DE4340756C2 - Laserabstandsermittlungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Bei durch den Motor 31 zu einer stetigen Drehbewegung ange triebenen Drehspiegel 16 veranlaßt die Steuerstufe 40 den Impulslaser 11 einen Lichtimpuls 12 von 3,5 Nanosekunden Dauer abzugeben. Über die Lichtablenkvorrichtung 15 wird der Lichtimpuls 12 in den Meßbereich 13 geschickt und gemäß Fig. 1 von einem Objekt 14, welches in Fig. 3 nur gestrichelt angedeutet ist, reflektiert, so daß schließlich ein Empfangs impuls 12' in die Empfangsanordnung 22 gelangt. Auf diese Weise erreicht das Licht nach einer Lichtlaufzeit von 2.d/c (wobei d der Abstand des Objektes 14 von der Vorrichtung und c die Lichtgeschwindigkeit ist) die Photoempfangsanordnung 22.
Nach Fig. 5 enthält der erfindungsgemäße Zähler 30 zwei asynchron arbeitende Einzelzähler 50, 51, deren Takteingänge 105, 106 über ein ODER-Gatter 71 angesteuert sind. Wichtig ist, daß der Ausgang 72 für den Takteingang 106 des Einzel zählers 51 gegenüber dem Ausgang 72' für den Takteingang 105 des Einzelzählers 50 invertiert ist. Die beiden Eingänge des ODER-Gatters 71 sind über einen Testzählimpulseingang 55 an den Computer 38 bzw. an den Ausgang eines UND-Gatters 73 an geschlossen, dessen beide Eingänge am Schaltausgang eines Flip-Flops 76 bzw. an einen Höchstfrequenzspannungseingang 59 angeschlossen sind, welcher vom Frequenzgenerator 52 mit einer Höchstfrequenzspannung von 1,5 GHz beaufschlagt ist.
Während der Drehspiegel 16 den Nutz-Abtastwinkelbereich 54 (Fig. 2, 11, 13) überstreicht, löst jeder vom Impulslaser 11 abgegebene Lichtimpuls 12 im Moment seiner Abgabe über die Leitung 45 und das ODER-Gatter 75 ein Umschalten des Flip-Flops 76 aus, so daß das angeschlossene UND-Gatter 73 die an seinem anderen Eingang anstehende Höchstfrequenzspannung von 1,5 GHz zum ODER-Gatter 71 durchläßt. Von dort gelangt nun die Höchstfrequenzspannung zu den Zähleingängen 105, 106 der Einzelzähler 50, 51, wobei jedoch das zum Zählereingang 106 des zweiten Zählers 51 gelangende Zählsignal aufgrund des invertierten Ausgangs 72 des ODER-Gatters 71 gegenüber dem Zählsignal am Eingang 105 um 180° phasenverschoben ist. Mit anderen Worten zählt nun der Zähler 50 die ansteigenden Flanken der positiven Halbwellen, der Einzelzähler 51 die abfallenden Flanken der negativen Halbwellen. Dadurch werden während jeder Periode der Höchstfrequenzspannung aus dem Frequenzgenerator 52 zwei Bits durch die Einzelzähler 50, 51 erzeugt, und zwar um jeweils 180° phasenverschoben.
Us: Empfangssignal
Ps: Sendeleistung
Rr: Testzielreflexionsgrad
Rq: Quantenwirkungsgrad
M : Multiplikationsfaktor der verwendeten Lawinendiode 23
Rt: Transimpedanz der Lawinendiode 23 (effektiver Arbeitswiderstand der Diode).
I: Photostrom in der Photodiode 23
Ur: Rauschspannung aufgrund der Beleuchtung durch die Leuchtdiode 88
M: Multiplikationsfaktor der Lawinendiode 23
q: Elementarladung (1,6.10-19 Coulomb)
Rt: Transimpedanz der Lawindendiode 23
fg: Grenzfrequenz des Rauschens
K2: zweite Grenzwertkonstante
Claims (42)
- - bei der Selbststeuerung von Fahrzeugen (120) zur Schaf fung eines definierten Schutzbereiches (122) vor dem Fahrzeug (120);
- - durch Anordnung an der Frontseite eines Fahrzeuges (120) zum Kollisionsschutz mit Hindernissen (123) durch Definition eines entsprechenden Schutzbereiches (122');
- - durch Anordnung an der Frontseite eines Fahrzeuges (120) zur Schaffung eines Kollisionsschutzbereiches (122''), der in mehrere Sektoren (S1 bis S16) des Abtastwinkelbereiches (54) aufgeteilt ist, von denen jeder einen eigenen und wohldefinierten Sicherheitsabstand definiert;
- - durch Anordnung an der Frontseite eines Fahrzeuges (120) zwecks Definition eines Erfassungsbereichs (124), aufgrund dessen ein im Fahrzeug angeordnetes Navigationsgerät (125) hinsichtlich seiner einwand freien Arbeitsweise überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden kann;
- - beim Schutz von Personen (104) an gefährlichen Arbeits maschinen (126) durch Definition eines entfernungsbe grenzten Schutzbereiches (127), wobei die gefährliche Arbeitsmaschine (126) sich zweckmäßigerweise im von der erfindungsgemäßen Vorrichtung (121) abgewandten Endbereich des Schutzbereiches (127) oder unter der Maschine befindet.
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