[go: up one dir, main page]

CH639781A5 - Verfahren zum beseitigen von stoerungen aufgrund von streukopplung zwischen inneren schaltkreisen eines entfernungsmessapparats vom phasenmesstyp. - Google Patents

Verfahren zum beseitigen von stoerungen aufgrund von streukopplung zwischen inneren schaltkreisen eines entfernungsmessapparats vom phasenmesstyp. Download PDF

Info

Publication number
CH639781A5
CH639781A5 CH586578A CH586578A CH639781A5 CH 639781 A5 CH639781 A5 CH 639781A5 CH 586578 A CH586578 A CH 586578A CH 586578 A CH586578 A CH 586578A CH 639781 A5 CH639781 A5 CH 639781A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
phase
signal
transmitter
measurement
measurements
Prior art date
Application number
CH586578A
Other languages
English (en)
Inventor
Klas Rudolf Wiklund
Lars Axel Ericsson
Original Assignee
Pharos Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pharos Ab filed Critical Pharos Ab
Publication of CH639781A5 publication Critical patent/CH639781A5/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einem bekannten Entfernungsmessapparat wird ein Lichtstrahl ausgesandt, der durch ein Signal gegebener Frequenz moduliert ist, das vorzugsweise Impulsform hat, aber auch sinusförmig sein kann. Nach Reflexion des Strahls am Messpunkt wird er mittels eines Objektivsystems empfangen, das parallel zu oder koaxial mit dem Sendeobjektiv angeordnet ist. Der empfangene Strahl beeinflusst eine lichtempfindliche Zelle, die ein elektrisches Empfänger-Ausgangssignal erzeugt, das proportional der Intensität des empfangenen Lichtstrahls ist. Die Phase dieses Empfänger-Ausgangssignals wird mit der Phase des ausgesandten Signals dadurch verglichen, dass man das genannte Empfänger-Ausgangssignal mit dem Signal eines Empfängeroszillators mischt, in einer dem Empfänger zugeordneten Mischstufe, dessen Frequenz sich von der Modulationsfrequenz des ausgesandten Lichts durch einen gegebenen, verhältnismässig kleinen Fequenzunter-schied Af unterscheidet. Der Phasenwinkel <p des gemischten Signals ändert sich bei Entfernungsänderungen.
Bei jedem Messvorgang erfolgt die Eichung dadurch, dass man optisch im Entfernungsmessapparat eine interne bekannte Strecke misst. So wird unter anderem jede konstante Phasenverschiebung zwischen Oszillator und dem vom Sender ausgesandten modulierten Licht ausgeschaltet. Daraus folgt, dass eine angelegte Phasenverschiebung, z.B. eine Phasenumkehr, die vor dem Sender erfolgt, das Messergebnis nicht beeinflusst.
Im Empfänger treten aber auch Störsignale wegen der Streukopplung von den inneren Schaltkreisen im Entfernungsmessapparat auf und addieren sich dort vektoriell zum eintreffenden Signal, d.h. mit der Phasenbeziehung zwischen Störsignal und eintreffendem Signal. Diese Störsignale beeinflussen daher die Phasenlage des empfangenen Signals und ihr Ein-fluss ist vernachlässigbar, wenn die Amplitude des eintreffenden Signals gross ist gegenüber der Amplitude der Störsignale.
Bekanntlich ist das Verhältnis zwischen der empfangenen Energie und der ausgesandten Energie für das Messsignal um so kleiner, je grösser die zu messende Entfernung ist. Damit die Stärke des erhaltenen Signals bei der Messung grosser Entfernungen für die Signalverarbeitung ausreicht, wird die Stärke des ausgesandten Signals vergrössert.
Das Ausgangssignal kann jedoch nicht beliebig stark sein. Erstens darf das ausgesandte Signal die behördlich festgelegten Grenzwerte nicht überschreiten, insbesondere wenn der Entfernungsmessapparat mit Laserstrahlen arbeitet. Zweitens werden die Störsignale bei stärkeren Ausgangssignalen ebenfalls stärker.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, um den nutzbaren Entfernungsbereich des Entfernungsmessapparats bei möglichst gleichbleibender Messgenauigkeit und auf einfache Weise zu vergrössern. Diese Aufgabe wird beim eingangs genannten Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 und bei der eingangs genannten Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 8 definier5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
639 781
ten Massnahmen gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 7 und besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 9 bis 13 umschrieben. 5
Die Erfindung ist nachstehend in illustrierten und bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen durchweg unter Fortlassung aller hier unwesentlicher Einzelheiten und Zusatzgeräte:
Fig. 1 eine Prinzipskizze zur Erläuterung des Verfahrens; 10 Fig. 2 ein Blockschema einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ;
Fig. 3 ein Detail der Fig. 2; und
Fig. 4 und 5 je eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 15
Die Störsignale in einem Entfernungsmessapparat sind durch verschiedene interne elektrische Schaltkreise bedingt, wie z.B. den Haupt-Oszillator, den Empfängeroszillator, Mischstufen usw. Daher hat die Störung bei einem Entfernungsmessapparat immer dieselbe Phase, wogegen sich die 20 Phase des empfangenen Signals mit den Entfernungsänderungen ändert.
In Fig. 1 ist das eintreffende Messsignal durch einen Vektor ui dargestellt, der räumlich fixiert ist, so dass also das Koordinatensystem mit der gemessenen Entfernung rotiert. 25 Bei vektorieller Addition von ui zu einem Störsignal m rotiert letzteres bei kontinuierlich anwachsenden oder abnehmenden Entfernungen. Der so entstehende Kreis ist in Fig. 1 rechts dargestellt, und sein Mittelpunkt ist der Scheitelpunkt von ui. So ergibt sich der Phasenfehler AOi in bezug auf die tatsächli- 30 che Phase des Messsignals, der unter der Voraussetzung
I U2 I <« I Ul I
35
folgenden Grösstwert hat: A<J> = U2 / ui rad.
Bei einer Messfrequenz von 15 MHz (V2= 10000 mm) beträgt also der Messfehler in Millimetern 40
AD = (U2/U1) 10000/2n .
Wenn eine Messung mit einem ausgesandten Signal durchgeführt wird, das in Gegenphase zu einem zuvor ausgesandten 45 Signal ist, dessen empfangener Anteil durch ui dargestellt ist, wird ein Signal mit dem Vektor ui' empfangen. Zu diesem Signal wird vektoriell ein Störsignal m' addiert, das in seiner Amplitude und Phase mit m koinzidiert. Wenn also die beiden Vektoren ui, ui' entgegengesetzt gerichtet sind, werden die 50 zusätzlichen Phasenlagen, die vom Störsignal abhängen, d.h. die Phasenfelder AOi. A<1>2, inbezug auf das jeweils empfangene Signal gleich gross aber entgegengesetzt gerichtet sein.
Dazu ist zu bemerken, dass sich das Störsignal im Empfänger selbst bemerkbar macht, und dass dem vom Empfänger zu den 55 folgenden Signalverarbeitungsschaltkreisen übertragenen Signal das Störsignal überlagert ist. Die Signale, mit denen der Entfernungsmessapparat als informationstragendes Signal arbeitet, sind U3 bzw. U4 (Fig. 1 rechts).
Wenn eine Entfernungsmessung zuerst mit der gewöhnli- 60 chen Phasenverschiebung zwischen Oszillator und Sender durchgeführt wird, wird das Signal ui empfangen, und wenn dann eine neue Entfernungsmessung mit einer zusätzlichen Phasenverschiebung von 180° zwischen Oszillator und Sender folgt, wird das Signal ui' empfangen. Das in Fig. 1 dargestellte 65 Ergebnis zeigt, dass das Störsignal U2' dabei durch das Störsignal U2" ersetzt ist, und zwar vom empfangenen Signal aus gesehen aufgrund der Addition zum Signal U2 mit einer 180°-
Phasenverschiebung. Jede Phasenverschiebung in den inneren Schaltkreisen vor dem eigentlichen Sender wird als Ergebnis einer Eichmessung, die bei jeder Entfernungsmessung durch die innere Schleife hindurch erfolgt, ausgeschaltet, wobei die Phase des Messsignals und das Eichsignal in den inneren Schaltkreisen voneinander subtrahiert werden.
Beim Entfernungsmessapparat der Fig. 2 sendet ein Haupt-Oszillator 1 ein Signal mit der Frequenz fo aus, welche die Modulationsfrequenz eines ausgesandten Lichtsignals ist. Ein Empfängeroszillator 3 liefert eine Frequenz fL0, die so gewählt ist, dass die Differenz zwischen fLo und fo eine inbezug auf die beiden letzteren niedrige Frequenz fM ist. Sie wird als Ausgangssignal eines ersten Mischers 2 erhalten, der je einen Eingang für die beiden Oszillatoren 1,3 aufweist. Dieses Signal weist eine Phase auf, die die Differenz zwischen der Phase des Haupt-Oszillators 1 und der Phase des Empfängeroszillators 3 ist, d.h. die Phase <J>o-Olo. Das Mischsignal mit der Phase ®o-Olo und der Frequenz fM wird als Bezugssignal für eine folgende Phasenmessung, welches dem Bezugssignaleingang einer Phasenmessvorrichtung 7 zugeführt wird.
Zum Senden wird ferner das Signal mit der Frequenz fo des Haupt-Oszillators 1 über einen Leistungsverstärker 8 einem Sender 9 zugeführt, z.B. einer IR-Leuchtdiode oder einem Laser, dessen Strahlung mit der Frequenz fo moduliert ist. Nicht dargestellte Schaltkreise erzeugen eine Phasenverschiebung dieses Signals, bevor es den Sender 9 erreicht. Um die Messoperation von dieser Phasenverschiebung völlig unabhängig zu machen, wird bei jeder Entfernungsmessung eine Eichmessung mittels einer inneren optischen Strecke im Sender durchgeführt. Letztere hat eine bekannte Länge und somit auch eine bekannte Phasenverschiebung für das Signal. Daher erfordert jede Entfernungsmessung zwei Operationen, nämlich eine Messung der bekannten inneren optischen Strecke und eine zweite Messung zum jeweiligen Zielobjekt. Beide Operationen sind erforderlich, um bei der nachfolgenden Signalverarbeitung die Phasenlage des Signals festzuhalten, die bei der Messung mit der inneren optischen Strecke erhalten worden ist. Es ist auch möglich, die Phasen elektrisch mit einem elektrischen Signal vom Sender festzuhalten. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass auf dem elektrischen Weg des Signals vom Sender veränderliche Phasenverschiebungen auftreten können, so dass die Eichung mittels der inneren optischen Strecke grössere Genauigkeit und Zuverlässigkeit bietet. Die in Frage kommenden Frequenzen sind im allgemeinen verhältnismässig hoch. Normalerweise beträgt fo ungefähr 15 MHz.
Das Ausgangssignal des Empfängers hat dieselbe Frequenz wie das ausgesandte Signal. Um die besser geeignete, niedrigere Frequenz fM zu erhalten, wird der Ausgang des Empfängers mit einem zweiten Mischer 4 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Empfängeroszillators 3 verbunden wird. Das Ausgangssignal des zweiten Mischers 4 hat dann auch die Frequenz fM, weist aber eine Phase auf, welche die Differenz der Phase des Empfängers und der Phase des Empfängeroszillators 3 ist. Aus messtechnischen Gründen muss die Phasenlage des Empfängeroszillators 3 kompensiert werden, bevor die Phasenmessvorrichtung 7 einen Phasenvergleich zwischen einer Messung mittels der inneren optischen Strecke und einer Messung zum Zielobjekt durchführen kann. Daher ist der erste Mischer 2 vorgesehen, dessen Ausgangssignal mit der Frequenz fM und der Phasenlage (Do-<Dlo einem zweiten Eingang der Messvorrichtung 7 zugeführt wird.
Da das Messsignal in seiner Phasenlage in der Praxis durch die erwähnte doppelte Messung auf der Phase des Signals im Sender und nicht auf der Phase in einem internen Weg des Entfernungsmessapparates festgehalten wird, ist es möglich, eine Phasenverschiebung in den Signalweg zum Sender einzuführen, ohne das Messergebnis auf irgendeine Weise zu beeinflussen. Das wird dazu benutzt, um die obenerwähnte
639 781
4
Störkomponente U2 zu kompensieren. Weil mindestens zwei Messungen gemacht werden, kann die erste Messung mit dem Signal zum Sender in der normalen Phase und die andere Messung mit einem Signal zum Sender mit einer um 180° gegenüber der ersten Phase verschobenen Phase durchgeführt werden. Weil der Mittelwert der Messergebnisse dieser beiden Messungen gebildet wird, kann somit das Störsignal kompensiert werden. Natürlich ist es auch möglich, viele Einzelmessungen zu machen und dann den Mittelwert dieser Einzelmes-sungen zu bilden. Es genügt jedoch, den Mittelwert der Messungen mit der normalen Phase zu vergleichen mit dem Mittelwert der Messungen mit der entgegengesetzten Phase. Das heisst, dass der Mittelwert aus dem Ergebnis der Messungen in der normalen Phase und aus demjenigen der entgegengesetzten Phase in ausgeglichenen Proportionen gebildet wird. Es ist zu erwähnen, dass das Störsignal keine Bedeutung bezüglich der Eichmessung hat, welche auf der inneren optischen Strecke erfolgt, da das vom Empfänger bei dieser Messung erhaltene Signal sehr stark ist. Nur bei sehr schwachen Signalen tritt eine Beeinflussung durch ein Störsignal auf.
Fig. 2 zeigt schematisch die Phasenverschiebung des Signals für den Sender 9, welcher durch einen Phasenschieber 10 vorgenommen wird. Wenn ein Signal einem Steuereingang mittels einer äusseren Steuervorrichtung 11 zugeführt wird, wird die Phase des Signals in der Leistungsverstärkerstufe 8 verschoben. Diese äussere Steuervorrichtung 11 kann auch von Hand betätigt werden, beispielsweise mittels eines Druckknopfes am Entfernungsmessapparat. Die Bedienungsperson liest dann die am Entfernungsmessapparat angezeigten Werte ab und berechnet die Mittelwerte von Hand.
In Fig. 2 ist auch ein zweiter Verstärker 12 dargestellt, dessen Eingang am Ausgang des Hauptoszillators 1 angekoppelt ist und dessen Ausgangssignale einer Last 13 zugeführt wird. Dieser Verstärker 12 hat im wesentlichen dieselbe Leistung wie der Verstärker 8 und sein Ausgang speist eine Last, welche so weit als möglich der Last entspricht, welche der Sender 9 für den Verstärker 8 darstellt. Wenn der Sender 9 beispielsweise eine Leuchtdiode enthält, so kann die Last 13 eine Diode oder eine Vielzahl von in Reihe verbundenen Dioden sein.
Der Verstärker 12 wird durch den Phasenschieber 10 so gesteuert, dass er in Gegenphase zum Verstärker 8 arbeitet, wobei die durch den Leistungsverstärker verursachten Störsignale in höchst-möglichem Ausmass kompensiert werden, d.h. die Störsignale sollen ungefähr gleich gross sein unabhängig davon, ob der Verstärker 8 in der einen Phase oder der anderen betätigt wird.
Fig.3 zeigt eine einfache Ausführung einer Koppelschaltung für den Phasenschieber 10. Das impulsförmige Signal vom Hauptoszillator 1 wird mit einem Eingang eines Exklusiv-ODER-Gatters 14 angekoppelt, an dessen anderem Eingang ein Null-Signal liegt, wenn die Messung in der normalen Phase vorgenommen wird. Wenn die Messung in Antiphase durchgeführt wird, ist das Signal ein 1-Signal. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters 14 ist mit den verbundenen Eingängen eines UND-Gatters 15 und mit jenen eines NAND-Gatters 16 gekoppelt. Der Ausgang des Gatters 15 ist mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 8 verbunden. Der Ausgang des Gatters 16 ist mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 12 angekoppelt, wobei die beiden Verstärker in Gegenphase arbeiten. Die Gatter 15 und 16 sind so auszuwählen, dass sie aufeinander so weit wie möglich abgestimmt sind. Es muss insbesondere gewährleistet sein, dass die durch die Elemente verursachte Signalverzögerung ungefähr die gleiche ist. Die Last 13 wird auch bei dieser Ausführung durch zwei in Reihe geschaltete Dioden 17,18 dargestellt.
In Fig. 2 werden die verschiedenen Entfernungsmessoperationen mit Phasenverschiebung dadurch ausgeführt, dass man jede von dem Entfernungsmessapparat angezeigte Entfernung in jeder Phase abliest. Danach wird der Mittelwert von Hand berechnet. Das Verfahren kann jedoch auch vollautomatisch durchgeführt werden, wobei die Bedienungsperson nur einen Startknopf zu drücken hat, wenn eine Entfernungsmessung durchgeführt werden soll. Das Ergebnis dieser Entfernungsmessung mit einer Darstellung des Mittelwertes aus einer Vielzahl von Einzelmessungen wird nach einer kurzen Verzögerungszeit an der Anzeigevorrichtung angezeigt.
Die Fig. 2 ist im rechten Teil der Fig. 4 noch einmal wiedergegeben, in die eine Vorrichtung 11' hinzugefügt wurde, um automatisch den oben erwähnten Mittelwert zu bilden.
Die Vorrichtung 1V weist eine Steuervorrichtung 24 auf, welche sowohl den Phasenschieber 10 als auch die Phasenmessvorrichtung 25 steuert. Eine Entfernungsmessung wird in der Weise ausgeführt, dass der Sender kontinuierlich mit dem modulierten Signal gespeist und die Phasenmessvorrichtung zu geeigneten Zeitpunkten in Betrieb gesetzt wird, um die Phase des eintreffenden Signals zu messen. Zur gleichen Zeit steuert die Vorrichtung 24 auch eine Vorrichtung 26 («Chopper») mittels der der interne und externe Messweg mit der Schaltung verbunden ist. Das Ausgangssignal der Phasenmessvorrichtung wird dann einer Vorrichtung 16a zugeführt, um einen Mittelwert über einen Serie-Parallel-Wandler 17a zu bilden, wenn die Phasenmessvorrichtung beispielsweise eine Reihe von Impulsen in einem vorgegebenen Zeitraum aussendet. Dabei stellt die Anzahl der Impulse die Phase dar. Der Mittelwertbildner ist beispielsweise eine zentrale Signalverarbeitungsvorrichtung CPU mit parallelen Eingängen. Der Mittelwertbildner kann beispielsweise auch so ausgebildet sein, dass er das Ergebnis einer gegebenen Anzahl von Einzelmessungen in verschiedenen Speichern speichert, danach den Mittelwert bildet und das Ergebnis einer Anzeigevorrichtung 18a zuführt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung Für jede Entfernungsmessung so ausgebildet, dass sie zuerst einen Impuls zum Phasenschieber 10 zur Veränderung der Phase und zweitens einen Impuls zur Vorrichtung 26 zur Messung der inneren optischen Weglänge liefert.
Danach sendet sie einen Impuls zur Phasenmessvorrichtung 25, welche eine Eichmessung durchführt. Anschliessend sendet sie einen Impuls zur Vorrichtung 26 zur Messung der äusseren Wegstrecke und schliesslich sendet sie ein Signal zur Phasenmessvorrichtung 25, um den Phasenmessvorgang einzuleiten. Dessen Ergebnis wrid einem Speicher im Mittelwertbildner zugeführt. Nach der Beendigung des Einlesens wird der Mittelwertbildner 16a so gesteuert, dass er vorwärts zum nächsten Speicher umschaltet, so dass der genannte Speicher bereit ist, Informationen über die nächste Entfernungsmessung zu empfangen. Der Arbeitszyklus der Steuervorrichtung wiederholt sich, bis nach einer gegebenen Anzahl von Arbeitszyklen der Mittelwertbildner zur Bildung der Mittelwerte der Einzelmessungen angesteuert wird. Dieser Mittelwert wird einer Anzeigevorrichtung 18 zugeführt.
Der Mtitelwertbildner 16a kann auch von der Art sein,
dass er kontinuierlich den Mittelwert zwischen den eintreffenden Einzelmessungen und einem in einer vorangegangenen Reihe berechneten Mittelwert von Messungen bildet, wobei die Anzahl der gemachten Messungen in Rechnung gestellt wird. Ein solcher Mittelwertbildner ist beispielsweise in der DE-OS 2813787 beschrieben. Die oben beschriebene Arbeitssequenz der Steuervorrichtung 24 kann auch verwendet werden, wenn ein kontinuierlich arbeitender Mittelwertbildner verwendet wird, wobei der vom letzteren berechnete Mittelwert kontinuierlich an der Anzeigevorrichtung erscheinen und abgelesen werden kann. Wenn die gegebene Anzahl von Messungen ausgeführt ist, kann der zuletzt angegebene, berechnete Mittelwert an der Anzeigevorrichtung verbleiben und von ihr
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
639 781
abgelesen werden.
Fig. 5 zeigt eine andere Vorrichtung 11", um automatisch den Mittelwert zu bilden. Diese ist besonders für solche Pha-senmessvorrichtungen 25 geeignet, welche die Phase in Form einer Reihe von Impulsen angeben, die in einer gegebenen Zeitspanne ausgesandt werden, wobei die Anzahl der Impulse den gemessenen Abstand anzeigt. Eine Steuervorrichtung 19 steuert den Phasenschieber 10, die Phasenmessvorrichtung und die Vorrichtung 26 auf dieselbe Weise, wie es bezüglich der Steuervorrichtung 24 aus Fig. 4 erläutert wurde. Die von der Phasenmessvorrichtung in der gegebenen Zeitspanne eintreffenden Impulse werden einem Ringzähler 20 zugeführt. Wenn die vorgegebene Anzahl von Messungen N in einer Entfernungsmessreihe ausgeführt werden soll, ist der Ringzähler 20 so ausgebildet, dass er einen Impuls für jeden N-ten eintreffenden Impuls liefert, der einem Zähler 21 zugeführt wird. Wenn die N Messungen ausgeführt sind, befindet sich der Mittelwert dieser Messungen im Zähler und kann durch die Steuerung der Steuervorrichtung 19 über den Leiter 23 an der Anzeigevorrichtung 22 dargestellt werden.
Die beschriebene Einrichtung lässt sich in vielen Punkten abwandeln. Beispielsweise kann eine erste Eichmessung durchgefüht werden, worauf eine erste Reihe von Entfernungsmessungen bis zum Zielobjekt in derselben Phase ausgeführt wird und anschliessend der Phasenschieber 10 zur anderen Phase wechselt. Darauf wird eine neue Eichmessung 3 durchgeführt, auf welche eine weitere Reihe von Entfernungsmessungen folgt. Dann wird der Mittelwert der verschiedenen Entfernungsmessungen gebildet.
Es ist auch möglich, den Phasenschieber 10 so einzustellen, dass eine vorgegebene kleine Phasenverschiebung zwi-10 sehen jedem Paar von Messzyklen mit einer Phasenverschiebung von 180° eingeführt wird.
Bisher wurde angenommen, dass eine gleiche Anzahl von Messungen in den Phasen durchgeführt wird, die um 180° voneinander verschieden sind. Es ist jedoch klar, dass auch 15 eine verschiedene Anzahl von Messungen in jeder Phasenlage mit dem Phasenschieber 10 durchgeführt werden kann und die Ergebnisse dieser Messungen gemittelt werden. Es ist auch möglich, dass der Mittelwert der Messungen durch die in jeder Phase durchgeführten Messungen als solche gebildet wird und 20 dann der Mittelwert zu dem berechneten Mittelwert für die Messungen in jeder Messgruppe gebildet wird.
g
3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

639 781
1. Verfahren zum Beseitigen von Störungen aufgrund von Streukopplung zwischen inneren Schaltkreisen eines Entfernungsmessapparats vom Phasenmesstyp mit einem Sender und einem Empfänger, bei welchem Apparat die Phasenmessung modulierter elektromagnetischer Strahlung, welche vom Sender zu einem reflektierenden Zielobjekt und zum Empfänger gelangt, in bezug zu einem über eine Eichstrecke gesandten Signal durchgeführt wird, wobei das Signal der Eichstrecke in Frequenz und Phase mit der zum Zielobjekt gesandten elektromagnetischen Strahlung übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Gruppen voneinander unabhängiger Entfernungsmessungen ausgeführt werden, dass je zwei dieser Gruppen zu einem Paar zusammengefasst werden, wobei die Messungen in der ersten Gruppe eines Paares mit einer ersten Signalphase und in der zweiten Gruppe eines Paares mit einer zweiten, zur ersten Signalphase um im wesentlichen 180° verschobenen Signalphase durchgeführt werden und dass der Mittelwert aus den Mittelwerten der Messergebnisse der Messgruppen gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Gruppe dieselbe Anzahl von Messungen ausgeführt wird.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Mittelwertbildung zunächst in jeder Gruppe der Mittelwert der Messungen gebildet wird und hernach der Mittelwert der beiden Gruppen-Mittelwerte errechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich der Mittelwert aus einer Messung und dem berechneten Mittelwert von vorangegangenen Messungen aus einer Messgruppe gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Paaren von Entfernungsmessungen ausgeführt werden, wobei eine konstante Phasenverschiebung zwischen je zwei Paaren eingeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung in der Endstufe des Senders (9) durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass duplizierte, zu allen mit wechselnder Phase betätigten Stufen des Senders ähnliche Stufen in Gegenphase zu den Stufen des Senders betätigt werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen steuerbaren Phasenschieber (10), um die Phase des Sendesignals für den Sender (9) umzukehren.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber (10) zur Steuerung einer Endverstärkerstufe ausgebildet ist, die den Sender (9) speist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber (10) eine Vorrichtung (26) mit einem Steuereingang aufweist, die in Signallaufrichtung gesehen vor der Endstufe des Senders angekoppelt ist, derart dass, wenn eine erste Art des Steuersignals dem Steuereingang zugeführt wird, sie an ihrem Ausgang das eintreffende Sendesignal in einer ersten Phase liefert, wenn aber eine zweite Art des Steuersignals dem Steuereingang zugeführt wird, sie das eintreffende Sendesignal in der entgegengesetzten Phase liefert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber (10) zur Erzeugung einer zusätzlichen, wählbaren Phasenverschiebung des Sendesignals ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Stufen im Sender, deren Arbeitsmodus durch eine im Phasenschieber (10) erzeugte Phasenänderung beeinflusst sind, mit Stufen ähnlicher Art dupliziert sind, die mit einem Signal betätigt werden, das entgegengesetzt zu dem jeweiligen Signal der duplizierten
Stufen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (11 11 ") zur Steuerung des Phasenschiebers (10) und einer Phasenmessvorrich-tung (25) sowie einer Vorrichtung (26), um voneinander getrennte Entfernungsmessungen und die Berechnung der Mittelwerte für den Distanzanzeigewert auszuführen.
CH586578A 1977-06-03 1978-05-29 Verfahren zum beseitigen von stoerungen aufgrund von streukopplung zwischen inneren schaltkreisen eines entfernungsmessapparats vom phasenmesstyp. CH639781A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7706290A SE411081B (sv) 1977-06-03 1977-06-03 Forfarande for att balansera ut inre storningar i en avstandsmetare samt anordning for att genomfora forfarandet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH639781A5 true CH639781A5 (de) 1983-11-30

Family

ID=20331462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH586578A CH639781A5 (de) 1977-06-03 1978-05-29 Verfahren zum beseitigen von stoerungen aufgrund von streukopplung zwischen inneren schaltkreisen eines entfernungsmessapparats vom phasenmesstyp.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4229102A (de)
JP (1) JPS543490A (de)
CH (1) CH639781A5 (de)
DE (1) DE2824327C3 (de)
SE (1) SE411081B (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58174874A (ja) * 1982-04-08 1983-10-13 Tokyo Optical Co Ltd 光波測距方法及びその装置
US4577150A (en) * 1982-06-09 1986-03-18 Plessey South Africa Limited Phase measuring method and apparatus
US4600299A (en) * 1982-08-10 1986-07-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Optical distance measuring instrument
US4537502A (en) * 1982-09-30 1985-08-27 The Boeing Company Multiple discrete frequency ranging with error detection and correction
FR2582825B1 (fr) * 1985-05-29 1988-08-05 Crouzet Sa Procede et dispositif pour la mesure du temps de propagation d'une onde
JPS63158485A (ja) * 1986-12-23 1988-07-01 Toshiba Corp 位相検出装置
JPH042913U (de) * 1990-04-19 1992-01-10
US5044744A (en) * 1990-05-29 1991-09-03 Hamamatsu Photonics K.K. Method and apparatus for distance measurement using electromagnetic waves
GB2264359B (en) * 1992-02-20 1995-09-20 Optical Metrology Ltd Apparatus for measuring displacement by detecting phase of an optical signal
US5430537A (en) * 1993-09-03 1995-07-04 Dynamics Research Corporation Light beam distance encoder
US5589928A (en) * 1994-09-01 1996-12-31 The Boeing Company Method and apparatus for measuring distance to a target
FR2839443A1 (fr) 2002-05-13 2003-11-14 Francois Geli Chaussures, patins et pieds artificiels auto-propulsifs a energie embarquee pou personnes valides, personnes a handicap et robots marcheurs
EP1388739A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-11 HILTI Aktiengesellschaft Laserdistanzmessgerät mit Phasenlaufzeitmessung
DE10331376B3 (de) * 2003-07-11 2005-02-10 Leuze Electronic Gmbh & Co Kg Optischer Sensor
US7715015B2 (en) * 2007-10-25 2010-05-11 Optoplan As Adaptive mixing for high slew rates
WO2011027963A2 (ko) * 2009-09-01 2011-03-10 엘지전자 주식회사 마이크로웨이브를 이용한 조리기기
JP5535599B2 (ja) * 2009-11-27 2014-07-02 株式会社 ソキア・トプコン 光波距離計
CN103675793B (zh) * 2012-08-29 2015-09-16 北京理工大学 激光有源干扰的对抗方法
CN106054203A (zh) * 2016-05-23 2016-10-26 奇瑞汽车股份有限公司 激光测距装置
NO20170983A1 (no) * 2017-06-16 2017-06-16 Werner Olsen Måleapparat og fremgangsmåte for ikke-synkronisert signalmåling

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH271980A (de) * 1947-12-04 1950-11-30 Osten Bergstrand Erik Verfahren zur Entfernungsmessung und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
FR1074093A (fr) * 1953-02-04 1954-10-01 Csf Perfectionnements aux systèmes radioélectriques de mesure de la distance entre deux points dont l'un au moins peut être mobile
US2982167A (en) * 1957-01-31 1961-05-02 Gasaccumulator Svenska Ab Distance measuring device
US3619058A (en) * 1969-11-24 1971-11-09 Hewlett Packard Co Distance measuring apparatus
US3634860A (en) * 1970-01-21 1972-01-11 Us Army Doppler radar with target velocity direction and range indication, utilizing a variable-frequency generator
GB1325069A (en) * 1970-12-10 1973-08-01 British Aircraft Corp Ltd Rangefinders
US3740141A (en) * 1971-09-20 1973-06-19 Laser Systems & Electronics Timing and measuring methods and means for laser distance measurements
NO129973B (de) * 1972-10-16 1974-06-17 Kongsberg Vapenfab As
US4025193A (en) * 1974-02-11 1977-05-24 The Boeing Company Apparatus suitable for use in orienting aircraft in-flight for refueling or other purposes

Also Published As

Publication number Publication date
DE2824327A1 (de) 1978-12-07
JPS6343716B2 (de) 1988-09-01
SE411081B (sv) 1979-11-26
SE7706290L (sv) 1978-12-04
DE2824327B2 (de) 1979-10-31
DE2824327C3 (de) 1980-07-17
JPS543490A (en) 1979-01-11
US4229102A (en) 1980-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH639781A5 (de) Verfahren zum beseitigen von stoerungen aufgrund von streukopplung zwischen inneren schaltkreisen eines entfernungsmessapparats vom phasenmesstyp.
DE2553691C2 (de) Verfahren zur opto-elektronischen Messung der Entfernung zwischen einem Meß- und einem Zielpunkt und Entfernungsmeßgerät zur Durchführung dieses Verfahrens
EP0099500B1 (de) Vorrichtung zur Laufzeitmessung von Impulsen
DE602005001664T2 (de) Optischer Entfernungsmesser
CH661794A5 (de) Vorrichtung zur abstandsbestimmung und verfahren zu deren betrieb.
EP0085161B1 (de) Digitale elektrische Längen- oder Winkelmesseinrichtung
DE1075685B (de) Radarprufemnchtung
DE3726046C2 (de)
DE3530011C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung des Einflusses von Störlicht bei einer Meßlichtschranke
DE1805993A1 (de) Vorrichtung zur Entfernungsmessung
DE2021512A1 (de) Einrichtung zum Messen von Drehbewegungen
EP2196823B1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Entfernung zwischen zwei Objekten
CH641565A5 (de) Verfahren zur aufnahme von spinresonanzspektren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.
DE2904703C2 (de) Verfahren zur Dämpfungsmessung an Lichtleitfasern
DE1548525A1 (de) Elektromagnetischer Entfernungsmesser
DE2952220C2 (de) Goniometer für Prüfzwecke
DE3510137C2 (de) Überwachungseinrichtung für TACAN-Funkfeuer
DE1934618A1 (de) Elektronenoptisches Praezisions-Laengenmessgeraet
DE4122108A1 (de) Pulsdopplerradar
DE1952750A1 (de) Fernmessanlage
DE2030273C3 (de) Navigationsverfahren zur Berechnung der von einem Fahrzeug über Grund durchfahrenen Wegstrecke und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE102022133124A1 (de) Prüfvorrichtung zum Test eines mit elektromagnetischen Wellen arbeitenden Abstandssensors und eine Frequenzteileranordnung für eine derartige Prüfvorrichtung
DE3303282C2 (de) Analog/Digital-Wandler
DE1290206B (de) Verfahren zur naeherungsweisen Entfernungsmessung mit einem frequenzmodulierten Doppler-Radargeraet
DE69127823T2 (de) Eichung eines Systems von mehreren elektrischen Kanälen

Legal Events

Date Code Title Description
PUE Assignment

Owner name: GEOTRONICS AB

PL Patent ceased