Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Distanz zweier bewegender Objekte messen


von M. Angerer (Gast)


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Grüss euch, habe folgendes Problem:

Ich möchte den Abstand zweier sich bewegender Objekte messen (Zwei 
Menschen zB), beide bewegen sich frei, also entfällt schon mal IR. Nur 
einer der beiden muss  die Entfernung des anderen kennen. Es gibt keine 
Hindernisse, bis auf Fleisch. Die maximale Entfernung ist cirka 25 
Meter, es reicht wenn die Entfernung 1x pro Sekunde (oder auch weniger) 
oft gemessen wird. Auch die Präzision muss nur auf 15 cm genau sein. 
Geschwindigkeit beider Objekte max 50kmh.

Es gäbe auch ein drittes Objekt welches sich auch bewegt (aber nicht 
gemessen werden muss), vllt. etwas mit Triangulation? Zusätzlich sollte 
dass alles dann auch noch kostengünstig sein......

Was sich definitv nicht eignet:

IR
Laser
RF mit Time of Flight (zu teuer)

Was sich vllt. eignet:

IRRS mit RF
Ultrasonic Sender


IRRS mit RF:
Habe nur schlechtes darüber gelesen, anscheinend soll das total ungenau 
sein und kaum reproduzierbare Ergebnisse liefern. Würde mich aber gern 
umstimmen lassen.

Ultrasonic Sender:
Das einzige was ich mir hier vorstellen könnte wäre etwas was einen 
360grad Ping abgibt (also keine zielgerichteten Distanzsensoren wie die 
die bei der Robotik üblich sind), was von einem Slave gehört wird -> 
welcher dann selbst pingt. Die Zeit vom Anfangsping bis zum Returnping 
stoppen und damit die Entfernung messen.

Kennt einer von euch bessere Lösungen? Oder kann mir Beispiele meiner 
gezeigten nennen welche den Anforderungen entsprechen? Nichts 
experimentelles bitte :)

Danke!

von Martin B. (statler)


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Was fertiges kenne ich auch nicht.
Aber eine Möglichkeit wäre, der einen Person eine Impulsschallquelle zu 
geben, die regelmäßig Schallimpulse abgibt. Die andere Person bekommt 
eine Impulsschallquelle und einen Schallempfänger. Die Quelle sendet 
einen Puls, wenn der Empfänger den Impuls der ersten Person detektiert 
hat. Die Erste Person trägt auch einen Empfänger. Aus der Laufzeit und 
der Schallgeschwindigkeit berechnet sich die Entfernung.
Um die Selektion der beiden Sender zu vereinfachen und Echosignale des 
ersten Senders auszublenden sollten beiden Sender unterschiedliche 
(Ultraschall)-Frequenzen verwenden und die Empfänger entsprechend 
selektiv sein.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Denkbar wäre auch eine Konstruktion, die gleichzeitig US-Signale und ein 
HF-Signal aussendet. Vor langen Jahren haben wir so etwas mal angedacht 
und sind auf eine Konstruktion gekommen, die im Hut 4 US-Geber a la 
Polaroid Entfernungsmesser eingebaut hat und einen sehr kleinen Sender 
auf z.B. 868 MHz.
Der Empfänger vergleicht die Laufzeiten der beiden Signale und weiss so 
die Entfernung. Bei uns ging es um Ortung von Archäologen in einem 
Grabungsfeld, wir hatten deswegen zwei Empfänger geplant.

von Mike (Gast)


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Martin B. aus E. schrieb:
> Um die Selektion der beiden Sender zu vereinfachen und Echosignale des
> ersten Senders auszublenden sollten beiden Sender unterschiedliche
> (Ultraschall)-Frequenzen verwenden und die Empfänger entsprechend
> selektiv sein.

Das ist nicht nötig. Das erste Echo ist das richtige. Man muss nur 
dafür sorgen, dass der Transpomder nach einem Puls eine ausreichend 
lange Totozeit hat, so dass die Echos abklingen können.

von M. Angerer (Gast)


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Dachte mir schon dass nur Schall in Frage kommen wird. Dann werd ich 
mich mal an einen Versuchsaufbau wagen.

Sollte ich das doch nicht schaffen, was würde es denn kosten wenn ich 
einen Profi von hier aus dem Forum engagiere und ihm die Konstruktion 
des Prototypen überlasse?

Übrigens, die max. Entfernung würde eigtl. mit 7m auch schon ausreichen, 
liegt dann im Bereich einiger kommerzieller US Sensoren.

@Matthias Die Kombination wäre auch möglich. Tendiere aber zu der US 
Ping Variante

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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M. Angerer schrieb:
> @Matthias Die Kombination wäre auch möglich. Tendiere aber zu der US
> Ping Variante

Das ist ja eine US-Ping Variante, nur das das Ping eben gleichzeitig 
noch über HF gesendet wird.

von M. Angerer (Gast)


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@Matt: Jetzt wo ich nochmal darüber nachdenke, vllt. ist die HF, US 
Variante doch besser. A benötigt damit ja nur einen HF & US Empfänger 
und B jeweils einen Sender welcher in einem fixen Zeitabstand beide 
Pings sendet. Die Diff. ist die Entfernung..... ziemlich schlau.... :D

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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M. Angerer schrieb:
> welcher in einem fixen Zeitabstand beide
> Pings sendet

Das System muss dann nicht mal einen fixen Zeitabstand benutzen. Wir 
wollten es so haben, das der Archäologe praktisch auf 'Knopfdruck' seine 
Koordinaten ans System übermitteln kann. Damals gab es auch noch kein 
genaues GPS, sondern nur der verwischte Kram, den sie am Anfang mal 
sendeten.
Zum Zwecke der genauen Koordinaten wurden 2 Empfänger an 2 Ecken des 
Grabungsfeldes aufgestellt, das brauchst du in deinem Fall ja nicht.

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