DE102014006363A1

DE102014006363A1 - Distanzmessungssystem und Distanzmessungsverfahren

Info

Publication number: DE102014006363A1
Application number: DE102014006363.1A
Authority: DE
Inventors: Dacfey Dzung
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2015-11-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Distanzmessungssystem (1) zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und mindestens einer Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114), wobei die Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) mit einem ersten Codier- und Übertragungsmodul (2a) und einem zweiten Codier- und Übertragungsmodul (2b) ausgebildet ist und die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) mit einem ersten Empfangsmodul (4a), einem zweiten Empfangsmodul (4b) und einem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) ausgebildet ist die Distanz zwischen der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) zu ermitteln. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit gemäß dem genannten Distanzmessungssystem (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Distanzmessungssystem zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit mit dem Distanzmessungssystem.
Es ist allgemein bekannt, zur indirekten Entfernungs- oder Geschwindigkeitsmessung die Zeit zu messen, die ein Signal für das Durchlaufen einer Messstrecke benötigt. Dieses Verfahren wird als Laufzeitmessung bezeichnet. Es ist außerdem bekannt, dass Signale durch Übertragungskanäle mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten übertragen werden können. So weist beispielsweise ein akustisches Signal, welches von einem Lautsprecher ausgesendet wird, eine langsamere Ausbreitungsgeschwindigkeit auf als ein Funksignal, welches von einer Funkantenne ausgesendet wird.
Die Schallgeschwindigkeit in trockener Luft bei 20°C ist ungefähr 340 m/s, welches einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von etwa 1230 Kilometer pro Stunde entspricht. Funksignale breiten sich hingegen mit Lichtgeschwindigkeit aus, welches einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von ungefähr einer Milliarde Kilometer pro Stunde entspricht. Zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale liegt daher etwa der Faktor eine Million.
Bei der Laufzeitmessung wird im Wesentlichen nur die Zeitdifferenz bestimmt, die ein Signal benötigt, um eine Strecke zu durchlaufen. Es wird daher zumeist nur ein relatives Zeitsystem, also ohne definierten Zeitpunkt, benötigt.
Die Distanzmessung auf Basis der Laufzeitmessung verwendet die folgenden Signale:

• elektrische Signale;
• Schall oder Ultraschallwellen, beispielsweise für die Tiefenmessung mit Echolot;
• Lichtwellen und Infrarot für Distanzmessungen, beispielsweise in Form von Laserstrahlen; oder
• Radiowellen mit Wellenlängen einiger Milli- bzw. Zentimeter (beispielsweise bei Radar und GPS-Systeme (Global Positionen System) bis zu Wellenlängen einiger Meter.

Bei einem Radar-System wird mit dem Aussenden eines Radiopulses ein Laufzeitzähler des Messsystems gestartet, womit die Echoverzögerung gemessen wird. Ein GPS-System basiert auf Satelliten, die mit Radiosignalen ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Es ist außerdem bekannt, eine grobe Ortung auf Basis eines Radiosignal-Stärkenindikators RSSI durchzuführen.
Mit Hilfe der Laufzeitmessung können Gegenstände oder Personen, welche mit Sendern ausgestattet sind, geortet werden. Dazu werden Signale zwischen Sendern und Empfängern verschickt. Je nachdem, ob das Signal lange oder kurze Zeit bis zum Empfänger benötigt, ist die Person, die den Sender bei sich trägt, nah oder weit entfernt. Die Bestimmung der Distanz ist möglich, da sich die ausgesendeten Wellen mit einer festen Geschwindigkeit ausbreiten.
Wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen mit der gemessenen Laufzeit multipliziert, kann die genaue Entfernung ermittelt werden. Die Laufzeit kann mit unterschiedlichen Messprinzipien bestimmt werden, zum Beispiel mit Hilfe von Korrelationsalgorithmen, welche die, Bekanntheit von Signalsequenzen nutzen. Die Verfahren zur Laufzeitmessung basieren auf periodischen Signalen. Stand der Technik ist hierzu in dem folgenden Dokument offenbart:

• Navinda, Kottege: Underwater Acoustic Localisation in the context of Autonomous Submersible. School of Engineering, ANU College of Engineering and Computer Science, 2010-06. https://digitalcollections.anu.edu.au/bitstream/1885/7106/Kottege-chapter4.pdf

Nachteilig an den genannten Verfahren ist, dass das von dem Empfänger empfangene Signal durch einen überlagerten Nachhall und andere negative Umwelteinflüsse verschlechtert sein kann, welches in einer ungenauen Positionsbestimmung resultiert.
Des Weiteren ist nachteilig, dass Sender und Empfänger zeitlich synchronisiert sein müssen. Voraussetzung ist also eine hochgenaue Synchronisation der Uhren auf dem Sender und dem Empfänger, damit die Laufzeit des Signals exakt bestimmt werden kann. Die langfristige Bereitstellung von hochgenau synchronisierten Uhren stellt einen erheblichen Aufwand dar. Geringfügige Änderungen in der Synchronisation der Uhren auf dem Sender und dem Empfänger führen aufgrund der sehr großen Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Signale bereits zu erheblichen Abweichungen in der bestimmten Distanz.
Weiterhin nachteilig ist, dass bei den genannten Verfahren nur periodische Signale zur Laufzeitmessung herangezogen werden können, wodurch die Flexibilität der verwendeten Signale und damit des Verfahrens insgesamt eingeschränkt ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Distanzmessungssystem und ein Distanzmessungsverfahren auf Basis eines Laufzeitmessverfahrens bereitzustellen, welches flexibler und weniger aufwändig betreibbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Distanzmessungssystem zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass

• die Sendeeinheit mit einem ersten Codier- und Übertragungsmodul und einem zweiten Codier- und Übertragungsmodul ausgebildet ist, wobei • das erste Codier- und Übertragungsmodul dafür vorgesehen ist ein Signal auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen; • das zweite Codier- und Übertragungsmodul dafür vorgesehen ist das Signal auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen, wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit;
• die Empfangseinheit mit einem ersten Empfangsmodul, einem zweiten Empfangsmodul und einem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul ausgebildet ist, wobei • das erste Empfangsmodul dafür vorgesehen ist, das auf die erste Art kodierte und durch den ersten Übertragungskanal übertragene Signal zu empfangen; • das zweite Empfangsmodul dafür vorgesehen ist, das auf die zweite Art kodierte und durch den zweiten Übertragungskanal übertragene Signal zu empfangen; • das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen ist, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal ein Wiederherstellungssignal zu erzeugen, welches dem auf die erste Art kodierten Signal entspricht; – die Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals zu bestimmen, durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierten Signal; – die Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der Signallaufzeit zu bestimmen.

Das Signal wird von dem jeweiligen Codier- und Übertragungsmodul in einer ersten Art und in einer zweiten Art kodiert. Das auf die erste Art kodierten Signal wird über einen ersten Übertragungskanal von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit übertragen und das auf die zweite Art kodierte Signal wird über einen zweiten Übertragungskanal an die Empfangseinheit übertragen. Das auf die zweite Art kodierte Signal wird beispielsweise durch Abtasten und Digitalisieren des Signals erstellt, wobei die Abtastrate um ein Vielfaches höher als die Maximalfrequenz des Signals ist, so dass dieses in ausreichender Güte wiedergegeben wird.
Der erste Übertragungskanal weist eine langsamere Übertragungsgeschwindigkeit auf als der zweite Übertragungskanal, somit erreicht das auf die erste Art kodierte Signal die Empfangseinheit später als das auf die zweite Art kodierte Signal. Über den ersten Übertragungskanal wird das Signal beispielsweise als akustisches Signal übertragen und über den zweiten Übertragungskanal als Funksignal übertragen. In diesem Fall ist die Signalausbreitungsgeschwindigkeit über den zweiten Übertragungskanal ungefähr um den Faktor 1000000 größer als die Signalausbreitungsgeschwindigkeit über den ersten Übertragungskanal.
Die zweite Art bildet zumindest die Signalform des Signals ab, wobei die Signalform sowohl periodisch als auch nicht-periodisch sein kann. Somit lässt sich die Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit sowohl aus einem periodischen, als auch aus einem nichtperiodischen Signal bestimmen. In vorteilhafter Weise lässt sich daher jede Art von akustischem Signal, beispielsweise auch ein Sprachsignal, für die Distanzmessung heranziehen.
In der Empfangseinheit wird durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul aus der auf die zweite Art kodierten Signal ein Wiederherstellungssignal erzeugt. Durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierte Signal wird die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals bestimmt. Das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul ist zusätzlich dafür vorgesehen, die Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der bestimmten Signallaufzeit zu ermitteln.
Somit kann auf eine Synchronisierung verzichtet werden. Eine hochgenaue Synchronisation der Uhren der Sendeeinheit und der Empfangseinheit entfällt, wodurch das erfindungsgemäße Distanzmessungssystem weniger aufwändig betreibbar ist.
Da die Signalform des Signals übertragen wird, weiß die Empfangseinheit somit im Vorhinein, welche Signalform zu erwarten ist. Somit kann sowohl ein periodisches als auch ein nicht-periodisches Signal zur Distanzmessung herangezogen werden, beispielsweise ein Sprachsignal. In vorteilhafter Weise können damit sämtliche Arten von Eingangssignalen, sowohl periodische als auch nicht-periodische, von der Sendeeinheit übertragen werden, ohne auf eine zusätzlich vorgeschaltete Bearbeitungseinheit zurückgreifen zu müssen. Das erfindungsgemäße Distanzmessungsverfahren weist daher eine größere Flexibilität bezüglich möglicher Eingangssignale im Vergleich zu den Systemen des Stands der Technik auf.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, mit dem auf die zweite Art kodierten Signal im Vorhinein eine Kopie des Signals zu übertragen. Die Übertragung der Kopie im Vorhinein ist dadurch bewirkt, dass der zweite Übertragungskanal eine schnellere Signalausbreitungsgeschwindigkeit aufweist als der erste Übertragungskanal.
Weitere vorteilhafte Erfindungsvarianten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen, den Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die ersten Art kodierte Signal durch Ermitteln einer Kreuzkorrelationsfunktion auszuführen, und die Signallaufzeit durch die Zeitverschiebung des Maximalwertes der Kreuzkorrelationsfunktion zu bestimmen.
Die Kreuzkorrelationsfunktion ist das bekannteste Verfahren zur Bestimmung der Zeitverschiebung zwischen zwei Signalen. Die Kreuzkorrelationsfunktion eignet sich daher besonders zur Ermittlung der Signallaufzeit und damit zur Bestimmung der Distanz zwischen einer Sende- und einer Empfangseinheit. Die Kreuzkorrelationsfunktion weist einen Maximalwert mit einer Zeitverschiebung auf, wobei aus dieser Zeitverschiebung die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals bestimmt wird.
In einer weiter vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Sendeeinheit dafür vorgesehen eine erste Bearbeitungsverzögerung zwischen der Übertragung des auf die erste Art kodierten Signals und des auf die zweite Art kodierten Signals zu bestimmen, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals durch die Module der Sendeeinheit entsteht, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung dafür vorgesehen ist durch den zweiten Übertragungskanal an die Empfangseinheit übertragen zu werden.
Die erste Bearbeitungsverzögerung entsteht somit durch die Verarbeitung des Signals, beispielsweise eines akustischen Signals, in der Sendeeinheit. Diese Bearbeitungsverzögerung wird gemessen, gespeichert und/oder an die Empfangseinheit übertragen. In der Empfangseinheit wird die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals, um die bestimmte erste Bearbeitungsverzögerung kompensiert. Insgesamt ist dadurch die Genauigkeit der Distanzmessung verbessert.
Die erste Bearbeitungsverzögerung der Sendeeinheit τ_TX wird bestimmt zwischen der Übertragung des auf die erste Art kodierten Signals τ_TX und des auf die zweite Art kodierten Signals t_TS. Die erste Bearbeitungsverzögerung τ_TX berechnet sich daher gemäß folgender Formel: τ_TX = t_TX – t_TS
Die erste Bearbeitungsverzögerung τ_TX wird bevorzugt durch ein kalibriertes Codier- und Übertragungsmodul der Sendeeinheit bestimmt, wodurch eine hohe Genauigkeit der Messung der ersten Bearbeitungsverzögerung bewirkt ist.
In einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist die Empfangseinheit dafür vorgesehen eine zweite Bearbeitungsverzögerung zwischen dem Empfang des auf die erste Art kodierten Signals und dem Wiederherstellungssignal zu bestimmen, wobei die zweite Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals durch die Module der Empfangseinheit entsteht.
Die zweite Bearbeitungsverzögerung der Empfangseinheit τ_RX bestimmt sich ähnlich zu der ersten Bearbeitungsverzögerung der Sendeeinheit τ_TX. Die zweite Bearbeitungsverzögerung ergibt sich zwischen dem Empfang des auf die erste Art kodierten Signals t_RX und dem Zeitpunkt an dem das Wiederherstellungssignal in der Empfangseinheit zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung steht t_RS, beispielsweise an einem Demultiplexer. Die zweite Bearbeitungsverzögerung berechnet sich daher gemäß folgender Formel: τ_RX = t_RX – t_RS
Die zweite Bearbeitungsverzögerung τ_RX, welche bei der Verarbeitung des auf die ersten Art kodierten und des auf die zweite Art kodierten Signals durch Mittel der Empfangseinheit entsteht, wird somit zusätzlich bestimmt, um die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals um diese Bearbeitungsverzögerung kompensieren zu können.
Gemäß einer bevorzugten Variante ist das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen, die erste und die zweite Bearbeitungsverzögerung im Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierte Signal zu berücksichtigen, so dass die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals um die Bearbeitungsverzögerung der Module der Sendeeinheit und der Empfangseinheit kompensiert ist.
Die erste Bearbeitungsverzögerung τ_TX der Sendeinheit und die zweite Bearbeitungsverzögerung τ_RX der Empfangseinheit werden somit bei der Bestimmung der Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals berücksichtigt. Die Genauigkeit der Bestimmung der Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals ist somit verbessert, woraus eine genauere Bestimmung der Distanz zwischen Sendeeinheit und Empfangseinheit resultiert.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die erste Codier- und Übertragungsvorrichtung dafür vorgesehen, das Signal durch den ersten Übertragungskanal als akustisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Ultraschallbereich oder eine Frequenz in einem von Menschen hörbaren Bereich aufweist.
Mit Ultraschall bezeichnet man Schall mit Frequenzen oberhalb des Hörfrequenzbereichs des Menschen, wobei der von Menschen hörbare Bereich zwischen 20 Hz und 16 kHz liegt, in Einzelfällen aber auch darüber hinausgehen kann. Zur Erzeugung von Schall in Luft eignen sich dynamische und elektrostatische Lautsprecher sowie insbesondere Piezolautsprecher, d. h. membrangekoppelte Platten aus piezoelektrischer Keramik, die durch Umkehr des Piezo-Effekts zu Schwingungen angeregt werden. Der Empfang von Ultraschallwellen kann prinzipiell mit den gleichen elektrischen Wandlern geschehen, wie sie auch zu dessen Erzeugung verwendet werden.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung dafür vorgesehen, das Signal durch den zweiten Übertragungskanal als Funksignal zu übertragen.
Funksignale werden in einem Sender erzeugt, indem elektromagnetische Schwingungen hoher Frequenz im gewünschten Rhythmus moduliert und von einer Funkantenne in den Raum ausgestrahlt werden. Unter Wirkung der Induktion entstehen auch in weit entfernten Empfangsantennen gleichartige, aber viel schwächere Schwingungen, die nach Verstärkung und Demodulation wieder weitgehend der originalen Zeichenfolge entsprechen. Die Funksignale verwenden vorzugsweise codierte Signale, um Informationen wie Sprach-, Fernsehsendungen oder digitale Datenströme drahtlos zu versenden. Funksignale weisen in sehr große Datenübertragungsraten auf. Durch Multiplexer bzw. Demultiplexer können somit zusätzlich weitere Daten von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit übertragen werden.
Als Sendeeinheiten zur Aussendung eines Funksignals können auch Mobiltelefone zum Einsatz kommen, welche in der Lage sind, sowohl akustische Signale, als auch Funksignale abzugeben. Somit lässt sich die Position der Mobiltelefone bestimmen, ohne auf ein externes Signal, beispielsweise ein GPS-Signal, angewiesen zu sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung dafür vorgesehen, das Signal durch den zweiten Übertragungskanal als optisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Infrarotbereich aufweist oder welches eine Frequenz in einem von Menschen sichtbaren Bereich aufweist.
Durch optische Signale werden Daten mit Hilfe von Licht übertragen. Das Frequenzspektrum von sichtbarem Licht bewegt sich in einem Bereich zwischen 780 THz bis 380 THz, kann aber auch darüber hinausgehen. Das Frequenzspektrum von Infrarotlicht liegt in einem Frequenzspektrum zwischen 300 GHz bis 400 THz.
Unter die Kommunikation über optische Signale fällt auch die optische Freiraumkommunikation, bei der Daten auf einen Laserstrahl aufmoduliert werden und über große Entfernungen durch den freien Raum übertragen werden.
Bei der Datenübertragung mit sichtbarem Licht, beispielsweise über VLC (Visible Light Communication) werden Lichtblitze von LED's emittiert. Die Kommunikation mittels Licht ist damit mit der eines Morsecodes vergleichbar, nur dass statt einer Lichtquelle zahlreiche einzelne LEDs funken können. Die lichtemittierenden LEDs können in vorteilhafter Weise wiederum in Mobiltelefonen integriert sein.
Entsprechend einer bevorzugten Variante ist die Sendeeinheit dafür vorgesehen, das Signal an mindestens zwei Empfangseinheiten mit bekannter Position abzugeben, wobei das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen ist, die Position der Sendeeinheit in Abhängigkeit der bestimmten Distanz zu der jeweiligen Empfangseinheit zu ermitteln.
Die Position einer Sendeeinheit kann somit bezüglich zweier, in bekannten Positionen angeordneter Empfangseinheiten geortet werden. Zur Ermittlung der Position kann beispielsweise auf trigonometrische Funktionen zurückgegriffen werden. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung lässt sich durch die Verwendung von mehr als zwei Empfangseinheiten weiter erhöhen, wobei die Empfangseinheiten wiederum in bekannten Positionen installiert sind. Neben der Bestimmung der Position einer Sendeeinheit in einer Ebene kann dieses Verfahren auch auf die Bestimmung der Lage einer Sendeeinheit bezüglich der Höhe ausgedehnt werden.
Die Aufgabe wird bezüglich des Distanzmessungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit mit dem oben beschriebenen Distanzmessungssystem, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• Kodieren und Übertragen eines Signals auf eine erste Art über einen ersten Übertragungskanal mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein erstes Codier- und Übertragungsmodul;
• Kodieren und Übertragen des Signals auf eine zweite Art über einen zweiten Übertragungskanal mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein zweites Codier- und Übertragungsmodul, wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit;
• Empfangen des auf die erste Art kodierten und durch den ersten Übertragungskanal übertragenen Signals durch das erste Empfangsmodul;
• Empfangen des auf die zweite Art kodierten und durch den zweiten Übertragungskanal übertragenen Signals durch das zweite Empfangsmodul;
• Erzeugen eines Wiederherstellungssignals, welches dem auf die erste Art kodierten Signal entspricht, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal, durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul;
• Bestimmen der Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierten Signals durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul;
• Ermitteln der Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der bestimmten Signallaufzeit.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Varianten und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
Es zeigen
1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems in einer ersten Ausführungsform,
2: ein Blockschaltbild einer Sendeeinheit des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems,
3: ein Blockschaltbild einer Empfangseinheit des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems,
4: eine Anordnung einer Sendeeinheit bezüglich zweier Empfangseinheiten, und
5: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems in einer weiteren Ausführungsform.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1 in einer ersten Ausführungsform. Das Distanzmessungssystem 1 weist eine Sendeeinheit 2 auf, welche ein erstes Codier- und Übertragungsmodul 2a und ein zweites Codier- und Übertragungsmodul 2b aufweist. Das erste Codier- und Übertragungsmodul 2a ist dazu ausgebildet ein Signal 3 auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal 6 an ein erstes Empfangsmodul 4a einer Empfangseinheit 4 zu übertragen. Das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b ist dazu ausgebildet, das Signal 3 auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal 8 an ein zweites Empfangsmodul 4b der Empfangseinheit 4 zu übertragen. Der zweite Übertragungskanal 8 weist eine höhere Signalausbreitungsgeschwindigkeit auf, als der erste Übertragungskanal 6.
Die zweite Art des Signals 3 umfasst, beispielsweise den Signal-Zeit-Verlauf, den Sendezeitpunkt, die Übertragungsdauer und/oder den Endzeitpunkt des auf die erste Art kodierten Signals 3. Das Signal wird über den zweiten Übertragungskanal 8 mit höherer Signalausbreitungsgeschwindigkeit an die Empfangseinheit 4 übertragen.
Mittels einem vorgesehenem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul 10 wird nach Empfang des auf die zweite Art kodierten Signals 3 ein Wiederherstellungssignal erzeugt, welches dem auf die erste Art kodierten Signal entspricht. Das Wiederherstellungssignal ist daher schneller in dem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul 10 verfügbar als das, über den ersten Übertragungskanal 6 übertragenen, auf die erste Art kodierte Signal 3.
Die Empfangseinheit 4 kann dauerhaft aktiv geschaltet sein, oder erst nach Empfang des auf die zweite Art kodierten Signals 3 aktiv geschaltet werden, um das auf die erste Art kodierte Signal 3 zu empfangen.
Die Sendeeinheit 2 ist beispielweise mit einem als Lautsprecher ausgebildetem Sendemittel ausgestattet und das erste Empfangsmodul 4a ist als ein Mikrofon ausgeführt. In diesem Fall ist die erste Art des Signals 3 ein akustisches Signal, beispielsweise ein Klingelton, eine Erkennungsmelodie, ein Pfeifen, ein Signalton oder ein Sprachsignal. Das Signal 3 kann dabei ein periodisches oder ein nicht-periodisches Signal sein. Das zweite Sendemodul 2b ist beispielsweise als Funkantenne ausgeführt, wobei das Signals 3 in diesem Fall ein Funksignal und das zweite Empfangsmodul 4b ein Funkempfänger ist.
Die Sendeeinheit 2 umfasst vorteilhafterweise noch einen akustischen Signalgenerator, einen Analog-Digital-Wandler, einen Multiplexer, einen Digital-Analog-Wandler und/oder einen Funksender. Die Empfangseinheit 4 umfasst beispielsweise einen Analog-Digital-Wandler, einen Funkempfänger, einen Demultiplexer, eine Kompensationseinheit zur Kompensation einer Bearbeitungsverzögerung der Sendeeinheit, und einen Prozessor zur Ermittlung einer Kreuzfeldkorrelationsfunktion und zur Bestimmung der Kreuzfeldkorrelationsfunktion und des Maximalwertes der Kreuzfeldkorrelationsfunktion.
Zum Bestimmen der Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals sind neben einem Vergleich durch die Kreuzkorrelationsfunktion weitere Vergleichsverfahren anwendbar. Beispielsweise können die Signalspitzen des auf die erste Art kodierten Signals und/oder des auf die zweite Art kodierten Signals vor ihrem Vergleich miteinander mittels eines Filtermoduls vorgefiltert werden. Durch die Vorfilterung werden beide Signale in der Amplitude und/oder der Phasenlage verändert. Dadurch werden für den Vergleich der Signalspitzen nicht notwendige Signalanteile abgeschwächt und/oder unterdrückt. Durch die Vorfilterung wird somit die Vergleichbarkeit der Signalspitzen verbessert.
Das Signal 3 wird durch erste Codier- und Übertragungsmodul 2a und/oder das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b abgetastet. Unter Abtasten wird die Registrierung von Messwerten zu diskreten, meist äquidistanten Zeitpunkten verstanden. Aus einem zeitkontinuierlichen Signal wird somit ein zeitdiskretes Signal gewonnen. Bei mehrkanaligen Signalen ergibt jede Abtastung ein Sample aus mehreren Abtastwerten. Die Zahl der Samples pro Sekunde wird auch Abtastrate genannt.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer exemplarischen Sendeeinheit 30 des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1. Die Sendeeinheit 30 weist einen Signalerzeuger bzw. eine Signalquelle 31 und einen Analog-Digital-Wandler 32 mit einem externen Anschluss auf. In Abhängigkeit der Schalterstellung eines mit dem Signalerzeuger 31 und dem Analog-Digital-Wandler 32 verbundenen Schalters 33 kann ein Signal 34 entweder von dem Signalerzeuger 31 oder von dem Analog-Digital-Wandler 32 bezogen werden. Sowohl der Signalerzeuger 31, als auch der Analog-Digital-Wandler 32 geben ein digitales Signal ab.
Das Signal 34 wird an einen Digital-Analog-Wandler 36 weitergeleitet, welcher das digitale Signal 34 in ein analoges Signal umwandelt und dieses an ein erstes Sendemittel 37 abgibt. Das erste Sendemittel 37 ist hier ein Lautsprecher, welcher ein akustisches Signal abgibt und auch als akustischer Signalgeber bezeichnet wird.
Das digitale Signal 34 wird hier zusammen mit weiteren der Sendeeinheit 30 zugeführten Daten 40 einem Multiplexer 42 zugeführt. Der Multiplexer 42 fasst die ihm parallel zugeführten Signale 34, 40 in seriell hintereinander laufende Signale zusammen und generiert daraus ein zusammengefasstes Signal.
Das zusammengefasste Signal wird von einem Funksender 44 an ein zweites Sendemittel 46, beispielsweise eine Funkantenne, übertragen. Das zusammengefasste Signal kann zusätzlich eine Bearbeitungsverzögerung aufweisen, welche während der Verarbeitung des Signals 34 in der Sendeeinheit 30 entsteht und durch eines der Module der Sendeeinheit 30 ermittelt wird.
Das digitale Signal 34 wird vom akustischen Signalerzeuger 31 über den Digital-Analog-Wandler 36 an den als Lautsprecher ausgeführten akustischen Signalgeber 37 übertragen.
Die Sendeeinheit 30 weist somit ein erstes Codier- und Übertragungsmodul 2a auf, welches durch den Signalerzeuger 31 oder den Analog-Digital-Wandler 32 (in Abhängigkeit von der Schalterstellung des Schalters 33) und den Digital-Analog-Wandler 36 gebildet ist. Das erste Codier- und Übertragungsmodul 2a ist dafür vorgesehen, das Signal 34 auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen.
Parallel dazu wird das akustische Signal 34 in seiner zweiten Art durch eine Funk-Strecke übertragen, welche sich aus dem Multiplexer 42 und dem Funksender 44 zusammensetzt. Der Funksender 44 weist entsprechende Übertragungskapazitäten auf, um das Signal 34 zusammen mit weiteren Daten 40 zu übertragen, die der Sendeeinheit 30 zugeführt werden. Der Funksender 44, vorzugsweise ein digitaler Funksender, kann das digitale Signal 34 daher zusammen mit weiteren Daten 40 übertragen. Die Funk-Strecke bildet das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b der Sendeeinheit 30, welches durch den Multiplexer 42 und den Funksender 44 gebildet ist. Das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b ist dafür vorgesehen, das Signal 34 auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer exemplarischen Empfangseinheit 60 des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1, welche ein erstes Empfangsmittel 61, beispielsweise ein Mikrofon aufweist. Das durch das Mikrofon 61 empfangene, auf die erste Art kodierte, hier ein akustische Signal 63, wird in einem Analog-Digital-Wandler 62 in ein digitales Signal gewandelt und einem ersten Kompensationsmittel 64 zugeführt. Das erste Kompensationsmittel 64 kompensiert das empfangene, auf die erste Art kodierte Signal 63 um die Bearbeitungsverzögerung, welche durch die Verarbeitung des Signals in der Empfangseinheit 60 extrahiert wird.
Die Empfangseinheit 60 weist ein zweites Empfangsmittel 68, hier eine Funkantenne, auf. Das zweite Empfangsmittel 68 überträgt das auf eine zweite Art kodierte Signal 73 an einen Funkempfänger 69. Das vom Funkempfänger 69 empfangene, auf die zweite Art kodierte Signals 73 wird an einen Demultiplexer 70 weitergeleitet, welcher hiervon die weiteren Daten 71, die der Sendeeinheit 30 zugeführt werden, trennt.
Das von den weiteren Daten 71 getrennte Signal 73 wird an ein zweites Kompensationsmittel 72 weitergeleitet, welches dafür vorgesehen ist das auf die zweite Art kodierte Signal 73, um die Bearbeitungsverzögerung 67 der Sendeeinheit 30 zu kompensieren.
Die Empfangseinheit 60 weist somit ein erstes Empfangsmodul 4a auf, welches beispielsweise durch das erste Empfangsmittel 61, den Analog-Digital-Wandler 62 und das erste Kompensationsmittel 64 gebildet ist. Die Empfangseinheit 60 weist außerdem ein zweites Empfangsmodul 4b auf, welches beispielsweise durch das zweite Empfangsmittel 68 und den Funkempfänger 69 gebildet ist. Die Empfangseinheit 60 weist zusätzlich ein Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul auf, welches beispielsweise durch den Demultiplexer 70, das zweite Kompensationsmittel 72 und einen Prozessor 66 gebildet ist. Der Prozessor 66 ist beispielsweise zur Ermittlung des Maximalwertes einer Kreuzfeldkorrelationsfunktion und zur Bestimmung der Signallaufzeit 67 durch die Zeitverschiebung des Maximalwertes der Kreuzkorrelationsfunktion verwendbar.
4 zeigt eine Anordnung einer Sendeeinheit 80 und zweier Empfangseinheiten 82, 84. Die Positionen 86, 88 der ersten Empfangseinheit 82 und der zweiten Empfangseinheit 84 sind bekannt. Durch das erfindungsgemäße Distanzmessungssystem 1 wird die Distanz zwischen der Sendeeinheit 80 und der ersten Empfangseinheit 82 und die Distanz zwischen der Sendeeinheit 80 und der zweiten Empfangseinheit 84 gemessen. Die Position der Sendeeinheit 80 bezüglich der Empfangseinheiten 82, 84 kann, beispielsweise durch trigonometrische Funktionen, bestimmt werden. Die Position 86, 88 der Empfangseinheiten 82, 84 kann in Bezug auf eine Strecke oder einen Raum festgelegt werden, so dass durch das vorab beschriebene Distanzmessungsverfahren die Position der Sendeeinheit 80 bezüglich des Ortes, oder im Raum bestimmbar ist.
5 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1 in einer weiteren Ausführungsform, welches dafür konfiguriert ist, das vorab beschriebene Verfahren auszuführen. Eine Rechnereinheit 106, beispielsweise ein Computersystem, weist einen Prozessor 66 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
Die Rechnereinheit 106 ist mit einer Sendeeinheit 112 und einer Empfangseinheit 114 verbunden. Die Rechnereinheit 106 kann somit Steuersignale an die Sendeeinheit 112 und die Empfangseinheit 114 abgeben und Signale von dieser empfangen. Die Rechnereinheit 106 kann auch mit dem Prozessor 66 direkt in der Empfangseinheit 114 integriert sein und muss nicht zwangsläufig separat von der Empfangseinheit 114 platziert sein.
Für das erfindungsgemäße Distanzmessungsverfahren ist ein Bediener 100 nicht erforderlich, dieser kann jedoch die Sendeeinheit bedienen oder kalibrieren. Der Bediener 100 kann Eingabebefehle 104 durch ein Eingabegerät 102, beispielsweise eine handelsübliche Computermaus oder eine Tastatur, an die Rechnereinheit 106 abgeben.
Zusätzlich ist die Rechnereinheit 106 mit einem Anzeigegerät 108, beispielsweise einem Monitor, verbunden. Das Anzeigegerät 108 ist dazu ausgebildet, mindestens ein Signal 110, welches von der Sendeeinheit 112 oder der Empfangseinheit 114 generiert oder empfangen wird, darzustellen. Das Anzeigegerät 108 kann auch direkt in die Empfangseinheit 114 integriert sein.
Die Rechnereinheit 106 kann beispielsweise auf einer „Computing-Cloud”, also in einer abstrahierten IT-Infrastruktur, vorgesehen sein. Eine abstrahierte IT-Infrastruktur stellt beispielsweise eine Rechenkapazität, ein Datenspeicher oder Netzwerkkkapazitäten über ein Netzwerk zur Verfügung.
Bezugszeichenliste

1: Distanzmessungssystem
2: Sendeeinheit
2a: erstes Codier- und Übertragungsmodul
2b: zweites Codier- und Übertragungsmodul
3: Signal, auf eine erste Art kodiertes Signal
4: Empfangseinheit
4a: erstes Empfangsmodul
4b: zweites Empfangsmodul
6: erster Übertragungskanal
8: zweiter Übertragungskanal
10: Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul
30: Sendeeinheit
31: Signalerzeuger
32: Analog-Digital-Wandler
33: Schalter
34: Signal, digitales Signal
36: Digital-Analog-Wandler
37: Sendemittel, akustischer Signalgeber
40: weitere Daten
42: Multiplexer
44: Funksender
46: zweites Sendemittel
60: Empfangseinheit
61: Erstes Empfangsmittel
62: Analog-Digital-Wandler
63: auf eine erste Art kodiertes Signal
64: erstes Kompensationsmittel
66: Prozessor
67: Signallaufzeit
68: zweites Empfangsmittel, Funkantenne
69: Funkempfänger
70: Demultiplexer
71: weitere Daten
72: zweites Kompensationsmittel
73: auf eine zweite Art kodiertes Signal
80: Sendeeinheit
82: erste Empfangseinheit
84: zweite Empfangseinheit
86: Position der ersten Empfangseinheit
88: Position der zweiten Empfangseinheit
100: Bediener
102: Eingabegerät
104: Eingabebefehl
106: Rechnereinheit
108: Anzeigegerät
110: Signal, dass von der Sendeeinheit 112 oder der Empfangseinheit 114 generiert oder empfangen wird
112: Sendeeinheit
114: Empfangseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Navinda, Kottege: Underwater Acoustic Localisation in the context of Autonomous Submersible. School of Engineering, ANU College of Engineering and Computer Science, 2010-06. https://digitalcollections.anu.edu.au/bitstream/1885/7106/Kottege-chapter4.pdf [0009]

Claims

Distanzmessungssystem (1) zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und mindestens einer Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114), dadurch gekennzeichnet, dass – die Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) mit einem ersten Codier- und Übertragungsmodul (2a) und einem zweiten Codier- und Übertragungsmodul (2b) ausgebildet ist, wobei • das erste Codier- und Übertragungsmodul (2a) dafür vorgesehen ist, ein Signal (3, 34, 63, 73, 110) auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal (6) mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen; • das zweite Codier- und Übertragungsmodul (2b) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal (8) mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen, wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit; – die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) mit einem ersten Empfangsmodul (4a), einem zweiten Empfangsmodul (4b) und einem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) ausgebildet ist, wobei • das erste Empfangsmodul (4a) dafür vorgesehen ist, das auf die erste Art kodierte und durch den ersten Übertragungskanal (6) übertragene Signal (3, 34, 63, 73, 110) zu empfangen; • das zweite Empfangsmodul (4b) dafür vorgesehen ist, das auf die zweite Art kodierte und durch den zweiten Übertragungskanal (8) übertragene Signal (3, 34, 63, 73, 110) zu empfangen; • das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) ein Wiederherstellungssignal zu erzeugen, welches dem auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) entspricht; • die Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal (6) übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) zu bestimmen, durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem, durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110); • die Distanz zwischen der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der Signallaufzeit zu ermitteln.
Distanzmessungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist, den Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die ersten Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch Ermitteln einer Kreuzkorrelationsfunktion auszuführen, und die Signallaufzeit durch die Zeitverschiebung des Maximalwertes der Kreuzkorrelationsfunktion zu bestimmen.
Distanzmessungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) dafür vorgesehen ist, eine erste Bearbeitungsverzögerung zwischen der Übertragung des auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) und des auf die zweite Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) zu bestimmen, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch die Module (2a, 2b) der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) entsteht, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung dafür vorgesehen ist, durch den zweiten Übertragungskanal (8) an die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) übertragen zu werden.
Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) dafür vorgesehen ist eine zweite Bearbeitungsverzögerung zwischen dem Empfang des auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) und dem Wiederherstellungssignal zu bestimmen, wobei die zweite Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch die Module (4a, 4b, 10) der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) entsteht.
Distanzmessungssystem (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist die erste und die zweite Bearbeitungsverzögerung in dem Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) zu berücksichtigen, so dass die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) um die Bearbeitungsverzögerung der Module (2a, 2b, 4a, 4b, 10, 62, 64, 66, 69, 70, 72) der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) kompensiert ist.
Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Codier- und Übertragungsvorrichtung (2a) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch den ersten Übertragungskanal (6) als akustisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Ultraschallbereich aufweist oder welches eine Frequenz in einem von Menschen hörbaren Bereich aufweist.
Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung (2b) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch den zweiten Übertragungskanal (8) als Funksignal zu übertragen.
Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung (2b) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch den zweiten Übertragungskanal (8) als optisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Infrarotbereich aufweist oder welches eine Frequenz in einem von Menschen sichtbaren Bereich aufweist.
Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2, 80) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) an mindestens zwei Empfangseinheiten (80, 82) mit bekannter Position abzugeben, wobei das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist, die Position der Sendeeinheit (2, 80) in Abhängigkeit der bestimmten Distanz zu der jeweiligen Empfangseinheit (4, 80, 82) zu ermitteln.
Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und mindestens einer Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) mit dem Distanzmessungssystem (1), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • Kodieren und Übertragen eines Signals (3, 34, 63, 73, 110) auf eine erste Art über einen ersten Übertragungskanal (6) mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein erstes Codier- und Übertragungsmodul (2a); • Kodieren und Übertragen des Signals (3, 34, 63, 73, 110) auf eine zweite Art über einen zweiten Übertragungskanal (8) mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein zweites Codier- und Übertragungsmodul (2b), wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit; • Empfangen des auf die erste Art kodierten und durch den ersten Übertragungskanal (6) übertragenen Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch das erste Empfangsmodul (4a); • Empfangen des auf die zweite Art kodierten und durch den zweiten Übertragungskanal (8) übertragenen Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch das zweite Empfangsmodul (4a); • Erzeugen eines Wiederherstellungssignals, welches dem auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) entspricht, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110), durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10); • Bestimmen der Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal (6) übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10); • Ermitteln der Distanz zwischen der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der bestimmten Signallaufzeit.