Corona Distance Sensing

Schüler:innen entwickeln ein Mess-System zur Prüfung und Steuerung des Abstandsverhaltens in Menschenansammlungen

Die Covid19-Pandemie verlangt uns allen viel Geduld und Disziplin im Alltag. Insbesondere die Einhaltung der Corona-Hygiene-Regeln (AHA+L) spielen dabei eine entscheidende Rolle. Aber wenn viele Menschen zusammenkommen, beispielsweise zu Konzerten, Sportveranstaltungen, Messen oder Demonstrationen, wird die Einhaltung des Mindestabstands (1,5 m) häufig vernachlässigt.

Genau hier hilft das von Schülerinnen und Schülern des Gymnasiums Oberursel entwickelte Mess-System, dessen Kernstück mobile, tragbare Sensoreinheiten sind. Ein kompakter Ultraschall-Sensor misst dabei ständig den Abstand zum Vordermann bzw. zur Vorderfrau und gibt diese Informationen unverzüglich per RF-Signal an einen zentralen PC weiter. Hier werden die Daten von allen Sensorträgern, einer geeigneten „Stichprobe“ aller Veranstaltungsteilnehmenden, mit statistischen Methoden ausgewertet und dem Veranstalter in geeigneter Form präsentiert. Ist der mittlere Abstand in der Versammlung zu gering, können die Verantwortlichen sofort eingreifen und sich beispielsweise mit einer Lautsprecheransage an die Teilnehmenden wenden und/oder den Zutritt weiterer Gäste auf das Veranstaltungsgelände beschränken.

Neben der rein technischen Entwicklung der Sensoreinheit und der Programmierung der Vernetzung musste sich das Projektteam mit weiteren wissenschaftlichen Fragestellungen beschäftigen:

  • Wie groß muss der Anteil der Testpersonen mit Sensoreinheit sein, damit die gewonnenen Aussagen zum mittleren Abstandsverhalten verlässlich sind?
  • Wie behandelt man den hohen Anteil an Fehlmessungen, beispielsweise wenn der Ultraschallsensor neben Personen auch Abstände zu Gegenständen auf dem Veranstaltungsgelände detektiert oder wenn aufgrund von Mehrfachsignalen kein eindeutiger Abstandswert ermittelt werden kann?
  • Wie muss der vom Ultraschall-Sensor gemessene unidirektionale Abstand (in „Vorwärtsrichtung“) im Hinblick auf die in alle Richtung geltende 1,5 m-Abstandsregel interpretiert und übertragen werden?

Zu diesen Fragen wurden Antworten erarbeitet, sowohl auf Basis von Simulationsrechnungen als auch durch reale Versuche mit Schülergruppen auf dem Pausenhof. Nun brennt das Projekt-Team darauf, das Mess-System bei weiteren Veranstaltungen einzusetzen.

Auf der Projekt-Homepage findet ihr weitere Abbildungen und Informationen:
https://fbmn.h-da.de/~mechatronik@go/index.php/Verbund/UASE