Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation and Validation of an Ultrasound Modeling Tool
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Numerical Analysis, NA.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Evaluering och validering av ett ultraljudmodelleringsverktyg (Swedish)
Abstract [en]

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.

Abstract [sv]

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.

Place, publisher, year, edition, pages
2018.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2018:302
National Category
Computational Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-231568OAI: oai:DiVA.org:kth-231568DiVA, id: diva2:1229321
External cooperation
Volvo Cars
Subject / course
Scientific Computing
Educational program
Master of Science - Applied and Computational Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-29 Created: 2018-06-29 Last updated: 2018-06-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2500 kB)27 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2500 kBChecksum SHA-512
ca7d7a746dc9cecf485b519cadb1d004890c7fb75c605d9ad2725c3c8557ce0eca24f2ec9855976e3d15ada5785e65f24040a45f7f416037aa869d0f21a18419
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Numerical Analysis, NA
Computational Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 27 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 36 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf