DE2036335A1

DE2036335A1 - Method and device for testing a laser rangefinder

Info

Publication number: DE2036335A1
Application number: DE19702036335
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing 7920 Hei denheim Volk Uhlmann Heinz Dipl Ing 7080 Aalen Techel Gunter 7920 Heiden heim Staudle
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1970-07-22
Filing date: 1970-07-22
Publication date: 1972-02-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Laser-Entfernungsmessers Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen eines Laser-Entfernungsmeperätes auf seine Einsatzbereitschaft. Method and device for testing a laser rangefinder The present invention relates to a method and an apparatus for Checking a laser distance meter for operational readiness.

Ein Laser-niitfernungsmeser mißt die Laufzeit zwischen dem Aussenden eines Laserimpulses und dem Eintreffen des vom Ziel reflektierten Impulses. Die Anzeige der gemessenen Entfernung erfolgt digital. Zu diesem Zweck ist ein Oszillator zur Erbeugung von Zählimpulsen und mindestens ein Zähler vorgesehen.A laser distance meter measures the transit time between transmissions of a laser pulse and the arrival of the pulse reflected from the target. the The measured distance is displayed digitally. For this purpose there is an oscillator for the prevention of counting pulses and at least one counter provided.

Bein Aussenden des Laserimpulses wird die Verbindung vom Oszillator zum Zähler freigegeben und beim Empfang des vom Ziel reflektierten Impulses wieder unterbrochen. Die Zahl der zum Zähler gelangenden Zählimpulse ist also der Laufzeit des Laserimpulses direkt proportional.When the laser pulse is emitted, the connection is made by the oscillator released to the counter and again on receipt of the pulse reflected from the target interrupted. The number of counting pulses reaching the counter is the running time of the laser pulse directly proportional.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung eines Laser-Entfernungsmessers zu schaffen, das ohne eine genau definierte Meßstrecke arbeitet und das dennoch eine einwandfreie Beurteilung der Einsatzbereitschaft des Entfernungsmessers ermöglicht. Der Entfernungsmesser selbst muß zur Ermöglichung des neuen Prüfverfahrens gegenüber dem üblichen Aufbau etwas ergänzt werden, wobei jedoch diese Ergänzung nicht aufwendig ist.The invention is based on the object of a method for testing to create a laser rangefinder without a precisely defined measuring path works and still a flawless assessment of the operational readiness of the Rangefinder allows. The rangefinder itself has to make it possible of the new test procedure can be supplemented somewhat compared to the usual structure, whereby however, this supplement is not expensive.

Die Erfindung betrifft damit ein Verfahren zum Prüfen eines Laser-Entfernungsmessers, bei dem die Verbindung zwischen einem zur Zälimpulserzeugung dienenden Oszillator und mindestens einen Zähler beim Aussenden eines Laserimpulses freigegeben und beim Empfang des vom Ziel reflektierten Impulses geschlossen wird. Das neue Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß nach Abschluß des Empfängers gegen von außen kommendes Licht ein Laserimpuls erzeugt wird, der die Ver.bindung zwischen Oszillator wid Zähler freigibt und daß boi Erreichen eines vorbestimmten Zählerstandes im Gerät ein Lichtblitz ausgelöst wird, der über den Empfänger den Oszillator vom Zähler tremlt.The invention thus relates to a method for testing a laser rangefinder, in which the connection between an oscillator used to generate counting pulses and at least one counter released when a laser pulse is emitted and when Reception of the pulse reflected from the target is closed. The new procedure is characterized by the fact that after completion of the receiver against coming from outside Light a laser pulse is generated, which widens the connection between the oscillator Counter releases and that boi reaching a predetermined Meter reading a flash of light is triggered in the device, which is sent to the oscillator via the receiver Counter tremlt.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird also zur Prüfung eine genau bekannte und mit elektronischen Mitteln erzeugte Laufzeit simuliert. Sämtliche Bausteine des Entfernungsmessers erfüllen dabei die gleichen Funktionen wie bei einer echten Entfernungsmessung. Damit ist gewährleistet, daß der Entfernungsmesser einsatzbereit ist, wenn er bei der Prüfung eine im Gerät vorprogrammierte Entfernung tatsächlich anzeigt.In the method according to the invention, therefore, an exact test is used known runtime generated by electronic means is simulated. All the building blocks the rangefinder fulfill the same functions as a real one Distance measurement. This ensures that the rangefinder is ready for use is when he actually has a preprogrammed distance in the device during the test indicates.

Der Laser-Entfernungssser selbst besteht aus einem Lasersender, einer vom ausgesandten Impuls beeinflußten Startdiode, einem Empfänger, einem Oszillator zur Erzeugung von Zählimpulsen, mindestens einem Zähler und einer zwischen diesem und dem Oszillator angeordneten mit der Startdiode und dem Empfänger verbundenen Torschaltung zur Freigabe der Verbindung zwischen Oszillator und Zähler beim Aussenden eines Laserimpulses und zum Unterbrechen dieser Verbindung beim Empfang eines reflektierten Impulses. Um die Prüfung nach dem neuen Verfahren zu ermöglichen, sind zusätzlich eine Impulslichtquelle und ein zu ihrer Energieversorgung dienender monostabiler Multivibrator vorgesehen, dessen Eingang mit einem Ausgang des Zählers verbunden ist und die Impulslichtquelle ist so angeordnet, daß das von ihr ausgehende Licht auf den Empfänger trifft.The laser rangefinder itself consists of a laser transmitter, a Start diode influenced by the emitted pulse, a receiver, an oscillator for generating counting pulses, at least one counter and one between it and the oscillator arranged connected to the starting diode and the receiver Gate circuit to enable the connection between the oscillator and counter when transmitting of a laser pulse and to break this connection when receiving a reflected Impulse. In order to enable the examination according to the new procedure, additional a pulsed light source and a monostable serving to supply it with energy Multivibrator provided, the input of which is connected to an output of the counter is and the pulsed light source is arranged so that the light emanating from it meets the recipient.

Es ist vorteilhaft, die Impulslichtquel-le als Lichtdiode auszubilden. Der Nultivibrator ist mit einem Ausgang des Zählers verbunden, der beim Übertrag von einer Zählerdekade auf die folgende, beispielsweise beim Übertrag von der Hunderter- auf die Tausenderdekade ein Signal liefert. Dieses Signal löst dann über den Multivibrator die Lichtdiode aus.It is advantageous to design the pulsed light source as a light diode. The level vibrator is connected to an output of the counter which, when carrying from one counter decade to the next, for example when carrying over from the hundred delivers a signal for a thousand decade. This signal then triggers via the multivibrator the light emitting diode off.

Zweckmäßig sind in an sich Vel-.annter Weise mehrere Zähler vorgesehen, die auf aufeinanderfolgende Echoimpulse ansprechen.A number of counters are expediently provided in a manner known per se, which respond to successive echo pulses.

Der Entfernungsmesser enthält ferner einen Schalter, der den Multivibrator nur während des Gerätetestes an das Stromversorgungsgerät anschließt.The rangefinder also includes a switch that controls the multivibrator only connected to the power supply during the device test.

Während des Testes ist der Empfänger gegen von außerhalb des Gerätes kommendes Licht abgeschirmt, wobei dieser-Abschluß zweckmäßig von einen Verschluß bewirkt wird, der so angeordnet ist, daß er das von der Impulslichtquelle innerhalb des Entfernungsmessers ausgehende Licht zum Empfänger leitet.During the test, the receiver is against from outside the device Incoming light is shielded, with this closure expediently by a shutter is effected, which is arranged so that he of the pulsed light source within The light emitted by the rangefinder directs it to the receiver.

Die Erfindung wird im.folgenden an Hand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert. Diese Figur zeigt eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung aufgebauten Entfernungsmessers.The invention is illustrated in the following with reference to the accompanying drawing illustrated figure explained in more detail. This figure shows a schematic representation a range finder constructed according to the invention.

Der Laser-Entfernungsmesser besteht aus dem Lasersender 1, welcher mit einem Zündspannungsgenerator 2 und dem Stromversorgungsgerät 3 verbunden ist. Mit 4 ist eine Startdiode bezeichnet, welche beim Aussenden eines Laserimpulses durch Streulicht beaufschlagt wird und dabei einen Impuls liefert, welcher die Torschaltung 5 einschaltet.The laser rangefinder consists of the laser transmitter 1, which is connected to an ignition voltage generator 2 and the power supply unit 3. With a starting diode is referred to, which when emitting a laser pulse is acted upon by scattered light and thereby delivers a pulse, which the gate circuit 5 switches on.

Der vom Lasersender 1 ausgesandte, durch den Pfeil 7 angedeutete Impuls wird am Ziel reflektiert und trifft als Echoiupuls 7' auf den Empfänger 6. Dieser ist ebenfalls mit der Torschaltung 5 verbunden und bewirkt beim Eintreffen eines Echoimpulses die Abschaltung der Torschaitung 5.The pulse emitted by the laser transmitter 1 and indicated by the arrow 7 is reflected at the target and hits the receiver 6 as an echo pulse 7 ' is also connected to the gate circuit 5 and causes a Echo impulse disconnection of the gate wiring 5.

Mit 8 ist ein Oszillator bezeichnet, welcher Zählimpuls einer Frequenz von beispielstweise 30 nHz liefert. Dieser Oszillator ist über die Torschaltung 5 mit den beiden Zählern 9 und 10 verbunden. Der Zähler 10 spricht beispielsweise auf den ersten Echoi1rDuls an, d.h. er wird bein ersten vom Empfänger 6 empfangenen Impuls gestoppt. Der Zähler 9 spricht auf den zweiten Echoimpuls an. Im Prinzip können mehr als zwei Zahler vorgesehen sein.8 with an oscillator is referred to, which counting pulse of a frequency of, for example, 30 nHz. This oscillator is on the gate 5 connected to the two counters 9 and 10. The counter 10 is speaking, for example responds to the first echo pulse, i.e. it is received at the first 6 received Impulse stopped. The counter 9 responds to the second echo pulse. Basically more than two payers can be provided.

Die Prüfeinrichtung besteht aus einer Lichtquelle, die Eurzzeit-Lichtimpulse liefern kann, z.B. einer Lichtdiode 11 und einem zu ihrer Energieversorgung dienenden monostabilen Multivibrator 12. Der Eingang dieses Multivibrators ist mit einem Ausgang 13 des Zählers 9 verbunden. An diesem Ausgang erscheint das Übertragsignal von der Hunderter- auf die Tausenderdekade. Dieses Signal triggert den monostabilen Multivibrator 12 und bewirkt damit eine Aussendung eines Lichtimpulses durch die Lichtdiode 11. Mit 14 ist ein Schalter bezeichnet, mit dessen Hilfe zwischen den beiden Stellungen "Messen" und "Test" umgeschaltet werden kann. Der Abschluß des Empfängers 6 gegen außen kommendes Licht erfolgt mit Hilfe eines Verschlusses 15.The test device consists of a light source, the Eurzzeit light pulses can supply, e.g. a light diode 11 and one serving to supply it with energy monostable multivibrator 12. The input of this multivibrator is one output 13 of the counter 9 connected. The carry signal from the appears at this output Hundreds of thousands. This signal triggers the monostable multivibrator 12 and thus causes a light pulse to be emitted by the light diode 11. With a switch 14 is referred to, with the help of which between the two positions "Measure" and "Test" can be switched. The conclusion of the receiver 6 against light coming from outside takes place with the aid of a shutter 15.

Der Vorgang beim Prüfen des Entfernungsmessers ist folgender.The procedure for checking the range finder is as follows.

Zunächst wird der Schalter 14 auf 1TEST1 geschaltet. Dadurch wird automatisch der Empfänger 6 durch den Vcrschluß 15 gegen von außen kommendes Licht abgeschlossen. Nunmehr wird mit Hilfe des Lasersenders 1 ein Laserimpuls erzeugt. Dieser Impuls kann beispielsweise außerhalb des Gerätes absorbiert werden, er kann auch zur Messung der Leistung des Lasers dienen.First, switch 14 is switched to 1TEST1. This will automatically the receiver 6 through the closure 15 against light coming from outside closed. A laser pulse is now generated with the aid of the laser transmitter 1. This impulse can, for example, be absorbed outside the device, it can also serve to measure the power of the laser.

Beim Aussenden des Laserimpulses wird über die Startdiode 4 die Torschaltung 5 eingeschaltet und es gelangen damit Zählimpulse vom Oszillator 8 zu den Zählen 9 und 10. Das Übertragsignal des Zählers 9 von der Xunderter- auf die Tausenderdekade triggert den monostabilen Multivibrator 12 so daß die Lichtdiode 11 einen Lichtblitz erzeugte Dieses Licht gelangt über den Verschluß 15 auf den Empfänger 6 und erzeugt dort ein Signal, welches die Torschaltung 5 betatxgtO Dieses Signal setzt den Zähler 10 außer Betriebs Er zeigt also in diesem Fall den Wert 1000m an. Wird vom Zähler 9 das nächste Übertragsignal geliefert, so erzeugt die Lichtdiode 11 wieder einen Lichtblitz, welcher über den Empfänger 6 und die Torschaltung 5 den Zähler 9 still setzt. Dieser zeigt also dann den Wert 2000m an.When the laser pulse is emitted, the gate circuit is activated via the start diode 4 5 is switched on and counting pulses from oscillator 8 are sent to the counters 9 and 10. The carry signal of the counter 9 from the Xundertier to the Thousand decade triggers the monostable multivibrator 12 so that the light diode 11 emits a flash of light generated This light reaches the receiver 6 via the shutter 15 and generates there a signal which actuates the gate circuit 5. This signal sets the counter 10 out of order So he shows in this If the value is 1000m. If the next carry signal is supplied by the counter 9, the light diode generates 11 again a flash of light, which via the receiver 6 and the gate circuit 5 the counter 9 stops. This then shows the value 2000m.

Ist der Entferniingsmesser in Ordnung, so muß der Zähler 10 wie erwähnt die Entfernung 1000m und der Zähler 9 die Entfernung 2000m anzeigen. In der Praxis stimmen diese Zahlen nicht genau, da noch die zusätzliche Laufzeit im Gerät zu der im Zähler erzeugten Verzögerung hinzukommt. Da diese Laufzeit jedoch konstant ist, kann die Abweichung bei der Beurteilung, ob das Gerät einsatzbereit ist oder nicht, ohne weiteres berücksichtigt werden.If the rangefinder is in order, the counter 10 must, as mentioned the distance 1000m and the counter 9 shows the distance 2000m. In practice these numbers are not exactly correct, as there is also the additional running time in the device delay generated in the counter is added. However, since this running time is constant, can the deviation in the assessment of whether the device is ready for use or not, can be taken into account without further ado.

Claims

1. Method for testing a laser distance measuring device in which the connection between an oscillator used to generate counting pulses and at least one counter is enabled when a laser pulse is sent and when it is received of the pulse reflected from the target is closed, characterized in that after the receiver has finished, a laser pulse is generated against light coming from outside that releases the connection between the oscillator and counter and that when it is reached a predetermined counter reading in the device triggers a flash of light over the receiver separates the oscillator from the counter.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a range finder that uses a laser transmitter to influence one of the transmitted pulses photoelectric receiver (starting diode) 1 a receiver, an oscillator for Generation of count pulses, at least one counter and one between this and the oscillator arranged gate circuit connected to the starting diode and the receiver to enable the connection between oscillator and counter when sending a Laser pulse and to break this connection when receiving a reflected Contains pulse, characterized in that additionally a pulse light source (11) and a monostable multivibrator (12) serving to supply them with energy are provided, the input of which is connected to an output (13) of the counter (9) is, and that the pulsed light source (11) is arranged so that the emanating from her Light hits the receiver (6).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pulsed light source (11) is designed as a light diode.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the multivibrator (12) is connected to an output (13) of the counter (9) which supplies a signal when carrying over from one counting decade to the next.

5. Apparatus according to claim 2-4, characterized in that several Counters (9,10) are provided, which respond to successive echo pulses.

6. Apparatus according to claim 2-5, characterized in that a Switch (14) is provided, which the multivibrator (12) only during the device test connected to the power supply unit (3).

7. Apparatus according to claim 2-6, characterized in that the to terminate the receiver (6) against light coming from outside the device serving shutter (15) is arranged so that it is from the pulsed light source (11) directs outgoing light within the range finder to the receiver (6).

L e r s e i t e