DE1935319B2 - EntfemungsmeBgerät mit Laufzeitzähl- und Registriereinrichtungen für mehrere Echoimpulse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein EntfernungsmcUgerat mit einem Impulssender, einem Echoimpulsempfänger und einer Laufzeitmcßvorrichtung. die einen Oszillator, eine dessen Schwingungen zählende Zähleinrichtung und eine dieser vorgeschaltete, von einem Sendeimpuls und empfangenen Echoimpulsen steuerbare Torschaltung sowie der Zähleinrichtung nachge- >chaltete Einrichtungen zum Registrieren und Anzeigen des Zählergcbnisses aufweist, wobei die Laufzeitmeßvorrichtung zum Registrieren der Entfernungswerte für mehrere, vom gleichen Sendeimpuls stammende Hchoimpulsc eingerichtet ist.

Bei der Entfernungsmessung mittels reflektierten Impulsen bzw. Echoimpulsen. insbesondere bei der Laser-Entfernungsmessung, kommt es häufig vor, daß für einen Sendeimpuls mehrere Echoimpulse empfangen w< -den, die durch Reflexion an verschiedenen. Tm Abstrahlbereich liegenden Objekten oder auch durch bestimmte atomosphärische Bedingungen entstehen können. Die Schwierigkeit besteht darin, unter diesen Mehrfach-Echoimpulsen denjenigen Impuls bzw. den zugehörigen Entfernungswert herauszufinden, der dem tatsächlich zu messenden Objekt entspricht. Zwar ist es bekannt, die Zahl der in I rage kommenden Mehrfach-Echoimpulse dadurch zu verringern, daß ein bestimmtes, z. B. nach Schätzung einstellbares Zeitintervall vorgegeben wird und alle vor oder nach diesem Zeitintervall ankommenden Echoimpulse unterdrückt werden. Da die Grenzen des Zeitintervalls aber ziemlich weit gewählt werden müssen, um sicherzugehen, daß sich das Meßobjekt im entsprechenden Entfernungsintcrvall befindet, ist die Wahrscheinlichkeit, daß im ausgewählten Entfernungsbereich Mehrfach-Echoimpulse auftreten und die Eindeutigkeit des Meßergebnisses beeinträchtigen, immer noch ziemlich groß.

Es ist deshalb ein Entfernungsmeßgerät der eingangs genannten Art bekannt (Teknisk Tidskrift. 1964, Seite 1079 bis 1 084), bei dem für jeden Sendeimpuls mehrere Entferniingswerte entsprechend mehreren Echoimpulsen registriert werden können, so daß dann unter den verschiedenen Entfernungswerten derjenige ausgewählt werden kann, der nach Schätzung am wahrscheinlichsten zum jeweiligen Meßobjekt gehört. Diese Möglichkeit des getrennten

Registrieren* mehrerer Entferungswerte bei ein und derselben Messung ist in der genannten Literatursielk nurerwahnt; die Mittel zu ihrer Realisierung sind aber nicht angegeben. Ein der Anmelcerin bekannter Realisierungsvorschlag besteht darin, das Entfernungs- s nießgerät mit entsprechend vielen Zahlern und zugehörigen Anzeigevorrichtungen auszurüsten, die die den verschiedenen Echoimpulsen entsprechenden Laufzeiten unabhängig voneinander zahlen. Das bedeutet einen erheblichen Aufwand und eine Verteuerung des Gerätes.

Aufgabe de· Erfindung ist es, fin EntfernungsmeLigerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Registrierung und Anzeige mehrerer zum gleichen Sendeimpuls gehörender Entfernungswerte mit einfa- *5 dien und wenig kostspieligen Mitteln ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgen.äß dadurch geföst, daß an die Zähfeinrichtung in an sich bekannter Weise parallel zueinander zwei oder mehr, unabhängig voneinander steueroare Torschaltungen ange- *° schlossen sind und jeder dieser Torschaltungen ein gesondertes Register mit zugeordneter Anzeigeeinrichtung nachgeschaltet ist, wobei während jeder durch einen Sendeimpuls ausgelösten Zählperiode die Torschaltungen der Reihe nach mittels einer Impulsver- *5 teileinrichtung durch ankommende Mehrfach-Echoimpulse nacheinander kurzzeitig ansteuerbar sind zur gesonderten Registrierung und Anzeige der don aufeinanderfolgenden Echoimpulsen zugeordneten Zwischenzählergebnisse in den einzelnen Registern hei weiterlaufender Zähleinrichtung.

Man kommt auf diese Weise mit nur einer Zähleinrichtung aus, von der während der laufenden Messung durch die nacheinander eintreffenden Echoimpulse die zugehörigen momentanen Zählwerte abgerufen und nacheinander in die verschiedenen Register eingespeichert werden. Damit reduziert man den zur Rc gistrierung mehrerer Entfernungswerte erforderlichen Aufwand auf einige zusätzliche elektronische Komponenten, die im Gegensatz zu Zählwerken wcsentlich weniger kostspielig und platzraubcnd sind.

Es ist zwar aus der britischen Patentschrift 750005 hei einem Radarverfolgungsgerät, bei dem die aus den empfangenen Echoimpulsen gewonnenen Koordinatenwerte durch analoge, von Sägezahngeneratoren erzeugte Spannungen dargestellt und in dieser Form zwischengespeichert werden, bekannt, die zu Mehrfach-Echoimpulsen eines gemeinsamen Serideimpulses gehörenden Koordinatenwerte in verschiedenen, parallel angeordneten Speichern zu speichern, wobei diesen Speichern Tore vorgeschaltet sind, die von den ankommenden Mehrfach-Echoimpuisen nacheinander angesteuert werden. Dies geschieht zu dem Zweck, die gespeicherten Koordinatenwerte nacheinander in nachgeschalteten Diskriminatorkanälen zu verarbeiten, um korrigierte Vorhersagewerte für die Zielverfolgung zu gewinnen. Da hier die Koordinatenmessung und Speicherung in einer für digitale Darstellung und Anzeige ungeeigneten Form erfolgt, sind die hieraus bekannten Mittel für die Lösung der eingangs genannten Aufgabe, eine digitale Registrierung der Entfernimgswerte von Mehrfach-Echoimpuisen ohne Verwendung entsprechend vieler Zähleinrichtungen zu ermöglichen, nicht anwendbar. Selbst wenn man bei dem bekannten Radarvcrfolgungsgentt die analog arbeitenden durch entsprechende digitale Hinrichtungen ersetzen wollte, so läge es nahe, den Sägezahngenerator durch einen Uhroszillator und die durch Tore gesteuerten Speicher durch entsprechend viele ZähJ-werke /u ersetzen, so daß die obengenannte Aufgabe nicht gelöst wäre.

Es ist weiterhin bei einem Radargerät hekanni (deutsche Auslegeschrift 1 198 872). die von Radar-Echoimpuken durch Laufzeitmessung in einer elektronischen Zählkette erhaltenen Enttcrnungssignalc in einem der elektronischen Zählkette naehgeschalteter, Digitaldatenspeicher zwischen/uspeichern. wobei die Übertragung aus der Zählkette in den Speicher durch eine Torschaltung gesteuert wird. Dies geschieht aber nicht mit dem Ziel der Gewinnung mehrerer Entfernungswerte von Mehrfach-Echoimpuisen desselben Sendeimpulses, sondern zu dem Zweck, die Übertragung der Entfernungswerte an ein nachgeschaltetes Datenverarbeitungsgerät möglichst schmalbandig und in zeitlicher Anpassung an die Arbeitsgeschwindigkeit des Datenverarbeitungsgerätes vornehmen zu können. Die Zählkette des bekannten Radargerätes arbeitet radialzeilensynchron und die Einspeicherung der Daten in den Zwischenspeicher geschieht nach Maßgabe der beim momentanen Speicherzustand vorhandenen freien Speicherplätze. Demgemäß ist diese Einrichtung zur Gewinnung und jedenfalls zur Identifizierung von zu einem genieinsamen Sendeimpuls gehörenden Mehrtach-Echo-Entfeniungswerten nicht geeignet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Zähleinrichtung einen Hilfszähler auf. der in Abhängigkeit von einem ankommenden Echoimpuls eingeschaltet wird, dann das Einwirken weiterer Schwingungen vom Oszillator auf den Hauptzähler der Zähleinrichtung verhindert und nach einer Zeit, die tiirdasZur-Ruhe-Kommen des Hauptzahlers bei dem der zuletzt empfangenen Schwingung vom Oszillator entsprechenden Wert ausreicht, einen Impuls zum Offnen einer der Torschaltungen erzeugt und nach einer vorgegebenen Anzahl von Zählschritten den Hauptzähler wieder in den auf Schwingungen des Oszillators ansprechenden Zustand schaltet, so daß dieser die Zählung fortsetzt, dabei jedoch die vorgegebene Anzahl von Zählschritten überspringt.

Damit wird der Vorteil erreicht, daß der Hauptzähler während des Abrufs des momentanen Zählergehnisses kurzzeitig stillstehen kann; dadurch werden Fehlablesungen vermieden, wie sie auftreten könnten, wenn die Ablesung zufällig gerade während eines Zählschrittes, der mit einem Wertstellenübertrag verbunden ist. stattfinden würde. Ein solcher Fehler wäre dann besonders groß, wenn die Ablesung bei einem binär kodierten Dezimalzähler während eines Zählschrittes erfolgt, der von einem Wertstellenübertrag zwischen den Dekaden und zusätzlich von einer Anzahl von Fortschaltimpulsen innerhalb der wichtigsten Dekade begleitet ist, z. B. bei dem Zählschritt von IW bis 800. Gleichwohl steht die Zähleinrichtung als Ganzes nicht still, da der Hilfszähler weiterzählt und den Hauptzähler so steuert, daß dieser nach erfolgter 'Xblesung die Zahl der vom Hilszähler ausgeführten Zählschritte überspringt und so weiterzählt, als oh seine Zählung nicht unterbrochen worden wäre.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Steuereingang mindestens einer der Torschaltungen direkt mit Mitteln zum Erzeugen von Öffnungsimpulsen bei jedem Eintreffen eines Echoimpulses verbindbar ist. Damit ergibt sich der Vorteil, daß auch dann, wenn die Zahl der ankommenden Echoimpulse größer ist als die Anzahl der Register, auf jeden Fall der Entfernungs-

werte, der dem zuletzt empfangenen Echoinipuls einspricht, in dem Register, das zu der genannten Torschaltung gehört, registriert wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht ein Entfernungsmeßgerät mit nur zwei der Zähleinrichtung nachgeschalteten Torschaltungen und zwei gesonderten Registern und zugeordneten Anzeigeeinrichtungen vor, wobei eine Vergicichseinrichtungzum Vergleichen der von der Zähleinrichtung gelieferten Momentanwerte mit einem vorgegebenen Bezugswert und zum Erzeugen von verschiedenen Ausgangssignalen je nachdem, ob der Momentanwert kleiner oder größer ist als der Bezugswert, vorgesehen ist und die Impulsverteileinrichtung eine Schalteinrichtung zum Einschalten des einen oder anderen Registers beim Empfang eines Echoimpulses ist, wobei die Schalteinrichtung vom Ausgangssignal der ■Vergleichseinrichtung derart gesteuert ist, daß das eine Register wirksam ist, solange die von der Zähleinrichtung gelieferten Momentanwerte kleiner sind als der Bezugswert, und das andere Register wirksam wird, wenn beim Empfang von Echoimpulsen der von der Zähleinrichtung gelieferte Momentanwert zum ersten Maiden Bezugswert übersteigt. Der Bezugswert kann beispielsweise ein von der Bedienungsperson geschätzter Wert oder ein bei einer vorhergegangenen Messung erhaltener Wert sein. Bei dieser Ausführungsform wird somit eine bleibende Registrierung nur von den Entfernungen zu solchen Objekten erhalten, deren Entfernungen vom Meßort den nächstniedrigen und nächsthöheren Wert haben als der Bezugswert. Die Bedienungsperson wählt aus diesen beiden Werten denjenigen aus, der am wahrscheinlichsten erscheint.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung im Blockschaltbild.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Jede der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen kann ein Teil eines vollständigen Entfernungsmeßsystems darstellen, das mit von einem Laser erzeugten Lichtimpulsen arbeitet. Der erzeugte Lichtimpuls wird von einem oder mehreren Objekten, die sich in der Aussenderichtung befinden, reflektiert, und die reflektierten Impulse (die Echoimpulse) werden empfangen, in elektrische Impulse umgewandelt und in einem Empfängersystem verstärkt. Der Laser-Sender und die Einrichtungen für den Empfang und die Verstärkung der Echoimpulse können in beliebiger, an sich bekannter Weise ausgebildet sein und werden daher nicht im einzelnen beschrieben.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Klemme bezeichnet, die mit einer Einrichtung verbunden ist, die einen Impuls, im folgenden Startimpuls genannt, zum gleichen Zeitpunkt erzeugt, in dem ein Lichtimpuls vom Laser ausgesandt wird. Die Klemme 2 ist mit dem Empfänger verbunden, so daß ankommende und verstärkte Echoimpulse dieser Klemme zugeführt werden.

Über die Klemme 2 werden die Echoimpulsc zuerst einem Tor 3 zugeführt, welches zusammen mit der Einrichtung 4 ein Mindestabstandstor bildet. Wie oben erwähnt, soll diese Einrichtung verhindern, daß Echoimpulse, die innerhalb einer bestimmten Mindestzeit nach Aussenden eines Impulses ankommen.

die Zähl- und Anzeigeeinrichtung betätigen. Die Einrichtung 4 kann beispielsweise aus einem Zeitverzögerungsglied mit einstellbarer Verzögerung bestehen, die unter der Wirkung eines an der Klemme 1 ankommenden Startimpulses nach einer bestimmten Zeit einen Öffnungsimpuls dem Tor 3 zuführt.

Die Einrichtung zum Messen der Zeitintervalle zwischen dem Startimpuls und den Echoimpulsen besteht aus einem Uhroszillator 5 und einem Zähler 7.

ίο der im folgenden Hauptzähler genannt wird. Der Ausgang des Oszillators 5 ist mit dem Eingang des Hauptzählers 7 über ein Tor 6 verbunden, das normalerweise geschlossen ist und unter der Wirkung eines an der Klemme 1 erscheinenden Startimpulses geöffnet wird. Wenn das Tor 6 geöffnet ist, empfängt der Hauptzähler 7 Schwingungen vom Oszillator 5 und zählt diese Schwingungen.

Die Frequenz der vom Oszillator 5 erzeugten Schwingungen wird durch die gewünschte Meßgenau-

igkeit bestimmt. Wenn beispielsweise eine Meßgenauigkeit von 10 m gewünscht ist, sollte die Frequenz des Oszillators 5 15 MHz betragen.

Der Hauptzähler 7 präsentiert sein Zählresultat in binär kodierter dezimaler Form und enthält zu diesem Zweck vier Flip-Flop-Schaltungen für jede Dezimalstelle. Der Zählbereich des Zählers ist der maximalen Entfernung angepaßt, die mit dem Entfernungsmeßsystem erfaßt werden soll. Wenn der Zähler 7 drei Dezimalstellen aufweist, kann er bis 999 zählen, und wenn jeder Zählschritt einem Entfernungsintervall von 10 m entspricht, kann das System Entfernungen bis zu 9990 m messen. Der Zähler 7 ist so ausgebildet, daß er nach Durchlaufen der maximal möglichen Anzahl von Zählschritten sich selbst auf Null zurückstellt und gleichzeitig einen Impuls an das Tor 6 aussendet, welches hierdurch geschlossen wird. Um den Zustand des Hauptzählers 7 abzulesen, ist eine Ableseleitung 10 vorgesehen, die in drei Zweige 11, 12 und 13 aufgezweigt ist, die über Tore 21, 22 bzw. 23 mit Registern 31, 32 bzw. 33 verbunden sind. Die Leitung 10 und jede der Zweigleitungen 11,12 und 13 enthalten eine Anzahl von Leitern, die der Anzahl von Flip-Flop-Schaltungen im Zähler 7 entspricht. In dem Zähler sind diese Leiter in bekannter Weise mit je einer der Flip-Flop-Schaltungen verbunden, so daß an jedem Leiter je nach dem Zustand der Flip-Flop-Schaltung das eine oder andere von zwei möglichen Potentialen erscheint.

Die Register 31, 32 und 33 sind über geeignete (nicht dargestellte) Dekoder mit (nicht dargestellten] Anzeigemitteln zum Anzeigen der in den entsprechenden Registern gespeicherten Werte verbunden Diese Anzeigemittel können beispielsweise aus einei digitalen Anzeigeeinheit bestehen.

Die Steuereingänge der Tore 21, 22 und 23 sind mit je einem Ausgang 41,42 bzw. 43 einer Verteileinrichtung 40 verbunden. Die Echoimpulse, die das Tor 3 durchlaufen, werden über eine Leitung 8 dei Verteileinrichtung 40 zugeführt, die in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß der zuerst ankommende Impuls dem Ausgang 41, der zweite Impuls dem Ausgang 42 und der dritte Impuls dem Ausgang 43 zugeführt wird. Diese Impulse öffnen die entsprechenden Tore 21, 22 und 23, so daß die Einstellung des Hauptzählers beim Eintreffen des entsprechenden Echoimpulses abgelesen und die abgelesenen Werte in den Registern 31, 32 bzw. 33 gespeichert werden.

Wie oben bereits erwähnt, kann es vorkommen, daß ein Echoimpuls ankommt, während sieh dei Zähler 5 gerade im Stadium des Üherganges von einem Zählv.cn zum nächsten befindet. Wenn das Ablesen des Zahlers während dieses Ubergangsstadiuins erfolgt, kann dei abgelesene Wert völlig fehlerhalt sein. Um diese Fehlerquelle /u eliminieren, ist das System mit einem weiteren Zählei. nämlich dem 1 lills/ählei 14 ausgerüstet, der einen erheblich kleineren Zahlbereich hat als der I laupt/ählci 7 Dei llills/ähler 14 kann die ankommenden Echoimpulse über eine Leitung 9 empfangen. Ein ankommender Echoimpuls startet den llilfszählet 14. so daß dieser die ihm über die Leitung 15 /um Oszillator 5 /ugeführten Schwingungen zählt. Gleichzeitig sendet der llilfszähler 14 einen Impuls über eine Leitung 16, der das Tor 6 schließt. Hiedurch wird die Zufuhr von Schwingungen vom Oszillator 5 zum Haupt/ählcr 7 unterbrochen, und wenn die Zählelemente des Haupt/ählers 7 entsprechend der zuletzt empfangenen Schwingung zur Ruhe gekommen sind, verbleibt der Haupt/ählcr in der so eingestellten Stellung. In der Zwischenzeit zählt tier llilfszähler 14die Schwingungen, die vom Oszillator 5 über die Leitung 15 ankommen. Wenn der 1 UHszähler 14 eine vorgegebene Anzahl \on Schwingungen gezählt hat, sendet er üher eine Leitung 18 einen Impuls zur Verteileinrichtung 40.

Der lichoimpuls, der den llilfs/ähler 14 gestartet hat, wurde ebenfalls über die Leitung 8 der Verteileinrichtung 40 zugeführt, die jedoch in diesem Pail so ausgebildet ist, daß der über die Leitung 8 ankommende Echoimpuls nicht sofort das Auftreten eines Ausgangsimpulses an einem der Ausgänge 41,42 oder 43 zur Folge hat. Erst wenn ein Impuls vom Hilfszähler 14 über die Leitung 18 in der Verteileinrichtung 40 ankommt, wird einer der Ausgänge 41 bis 43 aktiviert und das mit dem betreffenden Ausgang verbundene Tor 21. 22 oder 23 wird während eines kurzen Zeitinvervalls geöffnet, wodurch die Einstellung des Hauptzählers 7 in dem dem betreffenden Tor zugeordneten Register 31, 32 oder 33 registriert wird.

Nachdem die Einstellung des Hauptzählers 7 in dieser Weise registriert ist. wird der Hauptzähler 7 wieder gestartet, beispielsweise dadurch, daß der Hilfszähler 14 beim nächsten Zählschritt einen Öffnungsimpuls über die Leitung 16 an das Tor 6 sendet. Gleichzeitig wirkt der Hilfszähler 14 auf den Hauptzähler 7 so ein. daß dieser, sobald er wieder Schwingungen vom Oszillator 5 empfängt, eine Anzahl von Zählschritten überspringt, die der Anzahl von Schwingungen entspricht, die vorn Hilfszähler 14 während der Zeit gezählt wurden, während der die Zufuhr von Schwingungen zum Hauptzähler 7 unterbrochen war. Dieses Überspringen kann in beliebiger bekannter Weise unter der Steuerung durch den Hilfszähler 14 über die Leitung 17 erfolgen. Wenn somit der llauptzähler 7 die Zählung fortsetzt, so ist die vom Hauptzählcr 7 angezeigte Zahl stets gleich der Gesamtzahl von Schwingungen, die der Oszillator 5 vom Zeitpunkt des Erscheinens des Startimpulses an der Klemme 1 erzeugt hat. Wenn der Hilfszähler 14 die soeben beschriebenen Arbeitsschrittc durchgeführt hat. wird er selbsttätig in die Null-Stellung zurückgestellt. Wenn der nächste Echoimpuls ankommt, wird der beschriebene Prozeß wiederholt, und die Stellung des Hauptzählers 7 nach Ankunft des nächsten EehoimpuNes wird im nächsten Register re-"istnrrt.

Die vorgegebene Anzahl von Schwingungen, die dei llilfs/ähler 14 zählen muß. bevor er das Ablesen der Stellung des Haupt/ählers veranlaßt, wird bestimmt durch die m.t.\imale Übergangszeit, tue von dem Haupl/aliler 7 lüi den Übergang von inner Zählstellung in die andere benötig! wird. Diese Übergangszeit kann im ungünstigsten lall bis z.u 100 Nanosekuiiden betragen. Wenn das Enlleinungsmeßsystem Im eine Meßgenauigkeit von 10 in ausgelegt ist, sollten die Schwingungen vom Oszillator 5 eine Periode von etwa (i7 Nanosekunden haben, was weniger als die genannte maximale Übergangszeit des Zählers 7. jedoch großer als die Hälfte der Übergangszeit ist. liuliescm lall sollte deshalb der Hills/ähler 14soausgelegt .in, daß er zwei Schwingungen zählt, bevor er die Ablesung der Stellung des Hauptzähiers 7 und ihre Aufzeichnung in einem der Register 31 bis 33 veranlaßt, und wenn der I lauptzählcr 7 wieder gestartet wird, sollte er zwei Zählschritte überspringen.

Die vorstehend beschriebene und in Pig. I dargestellte Hinrichtung ist für die Aufzeichnung von drei Entfernungen ausgelegt. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Einrichtung auch für die Registrierung einer größeren Anzahl von Entfernungen ausgebildet werden kann, indem man die Anzahl der Register und der zugehörigen Tore vergrößert und an der Verteileinrichtung 40 mehr Ausgänge vorsieht.

Es kann jedoch bei einer Entfernungsmessung vorkommen, daß die Anzahl der Objekte, die in versehiedenen Entfernungen vom Meßort liegen und Eehoinipulse erzeugen, größer ist als die Anzahl der Registrierelemente in dem Entfernungsmeßsystem, so daß nicht alle diese Entfernungen registriert werden können. Wenn die Zeitmeßeinrichtung und die Registriereinrichtungen in der oben beschriebenen Weise arbeiten, und wenn die Anzahl der Register beispielsweise drei beträgt, wie bei der beschriebenen Ausführungsform, so werden die Entfernungen zu den drei nächstliegenden Objekten registriert, während die Entfernungen zu den weiteren Objekten, die Echoimpulse erzeugen, nicht registriert werden. Es kann jedoch in einem solchen Fall von Interesse sein, die Entfernung zu dem am weitesten entfernten Objekt zu kennen, d.h. die Entfernung zu dem Objekt, welches den zuletzt empfangenen Echoimpuls reflektiert. Dies ist bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform möglich mittels eines von Hand betätigbaren Schalters 2(). der den Steuereingang des Tores 23 wahlweise mit dem Ausgang 43 der Verteileinrichtung 40 oder mil einer Abzweigung 19 der vom Hilfszähler 14 kommenden Leitung 18 verbindet. Wenn der Schalter ir der in der Zeichnung voll ausgezogen dargestellter Stellung ist. und wenn ferner angenommen wird, daf die Ausgänge 41, 42 und 43 der Verteileinrichtung

40 in dieser Reihenfolge von ankommenden Echoimpulsen aktiviert werden, so bewirkt der dritte Echoimpuls eine Öffnung des Tores 23, so daß die entsprechende Entfernung in dem Register 33 registrien wird. Wenn der Schalter in der strichpunktiert gezeig-

ten Stellung ist, empfängt das Tor 23 einen Öffnungsimpuls vom Hilfszähler 14 für jeden empfangener Echoimpuls, so daß die Entfernungen zu allen einer Echoimpuls erzeugenden Objekten nacheinander irr Register 33 registriert werden. Bei jeder neuen Regi

strierung im Register wird die vorhergehende Aufzeichnung gelöscht. Nach Beendigung des Meßvorganges verbleibt deshalb in dem Register 33 eint Aufzeichnung, die der Entfernung zu dem am weite

■<tcn entfernten Oh|ckt entspricht, während ti ic Register 31 und 32 die Entfernungen /u den beiden nächstgelegenen Objekten angeben.

Die Verteileinrichtung40 kann kombiniert sein mit einer Hinrichtung zum Zählen der Gesamtzahl der ankommenden Eehoimpulse oder der Anzahl der nicht Uiι eine Registrierung ausgenutzten Echoimpulso.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der man nur eine Aulzeichnung der Entfernungen von zwei Objekten erhält, deren Entfernungen vom Meßort am nächsten unter und am nächsten über einem bestimmten vorgegebenen Bezugswert liegen.

In Fig. 2 bezeichnen die Bezugs/eichen 1 bis 7 dieselben Teile wie in Fig. 1.

Für die Ablesung des Zählers 7 sind drei Ableselei-Hingen 49. 50 und 51 vorgesehen. Die Leitung 49 ist über ein Tor 21 mit einem ersten Register 31 und die Leitung 50 über ein Tor 22 mit einem zweiten Register 32 verbunden. Die Register 31 und 32 sind über geeignete (nicht dargestellte) Dekoder-Einrichtungen mit (nicht dargestellten) Anzeigemitteln zum Anzeigen der in den entsprechenden Registern gespeicherten Zahlen verbunden.

Die Tore 21 und 22 sind normalerweise geschlossen. Ihre Steucreingänge sind mit den Ausgängen 54 bzw. 55 einer Schalteinrichtung 52 verbunden. Die über die Klemme 2 ankommenden und durch das Tor 3 laufenden Echoimpulse werden über die Leitung 53 dieser Schalteinrichtung 52 zugeführt. Die Schalteinrichtung 52 leitet die empfangenen Impulse entweder über den Ausgang 54 zum Tor 21 oder über den Ausgang 55 zum Tor 22, und zwar in Abhängigkeit von einem Steuersignal, welches der Schalteinrichtung 52 von einer Vcrgleichseinrichtung 56 über eine Leitung 58 züge führt wird. Wenn das Tor 21 oder das Tor 22 einen Impuls empfängt, wird das Tor geöffnet, so daß die Zählstellung, die der Zähler 7 in diesem Zeitpunkt hat, in dem Register 31 bzw. 32 gespeichert wird.

Die Vergleichseinrichtung 56 ist mit dem Zähler 7 über die Ablescleitung 51 verbunden und empfängt somit eine ständige Information über die Zählstellung des Zählers. Ein Bezugswert, der einer geschätzten Entfernung entspricht, wird über Leitungen 57 in die Vergleichseinrichtung 56 eingegeben. Der Bez.ugswerl wird in beliebiger bekannter Weise durch eine geeignete Kombination von Signalen in den 1 ,eitungen 57 dargestellt.

In der Vergleiehseinrichiung 56 wird die Zählstellung des Zählers 7 mit dem genannten Bezugswert verglichen. Solange der vom Zähler 7 angezeigte Wert kleiner als der Bezugsweit ist, liefert die Vergleiehseinrichtung 56 ein Ausgangssignal einer ersten Art über die Leitung 58 zur Schalteinrichtung 52, die

¹Q durch dieses Ausgangssignal so gesteuert wird, daß die über die Leitung 53 ankommenden Echoimpulse dem Tor 21 über die Leitung 54 zugeführt werden. Solange deshalb der Zähler 7 Werte anzeigt, die unter dem Bezugswert liegen, wird die Zählstellung des Zählers 7 bei jedem ankommenden Echoimpuls im Register 31 registriert. Bei jeder neuen Registrierung wird die vorhergehende Aufzeichnung gelöscht.

Wenn der Zähler 7 Werte anzeigt, die über dem Bezugswert liegen, liefert die Vergleichseinrichtung 56 ein Ausgangssignal einer zweiten Art, welches die Schalteinrichtung 52 derart steuert, daß der nächste ankommende Echoimpuls über die Leitung 55 dem Tor 22 zugeführt wird, so daß das Tor geöffnet und die Zählstellung des Zählers 7 im Zeitpunkt der Ankunft dieses Impulses im Register 32 gespeichert wird. Danach wird das Register 32 sofort blockiert, so daß diese Registrierung verbleibt, auch wenn noch weitere Echoimpulse ankommen sollten. Diese Blockierung kann bewirkt werden durch eine geeignete Ausgestaltung des Registers 32 oder durch eine Konstruktion der Schalteinrichtung 52 derart, daß diese nur die Zuführung eines einzigen Impulses zum Tor 22 erlaubt, wenn das Ausgangssignal der Vergleichseinriehtung 56 von der zweiten Art ist. Die Ausgangssignale der Vergleichseinriehtung 56 können aus verschiedenen Potentialen in der Leitung 58 bestehen, wobei eines dieser Potentiale sogar ein Null-Potential sein kann. Die verschiedenen, in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendeten Teile wie z.B. der Uhr-Oszillator, die Zähler, Tore, Schalter und Register sind alle in an sich bekannter Weise ausgebildet und wurden deshalb nicht im einzelnen beschrieben. Diese Teile sind selbstverständlich von elektronischer Bauart und deshalb vorzugsweise mit Halbleiter-Elementen aus-

*5 gerüstet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Entfernungsmeßgjrät mit einem impuKsender, einem Echoimpulsempfänger und einer Lau!- zeitmeßvorrichtung, die einen Oszillator, eine dessen Schwingungen zählende Zähleinrichtung und eine dieser vorgeschaltete, \on einem Sendeimpuls und empfangenen Echoinipulsen steuerbare Torschaltung sowie der Zähleinrichtung nachgeschaltete Einrichtungen zum Registrieren und Anzeigen des Zählergebnisses aufweist, wobei die Laufzeitmeßvorrichtung zum Registrieren der Entfernungswerte für mehrere, vom gleichen Sendeimpuls stammende Echoimpulse eingerichtet ¹S ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zähleinrichtung (7,14) in an sich bekannter Weise parallel zueinander zwei oder mehr, unabhängig voneinander steuerbare Torschaltungen (21. 22. 23) angeschlossen sind und jeder dieser Torschaltung ein gesondertes Register (31. 32. 33) mit zugeordneter Anzeigeeinrichtung nachgeschaltet ist. wobei während jeder durch einen Sendeimpuls ausgelösten Zählperiode die Torschaltungen (21. 22, 23) der Reihe nach mittels einer Impulsverteileinrichtung (40; 52) durch ankommende Mehrfach-Echoimpulse nacheinander kurzzeitig ansteuerbar sind zur gesonderten Registrierung und Anzeige der den aufeinanderfolgenden Echoimpulsen zugeordneten Zwischenzählcrgebnisse in den einzelnen Registern (31. 32. 33) bei weiterlaufender Zähleinrichtung.

2. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung einen llilfszähler (14) aufweist, der in Abhängigkeit von einem ankommenden Echoimpuls eingeschaltet wird, dann das Einwirken weiterer Schwingungen vom Oszillator (51 auf den Hauptzähler (7) der Zähleinrichtung verhindert und nach einer Zeit, die für das Zur-Ruhe-Kommen des Hauptzählers bei dem der zuletzt empfangenen Schwingung vom Oszillator entsprechenden Wert ausreicht, einen Impuls zum Öffnen einer der Torschaltungcn (21, 22, 23) erzeugt und nach einer vorgegebenen Anzahl von Zählschritten den Hauptzähler (7) wieder in den auf Schwingungen des Oszillators ansprechenden Zustand schaltet, so daß dieser die Zählung fortsetzt, dabei jedoch die vorgegebene Anzahl von Zählschritten überspringt.

3. Entfernungsgemeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuercingang mindestens einer (23) der Torschaltungen direkt mit Mitteln (14) zum Erzeugen von Offnungsimpulsen bei jeden· Eintreffen eines Echoimpulses verbindbar ist.

4. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch einen Schalter (20), durch den der Steuereingang wahlweise mit einem (43) der Ausgänge der Verteileinrichtung (40) oder direkt mit den Mitteln (14) zum Erzeugen von Öffnungsimpulsen bei jedem Eintreffen eines Echoimpulses verbindbar ist.

5. Entfernungsmeügerät nach Anspruch 1 mit nur zwei an die Zähleinrichtung angeschlossenen Torschaltungen und zwei gesonderten Registern und zugeordneten Anzeigeeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung

(56) zum Veraleichen der\on der Zähleinrichtung gelieferten Momentanwerte mit einem vorgegebenen Bezugswert und zum Erzeugen von verschiedenen Ausgangssignalen je nachdem, oh der Momentanwert kleiner oder größer ist als der Bezugswert, vorgesehen ist und die Impulsverteileinrichtung eine Schalteinrichtung (52) zum Einschalten des einen (3D oder anderen (32) Registers beim Empfang eines hchoimpulses ist. wobei die Schalteinrichtung (52) vom Ausgangssignal der Verglei Jiseinrichtung (56) derart gesteuert ist. daß das eine Register wirksam ist. solange die von der Zähleinrichtung gelieferten Momentanwerte kleiner sind als der Bezugswert, und das andere Register wirksam wird, wenn beim Empfan·¹ von Echoinipulsen der von der Zähleinrichtung gelieferte Momentanwert zum ersten Mal den He/un-swer! übersteigt.