AT405105B - Opto-elektronisches messverfahren - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein opto-elektronisches Messverfahren, bei welchem eine Sendeeinrichtung während eines Messzyklus eine Folge optischer Impulse in definierten Zeitabständen aussendet, wobei eine Empfangseinrichtung, die von im Strahlengang der Sendeeinrichtung befindlichen Zielobjekten reflektierte Signale empfängt, welche Empfangssignale in einer Signalverarbeitungsstufe verstärkt, eventuell umgeformt und digitalisiert werden, wobei die einzelnen Samples eines digitalisierten Empfangssignales in Zellen eines elektronischen Speichers abgelegt und die Samples weiterer digitalisierter Empfangssignale in diesen Speicherzellen phasengleich oder mit einem definierten Phasenversatz in Bezug auf die Sendeimpulse aufaddiert werden. 



   Derartige Messverfahren sind bisher für   Entfernungsmessgeräte   bzw. sogen. Rangefindern eingesetzt worden. Die Einführung der Digitaltechnik bei solchen Messgeräten hat es   u. a.   ermöglicht, die Sendeleistung bei gegebener Reichweite zu reduzieren und damit bel Verwendung von Lasern als Sendeeinrichtung die Augensicherheit zu verbessern. Ein weiterer Vorzug solcher Geräte besteht darin, dass für die Sende- und die Empfangseinrichtung Optiken mit kleinerer Apertur und damit auch kleineren Hauptabmessungen eingesetzt werden können, was sich wieder auf die Abmessungen der Geräte und deren Gewicht positiv auswirkt.

   Ein weiterer Vorteil ist schliesslich in dem geringeren Leistungsbedarf zu sehen, der wieder eine Reduktion der   Batteriekapazität   und damit Verringerung des Batterievolumens und -gewichtes gestattet. 



   Versuche, diese Digitaltechnik auch auf andere opto-elektronische Messsysteme, insbes. auf Geschwindigkeitsmesssysteme anzuwenden, hat bisher aus einer ganzen Reihe von Gründen nicht zu einem positiven Ergebnis geführt. 



   Es ist ein Ziel der Erfindung, die bisher einer Anwendung der Digitaltechnik bel optoelektronischen Geschwindigkeitsmesseinrichtungen entgegenstehenden Probleme zu überwinden, sodass auch bei diesen Systemen die oben skizzierten Vorteile zum Tragen kommen können. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die ausgesandten Impulsfolgen in eine Vielzahl von Impulspaketen oder sogen.

   "Bursts" unterteilt sind, wobei diese Bursts durch Impulslücken getrennt sind und in einem elektronischen Rechner mittels 
 EMI1.1 
 Impulse jedes Bursts ein einem Zielobjekt zugeordneter Empfangsimpuls ermittelt und aus der Laufzeit dieses rekonstruierten Empfangsimpulses in Bezug auf den zugehörigen Startimpuls ein Entfernungswert berechnet wird, wobei am Ende eines Messzyklus aus der Vielzahl der Entfernungswerte und den zugehörigen Messzeitpunkten ein Geschwindigkeitswert für ein Zielobjekt berechnet, ausgegeben und/oder angezeigt wird. 



   Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, in welchen zahlreiche Varianten und Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben sind, sowie aus der Beschreibung einiger   Ausführungsbeispiele   und unter Bezugnahme auf die Zeichnung. 



   In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Blockdiagramm der erfindungsgemässen Messeinrichtung dargestellt, die Figuren 2 und 3 zeigen Diagramme der   Send- und Empfangsimpulse.   Die Fig. 4 veranschaulicht ein Blockschema des elektronischen Rechners bzw. seines Programmaufbaues. Die Fig. 5 veranschaulicht ein Diagramm der verschiedenen zeitdiskreten, für die einzelnen Bursts ermittelten Entfernungswerte, aus welchen die Zielgeschwindigkeit berechnet wird. Die Fig 6 zeigt schliesslich schematisch die verschiedenen aus den Empfangssignalen der einzelnen Bursts rekonstruierten Empfangsimpulse. Die Fig. 7 zeigt die Empfangsimpulse eines stationären und eines relativ schnell bewegten Zieles. 



   Die Figur 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms schematisch den Aufbau eines Laser-Geschwindig-   keltsmesssystems   gemäss der Erfindung. Mit 1 ist ein Laser-Transmitter bezeichnet, der eine Laserdiode aufweist, welcher eine Optik 2 vorgeschaltet ist, die die Emitterzone des Lasers vorzugsweise ins Unendliche abbildet. Neben der Sendeoptik 2 ist eine Empfängeroptik 3 vorgesehen, deren optische Achse parallel zu der der Sendeoptik 2 ausgerichtet ist. Die Empfängeroptik 3 konzentriert die von einem im Strahlengang der Sendeoptik befindlichem Objekt bzw. Ziel im allgemeinen diffus reflektierte Strahlung auf eine Empfangsdiode 4. Mit Vorteil wird als Empfangsdiode eine Avalanche-Diode eingesetzt.

   Vorzugsweise sind Sende-und Empfangsdioden in ihrer spektralen Charakteristik aufeinander abgestimmt, wobei die Empfangsdiode ihre maximale spektrale Empfindlichkeit in dem Bereich aufweist, in welchem die Sendediode maximal emittiert. 



   Da die Empfangsdiode 4 aber neben der von der Sendediode emittierten und vom Ziel reflektierten Strahlung viel Störstrahlung m Form von Tageslicht oder Licht von den verschiedensten Kunstlichtquellen empfangt, kann es vorteilhaft sein, der Empfangsdiode ein möglichst schmalbandiges, optisches Filter vorzusetzen, welches seine maximale Transmission in dem   Spektralband   aufweist, in welchem der Laser emittiert. 



   Der Lasertransmitter 1 umfasst neben der Laserdiode einen Impulsgenerator, der die Laserdiode ansteuert. Der Lasertransmitter gibt, wenn er vom Prozessor 5 entsprechend angesteuert wird eine kurze Folge von Laserimpulse, sogen. Bursts ab. Ein solcher Burst kann je nach vom Prozessor gegebenen 

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 Befehl   5-500   Impulse umfassen. Im Regelfall wird ein solcher Burst etwa 200 Impulse aufweisen. Mittels eines vom Prozessor steuerbarem Verzögerungsgenerators 6 können die einzelnen Impulse eines Bursts in ihrer Phasenlage verändert werden, wobei die Phasenverschiebung periodisch erfolgt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wiederholen sich beispielsweise die Phasenbeziehungen jeweils mit einer Periode von 5 Impulsen. 



   Die von der Diode 4 empfangenen Signale werden in einer   Verstärker- und Analog-Slgnalprozessorstufe   7 verstärkt und bearbeitet. Die auf diese Weise bearbeiteten Signale werden in einem Analog-/DigitalConverter 8 mit einer Sample-Frequenz von beispielsweise 60 MHz digitalisiert. Diese gesampelten EchoSignale werden in einem Speicher 9 abgelegt. Zufolge der Phasenverschiebung der Sendeimpulse eines Bursts gegenüber der Samplefrequenz werden die gesampelten Echosignale in verschiedene   Spe ! Cherzei-   len abgelegt. Weist die Phasenverschiebung wie oben ausgeführt eine Periodizität von 5 Impulsen auf, so wird der gesampelte Puls nach 5 Impulsen auf den vorhergehenden aufaddiert.

   Umfasst ein Burst zB. 200 Impulse und werden die digitalisierten Impulse mit der Periode   5"verkämmt",   so werden jeweils in einer Speicherzelle 40 Digitalwerte aufaddiert und die Sample-Frequenz von 60 MHz erscheint um die Penodenzahl der Verkämmung vergrössert, in dem vorliegenden Beispiel auf 300 MHz, sodass das Abtasttheorem in Bezug auf den rekonstruierten Empfangsimpuls eingehalten werden kann. 



   Der Prozessor 5 und der Datenspeicher 9 sind durch einen Datenbus miteinander verbunden, der schematisch angedeutet und mit 10 bezeichnet ist. An diesen Datenbus 10 sind ferner ein Programmspeicher 11 für den Prozessor 5 angeschlossen, sowie ein Datenzwischenspeicher 12, in welchen nach einer ersten Auswertung durch den Prozessor 5 Rohdaten abgelegt werden, die am Ende des Messzyklus ausgelesen werden. Aus diesen Rohdaten wird mit im Programmspeicher abgelegten Algorithmen ein   Geschw ! ndigkeits- und   ein Entfernungswert für ein Ziel ermittelt und über das ebenfalls am Datenbus angeschlossene Display 13 zur Anzeige gebracht.

   Das Display kann aussen am Gerätegehäuse angeordnet sein, es kann aber auch in das Absehen einer nicht   dargestellten Visiereinrichtung integriert sein, sodass   der Benutzer gleichzeitig das Ziel anvisieren und die zugehörigen Messwerte ablesen kann. 



   Neben dem Geschwindigkeits-und Entfernungswert können noch weitere Daten berechnet werden, wie zB. die zu dem Geschwindigkeitswert gehönge   Signalamplitude, das Signal-Rauschverhältnis   oder statistische Werte wie Streunung oder Sigma. Alle diese Werte können sowohl am Display 13 angezeigt, als auch über eine Datenschnittstelle 14 ausgegeben und zB. in einem nachgeschaltetem Computer weiter bearbeitet und abgespeichert werden. 



   Die Funktionsweise der neuen Einrichtung bzw. das neue Messverfahren wird an Hand der Figuren 2 und 3 naher erläutert : Über eine nicht dargestellte Triggereinrichtung wird dem Prozesor 5 der Befehl zum Auslösen eines Messzyklus erteilt. Über den Verzögerungsgenerator 6 wird der Impulsgenerator des LaserTransmitters 1 so angesteuert, dass er mit einer Impulsfolgefrequenz von zB. 5 kHz einen ersten Burst 15 von beispielsweise 200 Impulsen aussendet. Es folgt eine Impulslücke, deren Dauer mindestens der der innerhalb derselben auszuführenden Rechenoperationen entspricht, worauf der nächste Burst ausgesendet wird. In einem Messzyklus, der typisch eine Dauer von 0, 3 bis 1 sec hat, werden 10-50 Bursts ausgesendet. 



   Die Figur 3 veranschaulicht die einzelnen Laser-Sendeimputse   16,   die vom Lasertransmitter 1 ausgesendet werden. Die Impulse werden von verschiedenen, im Strahlengang der Sendeoptik befindlichen Objekten reflektiert. Durch die Empfangsdiode 4 wird ein mehr oder weniger stark verrauschtes Empfangssignal der   Verstärker- und Signalprozessorstufe   7 zugeleitet. In diesen Empfangssignalen erscheinen die Echos der Sendeimpulse entsprechend der   Zie) entfernung   und damit der Impulslaufzeit zeitlich versetzt, im allgemeinen stark gedämpft und vielfach auch in der Kurvenform verzerrt. Die Kurvenformänderung kann durch die Geometrie des Zieles bedingt sein, so kann eine Abstufung oder eine entsprechende Neigung der reflektierenden Fläche des Zieles zur Achse des Sendestrahles zu einer Impulsverbreiterung führen.

   Die Empfangssignale 17 werden in dem Analog-Digital-Converter mit einer Sample-Frequenz von ca. 60 MHz gesampelt. Zwischen der Impulsfolgefrequenz der Sendeimpulse 16 und der Frequenz der Sample-Pulse besteht eine relative Phasenverschiebung d =   L/n   wobei L die Periodendauer der   Samplefrequenz   und n eine ganze Zahl ist. Wird n zum Beispiel mit 5 angenommen und von einem stationärem Ziel ausgegangen, so wird das Empfangsignal von 5 aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen jeweils so zeltversetzt gesampelt, dass diese gegeneinander verkämmt sind. Dieser Vorgang wiederholt sich mit einer Periode von 5 Impulsen. 



  Die wirksame Samplefrequenz wird damit um den Faktor n, in dem obigen Beispiel, um den Faktor 5 vergrössert. Die gesampelten und gegeneinander verkämmten Echosignale werden   10   die Zellen des Datenspeichers 9 abgelegt. Für einen Burst von 200 Sendeimpulsen und einer Verkämmung entsprechend einem Faktor 5 werden in einer Zelle jeweils 40 Samplewerte aufaddiert. Da die   Rauschsignale   statistisch auftreten werden sie In bekannter Weise beim Aufaddieren der Digitalsignale gegenüber den systematisch auftretenden Nutzsignalen unterdrückt, sodass es zu einer deutlichen Verbesserung des   Signal-Rauschver-   hältnisses kommt. 

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   In den Impulslücken zwischen 2 Bursts von Sendeimpulsen wird durch den Prozessor 5 aus den im Speicher 9 abgelegten Digitalwerten mittels eines im Programmspeicher 11 abgelegten weiteren Algorithmus zum Beispiel durch Berechnung des Maximalwertes des Empfangsimpulses und Ermittlung der Laufzeit in Bezug auf den Zeitpunkt der Aussendung des Sendeimpulses 16 ein Entfernungswert ermittelt. Gleichzeitig können noch weitere Signaleigenschaften wie Signalamplitude, Signal-Rauschverhältnis und/ oder Impulsbreite des Echoimpulses berechnet werden. Diese Daten werden zusammen mit dem Messzeitpunkt des betreffenden Bursts in dem Rohdatenspeicher 12 abgelegt. Der Datenspeicher 9 kann anschlie- ssend gelöscht oder nach dem nächsten Burst mit den Daten desselben überschrieben werden. 



   In Fig. 4 wird im Einzelnen die Ermittlung dieser Daten aus den zeitdiskreten digitalisierten Echosignalen gezeigt. Aus dem Digitalsignal wird in einer Stufe 19 ein Rauschpegel berechnet, wobei in einer weiteren Stufe   20,   dem sogen. Zieldetektor aus einem   Rauschpegel-Schwellwert   und dem Digitalsignal Filterparameter ermittelt werden. 



   In dem adaptiven Filter 21 wird mittels der oa. Filterparameter aus dem Digitalsignal ein Empfangsimpulse rekonstruiert. Aus diesem kann dann zusammen mit einem Startimputs die Impulslaufzeit und damit die Zielentfernung berechnet werden (Stufe 22). Ebenso können aus diesen Werten Signalamplituden berechnet werden (Stufe   23). In weiteren   Stufen 24 bzw. 25 können schliesslich Impulsbreite und SignalRauschverhältnis ermittelt werden. Alle diese Werte werden wie oben beschrieben zusammen mit den zugehörigen Messzeitpunkten in dem Speicher 12 für die Rohdaten abgelegt, wobei pro Burst ein Datensatz generiert wird. Es versteht sich, dass es sich bei den angeführten Stufen 19 bis 25 nicht um Hardware handeln muss ; die einzelnen Rechnerstufen können vorzugsweise auch sofwaremässig realisiert werden. 



   Am Ende eines Messzyklus werden die Datensätze sämtlicher Bursts aus dem Datenspeicher ausgelesen Aus den zeitdiskreten Entfernungswerten wird zum Beispiel in Form einer Regressionsbildung aus den über einer Zeitachse veränderlichen Entfernungswerten die Zielgeschwindigkeit berechnet (Fig.   5).   Um ein Mass für die Güte dieses Wertes anzugeben, kann zusätzlich noch die Streuung der Ergebnisse der einzelnen Bursts in Bezug auf den Gesamtwert ermittelt werden. Ebenso können Gesamtwerte für Signalamplitude, Signalrauschverhältnis   und/oder Impulsbreite,   zum Beispiel durch Mittelung, berechnet werden.

   Bei der Berechnung des Gesamtgeschwindigkeitswertes kann auch eine Gewichtung der Einzelwerte vorgenommen werden, zB. in dem Sinn, dass Werte mit geringer Signalamplitude bzw. geringem Signal-   Rauschverhältnis   schwächer in der Berechnung berücksichtigt werden, als Werte die einen hohen Signalegel bzw. ein hohes Signal-Rauschverhältnis aufweisen. 



   Das erfindungsgemässe Messverfahren kann in verschiedener Weise modifiziert werden. So können etwa die Messparameter adaptiv variiert werden : zu diesem Zweck werden die Ergebnisse des bzw. der ersten Bursts benutzt, um die Parameter für die weiteren Messungen zu verändern. Wird zB. aus dem ersten Burst oder aus den ersten Impulsen dieses Bursts ein kleine Signalamplitude oder ein geringes   Signal-Rauschver-     hältnisermittelt,   so kann automatisch durch den Prozessor 5 die Zahl der Impulse pro Burst vergrössert und/ oder die Zahl der Bursts pro Messzyklus erhöht werden. Bei Anwendung dieser adaptiven Verfahren empfiehlt es sich, die Impulszahl des oder der ersten Bursts ausreichend hoch anzusetzen, sodass in jedem Fall mit ausreichender Genauigkeit ein Datensatz ermittelt werden kann.

   Bei diesen adaptiven Verfahren kann, eine gute   Signalqualität   vorausgesetzt, eine kurze Dauer des Messzyklus erzielt werden, nur unter ungünstigen Bedingungen wird die maximale Dauer des Zyklus erreicht. 



   Aus den Daten der ersten Bursts können auch sogen. Range-Gates oder Entfernungs (bzw. Zeit-) Fenster extrapoliert werden. Die Ergebnisse der folgenden Bursts werden dann nur innerhalb dieser Range-Gates akzeptiert, wodurch sich eine weitere Verbesserung der Empfindlichkeit und in weiterer Folge auch der Messgenauigkeit ergibt. 



   Schliesslich kann die Berechnung der Gesamtwerte in zwei Rechengängen erfolgen. In einem ersten Rechengang wird nach einem vorgegebenen Algorithmus ein Geschwindigkeitswert ermittelt. Es werden dann alle jene Datensätze ausgeschieden, die in Bezug auf den ersten Gesamtwert stärker streuen, als einer vorgegebenen Grenze entspricht. Diese Werte können beispielsweise durch Verwackeln des Messgerätes entstanden sein oder etwa auch dadurch, dass ein Vogel während des Messzyklus den Strahlengang passiert hat oder ein Zweig in diesen eingetaucht ist. In einem zweiten Rechengang werden diese falschen Werte unterdrückt, sodass die Genauigkeit des Messergebnisses insgesamt verbessert werden kann. 



   Schliesslich können auch fixe Zelt-bzw. Entfernungsfenster definiert werden, in welchen eine Messung unterbunden wird. Bel Verwendung von Laser-Geschwindigkeitsmessgeräten zur Überwachung des Strassenverkehrs, wird vielfach von den Behörden verlangt, dass für eine Geschwindigkeitsmessung nur Ziele in einem bestimmten Entfernungsbereich herangezogen werden. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren können entsprechende Range-Gates definiert werden, wobei ausserhalb derselben die Echosignale nicht digitalisiert oder aber nicht abgespeichert werden. 

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   In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden unmittelbar nach jedem Burst aus den   zotdiskre-   ten, digitalisierten und aufaddierten Echosignalen Empfangsimpulse rekonstruiert, welche Impulse dann in dem Speicher 12 abgelegt werden. (Vgl. hierzu Fig 6). Der Vorteil dieser Methode besteht dann, dass die anschliessende Auswertung zu einer höheren Genauigkeit führen kann. 



   Schliesslich können noch die gesamten zeitdiskreten, digitalisierten und aufaddierten Echosignale In dem Speicher 12 abgelegt werden. Es ist dann wohl eine höhere Speicherkapazität erforderlich, auf der anderen Seite bietet diese Methode zahlreiche zusätzliche Optionen. So können nach einem ersten Rechengang Range-Gates definiert werden, um   Störquellen   auszuschliessen, es können auch für sämtliche im Strahlengang des Laser-Transmitters 1 befindliche Objekte Datensätze inklusive Geschwindigkeitswerte ermittelt werden. Ferner kann mit diesem Verfahren dasjenige Ziel im Strahlengang ermittelt werden, welches die grösste Geschwindigkeit aufweist, wobei hierzu selbstverstandlich der komplette Datensatz für dieses Ziel ausgegeben werden kann. 



   In Fig. 7 sind schliesslich 2 verschiedene rekonstruierte Echoimpulse   dargestellt :   ein erster Impuls 26 stammt von einem in Bezug auf das Messsystem stationärem Ziel. Die Impulsform entspncht weitgehend der Form des Sendeimpulses. Der zweite Impuls 27 ist der rekonstruierte Echoimpuls eines relativ zum Messgerät schnell bewegten Objektes. Der Impuls ist deutlich verbreitert, wodurch die Ermittlung des Maximalwertes erschwert wird. 



   Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass aus den Daten des oder der ersten Bursts ein Geschwindigkeitswert ermittelt wird. Aus dieser Geschwindigkeit, der Form der Sendeimpulse und der Dauer eines Bursts kann ein Musterimpuls berechnet werden. Dieser Mustenmpuls wird rechnerisch in das Empfangssignal eingepasst und damit der dem Maximum des Sendeimpuls entsprechende Wert definiert. 



  Es ist also auch unter diesen Umständen möglich, eine exakte   Laufzeitbestimmung. durchzuführen.   



   Bei bestimmten Zielen, und zwar bei Zielen die eine deutliche Stufe aufweisen, wie zB.   LKW-Aufflauten   kannes vorkommen, dass die   Messkeule   beide Flächen der Stufe erfasst. Ist der Abstand dieser bel den Flächen innerhalb der räumlichen Ausdehnung der Sendepulse so erhält man einen verzerrten und stark verbreiterten Empfangsimpuls, wobei die Impulsverbreiterung nicht mit der Geschwindigkeit korreliert. Beim Schwenken des Messgerätes über eine solche Kante oder Stufe eines könnte durch den dann ermittelten Sprung in den gemessenen Entfernungswerten ein falscher Geschwindigkeitswert ermittelt werde.

   Eine   Möglichkeit   diese in Fachkreisen   als"Stufeneffekt"bezeichnete   Erscheinung auszuschalten besteht die   Empfangsimpulse   durch den Prozessor 5 auf solche, abnorme und nicht auf die Geschwindigkeit des Zieles zurückzuführende Impulsverbreiterungen zu überprüft. Wird eine solche Impulsverbreiterung festgestellt, wird das Ergebnis eines Bursts bzw. des gesamten Messzyklus verworfen und es wird gegebenenfalls kein Messergebnis angezeigt. 



  

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Opto-elektronisches Messverfahren, bei welcher eine Sendeeinrichtung während eines Messzyklus eine Folge optischer Impulse in definierten Zeitabständen aussendet, wobei eine Empfangseinrichtung, die von Im Strahlengang der Sendeeinrichtung befindlichen Zielobjekten reflektierte Signale empfängt. welche Empfangssignale in einer Signalverarbeitungsstufe verstärkt, eventuell umgeformt und digital- siert werden, wobei die einzelnen Samples eines digitalisierten Empfangssignales in Zellen eines elektronischen Speichers abgelegt und die Sampies weiterer digitalisierter Empfangssignale in diesen Speicherzellen phasengleich oder mit einem definierten Phasenversatz in Bezug auf die Sendeimpulse aufaddiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgesandten Impulsfolgen in eine Vielzahl von Impulspaketen oder sogen. "Bursts" unterteilt sind, wobei diese Bursts durch Impulslücken getrennt sind und in einem elektronischen Rechner mittels definierter Algorithmen jeweils aus den zeitdiskreten, digitalisierten und aufaddierten Empfangssignalen der Impulse jedes Bursts ein einem Zielobjekt zugeordneter Empfangs) mpu) s ermittett und aus der Laufzeit dieses rekonstruierten Empfangsimpulses in Bezug auf einen zugehörigen Startimpuls ein Entfernungswert berechnet wird, wobei am Ende eines Messzyklus aus der Vielzahl der Entfernungswer- te und den zugehörigen Messzeitpunkten ein Geschwindigkeitswert für ein Zielobjekt berechnet, ausge- geben und/oder angezeigt wird. 2. Opto-elektronisches Messverfahren, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Burst aus 5-500, vorzugsweise 200 Impulsen besteht, wobei ein Messzyklus von zB. 0, 3-1 sec, vorzugsweise 10-50 Bursts umfasst. <Desc/Clms Page number 5>

   3. Opto-elektronisches Messverfahren, nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sende-Impulsfolgefrequenz und der Samplefrequenz eine relative Phasenverschiebung von d = Un EMI5.1 Periodendauer der Samplefrequenz bedeuten, sodass Samples der digitalisierten Empfangssignale gegeneinander mit einer Periode von n verkämmt sind und die wirksame Sampiefrequenz um den Faktor n vergrössert wobei In absoluten Werten vorzugsweise die Sendeimpulse In ihrer Phasenlage verschoben werden.

   4. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die impuisw ! ederho ! rate in an sich bekannter Welse 0, 5-9 kHz, vorzugsweise 5 kHz beträgt.

   5. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der vorhergehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass wahrend der Impulslücken zwischen zwei Bursts in dem elektronischen Rechner mittels definierter Algorithmen jeweils aus den zeitdiskreten. digitalisierten und aufaddierten Empfangssignalen der Impulse des vorhergehenden Bursts ein einem Zielobjekt zugeordneter Empfangsimpuls ermittelt und aus der Laufzeit dieses rekonstruierten Empfangsimpulses in Bezug aufden zugehörigen Startimpuls ein Entfernungswert berechnet und in einem Speicher abgelegt wobei am Ende des Messzyklus diese Entfernungswerte aus dem Speicher ausgelesen werden und aus der Vielzahl dieser Werte und den zugehörigen Messzeitpunkten ein Geschwindigkeitswert für ein Zielobjekt berechnet, ausgegeben und/ oder angezeigt wird.

   6. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass wahrend der Impulslücken zwischen zwei Bursts In dem elektronischen Rechner mittels definierter Algorithmen jeweils aus den zeitdiskreten, digitalisierten und aufaddierten Empfangssignalen der Impulse des vorhergehenden Bursts ein einem Zielobjekt zugeordneter Empfangsimpuls ermittelt und und in einem Speicher abgelegt wobei am Ende des Messzyklus diese Impulse aus dem Speicher ausgelesen werden und aus der Vielzahl dieser rekonstruierten Impulse und den zugehörigen Messzeit- punkten ein Geschwindigkeitswert für ein Zielobjekt berechnet, ausgegeben und/oder angezeigt wird.

   7. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nach Aussenden eines Bursts die vollständigen, zeitdiskreten, digitalisierten und aufaddierten Empfangssignale in einem Speicher abgelegt werden, wobei am Ende des Messzyklus diese Empfangs- signale aus dem Speicher ausgelesen werden und aus der Vielzahl dieser Empfangssignale jeweils Empfangsimpulse rekonstruiert werden, wobei aus diesen und den zugehörigen Messzeitpunkten in einem ersten Rechengang der Geschwindigkeitswert für das Zielobjekt berechnet wird, das in den Empfangssignalen die maximale Amplitude des Impulsmaximums aufweist.

   Opto-elektronisches Messverfahren, nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fenster von Speicheradressen, welche Entfernungswerten entsprechen, definierbar ist, innerhalb welchem Sampies der Empfangssignale zur Auswertung herangezogen werden und ein solches Fenster gegebenenfalls auch nach der ersten Auswertung definiert werden kann wobei in einem weiteren Rechengang ein korrigierter Geschwindigkeitswert ermittelt wird.

   9. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 7oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in weiteren Rechengängen Geschwindigkeitswerte weiterer im Strahlengang der Sendeeinrichtung befindlicher Objekte berechnet werden, wobei gegebenenfalls die Geschwindigkeit des schnellsten im Strahlengang der Sendeeinrichtung befindlichen Objektes ermittelt wird und zwar unabhängig von der <Desc/Clms Page number 6> zugehörigen Signalamplitude.

   10. Opto-elektronlsches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Range- bzw. Zeitfenster m Bezug auf den Startimpuls definierbar ist, innerhalb welchem das Empfangssignal gesampelt wird bzw. die Samples gespeichert werden, sodass die Messung In be- stimmten Entfernungsbereichen unterdrückt werden kann.

   11. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ersten Bursts ein den Geschwindigkeits-und/oder Entfernungswerten angepasstes Range-bzw. Zeitfenster extrapoliert wird, innerhalb welchem das Empfangssignal gesampelt wird bzw. die Sampies gespeichert werden, sodass die Messungen in anderen Entfernungsbereichen unterdrückt werden können.

   12. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Entfernungswerten weitere Werte wie Signalamplitude, Signal-/Rauschverhältnis und/oder statistische, dass Werte wie Streuung bzw. Sigma-Werte berechnet werden.

   13. Opto-elektronisches Messverfahren, nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet aus dem Empfangssignal des bzw. der ersten Bursts die Signalamplitude bzw. das Signal-/Rauschver- hältnis ermittelt wird und die Impulszahl pro Burst bei den folgenden Bursts als Funktion dieser Werte verändert wird, in dem Sinn, dass bei grossen Signalamplituden bzw. Signalrauschverhältnissen die Zahl der Impulse pro Burst und damit die Zeitdauer eines Messzyklus reduziert wird, bei kleinen Signalampti- tuden bzw. Signal-/Rauschverhältnissen die Zahl der Impulse pro Burst erhöht wird, wobei gegebenen- falls die Empfangssignale der Bursts, welche noch die geringere Impulszahl/Burst aufgewiesen haben, für die Ermittlung des Geschwindigkeitswertes ausgeschieden werden.

   14. Opto-elektronisches Messverfahren, nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet bei adapter Wahl der Anzahl der Sendeimpulse pro Burst der bzw. die ersten Bursts eines Messzyklus eine überdurchschnittlich grosse Impulszahl aufweisen, sodass auch unter ungünstigen Bedingungen eine Zielentfernung bestimmbar ist, um daraus abgeleitet für die folgenden Messvorgänge die Parameter sowie gegebenenfalls ein Rangegate bzw. Fenster in geeigneter Weise bestimmen zu können.

   15. Opto-elektronisches Messverfahren, nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Empfangssignal. der ersten Bursts die Signaleigenschaft, wie Entfernungswert. Signalamplitu- de bzw. das Signal-/Rauschverhältnis ermittelt wird und die Anzahl der Bursts pro Messzyklus als Funktion dieser Signaleigenschaft verändert wird, in dem Sinn, dass bei grossen Entfernungswerten, grossen Signalamplituden bzw. Signa) rauschvemä) tnissen und/oder kie'nen Messwertstreuungen d e Zahl der Bursts pro Messzyklus vermindert wird und damit die Zeitdauer eines solchen reduziert wird, bel kleinen Entfernugswerten und/oder kleinen Signalamplituden bzw. Signal-/Rauschverhältnissen und oder grossen Messwertstreuungen die Zahl der Bursts pro MeBzyklus erhöht wird.

   16. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Geschwindigkeitswertes in mindestens 2 Rechengängen erfolgt, wobei im ersten Rechengang ein erster Mittelwert berechnet wird und Ergebnisse einzelner Bursts, die gegenüber diesem ersten Mittelwert um einen Wert abweichen, der grösser ist als ein vorgegebener, gegebenen- falls einstellbarer Schwellwert ausgeschieden und in der anschliessenden Berechnung eines zweiten Mittelwertes nicht berücksichtigt werden.

   17. Opto-elektronisches Messverfahren, nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass aus den digitalisierten und aufaddierten Empfangssignalen zumindest der ersten beiden Bursts Emp- <Desc/Clms Page number 7> fangsimpulse rekonstruiert und in Verbindung mit den zugehörigen Startimpulsen und Messzeltpunk1en ein Geschwindigkeitswert ermittelt wird, welcher bei der Auswertung der digitalisierten und aufaddierten Empfangsimpulse der folgenden Bursts zur Kompensation der Verbreiterung der Impulse bel hohen Objektgeschwindigkeiten herangezogen wird, sodass auch In diesen Fällen ein scharfes Impulsmaximum für die weitere Auswertung zur Verfügung steht wobei gegebenenfalls die Empfangssignale der Bursts,

   bei deren Auswertung keine Kompensation der Impulsverbreiterung durchgeführt worden ist für die Ermittlung des Geschwindigkeitswertes ausgeschieden werden.

   18. Opto-elek1ronlsches Messverfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rekonstruierten Empfangsimpulse auf abnorme Impulsverbreiterung zufolge des sogen."Stufenef- fekts" überprüft werden, wobei bei Feststellung eines solchen verbreiterten Empfangsimpulses das Ergebnis dieses Bursts bzw. dieses Messzyklus annulliert und gegebenenfalls die Anzeige und oder Ausgabe eines Geschwindigkeitswertes unterdrückt wird.