DE767255C

DE767255C - Anordnung zur Entfernungsmessung nach der Impulsreflexionsmethode

Info

Publication number: DE767255C
Application number: DEL97589D
Authority: DE
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1935-11-27
Filing date: 1935-11-27
Publication date: 1952-04-15

Description

Anordnung zur Entfernungsmessung nach der Impulsreflexionsmethode Es ist bekannt, zur Messung der Entfernung von einem Sender periodisch kurze Impulse auszusenden, die von dem entfernten Gegenstand refleltfert werden und dann auf einen neben dem Sender aufgestellten Empfänger gelangen. Es ist bei dieser Methode notwendig, besonderte Maßnahmen zu ftefien, um zu verhindern, daß der Empfänger durch den gegenüber dem schwachen Empfangsimpuls viel stärkeren Saenderimpuls außer Wirksamkeit gesetzt wird. Das Zweckmäßigste ist daher, den Senderimpuls in bekannter Weise gleichzeitig zur Sperrung des Empfängers während der Sendezeiten zu benutzen. Zur Erzeugung der Steuerimpulse ist u. a. die Verwendung eines schwingenden Lichtstrahles gebräuchlich, der periodisch-kurzzeitig eine mit schmaler Blende versehene Photozelle erregt. Auch zur laufzeitabhängigen Aufzeichnung der Meß Impulse wird zuweilen mit einem rhythmisch bewegten Lichtstrahl gearbeitet.
Gegenstand der Ertindung ist eine Anordnung zur Entfernungsmessung mittels reflektierter Impulse, bei welcher der der zeitabhängigen Impulsaufzeichnung dienende Lichtstrahl über eine Photozelle zur Auslösung von impulsen zur Steuerung des Senders und gleichzeitigen Sperrung des Empfängers mit herangezogen ist. Es wird hierdurch Sender-Empfänger-Steuerung und Laufzeitanzeige in vereinfachender Weise zusammengefaßt und eine zwangsläufige Synchronisierung erreicht. Die Verwendung einer Braunschen Röhre gehört nicht zum Schutzbegehren, In der Abbildung ist eine beispielsweise Anordnung zur Durchführung des Erfindungsgedankens gezeigt, Mit L ist cine Lichtquelle bezeichnet, deren Lichtpunkt mit Hilfe einer Optik o auf der Mattscheibe M abgebildet wird. In den Strahlengang ist ein schwingender Spiegel S' od. dgl, eingeschaltet, der dafür sorgt, daß auf der mactscheibe beispielsweise ein horizontaler Strich entstcht, Wie der Rücklauf des Lichtstrahles erfolgt, ob etwa in Form ciner Ellipse, ist helanglos, Dar Lichtstrahl trifft bei sceiner Bewegung auf eine ganz schmale Photozelle P bzw, aut einen Spalt, der vor einer Photozelle angeordnet ist. Durch den Photozellenstrom wird die Steuerung des Senders bzw. die Sperrung des Empfängers bewirkt, wie dies weiter unten noch im einzelnen angegeben werdan wird, lrgendeine in der Abllildung nicht näher dargestellte Ablenkvorrichtung sorgt weitarhin dafür, daß der Lichtstrahl auf der Mattscheibe eine Zacke auf dem Strich beschreibt, sobald das Echo zurückkehrt, Im Kreis der Photozelle P liegen zwei Widerstände R', R", Der Sender ist in der Abbildung nur schematisch gezeichnet und mit H bezeichnet, Es ist dies ein Dezimeterwellensender, der, wie aus der Abbildung ersichtlich, mit Hilfe eines in Art der Heising-Schaltung geschalteten Rohres M' getastet wird. An dem Widerstand R" wird eine Teilspannung abgenommen zur Sperrung des cbenfalls nur schematisch dargestellten Fmpfängers E, in dem Augenblick, in dem ein Impuls ausgesandt wird, Die Arheitsweise der Anordnung ist nun die folgende ; Beim Überstreichen des Lichtstrahles über die Photozelle entsteht kurzzeitig, und zwar bestimmt durch die Breite der Photozelle bzw. des Spaltes und durch die Geschwindigkeit, mit welcher der Lichtstrahl hinwegstreicht, ein mehr oder weniger lang dauernder Photozellenimpuls, Dieser kurzzeitige Spannungsstoß wird als Impuls verwendet, einerseits zur Steuerung des Senders (Spannung, die an R' + R" abgenommen wird). andererseits zur Sperrung des Empfängers E (Spannung. die an R" abgenommen wird). Auf eine, wie schon erwähut, nicht dargestellte Anordnung zur Ablznkung des Lichtstrahles wirkt der vom Empfänger aufgenommene, vom fernen Gegenstand reflektierte Impuls ein, Durch diese Impulse entsteht auf der vom Lichtstrahl geschriebenen Bahn (Strich) eine Markierung, z. B. in Form einer Zacke. Es kann aber auch eme Markierung in anderer Weise erfolgen, z. B, durch ænderung der Intensität, Aus dem Abstand dieser Markierung von der Photozelle kann direkt auf die Laufzeit des Impulses geschlossen werden.
An Stelle einer Maßstabskala, an der die Entifernung abgelesen wird, kann auch die Schreibgeschwindigkeit des Lichtstrahles und damit die Impulsfolgefrequenz in meßbarer Weise derart eingestellt werden, daß der reflektierte lmpuls in vorgegebener zeitlicher Lage erscheint, Wegen der zwangsläufigen Synchronisierung von Impulssendung und Aufzeichnung ist eine solche Meßauswertung besonders einfach durchführbar.
Um die Breite der Impulse besser verändern zu können, d. h. beliebig enstellen zu können, ist es vorteilhaft, dem Spalt vor der Photozelle nicht an allen Stellen die gleiche Breite zu geben, sondern die Begrenzungskanten schief zueinander, etwa in Dreiecksform auszubilden und die Lichtstrahlbewegung entsprechend zu verschieben, Die Breite der lmpulse ist dann nicht nur von der Schreibgeschwindigkeit abhängig, sondern auch davon, an welcher Stelle der Spalt überstrichen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Anordnung zur Entfernungsmessung mittels reflektierter lmpulse, dadurch gekennzeichnet, daß der der zeitabhängigen Impulsaufzeichnung dienende Lichtstrahl über eine Photozelle zur Auslösung von lmpulsen zur Steuerung des Senders und gleichzeitigen Sperrung des Empfängers mit herangezo en ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vor der Photozelle befindliche spalt zueinander schiefe Begrenzungskanten besitzt. die die Einstellung der Impulsdauer an Hand einer Verschiebung der Lichtstrahlbewegung ermöglïchen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibgeschwindigkeit des Lichtstrahls und damit die Impulsfolgefrequenz in meßbarer Weise der5art einstellbar sind, daß der reflektierte Impuls in vorgegebener zeitlicher Lage erscheint.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Französische Patentschrift Nr. 577 629; W White, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, Bd. 27, 1930-31, S. 445 bis 50, insbesondere Abb. I auf S. 446; Bertmer und Wells, Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Bd. 22, 1934, S. II02 ff. Insbesondere S. 1105 und 1106.