, reicht zur Erkennung. Somit wäre es doch prinzipiell möglich, wenn man aus dem Datenblatt den Öffnungswinkel des Sensors kennt, zumindest einen Einbauversatz um 90° zu erkennen? Meine Frage wäre nun, gibt es alternative Möglichkeiten den Schallkegel eines Senders von außen zu erkennen und was haltet ihr von meinem ersten Ansatz? Vielen Dank im Voraus und einen schönen Karfreitag :) LG Andi
Die Dinger haben unterschiedliche Öffnungswinkel in horizontaler und vertikaler Richtung?
Andreas S. schrieb: > was haltet ihr von meinem > ersten Ansatz? Das heisst, du willst nur den ausgesendeten Schall vermessen, aber die Funktion des Sensors wird natürlich von Senden UND Empfang bestimmt. Der Öffnungswinkel des Senders ist nur die halbe Information, die Empfindlichkeit des Empfängers ist die andere Hälfte, und nur zusammen kann man eine sinnvolle Aussage über die Sensorfunktion abhängig vom Raumwinkel machen. Beispiel: hat der Empfänger (Mikrofon) eine starke Richtwirkung, was ja technisch kein Kunststück ist, so ist der seitwärts abgestrahlte Schall irrelevant. Es ist zwar oft der Sender zugleich der Empfänger, aber deswegen müssen die Charakteristiken noch lange nicht gleich sein. Georg
STK500-Besitzer schrieb: > Die Dinger haben unterschiedliche Öffnungswinkel in horizontaler und > vertikaler Richtung? Das kann ich bestätigen. Andreas S. schrieb: > Meine Frage wäre nun, gibt es alternative Möglichkeiten den Schallkegel > eines Senders von außen zu erkennen und was haltet ihr von meinem > ersten Ansatz? Bei der Vermessung von Ultraschallsenoren wird doch normalerweise der Ansatz mit einem „normierten“ Reflektor verfolgt. D.h. man bringt diesen Gegenstand in verschiedenen Positionen ein und schaut, ob es für ein gültiges Echo reicht. Es ist ja nicht nur der Ultraschall sondern auch die nachfolgende Detektion, die eine Rolle spielt. Wie der Reflektor beschaffen ist, hängt etwas von deinen eigenen Vorstellungen ab.
Auf die Schnelle fallen mir da folgende Pferdefüße ein: 1. Ein riesiges Datenvolumen. Du musst eine große Fläche (je nach Abstand) ausmessen. Gerade wenn Du den Abstrahlwinkel erkennen willst. Das aber nur, wenn Du in konstantem Abstand zur Quelle misst. Kugel im Raum! Willst Du noch genauer werden, so musst Du sogar im Volumen, vor dem Strahlemann rumwerkeln. 2. Ein Mikrophon, definiert im Raum zu bewegen, ist auch nicht ohne. 3. Gerade bei Ultraschallsendeempfängern, gelten die bereits von meinen Vorgängern angesprochenen Probleme, dass Raus und Rein wenig miteinander zutun haben. Oft sind im Austrittsbereich des Schalls Strukturen angebracht, die die gesamte Winkelcharakteristik zweifach "verbiegen". 4. Und, und, und Wundere Dich also nicht, wenn Du nicht über ein Aha-Erlebnis hinauskommst. Und das auch nur, wenn Du keine absoluten Ergebnisse erwartest.
Sebastian S. schrieb: > 1. Ein riesiges Datenvolumen. > Du musst eine große Fläche (je nach Abstand) ausmessen. Gerade wenn > Du den Abstrahlwinkel erkennen willst. Das aber nur, wenn Du in > konstantem Abstand zur Quelle misst. Kugel im Raum! Öffnungswinkel im Datenblatt werden gewöhnlich in den beiden Hauptachsen angegeben, d.h. um die Orientierung des Sensors festzustellen, reicht es, einen Schwenk um jede Achse durchzuführen. Aus Symmetriegründen reicht meist sogar nur eine halbe Achse. Soviel zum Thema "riesiges Datenvolumen". Bei irgendwelchen Messung kann man sich die Sache oft deutlich vereinfachen, wenn man das Ziel bei der Planung im Auge behält und nicht ziellos Datengräber erzeugt.
Erstmal vielen Dank für die ganzen hilfreichen Antworten! Genau, also im Endeffekt läuft meine Arbeit grob formuliert darauf hinaus, dass man bspw. aufgrund einer Störung des Parksensors in die Werkstatt kommt und man nun erstmal von außen, ohne den Sensor auszubauen dessen Funktion überprüfen kann und dabei keine überdimensionierte Prüfstände aufbauen muss. Natürlich prüfe ich erstmal, ob der Sensor überhaupt Ultraschallwellen aussendet und dann wollte ich auf weiter Fehlerquellen eingehen wie eben hier erwähnt der Schallwinkel, der ja bspw. aufgrund eines Unfalls durch leichte Schrägstellung des Sensors in die "falsche" Richtung aussendet und somit Objekte nicht ordnungsgemäß detektiert. Also es geht vielmehr, um die Frage: Funktioniert das Ding richtig oder nicht? Ob jetzt Objekte auf denn mm genau detektiert werden können, ist erstmal irrelevant. Zum Beispiel gehe ich erstmal mit nem Mikrofon a la Batdetektor ran und höre, ob das Ding überhaupt etwas ausgibt. > Bei der Vermessung von Ultraschallsenoren wird doch normalerweise der > Ansatz mit einem „normierten“ Reflektor verfolgt. Das stimmt, aber hierbei kann ich die korrekte Funktion ja nur überprüfen, wenn ich Zugang zum eingebauten Sensor habe bzw. grob durch akustisches Piepsen der Parkhilfe. Meine Ansätze sind bisher folgende: 1) Ansätze für: Wird überhaupt etwas ausgesendet? -> Ultraschalldetektor, der mir 40 kHz in für uns hörbare Frequenz wandelt (Stichwort: Fledermausdetektor) -> Mikrofon-Array bzw. "Ultraschallkamera", das mir das bildlich aufzeigt (Stichwort: Beamforming https://www.youtube.com/watch?v=arGqMe-bynA *Minute 1:28*) 2) Ansätze für: Analyse des Öffnungswinkels aufgrund sich verändernden Signals -> Mikrofon mit Verstärkerschaltung und Spannungsimpulse auf Oszilloskop analysieren (von PICO Technology: https://www.picoauto.com/library/automotive-guided-tests/parking-sensors) Ich hoffe, ich habe alles nicht zu ungenau und diffus erklärt, was mein Vorhaben betrifft. Hat einer zufällig andere Ideen oder Anmerkungen? Ich würde mich freuen :) LG Andi
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