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1. WO2000033104 - VORRICHTUNG ZUR ENTFERNUNGSMESSUNG MITTELS EINES HALBLEITERLASERS IM SICHTBAREN WELLENLÄNGENBEREICH NACH DEM LAUFZEITVERFAHREN

Veröffentlichungsnummer WO/2000/033104
Veröffentlichungsdatum 08.06.2000
Internationales Aktenzeichen PCT/DE1999/003797
Internationales Anmeldedatum 01.12.1999
IPC
G01S 7/481 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
48von Systemen gemäß der Gruppe G01S17/57
481Konstruktive Merkmale, z.B. Anordnungen von optischen Elementen
G01S 7/487 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
48von Systemen gemäß der Gruppe G01S17/57
483Einzelheiten von Impulssystemen
486Empfänger
487Herausholen gewünschter Echosignale
G01S 7/491 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
48von Systemen gemäß der Gruppe G01S17/57
491Einzelheiten von Nichtimpulssystemen
G01S 7/497 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
48von Systemen gemäß der Gruppe G01S17/57
497Maßnahmen zum Überwachen oder Kalibrieren
G01S 17/10 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
17Systeme, bei denen die Reflexion oder Wiederausstrahlung elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen verwendet werden, z.B. Lidarsysteme
02Systeme, bei denen die Reflexion elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen ausgenutzt wird
06Systeme zur Bestimmung von Positionsdaten eines Ortungsobjektes
08ausschließlich zur Entfernungsmessung
10mit Übertragung von unterbrochenen impulsmodulierten Wellen
G01S 17/36 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
17Systeme, bei denen die Reflexion oder Wiederausstrahlung elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen verwendet werden, z.B. Lidarsysteme
02Systeme, bei denen die Reflexion elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen ausgenutzt wird
06Systeme zur Bestimmung von Positionsdaten eines Ortungsobjektes
08ausschließlich zur Entfernungsmessung
32mit Übertragung stetiger unmodulierter, amplituden-, frequenz- oder phasenmodulierter Wellen
36mit Phasenvergleich zwischen dem empfangenen Signal und dem gleichzeitig gesendeten Signal
CPC
G01S 17/10
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
17Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
06Systems determining position data of a target
08for measuring distance only
10using transmission of interrupted pulse-modulated waves
G01S 17/36
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
17Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
06Systems determining position data of a target
08for measuring distance only
32using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves
36with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
G01S 7/481
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
48of systems according to group G01S17/00
481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
G01S 7/4818
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
48of systems according to group G01S17/00
481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
4818using optical fibres
G01S 7/487
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
48of systems according to group G01S17/00
483Details of pulse systems
486Receivers
487Extracting wanted echo signals ; , e.g. pulse detection
G01S 7/491
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
48of systems according to group G01S17/00
491Details of non-pulse systems
Anmelder
  • ROBERT BOSCH GMBH [DE/DE]; Postfach 30 02 20 D-70442 Stuttgart, DE (AllExceptUS)
  • STEINLECHNER, Siegbert [DE/DE]; DE (UsOnly)
Erfinder
  • STEINLECHNER, Siegbert; DE
Prioritätsdaten
198 55 296.301.12.1998DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VORRICHTUNG ZUR ENTFERNUNGSMESSUNG MITTELS EINES HALBLEITERLASERS IM SICHTBAREN WELLENLÄNGENBEREICH NACH DEM LAUFZEITVERFAHREN
(EN) DEVICE FOR MEASURING DISTANCE USING A SEMICONDUCTOR LASER IN THE VISIBLE WAVELENGTH RANGE ACCORDING TO THE RUNNING TIME METHOD
(FR) DISPOSITIF DE TELEMESURE A L'AIDE D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEUR DANS LA ZONE VISIBLE DES LONGUEURS D'ONDES D'APRES LE PROCEDE TEMPS DE FONCTIONNEMENT
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung mittels eines Halbleiterlasers im sichtbaren Wellenlängenbereich, welche nach dem Laufzeitverfahren arbeitet. Es ist ein Kollimationsobjektiv zur Bündelung des ausgesandten Meßstrahlenbündels, eine Schaltungsanordnung zur Modulation der Meßstrahlung, ein Empfangsobjektiv zur Aufnahme und Abbildung des am entfernten Objektiv reflektierten Meßstrahlenbündels auf eine Empfangseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung und Anzeige der zum Ojekt gemessenen Entfernung vorgesehen. Erfindungsgemäß ist die Schaltungsanordnung zur Modulation der Meßstrahlung und die Auswerteeinrichtung auf zwei unterschiedliche Betriebsarten umstellbar. In der ersten Betriebsart wird mit einer ersten Frequenz (f1/n) moduliert und in der zweiten Betriebsart mit einer zweiten Frequenz (f1). Diese Frequenzen stehen in einem ganzzahligen Verhältnis n zueinander. Das reflektierte Signal wird in der ersten Betriebsart mit einer dritten Frequenz (f2/n) und in der zweiten Betriebsart mit einer vierten frequenz (f2) multipliziert, bevor sie zur Auswertung in der ersten Betriebsart mit einer ersten Abtastfrequenz (fa1) und in der zweiten Betriebsart mit einer zweiten Abtastfrequenz (fa2) abgetastet werden. Dabei ist die erste Abtastfrequenz (fa1) die Differenz der vierten (f2) und der zweiten Frequenz (f1) und die zweite Abtastfrequenz (fa2) ein ganzzahliger Bruchteil q der zweiten Frequenz (f1).
(EN)
The invention relates to a device which is provided for measuring distance using a semiconductor laser in the visible wavelength range and which operates according to the running time method. A collimating lens is provided for focussing the emitted measuring beam bundle. A circuit is provided for modulating the measuring beam. A receiving lens is provided for receiving and representing the measuring beam bundle, said bundle being reflected on the distant lens, on a receiving device, and an evaluation device is provided for determining and displaying the measured distance to the object. According to the invention, the circuit for modulating the measuring beam and the evaluation device can be switched to two different operational modes. A first frequency (f1/n) is used for modulating in the first operational mode, and a second frequency (f1) is used for modulating in the second operational mode. These frequencies have an integral correlation n. The reflected signal is multiplied in the first operational mode with a third frequency (f2/n) and is multiplied in the second operational mode with a fourth frequency (f2) before being sampled using a first sampling frequency (fa1) for evaluation in the first operational mode, and before being sampled using a second sampling frequency (fa2) for evaluation in the second operational mode. The first sampling frequency (fa1) is the difference between the fourth (f2) and the second frequency (f1), and the second sampling frequency (fa2) is an integral fraction q of the second frequency (f1).
(FR)
L'invention concerne un dispositif de télémesure à l'aide d'un laser à semi-conducteur dans la zone visible des longueurs d'ondes et fonctionnant d'après le procédé temps de fonctionnement. Ce dispositif comprend un objectif de collimation destiné à concentrer le faisceau de rayons de mesure émis, un circuit de modulation du faisceau de mesure, un objectif récepteur destiné à recevoir et à représenter sur un dispositif récepteur le faisceau de rayons de mesure réfléchi sur l'objectif éloigné et un dispositif d'évaluation destiné à déterminer et à afficher la distance mesure jusqu'à l'objet. Selon l'invention, le circuit destiné à la modulation des rayons de mesure et le dispositif d'évaluation peuvent être réglés dans deux modes de fonctionnement différents. Dans le premier mode de fonctionnement, on module avec une première fréquence (f1/n) et dans le deuxième mode de fonctionnement avec une deuxième fréquence (f1). Ces fréquences ont un rapport de nombre entier n. Le signal réfléchi est multiplié, dans le premier mode de fonctionnement par une quatrième fréquence (f2/n) et, dans le deuxième mode de fonctionnement, par une quatrième fréquence (f2) avant d'être détecté pour évaluation dans le premier mode de fonctionnement par une première fréquence d'échantillonnage (fa1) et dans le deuxième mode de fonctionnement par une fréquence d'échantillonnage (fa2). La première fréquence d'échantillonnage (fa1) est la différence entre la quatrième (f2) et la deuxième fréquence (f1) et la deuxième fréquence d'échantillonnage (fa2) est un sous-multiple entier q de la deuxième fréquence (f1).
Auch veröffentlicht als
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