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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsmeßvorrichtung, die eine elektromagnetische Welle
verwendet, die in Übereinstimmung
mit einem Pseudozufallrauschcode moduliert ist.
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Eine
Abstandsmeßvorrichtung
eines Streuspektrumtyps im Stand der Technik, welche in ein Kraftfahrzeug
eingebaut ist, mißt
den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorderhalb vorhandenen
Zielobjekt, wie zum Beispiel einem vorausfahrenden Fahrzeug, unter
Verwendung einer elektromagnetischen Welle, die in Übereinstimmung mit
einem Pseudozufallrauschcode bzw. einem PN-Code moduliert ist. Genauer
gesagt, wird ein Strahl einer elektromagnetischen Welle, dessen
Amplitude in Übereinstimmung
mit einem PN-Code einer vorbestimmten Bitlänge bzw. einer vorbestimmten Splitterlänge moduliert
ist, in eine Vorwärtsrichtung bezüglich der
Karosserie des eigenen Fahrzeugs abgegeben. Ein Augenblick des Sendens
der PN-Codes mit der elektromagnetischen Welle wird gespeichert.
Die Vorrichtung im Stand der Technik empfängt eine Echowelle, die durch
Reflexion des vorwärts
gerichteten Strahls der elektromagnetischen Welle an einem vorderhalb
vorhandenen Zielobjekt bewirkt wird. Der empfangene Echostrahl wird
zu einem entsprechenden elektrischen Signal gewandelt. Das dem Echostrahl
entsprechende elektrische Signal wird zu einem zweipegeligen elektrischen
Echosignal digitalisiert. Ein Berechnen wird bezüglich dem Wert der Korrelation
zwischen dem zweipegeligen elektrischen Echosignal und dem PN-Code
durchgeführt, der
für die
Modulation der gesendeten elektromagnetischen Welle verwendet wird.
Ein Augenblick, zu welchem die berechneten Korrelationswerte eine Spitze
aufweisen, wird als ein Augenblick des Empfangens des PN-Codes erfaßt, der
in dem Echostrahl enthalten ist. Die Vorrichtung im Stand der Technik berechnet
den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhandenen
Zielobjekt aus dem Zeitintervall zwischen dem Augenblick des Sendens
des PN-Codes und dem Augenblick des Empfangens von diesem und ebenso
aus der Geschwindigkeit der elektromagnetischen Welle.
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Ein
Beispiel der elektromagnetischen Welle ist Licht, das aus einer
Laserdiode abgegeben wird. Im allgemeinen ist die Lebensdauer einer
Laserdiode umgekehrt proportional zu der zweiten Potenz der Gesamtzeit,
für welche
die Laserdiode aktiv ist.
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Aufeinanderfolgende
Bits bzw. Splitter von ”1” und aufeinanderfolgende
Bits von ”0” in dem PN-Code
bewirken, daß sich
das PN-Code-Frequenzspektrum zu einer Niederfrequenzseite ausdehnt.
Eine derartige Spektrumsausdehnung zu einer Niederfrequenzseite
neigt dazu, das dem Echostrahl entsprechende elektrische Signal
bei einer niedrigen Frequenz schwanken zu lassen. Die Niederfrequenzschwankung
verringert die Genauigkeit eines Digitalisierens des dem Echostrahl
entsprechenden elektrischen Signals zu dem zweipegeligen elektrischen
Echosignal und ebenso die Genauigkeit der berechneten Korrelation
zwischen dem zweipegeligen elektrischen Echosignal und dem PN-Code,
der für
die Modulation der gesendeten elektromagnetischen Welle verwendet
wird.
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Die
US 6 218 982 B1 offenbart
eine Abstandsmeßvorrichtung,
in welcher ein Pseudozufallrauschcode synchronisiert zu einem Referenztaktsignal
erzeugt wird. Eine erste vorwärts
gerichtete elektromagnetische Welle wird als Reaktion auf den Pseudozufallrauschcode
gesendet. Eine erste Echowelle, welche durch Reflexion der ersten vorwärts gerichteten
elektromagnetischen Welle an einem Objekt bewirkt wird, wird empfangen.
Die empfangene erste Echowelle wird zu einem binären Signal gewandelt. Ein Wert
einer Korrelation zwischen dem binären Signal und dem Pseudozufallrauschcode
wird wiederholt mit einer vorbestimmten Periode berechnet, die eine
synchronisierte Beziehung zu dem Referenztaktsignal aufweist. Ein
Zeitintervall, das von der ersten vorwärts gerichteten elektromagnetischen Welle
und der ersten Echowelle benötigt
wird, um zu dem Objekt zu gehen und von dem Objekt weg zu gehen,
wird als Reaktion auf einen Zeitpunkt gemessen, zu welchem der berechnete
Korrelationswert eine Spitze aufweist. Dann wird eine zweite vorwärts gerichtete
elektromagnetische Welle als Reaktion auf ein gesendetes Pulssignal
gesendet. Eine zweite Echowelle, die sich auf die zweite vorwärts gerichtete elektromagnetische
Welle bezieht, wird empfangen. Die zweite Echowelle wird zu einem
Empfangspulssignal gewandelt. Eine Verzögerungsschaltung verzögert das
gesendete Pulssignal um eine Verzögerungszeit, die dem gemessenen
Zeitintervall entspricht, um ein verzögertes gesendetes Pulssignal
zu erzeugen. Eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Pulssignal
und dem verzögerten
gesendeten Pulssignal wird mit einer Auflösung gemessen, die höher als
eine Auflösung
ist, die der vorbestimmten Periode der Korrelationswertberechnung
entspricht. Ein Abstand zu dem Objekt wird auf der Grundlage des
gemessenen Zeitintervalls und der gemessenen Phasendifferenz berechnet.
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Die
DE 199 52 552 A1 betrifft
eine Abstandsmeßvorrichtung,
welche eine Sendevorrichtung zum Senden einer vorwärts gerichteten
elektromagnetischen Welle beinhaltet. Eine Empfangsvorrichtung arbeitet
zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion der vorwärts gerichteten
Echowelle an einem Objekt bewirkt wird, und zum wandeln der empfangenen
Echowelle zu einem ersten empfangenen Signal. Eine Streuwellenerfassungsvorrichtung
arbeitet zum Erfassen einer Streuwelle, die die Empfangsvorrichtung
erreicht, und durch Reflexion der vorwärts gerichteten elektromagnetischen
Welle an einem Hindernis bewirkt wird, welche vor der Reflexion
der vorwärts
gerichteten elektromagnetischen Welle an dem Objekt auftritt. Eine
Löschsignalerzeugungsvorrichtung
arbeitet zum Erzeugen eines Löschsignals,
um eine einer Streuwelle entsprechende Komponente des ersten empfangenen
Signals, das von der Empfangsvorrichtung erzeugt wird, als Reaktion
auf die Streuwelle zu löschen,
die von der Streuwellenerfassungsvorrichtung erfaßt wird.
Eine Streuwellenlöschvorrichtung
arbeitet zum Entfernen der der Streuwelle entsprechenden Komponente
aus dem ersten empfangenen Signal als Reaktion auf das Löschsignal,
das von der Löschsignalerzeugungsvorrichtung
erzeugt wird, um das erste empfangene Signal zu einem zweiten empfangenen
Signal zu ändern.
Eine Abstandsberechnungsvorrichtung, die auf das zweite empfangene
Signal reagiert, arbeitet zum Messen eines Zeitintervalls zwischen
einem Augenblick des Sendens der vorwärts gerichteten elektromagnetischen
Welle durch die Sendevorrichtung und einem Augenblick des Empfangens
der Echowelle durch die Empfangsvorrichtung und zum Berechnen eines
Abstands zu dem Objekt auf der Grundlage des gemessenen Zeitintervalls.
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Die
JP 60 102 015 A offenbart
erste und zweite Vorrichtungen, von denen jede zum Erzeugen eines
Pseudozufallrauschcodes bzw. PN-Codes ist. Die erste Vorrichtung
in der
JP 60 102 015
A beinhaltet eine Rückkopplungsschaltung,
die ein n-stufiges Schieberegister und Halbaddierer aufweist. Das n-stufige
Schieberegister und die Halbaddierer sind in einer geschlossenen
Schleife verbunden. Die Halbaddierer sind jeweils ausgewählten aus
den Stufen des n-stufigen Schieberegisters zugewiesen. Der erste
Halbaddierer führt
eine Halbaddition zwischen dem Ausgangssignal aus der letzten Stufe
des n-stufigen Schieberegisters und dem Ausgangssignal aus der zugewiesenen
Stufe des n-stufigen Schieberegisters aus, welches der letzten Stufe
von diesem vorangeht. Jeder der zweiten und späteren Halbaddierer führt eine
Halbaddition zwischen dem Ausgangssignal aus dem unmittelbar vorangehenden
Halbaddierer und dem Ausgangssignal aus der zugewiesenen Stufe des
n-stufigen Schieberegisters aus. Das Ausgangssignal aus dem letzten
Halbaddierer wird in die erste Stufe des n-stufigen Schieberegisters
eingegeben. Ein (m + 1)-stufiges Schieberegister ist mit dem Ausgangsanschluß des n-stufigen
Schieberegisters verbunden. Das (m + 1)-Schieberegister besteht
aus D-Flipflops, die in Reihe geschaltet sind. Eine UND-Schaltung
führt eine
UND-Verknüpfung zwischen
den Ausgangssignalen aus den D-Flipflops aus.
Das Ausgangssignal aus der UND-Schaltung wird an einen ersten Eingangsanschluß einer ODER-Schaltung
angelegt. Ein Rücksetzsignal
wird an einen zweiten Eingangsanschluß der ODER-Schaltung angelegt.
Das Rücksetzsignal
wird ebenso an die Stufen des n-stufigen Schieberegisters angelegt.
Der Ausgangsanschluß der ODER-Schaltung ist mit
den Rücksetzanschlüssen der
D-Flipflops verbunden. Das n-stufige Schieberegister und das (m
+ 1)-Schieberegister
werden von einem gemeinsamen Taktsignal angesteuert. Das Ausgangssignal
aus der ersten Stufe des (m + 1)-stufigen Schieberegisters wird
als ein Ausgangs-PN-Code
verwendet. Wenn alle Ausgangssignale aus den Stufen des (m + 1)-stufigen
Schieberegisters ”1” werden,
setzt die UND-Schaltung die D-Flipflops zu Zuständen zurück, die ”0” entsprechen. Demgemäß wird in
dem Ausgangs-PN-Code ein Bit bzw. ein Splitter, das unmittelbar ”m” aufeinanderfolgenden
Bits (Chips) von ”1” folgt,
immer auf ”0” eingestellt.
Anders ausgedrückt,
können ”m” aufeinanderfolgende
Bits von ”1” auftreten,
während
gesperrt wird, daß (m
+ 1) aufeinanderfolgende Bits von ”1” auftreten. Das erste D-Flipflop
wirkt als ein Invertierer zum Ändern
eines Bits von ”1” zu einem
Bit von ”0”.
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Die
zweite Vorrichtung in der
JP
60 102 015 A ist gegenüber
der ersten Vorrichtung in dieser verbessert. Die zweite Vorrichtung
in der
JP 60 102 015 A erfaßt nicht
nur, wenn alle der Ausgangssignale aus den Stufen des (m + 1)-stufigen
Schieberegisters ”1” werden,
sondern ebenso, wenn alle Ausgangssignale aus den Stufen des (m
+ 1)-stufigen Schieberegisters ”0” werden.
Das Erfassen von aufeinanderfolgenden Bits bzw. Splittern von ”1” oder ”0” wird verwendet,
um die folgenden Betriebsschritte durchzuführen. In dem Ausgangs-PN-Code
wird ein Bit, das unmittelbar ”m” aufeinanderfolgenden
Bits von ”1” folgt,
immer auf ”0” eingestellt.
Andererseits wird ein Bit, das unmittelbar ”m” aufeinanderfolgenden Bits von ”1” folgt,
immer auf ”1” eingestellt.
Daher wird in dem Ausgangs-PN-Code
die Anzahl von aufeinanderfolgenden Bits von ”1” und ebenso die Anzahl von aufeinanderfolgenden
Bits von ”0” auf ”m” oder weniger
beschränkt.
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Die
JP 07 321 611 A offenbart
eine PN-Code-Erzeugungsschaltung, die einen Zähler, einen ROM, eine Codelängenerfassungsvorrichtung
und einen Schalter beinhaltet. Der ROM ist in Segmente geteilt,
welche jeweils unterschiedliche n-Bit- bzw. n-Splitter-PN-Code-Signale
speichern. Hierbei bezeichnet ”n” eine vorbestimmte
Anzahl, die eine PN-Codelänge
anzeigt. In jedem der ROM-Segmente
sind ”n” Bits bzw.
Splitter, die das betreffende PN-Codesignal zusammensetzen, an jeweiligen
unterschiedlichen Adressen angeordnet. Der Zähler zählt jeden Puls eines Codesignals
und gibt ein Signal aus, das die gezählte Pulsanzahl darstellt.
Die Codelängenerfassungsvorrichtung
reagiert auf das Ausgangssignal aus dem Zähler. Genauer gesagt gibt die
Codelängenerfassungsvorrichtung
ein Rücksetzsignal
zu dem Zähler
aus, wenn die gezählte Pulsanzahl,
die durch das Ausgangssignal aus dem Zähler dargestellt ist, die PN-Code-Längenanzahl ”n” erreicht.
Das Ausgangssignal aus dem Zähler
wird als ein Adressensignal an die ROM-Segmente angelegt. Demgemäß geben
die jeweiligen ROM-Segmente die PN-Codesignale aus. Der Schalter,
welcher den ROM-Segmenten folgt, wählt eines aus den PN-Codesignalen
als ein letztes PN-Codesignal aus.
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Es
ist demgemäß eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Abstandsmeßvorrichtung
zu schaffen, die eine elektromagnetische Welle verwendet, die in Übereinstimmung
mit einem Pseudozufallrauschcode moduliert ist.
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Diese
Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1, 5 und 6 angegebenen
Abstandsmessvorrichtungen gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen,
die eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle,
welche eingerichtet ist zum Erzeugen und Senden einer elektromagnetischen
Welle; eine Codeerzeugungseinrichtung, welche eingerichtet ist zum
Erzeugen eines Pseudozufallrauschcodes, der eine Folge einer vorbestimmten Anzahl
von Splittern aufweist, von denen jeder in einem von ersten und
zweiten Logikzuständen
ist, die sich voneinander unterscheiden; eine Coderüberwachungseinrichtung,
welche eingerichtet ist zum Erfassen mindestens einer im voraus
eingestellten Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern in dem ersten
Logikzustand in dem Pseudozufallrauschcode, der von der Codeerzeugungseinrichtung
erzeugt wird, und zum Ändern
mindestens eines aus der erfaßten
im voraus eingestellten Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern
zu dem zweiten Logikzustand, um den Pseudozufallrauschcode zu einem
Sendesignal zu wandeln; eine Ansteuereinrichtung, welche eingerichtet
ist zum Aktivieren und Deaktivieren der Einrichtung zum Erzeugen
einer elektromagnetischen Welle, um die elektromagnetische Welle
im Ansprechen auf das Sendesignal zu modulieren, das von der Coderüberwachungseinrichtung
erzeugt wird; eine Empfangseinrichtung, welche eingerichtet ist
zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion der elektromagnetischen
Welle, die von der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle
erzeugt wird und von der Ansteuereinrichtung moduliert wird, an
einem Objekt bewirkt wird, und zum Wandeln der empfangenen Echowelle
zu einem empfangenen Signal; eine Korrelationsberechnungseinrichtung,
welche eingerichtet ist zum Berechnen einer Korrelation zwischen
dem empfangenen Signal, das von der Empfangseinrichtung erzeugt
wird, und dem Sendesignal, das von der Ansteuereinrichtung verwendet
wird; und eine Abstandsmesseinrichtung, welche eingerichtet ist
zum Erfassen eines Augenblicks, zu welchem die Korrelation, die
von der Korrelationsberechnungseinrichtung berechnet wird, eine
Spitze aufweist, und zum Berechnen eines Abstands zu dem Objekt
aus dem erfaßten
Augenblick aufweist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf ihrem ersten
Aspekt beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei
die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ein
Lichtabgabeelement beinhaltet und die Ansteuereinrichtung das Lichtabgabeelement
aktiviert, um ein Erzeugen von Licht zuzulassen, wenn das Sendesignal
einen Logikzustand annimmt, der dem ersten Logikzustand entspricht,
und das Lichtabgabeelement deaktiviert, um ein Erzeugen des Lichts
zu sperren, wenn das Sendesignal einen Logikzustand annimmt, der
dem zweiten Logikzustand entspricht.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf ihrem ersten
Aspekt beruht, wird eine Ab standsmeßvorrichtung geschaffen, wobei
die Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen
Welle aktiviert, um ein Erzeugen der elektromagnetischen Welle zuzulassen,
wenn das Sendesignal einen Logikzustand annimmt, der dem ersten
Logikzustand entspricht, und die Einrichtung zum Erzeugen einer
elektromagnetischen Welle deaktiviert, um ein Erzeugen der elektromagnetischen
Welle zu sperren, wenn das Sendesignal einen Logikzustand annimmt,
der dem zweiten Logikzustand entspricht.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf ihrem ersten
Aspekt beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei
die Codeüberwachungseinrichtung
eine Einrichtung zum Erfassen mindestens einer gegebenen Anzahl
von aufeinanderfolgenden Splittern in dem zweiten Logikzustand in
dem Pseudozufallrauschcode, der von der Codeerzeugungseinrichtung
erzeugt wird, und zum Ändern
mindestens eines aus der erfaßten
gegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern zu dem ersten
Logikzustand, um den Pseudozufallrauschcode zu dem Sendesignal zu
wandeln, aufweist.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen,
die eine erste Einrichtung, welche eingerichtet ist zum Erzeugen
eines ersten Pseudozufallrauschcodes, der eine Anzahl von Splittern
aufweist, von denen jeder in einem von ersten und zweiten Logikzuständen ist,
die sich voneinander unterscheiden; eine zweite Einrichtung, welche
eingerichtet ist zum Erfassen einer im voraus eingestellten Anzahl von
aufeinanderfolgenden Splittern in dem ersten Logikzustand in dem
ersten Pseudozufallrauschcode, der von der ersten Einrichtung erzeugt
wird, und zum Ändern
mindestens eines aus der erfaßten
im voraus eingestellten Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern
zu dem zweiten Logikzustand, um den ersten Pseudozufallrauschcode
zu ei nem zweiten Pseudozufallrauschcode zu wandeln; und eine dritte
Einrichtung, welche eingerichtet ist zum Abgeben einer elektromagnetischen
Welle im Ansprechen auf den zweiten Pseudozufallrauschcode, der
von der zweiten Einrichtung erzeugt wird, aufweist.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung
geschaffen, die eine erste Einrichtung, welche eingerichtet ist
zum Erzeugen eines ersten Pseudozufallrauschcodes, der eine Folge
von Splittern aufweist, von denen jeder in einem von ersten und
zweiten Logikzuständen
ist, die sich voneinander unterscheiden; eine zweite Einrichtung,
welche eingerichtet ist zum Erfassen einer im voraus eingestellten
Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern in dem ersten Logikzustand
in dem ersten Pseudozufallrauschcode, der von der ersten Einrichtung
erzeugt wird, und zum Ändern
mindestens eines aus der erfaßten im
voraus eingestellten Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern zu
dem zweiten Logikzustand, um den ersten Pseudozufallrauschcode zu
einem zweiten Pseudozufallrauschcode zu wandeln; eine dritte Einrichtung,
welche eingerichtet ist zum Erfassen einer gegebenen Anzahl von
aufeinanderfolgenden Splittern in dem zweiten Logikzustand in dem
zweiten Pseudozufallrauschcode, der von der zweiten Einrichtung
erzeugt wird, und zum Wandeln mindestens eines aus der erfaßten gegebenen
Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern zu dem ersten Logikzustand,
um den zweiten Pseudozufallrauschcode zu einem dritten Pseudozufallrauschcode
zu wandeln; und eine vierte Einrichtung, welche eingerichtet ist zum
Abgeben einer elektromagnetischen Welle im Ansprechen auf den dritten
Pseudozufallrauschcode, der von der dritten Einrichtung erzeugt
wird, aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild einer Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Darstellung eines Beispiels der Zustände von Splittern, die ein
Ausgangssignal einer PN-Code-Erzeugungsvorrichtung
in 1 zusammensetzen, und eines Beispiels der Zustände von Splittern,
die ein Ausgangssignal einer Überwachungsvorrichtung
in 1 zusammensetzen;
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3 ein
Blockschaltbild der Überwachungsvorrichtung
in 1;
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4 eine
Zeitbereitdarstellung von Signalen in der Überwachungsvorrichtung in 3;
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5 ein
Blockschaltbild einer Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Darstellung eines Beispiels der Zustände von Splittern, die ein
Ausgangssignal einer PN-Code-Erzeugungsvorrichtung
in 5 zusammensetzen, und eines Beispiels der Zustände von Splittern,
die ein Ausgangssignal einer Überwachungsvorrichtung
in 5 zusammensetzen;
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7 ein
Blockschaltbild eines ersten Beispiels der Überwachungsvorrichtung in 5;
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8 eine
Zeitbereitdarstellung von Signalen in der Überwachungsvorrichtung in 5;
und
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9 ein
Blockschaltbild eines zweiten Beispiels der Überwachungsvorrichtung in 5.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
eine Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung in 1 ist
in ein Fahrzeug bzw. ein eigenes Fahrzeug eingebaut. Die Vorrichtung
in 1 mißt
den Abstand von dem eigenen Fahrzeug zu einem Objekt. Das Objekt
ist zum Beispiel ein Hindernis bezüglich des eigenen Fahrzeugs
oder ein Fahrzeug, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt.
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Die
Vorrichtung in 1 beinhaltet einen Lichtabgabeabschnitt 2,
welcher als eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetische
Welle wirkt. Der Lichtabgabeabschnitt 2 weist ein Lichtabgabeelement
auf, das eine Laserdiode LD verwendet. Die Laserdiode LD kann einen
vorwärts
gerichteten Laserstrahl, wie es von dem eigenen Fahrzeug gesehen
wird, abgeben. Eine Laserdiodenansteuerschaltung 4 aktiviert
und deaktiviert die Laserdiode LD selektiv, um dadurch selektiv
das Abgeben (das Erzeugen) des vorwärts gerichteten Laserstrahls
aus dieser zuzulassen und zu sperren.
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Die
Laserdiodenansteuerschaltung 4 empfängt ein Sendesignal aus einem
Sendesignalerzeugungsabschnitt 10. Das Sendesignal weist
eine binäre
Form oder eine zweipegelige Form auf und weist einen Pulszug auf.
Das Sendesignal ist mit einem Betriebstaktsignal CK synchronisiert,
das eine vorbestimmte Periode aufweist. Die Laserdiodenansteuerschaltung 4 aktiviert
und deaktiviert die Laserdiode LD als Reaktion auf das Sendesignal,
so daß die
Laserdiode LD Pulslaserlicht abgibt. Genauer gesagt aktiviert die
Laserdiodenansteuerschaltung 4 die Laserdiode LD, wenn
sich das Sendesignal in seinem Hochpegelzustand bzw. seinem Logikzustand
von ”1” befindet,
und daher gibt die Laserdiode LD Laserlicht ab. Wenn sich das Sendesignal
an seinem Niederpegelzustand bzw. seinem Logikzustand von ”0” befindet,
deaktiviert die Laserdiodenansteuerschaltung 4 die Laserdiode
LD, so daß die
Laserdiode LD kein Laserlicht abgibt. Demgemäß weist der vorwärts gerichtete
Laserstrahl, der aus der Laserdiode LD abgegeben wird, einen Pulszug
auf, welcher sich in Übereinstimmung
mit dem Pulszug in dem Sendesignal aus einer Amplitudenmodulation
bzw. Intensitätsmodulation
ergibt.
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Der
Sendesignalerzeugungsabschnitt 10 beinhaltet eine PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 und eine Überwachungsvorrichtung 8.
Die PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 erzeugt einen Pseudozufallrauschcode
bzw. einen Pseudozufallrauschcode bzw. einen PN-Code und gibt diesen
aus, wenn sie ein Signal empfängt,
das eine Sendeanforderung von einem Mikrocomputer 20 darstellt.
Der erzeugte PN-Code besteht aus einer Folge einer vorbestimmten
Anzahl von Splittern bzw. Bits. Die Überwachungsvorrichtung 8 empfängt den
PN-Code aus der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6. Die Überwachungsvorrichtung 8 erzeugt
das Sendesignal als Reaktion auf den PN-Code, während der PN-Code überwacht
wird. Die Überwachungsvorrichtung 8 gibt das
Sendesignal zu der Laserdiodenansteuerschaltung 4 aus.
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Die
Vorrichtung in 1 beinhaltet einen Lichtempfangsabschnitt 12,
welcher als eine Einrichtung zum Empfangen einer elektromagnetischen Welle
wirkt. Der Lichtempfangsabschnitt 12 weist ein Lichtempfangselement
auf, das eine Photodiode PD verwendet. Die Photodiode PD ist über einen
Stromerfassungswiderstand in einem in Rückwärtsrichtung vorgespannten Zustand
mit einer Energiever sorgungsleistung verbunden. Dem Lichtempfangsabschnitt 12 folgen
aufeinanderfolgend ein Verstärker 14 und
ein Vergleicher 16.
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In
dem Fall, in dem ein Objekt in einen bestimmten Vorwärtsbereich,
wie es von dem eigenen Fahrzeug aus gesehen wird, vorhanden ist,
trifft der vorwärts
gerichtete Laserstrahl das Objekt, bevor er mindestens teilweise
von diesem reflektiert wird. Ein Abschnitt des reflektierten Laserstrahls
kehrt zu der Vorrichtung in 1 als ein
Echolaserstrahl zurück. Insbesondere
fällt der
Echolaserstrahl auf die Photodiode PD ein. Die Photodiode PD und
der andere Teil des Lichtempfangsabschnitts 12 wandeln
den Echolaserstrahl zu einem entsprechendem elektrischen Signal
bzw. einem Echosignal. Der Lichtempfangsabschnitt 12 gibt
das elektrische Signal zu dem Verstärker 14 aus. Der Verstärker 14 verstärkt das
Ausgangssignal des Lichtempfangsabschnitts 12. Der Verstärker 14 gibt
das sich aus der Verstärkung
ergebende Signal zu dem Vergleicher 16 aus. Der Vergleicher 16 vergleicht
das Ausgangssignal des Verstärkers 14 mit
einer vorbestimmten Referenzspannung bzw. einer vorbestimmten Schwellwertspannung,
um dadurch das Ausgangssignal des Verstärkers 14 zu einem
binären
Erfassungssignal oder einem zweipegeligen Erfassungsignal zu wandeln.
Das binäre
Erfassungsignal befindet sich an seinem Hochpegelzustand, wenn die
Spannung des Ausgangssignals des Verstärkers 14 die vorbestimmte
Referenzspannung überschreitet.
Ansonsten befindet sich das binäre
Erfassungssignal in seinem Niederpegelzustand.
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Ein
Korrelator 18 empfängt
das binäre
Erfassungssignal aus dem Vergleicher 16. Der Korrelator 18 empfängt das
Sendesignal aus der Überwachungsvorrichtung 8 in
dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10. Der Korrelator 18 beinhaltet
ein Register oder einen Speicher, welches das Sendesignal speichert.
Der Korrelator 18 verwendet das gespeicherte Sendesignal
als einen Referenzcode. Der Korrelator 18 berechnet eine
Korrelation zwischen dem binären
Erfassungssignal und dem Referenzcode. Der Korrelator 18 erfaßt einen
Augenblick, zu welchem die berechnete Korrelation eine Spitze aufweist.
Der erfaßte
Augenblick wird als ein Augenblick verwendet, zu welchem der Lichtempfangsabschnitt 12 bzw.
die Photodiode PD einen Echolaserstrahl empfängt, der durch Reflexion eines
vorwärts
gerichteten Laserstrahls an einem Objekt bewirkt wird. Der erfaßte Augenblick
wird ebenso als ein Korrelationsspitzenauftrittsaugenblick bezeichnet.
Der Korrelator 18 gibt ein Signal, das den Korrelationsspitzenauftrittsaugenblick
anzeigt, zu dem Mikrocomputer 20 aus.
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Der
Mikrocomputer 20 beinhaltet eine Kombination einer Eingabe/Ausgabeschaltung,
einer CPU, eines ROM und eines RAM. Der Mikrocomputer 20 arbeitet
in Übereinstimmung
mit einem Programm, das in dem ROM gespeichert ist. Das Programm
ist derart aufgebaut, daß es
zuläßt, daß der Mikrocomputer 20 Betriebsschritte
ausführt,
die später
erläutert
werden.
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Der
Mikrocomputer 20 hält
eine Information, die den Sendeanforderungsauftrittsaugenblick darstellt,
zu welchem das Sendeanforderungssignal zu der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 in
dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10 ausgegeben wird. Die
Vorrichtung 20 berechnet aus dem Sendeanforderungsauftrittsaugenblick
und dem Korrelationsspitzenauftrittsaugenblick das Zeitintervall
zwischen dem Augenblick des Sendens eines vorwärts gerichteten Laserstrahls
durch den Lichtabgabeabschnitt 2 und den Augenblick des
Empfangens eines entsprechenden Echolaserstrahls durch den Lichtempfangsabschnitt 12.
Der Mikrocomputer 20 berechnet aus dem berechneten Zeitintervall
den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem Objekt, das
den vorwärts
gerichteten Laserstrahl reflek tiert und den Echolaserstrahl bewirkt.
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Die
PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 in dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10 gibt
den PN-Code synchronisiert zu dem Betriebstaktsignal CK zu der Überwachungsvorrichtung 8 aus,
wenn sie das Sendeanforderungssignal aus dem Mikrocomputer 20 empfängt. Der
PN-Code, der aus der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 ausgegeben
wird, weist eine Folge einer vorbestimmten Anzahl von Splittern bzw.
Bits auf, die jeweils einer Periode des Betriebstaktsignals CK entsprechen.
Der PN-Code ist ein 31-Splitter-Maximallängencode,
der eine Wellenform aufweist, wie sie zum Beispiel in 2 gezeigt ist.
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Die Überwachungsvorrichtung 8 in
dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10 überwacht den Zustand des PN-Codes.
Die Überwachungsvorrichtung 8 leitet
den PN-Code, welcher sich außerhalb
bestimmter Bedingungen befindet, ohne Ändern des PN-Codes als das
Sendesignal zu der Laserdiodenansteuerschaltung 4. Die
bestimmten Bedingungen entsprechen dem Auftreten von mindestens
vier aufeinanderfolgenden Splittern bzw. Bits von ”1” bzw. eines
hohen Pegels in dem PN-Code. Die Überwachungsvorrichtung 8 erfaßt mindestens
vier aufeinanderfolgende Splitter von ”1” in dem PN-Code. Wie es in 2 gezeigt
ist, invertiert die Überwachungsvorrichtung 8 mindestens
eines aus vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
PN-Code zu ”0” bzw. einem
niedrigen Pegel. Die Überwachungsvorrichtung 8 gibt
den sich aus der Inversion ergebenden PN-Code als das Sendesignal
zu der Laserdiodenansteuerschaltung 4 aus. Wie es sich
aus der vorhergehenden Beschreibung versteht, beschränkt die Überwachungsvorrichtung 8 die
Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern bzw. Bits von ”1” in dem Sendesignal
auf drei oder weniger.
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In 2 sind
der 18te Splitter bis zu dem 22sten Splitter in dem PN-Code ”1”. Der 21ste
Splitter in dem PN-Code wird durch die Überwachungsvorrichtung 8 zu ”0” invertiert.
Daher sind in dem Sendesignal, das aus der Überwachungsvorrichtung 8 ausgegeben
wird, der 18te Splitter bis zu dem 20sten Splitter ”1” und ist
der 21ste Splitter ”0” und ist
der 22ste Splitter ”1”.
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Die
Dauer oder zeitliche Breite von jedem Splitter in dem Sendesignal
ist gleich einer Periode des Betriebstaktsignals CK. Da die Anzahl
von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem Sendesignal durch
die Überwachungsvorrichtung 8 auf
drei oder weniger beschränkt
ist, wird das Zeitintervall, für welches
die Laserdiode LD andauernd aktiviert ist, auf drei Perioden des
Betriebstaktsignals CK oder kürzer
beschränkt.
Die Beschränkung
des Zeitintervalls einer andauernden Laserdiodenaktivierung bewirkt
eine längere
Lebensdauer der Laserdiode LD.
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Wie
es vorhergehend erwähnt
worden ist, ist die Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
Sendesignal auf drei oder weniger beschränkt. Die Beschränkung bezüglich der
Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” unterdrückt eine Ausdehnung des Frequenzspektrums des
Sendesignals, das heißt
des Frequenzspektrums des Echosignals, das aus dem Lichtempfangsabschnitt 12 ausgegeben
wird, zu einer Niederfrequenzseite. Deshalb wird ebenso eine Niederfrequenzschwankung
in dem Echosignal unterdrückt und
wird daher das Echosignal von dem Vergleicher 16 genauer
zu dem binären
Erfassungssignal gewandelt.
-
Wie
es vorhergehend erwähnt
worden ist, invertiert die Überwachungsvorrichtung 8 mindestens einen
von vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem PN-Code zu ”0”. Dieser
Betrieb der Überwachungsvorrichtung 8 wird
aus den zwei folgenden Gründen
ausgewählt.
Der erste Grund ist, daß die maximale
Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in einem 31-Splitter-PN-Code
gleich fünf
ist. Der zweite Grund ist, daß der
Antirauscheffekt, der von einem PN-Code bei einer Abstandsmessung
vorgesehen wird, aufrechterhalten werden sollte.
-
Die
Gesamtzahl von Splittern, die den PN-Code zusammenbauen, der von
der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 erzeugt wird, kann
sich von ”31” unterscheiden.
Vorzugsweise wird in diesem Fall die obere Grenzanzahl bzw. die
maximale Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
Sendesignal unter Berücksichtigung
der Gesamtanzahl von Splittern, die den PN-Code zusammensetzen,
und dem Antirauscheffekt, der bei einer Abstandsmessung durch die
Verwendung des PN-Codes vorgesehen wird, ausgewählt.
-
Wie
es in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Überwachungsvorrichtung 8 in
dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10 einen Zähler 8a,
eine UND-Schaltung 8b und ein D-Flipflop 8c. Der Zähler 8a empfängt den
PN-Code aus der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 in dem
Sendesignalerzeugungsabschnitt 10. Die PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 ist
derart aufgebaut, daß der
PN-Code, der von ihr geändert
wird, seinen logischen Zustand zu einem Zeitpunkt einer ansteigenden
Flanke des Betriebstaktsignals CK ändern kann, wie es in 4 gezeigt
ist. Der Niederpegelzustand des PN-Codes setzt den Zähler 8a zurück. Genauer
gesagt setzt der Niederpegelzustand des PN-Codes den Zählwert, der
von dem Zähler 8a vorgesehen
wird, auf ”0” zurück. Wie
es in 4 gezeigt ist, inkrementiert der Zähler 8a zu
einem Zeitpunkt von jeder abfallenden Flanke des Betriebstaktsignals
CK den Zählwert
um ”1”, vorausgesetzt,
daß sich
der PN-Code in seinem Hochpegelzustand befindet. In dem Fall, in
dem der Zählwert,
der von dem Zähler 8a vorgesehen
wird, zu einem Zeitpunkt t1 einer bestimmten abfallenden Flanke
des Betiebstaktsignals CK ”4” erreicht, ändert der
Zähler
an dem Zeitpunkt t1 sein Ausgangssignal von einem Niederpegelzustand
zu einem Hochpegelzustand und hält
dann sein Ausgangssignal bis zu einem Zeitpunkt t2 einer nächsten abfallenden
Flanke des Betriebstaktsignals CK in dem Hochpegelzustand. Zu dem
Zeitpunkt t2 führt
der Zähler 8a sein Ausgangssignal
zu dem Niederpegelzustand zurück und
setzt den Zählwert
auf eine selbstzurücksetzende
Weise auf ”0” zurück. Das
Ausgangssignal aus dem Zähler 8a ist
der Niederpegelzustand, wenn der Zählwert ”0”, ”1”, ”2” oder ”3” ist. Das Ausgangssignal aus
dem Zähler 8a geht über einen
Invertierer (ohne Bezugszeichen) zu einem ersten Eingangsanschluß der UND-Schaltung 8b.
Der zweite Eingangsanschluß der
UND-Schaltung 8b empfängt den
PN-Code aus der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 in dem
Sendesignalerzeugungsabschnitt.
-
Wenn
sich das Ausgangssignal aus dem Zähler 8a in dem Niederpegelzustand
befindet, geht der PN-Code über
die UND-Schaltung 8b und erreicht das D-Flipflop 8c wie
es ist. Andererseits gibt, wenn sich das Ausgangssignal aus dem
Zähler 8a in dem
Hochpegelzustand befindet, die UND-Schaltung 8b unberücksichtigt
des Logikzustands des PN-Codes
ein Niederpegelsignal zu dem D-Flipflop 8c aus. Daher invertiert
die UND-Schaltung 8b in dem Fall, in dem sich das Ausgangssignal
aus dem Zähler 8a in dem
Hochpegelzustand befindet, während
sich der PN-Code in dem Hochpegelzustand befindet, den PN-Code zu
seinem Niederpegelzustand und geht der sich aus der Inversion ergebende
PN-Code zu dem D-Flipflop 8c. Unter Bezugnahme auf 4 startet
eine Aufeinanderfolge von fünf
Splittern von ”1” in dem
PN-Code zu einem Augenblick t0. Die Aufeinanderfolge von fünf Splittern
von ”1” wird wie
folgt von der UND-Schaltung 8b verarbeitet. Zu einem Zeitpunkt
t1 einer abfallenden Flanke des Betriebstaktsignals CK während der
Dauer von einem vierten von fünf
aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem PN-Code inkrementiert sich
der Zählwert, der
von dem Zähler 8a vorgesehen
wird, auf ”4” und ändert sich
daher das Ausgangssignal des Zählers 8a von
dem Niederpegelzustand zu dem Hochpegelzustand. Der Zähler 8a hält sein
Ausgangssignal bis zu einem Zeitpunkt t2 einer abfallenden Flanke
des Betriebstaktsignals CK während
der Dauer eines fünften
von fünf
aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem PN-Code in dem Hochpegelzustand.
Zu dem Zeitpunkt t2 führt
der Zähler 8a sein
Ausgangssignal zu dem Niederpegelzustand zurück, so daß das Ausgangssignal aus der
UND-Schaltung 8b im logischen Zustand zu dem PN-Code abgeglichen wird.
Demgemäß bleibt
das Ausgangssignal des Zählers 8a während des
Zeitintervalls zwischen den Augenblicken t1 und t2 in dem Hochpegelzustand. Wie
es vorhergehend erwähnt
worden ist, invertiert die UND-Schaltung 8b, wenn sich
das Ausgangssignal aus dem Zähler 8a in
dem Hochpegelzustand befindet, den PN-Code zu seinem Niederpegelzustand. Der
sich aus der Inversion ergebende PN-Code geht zu dem D-Flipflop 8c.
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Das
D-Flipflop 8c verriegelt das Ausgangssignal aus der UND-Schaltung 8b zu
einem Zeitpunkt von jeder ansteigenden Flanke des Betriebstaktsignals
CK. Das D-Flipflop 8c gibt das sich aus dem Verriegeln
ergebende binäre
Signal als das Sendesignal zu der Laserdiodenansteuerschaltung 4 aus.
Das D-Flipflop 8c verzögert
das Sendesignal bezüglich des
PN-Codes um eine Periode des Betriebstaktsignals CK. Der zuvor erwähnte Invertierungsvorgang der
UND-Schaltung 8b beschränkt
die Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
Sendesignal auf drei oder weniger (siehe 4). Aus fünf aufeinanderfolgenden
Splittern von ”1” in dem PN-Code
wird lediglich ein vierter Splitter zu ”0” invertiert, wie es in 4 gezeigt
ist. Das Sendesignal, das aus dem D-Flipflop 8c ausgegeben
wird, spiegelt die Inversion des vierten Splitters zu ”0” wider.
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Die Überwachungsvorrichtung 8 in 3 weist
eine verhältnismäßig einfache
Struktur auf. Die einfache Struktur der Überwachungsvorrichtung 8 ist beim
Verringern der Kosten der Abstandsmeßvorrichtung vorteilhaft.
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Der
Sendesignalerzeugungsabschnitt 10, welcher die PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 und die Überwachungsvorrichtung 8 beinhaltet,
kann durch den Mikrocomputer 20 ausgebildet sein. In diesem
Fall weist das Programm für
den Mikrocomputer 20 ein zusätzliches Segment auf, das derart
entworfen ist, daß es
Schritte durchführt,
die der Funktion des Sendesignalerzeugungsabschnitts 10 entsprechen.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine Abstandsmeßvorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung in 5 ist
ausgenommen dessen ähnlich
zu der Vorrichtung in 1, daß ein Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A den
Sendesignalerzeugungsabschnitt 10 ersetzt. Der Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A beinhaltet
eine Überwachungsvorrichtung 8A anstelle der Überwachungsvorrichtung 8 (siehe
die 1 und 3). Die Überwachungsvorrichtung 8A ist
von der Überwachungsvorrichtung 8 abgeändert. Die Überwachungsvorrichtung 8A ist
derart aufgebaut, daß sie
nicht nur die Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in einem
PN-Code, sondern ebenso die Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern
von ”0” in diesem
beschränkt.
Der Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A beinhaltet die PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6,
welche die gleiche wie die in dem Sendesignalüberzeugungsabschnitt 10 ist.
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Ähnlich zu
der Überwachungsvorrichtung 8 erfaßt die Überwachungsvorrichtung 8A mindestens vier
aufeinanderfolgende Splitter von ”1” in dem PN-Code, der von der
PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 erzeugt
wird. Wie es in 6 gezeigt ist, invertiert die Überwachungsvorrichtung 8A mindestens
einen aus vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
PN-Code zu ”0” bzw. einem
niedrigen Pegel. Ebenso erfaßt
die Überwachungsvorrichtung 8A mindestens
vier aufeinanderfolgende Splitter von ”0” in dem PN-Code. Wie es in 6 gezeigt
ist, invertiert die Überwachungsvorrichtung 8A mindestens
einen aus vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”0” in dem
PN-Code zu ”1” bzw. einem
hohen Pegel. Die Überwachungsvorrichtung 8A gibt
den sich aus der Inversion ergebenden PN-Code als das Sendesignal zu
der Laserdiodenansteuerschaltung 4 aus.
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7 zeigt
ein erstes Beispiel der Überwachungsvorrichtung 8A in
dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A. Die Überwachungsvorrichtung in 7 beinhaltet
einen Zähler 8d,
eine ODER-Schaltung 8e und ein D-Flipflop 8f zusätzlich zu
dem Zähler 8a,
der UND-Schaltung 8b und dem D-Flipflop 8c. Der
Zähler 8a,
die UND-Schaltung 8b und das D-Flipflop 8c sind
die gleichen wie diejenigen in 3. Der Zähler 8d empfängt eine
Inversion des PN-Codes,
der von der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 in dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A erzeugt
wird. Wie es in 8 gezeigt ist, arbeitet der
Zähler 8d zu
jedem Zeitpunkt einer abfallenden Flanke des Betriebstaktsignals
CK. Der Hochpegelzustand des PN-Codes setzt den Zähler 8d zurück. Genauer
gesagt setzt der Hochpegelzustand des PN-Codes den Zählwert,
der von dem Zähler 8d vorgesehen
wird, auf ”0” zurück. Wie
es in 8 gezeigt ist, inkrementiert der Zähler 8d zu
einem Zeitpunkt von jeder abfallenden Flanke des Betriebstaktsignals
CK den Zählwert
um ”1”, vorausgesetzt,
daß sich
der PN-Code in seinem Niederpegelzustand befindet. In dem Fall,
in dem der Zählwert,
der von dem Zähler 8d vorgesehen
wird, zu einem Zeitpunkt t4 einer bestimmten abfallenden Flanke
des Betriebstaktsignals CK ”4” erreicht, ändert der
Zähler 8d sein Ausgangssignal
zu dem Zeitpunkt t4 von einem Niederpegelzustand zu einem Hochpegelzustand
und hält
sein Ausgangssignal bis zu einem Zeitpunkt t5 einer nächsten abfallenden
Flanke des Betriebstaktsignals CK in dem Hochpegelzustand. Zu dem
Zeitpunkt t5 setzt der Zähler 8d sein
Ausgangssignal zu dem Niederpegelzustand zurück und setzt den Zählwert auf ”0” zurück. Das
Ausgangssignal aus dem Zähler 8d befindet
sich in dem Niederpegelzustand, wenn der Zählwert ”0”, ”1”, ”2” oder ”3” ist. Das Ausgangssignal aus
dem Zähler 8d geht
zu einem ersten Eingangsanschluß der
ODER-Schaltung 8e. Ein zweiter Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 8e empfängt den
PN-Code aus der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 in dem
Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A.
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Wenn
sich das Ausgangssignal aus dem Zählwert 8d in dem Niederpegelzustand
befindet, geht der PN-Code durch die ODER-Schaltung 8e und erreicht
das D-Flipflop 8f wie es ist. Andererseits gibt die ODER-Schaltung 8e,
wenn sich das Ausgangssignal aus dem Zähler 8d in dem Hochpegelzustand befindet,
unberücksichtigt
des logischen Zustands des PN-Codes ein Hochpegelsignal zu dem D-Flipflop 8f aus.
Daher invertiert die ODER-Schaltung 8e in dem Fall, in
dem sich der PN-Code in dem Niederpegelzustand befindet, während sich
das Ausgangssignal aus dem Zähler 8d in
dem Hochpegelzustand befindet, den PN-Code zu seinem Hochpegelzustand und
geht der sich aus der Inversion ergebende PN-Code zu dem D-Flipflop 8f.
Unter Bezugnahme auf 8 startet eine Aufeinanderfolge
von vier Splittern von ”0” in dem
PN-Code zu einem Augenblick t3. Die Aufeinanderfolge von vier Splittern
von ”0” wird wie
folgt von der ODER-Schaltung 8e verarbeitet. Zu einem Zeitpunkt
t4 einer abfallenden Flanke des Betriebstakt signals während der
Dauer von einem letzten von vier aufeinanderfolgenden Splittern
von ”0” in dem
PN-Code inkrementiert sich der Zählwert,
der von dem Zähler 8d vorgesehen
wird, auf ”4” und ändert sich
daher das Ausgangssignal des Zählers 8d von
dem Niederpegelzustand zu dem Hochpegelzustand. Daher ändert sich
zu dem Zeitpunkt t4 das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 8e von
dem Niederpegelzustand zu dem Hochpegelzustand, obgleich sich der
PN-Code in dem Niederpegelzustand befindet. Der Zähler 8d hält sein
Ausgangssignal bis zu einem Zeitpunkt t5 einer nächsten abfallenden Flanke des
Betriebstaktsignals CK in dem Hochpegelzustand. Deshalb verbleibt
während
der Zeitdauer zwischen den Augenblicken t4 und t5 das Ausgangssignal
der ODER-Schaltung 8e in dem Hochpegelzustand. Zu dem Zeitpunkt
einer ansteigenden Flanke des Betriebstaktsignals während dem
Zeitintervall zwischen den Augenblicken t4 und t5 endet die Dauer
von einem letzten von vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”0” und kehrt
der PN-Code von dem Niederpegelzustand zu dem Hochpegelzustand zurück. Zu dem
Augenblick t5 führt
der Zähler 8d sein
Ausgangssignal zu dem Niederpegelzustand zurück, so daß das Ausgangssignal aus der
ODER-Schaltung 8e im logischen Zustand zu dem PN-Code abgeglichen
ist. Wie es zuvor erwähnt
worden ist, invertiert die ODER-Schaltung 8e, wenn sich
der PN-Code in dem Niederpegelzustand befindet und sich das Ausgangssignal
aus dem Zähler 8a in
dem Hochpegelzustand befindet, den PN-Code zu seinem Hochpegelzustand.
Der sich aus der Inversion ergebende PN-Code geht zu dem D-Flipflop 8f.
-
Das
D-Flipflop 8f verriegelt das Ausgangssignal aus der ODER-Schaltung 8e zu
einem Zeitpunkt von jeder ansteigenden Flanke des Betriebstaktsignals
CK. Das D-Flipflop
gibt das sich aus dem Verriegeln ergebende binäre Signal zu dem Zähler 8a und der
UND-Schaltung 8b aus. Das D-Flipflop 8f verzögert das
sich aus dem Verrie geln ergebende binäre Signal bezüglich dem
PN-Code um eine Periode des Betriebstaktsignals CK. Der zuvor erwähnte Invertierungsvorgang
der ODER-Schaltung 8e beschränkt die Anzahl von aufeinanderfolgenden
Splittern von ”0” in dem
Ausgangssignal des D-Flipflops 8f auf drei oder weniger
(siehe 8). Aus vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”0” in dem
PN-Code wird lediglich ein vierter Splitter zu ”1” invertiert, wie es in 8 gezeigt
ist. Das Ausgangssignal des D-Flipflops 8f spiegelt die
Inversion des vierten Splitters zu ”1” wider.
-
Der
Zähler 8a,
die UND-Schaltung 8b und das D-Flipflop 8c wirken zusammen,
um das Ausgangssignal des D-Flipflops 8f zu
dem Sendesignal zu wandeln. Das Sendesignal wird aus dem D-Flipflop 8c der
Laserdiodenansteuerschaltung 4 zugeführt. Genauer gesagt erfaßt der Zähler 8a mindestens
vier aufeinanderfolgende Splitter von ”1” in dem Ausgangssignal des
D-Flipflops 8f. Die UND-Schaltung 8b invertiert
mindestens einen aus vier aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
Ausgangssignal des D-Flipflops
of zu ”0” bzw. einem
niedrigen Pegel. Das sich aus der Inversion ergebende Signal geht
von der UND-Schaltung 8b zu
dem D-Flipflop 8c. Das D-Flipflop 8c verriegelt
periodisch das sich aus der Inversion ergebende Signal als Reaktion
auf das Betriebstaktsignal CK, um dadurch das sich aus der Inversion
ergebende Signal zu dem Sendesignal zu wandeln. Das D-Flipflop 8c gibt
das Sendesignal zu der Laserdiodenansteuerschaltung 4 aus.
Die D-Flipflops 8c und 8f verzögern das
Sendesignal bezüglich
des PN-Codes um zwei Perioden des Betriebstaktsignals CK.
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Wie
es zuvor erwähnt
worden ist, ist die Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” in dem
Sendesignal auf drei oder weniger beschränkt. Ebenso ist die Anzahl
von aufeinanderfolgenden Splittern von ”0” auf drei oder weniger beschränkt. Die
Beschränkung
bezüglich
der Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”1” und die
Beschränkung
bezüglich
der Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern von ”0” unterdrückt eine
Ausdehnung des Frequenzspektrums des Sendesignals, das heißt des Frequenzspektrums
das Echosignals, das aus dem Lichtempfangsabschnitt 12 ausgegeben
wird, zu einer Niederfrequenzseite. Deshalb wird ebenso eine Niederfrequenzschwankung
in dem Echosignal unterdrückt
und wird deshalb das Echosignal durch den Vergleicher 16 genauer
zu dem binären
Erfassungssignal gewandelt.
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9 zeigt
ein zweites Beispiel der Überwachungsvorrichtung 8A.
Die Überwachungsvorrichtung 8A in 9 beinhaltet
einen Zähler 8d,
eine ODER-Schaltung 8e und ein D-Flipflop 8f zusätzlich zu
dem Zähler 8a,
der UND-Schaltung 8b und
dem D-Flipflop 8c. Der Zähler 8a, die UND-Schaltung 8b und
das D-Flipflop 8e sind die gleichen wie diejenigen in 3.
Der Zähler 8a und
die UND-Schaltung 8b empfangen
den PN-Code aus der PN-Code-Erzeugungsvorrichtgung 6 in
dem Sendesignalerzeugungsabschnitt 10A. Der Zähler 8d,
die ODER-Schaltung 8e und das D-Flipflop 8f sind die gleichen
wie diejenigen in 7. Der Zähler 8d empfängt eine
Inversion des Ausgangssignals des D-Flipflops 8c. Die ODER-Schaltung 8e empfängt das
Ausgangssignal aus dem D-Flipflop 8c. Das D-Flipflop 8f gibt
das Sendesignal zu der Laserdiodenansteuerschaltung 4 aus.
Die Überwachungsvorrichtung 8A in 9.
arbeitet ähnlich
zu derjenigen in 7.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen dessen ähnlich zu
dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel
von ihr, daß der
PN-Code, der von der PN-Code-Erzeugungsvorrichtung 6 erzeugt
wird, ein Maximallängencode
ist, der eine Splitteranzahl aufweist, die von ”31” verschieden ist. Der PN-Code
kann von einem Typ sein, der sich von dem Maximallängentyp
unterscheidet.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Das
vierte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen dessen ähnlich zu
dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel
von ihr, daß eine
Korrelation zwischen einem analogen empfangenen Signal oder einem
mehrwertigen empfangenen Signal und einem Referenzsignal berechnet
wird.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines fünften
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Das
fünfte
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen dessen ähnlich zu
dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel
von ihr, daß das
Laserlicht durch eine andere elektromagnetische Welle, wie zum Beispiel
eine Funkwelle oder einen Millimeterwelle, ersetzt ist.
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Wie
es vorhergehend bezüglich
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, arbeitet eine
Codeerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Pseudozufallrauschcodes,
der eine Folge einer vorbestimmten Anzahl von Splittern aufweist,
die in einem von ersten und zweiten Logikzuständen sind, die sich voneinander
unterscheiden. Eine Codeüberwachungsvorrichtung
arbeitet zum Erfassen mindestens einer im voraus eingestellten Anzahl
von aufeinanderfolgenden Splittern in dem ersten Logikzustand in
dem Pseudozufallrauschcode und zum Ändern mindestens eines aus
der erfaßten
im voraus eingestellten Anzahl von aufeinanderfolgenden Splittern zu
dem zweiten Logikzustand, um den Pseudozufallrauschcode zu einem
Sendesignal zu wandeln. Eine Ansteuervorrichtung arbeitet zum Aktivieren
und Deaktivieren einer Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen
Welle als Reaktion auf das Sendesignal. Eine Empfangsvorrichtung
arbeitet zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion einer
elektromagnetischen Welle, die von der Einrichtung zum Erzeugen
einer elektromagnetischen Welle erzeugt wird, an einem Objekt bewirkt
wird. Ein Abstand zu dem Objekt wird auf der Grundlage der empfangenen
Echowelle erfaßt.