Abstandsmessung

Um den Abstand zwischen der im Fahrzeug verbauten Ortungseinheit und einem kooperativen Objekt, z.B. einem Fußgänger, zu bestimmen, wird von der Ortungseinheit ein spezielles Funksignal in Form eines Pseudo-Noise-Codes ausgesendet. Ein kooperativer Transponder erkennt dieses Signal und sendet es nach einer definierten und der Ortungseinheit bekannten Wartezeit t_w zurück. Nach Empfang dieser Antwort bestimmt die Ortungseinheit nun die gesamte Laufzeit des Signals t_rx über die Auswertung des Empfangszeitpunktes, und kann anschließend über die Formel

den Abstand s zum Transponder berechnen. Der Faktor 2 ergibt sich hierbei aus der Tatsache, dass das Signal über Hin- und Rückweg die Wegstrecke zwischen Fahrzeug und Transponder zweifach passieren muss, während c die Lichtgeschwindigkeit in Luft angibt.

Um die Abstandsmessung präzise durchführen zu können, muss die Ankunftszeit dabei mit einer Genauigkeit im Bereich von Pikosekunden (10 ^-12 Sekunden) bestimmt werden. Hierfür kommt ein Korrelationsverfahren zum Einsatz, welches die ausgesendete Codefolge mit dem empfangenen Signal vergleicht und dessen Ergebnis genau zum Empfangszeitpunkt maximal wird. Zusätzlich zum Empfangszeitpunkt liefert diese Auswertung mit der Höhe des Korrelationsmaximums auch einen Qualitätswert, über den eine Aussage zur Stärke des Empfangssignals getroffen werden kann.

Um nun mehrere Verkehrsteilnehmer zugleich adressieren zu können, wird jedem Teilnehmer von der Ortungseinheit eine unterschiedliche Wartezeit t _w zugewiesen. Auf eine einzige ausgesendete Ortungssequenz können dann alle an der Ortungseinheit angemeldeten Transponder der Reihe nach antworten und so bei der Abstandsmessung mit dem Fahrzeug kooperieren. Die Länge der zugewiesenen Zeitschlitze liegt im Bereich einiger Mikrosekunden, sodass auch eine große Anzahl von kooperativen Objekten simultan erfasst werden können.