DE10225869A1

DE10225869A1 - Abstandsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE10225869A1
Application number: DE2002125869
Authority: DE
Inventors: Noriaki Shirai; Katsuhiro Morikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2003-04-30
Also published as: US20020186362A1; JP4457525B2; US6657704B2; JP2002368720A

Abstract

Eine vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle wird in Übereinstimmung mit einer Abfolge von Pseudozufallsrauschcodesignalen erzeugt. Eine elektromagnetische Echowelle, die durch Reflexion der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an einem Objekt bewirkt wird, wird zu einem empfangenen Signal gewandelt. Gleichspannungs- und Niederfrequenzkomponenten werden aus dem empfangenen Signal entfernt, um ein sich aus einem Filtern ergebendes Signal zu erzeugen. Das sich aus einem Filtern ergebende Signal wird mit einer im voraus eingestellten Entscheidungsreferenzspannung verglichen, um ein binäres Signal zu erzeugen. Das binäre Signal wird zu empfangenen Daten abgetastet. Eine Berechnung wird bezüglich einer Korrelation zwischen den empfangenen Daten und dem Pseudozufallsrauschcodesignal durchgeführt. Der Abstand zu dem Objekt wird auf der Grundlage der berechneten Korrelation berechnet. Das Pseudozufallsrauschcodesignal wird wiederholt erzeugt, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale während einer Überschußzeit zu erzeugen, die eine Stabilisierungszeit abdeckt, die von dem empfangenen Signal benötigt wird, um sich auf einen Gleichspannungspegel zu stabilisieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsmeßvorrichtung, die eine elektromagnetische Welle verwendet, die in Übereinstimmung mit einem Pseudozufallsrauschcode moduliert ist.

Eine Streuspektrums-Abstandsmeßvorrichtung im Stand der Technik mißt den Abstand zwischen der Vorrichtung und einem Zielobjekt unter Verwendung einer elektromagnetischen Welle, die in Übereinstimmung mit einem Pseudozufallsrauschcode bzw. PN-Code moduliert ist. Genauer gesagt wird ein Strahl einer elektromagnetischen Welle, deren Amplitude in Übereinstimmung mit einem PN-Code einer vorbestimmten Bitlänge bzw. Splitterlänge moduliert ist, in eine Vorwärtsrichtung bezüglich des Körpers der Vorrichtung abgestrahlt. Ein Augenblick des Sendens des PN-Codes mit der elektromagnetischen Welle wird gespeichert. Die Vorrichtung im Stand der Technik empfängt einen Echostrahl, der durch Reflexion des vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Wellenstrahls an einem 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. Eine Berechnung wird bezüglich des Werts 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 der berechnete Korrelationswert eine Spitze aufweist, wird als ein Augenblick des Empfangens PN-Codes erfaßt, der in dem Echostrahl enthalten ist. Die Vorrichtung im Stand der Technik berechnet den Abstand zwischen der Vorrichtung und dem Zielobjekt aus dem Zeitintervall zwischen dem Augenblick des Sendens des PN-Codes und dem Augenblick des Empfangens von diesem.

Ein Beispiel der elektromagnetischen Welle ist Licht, das aus einer Laserdiode abgestrahlt wird. In diesem Fall verwendet die Vorrichtung im Stand der Technik eine Photodiode oder einen Phototransistor als einen Photodetektor bzw. eine photoelektrische Wandlungsvorrichtung zum Wandeln eines empfangenen Echostrahls zu einem entsprechenden elektromagnetischen Signal. Der Photodetektor gibt das elektrische Signal aus. Die Spannung des elektrischen Signals, das aus dem Photodetektor ausgegeben wird, ändert sich lediglich auf einer positiven Seite oder einer negativen Seite eines Schaltungsreferenzpotentials, das im Allgemeinen gleich einem Schaltungsmassepotential ist. In der Vorrichtung im Stand der Technik wird ein Digitalisieren des Ausgangssignals des Photodetektors durch Vergleichen der Spannung des Ausgangssignals des Photodetektors mit einer Schwellwertspannung bzw. einer Entscheidungsreferenzspannung durchgeführt. Um das Ausgangssignal des Photodetektors genau zu digitalisieren, ist es erforderlich, die Schwellwertspannung bezüglich eines Bereichs zweckmäßig einzustellen, in welchem sich die Spannung des Ausgangssignals des Photodetektors ändert. Ein ungenaues Digitalisieren des Ausgangssignals des Photodetektors verringert die Genauigkeit des berechneten Abstands zu einem Zielobjekt.

Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-264724 offenbart eine Abstandsmeßvorrichtung, die ein Funk-SS- bzw. -Streuspektrumsignal verwendet. Die Vorrichtung in der Japanischen Patentanmeldung 5-264724 ist in einen Sender und einen Empfänger geteilt. Der Sender beinhaltet einen PN-Generator, einen Trägergenerator, einen Multiplizierer und einen HF- bzw. Hochfrequenzabschnitt. Der PN-Generator gibt einen PN-Code zu dem Multiplizierer aus. Der Trägergenerator gibt einen Träger zu dem Multiplizierer aus. Der Multiplizierer führt eine Multiplikation zwischen dem PN-Code und dem Träger aus, um dadurch den Träger einer Phasenmodulation zu unterziehen, die auf den PN-Code reagiert. Der Multiplizierer gibt das sich aus der Modulation ergebende Signal zu dem HF-Abschnitt aus. Der HF-Abschnitt wandelt das Ausgangssignal des Multiplizierers zu einem Funk-SS-Signal. Der HF-Abschnitt führt das Funk-SS-Signal einer Sendeantenne zu. Die Sendeantenne strahlt das Funk-SS-Signal als ein Vorwärtssignal aus. Der Empfänger beinhaltet einen HF-Abschnitt, einen Korrelator, einen Erfassungs- und Wellenformungsabschnitt, eine Zeitberechnungsvorrichtung und eine Abstandsberechnungsvorrichtung. Der PN-Generator in dem Sender gibt ein Referenzbitsignal in dem PN-Code zu der Zeitberechnungsvorrichtung aus, um dadurch die Zeitberechnungsvorrichtung 2u starten, Pulse eines Taktsignals zu zählen. Eine Empfangsantenne empfängt ein Funk-SS- Echosignal. Das empfangene Funk-SS-Echosignal wird von der Empfangsantenne dem Empfänger-HF-Abschnitt zugeführt. Der Empfänger-HF-Abschnitt leitet einen PN-Echocode aus dem empfangenen Funk-SS-Echosignal ab. Der Empfänger-HF-Abschnitt gibt den PN-Echocode zu dem Korrelator aus. Der Korrelator berechnet die Korrelation zwischen dem PN-Echocode und einem PN-Referenzcode, welcher der gleiche wie der PN-Code ist, der aus dem PN-Generator in dem Sender ausgegeben wird. Der Korrelator erzeugt ein Autokorrelations-Wellenformsignal als Reaktion auf die berechnete Korrelation. Das Autokorrelations-Wellenformsignal weist eine Amplitude auf, welche maximiert ist, wenn der PN-Echocode in Übereinstimmung mit dem PN-Referenzcode kommt. Der Korrelator gibt das Autokorrelations-Wellenformsignal zu dem Erfassungs- und Wellenformungsabschnitt aus. Der Erfassungs- und Wellenformungsabschnitt unterzieht das Autokorrelations-Wellenformsignal einem Erfassungsverfahren. Der Erfassungs- und Wellenformungsabschnitt gibt das sich aus dem Erfassungsverfahren ergebende Signal zu der Zeitberechnungsvorrichtung aus. Die Zeitberechnungsvorrichtung setzt ein Zählen von Pulsen des Taktsignals als Reaktion auf das Ausgangssignal des Erfassungs- und Wellenformungsabschnitts aus. Genauer gesagt setzt die Zeitberechnungsvorrichtung ein Zählen aus, wenn der PN-Echocode in Übereinstimmung mit dem PN-Referenzcode kommt. Die Anzahl von Pulsen, die von der Zeitberechnungsvorrichtung gezählt wird, zeigt das Zeitintervall von dem Senden des PN-Codes bis zu dem Empfangen des PN-Codes an. Die Zeitberechnungsvorrichtung unterrichtet die Abstandsberechnungsvorrichtung über das Zeitintervall. Die Abstandsmeßvorrichtung berechnet aus dem Zeitintervall den Abstand zu einem gemessenen Objekt, dass das vorwärtsgerichtete Funk-SS-Signal reflektiert und das Funk-SS-Echosignal bewirkt.

Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. P2000-338243 A offenbart eine Radarvorrichtung mit einem kohärenten Laser, die eine CW-Laservorrichtung und einen ersten optischen Koppler beinhaltet. Die CW-Laservorrichtung gibt einen Quellenlaserstrahl zu dem ersten optischen Koppler aus. Der optische Koppler teilt den Quellenlaserstrahl in einen ersten Teillichtstrahl und einen zweiten Teillichtstrahl. Der erste Teillichtstrahl breitet sich von dem ersten optischen Koppler zu einem optischen Modulator aus. Der optische Modulator moduliert den ersten Teillichtstrahl in Übereinstimmung mit einem Pseudozufallssignal bzw. PN-Code-Signal, das aus einem PN-Code-Generator ausgegeben wird. Der sich aus einer Modulation ergebende Lichtstrahl schreitet von dem optischen Modulator zu einer optischen Antenne fort, bevor er als ein vorwärtsgerichteter Lichtstrahl von der optischen Antenne abgestrahlt wird. Der vorwärtsgerichtete Lichtstrahl erreicht ein Ziel, wird von diesem zerstreut und reflektiert und bildet einen Echolichtstrahl aus. Der Echolichtstrahl erreicht die Antenne. Der Echolichtstrahl geht von der Antenne zu einem zweiten optischen Koppler. Der zweite Teillichtstrahl schreitet von dem ersten optischen Koppler zu einer Frequenzverschiebungsvorrichtung fort. Die Frequenzverschiebungsvorrichtung ändert die Frequenz des zweiten Teillichtstrahls, um einen lokalen Lichtstrahl zu erzeugen. Der lokale Lichtstrahl schreitet von der Frequenzverschiebungsvorrichtung zu dem zweiten optischen Koppler fort. Der zweite optische Koppler mischt den Echolichtstrahl und den lokalen Lichtstrahl. Der zweite optische Koppler gibt den sich aus einem Mischen ergebenden Lichtstrahl zu einer optischen Erfassungsvorrichtung aus. Die optische Erfassungsvorrichtung unterzieht den sich aus dem Mischen ergebenden Lichtstrahl einer optischen heterodynen Erfassung, um dadurch ein Überlagerungssignal zwischen dem Echolichtstrahl und dem lokalen Lichtstrahl zu erzeugen. Die optische Erfassungsvorrichtung gibt das Überlagerungssignal zu einem Korrelator aus. Eine Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung empfängt das Pseudozufallssignal aus dem PN-Code-Generator. Die Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung verschiebt das Pseudozufallssignal um eine veränderbare Zeit, um ein verzögertes Pseudozufallssignal zu erzeugen. Die Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung gibt das verzögerte Pseudozufallssignal zu dem Korrelator aus. Der Korrelator berechnet die Korrelation zwischen dem Überlagerungssignal und dem verzögerten Pseudozufallssignal. Der Korrelator gibt das eine Korrelation darstellende Signal zu einem Signalprozessor aus. Der PN-Code-Generator führt dem Signalprozessor eine Information über das Pseudozufallssignal zu. Die Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung unterrichtet den Signalprozessor über die Signalverzögerungszeit, die von dieser vorgesehen wird. Der Signalprozessor analysiert die Stärke und Frequenz des sich aus einer Korrelation ergebenden Signals als Reaktion auf die Information über das Pseudozufallssignal und die Signalverzögerungszeit, um dadurch das Ziel und die Dopplerfrequenz zu erfassen. Der PN-Code-Generator ändert das ausgegebene Pseudozufallssignal zwischen einer Mehrzahl von unterschiedlichen Pseudozufallsbitsequenzen.

Das US-Patent Nr. US 6 218 982 B1, das der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. P2000-121726 A entspricht, offenbart eine Abstandsmeßvorrichtung, bei welcher ein Pseudozufallsrauschcode synchronisiert mit einem Referenztaktsignal erzeugt wird. Eine erste vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle wird als Reaktion auf den Pseudozufallsrauschcode gesendet. Eine erste Echowelle, welche durch Reflexion der ersten vorwärtsgerichteten 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 Pseudozufallsrauschcode wird wiederholt mit einer vorbestimmten Periode berechnet, die eine synchronisierte Beziehung zu dem Referenztaktsignal aufweist. Ein Zeitintervall, das von der ersten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle und der ersten Echowelle benötigt wird, um zu und von dem Objekt zu gehen, wird als Reaktion auf einen Zeitpunkt gemessen, zu welchem der berechnete Korrelationswert eine Spitze aufweist. Dann wird eine zweite vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle als Reaktion auf ein gesendetes Pulssignal gesendet. Eine zweite Echowelle, die sich auf die zweite vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle bezieht, wird empfangen. Die empfangene zweite Echowelle wird zu einem empfangenen Pulssignal gewandelt. Eine Verzögerungsschaltung verschiebt 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.

Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-363687 offenbart eine Abstandsmeßvorrichtung, die einen Trägergenerator und einen PN-Code-Generator beinhaltet. Der Trägergenerator gibt einen Träger zu einem Modulator aus. Der Modulator moduliert den Träger in Übereinstimmung mit dem PN-Code, um ein sich aus einer Modulation ergebendes Basisband-SS-Signal zu erzeugen. Der Modulator gibt das Basisband-SS-Signal zu einem Aufwärtswandler aus. Der Aufwärtswandler ändert das Basisband-SS-Signal zu einem entsprechenden HF-SS-Signal. Der Aufwärtswandler führt das HF-SS-Signal einer Sendeantenne zu. Die Sendeantenne strahlt das HF-SS-Signal als ein Vorwärtssignal aus. Das Vorwärtssignal wird von einem Objekt reflektiert, bevor es als ein Echosignal zurückkehrt. Eine Empfangsantenne empfängt ein HF-SS-Echosignal. Das empfangene HF-SS-Signal wird von der Empfangsantenne einem Abwärtswandler zugeführt. Der Abwärtswandler ändert das HF-SS-Signal zu einem entsprechenden Basisband-SS-Echosignal. Der Abwärtswandler gibt das Basisband-SS-Echosignal zu einem Demodulator aus. Eine Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung empfängt den PN-Code aus dem PN-Code-Generator. Die Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung verschiebt den PN-Code um eine Zeit, welche sich in Übereinstimmung mit dem Verstreichen der Zeit erhöht. Die Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung gibt den sich aus einer Verzögerung ergebenden PN-Code zu dem Modulator aus. Der Demodulator führt als Reaktion auf das Basisband-SS-Echosignal und den sich aus der Verzögerung ergebenden PN-Code eine Modulation durch, um die Korrelation zwischen diesen zu erfassen. Ein Signalprozessor erfaßt, wann die Korrelation eine Spitze aufweist. Eine Information über die Signalverzögerungszeit, die derzeit von der Vorrichtung mit einer veränderbaren Verzögerung vorgesehen wird, wird dem Signalprozessor zugeführt. Der Signalprozessor erfaßt die Signalverzögerungszeit, welche dem Zeitpunkt entspricht, zu welcher die Korrelation eine Spitze aufweist. Der Signalprozessor berechnet den Abstand zu dem reflektierenden Objekt auf der Grundlage der erfaßten Signalverzögerungszeit.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine genaue Abstandsmeßvorrichtung zu schaffen, die eine elektromagnetische Welle verwendet, die in Übereinstimmung mit einem Pseudozufallsrauschcode moduliert ist.

Diese Ausgabe wird mit den in den Ansprüchen 1, 6 und 7 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die eine Codeerzeugungseinrichtung zum wiederholten Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodesignals einer vorbestimmten Splitterlänge synchronisiert zu einem Taktsignal einer festen Periode, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale zu erzeugen; eine Sendeeinrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Abstandsmeßwelle in Übereinstimmung mit der Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale, die von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugt wird, und zum Senden der erzeugten elektromagnetischen Welle als eine vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle zu einem Objekt; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer elektromagnetischen Echowelle, die durch Reflexion der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an dem Objekt bewirkt wird, und zum Wandeln der empfangenen elektromagnetischen Echowelle zu einem entsprechenden empfangenen Signal, welches sich lediglich auf eine einer positiven Seite oder einer negativen Seite eines Referenzpotentials ändert; eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Entfernen von Komponenten aus dem empfangenen Signal, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, um ein sich aus einer Verarbeitung ergebendes Signal zu erzeugen, wobei die entfernten Komponenten Frequenzen aufweisen, die niedriger als Frequenzen von Komponenten des Pseudozufallsrauschcodesignals sind, das von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugt wird; eine Digitalisiereinrichtung zum Vergleichen des sich aus einer Verarbeitung ergebenden Signals, das von der Signalverarbeitungseinrichtung erzeugt wird, mit einer im voraus eingestellten Entscheidungsreferenzspannung, um das sich aus einer Verarbeitung ergebende Signal zu einem entsprechenden binären Signal zu wandeln; eine Korrelationswert-Berechnungseinrichtung zum Abtasten des binären Signals, das von der Digitalisiereinrichtung erzeugt wird, zu empfangenen Daten synchronisiert zu dem Taktsignal und zum Berechnen eines Werts einer Korrelation zwischen den empfangenen Daten und Pseudozufallsrauschcodesignal, das von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugt wird; eine Abstandsberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Zeitintervalls, das von der elektromagnetischen Welle benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über einen Abstand zu dem Objekt zu gehen, auf der Grundlage des Korrelationswerts, der von der Korrelationswert-Berechnungseinrichtung berechnet wird, und zum Berechnen des Abstands zu dem Objekt aus dem berechneten Zeitintervall; und eine Sendestartzeitpunkt-Steuereinrichtung zum Bewirken vor einem Starten des Abtastens durch die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung, daß die Codeerzeugungseinrichtung wiederholt das Pseudozufallsrauschcode während einer Überschußzeit erzeugt, die mindestens einer Stabilisierungszeit entspricht, die von dem empfangenen Signal benötigt wird, um sich nach einem Starten eines Empfangens der elektromagnetischen Welle durch die Empfangseinrichtung auf einen Gleichspannungspegel zu stabilisieren, und dadurch zum Bewirken, daß ein Zeitpunkt eines Startens eines Sendens der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle durch die Sendeeinrichtung früher als ein Zeitpunkt eines Startens eines Berechnens des Korrelationswerts durch die Korrelations-Berechnungseinrichtung ist, aufweist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem erste Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die Sendestartzeitpunkt-Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Bewirken vor einem Starten des Abtastens durch die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung, daß die Codeerzeugungseinrichtung wiederholt das Pseudozufallsrauschcodesignal während der Überschußzeit erzeugt, die gleich der Stabilisierungszeit plus einer maximalen Rundlaufzeit ist, die von der elektromagnetischen welle benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über einen maximalen meßbaren Abstand zu gehen, aufweist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem ersten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung eine Einrichtung zum periodischen Abtasten des binären Signals, um abgetastete Bits der empfangenen Daten zu erzeugen, deren Anzahl gleich der vorbestimmten Splitterlänge entspricht; und eine Einrichtung zum Berechnen des Werts der Korrelation zwischen den abgetasteten Bits der empfangenen Daten und den Bits des Pseudozufallsrauschcodesignals, während die abgetasteten Bits der empfangenen Daten bezüglich des Pseudozufallsrauschcodes auf einer 1-Bit-um-1-Bit-Grundlage verschoben werden, aufweist, und wobei die Abstandsberechnungseinrichtung eine Einrichtung zum Berechnen des Zeitintervalls, das von der elektromagnetischen Welle benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über den Abstand zu dem Objekt zu gehen, auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen den abgetasteten Bits der empfangenen Daten und den Bits des Pseudozufallsrauschcodesignals aufweist, welche einem Augenblick entspricht, zu dem der Korrelationswert, der von der Korrelationswert-Berechnungseinrichtung berechnet wird, eine Spitze aufweist, aufweist.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem ersten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die Sendeeinrichtung ein Lichtabgabeelement zum Erzeugen von Licht als die elektromagnetische Abstandswelle und eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern des Lichtabgabeelements in Übereinstimmung mit dem Pseudozufallsrauschcodesignal aufweist, und die Empfangseinrichtung ein Lichtempfangselement zum Empfangen der elektromagnetischen Echowelle, die durch Reflexion der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an dem Objekt bewirkt wird, aufweist.

Gemäß einem fünfte Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem ersten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung einen Verstärker aufweist, welcher eine Filtereinrichtung zum Entfernen von Komponenten aus dem empfangenen Signal beinhaltet, um das sich einer Verarbeitung ergebende Signal zu erzeugen, wobei die entfernten Komponenten Frequenzen aufweisen, die niedriger als die Frequenzen von Komponenten des Pseudozufallsrauschcodesignals sind.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die eine erste Einrichtung zum wiederholten Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodesignals einer vorbestimmten Splitterlänge, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale zu erzeugen; eine zweite Einrichtung zum Erzeugen und Abgeben eines Vorwärtslichtstrahls als Reaktion auf die Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale, die von der ersten Einrichtung erzeugt wird; eine dritte Einrichtung zum Wandeln von einfallendem Licht zu einem entsprechenden Spannungssignal, wobei das einfallende Licht einen Echolichtstrahl beinhaltet, der durch Reflexion des Vorwärtslichtstrahls an einem Objekt bewirkt wird; einen Komparator zum Vergleichen des Spannungssignals, das von der dritten Einrichtung erzeugt wird, mit einer im voraus eingestellten Entscheidungsreferenzspannung, um das Spannungssignal zu einem entsprechenden binären Signal zu wandeln; einen Korrelator zum Berechnen einer Korrelation zwischen dem binären Signal, das von dem Komparator erzeugt wird, und dem Pseudozufallsrauschcodesignal, das von der ersten Einrichtung erzeugt wird; und eine vierte Einrichtung zum Sperren des Korrelators, auf das binäre Signal zu reagieren, während einer bestimmten Zeit, welche einem Augenblick eines Startens des wiederholten Erzeugens des Pseudozufallsrauschcodesignals durch die erste Einrichtung folgt, und welche eine Zeit abdeckt, die das Spannungssignal benötigt, um sich zu einem Gleichspannungspegel zu stabilisieren, aufweist.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die eine erste Einrichtung zum wiederholten Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodesignals einer vorbestimmten Splitterlänge, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale zu erzeugen; eine zweite Einrichtung zum Erzeugen und Abgeben eines Vorwärtslichtstrahls als Reaktion auf die Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale, die von der ersten Einrichtung erzeugt wird; eine dritte Einrichtung zum Wandeln von einfallendem Licht zu einem entsprechenden Spannungssignal, wobei das einfallende Licht einen Echolichtstrahl beinhaltet, der durch Reflexion des Vorwärtslichtstrahls an einem Objekt bewirkt wird; ein Hochpaßfilter zum Unterziehen des Spannungssignals, das von der dritten Einrichtung erzeugt wird, einem Hochpaßfilterverfahren, um das Spannungssignal zu einem sich aus einem Filtern ergebenden Signal zu wandeln; einen Komparator zum Vergleichen des sich aus einem Filtern ergebenden Signals, das von dem Hochpaßfilter erzeugt wird, mit einer im vorau s eingestellten Entscheidungsreferenzspannung, um das sich aus einem Filtern ergebende Signal zu einem entsprechenden binären Signal zu wandeln; und einen Korrelator zum Berechnen einer Korrelation zwischen dem binären Signal, das von dem Komparator erzeugt wird, und dem Pseudozufallsrauschcodesignal, das von der ersten Einrichtung erzeugt wird, aufweist.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem siebten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die weiterhin eine vierte Einrichtung zum Sperren des Korrelators, auf das binäre Signal zu reagieren, während einer bestimmten Zeit, welche einem Augenblick eines Startens des wiederholten Erzeugens des Pseudozufallsrauschcodesignals durch die erste Einrichtung folgt und welche eine Zeit abdeckt, die von dem Spannungssignal benötigt wird, um sich auf einen Gleichspannungspegel zu stabilisieren, aufweist.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Zeitbereichsdiagramm eines Sendesignals;
Fig. 2 ein Zeitbereichsdiagramm eines empfangenen Signals, welches dem Sendesignal in Fig. 1 entspricht;
Fig. 3 ein Zeitbereichsdiagramm eines anderen empfangenen Signals, welches dem Sendesignal in Fig. 1 entspricht;
Fig. 4 ein Zeitbereichsdiagramm eines empfangenen Signals und eines entsprechenden binären Signals, welches sich aus einem Digitalisieren des empfangenen Signals ergibt;
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußablaufdiagramm eines Segments eines Steuerprogramms für einen Mikrocomputer in Fig. 5;
Fig. 7 ein Zeitbereichsdiagramm einer PN-Code-Signal- Sendedauer, einer Verzögerungszeit, einer Periode eines PN-Code-Signals, einer Stabilisierungszeit, einer maximalen Rundlaufzeit und einer Abtastdauer;
Fig. 8 ein Zeitbereichsdiagramm eines Sendesignals, eines empfangenen Signals und eines binären Signals, das sich einem Digitalisieren des empfangenen Signals der Vorrichtung in Fig. 5 ergibt; und
Fig. 9 ein Zeitbereichsdiagramm eines Sendesignals, eines empfangenen Signals und eines anderen empfangenen Signals in der Vorrichtung in Fig. 5.
Nachstehend werden Abstandsmeßvorrichtungen im Stand der Technik für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung erläutert.
Eine erste Vorrichtung im Stand der Technik weist einen Sender auf, der einen 31-Splitter-Maximallängencode als einen Pseudozufallsrauschcode bzw. PN-Code verwendet. Die erste Vorrichtung im Stand der Technik erzeugt ein Sendesignal in Übereinstimmung mit dem 31-Splitter-Maximallängencode. Ein Beispiel der Wellenform des Sendesignals ist in Fig. 1 gezeigt.
Die Wellenform eines empfangenen Signals bzw. Echosignals, das von der ersten Vorrichtung im Stand der Technik erzeugt wird, reflektiert den 31-Splitter-Maximallängencode, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der Pegel des empfangenen Signals hängt von verschiedenen Faktoren ab, die den Abstand zwischen der Vorrichtung und einem Zielobjekt und den Typ des Zielobjekts beinhalten. Die erste Vorrichtung im Stand der Technik ist derart aufgebaut, daß sie eine Echowelle über eine Antenne empfängt. In diesem Fall ändert sich der Pegel des empfangenen Signals zwischen einer positiven Seite und einer negativen Seite eines Referenzpotentials, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das Referenzpotential ist zum Beispiel einem Massepotential. Das empfangene Signal kann durch Entscheiden, ob der Pegel des empfangenen Signals auf der positiven Seite oder der negativen Seite des Referenzpotentials ist, genau digitalisiert werden.
In einer zweiten Vorrichtung im Stand der Technik ändert sich ein empfangenes Signal bzw. Echosignal lediglich auf eine positive Seite eines Referenzpotentials, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Genauer gesagt ändert sich das empfangene Signal zwischen einem 0-Potential bzw. dem Referenzpotential und einem bestimmten positiven Potential. Die Amplitude des empfangenen Signals, das heißt die Breite von Änderungen des Pegels des empfangenen Signals, hängt von verschiedenen Faktoren ab, die den Abstand zwischen der Vorrichtung und einem Zielobjekt und den Typ des Zielobjekts beinhalten: In der zweiten Vorrichtung im Stand der Technik wird das empfangene Signal durch Vergleichen des Pegels des empfangenen Signals mit einer festen Schwellwertspannung bzw. festen Entscheidungsreferenzspannung digitalisiert. Daher ist die Amplitude des empfangenen Signals veränderbar, während die Entscheidungsreferenzspannung fest ist. Demgemäß kann das empfangene Signal nicht genau digitalisiert werden, wenn es in bestimmten Zuständen ist. Ein ungenaues Digitalisieren des empfangenen Signals bewirkt ein falsches Zurückgewinnen eines PN-Codes und daher eine Genauigkeitsverringerung des berechneten Abstands zu einem Zielobjekt.
Es wird auf Fig. 4 verwiesen. Die Entscheidungsreferenzspannung in der zweiten Vorrichtung im Stand der Technik ist auf eine gegebene positive Spannung VTH1 nahe einem Massepotential GND festgelegt, so daß genaue Abstandsmessungen durchgeführt werden können, wenn die Amplituden der empfangenen Signale verhältnismäßig klein sind. Die Pulsbreite eines sich aus einem Digitalisieren ergebenden Signals, welches einem logischen Zustand von "1" des PN-Codes entspricht, hängt von der Amplitude eines empfangenen Signals ab. Genauer gesagt bezeichnet in Fig. 4 P1 die Pulsbreite eines sich aus einem Digitalisieren ergebenden Signals, welche auftritt, wenn die Amplitude eines empfangenen Signals verhältnismäßig klein ist, und bezeichnet P2 die Pulsbreite eines sich aus einem Digitalisieren ergebenden Signals, welche auftritt, wenn die Amplitude eines empfangenen Signals verhältnismäßig groß ist. Die Pulsbreite P1 ist kürzer als die Pulsbreite P2. Demgemäß kann ein empfangenes Signal nicht genau digitalisiert werden, wenn die Amplitude von ihm verhältnismäßig groß ist. Andererseits können in dem Fall, in dem die Entscheidungsreferenzspannung auf eine verhältnismäßig hohe positive Spannung VTH2 festgelegt ist, so daß genaue Abstandsmessungen durchgeführt werden können, wenn die Amplituden von empfangenen Signalen verhältnismäßig groß sind, empfangene Signale nicht genau digitalisiert werden, wenn die Amplituden von ihnen verhältnismäßig klein sind.
Es ist anzumerken, daß die Fig. 2 und 3 anstelle von tatsächlichen Wellenformen, welche im allgemeinen von rechteckigen Formen verformt sind, ideale Wellenformen zeigen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Abstandsmeßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung in Fig. 5 ist in ein Fahrzeug bzw. betreffendes Fahrzeug eingebaut. Die Vorrichtung in Fig. 5 mißt den Abstand von dem betreffenden Fahrzeug zu einem Objekt. Das Objekt ist zum Beispiel ein Hindernis bezüglich des betreffendes Fahrzeugs oder ein Fahrzeug, das vor dem betreffenden Fahrzeug fährt. Die Vorrichtung in Fig. 5 verwendet eine elektromagnetische Welle zur Abstandsmessung. Die verwendete elektromagnetische Welle ist Laserlicht.
Die Vorrichtung in Fig. 5 beinhaltet einen Lichtabgabeabschnitt 2. Der Lichtabgabeabschnitt 2 weist ein Lichtabgabeelement auf, das eine Laserdiode LD verwendet.
Die Laserdiode LD kann von dem betreffenden Fahrzeug aus gesehen einen Vorwärtslaserstrahl abgeben. Eine Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 aktiviert und deaktiviert selektiv die Laserdiode LD, um dadurch selektiv das Abgeben bzw. Erzeugen des Vorwärtslaserstrahls von dieser zuzulassen und zu sperren.
Die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 empfängt ein Sendesignal aus einem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6. Das Sendesignal weist eine binäre Form oder zweipegelige Form auf und weist einen Pulszug auf. Das Sendesignal ist zu einem Betriebstaktsignal CK synchronisiert, das eine vorbestimmte Periode aufweist. Das Betriebstaktsignal CK weist eine feste Frequenz auf, die zum Beispiel gleich 20 MHz ist. Die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 aktiviert und deaktiviert die Laserdiode LD als Reaktion auf das Sendesignal, so daß die Laserdiode LD Pulslaserlicht abgibt. Genauer gesagt aktiviert die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 die Laserdiode LD, wenn das Sendesignal in seinem Zustand eines hohen Pegels bzw. seinem logischen Zustand "1" ist, und daher gibt die Laserdiode das LD Laserlicht ab. Wenn das Sendesignal in seinem niederpegeligen Zustand bzw. seinem logischen Zustand "0" ist, deaktiviert die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 die Laserdiode LD, so daß die Laserdiode LD kein Laserlicht abgibt. Demgemäß weist der Vorwärtslaserstrahl, der von der Laserdiode LD abgegeben wird, einen Pulszug auf, welcher sich aus einer Amplitudenmodulation bzw. Intensitätsmodulation in Übereinstimmung mit dem Pulszug des Sendesignals ergibt.
Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 startet ein wiederholtes Erzeugen eines Signals eines Pseudozufallsrauschcodes bzw. eines Pseudorauschcodes bzw. eines PN-Codes, wenn er ein Sendestartsignal von einem Mikrocomputer 20 empfängt. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6fährt fort, wiederholt das PN-Code-Signal zu erzeugen, bis er ein Sendeendsignal von dem Mikrocomputer 20 empfängt. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 beendet das wiederholte Erzeugen des PN-Code-Signals, wenn er das Sendeendsignal empfängt. Das erzeugte PN-Code-Signal besteht aus einer Abfolge einer vorbestimmten Anzahl von Splittern bzw. Bits. Anders ausgedrückt weist das PN- Codesignal eine vorbestimmte Splitterlänge auf. Die Anzahl von Splittern, die das PN-Codesignal zusammensetzt, ist zum Beispiel gleich 31. Das PN-Code-Signal ist zum Beispiel ein Signal eines Maximallängencodes. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 gibt das erzeugte PN-Code- Signal als das Sendesignal zu der Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 aus. Das wiederholte Erzeugen des PN-Code- Signals bewirkt eine Abfolge der gleichen PN-Code-Signale. In einigen Fällen wird ein Endteil der Abfolge von einem vorhergehenden Abschnitt des PN-Code-Signals belegt.
Der Lichtabgabeabschnitt 2 und die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 entsprechen einer Codeerzeugungseinrichtung. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 entspricht einer Sendeeinrichtung.
Die Vorrichtung in Fig. 5 beinhaltet einen Lichtempfangsabschnitt 8. Der Lichtempfangsabschnitt 8 weist ein Lichtempfangselement auf, das eine Photodiode PD verwendet. Die Photodiode PD ist über einen Stromerfassungswiderstand mit einer Energieversorgungsleitung in einem in Rückwärtsrichtung vorgespannten Zustand verbunden. Dem Lichtempfangsabschnitt 8 folgen aufeinanderfolgend ein Hochpaßfilter bzw. HPF10, ein Verstärker 12 und ein Komparator 14.
In dem Fall, in dem ein Objekt in einem von dem betreffenden Fahrzeug aus gesehenen bestimmten Vorwärtsbereich vorhanden ist, trifft der Vorwärtslaserstrahl das Objekt, bevor er teilweise von diesem reflektiert wird. Ein Teil des reflektierten Laserstrahls kehrt als ein Echolaserstrahl zu der Vorrichtung in Fig. 5 zurück. Die Photodiode PD und der andere Teil des Lichtempfangsabschnitts 8 wandeln den Echolaserstrahl zu einem entsprechenden elektrischen Signal bzw. Echosignal. Genauer gesagt tritt ein Lichtreaktionsstrom auf, wenn der Echolaserstrahl auf die Photodiode PD einfällt. Der Lichtreaktionsstrom wird zu einem Spannungssignal gewandelt, dass das elektrische Signal ist. Der Lichtempfangsabschnitt 8 gibt das elektrische Signal zu dem Hochpaßfilter 10 aus. Das Hochpaßfilter 10 unterzieht das elektrische Signal einem Filterverfahren zum Entfernen von Gleichstrom- und Niederfrequenzsignalkomponenten. Das Hochpaßfilter 10 gibt das sich aus einem Filtern ergebende Signal zu dem Verstärker aus. Der Verstärker 12 verstärkt das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 10. Der Verstärker 12 gibt das sich aus einer Verstärkung ergebende Signal zu dem Komparator 14 aus. Das sich aus einer Verstärkung ergebende Signal, das dem Komparator 14 zugeführt wird, wird ebenso als das empfangene Signal bezeichnet.
Das Hochpaßfilter 10 und der Verstärker 12 entsprechen einer Signalverarbeitungseinrichtung. Das Hochpaßfilter 10 entspricht ebenso einer Filtereinrichtung.
Der Komparator 14 wirkt derart, daß er das Ausgangssignal des Verstärkers 12 digitalisiert. Genauer gesagt vergleicht die Vorrichtung 14 das Ausgangssignal des Verstärkers 12 mit einer vorbestimmten Entscheidungsreferenzspannung bzw. vorbestimmten Schwellwertspannung, um dadurch das Ausgangssignal des Verstärkers 12 zu einem binären Erfassungssignal oder einem zweipegeligen Erfassungssignal zu wandeln. Das binäre Erfassungssignal ist in seinem hochpegeligen Zustand, wenn die Spannung des Ausgangssignals des Verstärkers 12 die vorbestimmte Entscheidungsreferenzspannung überschreitet. Ansonsten ist das binäre Erfassungssignal in seinem Zustand eines niedrigen Pegels. Im allgemeinen ist die vorbestimmte Entscheidungsreferenzspannung gleich einem Massepotential bzw. 0-Potential. Der Komparator 14 entspricht einer Digitalisiereinrichtung.
Ein Korrelator 16 empfängt das binäre Erfassungssignal aus dem Komparator 14. Der Korrelator 16 empfängt das Sendesignal aus dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6. Der Korrelator 16 beinhaltet ein Register oder einen Speicher, welcher das Sendesignal speichert, dass das PN-Code-Signal der vorbestimmten Splitterlänge ist. Der Korrelator 16 verwendet das gespeicherte Sendesignal als ein Referenzcodesignal der vorbestimmten Splitterlänge. Der Korrelator 16 berechnet eine Korrelation zwischen dem binären Erfassungssignal und dem Referenzcodesignal. Der Korrelator 16 entspricht einer Korrelationswert-Berechnungseinrichtung. Der Korrelator 16 erzeugt Daten einer Phasendifferenz zwischen dem binären Erfassungssignal und dem Referenzcodesignal, welche dem Augenblick des Auftretens einer Spitze der berechneten Korrelation entspricht. Der Korrelationsspitzen-Auftrittsaugenblick kann als ein Augenblick verwendet werden, zu welchem der Lichtempfangsabschnitt 8 bzw. die Photodiode PD einen Echolaserstrahl empfängt, der durch Reflexion eines Vorwärtslaserstrahls an einem Objekt bewirkt wird. Der Korrelator 18 gibt die Phasendifferenzdaten zu dem Mikrocomputer 20 aus.
Genauer gesagt kann der Korrelator 16 periodisch das binäre Erfassungssignal synchronisiert zu dem Betriebstaktsignal CK abtasten und jedes sich ergebende abgetastete Bit des binären Erfassungssignals halten. Der Korrelator 16 startet das Abtasten des binären Erfassungssignals und das Halten jedes sich ergebenden abgetasteten Bit von diesem als Reaktion auf ein Korrelationsstartsignal, das aus dem Mikrocomputer 20 ausgegeben wird. Der Korrelator 16 beendet das Abtasten des binären Erfassungssignals und das Halten von jedem sich ergebenden Bit von diesem als Reaktion auf ein Korrelationendsignal, das aus dem Mikrocomputer 20 ausgegeben wird. Das Zeitintervall zwischen dem Augenblick des Auftretens des Korrelationstartsignals und dem Augenblick des Auftretens des Korrelationsendsignals entspricht der Dauer des PN-Code- Signals der vorbestimmten Splitterlänge. Demgemäß ist die Gesamtanzahl der gehaltenen abgetasteten Bits des binären Erfassungssignals gleich der Gesamtanzahl von Bits, die das Referenzcodesignal bzw. das PN-Code-Signal der vorbestimmten Splitterlänge zusammensetzen. Der Korrelator 16 berechnet wiederholt die Korrelation zwischen den abgetasteten Bits des binären Erfassungssignals und den Bits des Referenzcodesignals, während die abgetasteten Bits nacheinander bezüglich des Referenzcodesignals verschoben werden. Der Korrelator 16 erfaßt einen Augenblick, zu welchem die berechnete Korrelation eine Spitze aufweist. Der Korrelator 16 erzeugt Daten einer Phasendifferenz zwischen dem Satz der abgetasteten Bits des binären Erfassungssignals und dem Satz der Bits des Referenzcodesignals, welche dem erfaßten Korrelationsspitzen-Auftrittsaugenblick entspricht. Der Korrelator 16 gibt die Phasendifferenzdaten zu dem Mikrocomputer 20 aus.
Der Mikrocomputer 20 beinhaltet eine Kombination einer Eingabe/Ausgabeschaltung, einer zentralen Verarbeitungseinheit bzw. CPU, eines Nur-Lese-Speichers bzw. DOM und eines Direktzugriffspeichers bzw. RAM. Der Mikrocomputer 20 arbeitet in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist. Das Steuerprogramm ist derart aufgebaut, daß es zuläßt, daß der Mikrocomputer 20 Betriebsschritte ausführt, die später erläutert werden.
Der Mikrocomputer 20 berechnet das Zeitintervall zwischen dem Augenblick des Sendens eines Vorwärtslaserstrahls durch den Lichtabgabeabschnitt 2 und dem Augenblick des Empfangens eines entsprechenden Echolaserstrahls durch den Lichtempfangsabschnitt 8 auf der Grundlage der Phasendifferenzdaten, die von dem Korrelator 16 ausgegeben werden. Das berechnete Zeitintervall ist im wesentlichen gleich einem Zeitintervall, das von dem Laserlicht benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über den Abstand zu einem Objekt zu gehen. Der Mikrocomputer 20 berechnet aus dem berechneten Zeitintervall den Abstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem Objekt, das den Vorwärtslaserstrahl reflektiert und den Echolaserstrahl bewirkt. Genauer gesagt hält der Mikrocomputer 20 eine Information, die den Augenblick darstellt, zu welchem das Sendestartsignal zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 ausgegeben wird. Der Mikrocomputer 20 berechnet aus dem Sendestartsignal- Ausgabeaugenblick und dem Korrelationsspitzen-Auftrittsaugenblick, der durch die Phasendifferenzdaten dargestellt ist, das Zeitintervall zwischen dem Augenblick des Sendens eines Vorwärtslaserstrahls durch den Lichtabgabeabschnitt 2 und dem Augenblick des Empfangens eines entsprechenden Echolaserstrahls durch den Lichtempfangsabschnitt 8. Der Mikrocomputer 20 berechnet aus dem berechneten Zeitintervall den Abstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem Objekt, das den Vorwärtslaserstrahl reflektiert und den Echolaserstrahl bewirkt.
Wie es zuvor erwähnt worden ist, arbeitet der Mikrocomputer 20 in Übereinstimmung mit einem Programm, das in seinem internen ROM gespeichert ist. Fig. 6 zeigt ein Flußablaufdiagramm eines Segments des Steuerprogramms, welches wiederholt ausgeführt wird. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, gibt ein erster Schritt S110 des Programmsegments ein Sendestartsignal zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 aus. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt startet ein wiederholtes Erzeugen des PN-Code-Signals der vorbestimmten Splitterlänge als Reaktion auf das Sendestartsignal. Das wiederholte Erzeugen des PN-Code-Signals bewirkt eine Abfolge der PN-Code-Signale. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 gibt die Abfolge der PN-Code- Signale als das Sendesignal zu der Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 aus. Die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 aktiviert und deaktiviert die Laserdiode LD als Reaktion auf das Sendesignal, so daß die Laserdiode LD einen Vorwärtslaserstrahl abgibt, welcher von der Abfolge der PN-Code-Signale abhängt. Nach dem Schritt S110 schreitet das Programm zu einem Schritt S120 fort.
Der Schritt S120 bestimmt, ob eine im voraus eingestellte Verzögerungszeit von dem Augenblick eines Ausgebens des Sendestartsignals zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 verstrichen ist oder nicht. Wenn die im voraus eingestellte Verzögerungszeit verstrichen ist, schreitet das Programm von dem Schritt S120 zu einem Schritt S130 fort. Ansonsten wird der Schritt S120 wiederholt.
Der Schritt S130 gibt ein Korrelationsstartsignal zu dem Korrelator 16 aus. Der Korrelator 16 startet das Abtasten des binären Erfassungssignals bzw. des Ausgangssignals aus dem Komparator 14 und das Halten von jedem sich ergebenden abgetasteten Bit von diesem als Reaktion auf das Korrelationsstartsignal. Das Abtasten des binären Erfassungssignals bzw. des Ausgangssignals aus dem Komparator 14 und das Halten von jedem sich ergebenden abgetasteten Bit von diesem sind zu dem Betriebstaktsignal CK synchronisiert. Nach dem Schritt S130 schreitet das Programm zu einen Schritt S140 fort.
Der Schritt 140 bestimmt, ob eine vorgeschriebene Zeit von dem Augenblick eines Ausgebens des Korrelationsstartsignals zu dem Korrelator 16 verstrichen ist oder nicht. Wenn die vorgeschriebene Zeit verstrichen ist, schreitet das Programm von dem Schritt S140 zu einem Schritt S150 fort. Ansonsten wird der Schritt S140 wiederholt. Die vorgeschriebene Zeit ist gleich der Dauer des PN-Code-Signals der vorbestimmten Splitterlänge. Die vorgeschriebene Zeit wird als eine Abtastdauer oder die Periode des PN-Code-Signals der vorbestimmten Splitterlänge bezeichnet.
Der Schritt S150 gibt ein Sendeendsignal zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 aus. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 beendet das wiederholte Erzeugen des PN-Code-Signals der vorbestimmten Splitterlänge als Reaktion auf das Sendeendsignal. Ebenso gibt der Schritt S150 ein Korrelationendsignal zu dem Korrelator 16 aus. Der Korrelator 16 beendet das Abtasten des binären Erfassungssignals und das Halten von jedem sich ergebenden abgetasteten Bit von diesem als Reaktion auf das Korrelationendsignal.
Das Zeitintervall zwischen dem Augenblick eines Ausgebens des Korrelationsstartsignals zu dem Korrelator 16 und dem Augenblick eines Ausgebens des Korrelationsendsignals zu diesem ist gleich der Dauer des PN-Code-Signals der vorbestimmten Splitterlänge. Demgemäß ist in dem Korrelator 16 die Gesamtanzahl der gehaltenen abgetasteten Bits des binären Erfassungssignals gleich der Gesamtanzahl von Bits, die das Referenzcodesignal bzw. das PN-Code-Signal der vorbestimmten Splitterlänge zusammensetzen. Der Korrelator 16 berechnet wiederholt die Korrelation zwischen den abgetasteten Bits des binären Erfassungssignals und den Bits des Referenzcodesignals, während die abgetasteten Bits bezüglich des Referenzcodesignals auf einer Eins-um-Eins-Grundlage verschoben werden. Der Korrelator 16 erfaßt einen Augenblick, zu welchem die berechnete Korrelation eine Spitze aufweist. Der Korrelator 16 erzeugt Daten einer Phasendifferenz zwischen dem Satz der abgetasteten Bits des binären Erfassungssignals und dem Satz der Bits des Referenzcodesignals, welche dem erfaßten Korrelationsspitzen-Auftrittsaugenblick entspricht. Der Korrelator 16 gibt die Phasendifferenzdaten zu dem Mikrocomputer 20 aus.
Ein Schritt S160, der dem Schritt S150 folgt, berechnet das Zeitintervall zwischen dem Augenblick des Sendens eines Vorwärtslaserstrahls durch den Lichtabgabeabschnitt 2 und dem Augenblick des Empfangens eines entsprechenden Echolaserstrahls durch den Lichtempfangsabschnitt 8 auf der Grundlage der Phasendifferenzdaten, die von dem Korrelator 16 ausgegeben werden. Das berechnete Zeitintervall ist im wesentlichen gleich einem Zeitintervall, das von dem Laserlicht benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über den Abstand zu einem Objekt zu gehen. Der Schritt S160 berechnet aus dem berechneten Zeitintervall den Abstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem Objekt, das den Vorwärtslaserstrahl reflektiert und den Echolaserstrahl bewirkt. Nach dem Schritt S160 endet der derzeitige Ausführungszyklus des Programmsegments.
Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, ist die im voraus eingestellte Verzögerungszeit zwischen dem Augenblick eines Ausgebens eines Sendestartsignals zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 und dem Augenblick eines Ausgebens eines Korrelationsstartsignals zu dem Korrelator 16 gleich einer Stabilisierungszeit plus einer maximalen Rundlaufzeit. Die Stabilisierungszeit befindet sich zwischen dem Augenblick eines Ausgebens eines Sendestartsignals zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 und dem Augenblick, zu welchem sich der Gleichspannungspegel des empfangenen Signals, das dem Komparator 14 von dem Verstärker 12 zugeführt wird, ausreichend stabil wird. Die Stabilisierungszeit beträgt zum Beispiel 1,5 µs. Die maximale Rundlaufzeit folgt unmittelbar der Stabilisierungszeit. Die maximale Rundlaufzeit ist als ein Zeitintervall definiert, das von dem Laserlicht benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über den maximal meßbaren Abstand von zum Beispiel 200 m zu einem Objekt zu gehen. Die maximale Rundlaufzeit ist zum Beispiel gleich 1,333 µs. Demgemäß ist die im voraus eingestellte Verzögerungszeit zum Beispiel gleich 2,83 ps. Der im voraus eingestellten Verzögerungszeit folgt unmittelbar die Abtastdauer. Die Abtastdauer ist zum Beispiel gleich 1,55 µs. Die im voraus eingestellte Verzögerungszeit und die Abtastdauer setzen eine Sendedauer zusammen, während welcher das PN-Code-Signal der vorbestimmten Splitterlänge wiederholt von dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 zu der Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 ausgegeben wird. Daher wird während der Sendedauer eine Abfolge der gleichen PN-Code-Signale ausgegeben, von denen jedes die vorbestimmte Splitterlänge aufweist.
In einem beispielhaften Betrieb der Vorrichtung in Fig. 5 erzeugt der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 ein 31-Splitter-Signal eines Maximallängencodes bzw. PN-Codes zweimal oder mehrmals in Abfolge synchronisiert zu einem 20-MHz-Betriebstaktsignal CK. Der Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 gibt die Abfolge der zwei oder mehr 31-Splitter-Maximallängencodesignale als ein Sendesignal zu der Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 aus. Das Sendesignal weist eine Dauer auf, die zwei oder mehr Perioden des 31- Splitter-Maximallängencodesignals entspricht, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Die Laserdioden-Ansteuerschaltung 4 steuert den Lichtabgabeabschnitt 2 als Reaktion auf das Sendesignal. Der Lichtabgabeabschnitt 2 gibt einen Vorwärtslaserstrahl ab, welcher von dem Sendesignal abhängt. In dem Fall, in dem der abgegebene Vorwärtslaserstrahl direkt auf den Lichtempfangsabschnitt 8 einfällt, das heißt in dem Fall, in dem der Abstand zu einem Objekt null ist, nimmt das empfangene Signal, das dem Komparator 14 von dem Verstärker 12 zugeführt wird, eine Wellenform an, wie sie zum Beispiel in Fig. 8 gezeigt ist. Das binäre Erfassungssignal, das aus dem Komparator 14 ausgegeben wird, nimmt eine Wellenform an, wie sie zum Beispiel in Fig. 8 gezeigt ist.
Das Hochpaßfilter 10 zum Entfernen von Gleichspannungs- und Niederfrequenzsignalkomponenten befindet sich in dem Ausbreitungspfad des empfangenen Signals, der sich von dem Lichtempfangsabschnitt 8 zu dem Komparator 14 ausdehnt. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, weicht während einer Anfangsstufe des Einfallens des Laserstrahls auf den Lichtempfangsabschnitt 8 der mittlere Pegel, das heißt der Gleichspannungspegel, des empfangenen Signals, das von dem Komparator 14 zugeführt ist, stark von der vorbestimmten Entscheidungsreferenzspannung bzw. dem Massepotential bzw. dem 0-Potential in einer in das Positive gehenden Richtung ab. Die Intensität oder Amplitude des einfallenden Laserstrahls wird in Übereinstimmung mit dem PN-Code-Signal moduliert. Deshalb schwingt während der Anfangsstufe des Einfallens des Laserstrahls auf den Lichtempfangsabschnitt 8 das empfangene Signal, das dem Komparator 14 zugeführt wird, im wesentlichen von dem 0- Potential bis zu einem vorbestimmten positiven Potential, das durch die Intensität des Laserstrahls bestimmt wird.
Während des Einfallens des Laserstrahls auf den Lichtempfangsabschnitt 8 fällt der mittlere Pegel, das heißt der Gleichspannungspegel, des empfangenen Signals, das dem Komparator 14 zugeführt wird, mit dem Verstreichen der Zeit allmählich zu dem Massepegel ab. Nach der zuvor erwähnten Anfangsstufe erreicht der mittlere Pegel des empfangenen Signals das Massepotential und fährt dann fort, sich an diesem zu stabilisieren. Genauer gesagt startet der mittlere Pegel des empfangenen Signals ein Stabilisieren an dem Massepotential, wenn 1, 5 µs von dem Beginn des Einfallens des Laserstrahls auf den Lichtempfangsabschnitt 8 verstrichen sind. Demgemäß kann unter der Bedingung, daß der mittlere Pegel des empfangenen Signals an dem Massepegel stabilisiert bleibt, der Komparator 14, welcher das Massepotential als die vorbestimmte Entscheidungsreferenzspannung verwendet, genau das PN-Code-Signal als das binäre Erfassungssignal zurückgewinnen.
Die Dauer der zuvor erwähnten Anfangsstufe des Einfallens des Laserstrahls auf den Lichtempfangsabschnitt 8 wird ebenso als die Stabilisierungszeit von zum Beispiel 1,5 µs bezeichnet. Wie es zuvor erwähnt worden ist, wird während der im voraus eingestellten Verzögerungszeit und der nachfolgenden Abtastdauer der Laserstrahl, der wiederholt mit dem PN-Code-Signal in Übereinstimmung gebracht ist, abgegeben. Die im voraus eingestellte Verzögerungszeit befindet sich zwischen dem Augenblick eines Ausgebens eines Sendestartsignals zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 und dem Augenblick eines Ausgebens eines Korrelationsstartsignals zu dem Korrelator 16. Vorzugsweise ist die im voraus eingestellte Verzögerungszeit gleich oder länger als die Stabilisierungszeit. Bevorzugter ist die im voraus eingestellte Verzögerungszeit gleich der Stabilisierungszeit plus der maximalen Rundlaufzeit, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Nach der Stabilisierungszeit kann der Komparator 14 genau das PN-Code- Signal als das binäre Erfassungssignal zurückgewinnen.
Wie es zuvor erwähnt worden ist, wirkt das Tiefpaßfilter 10 derart, daß Gleichspannungs- und Niederfrequenzsignalkomponenten entfernt werden. Das Hochpaßfilter 10 weist eine im voraus eingestellte Grenzfrequenz auf. Genauer gesagt ist die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 10 niedriger als die niedrigste der Frequenzen von Komponenten des PN-Code-Signals. Vorzugsweise ist die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 10 gleich einem verhältnismäßig niedrigen Wert.
Bei dem 31-Splitter-Maximallängencode ist die größte Anzahl von aufeinanderfolgenden Bits von "1" gleich 5 und ist ebenso die größte Anzahl von aufeinanderfolgenden Bits von "0" gleich 5. Daher ist in dem Fall, in dem PN-Code-Signal das 31-Splitter-Maximallängencodesignal verwendet, und das Betriebstaktsignal CK eine Frequenz von 20 MHz aufweist, die niedrigste der Frequenzen von Komponenten des PN-Code-Signals gleich 2 MHz. In diesem Fall wird die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 10 auf niedriger als 2 MHz eingestellt. Um sicher zu verhindern, daß das empfangene Signal nachteilig von dem Hochpaßfilter 10 beeinflußt wird, wird die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 10 auf ungefähr 100 kHz eingestellt.
Wie es zuvor erwähnt worden ist, befindet sich die im voraus eingestellte Verzögerungszeit zwischen dem Augenblick eines Ausgebens eines Sendestartsignals zu dem Sendesignal-Erzeugungsabschnitt 6 und dem Augenblick eines Ausgebens eines Korrelationsstartsignals zu dem Korrelator 16. Die im voraus eingestellte Verzögerungszeit ist gleich der Stabilisierungszeit plus der maximalen Rundlaufzeit, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Die Stabilisierungszeit ist zum Beispiel gleich 1,5 µs. Die maximale Rundlaufzeit ist zum Beispiel gleich 1,33 µs. Die im voraus eingestellte Verzögerungszeit ist zum Beispiel gleich 2,83 µs. In dem Fall, in dem sich ein Objekt an dem Abstand von null von der vorliegenden Vorrichtung befindet und das empfangene Signal bzw. das Ausgangssignal des Lichtempfangsabschnitts 8 einem Echolaserstrahl entspricht, der durch Reflexion eines Vorwärtslaserstrahls an dem Objekt bewirkt wird, gibt es keine Verzögerung zwischen dem empfangenen Signal und einem entsprechenden Sendesignal, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Andererseits ist in dem Fall, in dem sich ein Objekt an dem maximal meßbaren Abstand von zum Beispiel 200 m von der vorliegenden Vorrichtung befindet und das empfangene Signal einem Echolaserstrahl entspricht, der durch Reflexion eines Vorwärtslaserstrahls an dem Objekt bewirkt wird, das empfangene Signal um die maximale Rundlaufzeit von zum Beispiel 1,33 µs von einem entsprechenden Sendesignal verzögert, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Da die im voraus eingestellte Verzögerungszeit gleich der Stabilisierungszeit plus der maximalen Rundlaufzeit ist, ist es möglich, den Abstand zu einem Objekt genau zu messen, welches sich in einem Bereich von 0 bis 200 m befindet. Die im voraus eingestellte Verzögerungszeit kann größer als die Stabilisierungszeit plus die maximale Rundlaufzeit sein.
Die im voraus eingestellte Verzögerungszeit, die gleich der Stabilisierungszeit plus der maximalen Rundlaufzeit ist, läßt zu, daß der Korrelator 16 auf das binäre Erfassungssignal reagiert, das ausschließlich einem Echolaserstrahl von einem Objekt entspricht. Daher kann die Korrelation, die von dem Korrelator 16 berechnet wird, eine genaue Anzeige des Abstands zu einem Objekt sein. Während der im voraus eingestellten Verzögerungszeit bleibt es gesperrt, daß der Korrelator 16 das Ausgangssignal des Komparators 14 abtastet. Danach setzt der Korrelator 16 fort, periodisch das Ausgangssignal des Komparators 14 lediglich während eines Zeitintervalls abzutasten, das gleich der Dauer des PN-Code-Signals der vorbestimmten Splitterlänge ist. Daher wird die entsprechende begrenzte Anzahl der sich ergebenden abgetasteten Bits des Ausgangssignals des Komparators 14 beim Berechnen der Korrelation mit dem Referenzcodesignal verwendet. Demgemäß kann die Berechnung der Korrelation durch den Korrelator 16 vereinfacht werden. Weiterhin wird die Struktur des Korrelators 16 vereinfacht.
Die Schritte S110 bis S130 in Fig. 6 entsprechen einer Sendestartzeitpunkt-Steuereinrichtung. Der Schritt 160 in Fig. 6 entspricht einer Abstandsberechnungseinrichtung. Die Schritte S140 und S150 lassen zu, daß der Korrelator 16 als eine Korrelationswert-Berechnungseinrichtung wirkt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen dessen ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel von ihr, daß das Hochpaßfilter 10 weggelassen ist und der Verstärker 12 wie folgt abgeändert ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Verstärker 12 zwei oder mehr Verstärkungsstufen auf, die über einen Koppelkondensator oder Koppelkondensatoren in Reihe geschaltet sind, die derart wirken, daß sie Gleichspannungs- und Niederfrequenzsignalkomponenten abschneiden.
Nachfolgend erfolgt die Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen dessen ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel von ihr, daß die im voraus eingestellte Verzögerungszeit gleich der Stabilisierungszeit ist.
Nachfolgend erfolgt die Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen dessen ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel von ihr, daß das Laserlicht durch eine andere elektromagnetische Welle, wie zum Beispiel eine Funkwelle oder eine Millimeterwelle, ersetzt ist. Eine Abstandsmeßvorrichtung in dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Einrichtung zum Empfangen einer elektromagnetischen Echowelle und zum wandeln der empfangenen elektromagnetischen Echowelle zu einem entsprechenden elektrischen Spannungssignal, welches sich lediglich auf eine positive Seite oder eine negative Seite eines Referenzpotentials ändert.
Nachfolgend erfolgt die Beschreibung eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen von nachstehend erläuterten Aufbauänderungen ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel von ihr. Eine Abstandsmeßvorrichtung in dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet eine Millimeterwelle als eine elektromagnetische Abstandsmeßwelle. Die Vorrichtung beinhaltet eine Resonanzantenne zum Einfangen einer Echomillimeterwelle, um ein entsprechendes empfangenes Signal zu induzieren. Ein Ende der Antenne ist an Masse gelegt und an ein Referenzpotential angelegt. Daher ändert sich der Pegel des empfangenen Signals lediglich auf eine positive Seite oder eine negative Seite des Referenzpotentials.

Claims

1. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine Codeerzeugungseinrichtung zum wiederholten Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodesignals einer vorbestimmten Splitterlänge synchronisiert zu einem Taktsignal einer festen Periode, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale zu erzeugen;
eine Sendeeinrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Abstandsmeßwelle in Übereinstimmung mit der Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale, die von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugt wird, und zum Senden der erzeugten elektromagnetischen Welle als eine vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle zu einem Objekt;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer elektromagnetischen Echowelle, die durch Reflexion der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an dem Objekt bewirkt wird, und zum Wandeln der empfangenen elektromagnetischen Echowelle zu einem entsprechenden empfangenen Signal, welches sich lediglich auf eine einer positiven Seite oder einer negativen Seite eines Referenzpotentials ändert;
eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Entfernen von Komponenten aus dem empfangenen Signal, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, um ein sich aus einer Verarbeitung ergebendes Signal zu erzeugen, wobei die entfernten Komponenten Frequenzen aufweisen, die niedriger als Frequenzen von Komponenten des Pseudozufallsrauschcodesignals sind, das von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugt wird;
eine Digitalisiereinrichtung zum Vergleichen des sich aus einer Verarbeitung ergebenden Signals, das von der Signalverarbeitungseinrichtung erzeugt wird, mit einer im voraus eingestellten Entscheidungsreferenzspannung, um das sich aus einer Verarbeitung ergebende Signal zu einem entsprechenden binären Signal zu wandeln;
eine Korrelationswert-Berechnungseinrichtung zum Abtasten des binären Signals, das von der Digitalisiereinrichtung erzeugt wird, zu empfangenen Daten synchronisiert zu dem Taktsignal und zum Berechnen eines Werts einer Korrelation zwischen den empfangenen Daten und dem Pseudozufallsrauschcodesignal, das von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugt wird;
eine Abstandsberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Zeitintervalls, das von der elektromagnetischen Welle benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über einen Abstand zu dem Hindernis zu gehen, auf der Grundlage des Korrelationswerts, der von der Korrelationswert-Berechnungseinrichtung berechnet wird, und zum Berechnen des Abstands zu dem Objekt aus dem berechneten Zeitintervall; und
eine Sendestartzeitpunkt-Steuereinrichtung zum Bewirken vor einem Starten des Abtastens durch die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung, daß die Codeerzeugungseinrichtung wiederholt das Pseudozufallsrauschcodesignal während einer Überschußzeit erzeugt, die mindestens einer Stabilisierungszeit entspricht, die von dem empfangenen Signal benötigt wird, um sich nach einem Starten eines Empfangens der elektromagnetischen Echowelle durch die Empfangseinrichtung auf einen Gleichspannungspegel zu stabilisieren, und dadurch zum Bewirken, daß ein Zeitpunkt eines Startens eines Sendens der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle durch die Sendeeinrichtung früher als ein Zeitpunkt eines Startens eines Berechnens des Korrelationswerts durch die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung ist.

2. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sendestartzeitpunkt-Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Bewirken vor einem Starten des Abtastens durch die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung, daß die Codeerzeugungseinrichtung wiederholt das Pseudozufallsrauschcodesignal während der Überschußzeit erzeugt, die gleich der Stabilisierungszeit plus einer maximalen Rundlaufzeit ist, die von der elektromagnetischen Welle benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über einen maximal meßbaren Abstand zu gehen, aufweist.

3. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Korrelationswert-Berechnungseinrichtung eine Einrichtung zum periodischen Abtasten des binären Signals, um abgetastete Bits der empfangenen Daten zu erzeugen, deren Anzahl gleich der vorbestimmten Splitterlänge entspricht, und eine Einrichtung zum Berechnen des Werts der Korrelation zwischen den abgetasteten Bits der empfangenen Daten und den Bits des Pseudozufallsrauschcodesignals, während die abgetasteten Bits der empfangenen Daten bezüglich des Pseudozufallsrauschcodes auf einer 1-Bit-um-1-Bit-Grundlage verschoben werden, aufweist, und wobei die Abstandsberechnungseinrichtung eine Einrichtung zum Berechnen des Zeitintervalls, das von der elektromagnetischen Welle benötigt wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen über den Abstand zu dem Objekt zu gehen, auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen den abgetasteten Bits der empfangenen Daten und den Bits des Pseudozufallsrauschcodesignals, welche einem Augenblick entspricht, zu dem der Korrelationswert, der von der Korrelationswert-Berechnungseinrichtung berechnet wird, eine Spitze aufweist, aufweist.

4. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sendeeinrichtung ein Lichtabgabeelement zum Erzeugen von Licht als die elektromagnetische Abstandsmeßwelle und eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern des Lichtabgabelements in Übereinstimmung mit dem Pseudozufallsrauschcodesignal aufweist und die Empfangseinrichtung ein Lichtempfangselement zum Empfangen der elektromagnetischen Echowelle, die durch Reflexion der vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an dem Objekt bewirkt wird, aufweist.

5. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung einen Verstärker aufweist, welcher eine Filtereinrichtung zum Entfernen von Komponenten aus dem empfangenen Signal beinhaltet, um das sich aus einer Verarbeitung ergebende Signal zu erzeugen, wobei die entfernten Komponenten Frequenzen aufweisen, die niedriger als die Frequenzen von Komponenten des Pseudozufallsrauschcodesignals sind.

6. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine erste Einrichtung zum wiederholten Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodesignals einer vorbestimmten Splitterlänge, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale zu erzeugen;
eine zweite Einrichtung zum Erzeugen und Abgeben eines Vorwärtslichtstrahls als Reaktion auf die Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale, die von der ersten Einrichtung erzeugt wird;
eine dritte Einrichtung zum Wandeln von einfallendem Licht zu einem entsprechenden Spannungssignal, wobei das einfallende Licht einen Echolichtstrahl beinhaltet, der durch Reflexion des Vorwärtslichtstrahls an einem Objekt bewirkt wird;
einen Komparator zum Vergleichen des Spannungssignals, das von der dritten. Einrichtung erzeugt wird, mit einer im voraus eingestellten Entscheidungsreferenzspannung, um das Spannungssignal zu einem entsprechenden binären Signal zu wandeln;
einen Korrelator zum Berechnen einer Korrelation zwischen dem binären Signal, das von dem Komparator erzeugt wird, und dem Pseudozufallsrauschcodesignal, das von der ersten Einrichtung erzeugt wird; und
eine vierte Einrichtung zum Sperren des Korrelators, auf das binäre Signal zu reagieren, während einer bestimmten Zeit, welche einem Augenblick eines Startens des wiederholten Erzeugens des Pseudozufallsrauschcodesignals durch die erste Einrichtung folgt, und welche eine Zeit abdeckt, die das Spannungssignal benötigt, um sich auf einen Gleichspannungspegel zu stabilisieren.

7. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine erste Einrichtung zum wiederholten Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodesignals einer vorbestimmten Splitterlänge, um eine Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale zu erzeugen;
eine zweite Einrichtung zum Erzeugen und Abgeben eines Vorwärtslichtstrahls als Reaktion auf die Abfolge der Pseudozufallsrauschcodesignale, die von der ersten Einrichtung erzeugt wird;
einer dritte Einrichtung zum Wandeln von einfallendem Licht zu einem entsprechenden Spannungssignal, wobei das einfallende Licht einen Echolichtstrahl beinhaltet, der durch Reflexion des Vorwärtslichtstrahls an einem Objekt bewirkt wird;
ein Hochpaßfilter zum Unterziehen des Spannungssignals, das von der dritten Einrichtung erzeugt wird, einem Hochpaßfilterverfahren, um das Spannungssignal zu einem sich aus einem Filtern ergebenden Signal zu wandeln;
einem Komparator zum Vergleichen des sich aus einem Filtern ergebenden Signals, das von dem Hochpaßfilter erzeugt wird, mit einer im voraus eingestellten Entscheidungsreferenzspannung, um das sich aus einem Filtern ergebende Signal zu einem entsprechenden binären Signal zu wandeln; und
einen Korrelator zum Berechnen einer Korrelation zwischen dem binären Signal, das von dem Komparator erzeugt wird, und dem Pseudozufallsrauschcodesignal, das von der ersten Einrichtung erzeugt wird.

8. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, die weiterhin eine vierte Einrichtung zum Sperren des Korrelators, auf das binäre Signal zu reagieren, während einer bestimmten Zeit, welche einem Augenblick eines Startens des wiederholten Erzeugens des Pseudozufallsrauschcodesignals durch die erste Einrichtung folgt, und welche eine Zeit abdeckt, die von dem Spannungssignal benötigt wird, um sich auf einen Gleichspannungspegel zu stabilisieren, aufweist.