NO125292B

NO125292B -

Info

Publication number: NO125292B
Application number: NO692872A
Authority: NO
Inventors: L Skagerlund
Original assignee: Bofors Ab
Priority date: 1968-07-12
Filing date: 1969-07-09
Publication date: 1972-08-14
Also published as: DE1935319A1; GB1271245A; DE1935319B2; CH489025A

Description

Anlegg til avstandsbestemmelse. Facility for distance determination.

Oppfinnelsen angår et avstandsmåleanlegg av den art som The invention relates to a distance measuring system of the kind which

omfatter en sender til å sende en kort puls av elektromagnetisk stråling, f.eks. en lyspuls frembragt av en laser, en mottager til å comprises a transmitter for sending a short pulse of electromagnetic radiation, e.g. a light pulse produced by a laser, a receiver to

motta reflekterte pulser og en tidsmåleinnretning til å måle tidsinter-vallet mellom sending av en puls og mottagning av en reflektert puls. receiving reflected pulses and a timing device for measuring the time interval between sending a pulse and receiving a reflected pulse.

Dette tidsintervall er et mål for avstanden til objektet som reflekterte pulsen, og avstandsmåleanlegget er forsynt med anordninger som mulig- This time interval is a measure of the distance to the object that reflected the pulse, and the distance measurement system is equipped with devices that make it possible

gjor direkte avlesning av avstanden, f.eks. på en numerisk fremviserenhet. make a direct reading of the distance, e.g. on a numeric display device.

Tidsmåleanordningen omfatter en oscillator som frembringer elektriske svingninger, og en teller som teller de av oscillatoren The time measuring device comprises an oscillator which produces electrical oscillations, and a counter which counts those of the oscillator

frembragte svingninger fra tidspunktet for sendingen av en puls. produced oscillations from the time of sending a pulse.

Ved måling av avstander med et anlegg av denne art, og spesielt når der benyttes en lasersender, hender det ofte at der blir mottatt flere pulser for hver utsendt puls fordi den utsendte stråling reflekteres ikke bare av objektet man skal måle avstanden til, men også av andre objekter, som kan ligge foran eller bak dette . Også visse atmosfæriske fenomener kan gi opphav til refleksjoner. Er avstandsmåleanlegget konstruert for bare å reagere på den forste mottatte ekkopuls, foreligger der stor sannsynlighet for at den avstand det viser,ikke er avstanden til det tilsiktede objekt. When measuring distances with a device of this kind, and especially when a laser transmitter is used, it often happens that several pulses are received for each transmitted pulse because the emitted radiation is reflected not only by the object to which the distance is to be measured, but also by other objects, which may be in front or behind this . Certain atmospheric phenomena can also give rise to reflections. If the distance measuring system is designed to only react to the first received echo pulse, there is a high probability that the distance it shows is not the distance to the intended object.

For å redusere denne usikkerhet i avstandsmålingen har det tidligere vært foreslått å forsyne avstandsmåleanlegget med blokkeringsanordninger som forhindrer visse av de innkommende ekkopulser i å påvirke anleggets tidsmålings- og registreringsanordninger. En forste blokkeringsanordning til dette formål betegnes som minimal-avstandsport og er innrettet til å blokkere mottageren mot slike ekkopulser som ankommer innen et visst minimumstidsrom etter utsendelsen av en puls fra senderen, og en annen blokkeringsanordning, betegnet som maksimal avstandsport, er innrettet til å blokkere mottageren mot slike ekkopulser som ankommer etter et visst maksimalt tidsrom fra utsendelsen av en puls. Disse blokkeringsanordninger er fortrinnsvis konstruert slik at de nevnte minimale og maksimale tidsrom kan innstilles av operatoren som betjener avstandsmåleanlegget. Etter eget skjonn anslår operatoren avstanden til målet og de sannsynlige feilgrenser for dette anslag. På grunnlag av disse anslag innstiller han så minimal- og maksimal-avstandsportene. Under de folgende avstandsmålinger vil bare ekkopulser fra objekter beliggende innen de fastlagte grenser påvirke avstandsmåleanleggets mottagningsanordning. Disse avstandsgrenser må imidlertid være temmelig vide for å gi visshet for at det tilsiktede mål vil ligge mellom dem.. Således vil der foruten det tilsiktede mål stadig kunne foreligge flere andre objekter som vil kunne gi opphav til ekkopulser. Hvis bare en av disse ekkopulser, f.eks. den som ankommer forst, bringes til å påvirke avstandsmåleanleggets viseranordning, har man ingen sikkerhet for at den indikerte avstand virkelig er avstanden til det tilsiktede mål. In order to reduce this uncertainty in the distance measurement, it has previously been proposed to supply the distance measuring system with blocking devices that prevent certain of the incoming echo pulses from affecting the system's time measuring and recording devices. A first blocking device for this purpose is called the minimum-distance gate and is arranged to block the receiver against such echo pulses that arrive within a certain minimum time after the emission of a pulse from the transmitter, and another blocking device, called the maximum-distance gate, is arranged to block the receiver against such echo pulses that arrive after a certain maximum period of time from the sending of a pulse. These blocking devices are preferably constructed so that the mentioned minimum and maximum time periods can be set by the operator operating the distance measuring system. At their own discretion, the operator estimates the distance to the target and the probable error limits for this estimate. On the basis of these estimates, he then sets the minimum and maximum distance gates. During the following distance measurements, only echo pulses from objects situated within the established limits will affect the distance measuring system's receiving device. However, these distance limits must be fairly wide to ensure that the intended target will lie between them. Thus, in addition to the intended target, there will always be several other objects that will be able to give rise to echo pulses. If only one of these echo pulses, e.g. whoever arrives first is brought to influence the distance measuring device's pointing device, there is no certainty that the indicated distance is really the distance to the intended target.

For å eliminere denne usikkerhet har det vært foreslått å forsyne avstandsmåleanlegget med flere viseranordninger og med anordninger til å bringe disse viseranordninger til bare å indikere hver sin avstand blant flere avstander som er representert ved flere innkommende ekkopulser. Avstandsmåleanlegget registrerer således flere avstander for hvert "skudd". (Betegnelsen "skudd" betyr her utsendelsen av en enkelt puls fra avstandsmåleanleggets sender, f.eks. en lyspuls frembragt av en laser). Operatoren vil da med meget stor sikkerhet kunne bedomme hvilken av de registrerte avstander er avstanden til det tilsiktede mål. For å muliggjore registrering av flere avstander ved ett skudd er det tidligere kjent å forsyne avstandsmåleanlegget med flere tellere og med en fordelingsanordning som fordeler de innkommende ekkopulser på de forskjellige sendere. Imidlertid betyr denne anordning en anselig komplikasjon og^okning av omkostningene til utstyret. In order to eliminate this uncertainty, it has been proposed to provide the distance measuring system with several pointing devices and with devices to bring these pointing devices to only indicate each distance among several distances which are represented by several incoming echo pulses. The distance measuring system thus registers several distances for each "shot". (The term "shot" here means the sending of a single pulse from the distance measuring system's transmitter, e.g. a light pulse produced by a laser). The operator will then be able to judge with great certainty which of the recorded distances is the distance to the intended target. In order to enable the registration of several distances with one shot, it is previously known to supply the distance measuring system with several counters and with a distribution device which distributes the incoming echo pulses to the different transmitters. However, this arrangement means a considerable complication and an increase in the costs of the equipment.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe et avstandsmåleanlegg,og særlig et avstandsmåleanlegg med laser, hvor registrering av flere avstander ved ett og samme skudd skjer på en betydelig enklere måte. One purpose of the present invention is to provide a distance measuring system, and in particular a distance measuring system with a laser, where registration of several distances with one and the same shot takes place in a significantly simpler way.

Ifolge oppfinnelsen omfatter anlegget minst ett register som er forbundet med telleren over en port som normalt er lukket, og som åpnes kortvarig som reaksjon på minst én mottatt reflektert puls og derved bringer registeret til å registrere den øyeblikkelige stilling av telleren på tidspunktet for mottagningen av den reflekterte puls. According to the invention, the facility comprises at least one register which is connected to the counter via a gate which is normally closed, and which opens briefly in response to at least one received reflected pulse and thereby causes the register to register the instantaneous position of the counter at the time of its reception reflected pulse.

Omfatter anlegget flere registre, blir disse forbundet med telleren over hver sin port. Isåfall blir der tilsluttet mottageren en fordeler til automatisk å fordele innkommende pulser på forskjellige utganger som er tilsluttet hver sin av de nevnte porter, slik at den respektive port åpnes av en puls som opptrer på den tilsvarende utgang fra fordeleren,og tellerens stilling på tidspunktet for mottagningen av denne puls blir registrert i det register som er tilsluttet porten. If the system includes several registers, these are connected to the counter via each port. In that case, a distributor is connected to the receiver to automatically distribute incoming pulses to different outputs that are connected to each of the mentioned ports, so that the respective port is opened by a pulse that appears on the corresponding output from the distributor, and the position of the counter at the time of the reception of this pulse is registered in the register connected to the port.

Telleren er fortrinnsvis konstruert slik at telleresultatet blir presentert i binærkodet desimal form og den for hver desimalsifferplass inneholder fire bistabile multivibratorer, såkalte flip-flops," som er anordnet på kjent måte for å gjengi desimalsifferet i en binær kode, f.eks. 8421-koden. Da overforingen av mente-siffere i telleren krever en viss tid, som ikke er neglisjerbar, kan imidlertid avlesningen på telleren gi galt, resultat hvis den skjer mens overforingen av mente-siffere pågår. Feilen blir særlig stor hvis avlesningen finner sted under et telletrinn som er ledsaget av mente-overføring mellom dekader og dessuten én flerhet av mente-overforinger i den mest betydningsfulle dekade, slik det er tilfelle f.eks. når telleren går fra 799 - 800. The counter is preferably constructed so that the counting result is presented in binary coded decimal form and it contains for each decimal digit place four bistable multivibrators, so-called flip-flops," which are arranged in a known manner to reproduce the decimal digit in a binary code, e.g. 8421- the code. As the transfer of intended digits in the counter requires a certain time, which is not negligible, the reading on the counter may, however, give wrong results if it occurs while the transfer of intended digits is in progress. The error becomes particularly large if the reading takes place during a counting step which is accompanied by mente transfer between decades and also one plurality of mente transfers in the most significant decade, as is the case for example when the counter goes from 799 - 800.

For å eliminere denne feilkilde omfatter anlegget i henhold til en foretrukken utforelsesform av oppfinnelsen foruten den oven-nevnte teller, som i det folgende vil bli kalt hovedtelleren, en hjelpeteller som startes av en innkommende reflektert puls og derved forhindrer ytterligere svingninger fra oscillatoren i å påvirke hovedtelleren, og som etter en viss tid, som er tilstrekkelig lang til å tillate hovedtellerens telle-elementér å stille seg inn i samsvar med den sist mottatte svingning fra oscillatoren, frembringer en puls for åpning av en av portene. In order to eliminate this source of error, the plant according to a preferred embodiment of the invention includes, in addition to the above-mentioned counter, which will be called the main counter in the following, an auxiliary counter which is started by an incoming reflected pulse and thereby prevents further oscillations from the oscillator from affecting the main counter, and which after a certain time, which is long enough to allow the main counter's counting elements to adjust in accordance with the last received oscillation from the oscillator, produces a pulse to open one of the gates.

Etter å ha utfort et fastlagt antall telletrinn bringer hjelpetelleren hovedtelleren til påny å påvirkes av svingningene fra oscillatoren og bringer så hovedtelleren til å springe over det nevnte fastlagte antall telletrinn, slik at hovedtelleren når den fortsetter å telle, vil angi det antall svingninger den ville ha mottatt hvis tilforselen av svingninger ikke hadde vært stanset. Når den neste ekkopuls ankommer, blir hovedtelleren stanset påny og indikerer da et antall mottatte svingninger svarende til vandringstiden for den sist mottatte ekkopuls, og denne nye indikasjon blir registrert i et register. After performing a set number of counting steps, the auxiliary counter causes the main counter to again be affected by the oscillations from the oscillator and then causes the main counter to skip said set number of counting steps, so that the main counter, when it continues counting, will indicate the number of oscillations it would have received if the supply of oscillations had not been stopped. When the next echo pulse arrives, the main counter is stopped again and then indicates a number of received oscillations corresponding to the travel time of the last received echo pulse, and this new indication is registered in a register.

Styreinngangen til en av de porter som forbinder hovedtelleren med et register, kan være forbundet med en bryter ved hvis hjelp porten alternativt kan kobles til en av utgangene fra fordeleren eller direkte til en anordning til å frembringe en puls som reaksjon på en mottatt ekkopuls. The control input of one of the gates that connects the main counter with a register can be connected to a switch by means of which the gate can alternatively be connected to one of the outputs from the distributor or directly to a device to produce a pulse in response to a received echo pulse.

Når porten er koblet i henhold til det sistnevnte alternativ, vil det tilsvarende register etter tur registrere hovedtellerens stilling for hver mottatt ekkopuls, og etter mottagning av den siste ekkopuls forblir der i dette register en opptegning svarende til avstanden til det objekt som bevirket refleksjon av den sist mottatte ekkopuls. Denne anordning kan være gunstig hvis antallet innkommende ekkopulser er storre enn antallet av registre. Ved hjelp av denne anordning When the port is connected according to the latter option, the corresponding register will in turn record the position of the main counter for each echo pulse received, and after receiving the last echo pulse, a record corresponding to the distance to the object that caused the reflection of it remains in this register last received echo pulse. This arrangement can be advantageous if the number of incoming echo pulses is greater than the number of registers. Using this device

vil man alltid få registrert den avstand som svarer til den sist mottatte ekkopuls. the distance corresponding to the last received echo pulse will always be recorded.

Ved en annen utforelsesform av oppfinnelsen omfatter anlegget bare to registre og en sammenligningsinnretning som sammenligner de In another embodiment of the invention, the system comprises only two registers and a comparison device which compares them

av tidsmåleanordnirigen bestemte verdier med en fastlagt referanseverdi og avgir forskjellige utgangssignaler alt etter om den av måleanordningen bestemte momentanverdi er storre eller mindre enn referanseverdien, samt en koblingsinnretning som gjor det ene eller det annet av values determined by the time measuring device with a determined reference value and emits different output signals depending on whether the instantaneous value determined by the measuring device is greater or less than the reference value, as well as a switching device that makes one or the other of

de nevnte registre virksomt ved mottagning av reflekterte pulser. Denne koblingsinnretning styres av utgangssignalet fra sammenligningsinnretningen, slik at det ene register gjores virksomt så lenge de av måleanordningen angitte verdier er mindre enn referanseverdien, og. the aforementioned registers active upon reception of reflected pulses. This switching device is controlled by the output signal from the comparison device, so that one register is made active as long as the values indicated by the measuring device are less than the reference value, and.

det annet gjores virksomt når ..den av måleanordningen angitte verdi ved mottagningen av den reflekterte puls for forste gang overskrider referanseverdien. the second is effectively done when ..the value indicated by the measuring device on reception of the reflected pulse exceeds the reference value for the first time.

Den nevnte referanseverdi kan f.eks. være en verdi som The mentioned reference value can e.g. be a value that

anslås av. operatoren, eller en verdi som er oppnådd ved en forutgående måleprosess. estimated by. operator, or a value obtained by a previous measurement process.

Ved denne utforelsesform fås der således en blivende registrering bare for avstandene til de to objekter hvis avstander fra målestedet ligger nærmest under eller nærmest over den avstand som representeres av referanseverdien. Blant disse to registrerte verdier velger operatoren den som synes mest sannsynlig. With this embodiment, a permanent registration is thus obtained only for the distances to the two objects whose distances from the measurement location are closest to or above the distance represented by the reference value. Among these two recorded values, the operator selects the one that seems most likely.

I denne utforelsesform er registrene likeledes forbundet med telleren over porter som normalt..er lukket.. Koblingsinnretningen er innrettet til ved mottagningen av en reflektert puls å åpne den ene eller den annen av portene alt etter om den av telleren indikerte verdi ved mottagningen av en puls er mindre eller storre enn referanseverdien. In this embodiment, the registers are also connected to the counter via ports which are normally closed. The switching device is designed to open one or the other of the ports upon receipt of a reflected pulse depending on whether the value indicated by the counter upon receipt of a pulse is smaller or larger than the reference value.

I det' folgende vil oppfinnelsen bli belyst mere i detalj under henvisning til tegningen, hvor figurene 1 og 2 er blokkskjemaer for hver sin utforelsesform av oppfinnelsen. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, where Figures 1 and 2 are block diagrams for each embodiment of the invention.

På figurene er tilsvarende elementer forsynt med samme hen-visningstall. In the figures, corresponding elements are provided with the same reference number.

Hver av de koblinger som er vist på tegningen, kan inngå i Each of the connections shown in the drawing can be included

et komplett avstandsbestemmelsesanlegg som arbeider med lyspulser frembragt av en lasersender. Den frembragte lyspuls reflekteres av ett eller flere objekter beliggende i senderetningen, og de reflekterte pulser (ekkopulsene) blir i en mottageranlegg mottatt og omdannet til elektriske pulser og forsterket. Lasers.enderen og anordningene til mottagning og forsterkning av ekkopulsene forutsettes utfort på en eller annen kjent måte og vil ikke bli beskrevet i detalj. a complete distance determination system that works with light pulses produced by a laser transmitter. The produced light pulse is reflected by one or more objects located in the direction of transmission, and the reflected pulses (echo pulses) are received in a receiver system and converted into electrical pulses and amplified. The laser end and the devices for receiving and amplifying the echo pulses are assumed to be carried out in some known way and will not be described in detail.

På fig. betegner 1 en klemme som er tilsluttet en anordning til å frembringe en puls, i det folgende betegnet startpuls, samtidig med at der blir utsendt en lyspuls fra lasersenderen. 2 betegner en klemme som er forbundet med mottageren, slik at de. innkommende og for-sterkede ekkopulser blir tilfort denne klemme. In fig. 1 denotes a clamp which is connected to a device for producing a pulse, hereinafter referred to as a start pulse, at the same time as a light pulse is emitted from the laser transmitter. 2 denotes a clamp which is connected to the receiver, so that they. incoming and amplified echo pulses are fed to this terminal.

Over klemmen 2 blir ekkopulsene forst tilfort en port 3 som sammen med en innretning 4 danner en minimal-avstandsport. Som tidligere nevnt er hensikten med dette å forhindre ekkopulser som ankommer i lopet av en viss minimumstid etter utsendelsen av en puls, i å påvirke telle- og viseranordningen. Innretningen 4 kan f.eks. bestå av en forsinkelsesinnretning som har innstillbar forsinkelse, og som under virkningen av en startpuls fra klemme 1 etter en viss tid leverer en åpningspuls til porten 3. Above clamp 2, the echo pulses are first fed to a port 3 which, together with a device 4, forms a minimal-distance port. As previously mentioned, the purpose of this is to prevent echo pulses that arrive within a certain minimum time after the sending of a pulse, from affecting the counting and indicating device. The device 4 can e.g. consist of a delay device which has an adjustable delay, and which, under the effect of a start pulse from terminal 1, delivers an opening pulse to gate 3 after a certain time.

Anordningen til å måle tidsintervallene mellom startpuls og ekkopulser omfatter en uroscillator 5 og en teller 7> i det folgende betegnet som hovedteller. Utgangen fra oscillatoren 5 er forbundet The device for measuring the time intervals between start pulses and echo pulses comprises a clock oscillator 5 and a counter 7> in the following referred to as the main counter. The output from the oscillator 5 is connected

med inngangen til hovedtelleren 7 over en port 6 som normalt er lukket, og som åpnes under virkningen av en startpuls fra klemmen 1. Når porten 6 åpnes, mottar hovedtelleren 7 svingninger fra oscillatoren 5 og teller dem. with the input to the main counter 7 across a gate 6 which is normally closed, and which is opened under the action of a start pulse from terminal 1. When the gate 6 is opened, the main counter 7 receives oscillations from the oscillator 5 and counts them.

Frekvensen av de svingninger som frembringes av oscillatoren 5, er bestemt ved den onskede målenoyaktighet. Onskes f.eks. en målenoyaktighet av 10 meter, bor oscillatorfrekvensen være 15 MHz. The frequency of the oscillations produced by the oscillator 5 is determined by the desired measurement accuracy. Desired e.g. a measurement accuracy of 10 metres, the oscillator frequency should be 15 MHz.

Hovedtelleren 7 viser telleresultatene i binærkodet desimal-form og inneholder i dette oyemed fire bistabile multivibratorer for hver desimalsifferplass. Tellerens kapasitet er avpasset etter den maksimale avstand som skal måles med avstandsbestemmelsesanlegget. The main counter 7 displays the counting results in binary coded decimal form and in this way contains four bistable multivibrators for each decimal place. The counter's capacity is adapted to the maximum distance to be measured with the distance determination system.

Har telleren 7 tre desimalsifferplasser, kan den telle til 999, og hvis hvert telleskritt svarer til en avstandstilvekst på 10 meter, kan anlegget måle avstander opp til 9990 meter. Telleren 7 er konstruert slik at den etter å ha utfort det ^maksimalt mulige antall telleskritt stiller seg tilbake av segl selv og samtidig sender en puls til porten 6, som derved lukkes. For avlesning av stillingen av hovedtelleren 7 er der anordnet en leseledning 10 som grener seg i tre ledninger 11, 12 og 13 som over porter henholdsvis 21, 22 og 23 er forbundet med hvert sitt register 31, 32, resp. 33« Ledningen 10 og hver av grenledningene 11, 12 og 13 inneholder et antall ledere svarende til antallet av bistabile ledd i telleren 7> og i telleren er lederne på kjent måte tilsluttet de enkelte bistabile ledd, slik at der på hver leder opptrer det ene eller det annet av to potensialer alt etter tilstanden av det If the counter 7 has three decimal places, it can count to 999, and if each counting step corresponds to a distance increase of 10 metres, the system can measure distances up to 9990 metres. The counter 7 is constructed so that, after having performed the maximum possible number of counting steps, it resets by itself and at the same time sends a pulse to the gate 6, which thereby closes. For reading the position of the main counter 7, a reading line 10 is arranged which branches into three lines 11, 12 and 13 which are connected via ports 21, 22 and 23 respectively to each of its registers 31, 32, resp. 33" The line 10 and each of the branch lines 11, 12 and 13 contains a number of conductors corresponding to the number of bistable joints in the counter 7> and in the counter the conductors are connected in a known manner to the individual bistable joints, so that on each conductor there is one or the other of two potentials depending on the state of it

.bistabile ledd. .bistable joints.

Registrene 31, 32 og 33 er over egnede (ikke viste) dekodere tilsluttet viseranordninger (ikke vist) til å angi de verdier som er lagret i de respektive registre. Disse viseranordninger kan f.eks. bestå av en digital fremviserenhet. - The registers 31, 32 and 33 are connected via suitable (not shown) decoders to display devices (not shown) to indicate the values stored in the respective registers. These pointer devices can e.g. consist of a digital display unit. -

Styreinngangene til portene 21, 22 og 23 er forbundet med hver sin utgang 41» 42, 43 ^ra en fordeleranordning 40* De ekkopulser som passerer porten 3» blir over ledningen 8 tilfort fordeler-anordningen 40,som på kjent måte er utfort slik at den forste puls som ankommer, ledes til utgangen 41» den annen til '42 og den tredje til 43* Disse pulser åpner de respektive porter 21, 22 og 23, slik at hovedtellerens innstilling blir utlést ved ankomst av de respektive ekkopulser og de utleste verdier blir lagret i registrene henholdsvis 3<1,> 3<2> og 33. The control inputs of the ports 21, 22 and 23 are connected to each output 41, 42, 43 of a distribution device 40. The echo pulses that pass the port 3 are fed via the line 8 to the distribution device 40, which is arranged in a known manner so that the first pulse that arrives is routed to output 41, the second to '42 and the third to 43* These pulses open the respective ports 21, 22 and 23, so that the main counter's setting is read out upon arrival of the respective echo pulses and the read out values are stored in the registers 3<1,> 3<2> and 33 respectively.

Som nevnt tidligere kan det hende at en ekkopuls ankommer mens telleren 7 befinner seg på et overgangsstadidm fra en verdi til den neste. Hvis utlesningen frå telleren opptrer mens denne overgang pågår, kan den utleste verdi bli fullstendig feilaktig. For å eliminere denne feilkilde er anlegget forsynt med en hjelpeteller som er betegnet med 14, og som har betydelig mindre tellekapasitet enn hovedtelleren 7« Hjelpetelleren 14 er innrettet til å motta de innkommende ekkopulser over ledningen 9« En innkommende ekkopuls starter hjelpetelleren 14 slik at den teller svingninger som tilfores den over ledningen 15 fra oscillatoren 5> Samtidig sender hjelpetelleren 14 over en ledning 16 en puls som lukker porten 6. Herved blir tilforselen av svingninger fra oscillatoren 5 til hovedtelleren 7 avbrutt, og når telle-elementene i hovedtelleren 7 har stillet seg inn i samsvar med den sist mottatte svingning, forblir hovedtelleren i den innstilte stilling. I mellomtiden teller hjelpetellerens 14 svingninger som ankommer fra oscillatoren 5 over ledningen 15. Når hjelpetelleren 14 har tellet et fastlagt antall svingninger, sender den over ledningen 18 en puls til fordeler-anordningen 40- Den ekkopuls som bragte hjelpetelleren 14 til å starte, blir også over ledningen 8 tilfort fordeler-anordningen 401 som imidlertid i dette tilfelle er utfort slik at dé ekkopulser som ankommer over ledningen 8,ikke straks bringer noen ut-gangspuls til å opptre ved noen av utgangene 41» 42 og 43* Forst når der fra hjelpetelleren 14-ankommer en puls til fordeleranordningen 40 over ledningen l8, blir en av utgangene 41 - 43 aktivert, og den port 21, 22 eller 23 som er tilsluttet denne utgang, blir da åpnet for et kort tidsrom, hvorved innstillingen,av hovedtelleren 7 blir registrert med det register 3!» 32 eller 33 som står i forbindelse med vedkommende port. As mentioned earlier, it may happen that an echo pulse arrives while the counter 7 is at a transition stage from one value to the next. If the readout from the counter occurs while this transition is in progress, the readout value can be completely incorrect. In order to eliminate this source of error, the system is provided with an auxiliary counter which is denoted by 14, and which has significantly less counting capacity than the main counter 7" The auxiliary counter 14 is arranged to receive the incoming echo pulses over the line 9" An incoming echo pulse starts the auxiliary counter 14 so that it counts oscillations supplied to it via line 15 from the oscillator 5> At the same time, the auxiliary counter 14 sends over a line 16 a pulse which closes the gate 6. This interrupts the supply of oscillations from the oscillator 5 to the main counter 7, and when the counting elements in the main counter 7 have set settles in accordance with the last received oscillation, the main counter remains in the set position. In the meantime, the auxiliary counter 14 counts oscillations that arrive from the oscillator 5 over the wire 15. When the auxiliary counter 14 has counted a fixed number of oscillations, it sends a pulse over the wire 18 to the distributor device 40 - The echo pulse which brought the auxiliary counter 14 to start is also over the wire 8 is added the distributor device 401 which, however, in this case is extended so that the echo pulses that arrive over the wire 8 do not immediately cause an output pulse to appear at any of the outputs 41, 42 and 43* First when they reach there from the auxiliary counter 14-when a pulse arrives at the distribution device 40 over the wire l8, one of the outputs 41 - 43 is activated, and the port 21, 22 or 23 which is connected to this output is then opened for a short period of time, whereby the setting of the main counter 7 is registered with that register 3!” 32 or 33 which is in connection with the gate in question.

Etter at innstillingen av hovedtelleren 7 på denne måte er blitt registrert, starter hovedtelleren 7 påny, f.eks. ved at hjelpetelleren 14 ved neste telleskritt sender en åpningspuls over ledningen After the setting of the main counter 7 has been registered in this way, the main counter 7 starts again, e.g. in that the auxiliary counter 14 sends an opening pulse over the wire at the next counting step

16 til porten 6. Samtidig påvirker hjelpetelleren 14 hovedtelleren 16 to port 6. At the same time, the auxiliary counter 14 affects the main counter

7 slik at denne, når den påny mottar svingninger fra oscillatoren 5> springer over et antall skritt svarertde til det antall svingninger som ble tellet av hjelpetelleren 14 i lopet av det tidsrom da til-førselen av svingninger til hovedtelleren 7 var avbrutt. Dette sprang kan bevirkes på en eller annen kjent måte under styring fra hjelpetelleren 14 over ledningen 17. Når hovedtelleren så fortsetter å telle, vil således det tall som angis av hovedtelleren 7> alltid være lik det<*>samlede antall svingninger som er frembragt av oscillatoren 5 etter det tidspunkt da startpulsen ankom over i klemme 1. Når hjelpetelleren 14 har~utfort de her beskrevne funksjoner, blir den automatisk stilt tilbake til null. Når neste ekkopuls ankommer, 'gjen-tas den beskrevne prosess, og innstillingen av hovedtelleren 7 etter ankomsten av neste ekkopuls blir registrert i neste register. 7 so that, when it again receives oscillations from the oscillator 5>, it jumps over a number of steps corresponding to the number of oscillations that were counted by the auxiliary counter 14 during the period when the supply of oscillations to the main counter 7 was interrupted. This jump can be effected in some known way under control from the auxiliary counter 14 over the line 17. When the main counter then continues to count, the number indicated by the main counter 7> will thus always be equal to the<*> total number of oscillations produced by the oscillator 5 after the time when the start pulse arrived at terminal 1. When the auxiliary counter 14 has performed the functions described here, it is automatically reset to zero. When the next echo pulse arrives, the described process is repeated, and the setting of the main counter 7 after the arrival of the next echo pulse is recorded in the next register.

Det fastlagte antall svingninger som skal telles av hjelpetelleren 14 for denne bevirker den innstilling av hovedtelleren som skal registreres, er bestemt ved den maksimale overforingstid hovedtelleren 7 behover for overforingen fra et trinn til det neste. Denne' overforingstid kan i ugunstigste tilfelle andra til 100 nanosekunder. The determined number of oscillations to be counted by the auxiliary counter 14 for this causes the setting of the main counter to be registered, is determined by the maximum transfer time the main counter 7 needs for the transfer from one stage to the next. In the worst case, this transfer time can be up to 100 nanoseconds.

Er avstandsmåleanlegget konstruert for en målenoyaktighet av 10 meter, bor svingningene fra oscillatoren 5 ha en periode på ca. 67 nanosekunder, hvilket er mindre enn den nevnte maksimale overforingstid for hovedtelleren 7» men mer enn halvparten av denne overforingstid. Isåfall bor hjelpetelleren 14 derfor være innrettet til å telle to svingninger for den bevirker at innstillingen av hovedtelleren 7 blir utlest og registrert i et av registrene 31 - 33, og når hovedtelleren 7 startes påny, bor den være istand til å springe over to trinn. If the distance measuring system is designed for a measurement accuracy of 10 metres, the oscillations from the oscillator 5 should have a period of approx. 67 nanoseconds, which is less than the mentioned maximum transfer time for the main counter 7" but more than half of this transfer time. In that case, the auxiliary counter 14 must therefore be arranged to count two oscillations because it causes the setting of the main counter 7 to be read out and registered in one of the registers 31 - 33, and when the main counter 7 is restarted, it must be able to jump over two steps.

Den anordning som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1, er konstruert for å registrere tre avstander. Imidlertid vil det forstås at det er mulig å utfore anordningen for å registrere et storre antall avstander ved å oke antallet av registre og tilhorende porter og forsyne fordeleranordningen 40 med flere utganger. The device described above with reference to fig. 1, is designed to record three distances. However, it will be understood that it is possible to design the device to register a larger number of distances by increasing the number of registers and associated gates and supplying the distribution device 40 with more outputs.

Imidlertid kan det ved en avstandsmåling forekomme at antallet av objekter som ligger i forskjellige avstander fra avstandsmåleanlegget og gir opphav til ekkopulser, er storre enn antallet av registrerings-elementer i måleanlegget, så det ikke er mulig å måle avstandene til alle disse objekter. Hvis tidsmålings- og registreringsanordningen arbeider på den ovenfor beskrevne måte og antallet av registre f.eks. However, during a distance measurement, it can happen that the number of objects that are located at different distances from the distance measuring system and give rise to echo pulses, is greater than the number of registration elements in the measuring system, so it is not possible to measure the distances to all these objects. If the time measuring and recording device works in the manner described above and the number of registers e.g.

er tre som i den beskrevne utforelsesform, vil avstandene til de tre are three as in the described embodiment, the distances to the three will

nærmeste objekter bli registrert, mens avstandene til de ytterligere objekter som gir opphav til ekkopulser, ikke vil bli registrert. Imidlertid kan det i dette tilfelle være av interesse å kjenne avstanden til det fjerneste objekt, altså avstanden til det objekt som reflekterer den ekkopuls som mottas sist. I utforelsen på fig. 1 er dette mulig ved hjelp av en manuelt betjent bryter 20,som forbinder inngangen til porten 23 alternativt med utgangen 43 fra fordeleranordningen 40 eller med en gren 19 av ledningen l8 fra hjelpetelleren 14. Når bryteren 20 er i den stilling som er vist med fullt opptrukken linje på tegningen,og under forutsetning av at utgangene 41, 42 og 43 fra fordeleranordningen 40 aktiveres i den nevnte rekkefolge som reaksjon på innkommende ekkopulser, vil den tredje ekkopuls bringe porten 23 til å åpne så den tilsvarende avstand blir registrert i registeret 33* Står bryteren 20 i den stilling som er vist ved en stiplet linje,- vil porten 23 motta en åpningspuls fra hjelpetelleren 14 for hver mottatt ekkopuls,^ og avstandene til alle objekter som gir opphav til ekkopulser, vil i sin tur bli registrert i registeret 33. For hver ny registrering i registeret blir den tidligere registrering slettet. Etter at måleoperasjonen er ferdig,vil der derfor bli stående en registrering svarende til avstanden til det fjerneste objekt, i registeret 33, mens registrene 31 og 32 angir avstandene til de to nærmeste objekter. nearest objects will be registered, while the distances to the further objects that give rise to echo pulses will not be registered. However, in this case it may be of interest to know the distance to the most distant object, i.e. the distance to the object that reflects the echo pulse that is received last. In the embodiment in fig. 1, this is possible by means of a manually operated switch 20, which connects the input to the gate 23 alternatively with the output 43 from the distribution device 40 or with a branch 19 of the line l8 from the auxiliary counter 14. When the switch 20 is in the position shown with full solid line in the drawing, and on the condition that the outputs 41, 42 and 43 from the distribution device 40 are activated in the aforementioned order in response to incoming echo pulses, the third echo pulse will cause the gate 23 to open so that the corresponding distance is registered in the register 33* If the switch 20 is in the position shown by a dashed line, the gate 23 will receive an opening pulse from the auxiliary counter 14 for each echo pulse received, and the distances to all objects that give rise to echo pulses will in turn be registered in the register 33 For each new registration in the register, the previous registration is deleted. After the measurement operation is finished, there will therefore be a record corresponding to the distance to the farthest object, in the register 33, while the registers 31 and 32 indicate the distances to the two nearest objects.

I noen tilfeller er det bare av interesse å vite avstanden til det fjerneste objekt. Isåfall kan man la måleanlegget bare ha ett register (33 Pa fig* 1), og den tilhorende port 23 kan ha sin styre-inngang permanent tilsluttet anordningen (f.eks. hjelpetelleren 14) In some cases, it is only of interest to know the distance to the most distant object. In that case, the measuring system can only have one register (33 Pa fig* 1), and the corresponding port 23 can have its control input permanently connected to the device (e.g. the auxiliary counter 14)

til å frembringe åpningspulser som reaksjon på de mottatte ekkopulser. I dette tilfelle kan fordeleranordningen 40 sloyfes. to produce opening pulses in response to the received echo pulses. In this case, the distributor device 40 can be folded.

Når fordeleranordningen 40 anvendes, kan den kombineres med en anordning til å telle det totale antall innkommende ekkopulser eller antallet av andre ekkopulser enn dem som bevirker registrering. When the distributor device 40 is used, it can be combined with a device for counting the total number of incoming echo pulses or the number of echo pulses other than those that cause registration.

Fig. 2 viser en utforelse hvor der bare fås registrering av avstandene til to objekter hvis avstander fra målestedet ligger henholdsvis nærmest under og nærmest over en viss fastlagt referanseverdi. Fig. 2 shows an embodiment where only the distances to two objects are recorded whose distances from the measurement location are respectively nearest below and nearest above a certain established reference value.

På fig. 2 betegner tallene 1-7 tilsvarende deler som på fig. 1. In fig. 2, the numbers 1-7 denote corresponding parts as in fig. 1.

For utlesningen av telleren 7 er der anordnet tre lese-ledninger 49» 5° og 51. Ledningen 49 er over en port 21 forbundet med et forste register 31, og ledningen 50 er over en port 22 forbundet med et annet register 32. Registrene 31 °S 32 er over egnede dekodere (ikke vist) forbundet med egnede viseranordninger (ikke vist) til å For the reading of the counter 7, three reading lines 49, 5° and 51 are arranged. The line 49 is connected via a port 21 to a first register 31, and the line 50 is connected via a port 22 to another register 32. The registers 31 °S 32 is via suitable decoders (not shown) connected to suitable indicating devices (not shown) to

angi de tall som er lagret i de respektive registre. enter the numbers stored in the respective registers.

Portene 21 og 22 er normalt lukket. Deres styreinnganger Ports 21 and 22 are normally closed. Their board inputs

er forbundet med utganger henholdsvis 54 °g 55 ^ ra en koblingsinnretning 52. De ekkopulser som ankommer over klemmen 2 og passerer porten J, blir over en ledning 53 tilfort denne koblingsinnretning 52. Koblingsinnretningen 52 dirigerer de mottatte pulser enten over utgangen 54 til porten 21 eller over utgangen 55 til porten 22 i av-hengighet av et styresignal som over en ledning 58 tilfores koblingsinnretningen 52 fra en sammenligningsinnretning 56. Når porten 21 are connected to outputs 54 and 55 respectively to a switching device 52. The echo pulses that arrive via terminal 2 and pass port J are fed via a wire 53 to this switching device 52. The switching device 52 directs the received pulses either via output 54 to port 21 or via the output 55 of the port 22 depending on a control signal which is supplied via a wire 58 to the switching device 52 from a comparison device 56. When the port 21

eller 22 mottar en puls, blir den åpnet slik at innstillingen av telleren 7 Pa dette tidspunkt blir registrert i registeret henholdsvis 31 eller 32. or 22 receives a pulse, it is opened so that the setting of counter 7 At this time is registered in register 31 or 32 respectively.

Sammenligningsinnretningen 56 er forbundet med telleren 7 over lese-ledningen 51 °g mottar således kontinuerlig informasjon om tellerens innstilling. En referanseverdi svarende til en anslått distanse innfores i sammenligningsinnretningen $ 6 over ledninger 57* Referanseverdien representeres på en eller annen kjent måte ved hjelp The comparison device 56 is connected to the counter 7 via the reading line 51 and thus receives continuous information about the counter's setting. A reference value corresponding to an estimated distance is introduced into the comparison device $ 6 over wires 57* The reference value is represented in some known way by

av en passende kombinasjon av signaler på ledningene 57*of a suitable combination of signals on the wires 57*

I sammenligningsinnretningen 56 blir innstillingen av telleren 7 sammenlignet med den nevnte referanseverdi. Så lenge den verdi som angis av telleren 7» er mindre enn referanseverdien, leverer sammenligningsinnretningen 56 et utgangssignal .av et forste slag over ledningen 58 til sammenligningsinnretningen 52, som styres slik av dette utgangssignal at de ekkopulser som ankommer over ledningen 53> blir dirigert til porten 21 over ledningen 54. Så lenge telleren 7 angir verdier under referanseverdien, vil således innstillingen av telleren 7 for hver innkommende ekkopuls bli registrert i registeret 31. For hver ny registrering blir den tidligere registrering sluttet. In the comparison device 56, the setting of the counter 7 is compared with the mentioned reference value. As long as the value indicated by the counter 7" is less than the reference value, the comparison device 56 supplies an output signal of a first stroke over the line 58 to the comparison device 52, which is controlled by this output signal so that the echo pulses arriving over the line 53> are directed to the port 21 over the wire 54. As long as the counter 7 indicates values below the reference value, the setting of the counter 7 for each incoming echo pulse will thus be registered in the register 31. For each new registration, the previous registration is terminated.

Når telleren 7 angir verdier som overstiger referanseverdien, gir sammenligningsinnretningen 56 et utgangssignal av et annet slag, When the counter 7 indicates values that exceed the reference value, the comparison device 56 gives an output signal of a different kind,

som påvirker koblingsinnretningen 52 slik at den neste ekkopuls som ankommer, vil bli dirigert over ledningen 55 til porten 22,så denne åpnes og innstillingen av telleren 7 på tidspunktet for ankomsten av denne puls blir registrert i registeret 32. Registeret 32 blir så øyeblikkelig blokkert, så denne registrering blir stående selv om der skulle ankomme ytterligere ekkopulser. u flD : e.■■nne blokkering kan oppnås med en passende utforelse av registeret1 32 eller ved at koblingsinn- which affects the switching device 52 so that the next echo pulse that arrives will be routed over the wire 55 to the gate 22, so this is opened and the setting of the counter 7 at the time of the arrival of this pulse is registered in the register 32. The register 32 is then immediately blocked, so this registration remains even if further echo pulses arrive. u flD : e.■■nne blocking can be achieved with a suitable design of the register 1 32 or by switching in-

retningen 52 utfores slik at den bare tillater en enkelt puls å tilfores porten 22 når utgangssignalet fra sammenligningsinnretningen 56 er av det annet slag. Utgangssignalene fra sammenligningsinnretningen 56. the direction 52 is designed to allow only a single pulse to be applied to the gate 22 when the output signal from the comparison device 56 is of the other kind. The output signals from the comparison device 56.

kan ha form av forskjellige potensialer på ledningen 58, og det ene av disse kan til og med være null potensial. may take the form of different potentials on the wire 58, and one of these may even be zero potential.

De forskjellige komponenter av anlegget ifolge oppfinnelsen, The various components of the plant according to the invention,

som uroscillatoren, tellerne , portene, bryterne og registrene, kan alle være utfort på en måte som er vel kjent innen faget, og har derfor ikke vært beskrevet i detalj. Komponentene er selvsagt av elektronisk type og blir fortrinnsvis utrustet med halvlederelementer. such as the unoscillator, the counters, gates, switches and registers, can all be implemented in a manner well known in the art, and have therefore not been described in detail. The components are of course electronic and are preferably equipped with semiconductor elements.

Claims

1. Installation for distance determination, comprising a transmitting device for sending out a short pulse of electromagnetic radiation, e.g. a light pulse produced by a laser, a receiver device for receiving reflected pulses and a timing device which serves to measure the time interval between the emission of a pulse and the reception of one or more reflected pulses, and which includes an oscillator for producing electrical oscillations and a counter for counting the oscillations produced by the oscillator from the time of sending out a pulse, characterized in that the facility further comprises at least one register (31, 32, 33), a device (11, 12, 13) for connecting the counter ( 7) with the register, a normally closed gate (21, 22, 23) in the connection device and a gate opening device (40, 41, 42, 43) to briefly open the gate in response to at least one received reflected pulse and thereby bring the register to to register the instantaneous position of the counter at the time of reception of the reflected pulse.

2. Installation as specified in claim 1, characterized in that it includes a plurality of registers (31, 32, 33), which are connected to the counter (7) via separate gates (21, 22, 23), and that there to the recipient for reflected pulses, a distribution device (40) is connected to automatically distribute incoming pulses to different outputs (41, 42, 43) connected to each of the aforementioned ports (21, 22, 23), so that each port is opened by a pulse acting on the corresponding output from the distribution device, so that the counter's position at the time when this pulse occurs is recorded in the register connected to the port.

3. Installation as specified in claim 1 or 2, characterized in that, in addition to the aforementioned counter (7), hereinafter referred to as the main counter, it includes an auxiliary counter (14), which is started in response to an incoming reflected pulse and then prevents further oscillations from the oscillator (5) in affecting the main counter (7), and which, after a time sufficient to allow the main counter to adjust in accordance with the last received oscillation from the oscillator, produces a pulse for opening one of the gates (21 , 22, 23).

4. Installation as stated in claim 3, characterized in that the auxiliary counter (14) after a fixed number of counting steps causes the main counter (7) to respond to oscillations from the oscillator again, thereby causing this counter to continue counting and thereby to skip the aforementioned fixed number of counting steps.

5. Installation as stated in one of the preceding claims, characterized in that the control input of at least one (23) of the ports can be connected directly (at 20) with a device for generating opening pulses as a reaction to received reflected pulses.

6. Installation as specified in claims 2' and 5> characterized in that the control input to at least one (23) of the ports is connected to a switch (20) to alternatively connect the control input to one (43) of the outputs from the distribution device (40) or directly with the device to produce opening pulses in response to received reflected pulses.

7. Installation as stated in claim 1, characterized in that it comprises a first register (31" fig. 2) and a second register (32) for recording values determined by the time measuring device (5" 7), a comparison device (56) to to compare the values determined by the time measuring device with a determined reference value and to generate different output signals depending on whether the value determined by the time measuring device is smaller or greater than the reference value, as well as a switching device (52) which is arranged to do one or the other of the registers (31 > 32) active when receiving reflected pulses, and which is controlled by the output signal from the comparison device (56) so that one register is made active as long as the values determined by the time measuring device (7) are less than the reference value, and the other register is made active when the value determined by the time measuring device upon receiving the reflected pulses exceeds the reference value for the first time.

8. Installation as stated in claim 7, characterized in that each of the registers is connected to the time measuring device via a gate (21, 22) which is normally closed, and that the switching device (52) on receiving a reflected pulse opens one or the other of the ports depending on whether the value determined by the timing device after receiving the pulse is smaller or larger than the reference value.