JP5688900B2 - 反射性対象に対する距離を求めるための方法及び装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2007年1月29日付けで出願されたドイツ特許出願10 2007 005 187.7に基づく優先権を主張するものであり、このドイツ特許出願の開示内容はこの引用を以って本明細書に記載されているものとする。
本発明の第1の視点によれば、反射性対象に対する距離を求める方法であって、以下のステップ:
・クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの送信光源から少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信すること、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号を前記少なくとも1つの受信器によって受信し、該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に変換すること、
・前記クロック制御器によってクロック制御される少なくとも1つの基準信号を、少なくとも1つの基準光源から少なくとも1つの更なる光チャンネルに供給し前記少なくとも1つの受信器に送信すること、
・前記更なる光チャンネルから到来する前記基準信号を前記少なくとも1つの受信器によって受信し、該受信器における該基準信号の結果としての受信信号を電気的基準信号に変換すること、
・少なくとも1つの比較器において前記電気的信号と前記電気的基準信号を評価し、前記対象に対する距離を求めること、
を有する方法において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記送信信号の結果としての電気的信号が、夫々、少なくとも1つの時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記基準信号の結果としての電気的基準信号と比較されること、
前記比較器の出力端に、前記送信信号の及び/又は前記基準信号の振幅値を調整するための制御値が生成され、該制御値によって前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅は少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであること、
このように調整された状態において、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応するクロック変化信号の振幅が、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で検出されること、及び
更なる比較器において、前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)が互いに対し比較されて又は前記クロック変化信号の振幅が当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較されて差値として求められ、該差値が制御ユニットによって消去ないし少なくとも最小にされること
を特徴とする方法が提供される。
本発明の第2の視点によれば、反射性対象に対する距離を求める方法であって、以下のステップ:
・クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの送信光源から少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信すること、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号を前記少なくとも1つの受信器によって受信し、該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に変換すること、
・前記クロック制御器によってクロック制御される電気的基準信号を伝送すること、
・少なくとも1つの比較器において前記電気的信号と前記電気的基準信号を評価し、前記対象に対する距離を求めること、
を有する方法において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記送信信号の結果としての電気的信号が、夫々、少なくとも1つの時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分された電気的基準信号と比較されること、
前記比較器の出力端に、前記送信信号の及び/又は前記電気的基準信号の振幅値を調整するための制御値が生成され、該制御値によって前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅は少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであること、
このように調整された状態において、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応するクロック変化信号の振幅が、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で検出されること、及び
更なる比較器において、前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)が互いに対し比較されて又は前記クロック変化信号の振幅が当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較されて差値として求められ、該差値が制御ユニットによって消去ないし少なくとも最小にされること
を特徴とする方法が提供される。
本発明の第3の視点によれば、反射性対象に対する距離を求める装置であって、
・クロック制御器と、
・前記クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信するための少なくとも1つの送信光源と、
・前記クロック制御器によってクロック制御される基準信号を少なくとも1つの更なる光チャンネルに供給し前記少なくとも1つの受信器に送信するための少なくとも1つの基準光源と、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号及び前記更なる光チャンネルから到来する前記基準信号を受信するための、及び、当該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に及び当該受信器における該基準信号の結果としての受信信号を電気的基準信号に変換するための少なくとも1つの受信器と、
・前記電気的信号と前記電気的基準信号を比較し、当該比較器の出力端に比較値を生成するための少なくとも1つの比較器と、
・前記比較値を評価し前記対象に対する距離を求めるための評価ユニット
を備える装置において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって存在する電気的信号をその都度積分するために、及び、前記送信信号に時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分される少なくとも1つの電気的基準信号を積分するために、前記クロック制御器と信号経路スイッチを制御するクロック制御ユニットが設けられていること、
前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅が少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであるよう、前記送信信号の及び/又は前記基準信号の振幅値を調整するために使用される少なくとも1つの振幅制御ユニットが設けられていること、
このように調整された状態において、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応する少なくとも1つのクロック変化信号の振幅を検出する手段が設けられていること、
前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)相互間の又は当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較した前記クロック変化信号の振幅の差値を求めるための更なる比較器が設けられていること、及び
前記差値を消失又は少なくとも最小にする制御ユニットが設けられていること
を特徴とする装置が提供される。
本発明の第4の視点によれば、反射性対象に対する距離を求める装置であって、
・クロック制御器と、
・前記クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信するための少なくとも1つの送信光源と、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号を受信するための、及び、当該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に変換するための少なくとも1つの受信器と、
・電気的基準信号を伝送するための基準チャンネルと、
・前記電気的信号と前記電気的基準信号を比較し、当該比較器の出力端に比較値を生成するための少なくとも1つの比較器と、
・前記比較値を評価し前記対象に対する距離を求めるための評価ユニット
を備える装置において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって存在する電気的信号をその都度積分するために、及び、前記送信信号に時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分される少なくとも1つの電気的基準信号を積分するために、前記クロック制御器と信号経路スイッチを制御するクロック制御ユニットが設けられていること、
前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅が少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであるよう、前記送信信号の及び/又は前記電気的基準信号の振幅値を調整するために使用される少なくとも1つの振幅制御ユニットが設けられていること、
このように調整された状態において、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応する少なくとも1つのクロック変化信号の振幅を検出する手段が設けられていること、
前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)相互間の又は当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較した前記クロック変化信号の振幅の差値を求めるための更なる比較器が設けられていること、及び
前記差値を消失又は少なくとも最小にする更なる制御ユニットが設けられていること
を特徴とする装置が提供される。
(形態1)反射性対象に対する距離を求める方法であって、以下のステップ:
・クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの送信光源から少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信すること、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号を前記少なくとも1つの受信器によって受信し、該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に変換すること、
・前記クロック制御器によってクロック制御される少なくとも1つの基準信号を、少なくとも1つの基準光源から少なくとも1つの更なる光チャンネルに供給し前記少なくとも1つの受信器に送信すること、
・前記更なる光チャンネルから到来する前記基準信号を前記少なくとも1つの受信器によって受信し、該受信器における該基準信号の結果としての受信信号を電気的基準信号に変換すること、
・少なくとも1つの比較器において前記電気的信号と前記電気的基準信号を評価し、前記対象に対する距離を求めること、
を有する方法において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記送信信号の結果としての電気的信号が、夫々、少なくとも1つの時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記基準信号の結果としての電気的基準信号と比較されること、
前記比較器の出力端に、前記送信信号の及び/又は前記基準信号の振幅値を調整するための制御値が生成され、該制御値によって前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅は少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであること、
このように調整された状態において、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応するクロック変化信号の振幅が、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で検出されること、及び
更なる比較器において、前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)が互いに対し比較されて又は前記クロック変化信号の振幅が当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較されて差値として求められ、該差値が制御ユニットによって消去ないし少なくとも最小にされること。
(形態2)反射性対象に対する距離を求める方法であって、以下のステップ:
・クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの送信光源から少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信すること、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号を前記少なくとも1つの受信器によって受信し、該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に変換すること、
・前記クロック制御器によってクロック制御される電気的基準信号を伝送すること、
・少なくとも1つの比較器において前記電気的信号と前記電気的基準信号を評価し、前記対象に対する距離を求めること、
を有する方法において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記送信信号の結果としての電気的信号が、夫々、少なくとも1つの時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分された電気的基準信号と比較されること、
前記比較器の出力端に、前記送信信号の及び/又は前記電気的基準信号の振幅値を調整するための制御値が生成され、該制御値によって前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅は少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであること、
このように調整された状態において、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応するクロック変化信号の振幅が、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で検出されること、及び
更なる比較器において、前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)が互いに対し比較されて又は前記クロック変化信号の振幅が当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較されて差値として求められ、該差値が制御ユニットによって消去ないし少なくとも最小にされること。
(形態3)前記比較器の入力端における電気的基準信号は、少なくとも2つのパルス状基準信号の電気的基準信号(複数)の中間値によって生成され、前記パルス状基準信号(複数)のうち、パルス状送信信号の前後に各1つの基準信号が送信されることが好ましい。
(形態4)前記電気的信号と前記電気的基準信号が前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさである場合、前記光伝搬時間に依存しない振幅値は前置増幅器での振幅値であることが好ましい。
(形態5)前記差値は、当該差値が最小になるまで、好ましくはゼロになるまで前記送信信号の位相と前記基準信号の位相を調整するための制御ユニットによって変化されること、差値が最小になるとき、調整された前記変化は、前記光伝搬時間に対応することが好ましい。
(形態6)前記電気的信号と前記電気的基準信号が前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさである場合、前記比較器の出力端には、前記送信光源及び/又は前記基準光源のクロック同期した交番成分を含まない増幅器ノイズのみが、もし存在すれば、存在することが好ましい。
(形態7)前記送信光源と前記基準光源の間での種々異なる応答時間を補償するために、更なる比較器において、クロック変化信号を含まない区間とクロック変化信号を含む区間が互いに比較されること、及び前記比較器の出力端に差が存在する場合、該差が消去されるまで、前記送信信号及び/又は前記基準信号若しくは前記伝送される電気的基準信号が延長又は短縮されることが好ましい。
(形態8)デジタル信号遅延を行うために、スイッチによって制御可能な複数のゲートが設けられていること、前記スイッチは前記差値に依存して選択されることが好ましい。
(形態9)前記クロック制御器はクロックを生成すること、位相差を検出するために、少なくとも1つの半分の又は完全なクロック周期の時間に対応するすべてのゲートの通過後のクロックが位相比較器において入力クロックと比較されること、及び位相差が存在する場合、前記ゲートの遅延時間は、有利には該ゲートの供給電圧を介して調整されることが好ましい。
(形態10)反射性対象に対する距離を求める装置であって、
・クロック制御器と、
・前記クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信するための少なくとも1つの送信光源と、
・前記クロック制御器によってクロック制御される基準信号を少なくとも1つの更なる光チャンネルに供給し前記少なくとも1つの受信器に送信するための少なくとも1つの基準光源と、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号及び前記更なる光チャンネルから到来する前記基準信号を受信するための、及び、当該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に及び当該受信器における該基準信号の結果としての受信信号を電気的基準信号に変換するための少なくとも1つの受信器と、
・前記電気的信号と前記電気的基準信号を比較し、当該比較器の出力端に比較値を生成するための少なくとも1つの比較器と、
・前記比較値を評価し前記対象に対する距離を求めるための評価ユニット
を備える装置において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって存在する電気的信号をその都度積分するために、及び、前記送信信号に時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分される少なくとも1つの電気的基準信号を積分するために、前記クロック制御器と信号経路スイッチを制御する制御ユニットが設けられていること、
前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅が少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであるよう、前記送信信号の及び/又は前記基準信号の振幅値を調整するために使用される少なくとも1つの調整ユニットが設けられていること、
このように調整された状態において、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応する少なくとも1つのクロック変化信号の振幅を検出する手段が設けられていること、
前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)相互間の又は当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較した前記クロック変化信号の振幅の差値を求めるための更なる比較器が設けられていること、及び
前記差値を消失又は少なくとも最小にする更なる調整ユニットが設けられていること。
(形態11)反射性対象に対する距離を求める装置であって、
・クロック制御器と、
・前記クロック制御器によってクロック制御される送信信号を、前記対象による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの光チャンネルに供給し該対象を介して少なくとも1つの受信器に送信するための少なくとも1つの送信光源と、
・前記光チャンネルから到来する前記送信信号を受信するための、及び、当該受信器における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号に変換するための少なくとも1つの受信器と、
・電気的基準信号を伝送するための基準チャンネルと、
・前記電気的信号と前記電気的基準信号を比較し、当該比較器の出力端に比較値を生成するための少なくとも1つの比較器と、
・前記比較値を評価し前記対象に対する距離を求めるための評価ユニット
を備える装置において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって存在する電気的信号をその都度積分するために、及び、前記送信信号に時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分される少なくとも1つの電気的基準信号を積分するために、前記クロック制御器と信号経路スイッチを制御する制御ユニットが設けられていること、
前記電気的信号の振幅と前記電気的基準信号の振幅が少なくとも前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさであるよう、前記送信信号の及び/又は前記電気的基準信号の振幅値を調整するために使用される少なくとも1つの調整ユニットが設けられていること、
このように調整された状態において、前記電気的信号と前記電気的基準信号の間及び/又は前記電気的基準信号と前記電気的信号の間で、クロック変化の際に生成し前記送信光源から前記対象及び前記受信器への光伝搬時間に対応する少なくとも1つのクロック変化信号の振幅を検出する手段が設けられていること、
前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)相互間の又は当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較した前記クロック変化信号の振幅の差値を求めるための更なる比較器が設けられていること、及び
前記差値を消失又は少なくとも最小にする更なる調整ユニットが設けられていること。
(形態12)前記比較器の1つの入力端に少なくとも2つのパルス状基準信号の結果としての電気的基準信号の中間値を生成するための中間値生成器が設けられており、前記パルス状基準信号(複数)のうち、パルス状送信信号の前後に各1つの基準信号が送信されることが好ましい。
(形態13)前記電気的信号と前記電気的基準信号が前記比較器の入力端において実質的に同じ大きさである場合、前記光伝搬時間に依存しない振幅値は前置増幅器での振幅値であることが好ましい。
(形態14)前記制御ユニットは、前記差値を最小に、好ましくはゼロに調整することによって前記送信信号の位相と前記基準信号の位相を調整するために設けられており、前記差値が最小になる場合に調整される遅延は、前記光伝搬時間に対応することが好ましい。
(形態15)前記送信光源と前記基準光源の間での種々異なる応答時間を補償するために、クロック変化信号を含まない区間をクロック変化信号を含む区間と比較する更なる比較器が設けられていること、及び前記比較器の出力端に差が存在する場合、該差が消去されるまで、前記送信信号及び/又は前記基準信号若しくは前記伝送された電気的基準信号を延長又は短縮する調整ユニットが設けられていることが好ましい。
(形態16)デジタル信号遅延を行うために、スイッチによって制御可能な複数のゲートが設けられていること、前記スイッチは前記差値に依存して選択されることが好ましい。
(形態17)前記クロック制御器の入力クロックと、すべてのゲートを通過した後に存在しかつ少なくとも1つの半分の又は完全なクロック周期の時間に対応するクロックを位相差について比較する位相比較器が設けられていること、及び位相差が存在する場合、前記ゲートの遅延時間を、有利には該ゲートの供給電圧を介して調整する調整ユニットが設けられていることが好ましい。
1.2 制御電圧処理(制御)部
1.3 第1基準パルスの位相制御部
1.4 第2基準パルスの位相制御部
1.5 位相制御部 送信パルス
1.6 振幅制御器
1.7 振幅制御器
1.8 送信光源
1.9 基準光源
1.10 フォトダイオード
1.11 前置増幅器
1.12 インバータ
1.13 中間値生成器
1.14 信号経路スイッチ
1.15 信号経路スイッチ
1.16 比較器
1.16a、1.16b 入力端
1.16c 出力端
1.17 信号経路スイッチ
1.18 信号経路スイッチ
1.19 比較器
1.19a、1.19b 入力端
1.19c 出力端
1.20 信号経路スイッチ
1.21 信号経路スイッチ
1.22 比較器
1.23 信号加算器
1.24 送信光源から対象までの光経路(光チャンネル)
1.25 対象からフォトダイオードまでの光経路(光チャンネル)
1.26 反射性対象
1.27 アナログ制御電圧 光伝搬時間
1.28 デジタル値 光伝搬時間
1.29 アナログ制御電圧 反射
1.30 制御信号 前置増幅器
1.31 積分素子
2.1 第1パルス 基準光源
2.2 パルス 送信光源
2.3 第2パルス 基準光源
2.4 受信信号 第1パルス 基準光源
2.5 受信信号 パルス 送信光源
2.6 受信信号 第2パルス 基準光源
2.7 活性化(アクティブ)時間 前置増幅器
2.8 位相及び振幅が制御されていない受信信号
2.9 振幅が制御された受信信号
2.10 位相及び振幅が制御された受信信号
3.1 第1パルス 基準光源
3.2 時間補正されないパルス 送信光源
3.3 第2パルス 基準光源
3.4 時間補正されていない受信信号
3.5 時間補正後の受信信号
3.6 応答時間の補償後の受信信号
4.1 外部光の上昇
4.2 第1基準パルスの中間値
4.3 中間値 送信パルス
4.4 中間値 第2基準パルス
5.1 ゲート
5.2 位相比較器
5.3 アナログ/デジタル変換器
5.4 入力クロック
5.5 出力端 クロック信号
5.6 入力端 制御信号
5.7 出力端 デジタル値
5.8 スイッチ
5.9 制御電圧 ゲート伝搬時間
5.10 反転されたクロック
5.11 ゲート通過後のクロック)
6.1 ゲート伝搬時間による信号遅延(したクロック)
6.2 入力クロック
Claims (13)
- 反射性対象に対する距離を求める方法であって、以下のステップ:
・クロック制御器(1.1)によってクロック制御される送信信号(2.2)を、前記対象(1.26)による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの送信光源(1.8)から少なくとも1つの光チャンネル(1.24、1.25)に供給し該対象(1.26)を介して少なくとも1つの受信器(1.10)に送信すること、
・前記光チャンネル(1.24、1.25)から到来する前記送信信号(2.2)を前記少なくとも1つの受信器(1.10)によって受信し、該受信器(1.10)における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号(2.5)に変換すること、
・前記クロック制御器(1.1)によってクロック制御される少なくとも1つの基準信号(2.1、2.3)を、少なくとも1つの基準光源(1.9)から少なくとも1つの更なる光チャンネルに供給し前記少なくとも1つの受信器(1.10)に送信すること、
・前記更なる光チャンネルから到来する前記基準信号(2.1、2.3)を前記少なくとも1つの受信器(1.10)によって受信し、該受信器(1.10)における該基準信号の結果としての受信信号を電気的基準信号(2.4、2.6)に変換すること、
・少なくとも1つの比較器(1.19)において前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)を評価し、前記対象(1.26)に対する距離を求めること、
を有する方法において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記送信信号(2.2)の結果としての電気的信号(2.5)が、夫々、少なくとも1つの時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記基準信号(2.1、2.3)の結果としての電気的基準信号(2.4、2.6)と比較されること、
前記比較器(1.19)の出力端(1.19c)に、前記送信信号(2.2)の及び/又は前記基準信号(2.1、2.3)の振幅値を調整するための制御値(1.29)が生成され、該制御値によって前記電気的信号(2.5)の振幅と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の振幅は少なくとも前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさであること、
このように調整された状態において、クロック変化の際に生成し前記送信光源(1.8)から前記対象(1.26)及び前記受信器(1.10)への光伝搬時間に対応するクロック変化信号の振幅が、前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の間及び/又は前記電気的基準信号(2.4、2.6)と前記電気的信号(2.5)の間で検出されること、及び
更なる比較器(1.16)において、前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)が互いに対し比較されて又は前記クロック変化信号の振幅が当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較されて差値(1.27)として求められ、該差値が制御ユニット(1.2)によって消去ないし少なくとも最小にされること
を特徴とする方法。 - 反射性対象に対する距離を求める方法であって、以下のステップ:
・クロック制御器(1.1)によってクロック制御される送信信号(2.2)を、前記対象(1.26)による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの送信光源(1.8)から少なくとも1つの光チャンネル(1.24、1.25)に供給し該対象(1.26)を介して少なくとも1つの受信器(1.10)に送信すること、
・前記光チャンネル(1.24、1.25)から到来する前記送信信号(2.2)を前記少なくとも1つの受信器(1.10)によって受信し、該受信器(1.10)における該送信信号の結果としての受信信号を電気的信号(2.5)に変換すること、
・前記クロック制御器(1.1)によってクロック制御される電気的基準信号(2.4、2.6)を伝送すること、
・少なくとも1つの比較器(1.19)において前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)を評価し、前記対象(1.26)に対する距離を求めること、
を有する方法において、
前記送信信号の少なくとも1つの部分区間にわたって積分された前記送信信号(2.2)の結果としての電気的信号(2.5)が、夫々、少なくとも1つの時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分された電気的基準信号(2.4、2.6)と比較されること、
前記比較器(1.19)の出力端(1.19c)に、前記送信信号(2.2)の及び/又は前記電気的基準信号(2.4、2.6)の振幅値を調整するための制御値(1.29)が生成され、該制御値によって前記電気的信号(2.5)の振幅と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の振幅は少なくとも前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさであること、
このように調整された状態において、クロック変化の際に生成し前記送信光源(1.8)から前記対象(1.26)及び前記受信器(1.10)への光伝搬時間に対応するクロック変化信号の振幅が、前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の間及び/又は前記電気的基準信号(2.4、2.6)と前記電気的信号(2.5)の間で検出されること、及び
更なる比較器(1.16)において、前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)が互いに対し比較されて又は前記クロック変化信号の振幅が当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較されて差値(1.27)として求められ、該差値が制御ユニット(1.2)によって消去ないし少なくとも最小にされること
を特徴とする方法。 - 前記比較器(1.19)の1つの入力端(1.19b)における信号は、少なくとも2つの前記電気的基準信号(2.4、2.6)の中間値によって生成され、
2つの前記電気的基準信号(2.4、2.6)の間には、各々、時間的に隣接して前記電気的信号(2.5)が位置していること
を特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)が前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさである場合、前記光伝搬時間に依存しない振幅値が、前記受信器(1.10)に接続された前置増幅器(1.11)での振幅値であること
を特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。 - 前記差値(1.27)は、当該差値(1.27)が最小になるまで、前記送信信号(2.2)の位相と前記基準信号(2.1、2.3)若しくは前記伝送される電気的基準信号(2.4、2.6)の位相を調整するための制御ユニット(1.2)によって変化されること、
差値が最小になるとき、調整された前記変化は、前記光伝搬時間に対応すること
を特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。 - 前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)が前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさである場合、前記比較器(1.19)の出力端(1.19c)には、前記送信光源(1.8)及び/又は前記基準光源(1.9)のクロック同期した交番成分を含まない増幅器ノイズのみが、もし存在すれば、存在すること
を特徴とする請求項1、3〜5の何れか一項に記載の方法。 - 前記送信光源(1.8)の信号と前記基準光源(1.9)の信号若しくは前記電気的基準信号(2.4、2.6)の種々異なる応答時間を補償するために、更なる比較器(1.22)において、クロック変化信号を含まない区間(A、C、E)とクロック変化信号を含む区間(B,D)が互いに比較されること、及び
前記比較器(1.22)の出力端(1.22c)に差が存在する場合、該差(3.5)が消去されるまで、前記送信信号(2.2)及び/又は前記基準信号(2.1、2.3)若しくは前記伝送される電気的基準信号(2.4、2.6)が延長又は短縮されること
を特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の方法。 - 反射性対象(1.26)に対する距離を求める装置であって、
・クロック制御器(1.1)と、
・前記クロック制御器(1.1)によってクロック制御される送信信号(2.2)を、前記対象(1.26)による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの光チャンネル(1.24、1.25)に供給し該対象(1.26)を介して少なくとも1つの受信器(1.10)に送信するための少なくとも1つの送信光源(1.8)と、
・前記クロック制御器(1.1)によってクロック制御される基準信号(2.1、2.3)を少なくとも1つの更なる光チャンネルに供給し前記少なくとも1つの受信器(1.10)に送信するための少なくとも1つの基準光源(1.9)と、
・前記光チャンネル(1.24、1.25)から到来する前記送信信号(2.2)及び前記更なる光チャンネルから到来する前記基準信号(2.1、2.3)を受信するための、及び、当該受信器(1.10)における該送信信号(2.2)の結果としての受信信号を電気的信号(2.5)に及び当該受信器(1.10)における該基準信号(2.1、2.3)の結果としての受信信号を電気的基準信号(2.4、2.6)に変換するための少なくとも1つの受信器(1.10)と、
・前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)を比較し、当該比較器(1.19)の出力端に比較値(1.29)を生成するための少なくとも1つの比較器(1.19)と、
・前記比較値を評価し前記対象(1.26)に対する距離を求めるための評価ユニット
を備える装置において、
前記送信信号(2.2)の少なくとも1つの部分区間にわたって存在する電気的信号(2.5)をその都度積分するために、及び、前記送信信号(2.2)に時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分される少なくとも1つの電気的基準信号(2.4、2.6)を積分するために、前記クロック制御器(1.1)と信号経路スイッチ(1.17、1.18)を制御するクロック制御ユニットが設けられていること、
前記電気的信号(2.5)の振幅と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の振幅が少なくとも前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさであるよう、前記送信信号(2.2)の及び/又は前記基準信号(2.1、2.3)の振幅値を調整するために使用される少なくとも1つの振幅制御ユニット(1.6)が設けられていること、
このように調整された状態において、前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の間及び/又は前記電気的基準信号(2.4、2.6)と前記電気的信号(2.5)の間で、クロック変化の際に生成し前記送信光源(1.8)から前記対象(1.26)及び前記受信器(1.10)への光伝搬時間に対応する少なくとも1つのクロック変化信号の振幅を検出する手段が設けられていること、
前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)相互間の又は当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較した前記クロック変化信号の振幅の差値(1.27)を求めるための更なる比較器(1.16)が設けられていること、及び
前記差値(1.27)を消失又は少なくとも最小にする制御ユニット(1.2)が設けられていること
を特徴とする装置。 - 反射性対象(1.26)に対する距離を求める装置であって、
・クロック制御器(1.1)と、
・前記クロック制御器(1.1)によってクロック制御される送信信号(2.2)を、前記対象(1.26)による該送信信号の変化を検出するために、少なくとも1つの光チャンネル(1.24、1.25)に供給し該対象(1.26)を介して少なくとも1つの受信器(1.10)に送信するための少なくとも1つの送信光源(1.8)と、
・前記光チャンネル(1.24、1.25)から到来する前記送信信号(2.2)を受信するための、及び、当該受信器(1.10)における該送信信号(2.2)の結果としての受信信号を電気的信号(2.5)に変換するための少なくとも1つの受信器(1.10)と、
・電気的基準信号(2.4、2.6)を伝送するための基準チャンネルと、
・前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)を比較し、当該比較器(1.19)の出力端に比較値(1.29)を生成するための少なくとも1つの比較器(1.19)と、
・前記比較値を評価し前記対象(1.26)に対する距離を求めるための評価ユニット
を備える装置において、
前記送信信号(2.2)の少なくとも1つの部分区間にわたって存在する電気的信号(2.5)をその都度積分するために、及び、前記送信信号(2.2)に時間的に隣接し少なくとも1つの部分区間にわたって積分される少なくとも1つの電気的基準信号(2.4、2.6)を積分するために、前記クロック制御器(1.1)と信号経路スイッチ(1.17、1.18)を制御するクロック制御ユニットが設けられていること、
前記電気的信号(2.5)の振幅と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の振幅が少なくとも前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさであるよう、前記送信信号(2.2)の及び/又は前記電気的基準信号(2.4、2.6)の振幅値を調整するために使用される少なくとも1つの振幅制御ユニット(1.6)が設けられていること、
このように調整された状態において、前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)の間及び/又は前記電気的基準信号(2.4、2.6)と前記電気的信号(2.5)の間で、クロック変化の際に生成し前記送信光源(1.8)から前記対象(1.26)及び前記受信器(1.10)への光伝搬時間に対応する少なくとも1つのクロック変化信号の振幅を検出する手段が設けられていること、
前記クロック変化信号(複数)の振幅(複数)相互間の又は当該光伝搬時間に依存しない振幅値と比較した前記クロック変化信号の振幅の差値(1.27)を求めるための更なる比較器(1.16)が設けられていること、及び
前記差値(1.27)を消失又は少なくとも最小にする制御ユニット(1.2)が設けられていること
を特徴とする装置。 - 前記比較器(1.19)の1つの入力端(1.19b)に少なくとも2つの前記電気的基準信号(2.4、2.6)の中間値を生成するための中間値生成器が設けられており、
2つの前記電気的基準信号(2.4、2.6)の間には、各々、時間的に隣接して前記電気的信号(2.5)が位置していること
を特徴とする請求項8又は9に記載の装置。 - 前記電気的信号(2.5)と前記電気的基準信号(2.4、2.6)が前記比較器(1.19)の入力端(1.19a、1.19b)において同じ大きさである場合、前記光伝搬時間に依存しない振幅値が、前記受信器(1.10)に接続された前置増幅器(1.11)での振幅値であること
を特徴とする請求項8〜10の何れか一項に記載の装置。 - 前記制御ユニット(1.2)は、前記差値(1.27)を最小に調整することによって前記送信信号(2.2)の位相と前記基準信号(2.1、2.3)若しくは前記伝送される電気的基準信号(2.4、2.6)の位相を調整するために設けられており、前記差値が最小になる場合に調整される遅延は、前記光伝搬時間に対応すること
を特徴とする請求項8〜11の何れか一項に記載の装置。 - 前記送信光源(1.8)の信号と前記基準光源(1.9)の信号若しくは前記電気的基準信号(2.4、2.6)の種々異なる応答時間を補償するために、クロック変化信号を含まない区間(A,C,E)をクロック変化信号を含む区間(B,D)と比較する更なる比較器(1.22)が設けられていること、及び
前記比較器(1.22)の出力端(1.22c)に差が存在する場合、該差(3.5)が消去されるまで、前記送信信号(2.2)及び/又は前記基準信号(2.1、2.3)若しくは前記伝送される電気的基準信号(2.4、2.6)を延長又は短縮する制御ユニット(1.2)が設けられていること
を特徴とする請求項8〜12の何れか一項に記載の装置。
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