DE102005047307A1 - Verfahren zur verbesserten Bestimmung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Sensor und einer dazu beabstandeten Oberfläche - Google Patents

Verfahren zur verbesserten Bestimmung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Sensor und einer dazu beabstandeten Oberfläche Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten Bestimmung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Sensor und einem Untergrund mit Strukturelementen unterschiedlicher Oberflächen (z.B. Straßen usw.).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten Bestimmung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Sensor und einem Untergrund (z.B. Straßen, technischen Oberflächen usw.).
  • Das beschriebene Verfahren betrifft so genannte Korrelations-Geschwindigkeits-Sensoren. In der einfachsten Ausführung dieser Sensoren wird eine Oberfläche gleichzeitig an zwei Stellen, die einen Abstand d voneinander haben, abgetastet. Wird der Sensor relativ zur Oberfläche in Richtung der Mess-Stellen bewegt, dann erscheint ein zufälliges Muster an der Stelle x auf der Oberfläche zuerst an der ersten Messstelle und nach der Zeitspanne t an der zweiten. Den Zeitversatz t kann man über Korrelationsberechnungen bestimmen. Die Geschwindigkeit bestimmt man dann als v = d/t.
  • Bei einer optischen Abbildung der Oberfläche auf zwei Photodioden im Abstand d entspricht dem Abstand d über den Abbildungsmaßstab des Objektivs eine Strecke D in der Objektebene. Bei der Subtraktion der Diodensignale entspricht das Messsignal der Helligkeitsdifferenz zwischen diesen beiden Oberflächenpunkten.
  • Bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen Sensor und Oberfläche wird dieser ortsabhängige Helligkeitsunterschied zu einem zeitlichen Signal. Bei einer festen Geschwindigkeit sind also Messort und Messzeitpunkt gleichwertig.
  • Dieses Messverfahren wird zwar überwiegend für optische Sensoren eingesetzt, ist aber nicht auf diese beschränkt. Es lässt sich ebenso z.B. mit kapazitiven oder induktiven Sensoren realisieren.
  • Die Korrelationsbestimmung reagiert empfindlich auf Störungen und ist rechenaufwendig. Zur Geschwindigkeitsmessung setzt die Korrelationsmessung ein zufälliges Signal voraus. Eigenfrequenzen, zu kleine Eingangssignale und Rauschen würden zu Fehlmessungen führen. Die bekannten Ausführungsformen zielen darauf ab, die Messung sicherer und schneller zu machen. Dies geschieht überwiegend dadurch, dass das Ortsfrequenzspektrum eingeengt wird auf ein möglichst enges Ortsfrequenzband und möglichst einfache Verfahren zur Korrelationsbestimmung gesucht werden. Beschrieben sind diese Verfahren z.B. in Fortschritts-Berichten des VDI (C. Berger, Band 1015: Optische Korrelationssensoren zur Geschwindigkeitsmessung technischer Objekte, 2003, ISBN 3-18-501508-8; R. Zeitler, Band 705: Digitale Korrelationsmeßsysteme zur eindimensionalen Geschwindigkeitsmessung fester Oberflächen, 1998, ISBN 3-18-370508-7; K. Michel, Band 301: Ein Beitrag zur Signalverarbeitung von Ortsfiltersensoren, 2001, ISBN 3-18-330121-0).
  • Die Offenlegungsschrift DE 10321888 A1 beschreibt einen Sensor zur dreidimensionalen Erfassung des Profils von einem mit Lateralkomponente relativ zum Sensor bewegten Objekt, wobei es zum Sensor feststehendes, strukturiertes Lichtfeld mit einer Schärfefläche SEO im Objektraum besteht und im Erfassungsvorgang kontinuierlich Bilder aufgenommen werden. Es wird jedem Objektpunkt ein virtuelles Pixel zugeordnet, welches den bewegten Objektpunkt mitverfolgt.
  • Die Patentschrift DE 4009737 C2 betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Messung der Relativbewegung zwischen einem Objekt und einem die Objekt-Oberfläche bildgebend abtastenden Sensorsystem, aus dessen Ausgangssignal mehrere Auswertesignale erzeugt werden, deren gegenseitige Phasenlage einem elektrischen Drehfeld entspricht.
  • Eine weitere Offenlegungsschrift DE 4234768 A1 betrifft eine Vorrichtung zum optischen Abtasten der Oberfläche eines Prüfobjektes, dessen Oberfläche Licht zu reflektieren, zu streuen oder zu brechen imstande ist, mit einem ringförmigen Umfangsreflektor mit einer Spiegelfläche. Der Umfangsreflektor lenkt das aus einer Lichtquelle herrührende Licht auf das Prüfobjekt rings eines Umfangsbandes und umgekehrt um.
  • Die oben genannten Verfahren weisen das Problem auf, dass Messergebnisse nicht ausreichend genau und sicher sind.
  • Nahezu alle Verfahren aus dem Stand der Technik engen die Ortsfrequenzen, die zur Erzeugung des Korrelations-Mess-Signals beitragen, über einem Ortsfrequenz-Bandpass ein. Im Falle zweier eng beieinander liegender Peaks im Spektrum (Darstellung des Sensorsignals nach entsprechender Transformation als Intensität über der Frequenz), wobei ein Peak durch das Ortsfrequenzfilter in Verbindung mit einer zufälligen Oberflächenstruktur das eigentliche Mess-Signal darstellt und der andere durch eine periodische Struktur der Oberfläche hervorgerufen wird. Die herkömmlichen Verfahren können dann das richtige Messsignal (welches als Maß für die zu messende Relativgeschwindigkeit dient) von dem anderen auftretenden Signal in Form eines Nebenmaxima, nicht unterscheiden.
  • Diese „Fehlmessung" oder Situation tritt immer dann auf, wenn Messungen an Strukturen mit eigenem, ausgeprägtem Ortsfrequenzmuster durchgeführt werden und eine dieser Orts frequenzen in den durch die Sensor-Geometrie oder den Sensor-Aufbau vorgegebenen Ortsfrequenzbereich fällt.
  • Im Falle der Verwendung von Prismen mit mehreren Flanken zur Auftrennung eines Bildes, welches von der dem Sensor gegenüber liegenden Oberfläche herrührt, wird diese Ortsfrequenzbereichsfilterung durch die Anzahl und Geometrie der Prismenflanken erzeugt. Solch ein Sensor ist in 1 i.V.m. den Prismenflanken in 2 dargestellt.
  • Durch Gewichtung der Teilbilder, die in dem vorgestellten Beispiel durch die Prismenflanken erzeugt werden, mit unterschiedlichen Koeffizienten und Vorzeichen und anschließender Summation werden Ortsfrequenzbandpässe gebildet. In dem Sensor nach 1 und 2 werden zur Gewichtung nur die Koeffizienten +1 und –1 zugelassen. Das Minus-Zeichen wird dabei durch die Subtraktion erzeugt. Den gerechneten Frequenzgang eines so erzeugten Ortsfrequenzbandpasses zeigt in logarithmischer Darstellung 4.b.
  • Bei einem rein statistischen Ortsfrequenzmuster der Oberfläche zeigt das Differenzsignal dieses Sensors ein oszillierendes Signal, das durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Sensor und Oberfläche bestimmt ist.
  • Neben den Problemen bei Oberflächen mit periodischen Ortsfrequenzmustern (s.o.) tritt bei Flächen mit geringem Ortsfrequenzmuster – wie z.B. betonierte Flächen – das Problem auf, dass dieses Signal nicht fortlaufend ist, d.h. es hat Aussetzer, die dann ebenfalls zu Fehlmessungen führen können.
    •
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das eine genauere und sicherere Messung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Sensor und einer dazu beabstandeten Oberflächenstruktur insbesondere in solchen Fällen ermöglicht, in denen die Messung bezüglich einer Oberfläche mit ausgeprägtem eigenem periodischem Ortsfrequenzmuster gewünscht wird oder das Ortsfrequenzmuster gering ausgeprägt ist.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
  • Um die bestehenden Probleme zu lösen, wurde ein neues Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe die Messgenauigkeit und Sicherheit wesentlich verbessert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Verwendung von Testfunktionen, insbesondere auf der Verwendung der so genannten Wavelets zur Analyse der Signale von Oberflächensensoren, die aufgrund ihres Aufbaus und/oder ihrer Auswertung eine Ortsfrequenzfilterung durchführen.
  • Wird eine Oberfläche mit einem einzelnen Strukturelement mit der Geschwindigkeit v am Sensor vorbeigeführt, dann erzeugt es durch die Ortsfrequenzfilterung ein Signal mit einem typischen zeitlichen Verlauf Gt(t). Da das Signal Gt(t) über die Geschwindigkeit v mit der relativen Position x(t) des Sensors zur Oberfläche verknüpft ist, kann man das Signal auch als G(x) auffassen, was für die Beschreibung des Verfahrens vorteilhaft ist. Bei einem Sensor nach dem oben beschriebenen Beispiel würde man – je nach Form des einzelnen Strukturelementes – eine Funktion G(x) erhalten, die einem annähernd sinusförmig bis rechteckförmig modulierten Impuls entspricht.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird das gemessene und aufbereitete Sensorsignal f(x) mit einer („Wavelet-„) Testfunktion w(a·x + x0) multipliziert, die dem erwarteten Signalverlauf G(x) ähnelt und integriert und zwar gemäß der Formel 1 (siehe unten), Formel 1:
    Figure 00060001
    wobei
    • f(x)
    – das Messsignal,
    w(a·x + x0)
    – die Testfunktion
    ist. Die Funktion w(a·x + x0) wird dabei so gewählt, dass sie für ein speziell gewähltes a = a0 und x0 = x00 der Funktion const·G(x) annähernd entspricht. Insbesondere wird die Funktion w(a x + xo) aus dem Bereich der nicht periodischen, d.h. außerhalb eines gewissen x-Bereiches gleich Null definierten, Funktionen gewählt. Aus mathematischer Sicht kann man den Nullpunkt der Funktion G(x) frei wählen. Da G(x) einen modulierten Impuls darstellt, wird man den Nullpunkt z.B. in der Impulsmitte wählen. 7a.
  • G(x) kann man als Produkt einer einhüllenden Funktion mit einer Summe von Trigonometrischen Funktionen auffassen. Die Breite der einhüllenden Funktion entspricht der Breite des Messfensters, die Summe von Trigonometrischen Funktionen der Ortsfrequenzfilterung. Für die Untersuchungen kann auch eine solche Funktion w(a·x + x0) einsetzen, bei der man die Summe der Trigonometrischen Funktionen beibehält, die einhüllende Funktion aber schmäler wählt.
  • Der Parameter a beschreibt die Spreizung der Testfunktion w(a·x + x0) und x0 seine Position relativ zum Messsignal. Das Integral wird durch Verschieben für alle x0 berechnet. Für ein fest gewähltes a = a0 erhält man so in Abhängigkeit von x0 eine einzelne Funktion W(a0, x0). Variiert man zusätzlich die Spreizung a der Testfunktion, so erhält man eine Abfolge von Funktionen W(a, x0). Wenn an der Stelle x0 für ein a = amax die Amplitude W(a, x0) maximal wird, bedeutet das, dass die dabei vorliegende Spreizung amax zunächst bis auf eine Geometrie abhängige Konstante als die momentane Geschwindigkeit angesehen werden kann (s. 8).
  • Im nächsten Schritt muss getestet werden, ob diese Geschwindigkeit durch eine periodische Oberflächenstruktur vorgetäuscht wurde und damit eine Fehlmessung darstellt. Während ein einzelnes Strukturelement einen Signalzug G(x) erzeugt, der der Breite des Meßfensters entspricht, erzeugt eine periodische Oberflächenstruktur eine fortlaufende Oszillation, die nicht an die Anzahl der Gitterflanken gebunden ist. Um sicherzustellen, dass amax tatsächlich der momentanen Geschwindigkeit entspricht, wird das gemessene Signal mit einer etwas längeren Funktion wl(amax·x + x0), d.h. mit zusätzlichen Wellenzügen, erneut untersucht und liefert die Funktion Wl(a, xo).
  • Formel 2
    Figure 00070001
  • Zur Bestimmung der Funktion wl(a·x + x0) geht man wieder von der Funktion G(x) aus. G(x) kann man als Produkt einer einhüllenden Funktion mit einer Summe von Trigonometrischen Funktionen auffassen. Die Funktion wl(a·x + x0) bildet man, indem man die einhüllende Funktion spreizt und die Summe der Trigonometrischen Funktionen beibehält (7b)
  • Bleibt das Untersuchungsergebnis Wl(amax, x0) gegenüber W(amax, x0) nahezu unverändert bedeutet das, dass das Signal maßgeblich durch eine periodische Oberflächenstruktur erzeugt wurde. Damit muss amax als Messwert für die Geschwindigkeit verworfen werden. Damit der Messwert gültig ist, müssen wl(amax, x0) und W(amax, x0) deutlich verschieden von einander sein, wobei die Höhe des Unterschieds davon abhängig ist, um wie viel breiter die Funktion wl(a·x + x0) gegenüber dem Messfenster gewählt wurde.
  • Als nächstes untersucht man die Funktion W(a, x0) auf Nebenmaxima. Wird für ein a = amax2 ein solches gefunden, dann wird die Gültigkeit dieses amax Wertes als Geschwindigkeitsmesswert gemäß der oben beschriebene Untersuchung wiederholt. Wird das Signal jetzt – wie gefordert – wesentlich durch zufällige Strukturen erzeugt, dann bricht die Amplitude der Funktion Wl(amax2, x0) deutlich gegenüber W(amax2, xo) ein. Damit lässt dieses Ergebnis auf die tatsächliche Geschwindigkeit schließen.
  • Anstelle des hier beschriebenen optischen Verfahrens lässt sich das Verfahren auch z.B. mit einer Abfolge von kapazitiven oder induktiven Sensoren realisieren, die entsprechend verschaltet werden.
  • Um Rechenzeit einzusparen, kann die Geschwindigkeitsmessung nach den bisher üblichen Analyseverfahren ermittelt werden und darauf aufsetzend die erfindungsgemäßen Optimierungsberechnungen durchgeführt werden, aus welcher dann die richtige Relativgeschwindigkeit bestimmt wird.
  • Da G(x) und damit w(a·x + x0) auch durch eine Summe von Wavelets dargestellt werden kann, kann es sinnvoll sein, die entsprechende Untersuchung mit einzelnen bzw. einer Teilsumme dieser Wavelets durchzuführen. Dabei würde man solche Wavelets auswählen, die den wesentlichen Teil der Funktion G(x) beschreiben.
  • Eine Rechteckfolge mit alternierenden Vorzeichen kann man als Summe trigonometrischer Funktionen darstellen. Deshalb kann man auch darüber die Testfunktion w(a·x + x0) bilden (6). Diese Funktion hat den Vorteil, dass sie sehr einfach auf einem Rechner umgesetzt werden kann. Die Einhüllende der Testfunktion ist in diesem Fall ein Rechteckpuls mit der Breite der Rechteckfolge.
  • Dem Fachmann ist auch unmittelbar ersichtlich, dass statt der unter Formel 2 dargestellten Integration auch eine vergleichbare Korrelation mit einer Integration über weitere Grenzen X mit entsprechend höherer Normierung l/X erfolgen kann, um das oben genannte Problem der Identifikation des „falschen" Maximums zu lösen.
  • Natürlich könnten aber auch die bekannten Verfahren der Waveletanalyse eingesetzt werden, die aber in der Regel einen erhöhten Rechenaufwand bedeuten.
    •
  • Der Gegenstand der Erfindung wird in den nachfolgenden 1 bis 8, sowie in der Formel 1 bis 2 dargestellt:
  • 1 stellt eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik dar.
  • 2 zeigt den Ablenkmechanismus des durchlaufenden Signals durch das Optiksystem.
  • 3 zeigt ein Ortsfrequenz gefiltertes Signal (integrales Differenzsignal).
  • 4a zeigt ein ungefiltertes Powerspektrum einer Oberfläche.
  • 4b zeigt die Übertragungsfunktion des Systems in der logarithmischen Darstellung.
  • 4c zeigt ein Powerspektrum des Sensorsignals an einer Oberfläche.
  • 5 bildet ein typisches Messsignal einer Oberflächenstruktur ab.
  • 6 stellt einfache Testfunktion w(a·x + x0) und wl(a·x + x0) dar.
  • 7a zeigt eine typische Testfunktion w(a·x + x0) 7b zeigt eine typische Testfunktion wl(a·x + x0)
  • 8 zeigt eine typische Verlauf der Funktionen W(a, x0) und Wl(a, x0)
  • Die Abbildungen werden im Folgenden näher beschrieben.
  • In 1 ist die Vorrichtung aus dem Stand der Technik abgebildet, mit deren Hilfe die Messungen der relativen Geschwindigkeit durchgeführt werden.
  • Die Vorrichtung besteht aus einer Lampe, einer Blende, einem Gitter mit Optik, einem Sensor, zwei Objektiven, einem Spiegel sowie Vorverstärker mit Photodioden.
  • In 2 ist das Signalverlaufen durch das Optiksystem dargestellt. Die Oberflächenstruktur wird über das erste (telezentrisches) Objektiv auf ein Prismengitter abgebildet. Das Prismengitter bewirkt eine Feldteilung. Über ein weiteres Objektiv werden die Prismen auf zwei Photodioden abgebildet. Jede zweite Prismenflanke lenkt den zugehörigen Teil-Abbildungsstrahlengang auf die obere Photodiode, jede dazwischen liegende Prismenflanke lenkt den zugehörigen Teil-Abbildungsstrahlengang auf die untere Photodiode. Das verstärkte Differenzsignal dieser Dioden ist das Messsignal dieses Sensors, das anschließend noch zusätzlich gefiltert und aufbereitet wird. Jede Diode summiert alle ihr zugeordneten Bildanteile.
  • Ein typisches integrales Differenzsignal, welches aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist in 3 dargestellt. Das Signal zeigt beim Verschieben des Sensors den typischen oszillierenden Verlauf. Bei gegebener Verschiebegeschwindigkeit v erhält man ein oszillierendes Signal der Frequenz f, das der Ortsfrequenz-Bandpass gefilterten Oberflächenstruktur entspricht. Die ausgezeichnete Frequenz des oszillierenden Signals entspricht dem maximalen Korrelationswert. Für das Beispiel kann man in einer einfachen Auswertung aus der Anzahl der gezählten Gitterflanken, Nulldurchgänge oder Pulse (N) des Signals bei gegebener Gitterkonstante g des Prismengitters und bei bekannter Vergrößerung M des abbildenden Objektivs auf die Verschiebung Δx bzw. Geschwindigkeit v schließen.
  • Dies erfolgt gemäß des Zusammenhangs:
    Pulszahl N → Weg: Δx = (g ΔN)/M und
    Frequenz f → Geschwindigkeit: v = (g ΔN/Δt)/M
  • Bei dem im 2 dargestellten Gitter mit 5 rechten und 5 linken Flanken, der Addition der 5 Teilbilder der linken und der rechten Flanken und anschließender Differenz dieser Teilsummen, erzeugt ein einzelnes Strukturelement der Oberfläche einen Wellenzug mit 5 Sinusperioden. Die Abfolge dieser Additionen und Subtraktionen entspricht einer Ortsfrequenzfilterung.
  • In 4a (oben) ist ein typisches Powerspektrum einer Oberfläche dargestellt.
  • 4b zeigt die Übertragungsfunktion des Ortsfrequenzfilters des Sensors. Wird das Powerspektrum nach 4a mit gefaltet mit der Übertragungsfunktion des Sensors, erhält man das Powerspektrum nach 4c.
  • Man erkennt in der 4c in der Mitte bei 400 rel. Einheiten ein Maximum. Dieses (d.h. dessen Lage bzgl. der Frequenzachse) ist begründet in der gewählten Anzahl und Geometrie der Prismen. Bei einer höheren Prismenzahl würde der Peak höher und schmaler. Ein periodisches Ortsfrequenzmuster der Oberfläche führt hier im Powerspektrum zu einem zweiten Peak bei 500 rel. Einheiten. Liegen beide Peaks eng beieinander, so kann die Elektronik nicht zwischen dem richtigen und dem falschen unterscheiden. Auch kommt es vor, dass der Peak der periodischen Struktur höher ist als der des eigentlichen Geschwindigkeitssignals.
  • In dieser Situation greift das neuartige Verfahren ein.
  • In 5 ist die Funktion W(a, x0) als Funktion von x0 für verschiedene a gemäß Formel 1 dargestellt. Verwendet wurde ein typisches gemessenes Signal f(x) mit einer Testfunktion w(a·x + x0) gemäß 6.
  • In 6 ist eine an die Sensorgeometrie angepasste vereinfachte Testfunktion w(a·x + x0) mit dem Spreizfaktor a und als Funktion von x dargestellt.
    • 1
    Spiegel
    2
    Blende
    3
    Gitter mit Optik
    4
    Photodioden mit Vorverstärker
    5
    Lampe
    6
    Straßenoberfläche
    7
    Objektiv

Claims (12)

  1. Verfahren zur Bestimmung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Sensor an der Stelle x(t) relativ zu einer dazu beabstandeten Struktur, vorzugsweise Oberfläche mit unterschiedlichen Strukturelementen, unter Einsatz eines geeigneten Sensors, welcher eine Aufteilung (Prismenflanken, Teilempfänger, strukturierte Empfänger, etc) des von der Struktur der Oberfläche erzeugten Signals in Teilsignale fix vorsieht, welcher die Teilsignale gewichtet und summiert und dabei die Teilsignale in ein Ortsfrequenz gefiltertes Signal f(x) überführt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses so erzeugte Signal mit einer Testfunktion w(a·x + x0) gemäß Formel 1 integriert wird, dass die Testfunktion über einen Parameter a gespreizt und über einen zweiten Parameter x0 verschoben werden kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion W(a, x0) nach Formel 1, die sich durch die Multiplikation des Messsignals und der Testfunktion und anschließender Integration ergibt, gebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einer Stelle x0 ein Schätzwert für die Relativgeschwindigkeit aus der Maximierung der Funktion W(a, xo) durch Variation des Spreizfaktors a in der Testfunktion w(a·x + x0) unmittel- oder mittelbar ergibt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Testfunktion die Antwort des Sensors auf eine singuläre Oberflächenstruktur darstellt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Testfunktion durch eine Überlagerung der Testfunktionen nach Anspruch 4 entsteht.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Testfunktion durch das Produkt aus einer einhüllenden Funktion und einer Summe von trigonometrischen Funktionen gebildet wird, wobei die Einhüllende dem Messfenster des Sensors entspricht und die Summe der trigonometrischen Funktionen der Ortsfrequenzfilterung.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einhüllende Funktion schmaler als das Messfenster gehalten wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Testfunktion w eine Wavelet-Funktionfolge mit einem Spreizfaktor a und einer Verschiebung x0 ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gültigkeit des Schätzwertes der Geschwindigkeit, mit einer zweiten Testfunktion wl(a·x + x0) durch Bildung der Funktion Wl(a, x0) nach Formel 2 überprüft wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Testfunktion aus dem Produkt einer einhüllenden Funktion mit einer Funktion, die die Ortsfrequenzfilterung beschreibt, zusammensetzt und die einhüllende Funktion so bestimmt wird, dass die Breite dieser Funktion größer als die Breite ist, die dem Meßfenster des Sensors entspricht.
  11. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass W(a, x0) mit Wl(a, x0) verglichen wird und dass für den Fall, dass die beiden Werte nahezu übereinstimmen, der vorher bestimmte Geschwindigkeitswert verworfen wird, weil dies bedeutet, dass das Signal maßgeblich durch eine periodische Oberflächenstruktur erzeugt wurde.
  12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion W(a, x0) an der Stelle x0 in Abhängigkeit von a auf Nebenmaxima untersucht wird. Wird für ein a ein solches Nebenmaximum gefunden und wird das Signal jetzt – wie gefordert – wesentlich durch zufällige Strukturen erzeugt, dann bricht die Amplitude der Funktion Wl(a, x0) deutlich gegenüber W(a, x0) ein. Dieses Ergebnis lässt damit auf die tatsächliche Geschwindigkeit schließen.
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