JP2000506971A - 電子距離測定器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は標識に対して大気を通る伝播時間測定により距離を測定するための方法および装置に関する。測定光信号が標識に向けて発信されそして標識により反射された光パルスが受信される。距離測定は粗測定手順と精密測定手順とを含む。粗測定手順の間、少なくとも一つの時間点（この時間点後に標識からの測定信号が現れることが期待される）が固定される。精密測定手順の間、複数の測定が遂行される。精密測定手順の間の信号情報収集は粗測定の間に固定された時間点の後の適合時間スペースにおいて生じる。好ましくは粗測定手順の間の測定は一つまたは二、三の測定パルスで行い、かつ精密測定手順の間の測定は複数の測定光パルスで行う。そして光パルスは粗測定手順の間は精密測定手順の間の測定光パルスよりも高い光強度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 電子距離測定器具 本発明は請求項１の前段に述べられているタイプの距離測定装置に関する。 技術の状態 長い間、市場には遠い標識へ同じ径路に沿って光パルスを大気を通して発信し そして受信することにより、及び、標識へ送られそれにより反射された外部受信 光パルスとその器具の内部径路上を移動した内部光パルスとの間の差に基づいて 標識までの距離を計算することにより作動する一般に二つのタイプの距離測定装 置がある。第一のタイプによると、パルススペースとして基本的に同じパルス長 を有する外部と内部の交番信号間の位相差が調査される。他のタイプによると短 い光パルスの発信とその受信との間の時間が測定される。本発明は後者のタイプ の距離測定装置に関する。 関連技術の説明 普通、このタイプの距離計は発信されたものと受信された信号パルスとの間の 伝播時間を測定をする比較器を測定チャンネルに有している。このようなものの 一つが例えばＥＰ−Ａ−４７５３２６に記述されている。比較器におけるトリガ ー点と遅延は、パルスが矩形でなく無視できない立ち上がり時間を有するので、 受信信号パルスの入力の大きさに常に部分的に依存する。かかる誤りは除去され るべきである。 標識から受け取ったパルスが比較器で検出されるならば、そのとき、各パルス についての信号−ノイズ比は純粋なノイズによる偽トリガー動作を排除するのに 十分に高いはずである。この条件はその器具の範囲を決める。使用された光源が レーザまたは光ダイオードであるならば、そのときは、レーザに基づく器具のた めの安全分類に従って、それは過剰の出力であってはならずあるいは単位時間あ たり過剰出力の放射線を出してはならない。 正確な伝播時間の測定をなすために様々な諸技術が使用されている。共通の方 法は高い振動数のクロックからのクロック・パルスの計数を通しての粗い測定を なすことである。しかしながら、その分解能は手頃なクロック周波数では十分で はなく、そのため測定は補間法で補われる。かかる距離測定装置はＵＳ−Ａ−４ ６２０７００に記述されている。このタイプの距離測定装置は位置決定において 非線形性により手間どらせられるのである。 本発明の目的 本発明の目的は標識へ向かいそしてそこから戻る光パルスの伝播時間を正確に かつ信頼できる方法で測定する伝播時間測定タイプの距離測定を提供することで ある。 本発明の他の目的は単位時間当りの放射線に関するレーザに基づく器具のため の安全性制御に適合するようになされしかも迅速にして同時に正確な距離評価と 長い範囲を与える距離測定器具を提供することである。 本発明の他の目的は測定チャンネルに比較器を有しない伝播時間測定タイプの 距離測定器具を提供することである。 本発明の他の目的は標識の位置決定における非線形性を有さない伝播時間測定 タイプの距離測定器具を提供することである。 他の目的は比較的に弱い光源で作動しうる良好な分解能の伝播時間測定タイプ の距離測定器具を提供することである。他の目的は長い範囲を高精度と組み合わ せる距離測定器具を提供することである。 更なる目的はプリズムなしにまたはプリズムへ向けることなく標識からの直接 反射を測定できかつ可視レーザあるいはＩＲレーザで測定できる距離測定装置を 提供することである。 上述の目的のほとんどは請求項１に述べられた特徴を有する距離測定装置で満 たされる。本発明の更なる特徴および更なる展開は他の請求項から明らかである 。 本発明により、伝播時間測定による大気を通しての距離を測定するための方法 および装置が提供され、そこでは、測定光信号が標識に向かって発信されそして 標識により反射された測定光信号が受信されそして距離測定は粗測定手順と精密 測定手順とを含んでいる。粗測定手順の間の測定は標識から反射されたパルスに 対する時間位置を見つけるために一つまたは数個の測定パルスで行い、そして精 密測定手順の間の測定は粗測定手順の間よりも顕著に多い幾つかの測定光パルス で行い、そこでは、反射されたパルスのインスーパーインポージング（imsuperi nposing）が粗測定手順の間に得られた時間位置のまわりに行われる。好ましく は粗測定手順の間の測定光パルスは精密測定手順の間の測定光パルスよりも高い 光強度を有する。 粗測定の後、精密測定のための測定時間の期間は好ましくは測定時間領域を形 成する測定時間間隔の一つの内に完全に受信パルスが入るように設定される。粗 測定パルスは、比較的長い時間の間単独（あるいはわずか数個）であるので、比 較的大きな光強度を有しうる。本発明によるシステムにおいて、パルスを有する 測定時間領域内の多くの信号は距離を精密に決めるためにそれらの平均値が計算 可能である。このようにして、精密測定の間の各発信光パルスは、戻り光パルス が各受信光パルスのバックグランド・ノイズにおいて消えるような低い光強度を 有しうる。信号−ノイズ比は、しかしながら、受信測定光パルスの数の根で増大 する。レーザに基づく器具のための安全規格が良好なマージンで達成されうる。 迅速測定時間の故に、信号は好ましくはそれ自身の貯蔵ユニットにおいて各々 貯蔵され、その後、平均値計算およびノイズ弁別が行われる。この特徴は、次い で、器具に対して相応する大きな範囲を与える。 図面の簡単な説明 本発明は添付の図面を参照して一層綿密に以下に記述される。 図１Ａ−１Ｃは本発明の概念の実施例が図示される助けとなる概略的時間ダイ ヤグラムを示す。 図２Ａ，２Ｂは本発明の他の実施例を図示するための時間ダイヤグラムを示す 。 図３は本発明による装置の第一の実施例のブロック・ダイヤグラムを示す。 図４は本発明による装置の第二の実施例のブロック・ダイヤグラムを示す。 図５は本発明による装置の第三の実施例のブロック・ダイヤグラムを示す。 図６は本発明による装置の第四の実施例のブロツク・ダイヤグラムを示す。 図面の詳細な説明 図１Ａ−１Ｃに図示される如く本発明の原理は伝播時間指示で距離の電子的測 定の間、粗測定手順が第１に行われ、そこでは、図１Ａから明らかである通り、 ｔ１からｔｗの大きな測定時間間隔が形成され得、これは時間を含み、これは距 離測定器具から出て標識に向かって伝播し、それにより反射されそしてその器具 により受信される測定光パルスに対する予期された伝播時間よりも長く選択され ることが好ましい。 好ましくは器具により生ぜしめられた光パルスは測定光パルス部と内部光パル ス部とに分割される。同じ測定チャンネルが“外部測定”すなわち光パルスを距 離標識へ発信しそしてそこからの光パルスを受信することのために、およびその 器具における内部測定ループにおける“較正測定”のために使用されるはずであ る。同じ光パルスが、これらの測定のために使用されそしてリアルタイムにおい て時間差の真の測定を得るために同じ受信器により受信される。 粗測定手順は最初の瞬間において距離自身の粗測定を与えることを意図されて おらず内部と外部の測定パルスが測定時間領域内のどこで終わるかの粗い評価を 意図されている。指示された測定パルス間の距離は、可能な導入遅延に対する修 正で、標識までの距離の粗い評価を与える。 測定時間領域が反射された測定パルスが到達することが予期されうる測定時間 間隔選択における時間のまわりに設定されるか、又は少なくともこのための開始 点が反射測定パルスが到達すると考えられうる時間領域に対し設定される。その 後、多数の精密測定が行われる。標識から反射されたパルスの到達のためのおお よその時間間隔が粗測定後に知れるので、精密測定は一層低い光強度で、かつ粗 測定手順の間よりも顕著に多い、例えば１００と１０００００の、測定パルスで 行うことができる。 標識から受けた到達光パルスＬｒが測定時間領域Ｗｒにおいて現れるように測 定時間領域Ｗｒがいかに置かれるかが、粗測定により、粗測定の後に計算される 。受けた内部測定パルス遅れは測定から測定まで同じである可能性が大きい。そ れ故、受け取った内部測定パルスが開始から既にその領域内に到達するために必 要なだけ領域を遅延することに一致すべく、開始からこの時間が比較的良好に決 定されうる。内部測定パルスがその測定時間領域においてどれほど移動されるか の指示はその後に、以下に述べられる態様で行われる。 粗測定が単一で比較的強力なパルスで行われるならば、その時、外部測定パル スが到達した測定時間領域を得るために計算がなされ、そしてまた外部測定パル スがこの領域の中央におおよそ置かれるようにこの測定時間領域の適当な第１シ フトが行われる。この計算は計算ユニット、好ましくはコンピュータにより行わ れる。これは特に図３に関連して一層詳細に述べられる。 一実施例によれば、外部および内部測定パルスに対する両測定時間領域の精密 な配置変位が遂行される。しかし、外部測定パルスに対する精密設立を単に遂行 することは一層簡潔な、幾分かは精確でない器具に対する本発明の範囲内にある 。 精密な設定の間、信号パルスがそれらの測定領域内にどれ程ゆがんで到達した か、そして測定領域が、好ましくは測定信号パルスができるだけ対称的に測定時 間領域の中心のまわりに到達するように、しかし少なくとも測定パルスがその測 定領域内に完全に到達するようにどれ程変位されるべきかが調査される。これは 図１Ｂにおいて図示されており、内部光パルスＬｅに対する測定時間領域Ｗｅ’ の変位はΔｔ１であり、外部光パルスに対する測定時間領域Ｗｒ’はΔｔ２であ る。幾つかの精密測定間隔は最適の設置が達成されるまで測定時間領域の徐々の 変位で企てられうる。しかし、完全に最適な設置を得ることは必ずしも必要では ないが、測定時間領域内に完全にあるパルスを伴って測定時間領域が配置される とき、測定時間間隔内に位置する測定時間領域およびその測定時間間隔内に位置 するそれぞれのパルスに基づいて測定径路の計算がなされる。 粗測定が異なる諸方法で遂行されうること、およびこれらの図３−６に関連し た以下の記述は適当な実施例として述べられるということに注意すべきである。 各精密測定操作の間、好ましくは多数の測定パルスが発信される。各測定の結 果が貯蔵され、そして加算又は平均値を計算することによるというような、測定 結果の組み合わせはその後に行われる。これは各受け取られた測定信号の一定の 処理の前あるいは後のいずれかで行いうる。 図１Ｃに示される如き一実施例による精密測定の間の領域の各変位の前に、受 け取られた測定時間領域Ｗｅ’とＷｒ’の各々に対して、時間依存信号を作り出 すことができ、これは好ましくは意図された測定時間領域の中間においてゼロ点 を通過する。この時間依存信号はランプ信号（ramp signal）であることができ るが、９０°に開始を有する半正弦波の如きゆるやかに曲がった端を有する信号 、又は、ゼロ線と平行に開始しかつ終わり、そしてその間に立ち上がりまたは落 ちる信号であってもよい。別のものでは、信号の形状は例えば短いランプ信号ま たは測定時間領域の長さよりもはるかに短い周期の弯曲信号の周期である。時間 依存信号は意図された測定時間周期の間に受け取られた測定信号パルスで掛け算 される。掛け算された測定信号パルスは測定時間領域にわたって積分される。こ の領域は、時間決定信号により掛け算されかつ測定時間領域にわたって積分され た信号が予め定められた変動内でゼロに近づくようになるまで、一つの測定機会 においてかあるいは諸測定機会の間に徐々にシフトされる。これは図１Ｃにおい て右に図示されており、そこではランプ信号と受け取られたパルスとからなる組 み合わせ信号が積分される前に示されている。 標識までの距離は、それで、測定信号間隔内での変位した測定時間領域間の時 間的距離の知識とこの中の諸パルスの長さの計算（これは測定時間領域にわたる 積分の間に得られるゼロからの残余差に依存する）とを通して計算可能である。 他の実施例に従って、精密測定の間、反射されたパルスが受け取られる時間の 間に適当な回数、サンプリングが生じる。サンプリング法は粗測定の間に得られ た反射パルスに対して予期された開始点において開始されうる。少なくとも二つ の、好ましくはそれより多くの、サンプリングが各パルスの間に発生するであろ う。 光源が発信するパルスの形は十分な精確さで安定しているとは考えられず、温 度や光源の他のパラメータで変動していることが予期されうる。第１に述べた実 施例によると、これは全パルスの様子を量る測定信号を生ぜしめることで処理さ れる。デジタル方法においては、サンプリングは大きな困難さと費用とに十分緊 密に関連する。この実施例によると、パルスの弯曲形状は図２Ａに示されている 内部パルス上の較正方法において代わりに決定される。これは遷移的に安定であ り、高い信号ノイズ比を有し、そのため、一層緊密なサンプリングが測定シリー ズにおける異なる諸測定の間のサンプリング点の時間変位を通して行われうる。 その後、測定パルスの位置は、各々受け取られた測定パルスの間の二、三のサン プルに基づきかつ較正から得たパルス形の知識で、決定される（図２Ｂに示され ている）。図２Ａおよび２Ｂから明白であるように、内部パルス、較正パルスの サンプリングは各測定パルスの引き続くサンプリングよりも顕著に緊密に遂行さ れる。 測定パルスの検出での他の困難さは標識から受け取った信号の振幅が、例えば 、大気における乱れの故に、非常に大きく変動するということである。これが受 け取られた反射測定パルスのパルス形状に誤った情報を与えないようにするため には、少なくとも二つの、好ましくはそれより多くの、異なる時間位置でのサン プリングが並行して、すなわち同じパルス上で、生じることが重要である。並行 なサンプリングの間の時間距離はパルスの長さを参照して選択される。すべての パルスに対して貯蔵されたサンプル値の積分後に、弯曲形状適合と好ましくは振 幅適合も生じる。サンプリングに対する時間点の変位は出来るだけ良好な信号ノ イズ比が得られるように選ばれるべきである。 第１の実施例 第１の実施例が図３に示されている。ここに示された器具はアナログ信号で作 動する。周波数ｆ１を有するパルス信号が発振器１において発生する。それは比 較的高い周波数、例えば２５Ｍｈｚを有するマスター発振器である。周波数ｆ１ は、周波数ｆ２＝ｆ１／ｍを有する信号ｆ２が形成されるように、ｍで周波数分 割される（ｍは整数である）。 大気中を標識に向けて出された光パルスが標識により反射されそして次のパル スが出されるまでに受け取られることができるように周波数ｆ２は選ばれる。も しｍが比較的に高く選ばれ、例えば５１０であるならば、おおよそ４９ｋＨｚの 繰り返し周波数ｆ２が得られる。これはおおよそ３ｋｍの分解能に相当する。も し、任意の個々の場合における距離が一層長いならば、別の測定領域をこのよう にして達成すべく周波数分割器２をｍに対して他の値に制御する可能性が存在す る。 ｆ２における信号パルスはパルススペースに関連して極度に短い。信号パルス ｆ２はＩＲまたは可視波長領域内の放射線のレーザを好ましくは含む発信器３に おける光源の変調を与える。発信ビームの発散は、良好な測定精度と反射されて 器具に向かって戻される大量の測定ビームを得るために、小さくて例えばミリｒ ａｄ（mrad）の数部である。しかし、これらの特性は本発明の概念に対する制限 であるとはみなされない。 変調信号はそれを内部部分と外部部分とに分割するビーム分割器４へと発信器 ３により出される。正確な矩形を有する光パルスは得られず、それらは図１Ａ− １Ｃおよび図２Ａと２Ｂに示されるベル形を有する。 ビーム分割器４からの光信号の一部は器具内の内部径路を通って光受信器５へ 伝播し、信号パルスＬｅ（図１Ａ）を形成する。他の部分は標識物体上の反射器 に向かって出され、反射器により反射されて距離測定装置の受信器５へ戻され、 そこでそれは信号パルスＬｒ（図１Ａ）として受け取られる。 （例えば外部ビームに一定の遅延を与える巻かれた光ファイバーからなる）遅 延ユニット６が外部チャンネルに適切に置かれる。遅延ユニットにおける光ファ イバーの長さは例えば５乃至２０メートルであり、発信器または受信器の光学装 置に連結して配置できる。このような遅延の背後にある意味は標識から受け取る パルスが内部チャンネルから受け取った信号の後に明確に到達することを確実に することである。 受信器５は好ましくは、このタイプの器具において一般的である如く、光学的 帯域フィルタを備え、これは受信器の検出器に、使用されたレーザ発信器に対す る波長のまわりの狭い通過帯域を有する光に反応することのみを、主に許容する 。 周波数分割器２からのパルス繰り返し周波数は４９ｋＨｚ程度であるようにそ の後に選択されうる。この信号はレーザへ行き、それぞれデジタル制御の遅延ユ ニットへ行き、更にまた、複数の内部回路へ、これらのための開始時間を設定す るために、行く。短い測定パルスはレーザから送られる。これは一部はビームの ための内部チャンネルを通って受信器５へ直接に行き、受信器５は開始パルスＬ ｅを検出し、一部は発信器の光学装置を通って外へ出てプリズムを介して受信器 の光学装置と受信器へ行き、受信器において停止パルスＬｒが検出される。従っ て、二つのパルスは送られた各光パルスに対して受信器から来て、第１のものは 開始パルスと呼ばれ、第２のものは停止パルスと呼ばれる。停止パルスの時間的 位置（および出来れば開始パルスの時間的位置も）は、外部測定パルスが終わる 測定時間領域に対するおおよその位置をこのようにして計算できるように、粗測 定手順の間に測定される。遅延はこれらのパルスをなお更に時間において分離す る。距離測定装置の最終的結果の後ほどの計算の間、導入された遅延のための補 償が生じることは注意されるべきである。 図３に示された実施例におけるパルスＬｅおよびＬｒが周波数分割器２からの 信号で粗測定時間間隔を開く粗測定回路７へ供給される。 粗測定のための別の諸方法が考えられうる。図３において図示された方法は、 ノイズを弁別除去すべく設定された弁別レベルを明らかにそれが越える程に高い 復帰パルスを与える光強度で標識に向けて単一の光パルスが粗測定のために発信 されるというものである。このようにして、測定領域Ｗｒのための時間位置は直 接決定されうる。この方法は、これらがパルス列に対するよりも単一パルスに対 して一層高い出力効果を許容するので、レーザ調整にも応じることができる。 それ故、粗測定手順のために発信された光信号パルスのみが、諸信号を予め決 められた参照レベルと比較する比較器が受信信号パルスを検出できるように比較 的に光が強くされた発信信号パルスを有する必要がある。精密測定手順の間、受 け取られた信号パルスの時間位置が比較的正確に決定される。精密測定のための 光パルスは粗測定の間よりも顕著に低い光強度を有する。それらは、もし複数の 精密測定パルスが積分されるならば、もっとも、一般的なノイズ・レベルよりも 下にある。光強度の調節は器具の計算ユニット９により制御される調節ユニット ３００により行われる。 光源の光強度の調節又は出力エネルギーの変化は様々な諸方法で生じうる。一 つの方法は光源としてレーザダイオードを使用することであり、そのための駆動 電流を変える。出力パワーが容易には等しく制御されない他のタイプの光源の使 用の間に他の方法が適用されなければならない。もし、高パルスエネルギーの光 源例えばパルス・マイクロレーザが使用されるならば、精密測定の間、出力エネ ルギーを減衰させるためにビーム径路に減衰装置を置くことができる。この減衰 装置は全体の波長領域にわたって直線的に減衰できる。しかし、もし光源が二、 またはそれ以上の波長を出す光源が使用されると、減衰装置は波長選択的であり 、かくして、それは一つの波長領域あるいは限られた数の波長領域のみを減衰し 、そして、例えば、ただ一つの波長領域を未減衰のままにするか、あるいは単に わずかな量だけ減衰する。 このようにして、粗測定と精密測定とが異なる波長において遂行される。制御 可能なレーザを使用することもまた可能であり、そこでは、一層強力なビームが 要求されるときには幾つかの波長領域が接続でき、弱いビームが要求されるとき は唯一のあるいは二、三の波長領域におけるビームを出すようにレーザは制御さ れる。他の可能性は粗測定とそれぞれの精密測定とに対して二つの異なる光源を 用いることである。 図３に示された粗測定手順において、極端に高いクロック周波数ｆ５、例えば １００Ｍｈｚ、を有するクロック８が使用され、回路７における計算器（図示せ ず）がクロック制御される。この計算器は周波数分割器２から得られるデジタル 化された参照パルスにより開始される。計算器は開始パルスＬｅ及び停止パルス Ｌｒの受け取りの間、停止する。１００Ｍｈｚのクロック周波数では、１．５メ ートルに相当する１０ナノ秒の分解能が達成される。粗測定の結果は計算ユニッ ト９により、好ましくは器具の制御プロセッサーにより遂行され、受け取られた 情報から粗い距離を計算し、そしてそれにより粗測定器間の間に測定時間領域の 時間的位置を計算する。 図１Ａに示されている通り、粗測定時間手順自体の直後は、たいていの場合、 停止パルスは非対称である。すなわち、その測定時間領域の中間にない。その後 、測定時間領域が測定時間間隔内で動かされて、指示された信号パルスが（図１ Ｂに図示されている如く）その信号時間領域内に完全に位置する。 示されたケースにおいては、測定時間領域Ｗｅは時間Δｔ１だけ後方へ動かさ れ、そして測定時間領域ＷｒはΔｔ２だけ時間において前方へ動かされる。その 領域の位置の調節は以下に一層詳細に記述される段階ｐにおいて遂行することが できる。 計算ユニット９は、従って、先の変位の経験に基づいて開始パルスに対して測 定時間領域の正確に適合された変位を計算し、かつ粗測定に基づいて停止パルス に対して測定時間領域の正確に適合された変位を計算する。上述された通り、開 始パルスに対する第１の測定時間領域の変位は、内部測定径路がほぼ一定である ので各器具に対して比較的良好に決定される。 回路Ｒ１（およびＲ２）の説明 それぞれの測定時間領域の変位は二つの回路において遂行される；それぞれ内 部パルス信号のためのＲ１、外部パルス信号のためのＲ２。一つの回路は内部測 定パルスのための領域の変位を与え、そして他は外部測定パルスのために与える 。各回路Ｒ１，Ｒ２は同じ様に構成されている。それ故、回路Ｒ１のみが記述さ れる。測定が進行している間、回路が互いに機能を交換させることが適切であろ う。このようにして、回路間のありうる要素の変動が均衡されうる。たとえ、こ のことは図示されていなくとも、回路Ｒ１とＲ２を一つの同じ回路にすることが 可能であり、例えば、外部および内部経路を通る精密測定に対して交番的に使用 されるようにすることができる。 計算ユニット９は諸回路中の幾つかの回路要素を制御し、そして諸回路間の交 替はそれらの制御を変える計算ユニットを通じて全く簡単に生じ、系統誤差は除 去される。 回路Ｒ１は計算器１０を含み、これは発振器１に接続されており、段階ｐにお いて計算を与える。高い分解能で領域の変位を与えるのがこれである。発振器１ からの信号を位相シフトするステップの数は計算ユニット９により制御インプッ ト‘予設定Ｒ１１’に与えられる。周波数ｆ３を有する位相変位可能な発振器１ ２は回路Ｒ１内にある。回路Ｒ２における同じタイプの発振器は参照符号１３を 有し周波数ｆ４を有する。 発振器１と１２の出力は異なる周波数ｆ２の出力信号を与える混合器１４に接 続される。位相検出器１６は混合器１４と計算器１０の出力間の位相を検出しそ の制御入力上で発振器１２を位相シフトする。 発振器１２の位相シフト信号は、ゲートとしても役立つ分割器１８においてｎ で分割され、発振器から一周期を通して支給される。この機能はほぼ測定時間領 域内での大きな作業領域を与える。選択は予設定Ｒ１２を介して計算ユニット９ から生じる。その際、ｆ３＝ｎ^*ｆ２、なおｎは整数である。 回路Ｒ１からの出力は時間依存信号のための発生器２０に接続される。これ以 降、発生器はランプ発生器と呼ばれ、信号はたとえ上述のように異なる形状を有 し得てもランプ信号と呼ばれる。 従って、回路Ｒ１はランプ発生器２０へ十分な開始時間を与え、それは測定時 間間隔にわたってランプ信号を出力信号として与え、そのランプは内部ビームパ ルスからの測定領域の中間においてゼロ水準のまわりに対称的に位置することが 好ましい。 適する周波数の例 発振器１は例えば２５Ｍｈｚの周波数ｆ１を有する主発振器である。もし周波 数分割器２における分割数ｍが５１０であるように選択されるならば、そのとき はおおよそ４９ｋＨｚの繰り返し周波数ｆ２が発信測定パルスに対して得られる 。これはおおよそ３ｋｍの分解能に相応する。 ｆ３に対して ｆ１−ｆ３＝±ｆ１／ｐ （１） すなわち ｆ３＝ｆ１（１±１／ｐ） （２） 受信したパルスは信号ｆ３上の同じ位相位置において与えられた距離でもって 常に発生するであろう。このことは、ｆ３がｆ２の倍数でなければならない、す なわちｆ３＝ｎ^*ｆ２かつｆ１＝ｍ^*ｆ２ということを意味する。 その場合、式（２）から次の条件が生じる： ｎ＝ｍ^*（ｐ±１）／ｐ （３） ここにおいて、ｎ，ｍおよびｐは整数である。 例えば、ｎ＝５１２、ｍ＝５１０、そしてｐ＝２５５が選択されよう。 領域の変位 上述の如く、受信信号パルスは発振器１２から周波数ｆ３で信号のｎ（例えば ５１２）周期のいずれにおいても到達する。上述の例示の測定で、一周期はおお よそ６メートルに相応する。 ランプ発生器２０にとって、周期内に受信信号がありかつこの周期にわたって 一つのランプ信号（あるいは他の方法で形成された上昇また降下する信号）を発 生し、ランプ信号が半分ので周期ゼロを通るその周期を選択する必要がある。ラ ンプは次いで掛け算器２２において受信信号パルスＬｅで掛け算される。得られ た信号は測定時間領域の間、積分器２４において積分される。 標識へ向けてのパルス発信は複数の測定周期に対し遂行される。もし積分器が 繰り返されたパルス間でゼロにセットされなければ、そのときは自動的に意図さ れた数の測定パルスの平均値が得られる。 従って、平均値の形成の遂行の方法は測定動作それ自体の間に、ユニット２４ において得られた信号を貯蔵することである。これらはアナログタイプであるこ とができ、平均値の積分と形成はアナログ的に生じうるが信号のデジタル的処理 を行いそして信号をデジタルメモリアレイに貯蔵することも可能である。この場 合、サンプリングがどのようにして遂行されなければならないかは図５と図６に おけるデジタルの実施例に関連して一層綿密に記述される。 積分器２４は比較的に簡単なタイプ、例えばＲＣリンクのみからなるものであ りうるが、そうでなければならないものではない。積分された値はマルチプレク サー３３へ供給される。この場合における回路２０，２２，２４はアナログ的に 作動し、そして積分器２４からのアナログ信号はそれが計算ユニット９へ供給さ れる前にＡ／Ｄコンバータ２６においてアナログデジタル変換を受ける。それ故 、Ａ／Ｄコンバータ２６は、例えば１０バイトの、良好な分解能を有すべきであ る。この信号は測定時間領域内のどこでパルスが以下に一層綿密に明らかになる ような態様で存在するかの情報を計算ユニット９へ与える。 測定時間領域は次に、この内に諸パルスが完全に到達するようにそして好まし くは出来るだけ領域の中間へ近接するように、動かされなければならない。領域 内で一定の非線形性での計算もしなければならず、それ故、パルスが出来るだけ 領域の中間近くに置かれうるならば最良の精度が達成される。非線形性は異なる 時間遅延で、内部チャンネルにおいてパルス時間位置を測定し計算することを通 じて、測定されうる。測定時間領域の変位は発振器１２における周波数ｆ３の位 相をそれによってシフトさせる計算器１０を予設定することを通じて遂行するこ とができる。これは段階ｐ（例えば２５５）で行うことができる。 測定時間領域のシフトで標識に向かうパルス伝達の測定は、積分器２４からの 信号がゼロに近づくまで、繰り返すことができる。 正規化 受信パルスの振幅は当然に掛け算器２２および積分器２４から出る値に影響を 与える。これが測定に悪影響を与えないようにするため、回路Ｒ１からの出力に 接続される更なる一つのチャンネルがある。得られた信号に時間依存信号、例え ばランプ、を掛ける代りに、乗算器２９において定電圧センサー２７から得た時 間独立信号が使用される。これからの出力信号は受信信号パルスのパルス振幅の 測定を与える。ここで第１の積分または平均値の形成が積分器３１における複数 の測定周期の間に先ず遂行される。周期の間に標識に対して繰り返して送りかつ 受ける信号処理は当然に時間依存信号の使用での信号処理に対すると同じように 遂行される。積分器３１からの信号はＡ／Ｄコンバータ２６を介して計算ユニッ ト９へ供給される。 信号依存性を除去するために、計算ユニット９はランプの積分器２４からの値 と定チャンネル積分器３１との間の商を計算する。パルスの位置の振幅独立測定 が得られる。 信号値が、ゼロに関する予め決められた絶対値内に位置するように信号が領域 内に中心づけられるまで、測定時間間隔内で動かされうる。かくして達成された 正または負の残余値は次に、時間目盛り上での信号パルスの位置の余分の調節を 計算するために使用される。 接続された諸チャンネルを持つ回路Ｒ１における参照符号１０，１２，１４， １６，１８，２０，２２，２４，２７，２９，３１の諸素子は、接続された諸チ ャンネルをもつ回路Ｒ２における参照符号１１，１３，１５，１７，１９，２１ ，２３，２５，２８，３０，３２のそれぞれの諸素子と正確に対応する。計算ユ ニット９からの制御信号予設定Ｒ１１およびＲ１２は予設定Ｒ２１と予設定Ｒ２ ２と対応し、これが回路のための制御信号を全く簡単に取り替えることを通じて 回路Ｒ１とＲ２を互いに取り替えることを計算器ユニット９に対して簡単にさせ る。四つの異なるチャンネルからの出力信号は好ましくは異なる時間点において 計算ユニット９へ供給される。それ故、諸チャンネルからの諸信号はそれらがＡ ／Ｄコンバータ２６へ供給される前にマルチプレクサー３３へ接続される。 第２の実施例 図４は図３に対して述べられたものとは違う粗測定を遂行する別の方法を示す 。図３における部品に対して類似の部分は同じ参照符号を受け取り一層詳細には 記述しない。図４において、例えば周波数分割器２からのパルスから開始して受 信信号パルスに対して連続的に増大する時間シフトで捜しつつ、粗測定が複数の 発信粗測定パルスで粗測定手順の間ずっと遂行される。そこでは、チャンネル２ ７，２８が使用され、信号は定数が掛けられる。これらからの出力信号はパルス の振幅の測定である。全測定時間領域にわたって捜すことは必ずしも絶対的に必 要ではないことがしばしばあるということに注意されたい。もし求められている 距離が測定時間間隔内の或る部分の間隔内に入ることを予期されるならば、その ときはこれを調査することが単に必要である。測定パルスの受け取り後の時間領 域は例外的な場合におけるのとは異なり、捜される必要はない。意図しない標識 へ当ってからの反射信号は、このような標識が指示されるということが疑われう る測定時間領域を粗く調査しないで弁別除外されうる。 精密測定のために使用されるのと同じ回路を使用して計算ユニット９の制御下 に粗測定手順が行われるので、クロック発生器８を有する特別な粗測定回路７は 要求されない。粗測定のこの実施例においては、幾つかのパルスが発信されそし て各時間シフトに対して受信信号の加算あるいは平均値形成が生じる。しかし、 光パルスが測定時間間隔内に到達するように精密測定が使用されている間に、測 定時間間隔内に時間領域を粗く置こうと単に試みているので、各時間スロット内 の発信測定パルスの数は、精密測定の例えば１００と１０００００の間よりも顕 著に少ない例えば１０と１００の間である。このようにして、粗測定は一般的な ノイズ水準を超えない信号上にも遂行されうる。 上述の粗測定の諸ケースの組み合わせも考えられる。図３に関連して述べられ た第１のものは、例えば、複数のより小さなパルスで遂行される。 第３の実施例 図５においてブロックダイヤグラムが示されている他の実施例においては、完 全な信号処理はデジタル的に生じるが、信号処理のアルゴリズムは一実施例では 図４におけるブロックダイヤグラムにおいて与えられている機能に対応できる： すなわち、時間依存または時間独立関数での掛け算、積分および正規化である。 ブロック１−６は図３および図４における対応するブロックと同じ形状と機能と を有しうる。フィルタ回路３５はノイズの一部を除去しかつそれをほぼ半分のサ ンプリング周波数に帯域限定するために信号を粗くフィルタする。 受信器５から得た信号はＡ／Ｄコンバータ３６においてアナログ／デジタル変 換され、コンバータはこの場合数＋ＭｈｚそしてＧｈｚ周波数領域に向かって上 がる領域における比較的高いサンプリング周波数でサンプルしなければならない 。サンプルされた信号は好ましくは各々それ自身のメモリアレイまたはそれ自身 のメモリに貯蔵され、直後に、それらは加えられるか平均化される。サンプリン グでの測定時間帯の間の信号の長さは、高サンプリング周波数および大きな数の 測定信号にもかかわらず市場で入手できるメモリがこの貯蔵のために適する程に 十分に短いものである。測定信号のための繰り返し周波数は正しい結果を達成す るために測定信号の測定および貯蔵の直後に現在の技術での平均化が生じるよう に高いものである。 制御ユニット３４は中間記憶装置３７を有しかつ図３および図４に関連して述 べられた作動の態様をシミュレートするソフトウエアを備えている。例えば粗測 定手順は図４に関連して述べられている通り使用されうる。これにより粗測定３ ８は、容易に理解されうる通り、制御ユニット３４の一部に似る。 この実施例においては、修正はアナログの場合に適用するものに関連して考え られうる。例えば、受信器から受け取った複数のＡ／Ｄ変換された信号の平均値 の形成は、図３および図４における積分器２４，２５，３１および３２における 加算および積分に完全にまたは部分的に置き換えうる時間独立信号および時間依 存信号で掛け算する前に、行うことができる。受け取った測定信号を掛け算する ための上述したものとは違う他のタイプの時間依存信号、例えば測定時間領域の 長さの所定の部分の間に正と負の値で交番する純粋矩形信号、がデジタル応用に おいて使用されうる。この部分は好ましくは正および負の部分の等しい値をもつ 領域の長さの半分である。しかしながら、非対称的にゼロ通過を置くこともでき る。時間依存信号の非対称的ゼロ通過を有するこの特徴はアナログの場合に対し ても適用できる。 第４の実施例 更に他の実施例が図６に示されており、これは図２Ａおよび２Ｂに示されたも のに基づくものである。この実施例は好ましいものである。粗測定は増大された 光強度の一つまたは二、三のパルスで遂行される。制御ユニット４１は発信器３ に接続された調節ユニット３００において発信器３から発信された測定パルス毎 の光エネルギを高く調節することにより粗測定を開始する。 もし、受信されたパルスの振幅がそれらを容易に検知できるほど十分高いと、 そのときは検知されたパルスの時間位置は粗測定回路４２において直接検知され そして反射光パルスの始まりのための少なくとも一つの考えられうる時間点を決 める制御ユニット４１へ供給される。一つの第１の強いパルス（または二、三の パルス）を通じて、測定時間領域の粗い位置の即時決定を達成するために後者の 場合のための信号条件を満たすことができる。この場合における測定時間領域は 時間遅れ連鎖の長さにより与えられ、一方で、その位置は制御ユニット４１によ り制御された時間遅延回路４３および４４により決められる。 もし、受け取られたパルスの振幅がこの方法のために十分に高くないならば、 第２実施例について述べられたものと等価である方法が適用される。実際の実施 例において、振幅情報は以下に述べられるものに従って値をサンプリングするこ とにより直接に与えられる。 その後、精密測定手順が開始する。それで、制御ユニットは、調節ユニット３ ００を介して、発信器３の光強度を低い値へ調節する。粗および精密測定手順の 両方の間に発信される測定パルスの数を制御するのは制御ユニット４１である。 較正方法が遂行され、複数の測定の間のサンプリングの瞬間の精密なシフトの 間に良好にして信頼できる信号対ノイズ関係を有する内部回路を介しての器具参 照パルスがサンプルされるので、全体に見て、図２Ａから明白である通り、パル スの緊密なサンプリングが達成される。全ての測定の間に同時に内部および外部 パルスが得られるので、好ましくは二つの異なるチャンネルにおいて平行（互い に直列ではない）して遠隔の標識により反射された光パルスのための較正方法お よび測定方法が生じるということに注意されたい。 図６において、内部ビーム径路のための制御ユニット４１により制御されたシ フト回路４３の制御の間のホールド回路Ｓ／Ｈ１−Ｓ／Ｈ４および外部ビーム径 路のための制御ユニット１により制御されたシフト回路４４の制御の間のホール ド回路Ｓ／Ｈ５−Ｓ／Ｈ８の使用を通じてのサンプリングが図示されている。回 路４３および４４とホールド回路は同じ構造を有し、そして彼らの機能は交番的 に互いに交換できる。これは回路間のありうる要素の差を均衡させるために使用 することができる。 受信器５から内部および外部回路を介して入来する信号は遅延鎖４５へ供給さ れてすべてのホールド回路Ｓ／Ｈ１−Ｓ／Ｈ８がそれら自体の個々の遅延を各々 伴って受信器５からの受け取りパルスを供給される。 制御ユニット４１はこの場合、遅延回路４３を内部経路を介しての測定を通し てパルスからパルスへの上述の精密シフトでもって制御し、一方、シフト回路４ ４は外部径路を介しての測定を通してパルスからパルスへ変えられない。ホール ド回路は回路４３および４４に制御されたそれらのホールド機能を遂行する。 代わりにパルスからパルスへパルス位置を細かくシフトさせることが可能であ り、これにより、回路４３は変化せず、一方で回路４４はパルス位置の細かなシ フトを補償する。しかし、この場合は遂行するのがずっと困難である。 サンプリング点における測定振幅はマルチプレックスユニット４６におけるの と同様にセットされ、Ａ／Ｄコンバータ４８でＡ／Ｄ変換されそして制御ユニッ ト４１においてまたはそのメモリ４７において貯蔵される。制御ユニット４１に は、数学的表示における諸パラメータ、例えばパルスの形状を記述する多項式を 計算するためにプログラムが設けられる。 標識に向けて送られそれにより反射された受信パルスは従って控え目に、しか し少なくとも二つのサンプルが受信パルスの長さ内で得られるほど短い間隔でサ ンプルされる。示された実施例においては四つのサンプリングが生じる。 この実施例では、積分あるいは平均値形成はマルチプレクサ４６の前および／ または制御ユニットにおいて生じる。 （内部径路を通じた）参照パルスに関連する受信外部パルスについての測定時 間間隔内の時間位置の計算はパルス形状のための計算された表示と比較されるサ ンプリング振幅を通じて遂行される。 参照パルスに対して最良の適合を与える時間遅延が求められる。この遅延は、 測定時間領域の開始時間と共に、参照パルスと測定パルスとの間の求められた時 間差、及び、ユニット６の如きにより導入された遅延のための補償をできれば伴 った求められている距離を与える。距離は制御ユニット４４における特別のプロ グラムで計算される。このようなプログラムは上述の情報の援助により当業界に おける技術者に容易に書かれ得るものであり、それ故、一層綿密には記述されな い。 示された実施例についての多くの修正は添付の請求項により与えられる本発明 の範囲内で考えられうる。 例えば、粗測定期間の間の調査が、測定時間間隔内で幾つかの測定パルスが生 じるならば、使用される。これは、幾つかの標識が互いに一列に偶然並びかつ最 も近い標識が偶然部分的に透明であるならば、生じる。その後に、同じ精密調節 方法での距離の調査が各々の標識へのあたりについて個々に生じうる。 幾分か異なる方向に指向された幾つかのビームにおいて発信するために光パル スを分割しそして（例えば深い構造を有する）同じ標識について例えば異なる径 路に向けて測定することも可能である。これにより異なる標識点へ向けての指向 が制御可能であり、測定自体の前の照準期間中に遂行できる。この場合、操作者 は十分に選別された距離にあるべきである標識点を選択し、かくしてそれらから の反射ビームは別の部分の時間領域の間に受け取られるであろう。 図３および図４において続く回路のある回路Ｒ１およびＲ２は要求される通り に掛け算されうる。同様にして、調査に対する選択可能な幾つかの部分の時間領 域の掛け算が図５における制御ユニット３４または図６における４４により容易 に遂行されうる。このような特徴は図４に関連して述べられた通り粗測定方法の 間の幾つかの測定時間領域の並列調査を許容できる。それらの積分された出力信 号がほぼゼロになることを指示するためにその各側における測定領域の同時の調 査を通じて測定パルスが測定時間領域内に完全に位置するということを指示する ことも可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1．伝播時間測定により標識に向かって大気を通して距離を測定する方法であ って、測定光信号が標識に向かって発信されそして標識により反射された光パル スが受信され、距離測定は粗測定手順と精密測定手順とを含む方法において、粗 測定手順の間、一つの測定時間間隔において、標識からの測定光信号が現れるこ とが予期され得る少なくとも一つの時間点が固定されること、精密測定手順の間 、複数の測定が遂行されそして各測定に対しての信号情報収集が粗測定の間に固 定された時間点に従う測定時間間隔内で適合した測定時間領域において行うこと 、および精密測定手順の間の測定に対する測定結果が互いに組み合わされること を特徴とする方法。 2．粗測定手順の間の測定を標識から反射された測定パルスの検出、測定時間 間隔におけるそのおおよその位置の決定、および測定時間領域の測定時間間隔に おける適当な位置の計算によって行うことを特徴とする請求項１の方法。 3．粗測定手順の間の測定は一つまたは二、三の測定光パルスで行ない、そし て精密測定手順の間の測定は数個の測定光パルスで行ない、粗測定手順の間の測 定光パルスは精密測定手順の間の測定光パルスよりも高い光強度を有することを 特徴とする請求項１又は２の方法。 4．粗測定手順の間、測定時間間隔が複数の選択された測定時間領域において 捜され、この領域において標識からの受信測定光信号パルスは反射信号の存在に 注意を払って出現しやすくなっており、好ましくは各測定時間領域に対してこの 周期における数個の収集からの情報が組み合わせられることを特徴とする請求項 １の方法。 5．精密測定手順の間、測定時間間隔における測定時間領域（Ｗｅ’；Ｗｒ’ ）のシフトが、標識から受け取る測定光信号が測定時間領域内に存在するまで遂 行され； 測定距離はシフトした測定時間領域の位置および測定時間領域におけるパルス の位置に基づいて計算される ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの方法。 6．（２０，２１における）時間依存信号は測定時間領域の間に、好ましくは 測定時間領域（例えばその中間）におけるゼロ線を通るゼロ通過でもって形成さ れ、その信号は測定時間領域において受け取られた測定信号で掛け算され； 掛け算された信号が（２４，２５において）測定時間周期にわたって積分され る ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの方法。 7．時間依存信号は測定時間領域におけるゼロ線を通るゼロ通過を有しそして ゼロ線の両側で対称的であり、そして好ましくは測定時間領域の一端の点から他 へ上昇または降下しており； 精密測定手順の間、測定時間領域のどの変移位置で積分された信号がゼロに近 づくようになるかを見いだす調査が行なわれる ことを特徴とする請求項６の方法。 8．受信信号もまた時間独立信号で掛け算されそして掛け算された信号は測定 時間領域に対する時間にわたって積分されること、および時間依存信号で掛け算 されそして積分された信号は、時間独立信号で掛け算されそして積分された信号 で割られること、および測定時間領域の配置は、前記割り算の結果がゼロに最も 近いときに、測定時間間隔内のこの位置に対して最適であるとして指示されるこ とを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの方法。 9．発信された測定光信号は器具における内部測定径路上をも伝達され、精密 測定は測定時間間隔において存在する測定時間領域に対してもまた行い、その領 域において内部測定パルスが受け取られ、その際、計算ユニットは二つの測定時 間領域の間の時間およびそれぞれの測定時間領域におけるパルスの時間位置に基 づいて測定径路を計算することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの方法。 10．発信された測定光信号は器具における内部測定径路上をも伝達され、精密測 定は内部測定パルスが受信されて参照パルスと呼ばれる測定時間領域において行 い、その際、内部測定径路を介して受信されたパルスは参照パルスのサンプリン グの瞬間の精密なシフトの間にサンプルされ、かくして参照パルスの一層緊密な サンプリング位置が得られ、そしてパルスを記述する数学的表示におけるパラ メータがサンプリング点の振幅から得られることを特徴とする請求項１−４のい ずれかの方法。 11．精密測定手順の間、測定時間間隔における粗測定の間に固定された開始時 間点からの開始点での反射された測定パルス毎に少なくとも二つのサンプリング によるまばらなサンプリングであること、およびサンプリング振幅好ましくは互 いに組み合わされたものはパルスに対して計算された表示と比較されそして最良 の適合を与える時間シフトが求められ、その際、この時間シフトはサンプリング のための開始時間と共に参照パルスと測定パルスとの間の求められた時間差を与 えることを特徴とする請求項１０の方法。 12．伝播時間測定による距離測定装置であって、測定光信号を大気を通して標 識へ送るための光源ユニット（３）および標識により反射された測定光信号を受 信するための光受信器ユニットが器具に備えられており、距離測定装置は粗測定 手順の間の粗測定のための粗測定手段と精密測定手順の間の精密測定のための精 密測定手段とを含んでいる装置において、 粗測定手段（７，９；９）は測定時間間隔内において少なくとも一つの時間点 を固定し、この時間点はその後に標識からの測定光信号が出現するのを予期され るものであり、そして、精密測定手段は光源ユニットを制御して測定毎に複数の 光パルスを出しかつ粗測定の間に固定された時間点の後の適合する時間スペース における各測定に対する測定時間間隔において信号情報収集を遂行し、かつ精密 測定手順の間の測定に対する測定結果を互いに組み合わせる ことを特徴とする距離測定装置。 13．粗測定手段は光源ユニットを制御して測定毎に一つの光パルスまたは二、 三の光パルスを出しかつ標識からのそれらの反射測定パルスを検出し、測定時間 間隔におけるそれらのおおよその位置を決めかつ測定時間間隔における測定時間 領域の適当な配置を計算することを特徴とする請求項１２の距離測定装置。 14．光源ユニット（３）のための制御可能な光強度調節ユニット（３００）が 配列され、これは精密測定の間よりも粗測定の間のパルス毎にかなり高い光エネ ルギーを前記光源に出させるべく制御されることを特徴とする請求項１２又は１ ３の距離測定装置。 15．粗測定手段（７，９；９）は測定時間間隔に対して複数の選ばれた測定時 間領域においてどれに標識から受け取った測定光信号パルスが現れやすいかを、 反射信号の存在を考慮して捜し、好ましくは各測定領域に対してこの領域におけ る数個の収集からの情報が組み合わされることを特徴とする請求項１２の距離測 定装置。 16．精密測定手段（１１，１３，１５，１７，１９，２１，２３，２５，９； ３４）は精密測定手順の間、標識から受け取った測定光信号が少なくとも測定時 間領域において存在するまで測定時間領域を測定時間間隔において動かし；そし て 測定時間領域の位置および測定時間領域におけるパルスの位置に基づいて測定 距離を計算する計算装置（９；３４）がある ことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかの距離測定装置。 17．精密測定手段は信号形成発生手段（２１；３４）により測定時間領域にわ たって測定時間領域におけるゼロ通過を有することが好ましい時間依存信号を形 成するように配列され、測定時間領域の間に標識から受け取った測定光信号で前 記時間依存信号を掛け算する掛け算手段（２３；３４）および測定時間領域に対 する時間にわたって積分を遂行する積分手段（２５；３４）を有する ことを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれかの距離測定装置。 18．信号形成発生手段の時間依存信号は測定時間領域において、例えばその中 間において、ゼロ通過を有し、好ましくは、測定時間領域の一端の点から他へ上 昇するか降下すること、および計算ユニット（９；３４）は測定時間間隔内にお ける測定時間領域のどの変位位置で積分器の出力信号がゼロに近づくであろうか を計算することを特徴とする請求項１７の距離測定装置。 19．第２測定信号処理チャンネル（２８，３０，３２；２７，２９，３１；３ ４）を具備し、これは各測定時間領域の間、受信信号に対してそれに時間独立信 号をかける掛け算手段（２８，３０；２７，２９；３４）と、時間領域に対して の時間の間、そのように掛け算された信号を積分する積分手段（３２；３１；３ ４）を含み、その際、手段（９；３４）は時間依存信号により掛け算され積分さ れた信号を時間独立信号により掛け算され積分された信号で割り、計算ユニット （９；３４）はこの割り算がゼロに最も近い時に最適であるとして測定時間間隔 内での測定時間領域の配置を決めることを特徴とする請求項１２−１８のいずれ かの距離測定装置。 20．発信された測定光信号は器具の内部測定径路上をも伝達されるように配列 されており、同じ精密測定手段が使用されるか、又は他の精密測定手段（１０， １２，１４，１８，２０，２２，２４；３４）が測定時間領域のために存在し、 その領域において内部測定パルスが測定時間間隔内に受け取られること、および 計算ユニット（９；３４）が二つの測定時間領域の間の時間とそれらの内の諸パ ルスの位置とに基づいた測定距離を計算することを特徴とする請求項１２−１９ のいずれかの距離測定装置。 21．発信された測定光信号は器具の内部測定径路上をも伝達され、精密測定手 段は内部測定パルスが受け取られて参照パルスと呼ばれる測定時間領域に対して 精密測定を遂行し、その際、内部測定径路により受け取られたパルスは参照パル スのサンプリングの瞬間の精密なシフトの間にサンプリング装置においてサンプ ルされ、かくして内部測定パルスの緊密なサンプリングが得られること、および 計算ユニット（４４）はサンプリング点の振幅からパルスの形状を記述する数学 的表示におけるパラメータを計算することを特徴とする請求項１２−１５のいず れかの距離測定装置。 22．サンプリング装置（４６）は精密測定の間、粗測定の間に固定された開始 時間点からの各測定時間間隔における開始点を有する反射された測定パルス毎の 少なくとも二つのサンプルによる控え目なサンプリングを遂行すること、および 、制御ユニット（４４）は精密サンプリング手順の間の測定の測定結果の組み合 わせ後に、組み合わされたサンプリング振幅をパルス形状に対する計算された表 示と比較しそして最良の適合を与える時間シフトを求め、その際、この時間シフ トはサンプリング間隔の開始時間と共に参照パルスと測定パルスとの間の求めら れた時間差を与えることを特徴とする請求項２１の距離測定装置。