DE19612464C2

DE19612464C2 - Distanzmeßgerät

Info

Publication number: DE19612464C2
Application number: DE19612464A
Authority: DE
Inventors: Shoichi Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: KR0171261B1; KR970016633A; DE19612464A1; JPH0980153A; US5691725A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Distanzmeßgerät gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein derartiges Distanzmeßgerät ist in EP 0 636 903 beschrieben, in dem besondere Maßnahmen für den Schutz gegenüber einem Abtastlaserstrahl dargestellt sind.

Ferner ist in DE 32 39 501 ein Verfahren zum Messen kurzer Entfernungen im GHz-Bereich auf der Grundlage einer Phasenverschiebung ganzer Impulszüge beschrieben.

In DE 39 32 844 ist ein Meßgerät zum Orten von Hindernissen beschrieben, die in einer Ebene mit beliebig wählbarer Randform vorliegen.

Üblicherweise werden bei Distanzmeßgeräten elektromagnetische Wellen zu einem Objekt bei gleichzeitiger Abtastung dieser elektromagnetischer Wellen übertragen, und die von dem Objekt reflektierten elektromagnetischen Wellen werden empfangen, so daß die Distanz zwischen diesem Distanzmeßgerät und dem Objekt entlang der Abtastrichtung für jeden Abtastwinkel erfaßt wird. Ein derartiges bekanntes Distanzmeßgerät ist jeweils in der nach der Prüfung veröffentlichten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-6473 und Nr. 3-30117 beschrieben, die beide 1991 veröffentlicht sind.

Da bei einem derartigen bekannten Distanzmeßgerät die elektromagnetischen Wellen projiziert werden, während sie gleichzeitig abgetastet werden, besteht eine gewisse Möglichkeit, daß lediglich ein Teil der projizierten elektromagnetischen Wellen auf das Objekt auftrifft, in Abhängigkeit von dem Abtastwinkel. Dieses Problem wird nun unter Bezug auf eine in Fig. 24 gezeigte Zeichnung erläutert, und ein erläuterndes Diagramm zum Erklären dieses bekannten Problems zeigt. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, wird ein Objekt (Ziel) 3 in einem Berechnungswinkelgebiet A1 innerhalb eines Abtastwinkelbereichs A angeordnet, und es reflektiert einen Hauptteil der von dem Distanzmeßgerät 1 projizierten elektromagnetischen Wellen, so daß sich die reflektierten elektromagnetischen Wellen ausreichend aufnehmen lassen, um korrekte Distanzdaten zu erfassen. Andererseits trifft lediglich ein Teil der projizierten elektromagnetischen Wellen auf das Objekt 3 auf, der in einem anderen Berechnungswinkelgebiet A2 liegt. Im Ergebnis lassen sich die von dem Objekt 3 reflektierten elektromagnetischen Wellen nicht ausreichend erfassen, und demnach nehmen Fehler bei den Distanzdaten zu. Somit besteht ein Problem dahingehend, daß sich korrekte Distanzdaten in dem Abtastwinkelbereich A2 nicht erhalten lassen. Es besteht ein weiteres Problem dahingehend, daß aufgrund der Tatsache, daß die Distanzdaten in dem Berechnungswinkelgebiet während einer einfachen Messung erfaßt werden, lediglich wenig Distanzinformation erfaßt wird, was zu einer schlechten Zuverlässigkeit der Distanzdaten führt.

Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Distanzmeßgeräts, bei dem sich Distanzdaten mit hoher Zuverlässigkeit erhalten lassen.

Diese Aufgabe wird bei einem Distanzmeßgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Demnach wird im Rahmen der Erfindung ein Abtastbetrieb in einem gewissen Berechnungswinkelgebiet zum Berechnen einer Distanz wiederholt und mehrfach durchgeführt, um Erfassungsdaten zu erzeugen. Auf der Grundlage dieser Erfassungsdaten lassen sich Distanzdaten für jedes Berechnungswinkelgebiet bestimmen. Da die Distanzdaten auf der Grundlage einer Vielzahl von Information berechnet werden, insbesondere einer großen Zahl von Erfassungsdaten, ist die Zuverlässigkeit deutlich verbessert.

Zudem lassen sich Distanzdaten genau bestimmen, gemäß der Zuverlässigkeit der erhaltenen Erfassungsdaten.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Distanzmeßgeräts ist die Datenverarbeitungsvorrichtung so ausgebildet, daß sie die Distanzdaten ungültig setzt, wenn mindestens ein Satz der Erfassungsdaten und der Distanzdaten in einem Berechnungswinkelgebiet eine vorgegebene Bedingung nicht erfüllen. Hierdurch ist es möglich, Distanzdaten, die ein vorgegebenes Zuverlässigkeitskriterium nicht erfüllen, ungültig zu setzen und somit die Fehlerquote zu verringern.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Distanzmeßgeräts ist die Datenverarbeitungsvorrichtung so ausgebildet, daß sie die Distanzdaten ungültig setzt, wenn die Zuverlässigkeit der Distanzdaten geringer als ein vorgegebener Wert ist. Hierdurch kann eine möglicherweise große Zahl von Fehlern vermieden werden, beispielsweise wenn der Laserstrahl lediglich auf einen Teil des Objekts trifft.

Bei einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Distanzmeßgeräts ist die Datenverarbeitungsvorrichtung so ausgebildet, daß sie dann, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen einem Distanzdatenwert in einem ersten Berechnungswinkelgebiet und einem Distanzdatenwert in einem zweiten Berechnungswinkelgebiet niedriger als ein vorgegebener Wert ist, die Distanzdaten in einem Berechnungswinkelgebiet, bei dem die Zahl der Erfassungsdaten niedrig ist, ungültig setzt.

Bei für einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Distanzmeßgeräts und werden dann, wenn die Zahl der Wiederholungen, mit der die Distanzdaten fortlaufend in demselben Berechnungswinkelgebiet mit einer vorgegebenen Abtastbetriebszeit erfaßt werden, niedriger als eine festgelegte Wiederholungszahl ist, in der Datenverarbeitungsvorrichtung sämtliche Distanzdaten in dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet ungültig setzt.

Hierdurch kann die Stabilität der gewonnenen Distanzdaten deutlich verbessert werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Distanzmeßgeräts ersetzt die Datenverarbeitungsvorrichtung Distanzdaten in einem ersten Berechnungswinkelgebiet durch die Distanzdaten in einem benachbarten, zweiten Berechnungswinkelgebiet, wenn lediglich für die Distanzdaten des zweiten Berechnungswinkelgebiets eine festgelegte Bedingung erfüllt ist. Hierdurch ist es möglich, daß sich große Fehler eliminieren lassen, die beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß elektromagnetische Wellen lediglich auf einen Abschnitt des Objekts treffen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen einer Anordnung eines Distanzmeßgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 schematisch eine detaillierte Anordnung einer in dem Distanzmeßgerät der Fig. 1 eingesetzten Sende/Empfangsvorrichtung;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zum Erläutern der Betriebsweise des in Fig. 1 gezeigten Distanzmeßgeräts;

Fig. 4 ein Erklärungsdiagramm zum Erklären eines Abtastabschnitts;

Fig. 5 ein Erklärungsdiagramm zum Erklären einer Distanzmeßbedingung;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines Distanzmeßgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zum Beschreiben des Betriebs des in Fig. 6 gezeigten Distanzmeßgeräts;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs einer Vorrichtung zum Ungültigsetzen, die in dem in Fig. 7 gezeigten Distanzmeßgerät eingesetzt wird;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs der Vorrichtung zum Ungültigsetzen, die in dem in Fig. 7 gezeigten Distanzmeßgerät eingesetzt wird;

Fig. 10 ein erläuterndes Diagramm zum Beschreiben einer Schwankung der Distanzdaten in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet, die durch Ausführen eines Abtastbetriebs in der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung zum Ungültigsetzen während einer festgelegten Abtastwiederholungszahl erhalten werden;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Vorrichtung zum Ungültigsetzen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Vorrichtung zum Ungültigsetzen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein Erklärungsdiagramm zum Erklären der Bedingungen für die Distanzerfassungen, die in der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung zum Ungültigsetzen ausgeführt werden;

Fig. 14 eine Kennlinie zum Darstellen einer Beurteilungsbedingung für die in Fig. 12 gezeigte Vorrichtung zum Ungültigsetzen;

Fig. 15 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs eines anderen Distanzmeßgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines Aufbaus eines Distanzmeßgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs des in Fig. 16 gezeigten Distanzmeßgeräts;

Fig. 18 ein Erklärungsdiagramm zum Erklären von Erfassungsbedingungen die mit Abtasten des Laserstrahls erreicht werden;

Fig. 19 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung zum Ungültigsetzen;

Fig. 20 schematisch einen Aufbau einer Sende/Empfangsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 schematisch einen Aufbau einer Sende/Empfangsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 ein Erklärungsdiagramm zum Erklären einer grundlegenden Idee für den Betrieb eines Distanzmeßgeräts gemäß einer zusätzlichen, weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines Aufbaus des in Fig. 22 gezeigten Distanzmeßgeräts; und

Fig. 24 ein Erklärungsdiagramm zum Erklären der Probleme im Zusammenhang mit Distanzmeßgeräten gemäß dem Stand der Technik.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen ein Distanzmeßgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Insbesondere zeigt Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines Aufbaus dieses Distanzmeßgeräts, Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zum Angeben eines detaillierten Aufbaus einer Sende/Empfangsvorrichtung, die in diesem Distanzmeßgerät eingesetzt wird, die Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs dieses Distanzmeßgeräs, die Fig. 4 zeigt ein Erklärungsdiagramm zum Erklären eines in diesem Gerät eingesetzten Abtastabschnitts, und die Fig. 5 zeigt ein Erklärungsdiagramm zum Erklären der Bedingungen, die bei der Distanzmessung in diesem Gerät zum Einsatz kommen.

In diesen Zeichnungen kennzeichnet das Bezugszeichen 10 das Distanzmeßgerät. Das Distanzmeßgerät 10 ist wie folgt aufgebaut. Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet eine Sende/Empfangsvorrichtung mit einer Sendevorrichtung 13 und einer Empfangsvorrichtung 21. Die Sendevorrichtung 13 enthält eine Projektionsvorrichtung 15, eine Abtastvorrichtung 17 und eine Abtastwinkel-Erfassungsvorrichtung 19. Die Projektionsvorrichtung 15 enthält eine Laserdiode 15a und eine Lichtzuführlinse 15b. Die Laserdiode 15a emittiert gepulstes Laserlicht in einem Infrarot-Strahlungsbereich, also eine Art elektromagnetischer Wellen. Die Lichtzuführlinse 15b verdichtet das gepulste Laserlicht E, das von der Laserdiode 15a emittiert wird, unter Bildung eines Laserstrahls F mit einem sehr geringen Ausbringungswinkel von 0,05° (vgl. Fig. 2) in bezug auf die Abtastrichtung dieser Ausführungsform.

Die Abtastvorrichtung 17 enthält einen Lichtzuführspiegel 17a zum Reflektieren des Laserstrahls F, der von der Projektionsvorrichtung 15 projiziert wird, und einen Schrittmotor 17b zum Verschwenken dieses Lichtzuführspiegels 17a derart, daß der Laserstrahl 7 abgetastet wird. In der Abtastvorrichtung 17 ist der Lichtzuführspiegel 17a derart angeordnet, daß ein Mittelwinkel des auftreffenden und geformten Laserstrahls F ein Wert von 45° annimmt, und dieser auftreffende Laserstrahl wird entlang der rechten/linken Richtung abgetastet. Der Schwenkwinkel (Schrittwinkel) Δθ des Schrittmotors 17b pro Zeitschritt wird zu 0,015° gewählt, und der Abtastwinkelbereich wird zu 15° gewählt. Obgleich eine genaue Beschreibung später folgt, sei erwähnt, daß die Sendevorrichtung 13 den Laserstrahl F jedesmal dann überträgt, wenn der Schrittmotor 17b um einen Schritt gemäß den 0,015° gedreht wird, damit eine Distanz zwischen dieser Sendevorrichtung und einem Objekt (Ziel) berechnet wird. Anschließend werden zehn Sätze von Distanzberechnungen durchgeführt, insbesondere werden Distanzdaten unter Einsatz von einem Berechnungswinkelgebiet von 0,15° berechnet. Im Ergebnis wird in einem Abtastwinkelbereich von 15° eine Distanzberechnung eintausendmal ausgeführt, so daß einhundert Sätze von Distanzdaten erfaßt werden. Dies bedeutet, daß in diesem Fall der Abtastwinkelbereich in einhundert Berechnungswinkelgebiete unterteilt ist.

Die Abtastwinkel-Erfassungsvorrichtung 19 erfaßt den Schwenkwinkel θ des Lichtzuführspiegels 17a der Abtastvorrichtung 17. Die Empfangsvorrichtung 21 enthält eine konvexe Linse 21a, eine Fotodiode 21b und eine Signalverstärkereinheit 21c. Die Fotodiode 21b ist an einem Brennpunktposition der konvexen Linse 21a angeordnet. Nun trifft der von der Laserdiode 15a emittierte Laserstrahl F, der anschließend durch die Abtastvorrichtung 17 abgetastet wird, auf das Objekt 3 (vgl. Fig. 5) oder erreicht dieses, und das von dem Objekt 3 reflektierte Reflexions-Impulslicht "G" wird durch die konvexe Linse 21a verdichtet.

Ferner wird das verdichtete Reflexions-Impulslicht G in ein elektrisches Signal durch die Fotodiode 21b umgesetzt, und anschließend wird dieses elektrische Signal durch die Signalverstärkereinheit 21c verstärkt. Das verstärkte Signal wird einer Distanzberechnungsvorrichtung 23 zugeführt.

Das Bezugszeichen 23 kennzeichnet eine Distanzberechnungsvorrichtung, die die Lichtumlaufzeit mißt, die definiert ist als die Zeit zwischen dem Impulsemittierzeitpunkt der Laserdiode 15a und dem Lichtempfangszeitpunkt für das von dem Empfänger 21 empfangene Reflexions-Impulslicht G, und sie berechnet die Distanz bis zu dem Objekt als Erfassungsdaten Dn.

Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet eine Datenverarbeitungsvorrichtung. In der Datenverarbeitungsvorrichtung 25 wird eine festgelegte Schwenkzeitdauer des Schrittmotors 17b für ein Berechnungswinkelgebiet AK benützt, und die Distanzdaten DDk in diesem Berechnungswinkelgebiet werden aus den durch die Distanzberechnungsvorrichtung 23 erfaßten Erfassungsdaten Dn erhalten. Eine Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27 berechnet eine Zuverlässigkeit Rk der Distanzdaten DDk in diesem Berechnungswinkelgebiet auf der Grundlage der Zahl der Wiederholungen, mit der die Erfassungsdaten Dn für jedes Berechnungswinkelgebiet erfaßt werden, insbesondere einer Zahl "m" als Erfassungszahl. Das Bezugszeichen 29 kennzeichnet eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen sowohl der Distanzdaten DDk als auch der Zuverlässigkeit Rk für jedes Berechnungswinkelgebiet Ak.

Nun wird der Betrieb des Distanzmeßgeräts mit dem oben erläuterten Aufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Projektionsvorrichtung 15 treibt pulsartig die Laserdiode 15a während einer Zeitperiode von 100 µs zum Emittieren eines gepulsten Laserlichts E (vgl. Fig. 2) mit einer kurzen Periodendauer von ungefähr 30 ns. Allgemein ist das von der Laserdiode 15a emittierte gepulste Laserlicht E derart ausgebildet, daß der Laserstrahl keinen genau ausgerichteten Richtfaktor aufweist. Durch Verdichten dieses gepulsen Laserlichts E mit Hilfe der Lichtzuführlinse 15b wird ein Laserstrahl mit einer sehr geringen Breite im Zusammenhang mit der Abtastrichtung erzeugt, beispielsweise ein Laserstrahl F mit Ausdehnungswinkeln von 0,05° entlang der Abtastrichtung und 4° entlang der oberen/unteren Richtung.

Der Lichtzuführspiegel 17a wird von dem Schrittmotor 17b derart angetrieben, daß der auftreffende Laserstrahl F entlang einer Pfeilrichtung SD zu dem Abtastwinkelgebiet A abgetastet wird (vgl. Fig. 4 und 5).

Es ist zu erkennen, daß der Grund weshalb der Ausdehnungswinkel des Laserstrahls F zu 0,05° gewählt wird, was ungefähr dem Dreifachen des Abtastschrittwinkels von 0,015° entspricht, darin besteht, daß der Abtastbetrieb mit einer Überlappung zwischen den einzelnen Schritten erfolgt, damit kein Leerraum während des Abtastbetriebs erzeugt wird.

Der durch den Lichtzuführspiegel 17a reflektierte Laserstrahl F trifft auf das Objekt (Ziel) 3 und wird anschließend von dem Objekt 3 reflektiert. Der reflektierte Laserstrahl trifft auf den Empfangsvorrichtung 21 als Reflexions- Impulslicht G. Die Empfangsvorrichtung 21 führt eine Fotoumsetzung des Reflexions-Impulslichts G durch, und zwar in das zugeordnete Impulssignal, das bei der Distanzberechnungsvorrichtung 23 eingegeben wird. Die Distanzberechnungsvorrichtung 23 berechnet die Zeitdauer "Δt", die als Zeit zwischen einem Zeitpunkt, in dem das gepulste Laserlicht E durch die Laserdiode 15a emittiert wird, und einem Zeitpunkt, in dem das reflektierte Impulslicht G empfangen und als elektrisches Signal in die Empfangsvorrichtung 21 eingegeben wird, definiert ist. Ferner wird die Lichtgeschwindigkeit (d. h., 3 × 10⁸ [m/s] mit einer Hälfte der gemessenen Zeitdauter Δt zum Berechnen der Distanz bis zu dem Objekt 3 als Erfassungsdatum multipliziert.

Andererseits wird der in der Abtastvorrichtung 17 eingesetzte Lichtzuführspiegel 17a derart verschwenkt, daß der Laserstrahl mit dem Abtastwinkel von 0,015° jedesmal dann abgetastet wird, wenn die oben erläuterte Distanzberechnung einmal ausgeführt wird. Die Abtastwinkel- Erfassungsvorrichtung 19 erfaßt den Abtastwinkel θ aus dem Schwenkwinkel des Lichtzuführspiegels 17a. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 25 verarbeitet sowohl die durch die Distanzberechnungsvorrichtung 23 bestimmten Erfassungsdaten Dn als auch den von der Abtastwinkel- Erfassungsvorrichtung 19 bestimmten Abtastwinkel θ und berechnet anschließend die Distanzdaten DDk in dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet Ak.

Es ist auch zu erwähnen, daß sich die oben erwähnte Distanzberechnungsvorrichtung 23, die Datenverarbeitungsvorrichtung 25 und die Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27 mit Hilfe eines Nurlesespeichers (ROM-Speichers) realisieren lassen, indem vorab ein (später erläutertes) Programm gespeichert wird, sowie einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM-Speicher) zum zeitweisen Speichern der berechneten Erfassungsdaten Dn und der berechneten Distanzdaten DDk, und einen Mikroprozessor (CPU) zum Durchführen vieler Arten von Berechnungen und Bestimmungen.

Nun wird unter Bezug auf ein in Fig. 3 gezeigtes Flußdiagramm der Betrieb des Distanzmeßgeräts 10 detaillierter beschrieben. In Fig. 3 kennzeichnet das Symbol "n" eine Zahl von Distanzmessungen (n : 1 bis 1000) während eines Abtastbetriebs in dem Abtastwinkelgebiet A, und das Symbol "m" kennzeichnet eine Zahl von Erfassungen der Erfassungsdaten Dn, die erhalten werden, wenn die Distanz durch die Berechnung berechnet wird, und durch das Berechnungsergebnis werden die Erfassungsdaten in einem einzigen Berechnungswinkelgebiet Ak erhalten, beispielsweise einem Berechnungswinkelgebiet von 1,5 bis 1,65 (1,5 + 0,05 × 10)°. Das Symbol "SUM" kennzeichnet einen Summierschritt für die Erfassungsdaten Dn, die in einem einzigen Berechnungswinkelgebiet Ak erfaßt werden, und das Symbol "θn" stellt einen Abtastwinkel dar.

In einem Schritt S1 dieses Flußdiagramms führt die Datenverarbeitungsvorrichtung 25 eine Initialisierung zum Bestimmen dieser Symbole n, m, SUM und θn zu Null durch. In einem Schritt S2 wird der Wert von 1 zu der Zahl der Meßvorgänge addiert. In einem Schritt S3 folgt eine Emission durch die Laserdiode 15a der Projektionsvorrichtung 15 zum Übertragen des Laserstrahls F, und anschließend erfolgt auf der Grundlage der Empfangszeitverzögerung des Reflexions- Impulslichts G, das von der Empfangsvorrichtung 21 empfangen wird, eine Berechnung einer Distanz in der Distanzberechnungsvorrichtung 23. In dem Fall, in dem das Reflexions-Impulslicht eine Stärke aufweist, die einen festgelegten Wert im ausreichenden Maß übersteigt, können die Distanzdaten Dn durch Ausführen der oben beschriebenen Berechnung erhalten werden. Reicht andererseits die Stärke des Reflexions-Impulslichts G hierfür nicht aus, läßt sich eine derartige Berechnung nicht durchführen, so daß keine Erfassungsdaten Dn erhalten werden. In diesem Fall weisen die Erfassungsdaten Dn einen nicht festgelegten Wert auf.

In einem Schritt S4 erfolgt eine Beurteilung, ob die Erfassungsdaten Dn erhalten wurden oder nicht. Wurden die Erfassungsdaten Dn gewonnen, so geht der Verarbeitungsablauf zu einem Schritt S5 über, in dem der Wert 1 zu der Zahl "m" der durchgeführten Erfassungen addiert wird. Ferner wird in einem Schritt S6 der Wert dieser Erfassungsdaten Dn zu dem Summenwert SUM der Erfassungsdaten Dn addiert.

Wird in dem Schritt S4 bestimmt, daß die Erfassungsdaten Dn durch die Distanzberechnungsvorrichtung 23 nicht ermittelt wurden, so geht der Verarbeitungsablauf zu einem Schritt S7 über. In diesem Schritt S7 wird ein Signal der Abtastvorrichtung 17 so zugeführt, daß der Winkel des Lichtzuführspiegels 17a um 0,015° geschwenkt wird, so daß der Abtastwinkel zu θn + 0,015° bestimmt wird.

In einem Schritt S8 erfolgt eine Überprüfung, ob die Datenverarbeitungsvorrichtung 25 den Distanzmeßbetrieb wiederholt zehnfach durchgeführt hat oder nicht. Jedesmal dann, wenn dieser Distanzmeßbetrieb zehnmal wiederholt wurde, wird der Summenwert SUM der durch die Berechnung erhaltenen Erfassungsdaten Dn durch die Erfassungszahl "m" zum Berechnen eines Durchschnittswerts in einem Schritt S9 geteilt. Es ist zu erkennen, daß sich die Erfassungsdaten Dn nicht immer dann erhalten lassen, wenn die Distanzmessung zehnmal durchgeführt wird. Können die Erfassungsdaten Dn nicht erhalten werden, da die Erfassungsdaten Dn einen undefinierten Wert aufweisen, so wird dieser undefinierte Wert ausgeschlossen.

In einem Schritt S9 wird der Durchschnittswert der Erfassungsdaten Dn zusammen mit den Daten Mk im Zusammenhang mit der Zahl "m" der Erfassungsdaten Dn gespeichert, und zwar als jeweilige Distanzdaten DDk in einem einzigen Berechnungswinkelgebiet Ak (k = 1, 2, 3, . . ., 10). In einem Schritt S11 werden der Summenwert "SUM" der Erfassungszahl "m" und die Erfassungsdaten Dn zu Null rückgesetzt. Ferner wird in einem Schritt S12 eine Überprüfung durchgeführt ob die Zahl "n" der Distanzmeßvorgänge niedriger als 1000 ist oder nicht. Ist die Zahl "n" der Distanzmeßvorgänge niedriger als 1000, so kehrt der Prozeßablauf zu dem vorigen Schritt S2 zurück, in dem der Distanzmeßbetrieb für den nächsten Abtastwinkel θ (n + 1) durchgeführt wird. Wird die Zahl "n" der Distanzmeßvorgänge 1000, so ist ein einzelner Abtastvorgang in dem Abtastwinkelbereich abgeschlossen.

Da - wie oben erläutert - der Laserstrahl F während einem einzigen Distanzmeßvorgang mit einem Winkel von 0,015° abgetastet wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, beträgt der Winkel, der bei zehnmaligem Durchführen des Distanzmeßvorgangs abgetastet wird, 0,15°. Die durch die Datenverarbeitungsvorrichtung 25 berechneten Distanzdaten DDk entsprechen der Durchschnittsdistanz bis zu dem Objekt in dem Berechnungswinkelgebiet mit dem Winkel von 0,15°. Der Abtastvorgang mit dem Abtastwinkel von 0,015° wird tausendmal durchgeführt, so daß der gesamte Abtastwinkelbereich 15° beträgt. Demnach werden als Distanzdaten DDk einhundert Sätze von Distanzdaten DD1 bis DD100 erfaßt, und anschließend werden die Distanzdaten mit der Anzeigevorrichtung 29 in jedem Berechnungswinkelgebiet Ak angezeigt. Ist der Wert der Distanzdaten kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert, so erfolgt ein Grenzalarm durch eine (nicht gezeigte) Alarmvorrichtung.

Die Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27 bestimmt ein Verhältnis der Zahl "m" erfaßter Distanzdaten zu der Zahl der Distanzmessungswiederholungszahl (10-fach) als Prozentzahl der zehnfach ausgeführten Distanzmeßvorgänge. Diese Zahl "m" führt zu der Erfassungszahl "m" der Distanzdaten Dn. Dieses Verhältnis wird als Zuverlässigkeit Rk [%] der Distanzdaten DDk in den zugeordneten Berechnungswinkelgebiet zusammen mit den Distanzdaten DDk bei der Anzeigevorrichtung 29 angezeigt. Für die Darstellung der Zuverlässigkeit wird ein durch R ≦ 30 definierter Bereich als einer mit geringer Zuverlässigkeit bestimmt und in oranger Farbe angezeigt, ein durch 30 < R < 70 definierter Bereich als einer mit mittlerer Zuverlässigkeit und in gelber Farbe angezeigt, und ein anderer durch 70 ≦ R festgelegter als einer mit hoher Zuverlässigkeit und in grüner Farbe angezeigt. Da der Distanzmeß- bzw. Berechnungsvorgang tausendmal ausgeführt wird, werden einhundert Datenwerte M1 bis M100 erhalten, und zwar als Daten Mk im Zusammenhang mit der Zahl der Distanzerfassungen. Es ist zu erkennen, daß dann, wenn kein Objekt in dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet vorliegt, aufgrund der Tatsache, daß keine Distanzdaten erfaßt werden, das Unendlichzeichen (∞) als Distanzdatum angezeigt wird.

Die Fig. 5 zeigt die Distanzmessung bis zu dem Objekt 3 durch das oben erläuterte Distanzmeßgerät 10. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, liegt das Objekt 3 vollständig innerhalb des Bereichs des Berechnungswinkelgebiets A2. Jedoch ist in dem Fall, in dem das Objekt 3 teilweise entweder im Bereich des Berechnungswinkelgebiets A1 oder dem Bereich des Berechnungswinkelgebiets A3 liegt, die Zahl der Distanzerfassungen in dem Berechnungswinkelgebiet A2 zehn, die Zahl der Distanzerfassungen in dem Berechnungswinkelgebiet A1 vier und die Zahl der Distanzerfassungen in dem Berechnungswinkelgebiet A3 zwei.

Wie zuvor im Zusammenhang mit dem vorhergehenden Punkt zum Lösen des Problems der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist es möglich, daß dann, wenn der Laserstrahl lediglich auf einen Teil des Objekts trifft und demnach die Stärke des Reflexions-Impulslichts niedrig ist, die gemessenen Distanzdaten Fehler aufweisen und/oder keine Distanzmessung durchgeführt werden kann. Demnach nimmt mit größer werdendem "m" der Zahl der Erfassungen die Möglichkeit ab, daß Fehler bei dem Distanzmeßwert auftreten, was zu Distanzmeßdaten mit höherer Zuverlässigkeit führt.

Auf diese Weise wird ein Distanzmeßvorgang zehnfach durchgeführt, um die gesamten Distanzmeßdaten Dn zu mitteln, so daß die Distanzdaten DDk in einem Berechnungswinkelgebiet Ak erhalten werden. Ferner wird die Zahl "m" der tatsächlich erfaßbaren Distanzdaten bei den zehnmal durchgeführten Distanzmeßvorgängen gezählt, so daß sich die zuverlässigen Distanzdaten bei dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet erhalten lassen.

Alternativ ist es möglich, daß lediglich dann, wenn die Empfangsstärke des Reflexions-Impulslichts G, insbesondere der Pegel des durch die Empfangsvorrichtung 21 abgeleiteten Signals, höher als ein festgelegter Wert ist, das Distanzmeßgerät 22 die Distanz zum Bestimmen der Erfassungsdaten und die Zuverlässigkeit auf der Grundlage der Zahl dieser Erfassungsdaten berechnet. Weiterhin besteht dann, wenn die Stärke des Reflexions-Impulslichts G höher als ein festgelegter Wert ist, eine große Wahrscheinlichkeit, daß dieses Reflexions-Impulslicht Interferenzwellen entspricht, die von einem anderen Distanzmeßgerät ausgehen. Demnach werden sie von den Erfassungsdaten ausgeschlossen, und anschließend können die Erfassungsdaten und die Zuverlässigkeit anhand der sich ergebenden Erfassungsdaten berechnet werden.

Wie zuvor erläutert, kann beispielsweise dann, wenn der Wert der Distanzdaten niedriger als ein festgelegter Wert ist und auch deren Zuverlässigkeit hoch ist, die Benzinzufuhr zu dem Motor begrenzt werden, oder es können andere Steuerschritte durchgeführt werden, beispielsweise ein Bremsvorgang, und zwar auf der Grundlage der berechneten Distanzdaten.

Wie zuvor erläutert, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Distanzdatum DDk in einem Berechnungswinkelgebiet Ak der gemittelte Distanzwert dadurch erhalten, daß wiederholt Distanzmeßvorgänge mit festgelegter Wiederholungszahl durchgeführt werden, und anschließend dieser gemittelte Distanzwert als das gewünschte Distanzdatum DKK benützt wird. Im Ergebnis wird aufgrund der Tatsache, daß das Distanzdatum in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet aufgrund einer Vielzahl von Informationen berechnet wird, insbesondere einer großen Zahl von Erfassungsdaten, die Zuverlässigkeit des sich ergebenden Distanzdatums verbessert. Weiterhin läßt sich aufgrund der Zahl der Erfassungsvorgänge, bei denen sich die Distanz bis zu dem Objekt in dem Berechnungswinkelgebiet tatsächlich messen ließ, die Zuverlässigkeit des Distanzdatums in diesem Berechnungswinkelgebiet bestimmen.

Obgleich die Abtastvorrichtung 17 bei der oben beschriebenen Ausführungsform dadurch realisiert wird, daß der Lichtzuführspiegel 17a durch den Schrittmotor 17b bewegt wird, läßt sich diese Abtastvorrichtung 17 durch Einsatz eines Lichtpolarisators oder dergleichen realisieren.

Weiterhin wurde bei der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform durch die Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27 die Zuverlässigkeit der Distanzdaten durch den Prozentsatz der Zahl "m" der Erfassungsdaten in dem Berechnungswinkelgebiet dargestellt. Eine ähnliche Wirkung läßt sich selbst dann erreichen, wenn die normierte Abweichung der Erfassungsdaten in dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet bestimmt wird.

Ist der Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Zahl "m" der Distanzerfassungszahl in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet Ak kleiner als eine festgelegte Zahl, so besteht eine Möglichkeit, daß das erhaltene Distanzdatum DDk in diesem Berechnungswinkelgebiet eine geringe Zuverlässigkeit aufweist und eine Vielzahl von Fehlern enthält. Demnach wird dieses Distanzdatum DDk ungültig gesetzt, so daß sich ein derartiges Distanzdatum mit möglicherweise einer großen Zahl von Fehlern entfernen läßt. Die Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines Distanzmeßgeräts, das so ausgebildet ist, daß eine Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 der Anordnung des zuvor in Fig. 1 gezeigten Distanzmeßgeräts hinzugefügt ist. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, kann die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 derartige Distanzdaten ungültig setzen, die möglicherweise die oben beschriebenen großen Fehler aufweisen.

Die Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Programms, das in einem Nurlesespeicher (nicht gezeigter ROM- Speicher) gespeichert ist und in der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 eingesetzt wird. Die Betriebsschritte werden nun unter Bezug auf die Fig. 7 erläutert. Es ist zu erkennen, daß das Distanzdatum DDk und der Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Zahl "m" der Zahl der Erfassungen von der Distanzberechnungsvorrichtung 23 und der Datenverarbeitungsvorrichtung 25 zugeführt werden, und die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 führt die unten erwähnten Betriebsschritte für jedes der Berechnungswinkelgebiete Ak aus.

In einem Schritt S21 des in Fig. 7 gezeigten Flußdiagramms wird ein Wert 1 zu "k" addiert. Anschließend erfolgt im Schritt S22 eine Beurteilung, ob der Datenwert Nk im Zusammenhang mit der Distanzerfassungszahl "m" (entsprechend der Zuverlässigkeit Rk der Distanzdaten) kleiner als ein festgelegter Wert C1 ist, beispielsweise einer Zahl von sechs Wiederholungen. Ist dieses Datum Nk kleiner als ein festgelegter Wert C1, so wird in einem Schritt S23 bestimmt, daß die Zuverlässigkeit des zugeordneten Distanzdatums DDk gering ist, und demnach wird dieses Distanzdatum DDk ungültig gesetzt. In einem Schritt S24 erfolgt dann, wenn "k" kleiner als 100 ist, eine Rückkehr des Prozeßablaufs zu dem Schritt S1. Dieser Ablauf wird einhundertmal wiederholt (k = 1-100), und die Distanzdaten DDk im Zusammenhang mit einhundert Berechnungswinkelgebieten, insbesondere jedem Winkelgebiet von 0,15°, werden berechnet, und anschließend ist ein Abtastvorgang zum Scannen eines Winkelbereichs von 15° abgeschlossen (Schritt S24). Obgleich nicht detailliert beschrieben, werden bei zeitweiser Speicherung der ungültig gesetzten Distanzdaten die auszugebenden Distanzdaten unter Einbeziehung der oben erläuterten ungültig gesetzten Distanzdaten über ein separat vorgesehenes Register an die Datenverarbeitungsvorrichtung 23 an der Anzeigevorrichtung 29 angezeigt. Anschließend werden die wirksamen Distanzdaten angezeigt, und es erfolgt ein Hinweis auf die ungültig gesetzten Distanzdaten.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 der vorliegenden Erfindung wird die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 vorgesehen. Ist die Zahl der erhaltenen Erfassungsdaten niedriger als eine festgelegte Zahl, so werden die auf Grundlage dieser Erfassungsdaten berechneten Distanzdaten ungültig gesetzt, so daß sich die Distanzdaten mit einer möglicherweise großen Zahl von Fehlern ungültig setzen lassen.

Wenn ein Datenwert im Zusammenhang mit der Distanzerfassungszahl in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet AX, insbesondere der Datenwert Mx, gemäß der Zahl "m" der empfangenen Erfassungsdaten D, kleiner ist als der Datenwert My gemäß der Distanzerfassungswiederholungszahl in dem Berechnungswinkelgebiet Ay, das neben diese Berechnungswinkelgebiet Ax liegt, so werden die Distanzdaten DDx, die in einem solchen Berechnungswinkelgebiet Ax erhalten werden, in dem die Zahl der Erfassungsdaten niedriger ist als in einem anderen Berechnungswinkelgebiet Ay, unter der unten erläuterten Bedingung ungültig gesetzt. Im Ergebnis werden lediglich die Distanzdaten mit höherer Zuverlässigkeit ausgewählt. Diese Bedingung ist derart, daß die Differenz zwischen den Distanzdaten DDx in dem Berechnungswinkelgebiet Ax und den Distanzdaten DDy in dem Berechnungswinkelgebiet Ay kleiner oder gleich einem festgelegten Wert ist.

Beispielsweise sind, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Distanzerfassungszahlen in den Berechnungswinkelgebieten A1 und A3 niedriger als die Distanzerfassungszahl in dem Berechnungswinkelgebiet A2. Demnach werden die Distanzdaten DD1 und DD3, die in dem Berechnungswinkelgebiet in A1 und A3 erfaßt werden, ungültig gesetzt, so daß Distanzdaten mit einer möglicherweise großen Zahl von Fehlern eliminiert werden, die unter einer solchen Bedingung erfaßt werden, daß ein Laserstrahl lediglich auf einen Teil des Objekts auftritt. Es ist zu erwähnen, daß dann, wenn eine Differenz zwischen den Distanzdaten Dx und Dy größer als ein festgelegter Wert ist, die Distanzdaten Dx nicht ungültig gesetzt werden. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Distanzdaten Dx möglicherweise einem anderen Objekt zugeordnete Distanzdaten sind.

Die Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm zum Beschreiben des Betriebs eines Distanzmeßgeräts, indem die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 gemäß Fig. 6 mit dem ROM-Speicher eingesetzt ist, in dem ein anderes Steuerprogramm gespeichert ist. Gemäß diesem Steuerprogramm wird der oben beschriebene Distanzmeßvorgang ausgeführt. Die Betriebsschritte dieser Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 werden nun unter Bezug auf das in Fig. 8 gezeigte Flußdiagramm erläutert. Die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 empfängt den Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Zahl "m" für die Distanzmeßzahl und die Distanzdaten DDk (k = 1 bis 100) von der Datenverarbeitungsvorrichtung 25.

In einem Schritt S121 dieses Flußdiagramms wird ein Wert von 1 zu k addiert. In einem Schritt S122 erfolgt eine Überprüfung, ob ein Absolutwert einer Differenz zwischen den Distanzdaten DDk und DD(k - 1) kleiner als ein festgelegter Wert Δ ist oder nicht. Diese Distanzdaten DDk und DD(k - 1) werden für ein Berechnungswinkelgebiet Ak erfaßt, das als erstes Berechnungswinkelgebiet dient, sowie ein benachbartes Berechnungswinkelgebiet A(k - 1), das als zweites Berechnungswinkelgebiet dient. Gilt |DDk - DD(k - 1)| < Δ, so geht der Prozeßablauf zu einem Schritt S123 über. In diesem Schritt S123 erfolgt eine Beurteilung, ob die erfaßte Datenzahl in den ersten Berechnungswinkelgebieten Ak größer ist als diejenige in den zweiten Berechnungswinkelgebieten A(k - 1) oder nicht, insbesondere dahingehend, ob der Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Distanzerfassungszahl "m" größer als der Datenwert M(k - 1) im Zusammenhang mit der Distanzerfassungszahl "m" ist. Ist der Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Erfassungszahl größer als der Datenwert M(k - 1) im Zusammenhang mit der Datenzahl, so geht der Prozeßablauf zu einem Schritt S124 über, in dem die Distanzdaten DDk in diesem Berechnungswinkelgebiet Ak ungültig gesetzt werden.

Ist der Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Erfassungszahl größer als der Datenwert M(k - 1) im Zusammenhang mit der Erfassungszahl, so geht der Prozeßablauf von dem Schritt S123 zu den Schritten S125 und S126 über, in dem die Distanzdaten DD(k - 1) in dem Berechnungswinkelgebiet A(k - 1) ungültig gesetzt werden. Gilt Mk = M(k - 1), so werden beide Distanzdaten nicht ungültig gesetzt. In anderen Worten wird die Zuverlässigkeit der Distanzdaten in einem solchen Berechnungswinkelgebiet, in dem die Zahl der erfaßten Daten D gering ist, anhand einem niedrigen Wert erkannt, und diese Distanzdaten werden ungültig gesetzt. Ist k kleiner als 100, so kehrt der Prozeßablauf zu dem Schritt S121 zurück. Dieser Betrieb wird wiederholt einhundertmal ausgeführt, und die Distanzdaten DDk für die einhundert Teile der Berechnungswinkelgebiete, insbesondere die Distanzdaten im Zusammenhang für jedes Winkelgebiet von 0,15°, werden berechnet, und anschließend ist ein einziger Abtastvorgang für den Abtastwinkelbereich von 15° abgeschlossen (Schritt 127).

Obgleich es in dem oben beschriebenen und in der Fig. 8 gezeigten Flußdiagramm nicht angedeutet ist, werden die ungültig gesetzten Distanzdaten DDk als Distanzdaten gespeichert, die anschließend für den nachfolgenden Vergleich eingesetzt werden. Ferner wird dann, wenn die Distanzdaten ungültig gesetzt werden, dieses Ungültigsetzen über die Datenverarbeitungsvorrichtung 23 bei der Anzeigevorrichtung 29 angezeigt (vgl. Fig. 6). Diese Distanzdaten DDk und der Datenwert Mk im Zusammenhang mit der Zahl der durchgeführten Erfassungen werden von der in der Fig. 1 gezeigten Distanzberechnungsvorrichtung 23 und Datenverarbeitungsvorrichtung 25 in Echtzeit der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 zugeführt, und demnach führt diese Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 der oben erläuterten Betriebsablauf im Zusammenhang mit jedem Berechnungswinkelgebiet Ak durch.

Gemäß dieser Ausführungsform des Distanzmeßgeräts wird die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 eingesetzt. Ist die Differenz zwischen Distanzdaten bei angrenzenden Berechnungswinkelgebieten niedriger als ein vorgegebener Wert, so werden die erfaßten Distanzdaten für das Berechnungswinkelgebiet ungültig gesetzt, in dem die Zahl der erfaßten Daten niedrig ist. Demnach lassen sich Distanzdaten ungültig setzen, die möglicherweise derartige Fehler enthalten, wenn der Laserstrahl lediglich auf einen Teil des Objekts trifft, und demnach können die Distanzdaten mit einer höheren Zuverlässigkeit ausgewählt werden.

Die Fig. 9 und 10 zeigt ein anderes Distanzmeßgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs einer Vorrichtung zum Ungültigsetzen, und die Fig. 10 zeigt ein Erklärungsdiagramm zum Erklären einer Variation bei Distanzdaten, die dadurch erfaßt werden, daß der Laserstrahl- Abtastbetrieb gemäß einer festgelegten Zahl in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet durchgeführt wird. In diesem Fall unterscheidet sich der Betrieb der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 von demjenigen, der in dem in Fig. 7 gezeigten Flußdiagramm dargestellt ist. In Fig. 10 zeigt eine Abszisse einen Zeitpunkt "t" (t = 1, 2, 3, . . .) des Abtastbetriebs, und ein Symbol "T" stellt eine Zeitdauer des Abtastbetriebs dar (die als Zeit zwischen der momentanen Distanzdatenberechnung und der nachfolgenden Distanzdatenberechnung in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet Ak definiert ist). Eine Ordinate zeigt eine zeitweise Veränderung der Distanzdaten DDk(t) in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet Ak, insbesondere die Werte der Distanzdaten DDk(t) (t = 1, 2, 3, . . .), und kreisförmige Symbole kennzeichnen in jedem Abtastvorgang berechnete Distanzdaten.

Bei einem Meßwinkelgebiet von 15° beträgt die Zeitdauer für einen Abtastvorgang 100 [ms], wenn der Abtastbetrieb eintausendmal innerhalb von 0,1 [ms] mit einer Schrittweite von 0,015° durchgeführt wird. Die Distanzdaten DDk(t) (t = 1, 2, 3, . . .) im selben Berechnungswinkelgebiet Ak (k = 1, 2, 3, . . .) sind immer nach 100 [ms] erfaßt. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, bestehen einige Möglichkeiten, daß Distanzdaten DDk (3) und DDk (7) mit einer großen momentanen Veränderung gemäß den Werten "P" und "Q" erfaßt werden. Es erfolgt eine Beurteilung, ob die Werte "P" und "Q" dieser Distanzdaten aufgrund von Fehlern bei der Distanzmessung auftreten oder nicht, indem der Datenwert Mk(t) der Zahl "m" der Zahl der Erfassungen für die Erfassungsdaten Dn(t) betrachtet wird, der die Berechnungsbasis für die in diesem Berechnungswinkelgebiet erhaltenen Distanzdaten DDk(t) bildet. Nun werden unter Bezug auf das in Fig. 9 gezeigte Flußdiagramm die Betriebsschritte beschrieben. In einem Schritt S31 wird ein Wert von 1 zu der Zahl "t" der Abtastvorgänge addiert. In einem Schritt S32 erfolgt eine Überprüfung, ob ein Absolutwert einer Differenz zwischen den Distanzdaten DDk(t), die bei dem momentanen Abtastvorgang erfaßt werden, und der Distanzdaten DDk(t - 1), die bei dem vorhergehenden Abtastvorgang erfaßt werden, einen vorgegebenen Abschnitt C2 übersteigt. Übersteigt dieser Absolutwert den Wert C2, so erfolgt im Schritt S33 eine andere Überprüfung dahingehend, ob der Datenwert Mk(t) im Zusammenhang mit der Erfassungszahl (m) der ursprünglichen Erfassungsdaten Dn(t) niedriger ist als ein anderer festgelegter Wert C3 oder nicht, der im allgemeinen für die Berechnung dieser Distanzdaten eingesetzt wird. In diesem Schritt S33 wird dann, wenn der Datenwert Mk(t) niedriger als dieser festgelegte Wert C3 ist, festgestellt, daß die erfaßten Distanzdaten DDk(t) eine niedrigere Zuverlässigkeit aufweisen, und in einem Schritt S34 werden diese Distanzdaten DDk(t) ungültig gesetzt.

Ist in dem Schritt S33 der Datenwert Mk(t) größer oder gleich diesem festgelegten Wert C3, so wird festgestellt, daß die Distanzdaten DD(t) eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, da zwischen diesen Distanzdaten DDk(t) und den zuvor erfaßten Distanzdaten DDk(t - 1) eine große Veränderung auftritt, und es erfolgt eine Berechnung auf der Grundlage der Erfassungsdaten Dn(t), die öfter als ein festgelegtes Vielfaches C3 erfaßt werden. Demnach werden diese Distanzdaten DDk(t) in einem Schritt S35 gültig gesetzt. Wird in dem Schritt S32 festgestellt, daß der Absolutwert der Differenz zwischen den momentan erfaßten Distanzdaten DDk(t) und der zuvor erfaßten Distanzdaten DDk(t - 1) geringer als ein festgelegter Wert D2 ist, da die Datenveränderung niedrig ist, so weisen diese Distanzdaten eine ausreichend hohe Zuverlässigkeit auf. In dem Schritt S35 werden diese Distanzdaten DDk(t) gültig gesetzt. In einem Schritt S36 erfolgt eine Überprüfung, ob ein Stoppsignal vorliegt oder nicht. Liegt kein derartiges Stoppsignal vor, so geht der Prozeßablauf zu dem Schritt S31 über. Umgekehrt ist der Prozeßablauf abgeschlossen, wenn eine Unterbrechung durch das Stoppsignal erfolgt. Im Ergebnis werden nur die stabilen Distanzdaten DDk(t) extrahiert.

Der oben beschriebene Betriebsablauf wird in Echtzeit für k = 1 bis 100 ausgeführt, insbesondere in einem gesamten Abtastwinkelbereich von 15°.

Es ist zu erkennen, daß die Beurteilung des in Fig. 9 gezeigten Schritts S33 durch Heranziehen einer Standardabweichung anstelle des Datenwerts Mk(t) im Zusammenhang mit der Zahl "m" der erfaßten Daten durchführbar ist.

Wie zuvor erläutert, wird gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine große Fehlerzahl und geringe Zuverlässigkeit der Distanzdaten DDk(t) erkannt, wenn der Absolutwert für die Veränderung der Werte der Distanzdaten, die dadurch erfaßt werden, daß der Abtastbetrieb entsprechend einer festgelegten Zahl in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet durchgeführt wird, größer als ein festgelegter Wert ist und weiterhin die Erfassungszahl der Erfassungsdaten Dn(t) zum Berechnen dieser Distanzdaten DDk(t) kleiner als ein festgelegter Wert ist. Demnach werden diese Daten ungültig gesetzt, so daß sich Distanzdaten mit einer geringen Zuverlässigkeit eliminieren lassen.

Die Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs einer Vorrichtung zum Ungültigsetzen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es bestehen bestimmte Möglichkeiten, daß derartige Distanzdaten zu Distanzdaten mit einer großen Fehlerzahl führen, da die von dem Objekt reflektierte Intensität des Impulslichts unzureichend wird. Diese Distanzdaten werden so erfaßt, daß anhand einer kritischen Beurteilungsbedingung bestimmt wird, ob die Distanz bis zu dem Objekt erfaßt wurde oder nicht. Die Vorrichtung zum Ungültigsetzen gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zielt auf die Verbesserung des oben genannten Punkts ab.

Wie bei der zuvor unter Bezug auf die Fig. 9 und 10 erläuterten Ausführungsform wird in diesem Fall ebenfalls angenommen, daß die für ein bestimmtes Berechnungswinkelgebiet Ak durch mehrmaliges Abtasten eines festgelegten Abtastwinkelbereichs erfaßten Distanzdaten DDk(t) (t = 1, 2, 3, . . .) sind, und daß derartige Distanzdaten, die durch zehnmaliges Abtasten eines vorgegebenen Abtastwinkelbereichs in einem bestimmten Berechnungsgebiet Ak erfaßt werden, zu verarbeiten sind. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, wird in einem Schritt S41 ein Wert von 1 zu der Wiederholungszahl "t" addiert. In einem Schritt S42 erfolgt eine Überprüfung, ob die Berechnung von DDk(t) erforderlich ist oder nicht, insbesondere, ob Distanzdaten DDk(t) vorliegen oder nicht. Liegen derartige Distanzdaten vor, so wird der Zählwert "s" zum Zählen in einem Schritt S43, wie oft die Distanzdaten fortlaufend erhalten werden, um 1 hochgesetzt. In dem Schritt S42 wird überprüft, ob Distanzdaten vorliegen, und ist dies der Fall, so wird in einem Schritt S45 der Zählwert "s" zu 0 rückgesetzt.

Ferner wird in einem Schritt S44 überprüft, ob die Zahl der Abtastvorgänge niedriger als 10 ist, und ist dies der Fall, so kehrt der Prozeßablauf zu dem Schritt S41 zurück. In einem Schritt S46 erfolgt eine Beurteilung, ob der Zählwert "s" des Zählers niedriger als ein festgelegter Wert C4 ist oder nicht. Ist der Zählwert "s" niedriger als ein festgelegter Wert C4, so geht der Prozeßablauf zu einem Schritt S47 über. In diesem Schritt S44 wird erkannt, daß die Zuverlässigkeit der Distanzdaten DDk(t) niedrig ist und anschließend werden sämtliche Distanzdaten DDk, die durch zehnmaliges Abtasten des zugeordneten Berechnungswinkelgebiets erhalten werden, ungültig gesetzt.

In dem Schritt S46 ist dann, wenn der Zählwert "s" des Zählers größer oder gleich einem festgelegten Wert C4 ist, aufgrund dem viermaligen fortlaufenden Erhalten der Distanzdaten DEk(t) deren Zuverlässigkeit hoch, und der Prozeßablauf geht zu einem Schritt S48 über. In diesem Schritt S48 werden die Distanzdaten DDk(t) als gültige Distanzdaten gespeichert. Weiterhin wird in einem Schritt S49 ein Durchschnittswert der erhaltenen Distanzdaten DDk(t) berechnet.

Ist "t" im Schritt S44 größer als 10, so erfolgt die Beurteilung des Koeffizientenwerts "s" des Zählers in dem Schritt S46. Dies bedeutet, daß auch bei dieser Ausführungsform eine Beurteilung im Zusammenhang mit der durch zehnmaliges Wiederholen des Abtastvorgangs erfaßten Distanzdaten erfolgt. Hierdurch lassen sich stabile Distanzdaten DDk gewinnen.

Es ist zu erwähnen, daß der oben erläuterte Betriebsablauf für k = 1-100 durchgeführt wird, insbesondere für alle Berechnungswinkelgebiete.

Im Ergebnis ist es möglich, Distanzdaten mit einem großen Fehler zu eliminieren, die anhand einer derartigen kritischen Bedingung erfaßt werden, ob sich das Objekt erfassen läßt oder nicht.

Wie oben erläutert, werden gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Distanzdaten ungültig gesetzt, wenn die Wiederholungszahl, mit der die Distanzdaten fortlaufend durch Abtasten eines bestimmten Berechnungswinkelgebiets mit einer vorgegebenen Abtastzahl erfaßt werden, geringer als eine festgelegte Zahl ist, weil die erfaßten Distanzdaten Fehler enthalten. Im Ergebnis ist es möglich, Distanzdaten mit einer möglicherweise großen Zahl von Fehlern zu eliminieren.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist anhand der Fig. 12 bis 16 gezeigt. Insbesondere zeigt Fig. 12 ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Betriebsablaufs der Vorrichtung zum Ungültigsetzen gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 13 zeigt ein Erklärungsdiagramm zum Erklären einer Distanzerfassungsbedingung. Die Fig. 14 zeigt eine Kennlinie zum Darstellen einer Beurteilungsbedingung. Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich der anhand dem in Fig. 12 gezeigten Flußdiagramm erläuterte Betrieb der Vorrichtung zum Ungültigsetzen von dem oben erläuterten Betrieb der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, nimmt dann, wenn sich eine Distanz zwischen einem Objekt 5 und einem Distanzmeßgerät 30 gemäß der Objektlagen 5a, 5b und 5c verändert, die Erfassungszahl "m" für diese Distanz zu (insbesondere der Umfang erfaßter Daten). Hierdurch zeigt sich, daß es obgleich die berechneten Distanzdaten DDk in der Nähe einer Distanz liegen, dann, wenn die Distanzerfassungszahl "m" in diesem Berechnungswinkelgebiet niedrig ist, denkbar ist, daß der Laserstrahl F lediglich auf einen Teil des Objekts trifft. Demnach werden dann, wenn eine Beziehung zwischen der Erfassungszahl "m" der Erfassungsdaten und der Distanz für die Berechnungsdistanzdaten DDk nicht eine vorgegebene Bedingung erfüllt, diese Distanzdaten DDk durch die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 ungültig gesetzt, so daß sich Distanzdaten mit einer geringen Zuverlässigkeit entfernen lassen.

Nun wird unter Bezug auf das in Fig. 12 gezeigte Flußdiagramm der Betrieb der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 detailliert beschrieben. In einem Schritt S51 dieses Flußdiagramms wird ein Beurteilungswert V in Abhängigkeit von einem Wert DIS (Distanz) der berechneten Distanzdaten DDk gelesen. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird eine Beziehung zwischen dem Wert DIS der Distanzdaten DDk und dem Beurteilungswert V zu V = α × (DIS) gesetzt, wobei das Symbol "α" für einen Koeffizienten steht und das Symbol "DIS" für einen Wert der Distanzdaten. Diese Beziehungsformel wird in Form einer Tabelle dargestellt und vorab in der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 gespeichert.

Wenn die Erfassungszahl "m", mit der sich die Distanz in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet Ak erfassen läßt, niedriger als der Beurteilungswert "V" ist, so ist die Erfassungszahl "m" im Vergleich mit der erfaßten Distanz niedriger. Anschließend wird festgestellt, daß die Zuverlässigkeit niedrig ist. In einem Schritt S53 werden die auf Grundlage dieser Erfassungsdaten Dn berechneten Distanzdaten DDk ungültig gesetzt. Umgekehrt wird dann, wenn die Erfassungzahl "m" größer als der Beurteilungswert V ist, festgestellt, daß die Ergebnisdaten direkt den tatsächlichen Distanzdaten entsprechen. Sowohl die Distanzdaten DDk als auch der Datenwert Mk im Zusammenhang mit dem Erfassungselement werden von der Distanzberechnungsvorrichtung 23 und der Datenverarbeitungsvorrichtung 25, die in Fig. 5 gezeigt sind, in Echtzeit der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 zugeführt, und anschließend führt die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 die oben beschriebenen Betriebsschritte für jedes Berechnungswinkelgebiet Ak durch.

Wie zuvor erläutert, werden gemäß dem sechsten Modus der vorliegenden Erfindung dann, wenn die Erfassungszahl der Erfassungsdaten niedriger als der Zahlenwert ist, der auf Grundlage der Distanz der berechneten Distanzdaten definiert ist, diese berechneten Distanzdaten durch die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 ungültig gesetzt. Im Ergebnis ist es möglich, Distanzdaten mit einem möglicherweise großen Fehler zu eliminieren.

Die Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Betriebs eines Distanzmeßgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie bei der zuvor erläuterten Fig. 5 zeigt sich, daß dann, wenn das Distanzmeßgerät 10 den Abtastbetrieb entlang einer Richtung SD durchführt und die Distanzdaten für das zugeordnete Berechnungswinkelgebiet erfaßt, entweder in dem Berechnungswinkelgebiet A1 oder dem Berechnungswinkelgebiet A3, in dem der Laserstrahl F lediglich auf einen Teil des Objekts trifft, die Positionen des Reflexions-Impulslichts, das sich in diesem Berechnungswinkelgebiet erfassen läßt, lediglich ungleichmäßig bzw. exzentrisch an der linken Seite des Berechnungswinkelgebiets A1 oder an der rechten Seite des Berechnungswinkelgebiets A3 vorliegen. Andererseits ist in dem Fall, in dem der Laserstrahl F auf das gesamte Objekt in einen bestimmten Berechnungswinkelgebiet triftt, beispielsweise den Berechnungswinkelgebiet A2 der Fig. 5, ein Durchschnittswert der erfaßten Positionen für das Reflexions- Impulslicht dieses Berechnungswinkelgebiets in der Nähe der Mittenposition angeordnet.

Demnach kann gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 beurteilen, ob eine Erfassungsposition für eine Distanz in einem bestimmten Berechnungswinkelpositionsgebiet exzentrisch entlang der Abtastrichtung vorliegt oder nicht. Anschließend wird dann, wenn diese Distanzerfassungsposition ungleichmäßig vorliegt, erkannt, daß der Laserstrahl lediglich auf einen Teil eines Objekts trifft, und demnach werden diese Distanzdaten durch die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 ungültig gesetzt. Im Ergebnis ist es möglich, Distanzdaten, die möglicherweise einen Fehler aufweisen, zu entfernen.

Der Betrieb der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 in diesem Fall wird nun unter Bezug auf das in Fig. 15 gezeigte Flußdiagramm erläutert. In einem Schritt S61 wird eine Formel zum Erfassen des Umfangs einer Exzentrität von Daten, die in dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet erfaßt werden, berechnet, beispielsweise wird ein Wert der nachfolgenden Gleichung berechnet: |POS| = (-5 × FT1 - 4 × FT2 - 3 × FT3 - 2 × FT4 - 1 × FT5 + 1 × FT6 + 2 × FT7 + 3 × FT8 + 4 × FT9 + 5 × FT10)| × Δθ. In dieser Gleichung gilt für das Berechnungswinkelgebiet Δθ = 0,015, und die Symbole FTN (n = 1 bis 10) stehen den für einen Koeffizienten, der den Wert von 1 annimmt, wenn die Distanzen während zehn Distanzmeßvorgängen in diesem Berechnungswinkelgebiet erfaßt werden können, und er wird 0, wenn die Distanz nicht erfaßt werden kannt.

In einem Schritt S62 erfolgt eine Überprüfung, ob der berechnete Wert von |POS| niedriger als ein festgelegter Wert "β" ist oder nicht. Ist der berechnete Wert niedriger als ein festgelegter Wert "β", so werden diese Distanzdaten in einem Schritt S63 gültig gesetzt. Ist der berechnete Wert größer oder gleich einem festgelegten Wert "β", so werden diese Distanzdaten in einem Schritt S64 ungültig gesetzt. Ein vorgegebener Wert "β" in der Beurteilungsformel |POS| < β für den Schritt S62 wird auf einen Wert entsprechend +0,045° und -0,045° eingestellt. Diese Winkel entsprechen einem Winkel von 60% eines Mittenabschnitts in dem Berechnungswinkelgebiet (0,15). Hierdurch werden dann, wenn die Erfassungsposition der Erfassungsdaten Dn in einem bestimmten Berechnungswinkelgebiet um mehr als ein festgelegter Wert abweichen, die Distanzdaten in diesem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet ungültig gesetzt, so daß Distanzdaten mit einem möglichen großen Fehler eliminiert werden.

Die Fig. 16 und die Fig. 17 zeigen schematisch ein Distanzmeßgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus dieses Distanzmeßgeräts, und die Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs einer Ersetzungsvorrichtung, die in diesem Distanzmeßgerät eingesetzt wird. In diesen Figuren kennzeichnet das Bezugszeichen 43 eine Ersetzungsvorrichtung. Die anderen Strukturen dieses Distanzmeßgeräts entsprechen denjenigen, die in der Fig. 1 und der Fig. 2 gezeigt sind.

Bei den oben erläuterten Ausführungsformen werden aufgrund des Ungültigsetzens der Distanzdaten mit einer geringeren Zuverlässigkeit die Distanzdaten mit einem möglicherweise großen Fehler entfernt. Im Gegensatz hierzu wird in diesem Modus ein ähnlicher Effekt durch Ersetzen von Distanzdaten erzielt, die möglicherweise einen großen Fehler aufweisen, und zwar durch solche Distanzdaten, die in einem benachbarten Berechnungswinkelgebiet erfaßt werden, in dem eine große Zahl von Distanzerfassungen durchgeführt werden kann. Wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Distanzerfassungszahlen "m" in den Berechnungswinkelgebieten A1 und A3 im Vergleich zu derjenigen des Berechnungswinkelgebiets A2 niedriger. Anders ausgedrückt ist zu erkennen, daß die Zuverlässigkeit R der Distanzdaten, die in dem Berechnungswinkelgebiet A1 und A3 erfaßt werden, gering ist.

Demnach wird die Ersetzungsvorrichtung 43 eingesetzt und in einer Weise betrieben, wie es anhand des in Fig. 17 gezeigten Flußdiagramms dargestellt ist. Demnach werden in einem Schritt S82 Daten M(k - 1) und Mk im Zusammenhang mit den Erfassungszahlen in den Berechnungswinkelgebieten A(k - 1) und Ak miteinander verglichen, die jeweils dem ersten und zweiten zueinander benachbarten Berechnungswinkelgebiet entsprechen. Ist der Erfassungszahldatenwert Mk größer als der Erfassungszahldatenwert M(k - 1), so werden in einem Schritt S83 die auszugebenden Distanzdaten RDD(k - 1) durch die Distanzdaten DDk ersetzt.

In einem Schritt S84 wird dann, wenn der Erfassungszahldatenwert Mk niedriger als der Erfassungszahldatenwert M(k - 1) ist, erkannt, daß die Distanzdaten DD(k - 1) eine höhere Zuverlässigkeit als die Distanzdaten DDk aufweisen. Demnach werden in einem Schritt S85 die auszugebenden Distanzdaten RDDk durch die Distanzdaten DD(k - 1) ersetzt. Stimmt der Erfassungswiederholdatenwert Mk mit dem Erfassungswiederholdatenwert M(k - 1) überein, so wird keine Ersetzung der Distanzdaten ausgeführt.

Es ist zu erkennen, daß ein Registerspeicher zum Speichern auszugebender Distanzdaten RDDk (k = 1 bis 100) getrennt zum Ersetzen der Inhalte der Distanzdaten eingesetzt wird.

Die oben beschriebene Vorgehensweise wird gemäß Schritt S86 einhundertmal wiederholt. Sind die Vergleiche der Erfassungszahlen Mk in sämtlichen Berechnungswinkelgebieten A1 bis A100 abgeschlossen, so ist eine Serie dieses Betriebs abgeschlossen (Schritt S86).

Durch Ausführen der oben beschriebenen Betriebsschritte wird beispielsweise unter der Annahme, daß eine Serie [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, . . .] von Berechnungswinkelgebieten Ak einer Serie von [4, 10, 3, 1, 7, 10, 3, . . .] von Datenwerten Mk im Zusammenhang mit der Erfassungszahl "m" (Einheit von "Zahl") und einer Serie [15, 14, 15, 25, 16, 14, 19, . . .] von Distanzdaten DDk (Einheit [m]: Meter) entspricht, eine Serie ersetzter Distanzdaten RDDk als [14, 14, 14, 16, 14, 14, 14, . . .] ausgegeben. Demnach werden die Distanzdaten durch die Distanzdaten gemäß den Erfassungszahlen 10 (k = 2), 7 (k = 5) und 10 (k = 6) ersetzt. In diesem Fall entspricht entweder das Berechnungswinkelgebiet A(k - 1) oder Ak, das zu ersetzen ist, dem ersten Berechnungswinkelgebiet gemäß der vorliegenden Erfindung, wohingehend entweder das Berechnungswinkelgebiet Ak oder A(k - 1), das zu ersetzen ist, dem zweiten Berechnungswinkelgebiet gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.

Es ist zu erwähnen, daß die oben erläuterten Schritte S82 und S83 weggelassen werden, und nur dann, wenn der Datenwert Mk der Erfassungszahl niedriger als der Datenwert M(k - 1) der Erfassungszahl ist, kann in den Schritten S84 und S85 eine Datenersetzung durchgeführt werden. Bei dieser Modifikation ergibt sich eine Serie der oben erläuterten ersetzten Distanzdaten, die auszugeben ist, zu [15, 14, 15, 16, 14, 14, . . .]. In diesem Fall entspricht das zu ersetzende Berechnungswinkelgebiet Ak dem ersten Berechnungswinkelgebiet, wohingehend das zu ersetzende Berechnungswinkelgebiet A(k - 1) dem zweiten Berechnungswinkelgebiet gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.

Wie oben beschrieben, werden beispielsweise die in dem Berechnungswinkelgebieten A1 und A3 erfaßten Distanzdaten durch die in dem Berechnungswinkelgebiet A2 erfaßten Distanzdaten ersetzt, so daß sich Distanzdaten mit einem möglicherweise großen Fehler eliminieren lassen, die dadurch erzeugt werden, daß der Laserstrahl lediglich auf einen Abschnitt des Objekts trifft.

Die Fig. 18 und die Fig. 19 zeigen ein Distanzmeßgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 18 zeigt ein Erklärungsdiagramm zum Erklären einer Erfassungsbedingung bei einem Laserstrahl-Abtastbetrieb, und die Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs einer Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31. Diese Ausführungsform ergibt sich aus einer Verbesserung der vorhergehenden Ausführungsform, die in Fig. 17 gezeigt ist, und die Vorrichtung zum Ungültigsetzen in dieser Ausführungsform wird dadurch realisiert, daß das in der Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 eingesetzte Steuerprogramm verändert wird.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist, liegen zwei Objekte vor, insbesondere ein Objekt 7, das seitlich zu einem Distanzmeßgerät 40 um eine Distanz L1 versetzt ist, und ein Objekt 9, das seitlich gegenüber diesem Distanzmeßgerät 40 um eine Distanz L2 versetzt ist. Diese Objekte 7 und 9 sind benachbart zueinander in einem Blickwinkel, ausgehend von dem Distanzmeßgerät 40, angeordnet. Im Zusammenhang mit den Distanzdaten des Berechnungswinkelgebiets A11 ergibt sich für die Datenerfassungszahl bei der Distanz L1 ein Wert von 3. Bei den Distanzdaten im Zusammenhang mit dem Berechnungswinkelgebiet A12 ergibt sich für die Datenerfassungszahl bei der Distanz L1 ein Wert von 10. Weiterhin ergibt sich für die Distanzdaten des Berechnungswinkelgebiets A13 die Datenerfassungszahl bei der Distanz L2 zu einem Wert von 3.

Hier werden wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen der vorhergehenden Erfindung, die in Fig. 7 und Fig. 17 gezeigt sind, die Distanzdaten DD11 und DD13 für die Berechnungswinkelgebiete A11 und A13, in denen die Distanzerfassungszahlen "m" gering sind, ungültig gesetzt oder durch andere Distanzdaten ersetzt, unabhängig von der erfaßten Distanz. Anschließend werden die Distanzdaten in diesem Berechnungswinkelgebiet nicht ausgegeben, sondern entfernt. Jedoch werden die Distanzdaten DD13 in dem Berechnungswinkelgebiet A13 (nicht) durch Laserstrahlreflexionen an dem Objekt 9 verursacht, sondern durch Laserstrahlreflexionen an einem Abschnitt des Objekts 7. Demnach würden, obgleich ein unterschiedliches Objekt erfaßt wird, die Distanzdaten, die an diesem erfaßten Objekt abgeleitet sind, entfernt werden. Gemäß dieser neunten Ausführungsform läßt sich diese Schwierigkeit überwinden.

Nun wird unter Bezug auf ein in Fig. 19 gezeigtes Flußdiagramm der Betrieb dieser Ausführungsform erläutert. In einem Schritt S91 wird ein Wert von 1 zu der Berechnungszahl "k" der Distanzdaten DDk addiert. In den nächsten Schritt S92 wird dann, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen den Distanzdaten (DDk - DD(k - 1)) zweier aneinandergrenzender Berechnungswinkelgebiete AK und A(k - 1) niedriger als ein festgelegter Wert C11 ist, erkannt, daß dasselbe Objekt erfaßt wird. Im Ergebnis geht der Prozeßablauf von einem Schritt S82 zu einem Schritt S83 über, oder zu den Schritten S84 und S85, in denen der Inhalt der auszugebenden Distanzdaten DD(k - 1) durch den Wert der Distanzdaten DDk ersetzt wird, und andernfalls wird der Inhalt der auszugebenden Distanzdaten RDDk durch den Wert der Distanzdaten DD(k - 1) ersetzt. Es ist zu erkennen, daß dann, wenn die Erfassungszahlen miteinander übereinstimmen (Mk = M(k -1)), keine Datenersetzung durchgeführt wird.

In dem Fall, daß in dem Schritt S92 festgestellt wird, daß der Absolutwert der Differenz zwischen den Distanzdaten (DDk - DD(k - 1)) größer als ein festgelegter Wert C11 ist, werden die Distanzdaten nicht ersetzt, sondern der Prozeßablauf geht zu einem Schritt S86 über. Demnach wird dann, wenn - wie in Fig. 18 gezeigt ist - Objekte 7 und 9 in dem Berechnungswinkelgebieten A11 und A12 vorliegen, in denen dasselbe Objekt 7 erfaßt wird, der Inhalt der auszugebenden Distanzdaten RDD11, die in dem Berechnungswinkelgebiet A12 entsprechend den ersten Berechnungswinkelgebiet erfaßt werden, durch den Wert der in dem Berechnungswinkelgebiet A12 entsprechend dem zweiten Berechnungswinkelgebiet erfaßten Distanzdaten DD12 ersetzt. Ist jedoch ein Absolutwert der Distanzdatendifferenz (DDk - DD(k - 1)) größer oder gleich einem festgelegten Wert C11, so wird erkannt, daß die Distanzdaten DD13 in dem Berechnungswinkelgebiet A13, das benachbart zu dem Berechnungswinkelgebiet A12 angeordnet ist, der Erfassung eines unterschiedlichen Objekts zuzuordnen sind, und der Inhalt dieser auszugebenden Distanzdaten RDD13 wird nicht durch die Distanzdaten DD12 des Berechnungswinkelgebiets A12 ersetzt.

Wie oben beschrieben, erfolgt eine Beurteilung, ob ein in zwei zueinander benachbarten Berechnungswinkelgebieten erfaßtes Objekt ein Objekt ist, das im wesentlichen in der gleichen Distanz angeordnet ist oder nicht. Ist ein Absolutwert der Differenz der Distanzen niedriger als ein festgelegter Wert, so lassen sich Daten mit einem möglichen großen Fehler eliminieren. Insbesondere wird der Laserstrahl umso weiter aufgeweitet, je weiter der Laserstrahl projiziert wird. Demnach ist die Erfassungszahl dieser Distanz umso kleiner, je weiter ein Objekt von einem Distanzmeßgerät entfernt angeordnet ist. Im Ergebnis wird in dem in Fig. 18 gezeigten Beispiel dann, wenn dieses Distanzmeßgerät auf einem Fahrzeug befestigt ist, um als Fahrzeug-Fahrzeug- Distanzsensor so eingesetzt zu werden, die oben erläuterte Bedingung relativ schnell in dem Fall auftreten, in dem sich mehrere Fahrzeuge vor dem eigenen Fahrzeug entlang einer kurvigen Straßen oder dergleichen bewegen. In diesem Fall sollten die Distanzdaten im Zusammenhang mit weit vor dem eigenen Fahrzeug befindlichen Fahrzeugen so schnell wie möglich erfaßt werden, und diese Distanzdaten sollten nicht entfernt werden. Gemäß dieser Ausführungsform besteht keine Gefahr, daß derartige Distanzdaten entfernt werden.

Die Fig. 20 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen einer Struktur eines Distanzmeßgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 61 eine Sende/Empfangsvorrichtung, und dieses ist aus einer Sendevorrichtung 63 und einer Empfangsvorrichtung 71 aufgebaut. Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden sowohl ein gesendeter Laserstrahl als auch ein empfangener Reflexionsstrahl zusammen abgetastet. Der Sender 63 enthält eine Projektionsvorrichtung 65 und eine Abtastvorrichtung 67.

Die Projektionsvorrichtung 65 ist in ähnlicher Weise aufgebaut, wie die oben beschriebene Projektionsvorrichtung 15, die in Fig. 1 gezeigt ist. Dies bedeutet, daß die Projektionsvorrichtung 65 eine Laserdiode 65a enthält, sowie eine Lichtzuführlinse 65b. Die Laserdiode 65a ist in einem Brennpunktpunkt der Lichtzuführlinse 65b angeordnet. Die Laserdiode 65a emittiert gepulstes Laserlicht, und die Lichtzuführlinse 15b sammelt das von der Laserdiode 65a projizierte gepulste Laserlicht E zum Erzeugen eines Laserstrahls F mit einem sehr schmalen Ausdehnungswinkel von 0,05°, bezogen auf die Abtastrichtung.

Die Abtastvorrichtung 67 enthält einen Lichtzuführspiegel 67a, einen Schrittmotor 67b, einen Lichtempfangsspiegel 67c, einen Kurvenroller 67b, eine Kurbenscheibe 67e, eine Nutkurve 67f, einen Verbindungsstab 67g, einen Haltestift 67h und eine Schraubenfeder 67j. Eine Größe des Lichtempfangsspiegels 67c entspricht ungefähr dem Vierfachen derjenigen des Lichtempfangsspiegels 67a, so daß ein Umfang des empfangenen Lichts erhöht wird. Der Lichtzuführspiegel 67a und der Lichtzuführspiegel 67c sind so befestigt, daß zwischen ihnen ein rechter Winkel gebildet wird, wie in Fig. 20 gezeigt ist. Die gesamte Spiegelstruktur wird von einem Haltestift 67h derart gehalten, daß die Spiegelstruktur in Rechts/Linksrichtung verschwenkbar ist.

Die Nutkurve 67f mit einer Herzform wird in einem Scheibenabschnitt der Kurvenscheibe 67e gebildet, und ist direkt an einer Antriebswelle des Schrittmotors 67b befestigt. Die Fig. 20 zeigt eine Bedingung, in der die scheibenförmige Kurvenscheibe 67a sich mit dem kreisförmig ausgebildeten Schrittmotor 67b überlappt, und die herzförmige Nutkurve 67f ist in dieser Kurvenscheibe 67e gebildet. Zum Erzielen eines einfachen Verständnis ist diese Kurvenscheibe 67e schraffiert. Der Kurvenroller 67d wird gegen die Nutkurve 67f durch die Schraubenfeder 67j gedrückt und entlang der Nutkurve 67f bewegt, während sich die Welle des Schrittmoors 67b dreht. Im Ergebnis wird sowohl der Lichtzuführspiegel 67a als auch der Lichtzuführspiegel 67c über den Verbindungsstab 67g in horizontaler Richtung verschwenkt.

Das Bezugszeichen 69 kennzeichnet eine Abtastwinkel- Erfassungsvorrichtung zum Detektieren eines Schwenkwinkels "θ" des Lichtzuführspiegels 67a durch die Abtastvorrichtung 67. Der Sender 63 ist in der oben beschriebenen Weise angeordnet. Es ist zu erkennen, daß die Abtastvorrichtung 67 und die Abtastwinkel-Erfassungsvorrichtung 69 gemeinsam mit dem unten erläuterten Empfänger 71 eingesetzt werden.

Die Empfangsvorrichtung 71 enthält eine Lichtempfangslinse 71a und eine Fotodiode 71b, die in einem Brennpunktpunkt dieser Lichtempfangslinse 61a angeordnet ist, und weiterhin eine Signalverstärkereinheit 71c. Hierdurch wird das auf das Objekt 3 auftreffende und hiervon reflektierte Reflexions- Impulslicht G durch die Lichtempfangslinse 71a gesammelt, und das gesammelte Reflexions-Impulslicht wird durch die Fotodiode 71b so empfangen, daß es in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Das elektrische Signal wird durch die Signalverstärkereinheit 71c verstärkt.

Die Strukturen des Distanzmeßgeräts 23, der Datenverarbeitungsvorrichtung 25, der Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27 und der Anzeigevorrichtung 29 stimmen mit denjenigen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform überein.

Nun wird der Betrieb beschrieben. Das in Form eines Impulses von der Laserdiode 67a emittierte Laserlicht, das in den Laserstrahl F mit dem Öffnungswinkel von 0,05° durch die Lichtzuführlinse 65b umgeformt ist, wird nach oben durch den Lichtzuführspiegel 67a reflektiert und zu dem Objekt gesendet. Der Laserstrahl F trifft auf das Objekt 3, und wird anschließend von diesem unter Bildung des Reflexions- Impulslichts G reflektiert. Dieser Reflexionsimpuls wird von dem Lichtempfangsspiegel 67c reflektiert und anschließend durch die Lichtempfangslinse 71a gesammelt. Das gesammelte Laserlicht wird in das elektrische Signal durch die Fotodiode 71b umgesetzt.

Der Lichtempfangsspiegel 67a wird durch Betreiben des Schrittmotors 67b um einen Schritt um 0,0075° zum Abtasten des Laserstrahls mit einem doppelten Winkel von 0,015° entlang der horizontalen Richtung verschwenkt. Demnach beträgt der Abtastwinkel Δθ während eines Abtastvorgangs 0,015°, und der Abtastwinkelbereich beträgt 15°. Gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird der Laserstrahl F eintausendmal gesendet, mit 0,015° pro Schritt während einem Abtastvorgang. Anschließend berechnet die Distanzberechnungsvorrichtung 23 die Distanz jedesmal dann, wenn der Laserstrahl F gesendet wird. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 25 berechnet die Distanzdaten unter einer solchen Bedingung, daß die Distanzmessung zehnmal ausgeführt wird und das Berechnungswinkelgebiet mit 0,015° definiert ist. Der Betriebsablauf in der Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27 und der Anzeigevorrichtung 29 stimmt mit demjenigen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform überein. Sowohl die Distanzdaten DDk als auch die Zuverlässigkeit Rk, die in Zusammenhang mit dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet Ak berechnet sind, werden an der Anzeigevorrichtung 28 angezeigt.

Bei dieser Ausführungsform sind aufgrund der Tatsache, daß das Reflexions-Impulslicht G durch den Lichtempfangsspiegel 67c auch auf der Empfangsseite abgetastet und fortlaufend durch die Fotodiode 71b gesammelt wird, nicht mehr eine große Zahl von Fotodioden zum Sammeln des Reflexions-Impulslichts vorgesehen. Demnach kann die Struktur der Lichtempfangseinheit einfach ausgebildet werden, und deren Empfindlichkeit läßt sich erhöhen.

Die Fig. 21 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen einer Struktur eines Distanzmeßgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Zeichnung kennzeichnet das Bezugszeichen 81 eine Sende/Empfangsvorrichtung, und diese wird durch eine Sendevorrichtung 83 und eine Empfangsvorrichtung 91 gebildet. Die Sendevorrichtung 83 besitzt eine Projektionsvorrichtung 85. Die Projektionsvorrichtung 85 enthält eine Laserdiode 85a und eine Lichtzuführlinse 85b. Die Laserdiode 85a ist in einem Brennpunkt der Lichtzuführlinse 85b angeordnet. Die Laserdiode 85a emittiert gepulstes Laserlicht, und die Lichtzuführlinse 85b sammelt das vor der Laserdiode 85a projizierte gepulste Laserlicht E zum Erzeugen eines Laserstrahls FF mit einem Ausdehnungsbereich von 15°, bezogen auf die Abtastrichtung. Anschließend wird der Laserstrahl FF zu dem Abtastwinkelbereich A übertragen.

Die Empfangsvorrichtung 91 enthält eine konvexe Linse 91a, ein Lichtempfangselement 91b vom PSD-Typ (positionsempfindliche Vorrichtung), das im Brennpunkt dieser konvexen Linse 91a angeordnet ist und entlang der Abtastrichtung in eintausend Elemente unterteilt ist, und eine Signalverstärkereinheit 92c. Anschließend wird das nach dem Auftreffen auf das Objekt 3 reflektierte Reflexions-Impulslicht GG von der konvexen Linse 91a gesammelt, und das gesammelte Reflexions- Impulslicht GG wird bei dem Lichtempfangselement 91b fokussiert, damit es in ein elektrisches Signal umgesetzt wird.

Die Richtung, in der Laserlicht vorliegt, läßt sich durch Schalten der Verbindungen zwischen dem Lichtempfangselement 91b und der Signalverstärkungseinheit 91c erfassen. Dieses Verbindungsschalten ermöglicht das Berechnen der Distanzen bei dem Lichtempfangselement 111b - bis zu 1000 Punkten gemäß dem Abtastschritt von 0,015° der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform - bei Abtastung des Laserstrahls FF durch Empfang des Reflexions-Impulslichts GG und durch Verstärken des umgesetzten Lichtsignals. Anschließend wird dann, wenn sich die Distanz durch die oben erläuterte Berechnung erhalten läßt, davon ausgegangen, daß die berechnete Distanz den Erfassungsdaten Dn entspricht. Unter derartigen Bedingungen werden sowohl die Distanzdaten DDk als auch die Zuverlässigkeit Rk in ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform berechnet, auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse für zehn Punkte gemäß dem Berechnungswinkelgebiet Ak.

Die Fig. 22 zeigt ein Erklärungsdiagramm zum Erklären eines Betriebsprinzips eines Distanzmeßgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Figur gezeigt ist, enthält eine Sende/Empfangsvorrichtung eine Sendevorrichtung 103 und eine Empfangsvorrichtung 91. Die Sendevorrichtung 103 enthält eine Projektionsvorrichtung. Obgleich nicht detailliert gezeigt, enthält die Projektionsvorrichtung eine Laserdiode zum Emittieren gepulsten Lichts in einem infraroten Strahlungsbereich und eine konvexe Linse. Das von der in dem Brennpunkt der konvexen Linse positionierten Laserdiode emittierte gepulste Licht wird als Lichtzuführstrahl ausgebildet, der im wesentlichen parallel zur optischen Achse A1 ausgebildet wird, und der parallelisierte Laserstrahl wird gesendet. Anschließend wird die Abtastvorrichtung 103 durch eine (nicht gezeigte) Treibervorrichtung mit einer Schrittstufe von 0,015° entlang der Abtastrichtung SD angetrieben. Die Empfangsvorrichtung 91 weist eine ähnliche Struktur wie der in Fig. 21 gezeigte Empfangsvorrichtung 91 auf. Das Lichtempfangselement 91b vom PSD-Typ erfaßt die Lichtempfangsposition.

Auf der Grundlage des Triangulierungsverfahrens läßt sich nun unter der Annahme, daß ein Intervall in horizontaler Richtung ausgehend von der Sendevorrichtung 103 zu der Position des reflektierten Lichts, das von dem Lichtempfangselement 91b der Empfangsvorrichtung empfangen wird, eine Länge von "D" aufweist, eine bis zu dem Objekt gemessene Distanz "L" zu L = (D/2 tanθ) berechnen. Dies bedeutet, daß sich die Distanzen L1, L2, L3 bis zu den Objekten 5c, 5b, 5a D1/tanθ, D2/tanθ, D3/tanθ berechnen lassen. Diese Berechnung wird durch Einsatz einer (nicht gezeigten) Distanzberechnungsvorrichtung ausgeführt. Entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform werden mit bis zu 1000 Punkten bei dem Lichtempfangselement 91b sowohl die Distanzdaten als auch die Zuverlässigkeit im Zusammenhang mit dem Berechnungswinkelgebiet für jeweils zehn Berechnungen/Erfassungen berechnet.

Obgleich die gesamte Sendevorrichtung mit einer Schrittstufe von 0,015° in der oben erläuterten Ausführungsform abgetastet wird, kann die Projektionsvorrichtung fest angeordnet sein, und der Laserstrahl kann durch den Lichtzuführspiegel in einer ähnlichen Weise abgetastet werden, wie bei dem in Fig. 2 gezeigte Sendevorrichtung 13. Hierbei werden die Distanz D in horizontaler Richtung und der Wert von tanθ in entsprechende und in der Fig. 23 gezeigte Werte umgesetzt, und anschließend wird die Distanz L bis zu dem Objekt berechnet.

Die Fig. 23 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen einer Struktur eines Distanzmeßgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Zeichnung kennzeichnet das Bezugszeichen 121 eine Sende/Empfangsvorrichtung, und diese besteht aus einer Sendevorrichtung 123 und einer Empfangsvorrichtung 131. Die Sendevorrichtung 123 enthält eine Projektionsvorrichtung 125, eine Abtastvorrichtung 17 und eine Abtastwinkel-Erfassungsvorrichtung 19. Die Projektionsvorrichtung 65 enthält eine Laserdiode, eine (nicht gezeigte) Lichtzuführlinse und einen Phasenmodulator 125c. Die Laserdiode emittiert gepulstes Laserlicht, und die Lichtzuführlinse sammelt das von der Laserdiode projizierte gepulste Laserlicht zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem sehr engen Ausdehnungswinkel von 0,05°, bezogen auf die Abtastrichtung. Der Phasenmodulator 125c moduliert die Lichtintensität der Laserdiode mit einem vorgegebenen Modulationssignal.

Die Empfangsvorrichtung 131 empfängt Reflexionslicht und setzt dieses Licht in ein elektrisches Signal um. Dieses Reflexionslicht kehrt von dem Objekt 3 zurück, auf das das von der Laserdiode emittierte und modulierte Licht auftrifft. Das Bezugszeichen 133 kennzeichnet eine Distanzberechnungsvorrichtung, die eine Distanz bis zu dem Objekt 3 als Distanzdaten auf Grundlage einer Phasendifferenz zwischen modulierten Signalen berechnet, die aus dem projizierten modulierten Licht und dem empfangenen Reflexionslicht abgeleitet werden.

Die weiteren Strukturen dieses Distanzmeßgeräts entsprechen den in Fig. 1 gezeigten und sind anhand derselben Bezugszeichen dargestellt, so daß sie hier nicht erläutert werden.

Bei dem Distanzmeßgerät mit dem oben beschriebenen Aufbau überträgt der Sender 123 das modulierte Licht jeweils mit einer Schrittstufe der Abtastvorrichtung 127, d. h. 0,015°. Die Lichtempfangsvorrichtung 131 empfängt das von dem Objekt ausgehende Reflexionslicht. Die Distanzberechnungsvorrichtung 133 berechnet die Distanz bis zu dem Objekt auf Grundlage der Phasendifferenz zwischen sowohl dem modulierten als auch dem reflektierten Licht, wodurch die Erfassungsdaten Dn erhalten werden. Ferner wird ein Durchschnittswert der Erfassungsdaten anhand der Berechnungsergebnisse bei dem zehnmaligen Wiederholen (0,15°) berechnet, damit er als Distanzdatum DDk für dieses Berechnungswinkelgebiet benützt wird. Weiterhin läßt sich auch die Zuverlässigkeit dieser Distanzdaten DDk anhand der Gesamtzahl "m" der sich ergebenden Erfassungsdaten in ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform erhalten.

Obgleich im infraroten Strahlungsbereich emittiertes Laserlicht als elektromagnetische Welle in den oben erläuterten Ausführungsformen eingesetzt wird, lassen sich sichtbares Licht oder andere Arten von elektromagnetischen Wellen einsetzen.

Es ist zu erkennen, daß sich einige der oben beschriebenen Ausführungsformen beliebig miteinander kombinieren lassen.

Es ist auch zu erkennen, daß die oben beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung 25, die Zuverlässigkeitsberechnungsvorrichtung 27, die Vorrichtung zum Ungültigsetzen 31 und die Ersetzungsvorrichtung 43, die in den einzelnen Ausführungsformen eingesetzt sind, gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer Datenverarbeitungs- Bestimmungsvorrichtung gebildet sind.

Claims

1. Distanzmeßgerät, enthaltend:

a) eine Sende/Empfangsvorrichtung (11) mit mindestens einer Sendevorrichtung (13) zum Aussenden elektromagnetischer Wellen während einer Winkelabtastung der elektromagnetischen Wellen und einer Empfangsvorrichtung (21) zum Empfangen der von einem Objekt (3) reflektierten elektromagnetischen Wellen;
b) eine Winkelerfassungsvorrichtung (19) zum Erfassen mindestens eines Schwenkwinkels für die durch die Sendevorrichtung (13) ausgesendeten elektromagnetischen Wellen; und
c) eine Distanzberechnungsvorrichtung (23) zum Empfangen von Meßdaten von der Empfangsvorrichtung (21) und zum Berechnen von Distanzdaten (Dn) gemäß der Distanz bis zu dem Objekt (3) und dem Schwenkwinkel;

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Sendevorrichtung (13) einen Winkelbereich (15°) überstreicht, der in mehrere Berechnungswinkelgebiete (Ak) unterteilt ist, und zu jedem Berechnungswinkelgebiet (Ak) eine vorgegebene Zahl (m) von Aussendevorgängen durchführt;
b) die Distanzberechnungsvorrichtung (23) zuverlässige Meßdaten durch einen Schwellwertvergleich identifiziert;
c) eine Datenverarbeitungsvorrichtung (25) für jedes Berechungswinkelgebiet (Ak) die Zahl zuverlässiger Meßdaten bestimmt und für diese zuverlässigen Meßdaten eine Mittelwertbildung durchführt;
d) eine zuverlässige Berechnungsvorrichtung (27), die für jedes Berechnungswinkelgebiet (Ak) eine Zuverlässigkeit als Quotient der Zahl der zuverlässigen Meßdaten zu der Gesamtzahl der Meßdaten in dem Berechnungswinkelgebiet (Ak) berechnet und diese zusammen mit dem Mittelwert der zuverlässigen Meßdaten anzeigt.

2. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung (13) die elektromagnetischen Wellen mit einem festgelegten Modulationssignal zum Projizieren von elektromagnetischen Wellen moduliert und das Distanzmeßgerät (10) die Distanz zu dem Objekt (3) auf der Grundlage einer Phasendifferenz der modulierten Signale gemäß der projizierten elektromagnetischen Wellen und der empfangenen reflektierten Wellen berechnet.

3. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz zu dem Objekt (3) auf der Grundlage der projizierten elektromagnetischen Wellen und der empfangenen reflektierten Wellen mit Hilfe des Triangulierungsverfahrens bestimmt ist.

4. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten (DDk) in dem Berechnungswinkelgebiet (Ak) ungültig setzt, wenn die Zahl der Erfassungsdaten (Mk) in dem Berechnungswinkelgebiet niedriger als ein vorgegebener Wert (C1) ist.

5. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen einem Distanzdatenwert (DDk) in einem ersten Berechnungswinkelgebiet (Ak) und einem Distanzdatenwert (DD(k - 1)) in einem zweiten Berechnungswinkelgebiet (Ak) niedriger als ein vorgegebener Wert (Δ) ist, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten (DDk) in dem ersten Berechnungswinkelgebiet ungültig setzt.

6. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Zahl der Erfassungsdaten (Dn) in einem Berechnungswinkelgebiet niedriger als ein festgelegter Wert (C3) ist und weiterhin eine Änderung der Distanzdaten bei variierendem Schwenkwinkel in dem Berechnungswinkelgebiet mehr als einen festgelegten Wert (C2) übersteigt, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten (Dn) in dem Berechnungswinkelgebiet ungültig setzt.

7. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Zahl der Wiederholungen (5), mit der die Distanzdaten fortlaufend in demselben Berechnungswinkelgebiet mit einer vorgegebenen Abtastbetriebszeit erfaßt werden, niedriger als eine festgelegte Wiederholungszahl (C4) ist, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) sämtliche Distanzdaten (DDk) in dem zugeordneten Berechnungswinkelgebiet ungültig setzt.

8. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn eine über die Zeit auftretende Veränderung (P, Q) von Werten bei den Distanzdaten (DDk), die für dasselbe Berechnungswinkelgebiet mit einer vorgegebenen Zahl von Abtastbetriebsschritten erfaßt werden, größer als ein festgelegter Wert ist, und weiterhin die Zahl der Erfassungsdaten (Dn) gemäß den Distanzdaten (DDk) niedriger als ein festgelegter Wert ist, die Datenverarbeitungsvorrichtung die Distanzdaten ungültig setzt.

9. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Erfassungsdaten (Dn) eines ersten Berechnungswinkelgebiets eine geringere Zuverlässigkeit als die Erfassungsdaten (Dn) eines zweiten zu dem ersten Berechnungswinkelgebiet benachbarten Berechnungswinkelgebiets aufweisen, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten (DDk) in dem ersten Berechnungswinkelgebiet durch die Distanzdaten in dem zweiten Berechnungswinkelgebiet ersetzt.

10. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Zuverlässigkeit der Distanzdaten (DDk) in dem ersten Berechnungswinkelgebiet niedriger als ein vorgegebener Wert ist und die Zuverlässigkeit der Distanzdaten in dem benachbart zu dem ersten Berechnungswinkelgebiet angeordneten zweiten Berechnungswinkelgebiet größer als der vorgegebene Wert ist, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten in dem ersten Berechnungswinkelgebiet durch die Distanzdaten in dem zweiten Berechnungswinkelgebiet ersetzt.

11. Distanzmeßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Zahl der Erfassungsdaten in dem ersten Berechnungswinkelgebiet niedriger als die Zahl der Distanzdaten in dem zweiten Berechnungswinkelgebiet ist, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten in dem ersten Berechnungswinkelgebiet durch die Distanzdaten in dem zweiten Berechnungswinkelgebiet ersetzt.

12. Distanzmeßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Zahl der Erfassungsdaten in dem ersten Berechnungswinkelgebiet niedriger als die Zahl der Erfassungsdaten in dem zweiten Berechnungswinkelgebiet ist und weiterhin eine Differenz der Werte der Distanzdaten in dem ersten und zweiten Berechnungswinkelgebiet niedriger als ein festgelegter Wert (C11) ist, die Datenverarbeitungsvorrichtung (25) die Distanzdaten in dem ersten Berechnungswinkelgebiet durch die Distanzdaten in dem zweiten Berechnungswinkelgebiet ersetzt.