DE19949803A1 - Abstandsmessvorrichtung - Google Patents

Abstandsmessvorrichtung

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DE19949803A1
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Noriaki Shirai
Yoshiaki Hoashi
Takeshi Matsui
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Abstract

Ein Pseudozufallsrauschcode wird synchronisiert zu einem Referenztaktsignal erzeugt. Eine erste vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle wird als Reaktion auf den Pseudozufallsrauschcode gesendet. Eine erste Echowelle wird empfangen, welche durch Reflexion der ersten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an einem Objekt bewirkt wird. Die empfangene erste Echowelle wird zu einem binären Signal gewandelt. Ein Wert einer Korrelation zwischen dem binären Signal und dem Pseudozufallsrauschcode wird wiederholt mit einer vorbestimmten Periode berechnet, die eine synchronisierte Beziehung zu dem Referenztaktsignal aufweist. Ein Zeitintervall, das die erste vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle und die erste Echowelle benötigen, um zu dem Objekt hin und von dem Objekt weg zu gehen, wird als Reaktion auf einen Zeitpunkt gemessen, zu welchem der berechnete Korrelationswert eine Spitze aufweist. Dann wird eine zweite vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle als Reaktion auf ein Sendepulssignal gesendet. Eine zweite Echowelle, die sich auf die zweite vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle bezieht, wird empfangen. Die empfangene zweite Echowelle wird in einem Empfangspulssignal gewandelt. Eine Verzögerungsschaltung verzögert das Sendepulssignal um eine Verzögerungszeit, die dem gemessenen Zeitintervall entspricht, um ein verzögertes Sendepulssignal zu erzeugen. Eine Phasendifferenz zwischen dem Empfangspulssignal und dem verzögerten Sendepulssignal wird mit ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsmeßvor­ richtung, die eine in Übereinstimmung mit einem Pseudozu­ fallsrauschcode modulierte elektromagnetische Welle verwen­ det.
Eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Spreizspektrums- Abstandsmeßvorrichtung im Stand der Technik mißt den Ab­ stand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt, wie zum Beispiel einem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug, unter Verwendung einer in Überein­ stimmung mit einem Pseudozufallsrauschcode modulierten elektromagnetischen Welle. Genauer gesagt wird ein Strahl einer elektromagnetischen Welle, deren Amplitude in Über­ einstimmung mit einem Pseudozufallsrauschcode einer vorbe­ stimmten Bitlänge moduliert ist, in eine Vorwärtsrichtung bezüglich der Karosserie des eigenen Fahrzeugs abgegeben. Ein Zeitpunkt des Sendens des Pseudozufallsrauschcodes mit der elektromagnetischen Welle wird gespeichert. Die Vor­ richtung im Stand der Technik empfängt einen Echostrahl, der durch Reflexion des vorwärtsgerichteten elektromagneti­ schen Wellenstrahls an einem vorderhalb vorhandenen Zielob­ jekt bewirkt wird. Der empfangene Echostrahl wird zu einem binären elektrischen Echosignal gewandelt. Es wird eine Be­ rechnung hinsichtlich des Werts der Korrelation zwischen dem binären elektrischen Echostrahl und dem Pseudozufalls­ rauschcode durchgeführt, der für die Modulation der gesen­ deten elektromagnetischen Welle verwendet wird. Ein Zeit­ punkt, zu dem der berechnete Korrelationswert eine Spitze aufweist, wird als ein Zeitpunkt des Empfangens des Pseudo­ zufallsrauschcodes erfaßt, der in dem Echostrahl enthalten ist. Die Vorrichtung im Stand der Technik berechnet den Ab­ stand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vor­ handenen Zielobjekt aus dem Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Sendens des Pseudozufallsrauschcodes und dem Zeitpunkt seines Empfangens und ebenso aus der Geschwindig­ keit der elektromagnetischen Welle.
Bei der Vorrichtung im Stand der Technik weist der Pseudozufallsrauschcode eine Sequenz von Bits auf, deren Anzahl vorbestimmt ist. Die Korrelationswertberechnung wird mit einer Periode iteriert, die einem Bit des Pseudozu­ fallsrauschcodes entspricht. Demgemäß wird das Zeitinter­ vall zwischen dem Zeitpunkt des Sendens des Pseudozufalls­ rauschcodes und dem Zeitpunkt seines Empfangens mit einer Auflösung bestimmt, die einem 1-Bit-Zeitintervall bzw. ei­ nem 1-Stück-Zeitintervall entspricht. Eine Auflösung des gemessenen Abstands zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt hängt von der Auflösung der Bestimmung des Zeitintervalls ab. In dem Fall, in dem eine Taktfrequenz, deren Kehrwert einem 1-Bit-Zeitintervall entspricht, gleich 20 MHz ist, ist die Auflösung des gemes­ senen Abstands zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vor­ derhalb vorhandenen Zielobjekt gleich 7,5 m.
Die Japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmel­ dung 5-312950 offenbart eine Abstandsmeßvorrichtung, welche einen Maximallängencode-Generator beinhaltet. Eine Laser­ diode erzeugt Laserlicht, das in Übereinstimmung mit einem von dem Maximallängencode-Generator erzeugten Maximallän­ gencode moduliert ist. Ein Strahl des Laserlichts wird zu einem Objekt hin abgegeben. Die Vorrichtung der Japanischen Patentanmeldung 5-312950 beinhaltet einen Phasenschieber, welcher den Maximallängencode um verschiedene Werte inner­ halb eines Zeitintervalls verschiebt, das einem Bit des Ma­ ximallängencodes entspricht. Der Phasenschieber gibt eine Mehrzahl von verschobenen Maximallängencodes aus. Die Vor­ richtung der Japanischen Patentanmeldung 5-312950 beinhal­ tet eine Photodiode, welche einen Echostrahl empfängt, der durch die Reflexion des vorwärtsgerichteten Laserstrahls an dem Objekt bewirkt wird. Die Photodiode wandelt den empfan­ genen Echostrahl zu einem entsprechenden elektrischen Echo­ signal. Die Werte der Korrelationen zwischen dem elektri­ schen Echosignal und den verschobenen Maximallängencodes werden berechnet. Der Abstand zu dem Objekt wird auf der Grundlage der berechneten Korrelationswerte berechnet.
Die Japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmel­ dung 10-2963 offenbart eine Abstandsmeßvorrichtung, welche eine in Übereinstimmung mit einem Pseudozufallsrauschcode modulierte elektromagnetische Welle verwendet. Die Vorrich­ tung der Japanischen Patentanmeldung 10-2963 beinhaltet ei­ nen Korrelator, welcher ein Zeitintervall mißt, das kürzer als ein 1-Stück-Zeitintervall bzw. ein 1-Bit-Zeitintervall bezüglich des Pseudozufallsrauschcodes ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abstandsmeßvorrichtung zu schaffen, die eine hohe Auflösung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die eine Pseu­ dozufallsrauschcode-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen ei­ nes Pseudozufallsrauschcodes synchronisiert zu einem Refe­ renztaktsignal, wobei der Pseudozufallsrauschcode eine vor­ bestimmte Bitlänge aufweist; eine Sendeeinrichtung zum Sen­ den einer ersten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle, die in Übereinstimmung dem Pseudozufallsrauschcode moduliert ist, der von der Pseudozufallsrauschcode-Erzeu­ gungseinrichtung erzeugt wird; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer ersten Echowelle, die durch Reflexion der ersten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an ei­ nem Objekt bewirkt wird, und zum Wandeln der empfangenen ersten Echowelle zu einem binären Signal; eine Korrela­ tions-Berechnungseinrichtung zum wiederholten Berechnen ei­ nes Werts einer Korrelation zwischen dem binären Signal, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, und dem Pseu­ dozufallsrauschcode, der für eine Modulation der ersten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle von der Sen­ deeinrichtung verwendet wird, mit einer vorbestimmten Pe­ riode, die eine synchronisierte Beziehung zu dem Referenz­ taktsignal aufweist; eine erste Zeitmeßeinrichtung zum Er­ fassen eines Zeitpunkts, zu dem der Korrelationswert, der von der Korrelations-Berechnungseinrichtung berechnet wird, eine Spitze aufweist, und zum Messen eines Zeitintervalls, das die erste vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle und die erste Echowelle benötigen, um zu dem Objekt hin und von diesem weg zu gehen, als Reaktion auf den erfaßten Zeitpunkt; eine Sendepuls-Erzeugungseinrichtung zum Ausge­ ben eines Sendepulssignals zu der Sendeeinrichtung, nachdem das Zeitintervall von der ersten Zeitmeßeinrichtung gemes­ sen worden ist, und zum Bewirken, daß die Sendeeinrichtung eine zweite vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle sendet, die in Übereinstimmung mit dem Sendepulssignal mo­ duliert ist, wobei die Empfangsvorrichtung derart arbeitet, daß sie eine zweite Echowelle empfängt, die durch Reflexion der zweiten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an dem Objekt bewirkt wird, und die empfangene zweite Echowelle zu einem Empfangspulssignal wandelt; eine Sende­ puls-Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des Sendepuls­ signals, das von der Sendepuls-Erzeugungseinrichtung er­ zeugt wird, um eine Verzögerungszeit, die dem Zeitintervall entspricht, das von der ersten Zeitmeßeinrichtung gemessen wird, und dadurch zum Wandeln des Seridepulssignals zu einem verzögerten Sendepulssignal; eine zweite Zeitmeßeinrichtung zum Messen einer Phasendifferenz zwischen dem Empfangspuls­ signal, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, und dem verzögerten Sendepulssignal, das von der Sendepuls­ signal-Verzögerungseinrichtung erzeugt wird, mit einer Auf­ lösung, die höher als eine Auflösung ist, die der vorbe­ stimmten Periode der Korrelationswertberechnung durch die Korrelations-Berechnungseinrichtung entspricht; und eine Abstands-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Ab­ stands zu dem Objekt auf der Grundlage des Zeitintervalls, das von der ersten Zeitmeßeinrichtung gemessen wird, und der Phasendifferenz, die von der zweiten Zeitmeßeinrichtung gemessen wird, aufweist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf ihrem ersten Aspekt und schafft eine Abstandsmeßvor­ richtung, bei der die Sendepuls-Erzeugungseinrichtung der­ art arbeitet, daß sie mehrfach wiederholt das Sendepuls­ signal ausgibt, und die zweite Zeitmeßeinrichtung derart arbeitet, daß sie die Phasendifferenz in Verbindung mit je­ dem der Sendepulssignale mißt, und bei der die Abstands-Be­ rechnungseinrichtung eine Einrichtung zum Berechnen eines Mittelwerts der Phasendifferenzen, die von der zweiten Zeitmeßeinrichtung gemessen werden, und eine Einrichtung zum Berechnen des Abstands zu dem Objekt auf der Grundlage des Zeitintervalls, das von der ersten Zeitmeßeinrichtung gemessen wird, und des berechneten Mittelwerts der Phasen­ differenzen aufweist.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf ihrem ersten Aspekt und schafft eine Abstandsmeßvor­ richtung, bei der die Zeitverzögerung, die von der Sende­ puls-Verzögerungseinrichtung vorgesehen wird, gleich dem Zeitintervall, das von der ersten Zeitmeßeinrichtung gemes­ sen wird, minus einem Zeitintervall ist, das der vorbe­ stimmten Periode der Korrelationswertberechnung durch die Korrelations-Berechnungseinrichtung entspricht.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf ihrem ersten Aspekt und schafft eine Abstandsmeßvor­ richtung, bei der die zweite Zeitmeßeinrichtung eine Verzö­ gerungselementgruppe zum Übertragen des verzögerten Sende­ pulssignals, das von der Sendepuls-Verzögerungseinrichtung erzeugt wird, von ihrem Eingangsende zu ihrem Ausgangsende, wobei die Verzögerungselementgruppe eine Reihenschaltung einer vorbestimmten Anzahl von Verzögerungselementen auf­ weist, die alle eine Signalverzögerung vorsehen, die kürzer als die vorbestimmte Periode der Korrelationswertberechnung durch die Korrelations-Berechnungseinrichtung ist; eine Einrichtung zum Erfassen einer Anzahl von Verzögerungsele­ menten in der Verzögerungselementgruppe, durch welche das Sendepulssignal bereits gegangen ist, zu einem Zeitpunkt, der durch das Empfangspulssignal bestimmt wird, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird; und eine Einrichtung zum Messen der Phasendifferenz zwischen dem Empfangspulssignal und dem verzögerten Sendepulssignal als Reaktion auf die erfaßte Anzahl der Verzögerungselemente aufweist.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf ihrem ersten Aspekt und schafft eine Abstandsmeßvor­ richtung, bei der die Korrelations-Berechungseinrichtung eine Einrichtung zum Multiplizieren einer Frequenz des Re­ ferenztaktsignals, um ein frequenzmultipliziertes Taktsig­ nal zu erzeugen, und eine Einrichtung zum wiederholten Be­ rechnen des Werts der Korrelation zwischen dem binären Sig­ nal und dem Pseudozufallrauschcode synchronisiert zu dem frequenzmultiplizierten Taktsignal aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung einer Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Zeitbereichsdarstellung von Signalen in der Vorrichtung in Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Abstandsmeßabschnitts eines Programms für einen Mikrocomputer in Fig. 1;
Fig. 4 eine Darstellung einer Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Zeitbereichsdarstellung von berechneten Korre­ lationswerten in der Vorrichtung in Fig. 1;
Fig. 6 eine Zeitbereichsdarstellung von berechneten Korre­ lationswerten in der Vorrichtung in Fig. 4;
Fig. 7 eine Darstellung einer Abstandsmeßvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Zeitbereichsdarstellung von Signalen in der Vorrichtung in Fig. 7;
Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Abstandsmeßabschnitts eines Programms für einen Mikrocomputer in Fig. 7.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Abstandsmeßvorrichtung gemäß dem er­ sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung in Fig. 1 verwendet ein Spreiz- bzw. Streuspek­ trumsverfahren. Zum Beispiel ist die Vorrichtung in Fig. 1 in ein Kraftfahrzeug eingebaut und arbeitet derart, daß sie einen Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vor­ derhalb vorhandenen Zielobjekt, wie zum Beispiel einem vor­ derhalb vorhandenen Fahrzeug, mißt.
Die Vorrichtung in Fig. 1 beinhaltet einen Referenz­ taktoszillator bzw. einen Referenztaktsignalgenerator 10, einen Pulserzeugungsabschnitt 12 und einen Lichtabgabeab­ schnitt 14. Der Referenztaktoszillator 10 erzeugt ein Refe­ renztaktsignal, das eine vorbestimmte Frequenz, zum Bei­ spiel 20 MHz, aufweist. Der Pulserzeugungsabschnitt 12 nimmt das Referenztaktsignal von dem Referenztaktoszillator 10 auf. Der Pulserzeugungsabschnitt 12 erzeugt einen Pseu­ dorausch- bzw. PN-Code oder ein Pulssignal synchronisiert zu dem Referenztaktsignal. Der PN-Code weist eine vorbe­ stimmte Bitlänge auf, die zum Beispiel ungefähr mehreren zehn Bits entspricht. Der PN-Code ist zum Beispiel ein Ma­ ximallängencode. Der Lichtabgabeabschnitt 14 empfängt den Maximallängencode oder das Pulssignal von dem Pulserzeu­ gungsabschnitt 12. Der Lichtabgabeabschnitt 14 erzeugt ei­ nen Strahl einer elektromagnetischen Welle, die als Reak­ tion auf den Maximallängencode oder das Pulssignal einer Amplitudenmodulation unterzogen wird. Der Lichtabgabeab­ schnitt 14 sendet den Strahl der elektromagnetischen Wellen in eine Vorwärtsrichtung bezüglich der Karosserie des eige­ nen Fahrzeugs. Die Amplitudenmodulation ist zum Beispiel eine Intensitätsmodulation. Der Strahl der elektromagneti­ schen Welle ist zum Beispiel ein Laserlichtstrahl.
Der Lichtabgabeabschnitt 14 beinhaltet eine Laserdiode LD, einen Treibertransistor Tr und eine Treiberschaltung 14a. Die Laserdiode LD arbeitet derart, daß sie einen La­ serstrahl in die Vorwärtsrichtung bezüglich der Karosserie des eigenen Fahrzeugs abgibt. Der Transistor Tr befindet sich in einer Energieversorgungsleitung zu der Laserdiode LD. Der Transistor Tr wirkt derart, daß er die Laserdiode LD aktiviert und deaktiviert, das heißt das Abgeben des vorwärtsgerichteten Laserstrahls freigibt und sperrt. Der Transistor Tr ist zum Beispiel ein n-Kanal-MOSFET. Die Treiberschaltung 14a empfängt das Ausgangssignal (den Maxi­ mallängencode oder das Pulssignal) des Pulserzeugungsab­ schnitts 12. Die Treiberschaltung 14a ist mit der Steuer­ elektrode (dem Gate) des Transistors Tr verbunden. Die Treiberschaltung 14a schaltet den Transistor Tr ein, wenn sich das Ausgangssignal des Pulserzeugungsabschnitts 12 in seinem Zustand eines hohen Pegels befindet. Die Treiber­ schaltung 14a schaltet den Transistor Tr aus, wenn sich das Ausgangssignal des Pulserzeugungsabschnitts 12 in seinem Zustand eines niedrigen Pegels befindet.
In dem Fall, in dem der Pulserzeugungsabschnitt 12 den Maximallängencode ausgibt, schaltet die Treiberschaltung 14a den Transistor Tr als Reaktion auf die logischen Zu­ stände ("1" und "0") von Bits des Maximallängencodes ein und aus. In diesem Fall gibt die Laserdiode LD einen vor­ wärtsgerichteten Laserstrahl ab, der als Reaktion auf den Maximallängencode einer Intensitätsmodulation unterzogen ist.
In dem Fall, in dem der Pulserzeugungsabschnitt 12 ein Signal eines hohen Pegels als das Pulssignal ausgibt, schaltet die Treiberschaltung 14a den Transistor Tr als Re­ aktion auf das Signal eines hohen Pegels ein. In diesem Fall gibt die Laserdiode LD einen vorwärtsgerichteten La­ serstrahl mit einer konstanten Intensität für die Dauer des Signals eines hohen Pegels ab.
In dem Fall, in dem der Lichtabgabeabschnitt 14 den Ma­ ximallängencode von dem Pulserzeugungsabschnitt 12 emp­ fängt, ist die Amplitude des vorwärtsgerichteten Laser­ strahls, der von dem Lichtabgabeabschnitt 14 abgegeben wird, maximiert, wenn der logische Zustand des Maximallän­ gencodes "1" ist, und ist minimiert, wenn der logische Zu­ stand des Maximallängencodes "0" ist. Daher wird der vor­ wärtsgerichtete Laserstrahl als Reaktion auf den Maxi­ mallängencode einer Amplitudenmodulation unterzogen.
Der Pulserzeugungsabschnitt 12 erzeugt selektiv den Ma­ ximallängencode oder das Pulssignal als Reaktion auf ein Steuersignal, das von einem Mikrocomputer 30 zugeführt wird, welcher später erläutert wird.
Die Vorrichtung in Fig. 1 beinhaltet einen Lichtemp­ fangsabschnitt 16, einen Verstärker 18 und einen Komparator 20. Der vorwärtsgerichtete Laserstrahl, der von dem Lichtabgabeabschnitt 14 ausgegeben wird, wird von einem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt, wie zum Beispiel einem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug, reflektiert. Die Reflexion des vorwärtsgerichteten Laserstrahls an dem vorderhalb vor­ handenen Zielobjekt bewirkt einen Echostrahl, welcher zu der Vorrichtung zurückkehrt. Der Lichtempfangsabschnitt 16 empfängt einen Echostrahl und wandelt den empfangenden Echostrahl zu einem Empfangssignal. Der Lichtempfangsab­ schnitt 16 führt das Empfangssignal dem Verstärker 18 zu. Der Verstärker 18 verstärkt das Empfangssignal. Der Ver­ stärker 18 gibt das sich aus dem Verstärken ergebende Sig­ nal zu dem Komparator 20 aus. Der Komparator 20 empfängt eine vorbestimmte Referenzspannung Vref. Der Komparator 20 vergleicht das Ausgangssignal des Verstärkers 18 mit der Referenzspannung Vref, um dadurch das Ausgangssignal des Verstärkers 18 zu einem binären Signal zu wandeln. Genauer gesagt gibt der Komparator 20 einen hohen Pegel aus, wenn die Spannung des Ausgangssignals des Verstärkers 18 die Re­ ferenzspannung Vref überschreitet. Der Komparator 20 gibt einen niedrigen Pegel aus, wenn die Spannung des Ausgangs­ signals des Verstärkers 18 gleich oder kleiner als die Re­ ferenzspannung Vref ist. Der Komparator 20 gibt das binäre Signal zu einem angepaßten Filter 22 aus.
Der Lichtempfangsabschnitt 16 beinhaltet einen Wider­ stand R und eine Photodiode PD. Die Photodiode PD ist über den Widerstand R in einem Sperrspannungszustand mit einer Energieversorgungsleitung verbunden. Wenn ein Echostrahl auf die Photodiode PD einfällt, fließt ein durch Licht be­ wirkter Strom durch diese. Der Widerstand R wandelt den durch Licht bewirkten Strom in ein Spannungssignal, welches als ein Empfangssignal zu dem Vorverstärker 18 ausgegeben wird.
Der Lichtempfangsabschnitt 16, der Verstärker 18 und der Komparator 20 bilden eine Empfangseinrichtung.
Das angepaßte Filter 22 empfängt das Referenztaktsignal von dem Referenztaktoszillator 10. Das angepaßte Filter 22 arbeitet als Reaktion auf das Referenztaktsignal. Das ange­ paßte Filter 22 empfängt den Maximallängencode von dem Pulserzeugungsabschnitt 12. Das angepaßte Filter 22 spei­ chert den Maximallängencode als einen Sendecode. Wie es zu­ vor erläutert worden ist, wird dem angepaßten Filter 22 das binäre Signal von dem Komparator 20 zugeführt. Das ange­ paßte Filter 22 nimmt das binäre Signal synchronisiert zu dem Referenztaktsignal auf. Das angepaßte Filter 22 spei­ chert periodisch das binäre Signal als einen Empfangscode für eine Zeitperiode, die der Bitlänge des Sendecodes ent­ spricht. Das angepaßte Filter 22 berechnet eine Korrelation zwischen dem gespeicherten Sendecode und dem gespeicherten Empfangscode, welcher periodisch als Reaktion auf das Refe­ renztaktsignal aktualisiert wird. Das angepaßte Filter 22 wirkt als eine Korrelations-Berechnungseinrichtung.
Das angepaßte Filter 22 verwendet eine bekannte Weise eines Berechnens einer Korrelation. Bei der Berechnung der Korrelation durch das angepaßte Filter 22 wird ein Korrela­ tionswert für alle entsprechenden Bits des gespeicherten Sendecodes und des gespeicherten Empfangscodes berechnet. Der Korrelationswert wird für entsprechende Bits, bei denen der logische Zustand des gespeicherten Sendecodes und der logische Zustand des gespeicherten Empfangscodes zueinander gleich sind, auf "1" festgelegt. Der Korrelationswert wird für entsprechende Bits, bei denen der logische Zustand des gespeicherten Sendecodes und der logische Zustand des ge­ speicherten Empfangcodes voneinander verschieden sind, auf "-1" festgelegt. Die Korrelationswerte für die jeweiligen Bits werden zu einem integrierten Korrelationswert sum­ miert, welcher dem gesamten gespeicherten Empfangscode ent­ spricht. Ein integrierter Korrelationswert ist zu jeder Zeit verfügbar, zu der der gespeicherte Empfangscode aktua­ lisiert wird.
Das angepaßte Filter 22 unterrichtet eine Spitzen-Er­ fassungsvorrichtung 24 über jeden integrierten Korrela­ tionswert. Das angepaßte Filter 22 enthält eine Vorrichtung zum Zählen von Pulsen des Referenztaktsignals, um eine In­ formation über eine Berechnungszeit zu erzeugen, zu welcher jeder integrierte Korrelationswert verfügbar ist. Die Be­ rechnungszeit ist gleich dem Verstreichen einer Zeit von dem Starten einer Berechnung eines integrierten Korrela­ tionswerts zwischen dem gespeicherten Sendecode und dem er­ sten gespeicherten Empfangscode. Das angepaßte Filter 22 unterrichtet die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 über jede Berechnungszeit. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 er­ faßt einen Zeitpunkt (einen Zeitpunkt eines Auftretens ei­ ner Spitze), zu dem der integrierte Korrelationswert maxi­ miert ist, der von dem angepaßten Filter 22 berechnet wird. Anders ausgedrückt erfaßt die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Starts der Korrelationswertberechnung durch das angepaßte Filter 22 und einem Zeitpunkt, zu dem der integrierte Korrelations­ wert maximiert ist. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 unterrichtet den Mikrocomputer 30 über das Erfassungsergeb­ nis, das heißt den Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze bezüglich des Berechnungsstartzeitpunkts (das Zeitintervall zwischen dem Berechnungsstartzeitpunkt und dem Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze). Das Signal, das den erfaß­ ten relativen Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze dar­ stellt, wird als erste Zeitdaten D1 bezeichnet. Die Spit­ zen-Erfassungsvorrichtung 24 wirkt als eine erste Zeit­ meßeinrichtung.
Der Mikrocomputer 30 beinhaltet eine Kombination einer Schnittstelle, einer CPU, eines ROM und eines RAM. Der Mi­ krocomputer 30 arbeitet in Übereinstimmung mit einem in dem ROM gespeicherten Programm. Der Mikrocomputer 30 berechnet den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorder­ halb vorhandenen Zielobjekt bzw. dem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug unter Verwendung der ersten Zeitdaten D1, die von der Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 zugeführt werden.
Die Vorrichtung in Fig. 1 weist ein Merkmal auf, das einen Fehler in dem auf D1 beruhend berechneten Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhande­ nen Zielobjekt verringert. Dieses Merkmal wird hier im wei­ teren Verlauf erläutert. Der Pulserzeugungsabschnitt 12 wird von dem Mikrocomputer 30 gesteuert, um ein Signal zu erzeugen, das aus lediglich einem einzelnen Puls eines ho­ hen Pegels besteht, der eine Dauer aufweist, die gleich ei­ ner Periode des Referenztaktsignals ist. Das Einzelpuls­ signal wird von dem Pulserzeugungsabschnitt 12 als ein Sende-Einzelpulssignal dem Lichtabgabeabschnitt 14 zuge­ führt. Der Lichtabgabeabschnitt 14 gibt einen vorwärtsge­ richteten Laserstrahl als Reaktion auf das Einzelpulssignal ab. Der vorwärtsgerichtete Laserstrahl wird an dem vorder­ halb vorhandenen Zielobjekt reflektiert und daher wird ein Echostrahl bewirkt, welcher zu dem Lichtempfangsabschnitt 16 zurückkehrt. Der Lichtempfangsabschnitt 16 wandelt den Echostrahl zu einem elektrischen Echosignal. Das elektri­ sche Echosignal wird von dem Lichtempfangsabschnitt 16 über den Verstärker 18 dem Komparator 20 zugeführt. Der Kompara­ tor 20 wandelt das elektrische Echosignal zu einem Emp­ fangs-Einzelpulssignal. Die Phasendifferenz zwischen dem Sende-Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpulssignal wird mit einer Auflösung (die 1 ns oder kürzer ist) gemes­ sen, die höher als die Auflösung der Zeitberechnung durch das angepaßte Filter 22 ist. Es ist anzumerken, daß die Auflösung der Zeitberechnung durch das angepaßte Filter 22 durch die Periode ΔT der Berechnung des angepaßten Filters 22 bestimmt wird. Der Mikrocomputer 30 wird über die gemes­ sene Phasendifferenz unterrichtet. Das Signal, das die ge­ messene Phasendifferenz darstellt, wird als zweite Zeitda­ ten D2 bezeichnet. Der Mikrocomputer korrigiert einen Feh­ ler der ersten Zeitdaten D1 als Reaktion auf die zweiten Zeitdaten D2.
In Verbindung mit dem zuvor erläuterten Merkmal bein­ haltet die Vorrichtung in Fig. 1 einen Verzögerungsab­ schnitt 40 und einen Zeit-A/D- bzw. -Analog/Digital-Wand­ ler-Abschnitt 50. Dem Verzögerungsabschnitt 40 wird das Sende-Einzelpulssignal von dem Pulserzeugungsabschnitt 12 zugeführt. Weiterhin empfängt der Verzögungsabschnitt 40 die ersten Zeitdaten D1 von der Spitzen-Erfassungsvorrich­ tung 24. Weiterhin empfängt der Verzögerungsabschnitt 40 das Referenztaktsignal von dem Referenztaktoszillator 10. Der Mikrocomputer 30 unterrichtet den Verzögerungsabschnitt 40 über die Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22. Der Verzögerungsabschnitt 40 wird von dem Mikro­ computer 30 gesteuert, um das Sende-Einzelpulssignal um eine Zeit Td1 zu verzögern, die gleich dem Zeitintervall, das durch die ersten Zeitdaten D1 bezeichnet ist, minus der Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22 ist. Genauer gesagt ist Td1 = D1 - ΔT. Der Zeit-A/D-Wand­ ler-Abschnitt 50 empfängt das verzögerte Sende-Einzelpuls­ signal von dem Verzögerungsabschnitt 40. Der Zeit-A/D-Wand­ ler-Abschnitt 50 empfängt das binäre Signal (das Empfangs- Einzelpulssignal) von dem Komparator 20. Der Zeit-A/D-Wand­ ler-Abschnitt 50 mißt die Phasendifferenz zwischen dem ver­ zögerten Sende-Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzel­ pulssignal mit einer Auflösung, die höher als die Auflösung der Zeitberechnung durch das angepaßte Filter 22 ist. Der Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 wirkt als eine zweite Zeit­ meßeinrichtung.
Der Verzögerungsabschnitt 40 beinhaltet ein Schiebere­ gister 42 und eine Auswahlvorrichtung 44. Das Schieberegi­ ster 42 empfängt das Sende-Einzelpulssignal von dem Pulser­ zeugungsabschnitt 12. Das Schieberegister 42 empfängt das Referenztaktsignal von dem Referenztaktoszillator 10. Das Schieberegister 42 verzögert das Sende-Einzelpulssignal synchronisiert zu dem Referenztaktsignal. Das Schieberegi­ ster 42 weist eine Signalübertragungsleitung auf, die durch eine Reihen- oder Kaskadenschaltung von Verzögerungselemen­ ten (Z-1-Elementen) 42a ausgebildet ist und mit Abgriffen versehen ist. Die Auswahlvorrichtung 44 empfängt die ersten Zeitdaten D1 von der Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24. Die Auswahlvorrichtung 44 wählt einen der Abgriffe als Reaktion auf die ersten Zeitdaten D1 und ein Steuersignal aus, das von dem Mikrocomputer 30 zugeführt wird. Das Steuersignal enthält eine Information über die Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22. Die Auswahlvorrichtung 44 sendet ein Signal von dem ausgewählten Abgriff als ein ver­ zögertes Sende-Einzelpulssignal zu einer nachfolgenden Stufe. Anders ausgedrückt gibt der Verzögerungsabschnitt 40 das verzögerte Sende-Einzelpulssignal zu der nachfolgenden Stufe aus. Die Signalverzögerung, die von dem Verzögerungs­ abschnitt 40 vorgesehen wird, hängt davon ab, welcher der Abgriffe ausgewählt wird. Die Signalverzögerung, die von dem Verzögerungsabschnitt 40 vorgesehen wird, wird von dem Mikrocomputer 30 gleich zu der Zeit Td1 festgelegt (siehe Fig. 2). Es ist anzumerken, daß Td1 = D1 - ΔT ist. Da die Verzögerungszeit Td1 gleich dem Zeitintervall, das durch die ersten Zeitdaten D1 bezeichnet ist, minus der Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22 ist, er­ reicht das verzögerte Sende-Einzelpulssignal den Zeit-A/D- Wandler-Abschnitt 50, bevor das Empfangs-Einzelpulssignal in dem Ausgangssignal des Komparators 20 auftritt.
Das verzögerte Sende-Einzelpulssignal kann von dem Ver­ zögerungsabschnitt 40 über einen Inverter 42 und eine UND- Schaltung 64 dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 als ein Sig­ nal zum Starten einer Messung zugeführt werden, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht. Das Empfangs-Einzel­ pulssignal wird von dem Komparator 20 über einen Inverter 66 dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 als ein Signal zum Stoppen der Messung zugeführt, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht. Der Mikrocomputer 30 kann ein Signal eines hohen Pegels als ein Signal zum Freigeben der Mes­ sung, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht, zu der UND-Schaltung 64 ausgeben. Wenn der Mikrocomputer 30 das Signal eines hohen Pegels zu der UND-Schaltung 64 ausgibt, ist die UND-Schaltung 64 offen, so daß das Meßstartsignal in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingegeben werden kann.
Der Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 beinhaltet eine Ver­ zögerungspuffergruppe 54. Die Verzögerungspuffergruppe 54 weist eine Leitung auf, entlang welcher das Meßstartsignal, das über die UND-Schaltung 64 zugeführt wird, übertragen werden kann. Die Signalübertragungsleitung in der Verzöge­ rungspuffergruppe 54 ist durch eine Reihenschaltung (eine Kaskadenschaltung) einer vorbestimmten Anzahl "m" von Ver­ zögerungselementen 52 ausgebildet und ist mit Abgriffen versehen. Vorzugsweise sind die Verzögerungselemente 52 hinsichtlich ihrer Struktur gleich. Jedes der Verzögerungs­ elemente 52 beinhaltet zum Beispiel eine Pufferschaltung. Jedes der Verzögerungselemente 52 sieht eine vorbestimmte Signalverzögerung vor, die gleich oder kürzer als 1 ns ist. Die Abgriffe in der Signalverzögerungsleitung sind mit je­ weiligen D-Eingangsanschlüssen von "m+1" D-Flipflops ver­ bunden. Die Takteingangsanschlüsse der D-Flipflops 56 wer­ den über den Inverter 66 dem Meßstoppsignal unterzogen. Die D-Flipflops 56 speichern Signale an den jeweiligen Abgrif­ fen synchronisiert zu einer Anstiegsflanke in dem Meßstopp­ signal. Der Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 beinhaltet "m" Exklusiv-ODER-Schaltungen 57. Q-Ausgangsanschlüsse der er­ sten und zweiten D-Flipflops 56 sind mit jeweiligen Ein­ gangsanschlüssen der ersten Exklusiv-ODER-Schaltung 57 ver­ bunden. Q-Ausgangsanschlüsse der zweiten und dritten D- Flipflops 56 sind mit jeweiligen Eingangsanschlüssen der zweiten Exclusiv-ODER-Schaltung 57 verbunden. Auf eine ähn­ liche Weise sind die nachfolgenden D-Flipflops 56 mit den nachfolgenden Exclusiv-ODER-Schaltungen 57 verbunden. Q- Ausgangsanschlüsse des vorletzten D-Flipflops 56 und des letzten D-Flipflops 56 sind mit jeweiligen Eingangsan­ schlüssen der letzten Exclusiv-ODER-Schaltung 57 verbunden. Die Exclusiv-ODER-Schaltungen 57 empfangen die gespeicher­ ten Signale von den D-Flipflops 56. Jede der Exklusiv-ODER- Schaltungen 57 führt eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung zwi­ schen den zwei empfangenen Signalen aus. In dem Zeit-A/D- Wandler-Abschnitt 50 folgt den Exklusiv-ODER-Schaltungen 57 ein Codierer 58. Der Codierer 58 codiert die Ausgangs­ signale der Exklusiv-ODER-Schaltungen 57 in die zweiten Zeitdaten D2. Der Codierer ist derart aufgebaut, daß er die Position einer Exklusiv-ODER-Schaltung 57 aus den Exklusiv- ODER-Schaltungen 57 erfaßt, welche ein Signal eines hohen Pegels ausgibt. Die erfaßte Position der Exklusiv-ODER- Schaltung 57, welche das Signal eines hohen Pegels ausgibt, zeigt die Phasendifferenz zwischen dem verzögerten Sende- Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpulssignal an. Der Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 gibt die zweiten Zeitdaten D2 zu dem Mikrocomputer 30 aus. Die D-Flipflops 56 weisen je­ weilige Rücksetzanschlüsse R auf, die mit dem Mikrocomputer 30 verbunden sind. Die D-Flipflops 56 können durch ein Rücksetzsignal rückgesetzt werden, das von dem Mikrocompu­ ter 30 an die Rücksetzanschlüsse R angelegt wird.
Es wird auf Fig. 2 verwiesen. Wenn sich das verzögerte Sende-Einzelpulssignal, welches von dem Verzögerungsab­ schnitt 40 ausgegeben wird, von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel ändert, ändert sich das Signal, das von der UND-Schaltung 64 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 ein­ gegeben wird, von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pe­ gel. Diese Änderung von niedrig zu hoch in dem Signal, das von der UND-Schaltung 64 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingegeben wird, ist ein Meßstartsignal. Die Signalände­ rung von niedrig zu hoch wird aufeinanderfolgend durch die Verzögerungselemente 52 in dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 übertragen, während sie durch diese verzögert wird. Wenn sich das Ausgangssignal des Komparators 20 als Reaktion auf ein Empfangs-Einzelpulssignal von einem hohen Pegel zu ei­ nem niedrigen Pegel ändert, ändert sich das Signal, das von dem Inverter 66 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 einge­ geben wird, von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel. Die Änderung von niedrig zu hoch in dem Signal, das von dem Inverter 66 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingegeben wird, ist ein Meßstoppsignal. Die D-Flipflops 56 speichern Signale an den jeweiligen Abgriffen in der Verzögerungspuf­ fergruppe 54 als Reaktion auf die Änderung von niedrig zu hoch in dem Ausgangssignal des Inverters 66. Jede der Ex­ klusiv-ODER-Schaltungen 57 führt eine Exklusiv-ODER-Ver­ knüpfung zwischen zwei betreffenden Signalen aus den ge­ speicherten Signalen aus, die aus den D-Flipflops 56 ausge­ geben werden. Der Codierer 58 codiert die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Schaltungen 57 in die zweiten Zeitdaten D2. Genauer gesagt erfaßt der Codierer 58 die Position ei­ ner Exklusiv-ODER-Schaltung 57 aus den Exklusiv-ODER-Schal­ tungen 57, welche ein Signal eines hohen Pegels ausgibt.
In dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 empfängt die erste Exklusiv-ODER-Schaltung 57 die gespeicherten Signale von den ersten und zweiten D-Flipflops 56, welche bezüglich dem ersten Verzögerungselement 52 dem Eingangssignal bzw. dem Ausgangssignal entsprechen. Die zweite Exklusiv-ODER-Schal­ tung 57 empfängt die gespeicherten Signale von den zweiten und dritten D-Flipflops 56, welche bezüglich dem zweiten Verzögerungselement 52 dem Eingangssignal bzw. dem Aus­ gangssignal entsprechen. Auf eine ähnliche Weise empfangen die nachfolgenden Exklusiv-ODER-Schaltungen 57 die gespei­ cherten Signale von den nachfolgenden D-Flipflops 56, wel­ che bezüglich den nachfolgenden Verzögerungselementen 52 den Eingangssignalen bzw. den Ausgangssignalen entsprechen. Die letzte Exklusiv-ODER-Schaltung 57 empfängt die gespei­ cherten Signale von dem vorletzten D-Flipflop 56 und dem letzten D-Flipflop 56, welche bezüglich dem letzten Verzö­ gerungselement 52 dem Eingangssignal bzw. dem Ausgangs­ signal entsprechen. Demgemäß erfassen die Exklusiv-ODER- Schaltungen 57 ein Verzögerungselement 52 aus den Verzöge­ rungselementen 52, bei welchem das Eingangssignal und das Ausgangssignal hinsichtlich eines logischen Zustands ver­ schieden sind. Ebenso erfassen die Exklusiv-ODER-Schaltun­ gen 57 ein Verzögerungselement 52 aus den Verzögerungsele­ menten 52, bei welchem das Eingangssignal und das Ausgangs­ signal hinsichtlich eines logischen Zustands gleich sind.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, verbleibt das Signal, das von der UND-Schaltung 64 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingegeben wird, während eines verhältnismäßig langen Zeitintervalls vor dem Auftreten der Änderung von niedrig zu hoch in einem Zustand eines niedrigen Pegels. Demgemäß befinden sich die Ausgangssignale aller Verzögerungselemen­ te 52 in Zuständen eines niedrigen Pegels, unmittelbar be­ vor sich das Signal, das von der UND-Schaltung 64 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 58 eingegeben wird, von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel ändert. Einer Änderung des Ausgangssignals von jedem der Verzögerungselemente 52 folgt eine Änderung des Eingangssignals in dieses, zu einem Zeitintervall, das gleich der von diesem vorgesehenen Ver­ zögerungszeit ist. In Übereinstimmung mit dem Verstreichen einer Zeit bewegt sich, da der Zeitpunkt des Auftretens der Änderung von niedrig zu hoch in dem Signal, das von der UND-Schaltung 64 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 ein­ gegeben wird (das Meßstartsignal), das Verzögerungselement 52, bei welchem das Eingangssignal und das Ausgangssignal hinsichtlich eines logischen Zustands verschieden sind, von dem ersten Verzögerungselement 52 zu dem letzten Verzöge­ rungselement 52. Ebenso erhöht sich in Übereinstimmung mit dem Verstreichen einer Zeit, da der Zeitpunkt des Auftre­ tens der Änderung von niedrig zu hoch in dem Signal, das von der UND-Schaltung 64 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingegeben wird, die Anzahl von Verzögerungselementen 52, bei welchen sich die Eingangssignal und die Ausgangs­ signale in Zuständen eines hohen Pegels befinden (das heißt die Anzahl von Verzögerungselementen 52, durch welche die Signaländerung von niedrig zu hoch oder das Meßstartsignal bereits gegangen ist). Die D-Flipflops 56 lassen ein Erfas­ sen der Position des Verzögerungselements 52, bei welchem das Eingangssignal und das Ausgangssignal verschieden sind, und ebenso ein Erfassen der Anzahl von Verzögerungselemen­ ten 52 zu, bei welchen sich die Eingangssignale und die Ausgangssignale zu dem Zeitpunkt des Auftretens der Ände­ rung von niedrig zu hoch in dem Signal, das von dem Inver­ ter 66 in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingegeben wird (das Meßstoppsignal), in Zuständen eines hohen Pegels be­ finden. Es ist anzumerken, das die Anzahl von Verzögerungs­ elementen 52, bei welchen sich die Eingangssignale und die Ausgangssignale in Zuständen eines hohen Pegels befinden, die Anzahl von Verzögerungselementen 52 bedeutet, durch welche die Signaländerung von niedrig zu hoch oder das Meß­ startsignal bereits gegangen ist. Der Codierer 58 codiert die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Schaltungen 57 in ein Signal, das die erfaßte Position des Verzögerungselements 52, bei welchem das Eingangssignal und das Ausgangssignal verschieden sind, und ebenso die erfaßte Anzahl von Verzö­ gerungselementen 52 darstellt, durch welche die Signalände­ rung von niedrig zu hoch oder das Meßstartsignal bereits gegangen ist. Der Codierer 58 gibt das sich aus dem Codie­ ren ergebende Signal als die zweiten Zeitdaten D2 zu dem Mikrocomputer 30 aus. Das Zeitinterval Td2 zwischen dem Zeitpunkt des Zuführens des Meßstartsignals zu dem Zeit- A/D-Wandler-Abschnitt 50 und dem Zeitpunkt des Zuführens des Meßstoppsignals zu diesem, das heißt die Phasendiffe­ renz Td2 zwischen dem verzögerten Sende-Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpulssignal kann aus der erfaßten An­ zahl von Verzögerungselementen 52, durch welche die Signal­ änderung von niedrig zu hoch oder das Meßstartsignal be­ reits gegangen ist (oder der erfaßten Position des Verzöge­ rungselements, bei welchem das Eingangssignal und das Aus­ gangssignal verschieden sind) und ebenso der Verzö­ gerungszeit berechnet werden, die von jedem der Verzöge­ rungselemente 52 vorgesehen wird. Da die Verzögerungszeit, die von jedem der Verzögerungselemente 52 vorgesehen wird, gleich oder kürzer als 1 ns ist, zeigen die zweiten Zeitda­ ten D2 die Phasendifferenz Td2 zwischen dem verzögerten Sende-Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpulssignal mit einer Auflösung an, die 1 ns oder kürzer entspricht.
Die Verzögerungspuffergruppe 54 in dem Zeit-A/D-Wand­ ler-Abschnitt 50 dient als eine Gruppe von Verzögerungsele­ menten, die eine zweite Zeitmeßeinrichtung bilden. Die D- Flipflops 56, die Exklusiv-ODER-Schaltungen 57 und der Co­ dierer 58 bilden eine Einrichtung zum Erfassen einer Anzahl von Verzögerungselementen.
Der Mikrocomputer 30 führt ein Abstandsmeßverfahren aus, das hier im weiteren Verlauf erläutert wird. Wie es zuvor erläutert worden ist, arbeitet der Mikrocomputer 30 in Übereinstimmung mit einem in seinem internen ROM gespei­ cherten Programm. Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Ab­ schnitts des Programms, welches sich auf das Abstandsmeß­ verfahren bezieht. Der Programmabschnitt in Fig. 3 wird für jedes vorbestimmte Zeitintervall ausgeführt.
Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, gibt ein erster Schritt 110 des Programmabschnitts ein Signal eines niedrigen Pe­ gels zu der UND-Schaltung 64 aus. Das Signal eines niedri­ gen Pegels schließt die UND-Schaltung 64, so daß ein Meß­ startsignal daran gehindert wird, den Zeit-A/D-Wandler-Ab­ schnitt 50 zu erreichen. Der Schritt 110 initialisiert die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24, so daß die Spitzen-Erfas­ sungsvorrichtung 24 eine Spitze des Korrelationswerts er­ fassen kann, der von dem angepaßten Filter 22 während einer nachfolgenden Stufe mitgeteilt wird. Demgemäß legt der Schritt 110 einen Betrieb der Vorrichtung in Fig. 1 auf eine erste Zeitmeßbetriebsart fest.
Ein Schritt 120 der dem Schritt 110 folgt, steuert den Pulserzeugungsabschnitt 12, um einen Maximallängencode zu erzeugen, der eine vorbestimmte Bitlänge aufweist. Der Schritt 120 und der Pulserzeugungsabschnitt 12 wirken zu­ sammen als eine Pseudozufallsrauschcode-Erzeugungseinrich­ tung. Der Pulserzeugungsabschnitt 12 gibt den Maximallän­ gencode zu dem Lichtabgabeabschnitt 14 aus. Der Lichtabga­ beabschnitt 14 gibt einen vorwärtsgerichteten Laserstrahl aus, dessen Amplitude in Übereinstimmung mit dem Maxi­ mallängencode moduliert ist.
Bei dem Vorhandensein eines vorderhalb vorhandenen Zielobjekts (eines vorderhalb vorhandenen Fahrzeugs) wird der vorwärtsgerichtete Laserstrahl an diesem reflektiert und bewirkt einen Echostrahl, welcher zu der Vorrichtung 1 zurückkehrt. Der Lichtempfangsabschnitt 16 wandelt den Echostrahl in ein Empfangssignal. Das Empfangssignal wird von dem Lichtempfangssabschnitt 16 über den Verstärker 18 dem Komparator 20 zugeführt. Der Komparator 20 wandelt das Empfangssignal zu einem binären Signal. Der Komparator 20 führt das binäre Signal dem angepaßten Filter 22 zu. Wenn das binäre Signal den Echostrahl widerspiegelt, erhöht sich der Wert der Korrelation, der von dem angepaßten Filter 22 berechnet wird. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 erfaßt einen Zeitpunkt (einen Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze), zu welchem der Korrelationswert maximiert ist, der von dem angepaßten Filter 22 berechnet wird. Anders ausge­ drückt erfaßt die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Startens der Kor­ relationswertberechnung durch das angepaßte Filter 22 und einem Zeitpunkt, zu welchem der berechnete Korrelationswert maximiert ist. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 gibt erste Zeitdaten D1 aus, welche den Zeitpunkt eines Auftre­ tens einer Spitze bezüglich des Startens der Korrelations­ wertberechnung durch das angepaßte Filter 22 darstellen (das heißt das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Startens der Korrelationswertberechnung durch das angepaßte Filter 22 und dem Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze).
Ein Schritt 130, der dem Schritt 120 nachfolgt, wartet, bis die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 die ersten Zeitda­ ten D1 ausgibt. Dann empfängt der Schritt 130 die ersten Zeitdaten D1 von der Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24.
Ein Schritt 140, der dem Schritt 130 folgt, gibt ein Rücksetzsignal zu dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 aus, um die D-Flipflops 56 in diesem rückzusetzen. Die D-Flipflops 56 geben Signale eines niedrigen Pegels aus, wenn sie rück­ gesetzt sind. Der Schritt 140 berechnet eine Zeit Td1, die gleich dem Zeitintervall, das durch die ersten Zeitdaten D1 bezeichnet ist, minus der Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22 ist, in Übereinstimmung mit der Gleichung "Td1 = D1 - ΔT". Der Schritt 140 gibt ein Steuer­ signal zu dem Verzögerungsabschnitt 40 aus, so daß die Sig­ nalverzögerung, die von dem Verzögerungsabschnitt 40 vorge­ sehen wird, gleich der berechneten Zeit Td1 wird. Der Schritt 140 gibt ein Signal eines hohen Pegels zu der UND- Schaltung 64 aus. Das Signal eines hohen Pegels öffnet die UND-Schaltung 64, so daß zugelassen wird, daß ein Meßstart­ signal den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 erreicht. Demgemäß legt der Schritt 140 die Betriebsart der Vorrichtung in Fig. 1 auf eine zweite Zeitmeßbetriebsart fest. Nach dem Schritt 140 schreitet das Programm zu einem Schritt 150 fort.
Der Schritt 150 steuert den Pulserzeugungsabschnitt 12, um ein Signal zu erzeugen, das aus lediglich einem einzel­ nen Puls eines hohen Pegels besteht, der eine Dauer auf­ weist, die gleich einer Periode des Referenztaktsignals ist. Der Pulserzeugungsabschnitt 12 gibt das Einzelpuls­ signal als ein Sende-Einzelpulssignal aus. Der Schritt 150 und der Pulserzeugungsabschnitt 12 arbeiten zusammen als eine Sendepuls-Erzeugungseinrichtung.
Der Pulserzeugungsabschnitt 12 führt das Sende-Einzel­ pulssignal dem Lichtabgabeabschnitt 14 zu. Der Lichtabgabe­ abschnitt 14 gibt als Reaktion auf das Sende-Einzelpuls­ signal einen vorwärtsgerichteten Laserstrahl ab. Ebenso gibt der Pulserzeugungsabschnitt 12 das Sende-Einzelpuls­ signal zu dem Verzögerungsabschnitt 40 aus. Der Verzöge­ rungsabschnitt 40 verzögert das Sende-Einzelpulssignal, um eine Zeit, die gleich der Zeit Td1 ist. Das verzögerte Sende-Einzelpulssignal geht von dem Verzögerungsabschnitt 40 über den Inverter 62 und die UND-Schaltung 64 zu dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50. Das verzögerte Sende-Einzel­ pulssignal wird als ein Meßstartsignal in den Zeit-A/D- Wandler-Abschnitt 50 eingegeben. Andererseits wird der vor­ wärtsgerichtete Laserstrahl, der von dem Lichtabgabeab­ schnitt 14 abgegeben wird, an dem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt reflektiert und wird daher ein Echostrahl be­ wirkt, welcher zu dem Lichtempfangsabschnitt 16 zurück­ kehrt. Der Lichtempfangsabschnitt 16 wandelt den Echostrahl in ein Empfangssignal. Das Empfangssignal wird von dem Lichtempfangsabschnitt 16 über den Verstärker 18 dem Kompa­ rator 20 zugeführt. Der Komparator 20 wandelt das Empfangs­ signal in ein binäres Signal, welches ein Empfangs-Einzel­ pulssignal ist. Das Empfangs-Einzelpulssignal geht von dem Komparator 20 über den Inverter 66 zu dem ZeitrA/D-Wandler- Abschnitt 50. Das Empfangs-Einzelpulssignal wird als ein Meßstoppsignal in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 einge­ geben. Der Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 erfaßt die Phasen­ differenz zwischen dem Meßstartsignal und dem Meßstoppsig­ nal und erzeugt zweite Zeitdaten D2, die die erfaßte Pha­ sendifferenz darstellen und gibt diese aus.
Ein Schritt 160, der dem Schritt 150 nachfolgt, wartet, bis der Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 die zweiten Zeitdaten D2 ausgibt. Dann empfängt der Schritt 160 die zweiten Zeit­ daten D2 von dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50.
Ein Schritt 170, der dem Schritt 160 folgt, bestimmt, ob die Anzahl von Zeiten des Ausführens der Messung, um zweite Zeitdaten D2 zu erzeugen, eine vorbestimmte Anzahl "n" erreicht oder nicht. Wenn die Anzahl von Zeiten die vorbestimmte Anzahl "n" erreicht, schreitet das Programm von dem Schritt 170 zu einem Schritt 180 fort. Ansonsten kehrt das Programm von dem Schritt 170 zu dem Schritt 150 zurück. Demgemäß gibt es "n" erfaßte Phasendifferenzen, die durch die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt sind, bevor der Schritt 180 ausgeführt wird.
Der Schritt 180 berechnet den Mittelwert der "n" erfaß­ ten Phasendifferenzen, die durch die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt sind. Die Schritte 170 und 180 unterdrücken ei­ nen Meßfehler in den zweiten Zeitdaten D2.
Ein Schritt 190, der dem Schritt 180 nachfolgt, berech­ net den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vor­ derhalb vorhandenen Zielobjekt (dem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug) aus dem Zeitintervall, das durch die ersten Zeit­ daten D1 dargestellt ist, und dem Zeitintervall, das der mittleren erfaßten Phasendifferenz entspricht, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht. Nach dem Schritt 190 en­ det der vorliegende Ausführungszyklus des Programmab­ schnitts.
Genauer gesagt berechnet der Schritt 190 das Zeitinter­ vall, das der mittleren erfaßten Phasendifferenz ent­ spricht, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht. Der Schritt 190 addiert das Zeitintervall, das durch die ersten Zeitdaten D1 dargestellt ist, und das Zeitintervall, das der mittleren erfaßten Phasendifferenz entspricht. Der Schritt 190 subtrahiert die Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22 von dem Additionsergebnis. Das Sub­ traktionsergebnis ist gleich dem Zeitintervall, das der La­ serstrahl benötigt, um zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt (dem vorderhalb vor­ handenen Fahrzeug) hin- und herzugehen. Der Schritt 190 be­ rechnet den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt aus dem Subtraktionser­ gebnis und der Geschwindigkeit des Laserstrahls.
Wie es zuvor erläutert worden ist, gibt die Vorrichtung in Fig. 1, welche in das eigene Fahrzeug eingebaut ist, ei­ nen vorwärtsgerichteten Laserstrahl ab, dessen Amplitude in Übereinstimmung mit einem Maximallängencode moduliert ist. Die Vorrichtung in Fig. 1 empfängt einen Echostrahl, der durch die Reflexion des vorwärtsgerichteten Laserstrahls an einem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt, wie zum Beispiel einem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug, bewirkt wird. In der Vorrichtung in Fig. 1 wird der empfangene Echostrahl zu ei­ nem empfangenen Maximallängencode gewandelt. Der Wert der Korrelation zwischen dem gesendeten Maximallängencode und dem empfangenen Maximallängencode wird periodisch berech­ net. Das Zeitintervall, das der Laserstrahl benötigt, um zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhande­ nen Zielobjekt hin- und herzugehen, wird durch Bezugnahme auf die berechneten Korrelationswerte gemessen. Das gemes­ sene Zeitintervall wird durch die ersten Zeitdaten D1 dar­ gestellt. Dann gibt die Vorrichtung in Fig. 1 einen vor­ wärtsgerichteten Laserstrahl als Reaktion auf ein Einzel­ pulssignal ab. Die Vorrichtung in Fig. 1 empfängt einen Echostrahl, der durch die Reflexion des vorwärtsgerichteten Laserstrahls an dem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt be­ wirkt wird. In der Vorrichtung in Fig. 1 wird der empfan­ gene Echostrahl zu einem Empfangs-Einzelpulssignal gewan­ delt. Das Sende-Einzelpulssignal wird um eine Zeit verzö­ gert, die dem Zeitintervall entspricht, das durch die er­ sten Zeitdaten D1 dargestellt ist. Die Phasendifferenz zwi­ schen dem verzögerten Sende-Einzelpulssignal und dem Emp­ fangs-Einzelpulssignal wird von dem Zeit-A/D-Wandler-Ab­ schnitt 50 gemessen. Die gemessene Phasendifferenz wird durch die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt. Der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorderhalb vorhande­ nen Zielobjekt (dem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug) wird aus dem gemessenen Zeitintervall, das durch die ersten Zeitdaten D1 dargestellt ist, und der gemessenen Phasendif­ ferenz berechnet, die durch die zweiten Zeitdaten D2 darge­ stellt ist.
Die Auflösung des Abstands zwischen Fahrzeugen, der von der Vorrichtung in Fig. 1 gemessen wird, wird durch die Verzögerungszeit bestimmt, die von jedem der Verzögerungs­ elemente 52 in dem Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 vorgesehen wird. Die Zeitverzögerung, die von jedem der Verzögerungs­ elemente 52 vorgesehen wird, ist gleich oder kürzer als 1 ns. In dem Fall, in dem die Verzögerungszeit gleich 1 ns ist, entspricht die Abstandsmeßauflösung 15 cm. Daher ist die Abstandsmeßauflösung beträchtlich höher als eine Ab­ standsmeßauflösung, die bei einem vergleichbaren Entwurf verfügbar ist, bei dem der Abstand zwischen Fahrzeugen un­ ter Bezugnahme auf lediglich die ersten Zeitdaten D1 gemes­ sen wird. Demgemäß ist die Vorrichtung in Fig. 1 imstande, den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorder­ halb vorhandenen Zielobjekt (einem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug) genau zu messen.
Der Verzögerungsabschnitt 40 und der Zeit-A/D-Wandler- Abschnitt 50 können durch ein billiges digitales IC oder billige digitale IC's ausgebildet sein. Demgemäß sind die Kosten der Vorrichtung in Fig. 1 nicht beträchtlich höher als die einer Vorrichtung im Stand der Technik.
Bei der Vorrichtung in Fig. 1 werden die ersten Zeitda­ ten D1, welche das gemessene Zeitintervall darstellen, durch ein Spreizspektrumsverfahren unter Verwendung eines Maximallängencodes erzeugt. Die zweiten Zeitdaten D2, wel­ che die Phasendifferenz zwischen dem verzögerten Sende-Ein­ zelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpulssignal darstellen, werden beim Kompensieren einer niedrigen Auflösung oder ei­ nes Fehlers in dem gemessenen Zeitintervall verwendet, das durch die ersten Zeitdaten D1 dargestellt ist. Da das Spreizspektrumsverfahren verwendet wird, ist der gemessene Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt (einem vorderhalb vorhandenen Fahr­ zeug) imstande, Rauschen zu widerstehen.
Bei der Vorrichtung in Fig. 1 gibt es "n" erfaßte Pha­ sendifferenzen, die durch die zweiten Zeitdaten D2 darge­ stellt sind. Dann wird die Berechnung hinsichtlich des Mit­ telwerts der "n" erfaßten Phasendifferenzen durchgeführt, die durch die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt sind. Die mittlere erfaßte Phasendifferenz, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht, wird bei der Abstandsberechnung ver­ wendet. Das zuvor erläuterte Mittelungsverfahren läßt zu, daß der gemessene Abstand weiter Rauschen widersteht.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung ist zu dem ersten Ausführungsbeispiel von dieser aus­ genommen von nachstehend erläuterten Entwurfsänderungen ähnlich. Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung lernt periodisch die Verzögerungszeit, die von jedem der Verzögerungselemente 52 vorgesehen wird. Zum Bei­ spiel führt das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Lernen während jedes Verfahrens eines Erzeu­ gens der ersten Zeitdaten D1 aus.
Genauer gesagt wir das Lernen wie folgt ausgeführt. Zu einem Zeitpunkt einer ansteigenden Flanke in dem Referenz­ taktsignal wird ein Startsignal in den Zeit-A/D-Wandler-Ab­ schnitt 50 eingegeben. Zu einem Zeitpunkt einer nachfolgen­ den abfallenden Flanke in dem Referenztaktsignal wird ein Stoppsignal in den Zeit-A/D-Wandler-Abschnitt 50 eingege­ ben. Daher wird ein Zeitintervall, das einer 1-Puls-Breite des Referenztaktsignals entspricht, von dem Zeit-A/D-Wand­ ler-Abschnitt 50 gemessen. Die Verzögerungszeit, die von jedem der Verzögerungselemente 52 vorgesehen wird, wird aus dem Meßergebnis (der Anzahl von Verzögerungselementen 52, durch welche das Startsignal gegangen ist) und dem Ist-Wert einer 1-Puls-Breite des Referenztaktsignals berechnet.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird der gemessene Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt (einem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug) als Reaktion auf die be­ rechnete Verzögerungszeit korrigiert, die von jedem der Verzögerungselemente 52 vorgesehen wird. Demgemäß ist es möglich, eine temperaturabhängige Änderung der Ist-Verzöge­ rungszeit zu kompensieren, die von jedem der Verzögerungs­ elemente 52 vorgesehen wird.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung, welches ausgenommen der nachstehend er­ läuterten Entwurfsänderungen ähnlich zu dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel oder dem zweiten Ausführungsbeispiel von die­ ser ist. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, beinhaltet das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen frequenzmultiplizierenden Taktoszillator 70, welcher das Referenztaktsignal von dem Referenztaktoszillator 10 auf­ nimmt. Der frequenzmultiplizierende Taktoszillator 70 mul­ tipliziert die Frequenz des Referenztaktsignals mit 5 und erzeugt dadurch ein zweites Taktsignal (ein frequenzmulti­ pliziertes Taktsignal), das eine Frequenz von zum Beispiel 100 MHz aufweist.
Der frequenzmultiplizierende Taktoszillator 70 gibt das zweite Taktsignal zu dem angepaßten Filter 22 und dem Ver­ zögerungsabschnitt 40 aus. Das angepaßte Filter 22 arbeitet als Reaktion auf das zweite Taktsignal anstelle als auf das Referenztaktsignal. Ebenso arbeitet der Verzögerungsab­ schnitt 40 als Reaktion auf das zweite Taktsignal anstelle als auf das Referenztaktsignal.
Fig. 5 zeigt Korrelationswerte, die von dem angepaßten Filter 22 in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung berechnet werden. Fig. 6 zeigt Korrelations­ werte, die von dem angepaßten Filter 22 in dem dritten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung berechnet wer­ den. Wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist die Pe­ riode Δt der Korrelationswertberechnung durch das angepaßte Filter 22 in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung gleich einem Fünftel der entsprechenden Peri­ ode ΔT in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Daher erfaßt das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Zeitpunkt tp0, zu welchem der Wert der Korrelation zwischen einem gesendeten Maximallän­ gencode und einem empfangenen Maximallängencode eine Spitze aufweist, hinsichtlich dessen genauer wie das erste Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen entsprechen­ den Zeitpunkt tp1 erfaßt.
In dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung arbeitet das angepaßte Filter 22 als Reaktion auf das zweite Taktsignal, welches eine Frequenz aufweist, die gleich dem Fünffachen des Referenztaktsignals ist. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24, welche derart wirkt, daß sie die ersten Zeitdaten D1 erzeugt, arbeitet bezüglich den Ergebnissen der Berechnung durch das angepaßte Filter 22. Daher ist die Auflösung des gemessenen Zeitintervalls, das durch die ersten Zeitdaten D1 dargestellt ist, in dem drit­ ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung um einen Faktor von 5 höher als diejenige, die in dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen wird. Die Auflösung des gemessenen Zeitintervalls, das durch die ersten Zeitdaten D1 dargestellt ist, in dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entspricht zum Beispiel 1,5 m.
Wie es zuvor erläutert worden ist, arbeitet das ange­ paßte Filter 22 als Reaktion auf das zweite Taktsignal. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24, welche derart wirkt, daß sie die ersten Zeitdaten D1 erzeugt, arbeitet bezüglich den Ergebnissen der Berechnung durch das angepaßte Filter 22. Der Verzögerungsabschnitt 40 arbeitet als Reaktion auf das zweite Taktsignal. Daher stimmt die Auflösung der Verzöge­ rungszeit, die durch den Verzögerungsabschnitt 40 vorgese­ hen wird, mit der Auflösung des gemessenen Zeitintervalls überein, das durch die ersten Zeitdaten D1 dargestellt ist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine Abstandsmeßvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung in Fig. 7 ist ausgenommen der nachfolgend er­ läuterten Entwurfsänderungen zu der Vorrichtung in Fig. 4 ähnlich. Die Vorrichtung in Fig. 7 beinhaltet einen Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80, welcher den Zeit-A/D- Wandler-Abschnitt 50 (siehe Fig. 1 und 4) ersetzt. Der Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 erfaßt die Phasendiffe­ renz zwischen dem verzögerten Sende-Einzelpulssignal, das von dem Verzögerungsabschnitt 40 ausgegeben wird, und dem Empfangs-Einzelpulssignal, das von dem Komparator 20 ausge­ geben wird. Genauer gesagt wandelt der Zeit/Spannungs-Wand­ ler-Abschnitt 80 die Phasendifferenz zwischen dem verzöger­ ten Sende-Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpuls­ signal in eine Signalspannung. Dann wandelt der Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 die Signalspannung in ein digitales Signal DV2. Der Zeit/Spannungs-Wandler-Ab­ schnitt 80 gibt das digitale Signal DV2 zu dem Mikrocompu­ ter 30 aus. Das digitale Signal DV2 stellt die erfaßte Pha­ sendifferenz zwischen dem verzögerten Sende-Einzelpuls­ signal und dem Empfangs-Einzelpulssignal dar. Der Mikrocom­ puter 30 erzeugt zweite Zeitdaten D2 als Reaktion auf das digitale Signal DV2.
Der Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 beinhaltet eine Exklusiv-ODER-Schaltung 82, eine Integrationsschaltung und einen A/D- bzw. Analog/Digital-Wandler 88. Die Integra­ tionsschaltung beinhaltet eine Kombination eines Wider­ stands 84 und eines Kondensators 86. Das verzögerte Sende- Einzelpulssignal wird von dem Verzögerungsabschnitt 40 an einen ersten Eingangsanschluß der Exklusiv-ODER-Schaltung 82 angelegt. Das Empfangs-Einzelpulssignal wird von dem Komparator 20 über eine UND-Schaltung 72 zu einem zweiten Eingangsanschluß der Exklusiv-ODER-Schaltung 82 übertragen. Die Exklusiv-ODER-Schaltung 82 führt eine Exklusiv-ODER- Verknüpfung zwischen dem verzögerten Sende-Einzelpulssignal und dem Empfangs-Einzelpulssignal aus. Die Integrations­ schaltung folgt der Exklusiv-ODER-Schaltung 82. Die Inte­ grationsschaltung integriert ein Ausgangssignal der Exklu­ siv-ODER-Schaltung 82 zu einer Signalspannung. Der A/D- Wandler 88 empfängt die Signalspannung von der Integra­ tionsschaltung. Der A/D-Wandler 88 wandelt die Signalspan­ nung zu dem digitalen Signal DV2. Der A/D-Wandler 88 gibt das digitale Signal DV2 zu dem Mikrocomputer 30 aus.
Die UND-Schaltung 72 wird als Reaktion auf ein Steuer­ signal, das von dem Mikrocomputer 30 zugeführt wird, ge­ schlossen und geöffnet. Wenn die UND-Schaltung 72 geschlos­ sen ist, wird die Signalübertragung von dem Komparator 20 zu dem Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 gesperrt. Wenn die UND-Schaltung 72 geöffnet ist, wird die Signalübertra­ gung von dem Komparator 20 zu dem Zeit/Spanungs-Wandler-Ab­ schnitt 80 freigegeben. Der Mikrocomputer 30 steuert die UND-Schaltung 72, um das folgende Verhinderungsverfahren durchzuführen. Während des Zeitintervalls von dem Zeitpunkt des Erzeugens des Einzelpulssignals durch den Pulserzeu­ gungsabschnitt 12 bis zu dem Zeitpunkt des Anlegens des verzögerten Sende-Einzelpulssignals an die Exklusiv-ODER- Schaltung 82 in dem Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 wird verhindert, daß ein Signal eines hohen Pegels, das von dem Komparator 20 ausgegeben wird, die Exklusiv-ODER-Schal­ tung 82 erreicht. Wenn ein derartiges Signal eines hohen Pegels die Exklusiv-ODER-Schaltung 82 erreichen würde, würde die Signalspannung, die von der Integrationsschaltung erzeugt wird, ungenau sein. Wie es später deutlich gemacht wird, steuert der Mikrocomputer 30 den Pulserzeugungsab­ schnitt 12, um wiederholt ein Einzelpulssignal mit einer vorbestimmten Periode zu erzeugen. Daher gibt der Pulser­ zeugungsabschnitt 12 einen Zug einer vorbestimmten Anzahl von Einzelpulssignalen aus. Deshalb gibt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, der Verzögerungsabschnitt 40 wiederholt ein verzögertes Sende-Einzelpulssignal zu dem Zeit/Spannungs- Wandler-Abschnitt 80 mit der vorbestimmten Periode aus. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, gibt die UND-Schaltung 72 wieder­ holt ein Empfangs-Einzelpulsignal zu dem Zeit/Spannungs- Wandler-Abschnitt 80 aus. Jedes Empfangs-Einzelpulssignal folgt dem entsprechenden verzögerten Sende-Einzelpuls­ signal, aber überlappt teilweise mit diesem auf einer zeit­ lichen Grundlage.
Jedes Zeitintervall, für welches ein verzögertes Sende- Einzelpulssignal und ein entsprechendes Empfangs-Einzel­ pulssignal hinsichtlich eines logischen Zustands verschie­ den bleiben, ist gleich der Phasendifferenz zwischen die­ sen. Lediglich während jedes Zeitintervalls für welches ein verzögertes Sende-Einzelpulssignal und ein entsprechendes Empfangs-Einzelpulssignal hinsichtlich eines logischen Zu­ stands verschieden bleiben, gibt die Exklusiv-ODER-Schal­ tung 82 in dem Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 ein Sig­ nal eines hohen Pegels zu der Integrationsschaltung aus. Der Kondensator 86 in der Integrationsschaltung wird durch das Signal eines hohen Pegels geladen, das von der Exklu­ siv-ODER-Schaltung 82 ausgegeben wird. Der Kondensator 86 wird als Reaktion auf ein Signal eines niedrigen Pegels, das von der Exklusiv-ODER-Schaltung 82 ausgegeben wird, mit einer niedrigen Geschwindigkeit entladen. Die Spannung über dem Kondensator, das heißt die Signalspannung, die von der Integrationsschaltung ausgegeben wird, steigt an, wenn ver­ zögerte Sende-Einzelpulssignale und Empfangs-Einzelpuls­ signale aufeinanderfolgend in den Zeit/Spannungs-Wandler- Abschnitt 80 eingegeben werden (siehe Fig. 8). Wie es zuvor erläutert worden ist, empfängt der A/D-Wandler 88 die Sig­ nalspannung von der Integrationsschaltung. Der A/D-Wandler 88 wandelt die Signalspannung zu dem digitalen Signal DV2. Der A/D-Wandler 88 gibt das digitale Signal DV2 zu dem Mi­ krocomputer 30 aus.
Der Mikrocomputer 30 führt ein Abstandsmeßverfahren aus, welches hier im weiteren Verlauf erläutert wird. Der Mikrocomputer 30 arbeitet in Übereinstimmung mit einem in seinem internen ROM gespeicherten Programm. Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm eines Abschnitts des Programms, welches sich auf das Abstandsmeßverfahren bezieht. Der Programmab­ schnitt in Fig. 9 wird für jedes vorbestimmte Zeitintervall ausgeführt.
Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, gibt ein erster Schritt 210 des Programmabschnitts ein Signal eines niedrigen Pe­ gels zu der UND-Schaltung 72 aus. Das Signal eines niedri­ gen Pegels schließt die UND-Schaltung 72, so daß verhindert wird, daß jedes Empfangs-Einzelpulssignal (jedes Signal ei­ nes hohen Pegels) den Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 erreicht. Der Schritt 210 initialisiert die Spitzen-Erfas­ sungsvorrichtung 24. Demgemäß legt der Schritt 210 eine Be­ triebsart der Vorrichtung in Fig. 7 auf eine erste Zeitmeß­ betriebsart fest.
Ein Schritt 220, der dem Schritt 210 folgt, steuert den Pulserzeugungsabschnitt 12 derart, daß er einen Maximallän­ gencode erzeugt, der eine vorbestimmte Bitlänge aufweist. Der Pulserzeugungsabschnitt 12 gibt den Maximallängencode zu dem Lichtabgabeabschnitt 14 aus. Der Lichtabgabeab­ schnitt 14 gibt einen vorwärtsgerichteten Laserstrahl aus, dessen Amplitude in Übereinstimmung mit dem Maximallängen­ code moduliert ist.
Bei dem Vorhandensein eines vorderhalb vorhandenen Zielobjekts (eines vorderhalb vorhandenen Fahrzeugs) wird der vorwärtsgerichtete Laserstrahl an diesem reflektiert und bewirkt einen Echostrahl, welcher zu der Vorrichtung 1 zurückkehrt. Der Lichtempfangsabschnitt 16 wandelt den Echostrahl zu einem Empfangssignal. Das Empfangssignal wird von dem Lichtempfangsabschnitt 16 über den Verstärker 18 dem Komparator 20 zugeführt. Der Komparator 20 wandelt das Empfangssignal zu einem binären Signal. Der Komparator 20 führt das binäre Signal dem angepaßten Filter 22 zu. Wenn das binäre Signal den Echostrahl widerspiegelt, erhöht sich der Wert der Korrelation, der von dem angepaßten Filter 22 berechnet wird. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 erfaßt einen Zeitpunkt (einen Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze), zu welchem der Korrelationswert maximiert ist, der von dem angepaßten Filter 22 berechnet wird. Anders ausge­ drückt erfaßt die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Startens der Kor­ relationswertberechnung durch das angepaßte Filter 22 und einem Zeitpunkt, zu welchem der berechnete Korrelationswert maximiert ist. Die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 gibt erste Zeitdaten D1 aus, welche den Zeitpunkt eines Auftre­ tens einer Spitze bezüglich des Startens der Korrelations­ wertberechnung durch das angepaßte Filter 22 darstellen (das heißt das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Startens der Korrelationswertberechnung durch das angepaßte Filter 22 und dem Zeitpunkt eines Auftretens einer Spitze).
Ein Schritt 230, der dem Schritt 220 nachfolgt, wartet, bis die Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24 die ersten Zeitda­ ten D1 ausgibt. Dann empfängt der Schritt 230 die ersten Zeitdaten D1 von der Spitzen-Erfassungsvorrichtung 24.
Ein Schritt 240, der dem Schritt 230 folgt, berechnet eine Zeit Td1, die gleich dem Zeitintervall, das durch die ersten Zeitdaten D1 bezeichnet ist, minus der Periode ΔT der Berechnung durch das angepaßte Filter 22 ist, in Über­ einstimmung mit der Gleichung "Td1 = D1 - ΔT". Der Schritt 240 gibt ein Steuersignal zu dem Verzögerungsabschnitt 40 aus, so daß die Signalverzögerung, die von dem Verzöge­ rungsabschnitt 40 vorgesehen wird, gleich der berechneten Zeit Td1 wird. Der Schritt 240 gibt ein Signal eines hohen Pegels zu der UND-Schaltung 72 aus. Das Signal eines hohen Pegels öffnet die UND-Schaltung 72, so daß zugelassen wird, daß jedes Empfangs-Einzelpulssignal (jedes Signal eines ho­ hen Pegels) den Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 er­ reicht. Demgemäß legt der Schritt 240 die Betriebsart der Vorrichtung in Fig. 7 auf eine zweite Zeitmeßbetriebsart fest. Nach dem Schritt 240 schreitet das Programm zu einem Schritt 250 fort.
Der Schritt 250 steuert den Pulserzeugungsabschnitt 12 derart, daß er einen Zug von Einzelpulssignalen erzeugt, welche eine vorbestimmte Periode aufweisen. Der Pulserzeu­ gungsabschnitt 12 gibt den Zug der Einzelpulssignale als einen Zug von Sende-Einzelpulssignalen aus.
Der Pulserzeugungsabschnitt 12 führt den Zug der Sende- Einzelpulssignale dem Lichtabgabeabschnitt 14 zu. Der Lichtabgabeabschnitt 14 gibt einen vorwärtsgerichteten La­ serstrahl als Reaktion auf den Zug der Sende-Einzelpuls­ signale ab. Ebenso gibt der Pulserzeugungsabschnitt 12 den Zug der Sende-Einzelpulssignale zu dem Verzögerungsab­ schnitt 40 aus. Der Verzögerungsabschnitt 40 verzögert je­ des Sende-Einzelpulssignal um eine Zeit, die gleich der Zeit Td1 ist. Jedes verzögerte Sende-Einzelpulssignal wird von dem Verzögerungsabschnitt 40 zu dem Zeit/Spannungs- Wandler-Abschnitt 80 übertragen. Andererseits wird der vor­ wärtsgerichtete Laserstrahl, der von dem Lichtabgabeab­ schnitt 14 abgegeben wird, an dem vorderhalb vorhandenen Zielobjekt reflektiert und wird daher ein Echostrahl be­ wirkt, welcher zu dem Lichtempfangsabschnitt 16 zurück­ kehrt. Der Lichtempfangsabschnitt 16 wandelt den Echostrahl zu einem Empfangssignal. Das Empfangssignal wird von dem Lichtempfangsabschnitt 16 über den Verstärker 18 dem Kompa­ rator 20 zugeführt. Der Komparator 20 wandelt das Empfangs­ signal zu einem binären Signal, welches ein Zug von Emp­ fangs-Einzelpulssignalen ist. Jedes Empfangs-Einzelpuls­ signal geht von dem Komparator 20 über die UND-Schaltung 72 zu dem Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80. Der Zeit/Span­ nungs-Wandler-Abschnitt 80 erfaßt die Phasendifferenz zwi­ schen dem Zug der verzögerten Sende-Einzelpulssignale und dem Zug der Empfangs-Einzelpulssignale. Der Zeit/Spannungs- Wandler-Abschnitt 80 erzeugt das digitale Signal DV2, wel­ ches die erfaßte Phasendifferenz darstellt, und gibt dieses aus.
Ein Schritt 260, der dem Schritt 250 nachfolgt, wartet, bis der Zeit/Spannungs-Wandler-Abschnitt 80 ein wirksames digitales Signal DV2 ausgibt. Dann empfängt der Schritt 260 das wirksame digitale Signal DV2 von dem Zeit/Spannungs- Wandler-Abschnitt 80.
Ein Schritt 270, der dem Schritt 260 folgt, wandelt das digitale Signal DV2 zu zweiten Zeitdaten D2, die die Pha­ sendifferenz (das Zeitintervall) zwischen dem Zug der ver­ zögerten Sende-Einzelpulssignale und dem Zug der Empfangs- Einzelpulssignale darstellen. Der ROM innerhalb des Mikro­ computers 30 speichert Daten, die eine vorbestimmte Abbil­ dung für die Wandlung von dem digitalen Signal DV2 zu den zweiten Zeitdaten D2 anzeigt. Vorzugsweise ist die Abbil­ dung derart aufgebaut, daß sie einer nichtlinearen Bezie­ hung zwischen den Parametern folgt, die durch das digitale Signal DV2 und die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt sind.
Ein Schritt 280, der dem Schritt 270 nachfolgt, be­ stimmt ob die Anzahl von Zeiten des Ausführens der Messung, um zweite Zeitdaten D2 zu erzeugen, eine vorbestimmte An­ zahl "n" erreicht oder nicht. Wenn die Anzahl von Zeiten die vorbestimmte Anzahl "n" erreicht, schreitet das Pro­ gramm von dem Schritt 280 zu einem Schritt 290 fort. Anson­ sten kehrt das Programm von dem Schritt 280 zu dem Schritt 250 zurück. Demgemäß werden "n" erfaßte Phasendifferenzen vorgesehen, die durch die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt sind, bevor der Schritt 290 ausgeführt wird.
Der Schritt 290 berechnet den Mittelwert der "n" erfaß­ ten Phasendifferenzen, die durch die zweiten Zeitdaten D2 dargestellt sind. Die Schritte 280 und 290 unterdrücken ei­ nen Meßfehler in den zweiten Zeitdaten D2.
Ein Schritt 300, der dem Schritt 290 nachfolgt, berech­ net den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vor­ derhalb vorhandenen Zielobjekt (dem vorderhalb vorhandenen Fahrzeug) aus dem Zeitintervall, das durch die ersten Zeit­ daten D1 dargestellt ist, und dem Zeitintervall, das der mittleren erfaßten Phasendifferenz entspricht, die sich auf die zweiten Zeitdaten D2 bezieht. Nach dem Schritt 300 en­ det der vorliegende Ausführungszyklus des Programmab­ schnitts.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Pseudozufallsrauschcode synchro­ nisiert zu einem Referenztaktsignal erzeugt. Eine erste vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle wird als Reak­ tion auf den Pseudozufallsrauschcode gesendet. Eine erste Echowelle wird empfangen, welche durch Reflexion der ersten vorwärtsgerichteten elektromagnetischen Welle an einem Ob­ jekt bewirkt wird. Die empfangene erste Echowelle wird zu einem binären Signal gewandelt. Ein Wert einer Korrelation zwischen dem binären Signal und dem Pseudozufallsrauschcode wird wiederholt mit einer vorbestimmten Periode berechnet, die eine synchronisierte Beziehung zu dem Referenztaktsig­ nal aufweist. Ein Zeitintervall, das die erste vorwärtsge­ richtete elektromagnetische Welle und die erste Echowelle benötigen, um zu dem Objekt hin und von dem Objekt weg zu gehen, wird als Reaktion auf einen Zeitpunkt gemessen, zu welchem der berechnete Korrelationswert eine Spitze auf­ weist. Dann wird eine zweite vorwärtsgerichtete elektromag­ netische Welle als Reaktion auf ein Sendepulssignal gesen­ det. Eine zweite Echowelle, die sich auf die zweite vor­ wärtsgerichtete elektromagnetische Welle bezieht, wird emp­ fangen. Die empfangene zweite Echowelle wird in ein Emp­ fangspulssignal gewandelt. Eine Verzögerungsschaltung ver­ zögert das Sendepulssignal um eine Verzögerungszeit, die dem gemessenen Zeitintervall entspricht, um ein verzögertes Sendepulssignal zu erzeugen. Eine Phasendifferenz zwischen dem Empfangspulssignal und dem verzögerten Sendepulssignal wird mit einer Auflösung gemessen, die höher als eine Auf­ lösung ist, die der vorbestimmten Periode der Korrelations­ wertberechnung entspricht. Ein Abstand zu dem Objekt wird auf der Grundlage des gemessenen Zeitintervalls und der ge­ messenen Phasendifferenz berechnet.

Claims (5)

1. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine Pseudozufallsrauschcode-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Pseudozufallsrauschcodes synchronisiert zu einem Referenztaktsignal, wobei der Pseudozufalls­ rauschcode eine vorbestimmte Bitlänge aufweist;
eine Sendeeinrichtung zum Senden einer ersten vorwärts­ gerichteten elektromagnetischen Welle, die in Überein­ stimmung mit dem Pseudozufallsrauschcode moduliert ist, der von der Pseudozufallsrauschcode-Erzeugungseinrich­ tung erzeugt wird;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer ersten Echowelle, die durch Reflexion der ersten vorwärtsge­ richteten elektromagnetischen Welle an einem Objekt be­ wirkt wird, und zum Wandeln der empfangenen ersten Echowelle zu einem binären Signal;
eine Korrelations-Berechnungseinrichtung zum wiederhol­ ten Berechnen eines Werts einer Korrelation zwischen dem binären Signal, das von der Empfangseinrichtung er­ zeugt wird, und dem Pseudozufallsrauschcode, der für eine Modulation der ersten vorwärtsgerichteten elektro­ magnetischen Welle von der Sendeeinrichtung verwendet wird, mit einer vorbestimmten Periode, die eine syn­ chronisierte Beziehung zu dem Referenztaktsignal auf­ weist;
eine erste Zeitmeßeinrichtung zum Erfassen eines Zeit­ punkts, zu dem der Korrelationswert, der von der Korre­ lations-Berechnungseinrichtung berechnet wird, eine Spitze aufweist, und zum Messen eines Zeitintervalls, das die erste vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle und die erste Echowelle benötigen, um zu dem Ob­ jekt hin und von diesem weg zu gehen, als Reaktion auf den erfaßten Zeitpunkt;
eine Sendepuls-Erzeugungseinrichtung zum Ausgeben eines Sendepulssignals zu der Sendeeinrichtung, nachdem das Zeitinterval von der ersten Zeitmeßeinrichtung gemessen worden ist, und zum Bewirken, daß die Sendeeinrichtung eine zweite vorwärtsgerichtete elektromagnetische Welle sendet, die in Übereinstimmung mit dem Sendepulssignal moduliert ist, wobei die Empfangseinrichtung derart ar­ beitet, daß sie eine zweite Echowelle empfängt, die durch Reflexion der zweiten vorwärtsgerichteten elek­ tromagnetischen Welle an dem Objekt bewirkt wird, und die empfangene zweite Echowelle zu einem Empfangspuls­ signal wandelt;
eine Sendepuls-Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des Sendepulssignals, das von der Sendepuls-Erzeugungs­ einrichtung erzeugt wird, um eine Verzögerungszeit, die dem Zeitintervall entspricht, das von der ersten Zeit­ meßeinrichtung gemessen wird, und dadurch zum Wandeln des Sendepulssignals zu einem verzögerten Sendepuls­ signal;
eine zweite Zeitmeßeinrichtung zum Messen einer Phasen­ differenz zwischen dem Empfangspulssignal, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, und dem verzögerten Sendepulssignal, das von der Sendepuls-Verzögerungsein­ richtung erzeugt wird, mit einer Auflösung, die höher als eine Auflösung ist, die der vorbestimmten Periode der Korrelationswertberechnung durch die Korrelations- Berechnungseinrichtung entspricht; und
eine Abstands-Berechnungseinrichtung zum Berechnen ei­ nes Abstands zu dem Objekt auf der Grundlage des Zeit­ intervalls, das von der ersten Zeitmeßeinrichtung ge­ messen wird, und der Phasendifferenz, die von der zwei­ ten Zeitmeßeinrichtung gemessen wird.
2. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sendepuls-Erzeugungseinrichtung der­ art arbeitet, daß sie mehrfach wiederholt das Sende­ pulssignal ausgibt, und die zweite Zeitmeßeinrichtung derart arbeitet, daß sie die Phasendifferenz in Verbin­ dung mit jedem der Sendepulssignale mißt, und daß die Abstands-Meßeinrichtung eine Einrichtung zum Berechnen eines Mittelwerts der Phasendifferenzen, die von der zweiten Zeitmeßeinrichtung gemessen werden, und eine Einrichtung zum Berechnen des Abstands zu dem Objekt auf der Grundlage des Zeitintervalls, das von der er­ sten Zeitmeßeinrichtung gemessen wird, und des berech­ neten Mittelwerts der Phasendifferenzen aufweist.
3. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verzögerungszeit, die von der Sende­ puls-Verzögerungseinrichtung vorgesehen wird, gleich dem Zeitintervall, das von der ersten Zeitmeßeinrich­ tung gemessen wird, minus einem Zeitintervall ist, das der vorbestimmten Periode der Korrelationswertberech­ nung durch die Korrelations-Berechnungseinrichtung ent­ spricht.
4. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Zeitmeßeinrichtung aufweist:
eine Verzögerungselementgruppe zum Übertragen des ver­ zögerten Sendepulssignals, das von der Sendepuls-Verzö­ gerungseinrichtung erzeugt wird, von ihrem Eingangsende zu ihrem Ausgangsende, wobei die Verzögerungselement­ gruppe eine Reihenschaltung einer vorbestimmten Anzahl von Verzögerungselementen aufweist, die alle eine Sig­ nalverzögerung vorsehen, die kürzer als die vorbe­ stimmte Periode der Korrelationswertberechnung durch die Korrelations-Berechnungseinrichtung ist;
eine Einrichtung zum Erfassen einer Anzahl von Verzöge­ rungselementen in der Verzögerungselementgruppe, durch welche das Sendepulssignal bereits gegangen ist, zu ei­ nem Zeitpunkt, der durch das Empfangspulssignal be­ stimmt wird, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird; und
eine Einrichtung zum Messen der Phasendifferenz zwi­ schen dem Empfangspulssignal und dem verzögerten Sende­ pulssignal als Reaktion auf die erfaßte Anzahl der Ver­ zögerungselemente.
5. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrelations-Berechnungseinrichtung eine Einrichtung zum Multiplizieren einer Frequenz des Referenztaktsignals, um ein frequenzmultipliziertes Taktsignal zu erzeugen, und eine Einrichtung zum wie­ derholten Berechnen des Werts der Korrelation zwischen dem binären Signal und dem Pseudozufallsrauschcode syn­ chronisiert zu dem frequenzmultiplizierten Taktsignal aufweist.
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