DE19858748A1 - Abtastendes, gepulstes Radar-Entfernungssensorsystem - Google Patents
Abtastendes, gepulstes Radar-EntfernungssensorsystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Radar-Entfer
nungssensoren und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Be
schaffen von Radar-Entfernungssensordaten unter Verwendung von
Impuls-Flugzeitverfahren.
Sensorfähigkeiten sind eine Schlüsseltechnik für den
Erfolg der Roboter-Automation. Roboter verwenden Daten über
ihre Umgebung zum Navigieren, Erfassen von Hindernissen und
zum Durchführen bestimmter Aufgaben. Solche Daten erfassende
Sensorsysteme benötigen Sichtfelder, die die interessierenden
Bereiche um den Roboter herum umfassen, hohe Abtastraten zum
Sammeln frischer Daten und die Fähigkeit, auch auf sich bewe
genden Geräten, in unwirtlichen Umgebungen, wie bei einer
automatischen Maschine zum Betrieb in einer Erdbewegungsumge
bung, zu funktionieren. Je nach Anwendungsgebiet sind Abtast
daten aus bis zu 360 Grad innerhalb eines bestimmten Radius
vom Objekt aus gefordert. Die Datenauflösung des Sensorsystems
sollte so hoch sein, daß ein Erfassen von Objekten möglich
ist, die sich typischerweise in der betreffenden Umgebung
befinden, wie zum Beispiel sich bewegende und stationäre
Objekte unterschiedlicher Größe, sowie daß eine Unterscheidung
einer großen Auswahl von an der Baustelle vorkommenden Mate
rialien, wie zum Beispiel Kies und Erde, möglich ist.
Laser-Entfernungs-Scanner können erfahrungsgemäß mit
hoher Auflösung Abbildungen der Umgebung des autonomen Geräts
oder der autonomen Maschine erstellen. Solche optischen Syste
me sind jedoch für Roboter in geschlossenen Räumen am nütz
lichsten. Bei Staub, Nebel und Regen wird die Leistung eines
herkömmlichen Entfernungsmesser-Sensors schlecht und seine
Anwendbarkeit schwindet.
Radar-Sensorsysteme sind beim Einsatz im Freien oft
wirkungsvoller als Laser-Sensorsysteme. Radar-Abtast-Sensorsy
steme senden Energiestrahlen längerer Wellenlänge aus, die die
Umgebungsschwierigkeiten überwinden, die Lasersensoren haben.
Bisherige Radarsysteme haben jedoch ihre eigenen Einschränkun
gen, wie zum Beispiel große Strahlbreiten, langsame Abtastra
ten, besorgniserregend große Seitenkeulen, schlechte Rücksen
dung von spiegelnden Zielen und schlechte Entfernungsgenau
igkeit.
Bei Radar-Sensorsystemen, die frequenzmodulierte Dauer
strichradarverfahren (FMCW-Radar) verwenden, ist es schwierig,
in einer unordentlichen Betriebsumgebung mehrere Ziel auf
einmal aufzulösen. Zusätzlich erfordert FMCW zum zuverlässigen
Auflösen eines Ziels eine Verbleibzeit, die der Dauer ihrer
Frequenzrampe entspricht. Diese Frequenzrampe ist in ihrer
Bandbreite proportional zur erwünschten Meßbereichs-Entfer
nungsauflösung des Sensors, weshalb es, je höher die erwünsch
te Genauigkeit, desto schwieriger ist, eine lineare Frequenz
rampe zu erzeugen. Die Kombination dieser Schwierigkeiten kann
eine genaue und schnelle Abtastung mit FMCW-Radarsensoren
problematisch gestalten.
Ein Impuls-Flugzeitverfahren (Impuls-TOF-Verfahren)
ergibt die Möglichkeit, das erste Ziel leicht von den Viel
pfad- und Vielziel-Antworten zu unterscheiden, erfordert
jedoch einen Hochpräzisions-Zeitabstimmungsmechanismus zum
Bestimmen der Entfernung zum Ziel. Bisher hat man ein Entfer
nungstor-Zeitabstimmungssystem verwendet, bei dem der Radar
einmal für jeden potentiellen Entfernungsabschnitt oder die
interessierende Entfernung gepulst wird. Ein solches Verfahren
verringert die Netto-Datenrate beträchtlich, da der Sensor
lange Zeit auf das gleiche Ziel gerichtet sein muß, um die
Hunderte von Abtastungen durchzuführen, die zum Auffüllen der
Abschnitte nötig sind.
Bei den meisten Anwendungsgebieten der Navigation und der
Hindernis-Erfassung muß ein Sensorsystem nur den Ort des am
nächsten liegenden Ziels wissen und kann daher die Flugzeit
der ersten Reflexion messen. Bei Anwendungsgebieten mit Robo
termaschinen, die eine oder mehr Aufgaben in potentiell un
wirtlichen Umgebungen durchführen, wird ein Sensorsystem
benötigt, das eine Erst-Ziel-Entfernungs-Ablesung für jeden
Impuls des Radars vorsieht, hohe Datensammelraten erlaubt,
Entfernungsabbildungen hoher Dichte liefert und nicht von der
Strahlbegewegung beeinträchtigt wird, wenn eine Abtastung
zwischen den aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen des Sensors
erfolgt. Außerdem ist eine Einrichtung erwünscht, die Ziele
mit schlechten Reflexionseigenschaften genau erfassen kann.
Demnach ist es eine Aufgabe der Erfindung, eines oder
mehr der oben beschriebenen Probleme zu lösen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung liefert ein mit
hoher Geschwindigkeit arbeitender, dreidimensionaler Abtast-Ra
dar-Sensor Entfernungsabbildungen in Betriebsumgebungen, bei
denen mit Staub, Nebel oder Regen zu rechnen ist. Das Sensor
system sendet einen Sensorstrahl aus, der aus Energieimpulsen
hoher Frequenz und kurzer Dauer besteht. Die Richtung des
Sensorstrahls wird von einem Abtastmechanismus mit einem sich
schnell drehenden Reflektor gesteuert. Erfindungsgemäß ist ein
Zeitabstimmungssystem vorgesehen, das die zwischen dem gesen
deten und dem empfangenen Signal vergangene Zeit mißt. Die
Zeitdifferenz repräsentiert die Entfernung zum Ziel, das die
Energie reflektierte. Das von der Antenne kommende Signal wird
vorverarbeitet und dann durch Konstant-Bruch-Diskriminatoren
(CFDs) geleitet, die eine sichere Erfassung der Zeit durch
führen, zu der das zurückgekehrte Signal empfangen wurde. Eine
Hochpräzisions-Zeitabstimmungsschaltung wird zu einer festen
Zeit im Verhältnis zur Sendung der Energie gestartet und
gestoppt, wenn die CFDs eine Erfassung auslösen. Das vorlie
gende Zeitabstimmungssystem erzeugt eine analoge Spannung, die
proportional zur Entfernung bis zum Ziel ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Figuren erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm von Komponenten eines erfindungs
gemäßen Radarsensorsystems;
Fig. 2 eine Kurvendarstellung eines Proben-I-Signals als
Ausgangssignal am vorderen Ende des Radarsystems;
Fig. 2a eine Kurvendarstellung eines Proben-Q-Signals als
Ausgangssignal am vorderen Ende des Radarsystems;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Algorithmus zum Verarbeiten der
Entfernungsdaten,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Komponenten des Sensorsystems,
Fig. 5 eine Draufsicht einer Anwendung der Erfindung an einem
Aushubort, und
Fig. 6 eine Seitenansicht einer Anwendung der Erfindung an
einem Aushubort.
Das Blockdiagramm von Fig. 1 zeigt die Hauptkomponenten
des Radarsensorsystems 20, in dem das erfindungsgemäße Ver
arbeitungssystem untergebracht ist, mit dem vorderen Ende 22,
dem Zeitabstimmungssystem 24, einem Radar-Schnittstellen-Board
26, dem digitalen Signalprozessor (DSP) 28 und einem mechani
schen Scanner- und Datensammelsystem 30.
Das Sensorsystem 20 weist eine Antenne 42 auf, die einen
Abtaststrahl über einen interessierenden Bereich aussendet.
Der interessierende Bereich ist typischerweise ein Gebiet im
Umkreis von 0 bis 30 Metern vom Roboter. Eine Gauss-Optik-Lin
sen-Antenne (GOLA) 42 wird zum Fokussieren des Strahls in
die interessierenden Bereiche verwendet. Der Linsendurchmesser
der GOLA 42 kann von einer beliebigen Größe sein, die die
erwünschten Ergebnisse erbringt, sie kann zum Beispiel einen
Durchmesser zwischen 8 und 25 Zentimetern haben.
Das vordere Ende 22 des Sensorsystems 20 basiert auf
einer Gunn-Diode 34, die mit einem Impatt-Verstärker 36 ver
bunden ist, und erzeugt ein HF-Signal im Millimeter-Wellenband
mit der für eine bestimmte Anwendung erforderlichen Ausgangs
leistung, wie zum Beispiel 250 mW. Ein Hochgeschwindigkeits
schalter 38, der von einem Impulsgenerator 39 getrieben wird,
ermöglicht ein Senden von kurzen Impulsen über einen Zirku
lator 40 zur Antenne 42 zum Aussenden in den Raum mit einer
erwünschten Impuls-Wiederhol-Frequenz. Die HF-Ausgangsimpulse,
die an die Antenne 42 angelegt werden, werden als ein Beleuch
tungsstrahl 46 ausgestrahlt, der auf einen erwünschten Ober
flächenbereich zum Erstellen einer Entfernungsabbildung ge
richtet werden. Von der beleuchteten Oberfläche. Zurückgeworfene
Signale werden durch die gleiche Antenne 42 und den glei
chen Zirkulator 40 aufgenommen und mit dem gesendeten HF-
Signal in einem I/Q-Mixer 48 gemischt, wie das auf diesem
Gebiet bekannt ist. Der I/Q-Mixer 48 sieht phasengleiche und
um 90 Grad phasenverschobene Erfassung vor und spaltet das
gesendete und das empfangene Signal in einen phasengleichen
Kanal und einen um 90 Grad phasenverschobenen Kanal auf, wobei
die Signale dann als I-Signal (I = in-phase = phasengleich) 54
und als Q-Signal (Q = quadrature phase = um 90 Grad phasenver
schoben) 55 an das Zeitabstimmungssystem 24 gesendet werden.
Ein Verstärker 50, 52 mit niedriger Rauschzahl (low noise
amplifier/LNA) auf jedem Kanal verstärkt das I- und das Q-Sig
nal 54, 55 auf für das Zeitabstimmungssystem 24 verwendbare
Pegel.
Proben-I- und -Q-Ausgangssignale sind in Fig. 2 und 2a
gezeigt. Das Hindurchgehen des Sendeimpulses 56, 57 durch den
Zirkulator 40 hindert den Empfänger effektiv daran, nach Rück
strahlimpulsen zu suchen, bis die Sendung durchgeführt ist. In
der Praxis muß jedoch den Vorderendenschaltungen und dem
Verstärker ein Ausschwingen zu einem vollständig erholten
Zustand erlaubt werden, bevor Rückstrahlungen zuverlässig
erfaßt werden können. Deswegen minimiert der Hochgeschwindig
keitsschalter 38 den Sendeimpuls 56, 57 und liefert gesteuerte
Schaltzeiten mit steilen Anstiegs- und Abfallseigenschaften.
Der Schalter 38 der bevorzugten Ausführungsform erzeugt einen
7-Nanosekunden-Vollbreiten-Halbmaximum-Impuls mit einer
Schaltzeit von 1,5 Nanosekunden. Es kann jedoch ein beliebiger
Schalter 38 verwendet werden, der die entsprechenden Lei
stungseigenschaften aufweist. Dieser Zeitraum effektiver
Blindheit kombiniert mit einer konservativen Verstärker-Ein
schwingzeit führt dazu, daß während eines kurzen Zeitraums
während des Sendens des Impulses keine Daten zur Verfügung
sind. Der Blindheitszeitraum führt zu einem zu dem Zeitraum
proportionalen Blindraum in nächster Nähe des Sensors. Zum
Beispiel entspricht ein Zeitraum von 14 Nanosekunden einem
Blindraum von 2,1 Metern um den Sensor herum.
Das Flugzeit(TOF)-Zeitabstimmungssystem 24 beruht auf im
Handel erhältlichen Nuklearphysik-Laborgeräten und kann unter
Verwendung einer applikationsspezifischen IC-Schaltung (ASIC)
eingesetzt werden. Das Hindurchgelangen des Sendeimpulssignals
durch den Zirkulator 40 erscheint als I- und Q-Impulsausgangs
signale 56, 57, wie in Fig. 2 gezeigt, die zum Starten eines
Zeit-Amplituden-Wandlers (TAC) 58 verwendet werden. Bei der
vorliegenden Erfindung wird das Q-Signal 55 aufgespalten, um
so ein Eingangssignal 60 für einen Pegelschwellendetektor, der
auf einem Komparator 62 beruht, wie zum Beispiel einem
AD96685-Komparator, zu erzeugen. Das resultierende emitter
gekoppelte Logiksignal (ECL-Signal) 64 löst einen Impulsgene
rator bzw. eine "One-Shot"-Schaltung 66 aus, die das Zeit
abstimmungssystem 24 über einen erwünschten Zeitraum, zum
Beispiel 400 Nanosekunden, freischaltet, je nach den Lei
stungseigenschaften des Impulsgenerators 66. Dieses ECL-Signal
64 wird am Start-Eingang 68 des TAC 58 in negative Logik
umgewandelt.
Ein zweiter Satz Verstärker 72, 73 wird zum Verstärken
des I- und Q-Signals 54, 55 zum Erreichen von Eingangssignal-
Mindestpegeln des Zeitabstimmungssystems 24 verwendet. Hochge
schwindigkeits-Galliumarsenid(GaAs)-Schalter 70, 71 sind
zwischen den primären 50, 52 und den sekundären 72, 73 Ver
stärkern geschaltet, um zu verhindern, daß der Sendeimpuls 60
die sekundäre Verstärkung erreicht, bevor er den Impulsgenera
tor 66 zum Starten des Zeitabstimmungssystems 24 auslöst. Ein
Wandler 74 zum Umwandeln von emittergekoppelter Logik (ECL) in
Transistor-zu-Transistor-Logik (TTL) (ECL-TTL-Wandler), wie
zum Beispiel ein MC10125, wird zum Wandeln eines Ausgangssi
gnals 76 vom Impulsgenerator 66 auf einen geeigneten Span
nungspegel und zum Verzögern des Signals 76 über den erwünsch
ten Zeitraum verwendet. Das Steuersignal 78 vom ECL-TTL-Wand
ler 74 wird zum Auslösen des Schalters 70, 71 verwendet, so
daß die I- und Q-Signale 54, 55 als Eingangssignale in die
sekundären Verstärker 72, 73 geleitet werden, nachdem die
Sendung vollständig durchgeführt wurde. Die Spannung des
Steuersignals 78 erzeugt eine leichte Vorspannung bei den
Ausgangssignalen 80, 82 der Schalter 70, 71, was durch eine
einstellbare Versetz- oder Vorspannung 85 ausgeglichen wird,
die in die gegenüberliegenden Ports, oder normal offenen
Kontakte 84, 86 der Schalter 70, 71 eingeleitet wird.
Die I- und Q-Ausgangssignale 80, 82 der sekundären Ver
stärker 72, 73 werden durch Splitter 88, 90 in einen Satz von
vier Konstant-Bruch-Diskriminatoren (CFDs) 92, 94, 96, 98
geleitet. Die CFDs 92, 94, 96, 98 werden zum Minimieren der
Auswirkung der Stärke des Rück-Signals auf die Entfernungs
messung verwendet, indem dazu die konsistenten Anstiegszeit
eigenschaften der I/Q-Signale 54, 55 verwendet werden. Da die
CFDs 92, 94, 96, 98 nur durch ein negatives Signal ausgelöst
werden, werden die I- und Q-Signale 80, 82 jeweils aufgespal
ten und eine Hälfte invertiert, so daß das I-Signal 100, das
invertierte I-Signal 102, das Q-Signal 104 und das invertierte
Q-Signal 106 jeweils in die CFDs 92, 94, 96 bzw. 98 einge
speist werden. Die vier CFD-Ausgangssignale 108, 110, 112, 114
werden in ein OR-Gatter 116 eingespeist, und das resultierende
Ausgangssignal 116 vom OR-Gatter 118 wird zum Stoppen der
Zeitmessungssequenz im TAC 58 verwendet. Die CFDs 92, 94, 96,
98 werden durch ein Veto-Signal 120 daran gehindert, Leck- und
Zielentfernungen zu berichten, die näher als ein bestimmte
Minimalentfernung sind. Das Veto-Signal 120 wird durch Ver
zögern des Ausgangssignals 76 des Impulsgenerators 66 über
einen erwünschten Zeitraum, wie zum Beispiel 18 Nanosekunden,
erzeugt, bis die Verstärker 50, 52 und der Schalter 38 nach
dem Sendeimpuls wieder eingeschwungen sind.
Der TAC 58 gibt ein Entfernungssignal 122 aus, das zur
zum Ziel benötigten Zeit proportional ist. Ein Analog-Digi
tal(A/D)-Wandler 124 kann zum Digitalisieren des Entfernungs
signals verwendet werden, wenn es vom TAC 58 in Form einer
analogen Spannung geliefert wird. Die kombinierten Zeitver
zögerungen der CFDs 92, 94, 96, 98, des logischen OR-Gatter
116, des TAC 58 und des A/D-Wandlers 124 im Zeitabstimmungs
system 24 erzeugen einen Fehler in der Entfernungsmessung.
Typischerweise ist dieser Fehler ungefähr 2,5 cm oder weniger.
Wenn ein Impuls vom Radarsystem ausgesendet wird, schal
tet das Startsignal 68 eine Zeitmeßsequenz im TAC 58 frei. Der
TAC 58 sendet ein "Gestartet"-Signal 126 aus, wenn die TAC-58-Zeit
meßsequenz beginnt, und ein "Umgewandelt"-Signal 128, wenn
die TAC-58-Zeitmeßsequenz endet. Schalter 130, 132 senden ein
Auslösesignal 134 an den A/D-Wandler 124 zum Durchführen einer
Entfernungsmessung unter Verwendung des Entfernungssignals 122
vom TAC 58. Wenn der mit dem "Gestartet"-Signal 125 versorgte
Schalter 130 geschlossen ist, führt der A/D-Wandler 124 bei
jedem Aussenden eines Impulses eine Entfernungsmessung durch.
Wenn der mit dem "Umgewandelt"-Signal 128 versorgte Schalter
132 geschlossen ist, führt der A/D-Wandler 124 bei jedem
Empfangen eines Impulses eine Entfernungsmessung durch. Wenn
kein Rücksignal empfangen wird, berichtet der A/D-Wandler 124
einen ungültigen Entfernungswert, wenn der "Gestartet"-Schal
ter 130 verwendet wird, während das System überhaupt keinen
Wert erzeugt, wenn der "Umgewandelt"-Schalter 132 verwendet
wird. Durch Verwenden des "Gestartet"-Betriebs erzeugt der
A/D-Wandler 124 jedesmal eine Anzeige, wenn eine Entfernungs
messung versucht wird. Der DSP 28 ignoriert die ungültigen
Messungen und verarbeitet nur die gültigen Messungen, wie
weiter unten beschrieben ist.
Der A/D-Wandler 124 erzeugt ein Umwandlung-vollständig-Sig
nal 136, das eine Flip-Flip-Vorrichtung 138 taktet, wie zum
Beispiel ein 74HCT74 des D-Typs, wobei ein diskretes Signal Q
140 auf eine logische "1" gesetzt wird. Der DSP 28 überwacht
das diskrete Signal Q 140 und liest die Daten 144 vom A/D-Wand
ler 124, nachdem die ansteigende Kante des diskreten
Signals Q 140 erfaßt wurde. Nachdem der DSP 28 die Daten 144
erfolgreich gelesen hat, toggelt er die CLEAR(C)-Leitung 142
des Flip-Flop 138, wodurch das System 20 zum weiteren Daten
sammeln freigeschaltet wird.
Aufgrund des unterschiedlichen Rückstrahlvermögens und
der unterschiedlichen Spiegeleingenschaften der Ziele im
Millimeterwellenband werden die Entfernungsdaten durch den DSP
28 verarbeitet, der in einer Datenverarbeitungsvorrichtung im
plementiert ist, wie zum Beispiel einem Mikroprozessor, der
mit einem Datenspeicher und Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen
verbunden ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, nimmt ein DSP-Algorith
mus 146 eine Anzahl n aufeinanderfolgender Entfernungssignale
oder Werte 148, bei denen bei manchen aufgrund von Spiegel
eigenschaften oder schwachem Reflexionsvermögen des Ziels kein
Rücksignal vorliegt, und bestimmt einen verschobenen Mittel
wert des Datensatzes. Der Algorithmus 146 sortiert die gülti
gen Entfernungsmessungen und ignoriert die ungültigen Rücksi
gnale 150. Innerhalb der Serie von n gültigen Datenpunkten
können sich die Punkte auf zwei oder mehr Ziele in unter
schiedlichen Entfernungen 152 beziehen. Dies ist als "Mixed-Pixel-Pro
blem" bekannt und wird in dem Algorithmus 146 so
gelöst, daß ein Entfernungssignal an einer Zwischenposition
vom Beginn der Daten, wie z. B. nach 1/4 oder 3/4 des Satzes
von n Datenpunkten 154, gewählt wird. Durch Wählen eines Ent
fernungssignals in der Nähe des Anfangs der Datenpunktserie
werden Rücksignale von näheren Zielen stärker gewichtet. Der
Algorithmus 146 bildet dann einen Durchschnitt durch alle
gültigen Datenpunkte oder Entfernungssignale mit einer Nenn-Ent
fernung 156, zum Beispiel 0,25 Meter vom 1/3-Punkt zum
Verbessern der Genauigkeit der Messung. Der DSP-Algorithmus
146 erzeugt dadurch genauere Entfernungsdaten und vergrößert
die Wahrscheinlichkeit, daß irreguläre spiegelnde und höchst
diffuse Ziele mit einem einzigen Entfernungssignal verglichen
werden. Die Anzahl n von Datenpunkten ist eine vom Benutzer
einzustellende Variable und ist typischerweise ein Wert zwi
schen 10 und 30 Punkten, je nach der erwünschten Datenfre
quenz. Wenn der DSP-Algorithmus 146 zum Beispiel bei 250 kHz
20 Datenpunkte abtastet, ergibt sich eine Datenrate von 12,5
kHz.
Fig. 4 zeigt Komponenten eines abtastenden Sensorsystems
159, das auf zwei orthogonalen Achse 160, 162 in einer Art und
Weise montiert ist, bei der Daten für die erwünschten Entfer
nungen und Blickwinkel gesammelt werden können. In Fig. 4 ist
eine senkrecht verlaufende Seitwärtsschwenkachse 160 einer
drehbaren Welle 167 eines ersten Motors 166 gezeigt, und die
GOLA-Antenne 164 ist auf der Welle 167 so angebracht, daß der
Beleuchtungsstrahl 168 in einer im wesentlichen waagrechten
Richtung ausgesendet wird. Nach der Aussendung des Beleuch
tungsstrahls 168 wird seine Richtung durch einen Reflektor 170
gesteuert, der koaxial mit einer Abtastachse 162 auf einer
drehbaren Welle 171 eines zweiten Motors 172 neben der GOLA-An
tenne 164 angebracht ist. Vorzugsweise ist der Reflektor 170
ein elliptisches Plättchen mit einer höchst reflektierenden
Oberfläche, die in einem Winkel zur Richtung des emittierten
Strahls 168 steht. Beim kontinuierlichen Drehen der Welle 171
des zweiten Motors 172 durch 360 Grad, führt der Reflektor 170
den Strahl 168 durch ein 180-Grad-Abtastmuster. Der zweite
Motor 172 ist an einem Endteil eines Strukturelements 174
angebracht, während die GOLA-Antenne 164 am anderen Endteil
des Strukturelements 174 angebracht ist.
Mit dieser Anordnung wird der Beleuchtungsstrahl 168
horizontal durch 360 Grad geführt, während der erste Motor 166
die Welle 167 kontinuierlich um die Seitwärtsschwenkachse 160
dreht. Das 180-Grad-Abtastmuster um die Abtastachse 162 kann
so positioniert werden, daß die Mitte der Abtastung von Hori
zont zu Horizont nach unten sieht oder von senkrecht nach
unten bis senkrecht nach oben zur Seite sieht. Die Wellen 167,
171 der Motoren 166, 172 drehen mit Geschwindigkeiten, die ein
Datensammeln mit der erforderlichen Auflösung ermöglichen, wie
zum Beispiel 60 Grad/Sekunde um die Seitwärtsschwenkachse 160
und 3600 U/min um die Abtastachse 162. Wenn die Abtastachse
162 so positioniert ist, daß sie nach unten zeigt, muß sich
die Antenne 164 nur um 160 +/-90 Grad drehen, um einen unge
hinderten Blick der ganzen Welt unter dem Horizont des Sensors
zu erhalten.
In Fig. 1 wird das vordere Ende 22 des Radarsystems 20
durch einen frei laufenden Oszillator 34 mit variabler Frequenz
ausgelöst. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine
Impulsrate von 250 kHz zum Auslösen des vorderen Endes 22
verwendet, doch kann der Oszillator 34 auch so ausgewählt
sein, daß er Impulse mit jeder gewünschten Frequenz aussendet.
Nach einer bestimmten Anzahl von ausgesendeten Impulsen, zum
Beispiel 20 Impulsen, führt der DSP 28 den Filteralgorithmus
durch und löst das Datensammelsystem 30 aus, das die derzeiti
gen Winkel der Seitwärtsschwenk- und der Abtastachse 160, 162
festhält. Die Kombination von der Luftlinienentfernung zum
Ziel, dem Seitwärtsschwenk(Azimuth)-Winkel und dem Abtast(Hö
hen)-Winkel legt eine eindeutige Kugelkoordinate im Raum fest.
Das Steuersystem 32 des Datensammelsystems 30 ist ein
Mikroprozessor 180 und enthält Schnittstellenkarten für digi
tale I/O 182, Kodier-Phasenverschiebung um 90 Grad 184 und
Kommunikationsverbindungen zum Host-Automatisierungsprozessor
186. Jede Servoachse 160, 162 wird durch eine Bewegungs-Steue
rungs/Verstärkungs-Kombination 188, 190 gesteuert, die mit dem
Mikroprozessor 180 verbunden ist. Das Kodier-Signal 192, 194
von der jeweiligen Achse 160, 162 wird für jede einzelne Achse
188, 190 in die Bewegungssteuerungen und die Kodier-90-Grad-Phasen
verschiebungskarte 184 im Steuersystem 32 eingegeben.
Der DSP 28 unterbricht das Steuersystem 32, wenn eine gültige
Entfernungsmessung zur Verfügung steht, wobei zu dieser Zeit
die Datensammelsoftware die digitale Entfernung auf dem digi
talen I/O-Board 182 zusammen mit der derzeitigen Position 196,
198 der Seitenschwenk- und Abtast-Servo-Antriebe 188, 190
aufnimmt. Je nach der Anzahl der ausgesendeten Impulse, die in
jedem im DSP 28 gefilterten Entfernungsdatensatz vorhanden
sind, werden die Daten mit den entsprechenden Raten gesammelt,
wie zum Beispiel 12,5 kHz gefiltert oder 250 kHz ungefiltert
für einen Satz von 20 Datenpunkten, und zur Navigation, Hin
derniserfassung und Trajektorienerzeugung in anderen Subsyste
men des Roboter-Automationssystems verarbeitet.
Die vorliegende Erfindung ist in Situationen verwendbar,
in denen eine autonome oder halbautonome Steuerung mobiler
Maschinen erwünscht ist, wie zum Beispiel bei der Erdbewegung.
Fig. 5 und 6 zeigen einen typischen Aushubort mit einem über
einer Aushubfläche 202 positionierten Bagger 200 und einem in
Reichweite der Baggerschaufel 206 angeordneten Kipper 204. Zu
einem autonomen Betrieb des Baggers 200 muß die Lage von
Objekten und Hindernissen im Bewegungsbereich des Baggers und
die Lage des auszuhebenden Terrains bekannt sein. Die ver
wendeten Sensorsysteme müssen deshalb aktuelle Informationen
über die Lage der Objekte im ganzen Bewegungsbereich so weit
im voraus liefern, daß der Bagger 200 eine entsprechende
Reaktionszeit hat.
Fig. 5 zeigt eine Anwendungsmöglichkeit der Erfindung mit
einem linken und einem rechten Sensor 208, 210, die an unge
fähr symmetrischen Stellen links und rechts von einem Ausleger
212 auf dem Bagger 200 angebracht sind. Ein Kipper 204 ist in
der Nähe des Baggers 200 zur Aufnahme des ausgehobenen Materials
positioniert. Während des Bagger- und Lade-Zyklus befiehlt
das (nicht dargestellte) Steuersystem dem linken und dem
rechten Sensor 208, 210, die Schaufel 206 und anliegende
Bereiche zu überwachen. Wenn der Bagger 200 den Baggervorgang
fast vollständig durchgeführt hat, befiehlt das Steuersystem
dem linken Sensor 208 zum Kipper 204 zu schwenken, um nach
Hindernissen im Bewegungspfad des Baggers 200 zu suchen und um
die Position und Ausrichtung des Kippers 204 zu bestimmen.
Nach dem Durchführen des Ladezyklus wird die Abtastgeschwin
digkeit des Sensors 210 mit der Schwenkdrehung des Baggers 200
koordiniert, wenn dieser den Ausleger 212 zur Aushubfläche 202
zurückführt, um Hindernisse so weit im voraus zu erfassen, daß
dem Bagger 200 eine entsprechende Reaktionszeit verbleibt.
Der linke und der rechte Sensor 208, 210 können zur
Verbesserung des Wirkungsgrads unabhängig voneinander betrie
ben werden. Wenn zum Beispiel der Bagger 200 zum Kipper 204
schwenkt, geht der rechte Sensor 210 zurück (d. h. er schwenkt
in die entgegengesetzte Richtung) zum Abtasten des Aushubbe
reichs zum Bereitstellen von Daten zum Planen des nächsten
Teils des Aushebens. Gleichzeitig tastet der linke Sensor 208
den Bereich um den Kipper 204 herum ab. Der Abtastsensor 208
liefert aktuelle Informationen an das Steuersystem, so daß
dieses einen richtigen Ort zum Entladen der Schaufel 206
bestimmen kann, auch wenn sich der Kipper 204 seit dem letzten
Ladezyklus bewegt hat. Während die Schaufel 206 entladen wird,
tastet der rechte Sensor 210 den Bereich in der Nähe rechts
von der Schaufel 206 ab, um die Drehung zur Aushubfläche 202
vorzubereiten. Wenn der Bagger 200 sich nach rechts dreht,
schwenkt der rechte Sensor 210 voraus zur Aushubfläche 202, um
Informationen zur Hinderniserfassung bereitzustellen. Wenn der
Bagger 200 nach dem Entladen anfängt, sich zur Aushubfläche
202 zu drehen, geht der linke Sensor 208 zurück, um die Ver
teilung von Erde in der Ladefläche des Kippers 204 zu betrach
ten, so daß der Ort in der Ladefläche des Kippers bestimmt
werden kann, an dem die nächste Schaufel Material entladen
werden kann. Beim Eintreffen der Schaufel 206 in der Nähe der
Aushubfläche 202 tastet der rechte Sensor 210 den Aushubbe
reich ab. Wenn der linke Sensor 208 seine Abtastung des Kip
pers 204 vollendet hat, befiehlt das Steuersystem dem Sensor
208, auch den Aushubbereich abzutasten. Die Schritte des
Aushubvorgangs werden wie oben angegeben wiederholt, bis eine
Kipperladefläche voll oder der Aushub durchgeführt ist. Das
Steuersystem verwendet vom Sensorsystem gelieferte Information
zum Bestimmen, ob der Betrieb unterbrochen werden sollte, wie
zum Beispiel, wenn der Kipper voll ist, der Aushub durchge
führt ist oder ein Hindernis erfaßt wird. Die Information wird
auch zum Navigieren der Bewegung der Maschine verwendet.
Eine Anwendung der Erfindung auf Aushub- und Beladevor
gänge dient nur der Veranschaulichung der Nützlichkeit des
Sensorsystems. Das Sensorsystem kann nämlich auch mit anderen
Erdbewegungsgeräten verwendet werden, wie zum Beispiel Radla
der, Kettentraktoren, Walzen, Motorgradern, landwirtschaftli
chen Maschinen, Pflastermaschinen, Asphaltiermaschinen und
dergleichen, die sowohl (1) Mobilität über oder durch eine
Baustelle als auch (2) die Fähigkeit, die Topographie oder
Geographie einer Baustelle mit einem Werkzeug oder einem Funk
tionsteil der Maschine, wie zum Beispiel einer Schaufel, einer
Klinge, einer Aufreißeinrichtung, einer Walze und dergleichen,
zu verändern, aufweisen. Bei einem automatischen System kann
ein Erfassungs-Skript das Abtastmuster und die Abtastgeschwin
digkeit für ein oder mehrere Sensorsysteme in Abhängigkeit vom
Fortschritt der Maschine im Arbeitszyklus steuern.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung zu einem Punkt
unter Verwendung eines ausgesendeten Signals und eines Rücksi
gnals, die von einem gepulsten Millimeter-Wellenband-Energie-
Sensor-System erzeugt werden, gekennzeichnet durch:
mehrere Konstant-Bruch-Diskriminatoren, wobei das Ein gangssignal für die Konstant-Bruch-Diskriminatoren zum Bei spiel des Rücksignal vom Sensorsystem ist, wobei die Konstant- Bruch-Diskriminatoren ein Signal ausgeben, wenn das Rücksignal vom Sensorsystem erfaßt wird,
ein OR-Gatter, das die Ausgangssignale von den Konstant- Bruch-Diskriminatoren empfängt und ein Stopsignal ausgibt, wenn das Rücksignal erfaßt wird, und
einen Zeit-Amplituden-Wandler, an den das eine Zeitmeßse quenz auslösende Startsignal und das Stopsignal vom OR-Gatter gesendet wird, wobei der Zeit-Amplituden-Wandler ein Entfer nungssignal ausgibt, das zur Zeitdifferenz zwischen der Erfas sung des Startsignals und der Erfassung des Stopsignals pro portional ist.
mehrere Konstant-Bruch-Diskriminatoren, wobei das Ein gangssignal für die Konstant-Bruch-Diskriminatoren zum Bei spiel des Rücksignal vom Sensorsystem ist, wobei die Konstant- Bruch-Diskriminatoren ein Signal ausgeben, wenn das Rücksignal vom Sensorsystem erfaßt wird,
ein OR-Gatter, das die Ausgangssignale von den Konstant- Bruch-Diskriminatoren empfängt und ein Stopsignal ausgibt, wenn das Rücksignal erfaßt wird, und
einen Zeit-Amplituden-Wandler, an den das eine Zeitmeßse quenz auslösende Startsignal und das Stopsignal vom OR-Gatter gesendet wird, wobei der Zeit-Amplituden-Wandler ein Entfer nungssignal ausgibt, das zur Zeitdifferenz zwischen der Erfas sung des Startsignals und der Erfassung des Stopsignals pro portional ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
einen Impulsgenerator zum Erzeugen eines Startsignals aufgrund der Erfassung des vom Sensorsystem ausgesendeten Signals,
eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben eines ungültigen Entfernungssignals, wenn kein Rücksignal während der Zeitmeßsequenz erfaßt wird, und
eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben eines Entfernungsdatenpunkts aufgrund eines verschobenen Mittelwerts einer Abfolge mehrerer gültiger Entfernungssignale.
einen Impulsgenerator zum Erzeugen eines Startsignals aufgrund der Erfassung des vom Sensorsystem ausgesendeten Signals,
eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben eines ungültigen Entfernungssignals, wenn kein Rücksignal während der Zeitmeßsequenz erfaßt wird, und
eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben eines Entfernungsdatenpunkts aufgrund eines verschobenen Mittelwerts einer Abfolge mehrerer gültiger Entfernungssignale.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Konstant-Bruch-Diskriminatoren ein Vetosignal empfangen,
wobei das Vetosignal dadurch erzeugt wird, daß das vom Impuls
generator kommende Startsignal um einen Zeitraum verzögert
wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben eines ungülti
gen Entfernungssignals, wenn während der Zeitmeßsequenz kein
Rücksignal erfaßt wird, die folgenden Elemente aufweist:
einen Analog-Digital-Wandler,
einen Auslöseschalter, der zwischen den Zeit-Amplituden- Wandler und den Analog-Digital-Wandler geschaltet ist zum Auslösen eines Betriebs des Analog-Digital-Wandlers, wenn das Startsignal erfaßt wird, wobei der Analog-Digital-Wandler
einen ungültigen Entfernungswert ausgibt, wenn während der Zeitmeßsequenz durch den Zeit-Amplituden-Wandler keine Entfer nungsspannung ausgegeben wird.
einen Analog-Digital-Wandler,
einen Auslöseschalter, der zwischen den Zeit-Amplituden- Wandler und den Analog-Digital-Wandler geschaltet ist zum Auslösen eines Betriebs des Analog-Digital-Wandlers, wenn das Startsignal erfaßt wird, wobei der Analog-Digital-Wandler
einen ungültigen Entfernungswert ausgibt, wenn während der Zeitmeßsequenz durch den Zeit-Amplituden-Wandler keine Entfer nungsspannung ausgegeben wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben eines Entfer
nungsdatenpunkts aufgrund eines verschobenen Mittelwerts einer
Abfolge mehrerer gültiger Entfernungssignale Folgendes auf
weist:
eine Computersoftware, die einen Satz vom Analog-Digital- Wandler kommender gültiger Entfernungswerte sortiert und den verschobenen Mittelwert für einen Teilsatz des sortierten Satzes von Entfernungswerten berechnet, die in einem vorbe stimmten Bereich eines Zwischenentfernungswerts im Satz lie gen.
eine Computersoftware, die einen Satz vom Analog-Digital- Wandler kommender gültiger Entfernungswerte sortiert und den verschobenen Mittelwert für einen Teilsatz des sortierten Satzes von Entfernungswerten berechnet, die in einem vorbe stimmten Bereich eines Zwischenentfernungswerts im Satz lie gen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zwischenentfernungswert ein Entfernungswert ist, der
zwischen ungefähr 25 Prozent und 50 Prozent des maximalen
Entfernungswerts liegt, und der Teilsatz von Entfernungswerten
Entfernungswerte enthält, die in bis zu einem Meter Entfernung
vom Zwischenentfernungswert liegen.
7. Ein Abtast-Radar-Sensorsystem, gekennzeichnet durch:
eine Datensammelanordnung mit einer Antenne mit einem ersten Ende, das einen Beleuchtungsstrahl aussendet, der aus einem Impuls-Energie-Signal im Millimeterwellenband besteht, das von einem Oszillator erzeugt wird, und ein Energie-Rücksig nal empfängt, das durch eine Reflexion des ausgesendeten Signals durch ein durch das ausgesendete Signal beleuchtetes Objekt erzeugt wird, und einen drehbaren Reflektor, der in einem Winkel beim ersten Ende der Antenne liegt und die Ab tastrichtung des ausgesendeten Energiesignals und des Energie- Rücksignals steuert,
einen Schalter, der ein gesteuertes Signal liefert, das den ausgesendeten Energieimpuls repräsentiert,
einen mit dem Schalter verbundenen I/Q-Mixer, der das gesteuerte Signal und das Energie-Rücksignal zum Erzeugen eines phasengleichen und eines um 90 Grad phasenverschobenen Signals verarbeitet, und
ein Zeitabstimmungssystem mit Konstant-Bruch-Diskrimina toren, die das phasengleiche und das um 90 Grad phasenver schobene Signal empfangen.
eine Datensammelanordnung mit einer Antenne mit einem ersten Ende, das einen Beleuchtungsstrahl aussendet, der aus einem Impuls-Energie-Signal im Millimeterwellenband besteht, das von einem Oszillator erzeugt wird, und ein Energie-Rücksig nal empfängt, das durch eine Reflexion des ausgesendeten Signals durch ein durch das ausgesendete Signal beleuchtetes Objekt erzeugt wird, und einen drehbaren Reflektor, der in einem Winkel beim ersten Ende der Antenne liegt und die Ab tastrichtung des ausgesendeten Energiesignals und des Energie- Rücksignals steuert,
einen Schalter, der ein gesteuertes Signal liefert, das den ausgesendeten Energieimpuls repräsentiert,
einen mit dem Schalter verbundenen I/Q-Mixer, der das gesteuerte Signal und das Energie-Rücksignal zum Erzeugen eines phasengleichen und eines um 90 Grad phasenverschobenen Signals verarbeitet, und
ein Zeitabstimmungssystem mit Konstant-Bruch-Diskrimina toren, die das phasengleiche und das um 90 Grad phasenver schobene Signal empfangen.
8. Abtast-Radar-Sensorsystem nach Anspruch 7, weiter gekenn
zeichnet durch:
einen ersten Motor mit einer drehbaren Welle, wobei die Antenne auf der Welle so angebracht ist, daß der Beleuchtungs strahl in eine Richtung ausgesendet wird, die im wesentlichen senkrecht zur Welle verläuft,
wobei der Reflektor auf einer drehbaren Welle eines zweiten Motors montiert ist, wobei der zweite Motor an einem Endteil eines Strukturelements und die Antenne am anderen Ende des Strukturelements angebracht ist.
einen ersten Motor mit einer drehbaren Welle, wobei die Antenne auf der Welle so angebracht ist, daß der Beleuchtungs strahl in eine Richtung ausgesendet wird, die im wesentlichen senkrecht zur Welle verläuft,
wobei der Reflektor auf einer drehbaren Welle eines zweiten Motors montiert ist, wobei der zweite Motor an einem Endteil eines Strukturelements und die Antenne am anderen Ende des Strukturelements angebracht ist.
9. Zeitabstimmungsvorrichtung für ein Abtast-Radar-Sensorsy
stem, gekennzeichnet durch:
mehrere Konstant-Bruch-Diskriminatoren, die zum Empfangen von Eingangssignalen angeschlossen sind, die aus einem ausge sendeten Impuls-Energie-Signal und einem Impuls-Energie-Rück signal bestehen, und zum Ausgeben eines Signals, wenn das ausgesendeten Impuls-Energie-Signal und das Impuls-Energie-Rück signal erfaßt werden, wobei die Impuls-Energie-Signale im Millimeterwellenband sind,
eine Einrichtung zum Sperren der Konstant-Bruch-Diskrimi natoren, so daß sie kein Signal ausgeben, wenn das Sende- Impuls-Energie-Signal erfaßt wird, und
einen Zeit-Amplituden-Wandler, der zum Empfangen von Eingangssignalen angeschlossen ist, die das Ausgangssignal aus den Konstant-Bruch-Diskriminatoren umfassen, wobei der Zeit- Amplituden-Wandler ein Signal ausgibt, das zur Zeitdifferenz zwischen der Erfassung des gesendeten Signals und der Erfas sung des Rücksignals proportional ist.
mehrere Konstant-Bruch-Diskriminatoren, die zum Empfangen von Eingangssignalen angeschlossen sind, die aus einem ausge sendeten Impuls-Energie-Signal und einem Impuls-Energie-Rück signal bestehen, und zum Ausgeben eines Signals, wenn das ausgesendeten Impuls-Energie-Signal und das Impuls-Energie-Rück signal erfaßt werden, wobei die Impuls-Energie-Signale im Millimeterwellenband sind,
eine Einrichtung zum Sperren der Konstant-Bruch-Diskrimi natoren, so daß sie kein Signal ausgeben, wenn das Sende- Impuls-Energie-Signal erfaßt wird, und
einen Zeit-Amplituden-Wandler, der zum Empfangen von Eingangssignalen angeschlossen ist, die das Ausgangssignal aus den Konstant-Bruch-Diskriminatoren umfassen, wobei der Zeit- Amplituden-Wandler ein Signal ausgibt, das zur Zeitdifferenz zwischen der Erfassung des gesendeten Signals und der Erfas sung des Rücksignals proportional ist.
10. Zeitabstimmungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Sperren der Konstant-Bruch-Dis
kriminatoren, so daß sie kein Signal ausgeben, wäh
rend das gesendete Impuls-Energie-Signal erfaßt wird, Folgen
des umfaßt:
ein als Eingangssignal an die Konstant-Bruch-Diskrimina toren gesendetes Veto-Signal, das zum Sperren der Konstant- Bruch-Diskriminatoren gesetzt wird, indem ein von einem Im pulsgenerator kommendes Signal verzögert wird, wobei der Impulsgenerator aktiviert wird, wenn das gesendete Impuls- Energie-Signal erfaßt wird.
ein als Eingangssignal an die Konstant-Bruch-Diskrimina toren gesendetes Veto-Signal, das zum Sperren der Konstant- Bruch-Diskriminatoren gesetzt wird, indem ein von einem Im pulsgenerator kommendes Signal verzögert wird, wobei der Impulsgenerator aktiviert wird, wenn das gesendete Impuls- Energie-Signal erfaßt wird.
11. Zeitabstimmungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eingangssignale, die aus einem gesen
deten Impuls-Energie-Signal und einem Impuls-Energie-Rücksi
gnal an einen ersten und einen zweiten Konstant-Bruch-Dis
kriminator bestehen, zeitverzögert sind und die Eingangssigna
le, die aus einem gesendeten Impuls-Energie-Signal und einem
Impuls-Energie-Rücksignal an einen dritten und einen vierten
Konstant-Bruch-Diskriminator bestehen, negiert werden.
12. Vorrichtung zum Verarbeiten von von einem Abtast-Radar-
Sensor-System erzeugten Entfernungssignalen, gekennzeichnet
durch:
einen digitalen Prozessor, der einen Satz gültiger Ent fernungssignale sortiert und einen Durchschnittswert für einen Teilsatz des sortierten Satzes von Entfernungssignalen berech net, wobei der Teilsatz Entfernungssignale enthält, die in einer vorbestimmten Entfernung eines Zwischenentfernungs- Signals im Satz sind, wobei sich das Zwischenentfernungs- Signal zwischen ungefähr 25 Prozent und 75 Prozent des Werts des Maximal-Entfernungs-Signals befindet und der Teilsatz von Entfernungssignalen Entfernungssignale enthält, die innerhalb einer Entfernung von einem Meter vom Zwischenentfernungs- Signal sind.
einen digitalen Prozessor, der einen Satz gültiger Ent fernungssignale sortiert und einen Durchschnittswert für einen Teilsatz des sortierten Satzes von Entfernungssignalen berech net, wobei der Teilsatz Entfernungssignale enthält, die in einer vorbestimmten Entfernung eines Zwischenentfernungs- Signals im Satz sind, wobei sich das Zwischenentfernungs- Signal zwischen ungefähr 25 Prozent und 75 Prozent des Werts des Maximal-Entfernungs-Signals befindet und der Teilsatz von Entfernungssignalen Entfernungssignale enthält, die innerhalb einer Entfernung von einem Meter vom Zwischenentfernungs- Signal sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, weiter gekennzeichnet
durch:
einen Analog-Digital-Wandler, der eine analoge, zu einer Entfernung zu einem Objekt proportionale Spannung in ein digitales Signal umwandelt und ein Signal an ein Flip-Flop schickt, wenn die Entfernungsdatenumwandlung vollständig ist, wobei das Flip-Flop nach der Erfassung des Umwandlung-voll ständig-Signals ein diskretes Signal aussendet, und
wobei der digitale Signalprozessor das diskrete Signal überwacht und Daten vom Analog-Digital-Wandler liest, nachdem das diskrete Signal erfaßt wurde, und ein Löschsignal setzt, nachdem der digitale Signalprozessor erfolgreich die Daten gelesen hat, um dem Flip-Flop zu ermöglichen, das nächste Umwandlung-vollständig-Signal zu erfassen.
einen Analog-Digital-Wandler, der eine analoge, zu einer Entfernung zu einem Objekt proportionale Spannung in ein digitales Signal umwandelt und ein Signal an ein Flip-Flop schickt, wenn die Entfernungsdatenumwandlung vollständig ist, wobei das Flip-Flop nach der Erfassung des Umwandlung-voll ständig-Signals ein diskretes Signal aussendet, und
wobei der digitale Signalprozessor das diskrete Signal überwacht und Daten vom Analog-Digital-Wandler liest, nachdem das diskrete Signal erfaßt wurde, und ein Löschsignal setzt, nachdem der digitale Signalprozessor erfolgreich die Daten gelesen hat, um dem Flip-Flop zu ermöglichen, das nächste Umwandlung-vollständig-Signal zu erfassen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6834497P | 1997-12-19 | 1997-12-19 | |
US17247998A | 1998-10-14 | 1998-10-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19858748A1 true DE19858748A1 (de) | 1999-06-24 |
Family
ID=26748872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19858748A Withdrawn DE19858748A1 (de) | 1997-12-19 | 1998-12-18 | Abtastendes, gepulstes Radar-Entfernungssensorsystem |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11264872A (de) |
DE (1) | DE19858748A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2833805A1 (fr) * | 2001-12-20 | 2003-06-27 | Lagarde Sas | Procede de positionnement automatique d'un outil par rapport a un referentiel et machine agricole equipee d'un dispositif fonctionnant selon le procede |
DE102014219925A1 (de) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik | UWB-Radar-Mikrocontroller-Interface |
-
1998
- 1998-12-18 DE DE19858748A patent/DE19858748A1/de not_active Withdrawn
- 1998-12-21 JP JP10363156A patent/JPH11264872A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2833805A1 (fr) * | 2001-12-20 | 2003-06-27 | Lagarde Sas | Procede de positionnement automatique d'un outil par rapport a un referentiel et machine agricole equipee d'un dispositif fonctionnant selon le procede |
DE102014219925A1 (de) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik | UWB-Radar-Mikrocontroller-Interface |
DE102014219925B4 (de) | 2014-10-01 | 2019-07-04 | Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik | UWB-Radar-Mikrocontroller-Interface |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11264872A (ja) | 1999-09-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |