Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ultraschallsensoren (10-20 Meter) Reichweite gesucht


von Zacharias S. (zacharias)


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Ultraschallsensor_Forschungsprojekt_Kreuzungsassistent_Schwarzwälder

Hallo Leute,

kann mir jemand weiter helfen? Das wäre ganz lieb.

Hier mein Anliegen:
Ich schreibe gerade meine Diplomarbeit (Fahrzeugtechnik) und bin auf der 
Suche nach passenden Sensoren, die an ein Kfz-Fahrzeug heran gebaut 
werden sollen (6 bis 8 Sensoren pro Fahrzeug), um Radfahrer und 
Fußgänger zu erkennen. Es ist ein reines Forschungsprojekt. Dabei 
handelt es sich um einen Kreuzungsassistenten, der den Fahrer in 
Kreuzungssituationen unterstützen soll, um Unfälle zu vermeiden 
beziehungsweise die Unfallfolgenschwere gering zu halten.

Anforderungen:
- Messbereich wäre gut von mindestens 10 m
- bevorzugt Ultraschall (ansonsten Radar oder ähnliche...)
- sollten aber relativ preisgünstig sein (1 Sensor max. 30€)
- entweder per Kabel oder auch wenn es das gibt über Bluetooth oder 
WLAN-Verbindung

Ich kann leider dafür keine finden. Wo kann ich welche finden und 
kaufen. Gibt es ein Datenblatt / Preis dieser Sensoren?


Über eine Antwort von Euch würde ich mich sehr freuen.

vielen Dank im Voraus
-------------------------------
Mit freundlichen Grüßen

Zacharias Schwarzwälder

von Harald W. (wilhelms)


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Zacharias Schwarzwälder schrieb:
> Ultraschallsensor_Forschungsprojekt_Kreuzungsassistent
> bin auf der
> Suche nach passenden Sensoren, die an ein Kfz-Fahrzeug heran gebaut
> werden sollen (6 bis 8 Sensoren pro Fahrzeug), um Radfahrer und
> Fußgänger zu erkennen.

Aha, und jeder Fussgänger und Radfahrer muss dann mit einem Ultra-
schallsender rumlaufen, damit er erkannt wird?
Gruss
Harald

von Düsendieb (Gast)


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Und die Firmen, die so was für die Industrie verkaufen hast Du schon 
gefragt?

IFM
Vega
Pepperl&Fuchs
......
halt Sensorenhersteller

von Zacharias S. (zacharias)


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Hallo,

danke für die Antworten. Also es gibt Sender/Empfänger Einheiten => 
Fußgänger und Radfahrer müssen nur erkannt werden.

Ja ich habe Hersteller schon angefragt, jedoch ohne Erfolg. Mir wurde 
gesagt diese senden alle bloß bis ca. 3 Meter.

Es muss doch aber irgendwelche geben die auch bis 10 Meter messen 
können?

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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US-Sensoren dieser Reichweite gibt es als fertige Sensoren zur 
Abstandsmessung. In deinem Fall wird es aber nicht einfach da Mensch und 
Kleidung kein gutes Echo erzeugen. Du hast dann auch noch jede Menge 
Probleme mit Fremdgeräuschen, Laufzeit-Doppler usw.

Du kannst dir auch Schwinger jeder beliebigen Leistung aus der 
Schifffahrt besorgen. Nützt aber auch nicht viel da US-Frequenzen die 
einigermaßen Auflösung haben (d.h. kurze Wellenlänge) in Luft nicht weit 
kommen. Wenn du mit US Frequenzen arbeitest die in Luft Reichweite haben 
fallen dir - bei den Leistungen die du brauchst- die Vögel tot vom Baum 
usw usf.

Ich will deiner Arbeit nicht vorgreifen, aber Sie wird vermutlich zum 
gleichen Ergebnis kommen wie ich. US und Personendetektion ist ein NoGo.

von Uwe (Gast)


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Und Laternen und Begrenzungspfähle und Bäume usw. unterscheidest du wie 
von Fußgängern ?
Also du möchtest Bildgebene Radarsensoren benutzen und eine Software 
(oder Hardware) macht dann eine Bildanalyse damit und erkennt Personen ?
Was hast du denn für Vorkenntnisse in bereich Softwareentwicklung bzw 
Hardware und Elektronik ?
Ich denke ein Rotierendes Laserabstandsmessgerät mit Ablenkspiegel und 
ein paar Kameras wären die Lösung (natürlich muß man auch noch die 
Software Schreiben). Solche Systeme gibt es sogar fertig für diesen 
Zweck.
Und diese Firmen die die Geräte gebaut haben, die hatten bestimmt ihre 
Gründe, sie so zu bauen und nicht anders.

von citb (Gast)


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Uwe schrieb:
> Ich denke ein Rotierendes Laserabstandsmessgerät mit Ablenkspiegel und

Und wie wird dabei verhindert, dass der Laserstrahl in mein Auge 
strahlt?

citb

von STK500-Besitzer (Gast)


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Zacharias Schwarzwälder schrieb:
> Ultraschallsensor_Forschungsprojekt_Kreuzungsassistent_Schwarzwälder
>
> Hallo Leute,
>
> kann mir jemand weiter helfen? Das wäre ganz lieb.
>
> Hier mein Anliegen:
> Ich schreibe gerade meine Diplomarbeit (Fahrzeugtechnik) und bin auf der
> Suche nach passenden Sensoren, die an ein Kfz-Fahrzeug heran gebaut
> werden sollen (6 bis 8 Sensoren pro Fahrzeug), um Radfahrer und
> Fußgänger zu erkennen. Es ist ein reines Forschungsprojekt. Dabei
> handelt es sich um einen Kreuzungsassistenten, der den Fahrer in
> Kreuzungssituationen unterstützen soll, um Unfälle zu vermeiden
> beziehungsweise die Unfallfolgenschwere gering zu halten.
>
> Anforderungen:
> - Messbereich wäre gut von mindestens 10 m
> - bevorzugt Ultraschall (ansonsten Radar oder ähnliche...)
> - sollten aber relativ preisgünstig sein (1 Sensor max. 30€)
> - entweder per Kabel oder auch wenn es das gibt über Bluetooth oder
> WLAN-Verbindung
>
> Ich kann leider dafür keine finden. Wo kann ich welche finden und
> kaufen. Gibt es ein Datenblatt / Preis dieser Sensoren?
>
>
> Über eine Antwort von Euch würde ich mich sehr freuen.
>
> vielen Dank im Voraus
> -------------------------------
> Mit freundlichen Grüßen
>
> Zacharias Schwarzwälder

Ein wesentlich umfangreicheres Thema gab es in der "Sendung mit der 
Maus" zu sehen: Da ist ein Auto autonom in Braunschweig durch die Stadt 
gefahren.
Dazu gab es sogar eine Erklärung der Funktionsweise.
Ultraschall hat bei einem sich bewegenden Fahrzeug das Problem des 
Doppler-Effekts. Bei Echoloten von Schiffen hat man das zwar auch, aber 
da spielt der Effekt keine so große Rolle.
Zur Überwachung per Ultraschall stellt sich noch die Frage der 
Auflösung.
Wie willst du erkennen, woher dein Echo kommt?
In der Seefahrt gibt es Fächerlotanlagen, die arbeiten mit 
Wandlerarrays, bei denen eine Vielzahl von Einzelecholoten in einer 
Reihe angeordenet sind, damit man per Korrelation die Position einer 
Schallquelle (oder auch die Richtung des Echos) feststellen kann. Das 
geht im Wasser ziemlich gut, in Luft hast du aufgrund einer anderen 
Mediumdichte etwas größere Probleme (die man aber lösen können müsste).

Besorg dir lieber einen Laserscanner von Sick. Damit kommst du 
wesentlich schneller ans Ziel.

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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STK500-Besitzer schrieb:
> in Luft hast du aufgrund einer anderen
> Mediumdichte etwas größere Probleme die man aber lösen können müsste

Wenn du mir sagst wie geb' ich dir ein Bier aus. Mit besagten 
"Fächerecholoten" und anderen Technologien kommst du im Wasser 100e von 
Metern weit. In Luft (und ohne gut reflektierende Ziele) schaffst du 
gerade mal 2-3.

citb schrieb:
> Und wie wird dabei verhindert, dass der Laserstrahl in mein Auge
> strahlt?

Der bewegt sich so schnell das keine Gefahr besteht. Bei 
Störung/Stillstand schaltet er auch sofort ab. Laser hat aber auch jede 
Menge macken.

Das ganze Thema ist für eine Diplomarbeit IMHO nicht geeignet da viel zu 
komplex und zu teuer. Ein Teilgebiet (z.B. Personendetektion mittels 
IR-LED Array) wäre sinnvoller.

von Harald (Gast)


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Das musste ich doch tatsächlich Google bemühen, da ich mich nicht mehr 
an die Firma erinnern konnte:
http://www.google.de/search?q=ultrasonic+sensor+range+10m

Erster Eintrag, Fa. MaxBotix

von Uwe (Gast)


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> Und wie wird dabei verhindert, dass der Laserstrahl in mein Auge
> strahlt?

Gar nicht ! Warum auch ? Die Leistung wird so niedrig gewählt das es 
nicht schädlich ist. Oder wie wird bei Laserpointern, 
Laserabstandsmeßern, Lasershows usw. verhindert das der Strahl in dein 
Auge geht ?

von Uwe (Gast)


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von Max D. (max_d)


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Ich hab auf einer Seite die Idee gesehen, dass man einen sender und 4 
empfänger nimmt welche kreuzförmid angeordnet sind, aus den Signalen 
kann man dann (erstunlich gute) 3D-Bilder erzeugen.

von Zacharias S. (zacharias)


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Hallo Max,

das klingt sehr interessant. Kannst du mir eventuell die Seite verraten.

VG Zacharias

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Düsendieb schrieb:
> Und die Firmen, die so was für die Industrie verkaufen hast Du schon
> gefragt?
>
> IFM
> Vega
> Pepperl&Fuchs
> ......
> halt Sensorenhersteller

Zacharias Schwarzwälder schrieb:
> Ja ich habe Hersteller schon angefragt, jedoch ohne Erfolg. Mir wurde
> gesagt diese senden alle bloß bis ca. 3 Meter.

Dann kennen zumindest die Verkäufer von P+F (bei den anderen habe ich
nicht nachgeschaut) ihre eigenen Produkte nicht. Die haben nämlich aus
Ultraschallsensoren für immerhin 6m, z.B. diesen hier:

  http://www.pepperl-fuchs.de/germany/de/classid_186.htm?view=productdetails&prodid=24978

Und Sensoren für diesen Messbereich haben die nicht erst seit gestern,
sondern schon seit vielen Jahren. Da diese Sensoren aber für die
Automatisierungsbranche (also keinen Massenmarkt) konzipiert sind,
kosten sie leider etwas mehr als 30€ (eher so das Zehnfache).

von NoNever (Gast)


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Am besten guckst du mal bei SParkfun:
http://www.sparkfun.com/categories/84
Da gibt es Sensoren in deiner Preisklasse, aber leider nur bis ca 6-7m, 
immerhin besser als nichts...

von micha (Gast)


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MS Kinect - aber etwas außerhalb des Preises aber da brauchst du nur 
eine je Seite (evetl. eine Seite als Proof-of-Koncept) und es gibt ein 
SDK und das ganze könnte auf std-Hardware (Laptop) laufen.

von Osche R. (Gast)


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Wie wär's mit selberbauen? Um mit der Puls/Echo-Methode große 
Reichweiten zu erzielen, muss zum einen der Sender mit entsprechend 
Amplitude getrieben werden, zum anderen ein entsprechend schmalbandiger 
Filter vor den Empfangsverstärker. Dann sollten 10m schon machbar sein.


Allerdings gilt für Ultraschall stets und unabhängig vom Sensormodell:

* der Kegel hat 60..120° und wird durch Hindernisse noch geweitet 
(gebeugt)
* Echos müssen auch zum Empfänger reflektiert werden. Eine 
schrägstehende Platte siehst Du nicht.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Der Rächer der Transistormorde schrieb:
> Wenn du mit US Frequenzen arbeitest die in Luft Reichweite haben
> fallen dir - bei den Leistungen die du brauchst- die Vögel tot vom Baum
> usw usf.

Na perfekt! Das erinnert mich an Dilbert:

-goggel- Dilbert Owl

http://dilbert.com/dyn/str_strip/000000000/00000000/0000000/000000/00000/0000/800/867/867.strip.zoom.gif

Das Treibstoffproblem ist also gelöst. :-D


Gruß

Jobst

von Laserfreak (Gast)


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Uwe schrieb:
> Gar nicht ! Warum auch ? Die Leistung wird so niedrig gewählt das es
> nicht schädlich ist. Oder wie wird bei Laserpointern,
> Laserabstandsmeßern, Lasershows usw. verhindert das der Strahl in dein
> Auge geht ?

Die Leistung des Lasers ist leider auch kein vernünftiges Kriterium. 
Viel interessanter ist die maximale Bestrahlungsstärke (im zugänglichen 
Bereich). Außerdem spielt noch eine Rolle, wie gut das Licht sichbar 
ist, weil dann der Lidschlußreflex die Dauer der Bestrahlung kurz hält, 
ähnlich wie dies beim schnell schwenkenden Strahl der Fall ist.
Gegen zu hohe Bestrahlungsstärke bei einer bestimmten Laserleistung 
hilft eine Strahlaufweitungsoptik, die den Strahldurchmesser vergrößert 
und als günstigen Nebeneffekt auch noch die Divergenz verringert.

von Alex W. (a20q90)


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NoNever schrieb:
> Am besten guckst du mal bei SParkfun:
> http://www.sparkfun.com/categories/84
> Da gibt es Sensoren in deiner Preisklasse, aber leider nur bis ca 6-7m,
> immerhin besser als nichts...

Ich habe ein Projekt im Roboternetz gesehen, da hat einer ein US-Sensor 
an ein Parabolreflektor mit Servo drehbar montiert und konnte dadurch 
ein Umgebusbild erstellen...

Sollte somit auch die Reichweite erhöhen!

von STK500-Besitzer (Gast)


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Der Rächer der Transistormorde schrieb:
> Wenn du mir sagst wie geb' ich dir ein Bier aus.

Naja, die andere Richtung funktioniert ja auch, siehe 5.1 Sound.
Um eine hohe Auflösung zu erzielen, wären also entsprechend viele 
Mikrofone mit der zugehörigen Signalverarbeitung nötig.

von Michael (Gast)


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Schon mit einem einfachen 1-Parabolreflektor läßt sich die Reichweite 
deutlich erhöhen
http://www.gadgetgangster.com/find-a-project/56.html?projectnum=361

Mit einem anständigen 2D-Paraboloid und evtl. zusätzlichen 
Resonanzröhren davor, sollte da noch wesentlich mehr geh'n.

von Thomas (Gast)


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Alex W. schrieb:
> Ich habe ein Projekt im Roboternetz gesehen, da hat einer ein US-Sensor
> an ein Parabolreflektor mit Servo drehbar montiert und konnte dadurch
> ein Umgebusbild erstellen...

Das war eine Jugend-Forscht Arbeit
http://www.mikrocontroller.com/jufo/kapitel3_5.htm
http://www.roboternetz.de/community/threads/14750-Mikrocontroller-gesteuertes-Fahrzeug-mit-Ulraschall-Sensorik

von arash j. (arashjavan)


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Moin,

leider konnte cih nicht alle Beiträge hier lesen.
Aber einen Person oder Radfahrer als solche mit US-Sensoren zu 
identifizieren funktioniert mit Neuronale-Netzte. immer Umgebung mit 
vorhandenen Muster-Datenbank vergleichen.

Gruss

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