DE69122932T2

DE69122932T2 - Verfahren und Gerät zur Entfernungsmessung

Info

Publication number: DE69122932T2
Application number: DE69122932T
Authority: DE
Inventors: Pascal Besesty; Philippe Trystam Phili Trystam
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2011-08-22
Also published as: US5153664A; EP0473495A1; EP0473495B1; FR2666153A1; FI913974A0; FR2666153B1; FI103218B1; DE69122932D1; FI913974A; FI103218B

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Entfernungsmeßgerät zum Gegenstand. Sie betrifft vor allem die Detektionssysteme auf dem Gebiet der mobilen Robotik.
Um wirksam zu sein, müssen bestimmte Typen von Robotern ihre Umgebung auf Distanzen zwischen 0,5 und 10 m erfassen. Dazu sind die Roboter versehen mit einem oder mehreren Entfernungsmeßgeräten, die die Wiedergabe eines Bildes der Umgebung ermöglichen.
Man kennt schon mehrere Typen von Entfernungsmeßgeräten. Ein erster Typ führt eine Triangulation durch. Die Triangulation besteht darin, den Winkel zu messen, der gebildet wird durch die Richtung eines kontinuierlichen Lichtstrahls und der Richtung, unter welcher der Auftreffpunkt des Lichtstrahls auf das Objekt durch einen Detektor gesehen wird.
Eine derart durchgeführte Entfernungsmessung ist genau, weist aber einen bedeutenden Nachteil auf: sie hat nur einen geringen Schärfenbereich.
Ein zweiter bekannter Entfernungsmeßgerätetyp führt Phasenverschiebungsmessungen zwischen einem modulierten, auf ein Ziel gesandten Strahl und einem durch dieses Ziel reflektierten Strahl durch. Die Kenntnis der Phasenverschiebung ermöglicht, die Entfernung zwischen der Entfernungsmeßgerät und dem Ziel zu bestimmen.
Ein Hauptnachteil dieses Entfernungsmeßgerätetyps beruht auf der Detektion von Stärreflexionen, verursacht durch den indirekten Weg des Strahls. Der Detektor kann nämlich aufgrund seiner großen Apertur bzw. Öffnung Lichtstrahlen empfangen, die auf dem Ziel vielfachen Reflexionen ausgesetzt waren. Auch führt die gemessene Phasenverschiebung zwischen diesen Störstrahlen und dem einfallenden Strahl zu fälschlichen Angaben bezüglich der zu bestimmenden Entfernung.
Ein dritter bekannter Entfernungsmeßgerätetyp, Flugzeit- Entfernungsmeßgerät genannt, benutzt die Messung der Hin-und zurück-Zeit eines Lichtimpulses zwischen dem Entfernungsmeßgerät und dem Ziel, um den sie trennenden Abstand zu bestimmen (was möglich ist, da man die Lichtgeschwindigkeit kennt).
Dieser Entfernungsmeßvorrichtungstyp ermöglicht, sich freizumachen von den vielfachen Diffusions- und Reflexionsphänomenen. Die Wegzeitermittlung wird nämlich bei der ersten Detektion eines reflektierten Lichtimpulses gestoppt (Resultat des kürzesten Weges), und die Vorrichtung berücksichtigt keinen anschließend eintreffenden Störimpuls. Mit einer solchen Entfernungsmeßvorrichtung erzielt man über eine Distanz von ca. zehn Metern eine Genauigkeit von einigen Zentimetern. Diese Genauigkeit kann noch verbessert werden, indem man den Durchschnittwert aus einer großen Anzahl von Messungen mit demselben Auftreffpunkt ermittelt. Jedoch wird diese Verbesserung auf Kosten der Rechenzeit erzielt.
Ein erstes Problem der Flugzeit-Entfernungsmeßvorrichtungen stellt sich durch die sehr große Dynamik (sie kann 10&sup7; erreichen) der nach einer Reflexion auf dem Ziel detektierten Lichtimpulse. Die Stärke dieser Signale ist sehr eng verknüpft mit der Art der Art des Ziels; der Reflexionskoeffizient dieses letzteren kann sich von einem Punkt zum andern total ändern.
Die elektronischen Entfernungsmeßsysteme müssen sich an diese Ausschlagstreuungen anpassen können, um eine ausreichend gute Genauigkeit bezüglich der Wegzeitmessung des Lichtimpulses zu erhalten. Dafür gibt automatische logarithmische Steuerverstärkungseinrichtungen. Jedoch sind diese - außer ihren Benutzungsschwierigkeiten - nicht verwendbar für die Entfernungsmessung aufgrund der Fluktuation ihrer Ausbreitungszeit in Abhängigkeit von der Dynamik der detektierten Signale.
Bei der Flugzeit-Entfernungsmessung wird simultan zur Emission eines Lichtimpulses ein Zeitmesser ausgelöst; dieser Zeitmesser wird angehalten, wenn ein reflektierter Impuls detektiert wird. Um den Zeitmesser anzuhalten, benutzt man üblicherweise einen Komparator, der ein Stoppsignal sendet sobald er ein elektrisches Signal empfängt, das einem Lichtsignal über einem bestimmten Schwellenwert entspricht. Jedoch weist ein solcher Komparator eine zeitliche Streuung bezüglich des Emissionszeitpunkts des Stoppsignals auf, in Abhängigkeit von den Charakteristika der Detektion (Dynamik, Geräuschabstand), was die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung der Genauigkeit einer Entfernungsmessung des "Flugzeit"-Typs; selbstverständlich verfeinert der Durchschnitt aus einer großen Anzahl von Messungen noch das Resultat.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verläßliches Resultat vorzuschlagen, unabhängig von der Dynamik des detektierten Lichtsignals.
Um diese Ziele zu erreichen, empfiehlt die Erfindung eine Messung der Ansprechzeit der einbezogenen Elektronikschaltkreise bei der Bestimmung der Wegzeit der ausgestrahlten und dann detektierten Lichtimpulse. Diese Ansprechzeit wird für die Distanzberechnung abgezogen von der Wegzeit. Diese an der Wegzeit vorgenommene Korrektur ermöglicht, die Genauigkeit der Entfernungsmessung zu verbessern.
Durch EP-A-0066888 kennt man ein Verfahren zur Messung der Entfernung eines Ziels und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Entfernung eines Ziels wird bestimmt aufgrund einer Flug- bzw. Wegzeit von Meß-Lichtimpulsen, ausgestrahlt von einem Sender in Richtung Ziel, durch letzteres reflektiert und aufgefangen durch einen Empfänger. Es werden Bezugslichtimpulse erzeugt und längs eines optischen Bezugsweges übertragen, wobei sie eine bestimmte Wegzeit vom Sender zum Empfänger festlegen, und die Laufzeit des entsprechenden Bezugssignals gemessen wird. Der Wert der Laufzeit des Bezugssignals wird abgezogen vom Wert der Laufzeit des Meßsignals.
Die Meß-Lichtimpulse werden durch einen variablen optischen Dämpfer auf das Ziel gesandt, der eingestellt wird im Laufe von einer Messung vorausgehenden Versuchen.
Noch genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Entfernungsmeßverfahren des "Flugzeit"-Typs gemäß Anspruch 1.
Bei der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Ansprechzeit unter Empfangsleistungsbedingungen, die mit denen der Messung der Hin-und-zurück-Zeit identisch sind, d.h. daß der zweite detektierte Lichtimpuls dieselben Eigenschaften bezüglich Zeit und Ausschlag aufweist, wie der durch das Objekt reflektierte Lichtimpuls.
Auf diese Weise macht man sich frei von den Streuungen bei den sich in der Meßkette ausbreitenden Signalen, verursacht durch die Stärkeunterschiede der durch das Ziel reflektierten Lichtimpulse.
Außerdem benutzt man bei der vorliegenden Erfindung nur zwei Lichtirripulse; dies ermöglicht, schnell eine Messung zu machen und sich frei zu machen von Positionsveränderungen des Objekts und von Schwingungen dieses letzteren.
Vorzugsweise wird der zweite Lichtimpuls weniger als 100µs nach dem ersten Lichtimpuls ausgesandt. Das die beiden Lichtimpulse trennende Zeitintervall ist z.B. kleiner als einige zehn Mikrosekunden, vorzugsweise kleiner als 5µs. Auf diese Weise sind die Temperaturveränderungen der Bauteile der Meßkette zwischen den beiden Lichtimpulsausstrahlungen sehr gering.
Bei der Bestimmung der Ansprechzeit bedient man sich genau der Betriebsbedingungen, die bei der Messung der Hin-und-zurück- Zeit herrschten
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei einer besonderen Ausführungsart der Vorrichtung entspricht diese dem Anspruch 5.
Die ersten und die zweiten Detektionseinrichtungen können jeweils eine erste Photodiode und eine zweite Photodiode umfassen. Nach einer vorteilhaften Ausführungsart sind diese Photodioden identisch und vorzugsweise auf demselben Träger angebracht, um die zeitlichen Eigenstreuungen (dispersions temporelle intrinsegues) der Photodioden zu vermeiden.
Nach einer besonderen Ausführungsart umfassen die zweiten Detektionseinrichtungen eine Einrichtung, die sich dazu eignet, einen bestimmten Prozentsatz von jedem Lichtimpuls zu empfangen, der von den Einrichtungen geliefert wird, die zum Ausstrahlen von Lichtimpulsen vorgesehen sind.
Das geeignete Mittel zum Empfangen eines bestimmten Prozentsatzes von jedem Lichtimpuls kann eine optische Faser sein.
Die Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden besser verständlich durch die Lektüre der nachfolgenden erläuternden und keinesfalls einschränkenden Beschreibung, bezogen auf die beigefügten Bezeichnungen:
- die Figur 1 stellt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar,
- die Figur 2 stellt schematisch eine in dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Zeitmeßeinrichtung dar.
Die Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Entfernungsmessungsvorrichtung. Diese letztere, die dazu bestimmt ist, die Distanz zwischen einem (nicht dargestellten) Objekt und dieser Vorrichtung zu bestimmen, umfaßt Einrichtungen 10 zum Ausstrahlen von Lichtimpulsen. In dem dargestellten Beispiel umfassen diese Einrichtungen 10 einen elektrischen Impulsgenerator 12, verbunden mit einer Steuerschaltung 14 einer Laserdiode 16, dazu bestimmt, Lichtimpulse in Richtung Objekt auszustrahlen.
Die Genauigkeit der Entfernungsmessung hängt ab von der Lichtimpuls-Anstiegszeit: je kürzer diese Zeit, um so höher die Genauigkeit. Um die durch die Laserdiode 16 gelieferten Lichtimpulse zu bilden, verwendet man also schnelle Bauteile. Der Impulsgenerator 12 wird z.B. gebildet durch einen ein Signal liefernden Quarz-Oszillator, der mit einer Frequenz von 200 MHz schwingt und verbunden ist mit einer logischen Kombinations schaltung, die, wenn ausgelöst durch Verarbeitungseinrichtungen von denen später die Rede sein wird, einen elektrischen Impuls von ungefähr 60ns liefert.
Der Impulsgenerator 12 umfaßt noch einen Digital-Analog- Wandler, der als Eingang eine digitale Leistungseinstellgröße erhält und als Ausgang diese Leistungseinstellgröße in analoger Form liefert. Gleichzeitig mit der Lieferung eines elektrischen Impulses sendet der Impulsgenerator 12 auf einem Ausgang ein Auslösesignal. Den Verwendungszweck dieses Auslösesignals wird man weiter unten sehen.
Unter der Wirkung der durch den Generator 12 gelieferten elektrischen Impulse liefert die Steuerschaltung 14 einen Strom, der die Laserdiode 16 speist. Die Stärke dieses Stroms ist abhängig von der Leistungseinstellgröße. Die Steuerschaltung 14 wird auch aus schnellen Bauteilen hergestellt, die Anstiegszeiten auf den Ausgangsstrom-Nennwert in der Größenordnung von 1,3ns oder weniger ermöglichen und die Erzeugung von Lichtimpulsen mit identischen zeitlichen Charakteristika ermöglichen, unabhängig von ihren Größen. Diese Bauteile beruhen z.B. auf der Basis von Galliumarsenid (AsGa) und werden hergestellt in ECL-Technik ("Emitter-coupled logic" in angelsächsischer Terminologie).
Die Laserdiode 16 ist z.B. vom Typ SLD 202V-3, in den Handel gebracht durch die Firma SONY. Sie liefert Lichtimpulse gleicher Dauer wie die Dauer des Impulses, der durch den Ausgang des Generators 12 geliefert wird. Die durch die Diode 16 gelieferten Lichtimpulse werden durch ein Objektiv 18 fokussiert, das eine einfache Linse sein kann.
Die Vorrichtung umfaßt noch erste und zweite Detektionseinrichtungen, bezeichnet mit 20 und 22. Wie man in Figur 1 sehen kann, umfassen die ersten Detektionseinrichtungen 20 ein Objektiv 24, das eine einfache Linse sein kann und das vor einer Photodiode 26, z.B. des PIN-Lawinentyps, angeordnet wird.
Diese Photodiode 26 ist dazu bestimmt, das durch das Objekt reflektierte Licht zu empfangen, wenn dieses einen durch die Diode 16 ausgestrahlten Lichtimpuls erhalten hat.
Die zweiten Detektionseinrichtungen 22 umfassen auch eine Photodiode 28, z.B. des PIN-Lawinentyps. Die Photodioden 26, 28 werden so gewählt, daß sie identische optoelektronische Charakteristika aufweisen. Die Photodiode 28 ist mit einem Ende einer optischen Faser 30 gekoppelt, deren anderes Ende in der Nähe des Ausgangs der Einrichtungen 10 angeordnet ist, um Lichtimpulse auszusenden. Auf diese Weise empfängt die Photodiode 28 einen bestimmten Prozentsatz jedes gelieferten Lichtimpulses.
Ein Schalter 32, hergestellt z.B. in einer Technikt auf der Basis von Galliumarsenid, ermöglicht entweder die ersten Detektionseinrichtungen 20 oder die zweiten Detektionseinrichtungen 22 mit der übrigen elektronischen Schaltung zu verbinden.
Stoppsteuerungseinrichtungen 34 sind mit dem Schalter 32 verbunden. Sie umfassen z.B. einen Komparator (nicht dargestellt), hergestellt in einer Technik auf der Basis von Galliumarsenid, und periphere Steuerschaltungen (nicht dargestellt), hergestellt z.B. in ECL-Technik.
Diese peripheren Schaltungen ermöglichen, die Kompatibilität der Signale zu gewährleisten, die von in den verschiedenen Techniken hergestellten Schaltungen kommen, und außerdem den Ablaufzyklus der Messung zu verwalten (Steuerung des Schalters 32, ...) unter Berücksichtigung der "Beschußbefehle" (ordres du tir).
Zeitmeßeinrichtungen 36 sind durch einen Eingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators 12 verbunden, der ein Auslösesignal liefert, und durch einen anderen Eingang mit einem Ausgang der Stoppsteuerungseinrichtungen.
Die Zeitmeßeinrichtungen werden vorteilhafterweise mittels eines Zeit-Amplituden-Wandlers jenes Typs durchgeführt,der schematisch in Figur 2 dargestellt ist. Ein solcher Umsetzer 36 umfaßt einen Konstantstromgenerator 38, der einen Linearladungskondensator 40 lädt, solange der Schalter 42 geschlossen ist.
Die Schließung des Schalters 42 wird durch das Auslösesignal gesteuert, das der Impulsgenerator 12 liefert. Seine Öffung wird gesteuert durch das Stoppsignal, geliefert durch die Stoppsteuerungseinrichtungen 34.
Wenn der Schalter 42 geöffnet ist, ist die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 40 proportional der Dauer, während der der Schalter 42 geschlossen geblieben ist.
Diese Spannung VA wird durch die Verarbeitungseinrichtungen 44, z.B. des Typs Mikrocomputer, gelesen. Diese Einrichtungen 44 können diverse Operationen durchführen und eine Auslösesignal für die Lieferung eines elektrischen Impulses durch den Impulsgenerator 12 liefern sowie eine Leistungseinstellgröße, bestimmt für den Digital-Analog-Wandler des Generators 12.
Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen kann man andere Zeitmeßeinrichtungen verwenden. Man kann z.B. eine Zähleinrichtung anführen, die einen Taktgeber umfaßt, der Taktimpulse liefert, und einen Zähler, der diese Impulse zwischen Auslösung und Stopp zählen kann.
Man kann noch ein Zeitmeßsystem mit einem Feinabstimmregler (vernier) anführen. In diesem Fall senden zwei Taktgeber gegeneinander phasenverschobene Taktimpulse aus. Wie vorhergehend zählt man die Taktimpulse während der zwischen Auslösung und Stopp enthaltenen Dauer. Man erhält also eine Zeitmessung mit der Genauigkeit der Phasenverschiebung und verwendet dabei Taktgeber mit niedrigerer Frequenz als in der vorangehenden Vorrichtung.
Zurückkehrend zu Figur 1 sieht man, daß auch Leistungsmeßeinrichtungen 46 mit dem Schalter 32 verbunden sind und mit dem Ausgang mit einem Eingang der Analyse- und Verarbeitungseinrichtungen 44.
Um eine Messung der Entfernung durchzuführen, welche die "Flugzeit"-Entfernungsmeßvorrichtung trennt von einem Objekt (nicht dargestellt), mißt man die Hin-und-zurück-Strecke eines durch die Laserdiode 16 in Richtung Objekt ausgestrahlten Lichtimpulses. Die Verarbeitungseinrichtungen 44 senden ein Steuersignal, begleitet von einer Leistungseinstellgröße, um die Aussendung eines elektrischen Impulses durch den Impulsgenerator 12 auszulösen.
Die Aussendung dieses elektrischen Impulses erzeugt die Lieferung eines Lichtimpulses mit der gewünschten Leistung. Die Leistung für diesen ersten Lichtimpuls wird maximal gewählt. Außerdem löst der elektrischen Impuls die Zeitmeßeinrichtungen 36 aus.
Bei dieser Messung verbindet der Schalter 32 die ersten Detektionseinrichtungen 20 mit der restlichen Schaltung. Die Detektion eines durch das Objekt reflektierten Lichtimpulses aktiviert die Stoppsteuerungseinrichtungen 34, die ein Stoppsignal liefern. Dieses letztere stoppt die Zeitmessung, die durch die Verarbeitungseinrichtungen 44 aufgezeichnet wird.
Simultan führen die Leistungsmeßeinrichtungen 46 eine Messung der Leistung des reflektierten Lichtimpulses durch.
Die Zeitmessung berücksichtigt nicht vollständig die vom Lichtimpuis durchlaufene Strecke. Die Zeitmessung umfaßt nämlich sowohl die Hin-und-zurück-Zeit des Lichtimpulses (charakteristische Flugzeit der zu messenden Strecke bzw. Entfernung) als auch die Reaktionszeit der die Photodiode 26, die Stoppsteuerungseinrichtungen 34 und die Zeitmeßeinrichtungen 36 enthaltenden optoelektronischen Meßkette. Die Reaktionszeit ist kein fester Faktor: sie hängt u.a. ab von der detektierten Lichtleistung.
Erfindungskonform bestimmt man die Reaktionszeit der Meß kette und zieht diese dann von der durchgeführten Zeitmessung ab. Diese Reaktionszeit wird festgelegt unter Bedingungen, die identisch sind mit denen der Messung der Hin-und-zurück-Zeit.
Dazu sendet die Laserdiode 16 einen zweiten Lichtimpulse einer derartigen Leistung aus, daß man bei der Detektion des zweiten Lichtimpulses dasselbe Detektionsniveau und dieselben zeitlichen Bedingungen (Anstiegszeit, Dauer) wie das Detektionsniveau und die zeitlichen Bedingungen, die man bei der Detektion der reflektierten Lichtimpulse erhalten hat, erhält. Eine solche Lichtleistung erhält man dank der Leistungseinstellgröße, geliefert durch die Verarbeitungseinrichtungen 44 in Abhängigkeit von der für den reflektierten Lichtimpulse gemessenen Leistung. Die Leistungseinstellgröße trägt dem Lichtanteil Rechnung, der durch die zweiten Detektionseinrichtungen 22 empfangen wird.
Das Ausstrahlen des zweiten Lichtimpulses löst die Zeitmeßeinrichtungen 36 aus. Der zweite Lichtimpuls wird gleich bei seiner Ausstrahlung durch die zweiten Detektionseinrichtungen 22 detektiert, die jetzt durch den Schalter 32 mit der Schaltung verbunden sind.
Diese Detektion betätigt die Stoppsteuerungseinrichtungen 34 unter denselben Bedingungen wie bei der ersten Messung. Das durch die Stoppsteuerungseinrichtungen gelieferte Stoppsignal stoppt die durch die Zeitmeßeinrichtungen 36 durchgeführte Zeitmessung. Die derart durchgeführt Zeitmessung entspricht gut der Reaktionszeit der Meßkette unter Bedingungen, die mit denen der vorangehenden Messung identisch sind.
Die Analyse- und Verarbeitungseinrichtungen 44 speichern diese Reaktionszeitmessung und ziehen sie ab von der Hin- und Zurückzeitmessung, um eine korrigierte Zeit zu erhalten, die auch anderen konstanten korrektiven Faktoren (Lichtwegen) Rechnung trägt. Die Einrichtungen 44 berechnen anschließend die gesuchte Entfernung mittels der korrigierten Zeit.
Das Lesen der Lichtleistung, durchgeführt bei der Detektion des zweiten Impulses, ermöglicht, sich der Identität der Meßbedingungen zu vergewissern.
Die Genauigkeit der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung berechneten Entfernungen entspricht im wesentlichen der Genauigkeit, die man üblicherweise erhält, wenn man den Durchschnitt aus einer großen Anzahl Messungen ermittelt. Es versteht sich von selbst, daß, wenn man den Durchschnitt aus einer großen Anzahl Messungen mittels Verfahren und Vorrichtung der Erfindung ermittelt, man diese Genauigkeit in gleichem Maße verbessert.
Wenn man sich zufriedengibt mit der Genauigkeit, die man mit einer einzigen Messung erhält, gewinnt man Rechenzeit. Derart reduziert man die Zeit, die nötig ist, um ein Bild zu erstellen, das man erhält, indem man mit dem Laserstrahl das Ziel entsprechend aufeinanderfolgenden Zeilen abtastet.
Man wird feststellen, daß die Erfindung keine vorherige Einstellung der Leistung des zweiten Lichtimpulses vor einer Messung erforderlich macht: im Laufe von vorbereitenden Versuchen, ein für allemal durchgeführt, bildet man eine Tabelle, die man in die Meßkette einspeichert und die den Wert Pe2 der Leistung des zweiten Lichtimpulses in Abhängigkeit von dem Wert Pn der durch die Kette empfangenen Lichtleistung liefert, nach Ausstrahlen des ersten Lichtimpulses, so daß der Wert Pr2 der durch die Kette nach dem Ausstrahlen des zweiten Lichtimpulses empfangenen Lichtleistung gleich Pr1 ist.
Dies ermöglicht, den zweiten Lichtimpuls sehr kurze Zeit nach dem Ausstrahlen des ersten Lichtimpulses auszustrahlen.

Claims

1. Entfernungsmeßverfahren des "Flugzeit"-Typs, um den Abstand eines Objekts zu messen mittels einer optoelektronischen Kette, die eine Hin-und-zurück-Zeit eines in Richtung des Objekts ausgestrahlten Lichtimpulses messen kann, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

einen ersten Schritt, um die Hin-und-zurück-Zeit zu messen,

einen zweiten Schritt, um eine Ansprechzeit der optoelektronischen Meßkette zu bestimmen,

einen dritten Schritt des Subtrahierens der Ansprechzeit von der gemessenen Hin-und-zurück-Zeit, um eine korrigierte Zeit zu erhalten,

einen vierten Schritt, um den gesuchten Abstand aufgrund der korrigierten Zeit zu erhalten,

wobei die Bestimmung der Ansprechzeit unter Empfangsleistungsbedingungen durchgeführt wird, die mit denen der Hin-und-zurück- Zeit-Messung identisch sind, und das Verfahren derart ist, daß der erste Schritt die folgenden Schritte umfaßt:

a) Ausstrahlen eines ersten Lichtimpulses in Richtung des Objekts, dessen Abstand zu bestimmen ist, und simultanes Auslösen der Zeitmeßeinrichtungen (36),

b) Detektieren eines durch das Objekt reflektierten Lichtimpulses mit Hilfe von Detektionseinrichtungen (20, 22),

c) Betätigen von Stopp-Steuereinrichtungen der besagten Zeitmeßeinrichtungen (36) nach erfolgter Detektion in Schritt b), und daß der zweite Schritt des Bestimmens einer Ansprechzeit der Meßkette, welche die Detektionseinrichtungen (20, 22), die Zeitmeßeinrichtungen (36) und die Stopp-Steuereinrichtungen (34) enthält, die folgenden Schritte umfaßt:

d) Ausstrahlen eines zweiten Lichtimpulses und, simultan, Auslösen der Zeitmeßeinrichtungen (36), und

e) Detektieren des zweiten Lichtimpulses mit Hilfe der Detektionseinrichtungen (20, 22),

f) Betätigen der genannten Stopp-Steuereinrichtungen der Zeitmeßeinrichtungen (36), so daß die durchgeführte Messung der Ansprechzeit der Meßkette entspricht,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es außerdem die folgenden Schritte umfaßt:

das Messen des durch das Objekt reflektierten Lichtimpulses bei der Detektion des ersten Lichtimpulses,

die Regelung der Leistung des zweiten Lichtimpulses in Abhängigkeit von der Leistung des reflektierten Lichtimpulses, um bei der Detektion des zweiten Lichtimpulses ein gleiches Detektionsniveau zu erhalten, wie das, welches man erhält bei der Detektion des durch das Objekt reflektierten Lichtimpulses.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtimpuls weniger als 100 Nikrosekunden nach dem ersten Lichtimpuls ausgestrahlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtimpuls weniger als 5 Mikrosekunden nach dem ersten Lichtimpuls ausgestrahlt wird, um auf dem Gebiet der mobilen Robotik den Abstand des Objekts zu bestimmen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des zweiten Lichtimpulses geregelt wird mittels einer Tabelle, die gebildet wird im Laufe von vorausgehenden Versuchen, ein für allemal gemacht, daß die Tabelle in der Meßkette abgespeichert wird und den Wert Pe2 der Leistung des zweiten Lichtimpulses in Abhängigkeit von dem Wert Pr1 der durch die Kette empfangenen Lichtleistung liefert, nach Austrahlung des ersten Lichtimpulses, so daß der Wert Pr2 der durch die Kette nach Ausstrahlung des zweiten Lichtimpulses empfangenen Lichtleistung gleich Pn ist.

5. Entfernungsmeßvorrichtung des "Flugzeit"-Typs zum Bestimmen des Abstands eines Objekts und zum Anwenden des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend:

Emissionseinrichtungen (10), die vorgesehen sind, Lichtimpulse auszustrahlen und die bei jedem ausgestrahlten Lichtimpuls an einem Ausgang ein Auslösesignal liefern,

erste Detektionseinrichtungen (20),

Stopp-Steuereinrichtungen (34), die an einem mit besagten Detektionseinrichtungen verbundenen Ausgang ein Stopp-Signal liefern,

Zeitmeßeinrichtungen (36), durch einen Eingang verbunden mit besagtem, zum Ausstrahlen der Lichtimpulse vorgesehenen Ausgang der Einrichtungen (10), und durch einen anderen Eingang mit besagtem Ausgang der Stopp-Steuereinrichtungen (34), wobei diese Zeitmeßeinrichtungen (36) auf einem Ausgang ein Signal liefern, das eine zwischen der Auslösung und dem Stopp gemessene Zeitdauer darstellt,

Verarbeitungseinrichtungen (44), durch einen Eingang verbunden mit dem Ausgang der Zeitmeßeinrichtungen (36), wobei diese Verarbeitungseinrichtungen (44) wenigstens fähig sind, durch die Zeitmeßeinrichtungen (36) durchgeführte Messungen zu speichern, diese Messungen voneinander zu subtrahieren und ausgehend von einer Zeitmessung einen Abstand zu bestimmen, um

(a) eine Hin-und-zurück-Zeit eines ersten Lichtimpulses zu messen, ausgestrahlt durch die Emissioneinrichtungen (10) in Richtung Objekt, wobei ein durch das Objekt reflektierter Lichtimpuls durch die ersten Detektionseinrichtungen (20) detektiert wird,

(b) eine Antwortzeit der Vorrichtung zu bestimmen mittels eines zweiten Lichtimpulses, ausgestrahlt durch die Emissionseinrichtungen (10) und detektiert durch die zweiten Detektionseinrichtungen (22),

(c) die gesuchte Distanz mittels der korrigierten Zeit zu berechnen,

dabei ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sie ausserdem umfaßt: zweite Detektionseinrichtungen (22), einen Umschalter (32), der entweder die ersten Detektionseinrichtungen (20) oder die zweiten Detektionseinrichtungen (22) mit einem Eingang der Stopp-Steuereinrichtungen (34) verbindet, und Leistungsmeßeinrichtungen (46), einerseits verbunden mit dem Umschalter (32) und andrerseits, am Ausgang, mit einem Eingang der Verarbeitungseinrichtungen (44), wobei diese Verarbeitungseinrichtungen (44) fähig sind, in Verbindung mit der Leistungsmessung ein Leistungssollwertsignal an einem Ausgang zu liefern, der verbunden ist mit einem Eingang der zum Ausstrahlen der Lichtimpulse vorgesehenen Einrichtungen (10).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (20) und die zweiten Detektionseinrichtungen jeweils eine erste Photodiode (26) und eine zweite Photodiode (28) umfassen, und dadurch, daß diese Photodioden (26, 28) identisch sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Detektionseinrichtungen (22) ein Mittel (30) umfassen, das einen bestimmten Prozentsatz von jedem Lichtimpuls auffangen kann, der durch die zum Ausstrahlen von Lichtimpulsen vorgesehenen Einrichtungen (10) geliefert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Auffangen eines bestimmten Prozentsatzes von jedem Lichtimpuls befähigte Mittel eine Lichtleitfaser (30) ist.