WO1989007771A1

WO1989007771A1 - Appareil optique de mesure de distance

Info

Publication number: WO1989007771A1
Application number: PCT/EP1988/001161
Authority: WO
Inventors: Hans Spies; Horst Laucht
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1989-08-24
Anticipated expiration: 1990-08-10

Description

Optisches Abstandsmeßgerät

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur optischen Abstandsmessung mittels eines Meßgerätes gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Solche Einrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen - auch von der Anmelderin - bekannt. So ist beispielsweise zur Erzielung eines höheren Dynamikbereiches solcher Geräte in der DE-PS 3020996 eine Einrichtung zur Bestimmung der Auslöseentfernung von einem sich auf ein Ziel zubewegenden Flugkörper offenbart, die sowohl eine genaue Fest¬ stellung der Auslöseentfernung als auch deren Einsatz unabhängig von Witterungsbedingungen, wie Rauch, Nebel etc., gestattet. Hierzu werden die Energieeinhalte der durch Entfernungstore ausgefilterten Impulsan¬ teile nachgeschalteten Integratoren zugeleitet, während eine Auswerte¬ einheit die Integratorspannungen ihrer Höhe nach überprüft.

Bei anderen bekannten Einrichtungen werden zur Regelung des Dynamikbe¬ reiches Filter als Abschwächer eingesetzt oder vor den Detektor eine geregelte, optische Abschwächerplatte positioniert (DE-PS 3335869).

Alle diese Einrichtungen verbessern lediglich den Dynamikbereich in einem gewissen Umfang und erfordern mechanisch in den Strahlengang einschiebbare Graufilter. Dadurch jedoch arbeitet das Meßgerät zwangs¬ läufig für zahlreiche Einsatzfälle zu langsam.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorwiegend für Abstandswarn- systeme (AUS) ein Meßgerät zu schaffen, das nicht nur den bisher er¬ reichten Dynamikbereich weiter erhöht, sondern auch die Augensicherheit und das Signal/Rauschverhältnis verbessert sowie die Leistungsaufnahme des Meßsystems minimiert. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen in überraschend einfacher Weise gelöst. In den Unteransprüchen sind Maß¬ nahmen zur Weiterbildung und Ausgestaltung angegeben und in der nach¬ folgenden Beschreibung st ein Ausführungsbeispiel erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels in schematischer Darstellung;

Fig. 2a ein Diagramm bezüglich der Herabregelung der Energie bei hohem Signal im Nahberei h;

Fig. 2b ein Diagramm bezüglich der Hinaufrege!ung der Energie bei schlechten Sichtbedingungen.

Die in Fig. 1 skizzierte Einrichtung zur optischen Abstandsmessung setzt sich aus einem Sender 11 und einem Empfänger 13 zusammen, denen eine Einrichtung zur Signalauswertung 14 zugeordnet ist. Als Sender 11 dient vorzugsweise ein Puls- oder CW-Laser, dessen ausgesendeter Strahl 12 von einem Ziel oder Hindernis etc. reflektiert wird und als detektiertes Signal 12a vom Empfänger aufgenommen und der Einheit zur Signalaus¬ wertung 14 zugeleitet wird. Dieser ist einmal eine Einrichtung zur Signalbewertung 15, eine Meßgrößen-Anzeigeeinrichtung 17 und eine Signaleinheit 18 zugeordnet. Erstere 15 führt eine Bewertung in bezug auf Abstand, Amplitude und Augensicherheit, entweder einzeln oder insgesamt durch und gibt das Bewertungsergebnis als Signal einer Ener¬ giesteuereinheit 16 weiter, die dementsprechend den Sendestrahl 12 des Senders 11 regelt. Das heißt: Die Ausgangsleistung und/oder die Aus¬ gangsenergie des Senderlasers wird entsprechend dem von der Empfangsein¬ heit 13 durch den reflektierten Strahl 12a detektierten Abstand eines Zieles durch die Energiesteuereinheit 16 auf ein Minimum geregelt, weil gute Sichtbedingungen etc. eine Reduzierung der Laserausgangsleistung bzw. der Laserausgangsenergie zulassen. Dadurch wird die Augensicherheit erheblich verbessert. Liegen nun schlechte Sichtverhältnisse vor oder verschlechtern sich die gegebenen Sichtverhältnisse, beispielsweise durch beginnenden Regen, Rauch oder aufziehenden Nebel, so stellt dies die Einheit zur Signalauswertung 14 im Zusammenhang mit der Einrichtung zur Signalbewertung 15 fest und leitet das entprechend bewertete Empfangssignal 12a der Energiesteuerung 16 zu, die nun den Lasersende¬ strahl 12 auf ein entsprechendes Maximum höher regelt. Dieses Maximum bezieht sich jeweils auf die Ausgangsleistung oder die Ausgangsenergie oder auf Energie und Leistung. Hierdurch wird das Signa Rauschverhält- nis deutlich verbessert.

Beide Fälle sind durch die Diagramme in den Fig. 2a und 2b angedeutet.

Nun ist noch vorgesehen, daß das vorgeschlagene Abstandsmeßgerät 10 so konzipiert wird, daß dessen Sendeeinheit 11 bei Detektierung einer Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestabstandes automatisch abge¬ schaltet wird und daß die Signalauswertung 14 außerdem bei Unterschrei¬ tung von vorgegebenen Mindestmeßbedingungen und/oder Erkennung einer zu einer Fehlinterpretation führenden Meßbedingung die Signaleinheit 18 ansteuert, durch die ein optisches oder aktustisches Warnsignal gegeben wird. Das optische Warnsignal kann gegebenenfalls auch durch die Meß¬ größen-Anzeigeeinrichtung 17 erfolgen. Es ist aber auch vorgesehen, daß die Signaleinheit 18 zusätzlich eine Schaltfunktion übernimmt, bei¬ spielsweise das Abblendlicht oder die Nebelleuchten oder die Scheibenwi¬ scher aktiviert.

Claims

Optisches AbstandsmeßgerätPatentansprüche

1. Einrichtung zur optischen Abstandsmessung mittels eines Meß¬ gerätes, das nach dem Puls-Laufzeit- oder Dauerstrich-Verfahren arbeitet und aus einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Sendeeinheit (11) ausgesendete Signal (12) entsprechend der von der Empfangseinheit (13) - anhand des rückge¬ streuten und detektierten Signals (12a) - ermittelten Meßbedingung autoadaptiv von einer Einheit zur Signalauswertung (14) mit einer Einrichtung zur Signalbewertung (15) und einer Energiesteuereinheit (16) geregelt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung und/oder Ausgangsenergie der Sendeeinheit (11) ent¬ sprechend dem von der Empfangseinheit (13) detektierten Abstand eines Zieles oder Hindernisses auf ein Minimum durch die Energiesteuereinheit (16) geregelt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (11) bei Detektierung einer Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestabstandes abgeschaltet wird.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ausgangsleistung und/oder die Ausgangsenergie bei schlechten Sichtverhältnissen, beispielsweise Dunst, Rauch, Nebel etc., von der Energiesteuereinheit (16) auf ein Maximum geregelt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswertung (14) bei Unterschreitung von vorgegebenen Mindestmeß- bedingungen und/oder Erkennung einer zu einer Fehlinterpretation führen¬ den Meßbedingung die Signaleinheit (18) ansteuert, die ein optisches oder akustisches Warnsignal abgibt und/oder eine Schaltfunktion, z.B. Lichteinschaltung, Scheibenwischerbetätigung etc., aktiviert.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Abstandsmeßeinrichtung (10) eine Meßgrößen-Anzeige¬ einrichtung (17) zugeordnet ist, die ihre Signale von der Signalaus¬ wertung (14) erhält.