DE10201670B4 - Zeitmesssystem und ein damit verbundenes Abstandsmesssystem - Google Patents

Zeitmesssystem und ein damit verbundenes Abstandsmesssystem Download PDF

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Abstract

Zeitmessvorrichtung mit:
einer ersten Referenztakterzeugungseinrichtung (10) zum Erzeugen eines ersten Referenztaktes (CK10) zu vorbestimmten Perioden;
einer Grobmesseinrichtung (20) zum Messen einer ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage des ersten Referenztaktes (CK10), wobei die ungefähre Messobjektzeit eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit eines Messobjektimpulses (PBr) darstellt, und
eine Feinmesseinrichtung (30), die mit der Grobmesseinrichtung (20) zusammenarbeitet und eine Referenzzeit von vorbestimmten Perioden verwendet, die kürzer sind als die des ersten Referenztaktes, zum Messen einer Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) und der Eingangszeit des Messobjektimpulses (PBr) als eine Korrekturzeit (DD) der ungefähren Messobjektzeit (DU), wobei
eine genaue Messobjektzeit (DT) erhalten wird auf der Grundlage der ungefähren Messobjektzeit (DU), die von der Grobmesseinrichtung (20) gemessen wird, und der Korrekturzeit (DD), die von der Feinmesseinrichtung (30) gemessen wird,
die von der Feinmesseinrichtung (30) verwendete Referenzzeit eine Gatter-Verzögerungszeit eines...

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abstandsmessvorrichtung und ein Verfahren zum Messen einer Messobjektzeit, die eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einem Eingang eines Messobjektimpulses darstellt, und sie bezieht sich auch auf eine Abstandsmessvorrichtung und ein Verfahren zum Messen eines Abstands von der Zeitmessvorrichtung zu einem Messobjekt.
  • Eine Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung, die einen Abstand auf der Grundlage eines pseudozufälligen Rauschcodes misst (nachstehend als PN-Code abgekürzt), wie z. B. ein M-Sequenzencode, ist herkömmlicherweise bekannt und wird in einem Fahrzeug benutzt, um einen Abstand von diesem Fahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu messen (d. h. ein Objekt oder ein Hindernis vor diesem Fahrzeug).
  • Diese Art von Abstandsmessvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Welle auf der Grundlage eines PN-Codes amplitudenmoduliert ist, der eine vorbestimmte Bitlänge aufweist und zu einem Messobjekt übertragen wird. Die Abstandsmessvorrichtung empfängt eine Reflexionswelle der übertragenen elektromagnetischen Welle, die durch das Messobjekt reflektiert wird, und demodelliert ein binäres Signal entsprechend dem PN-Code. Die Abstandsmessvorrichtung erhält einen Korrelationswert zwischen dem demodellierten binären Signal und dem PN-Code, und erfasst eine spezifische Zeit zu der der Korrelationswert ein Maximum annimmt. Dann erfasst die Ab standsmessvorrichtung eine Dauer (d. h. ein Zeitintervall), die für die elektromagnetische Welle zum Übertragen (d. h. hin und zurück) zwischen der Abstandsmessvorrichtung und dem Messobjekt benötigt wird, und berechnet schließlich einen Abstand auf der Grundlage der erfassten Übertragungszeit und der Geschwindigkeit der elektromagnetischen Welle (3 × 105 km/sec).
  • Jedoch ist, gemäß der Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung, die Zeitauflösung in der Messung der Übertragungszeit im wesentlichen durch einen Übertragungstakt begrenzt (nachstehend als Referenztakt bezeichnet), der bei der Modulation der elektromagnetischen Welle entsprechend dem PN-Code benutzt wird. Z. B. ist die Zeitauflösung entsprechend der Taktfrequenz von 20 MHz 50 nsec (= 1 [sec]/20 × 106). Die entsprechende messbare Abstandsauflösung ist somit auf 7,5 m begrenzt (= 3 × 108 [m/sec] × 50 10–9 [sec]/2).
  • Um die messbare Abstandsauflösung in der Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung zu verbessern, schlägt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2000-121726 vor einen zusätzlichen Impuls der elektromagnetischen Welle zu übertragen und zu empfangen, und misst eine Fehlerkomponente der Übertragungszeit unter Verwendung Gatter-Verzögerungszeit eines Gatterschaltung, die eine hohe Auflösung gleich mehrerer Nanosekunden oder weniger aufweist, und dadurch die Übertragungszeit auf der Grundlage einer erfassten Fehlerkomponente zu korrigieren.
  • Jedoch benötigt die oben beschriebene Technik eine relativ lange Zeit, um eine komplette Zeitmessungsoperation abzuschließen, da es notwendig ist zwei Stufen von Messungen getrennt durchzuführen, d. h. eine Rohmessung auf der Grundlage des Referenztaktes (die eine niedrige Auflösung aufweist) und eine Feinmessung auf der Grund lage der Gatter-Verzögerungszeit (die eine hohe Auflösung aufweist).
  • Ferner ist die in der Abstandsmessvorrichtung verwendete elektromagnetische Welle ein Laserstrahl, der von einer Laserdiode ausgestrahlt wird. Deshalb wird regelmäßiges Betätigen und Ansteuern der Laserdiode zu einem großen Betrag an Hitzeerzeugung führen und die Laserdiode beeinträchtigen.
  • Aus der DE 196 20 736 C1 ist eine Messvorrichtung bekannnt, die eine erste Referenztakterzeugungseinrichtung, eine Grobmesseinrichtung, eine Feinmesseinrichtung, die mit der Grobmesseinrichtung zusammenarbeitet, und eine Verarbeitungseinheit umfasst, die auf der Grundlage der in beiden Messeinrichtungen gewonnenen Zeiten eine genaue Messzeit berechnet. Die Referenztakterzeugungseinrichtung ist zum Erzeugen eines ersten Referenztaktes mit vorgegebener Frequenz im Sinne vorbestimmter Perioden ausgebildet. Die Grobmesseinrichtung ist ausgebildet, eine ungefähre Messobjektzeit zu messen, die eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit eines Messobjektimpulses darstellt. Die Feinmesseinrichtung ist ausgebildet, eine Zeitdifferenz im Sinne einer Korrekturzeit zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und der Eingangszeit des Messobjektimpulses zu bestimmen. Dazu verwendet diese einen weiteren Takt mit einer vorgegebenen, höheren Frequenz bzw. eine Referenzzeit von vorbestimmten Perioden, die kürzer sind als die des ersten Referenztaktes. Die Verarbeitungseinrichtung ist ausgebildet, eine genaue Messobjektzeit auf Grundlage der ungefähren Messobjektzeit, die von der Grobmesseinrichtung gemessen wird, und der Zeitdifferenz, die von der Feinmesseinrichtung gemessen wird, zu bestimmen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Angesichts der vorgenannten Probleme des Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zeitmessvorrichtung und eine Verfahren vorzusehen, die im Stande sind, eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit des Messobjektimpulses innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu messen, indem sie gleichzeitig eine Grobmessung auf der Grundlage eines Referenztaktes und eine Feinmessung auf der Grundlage einer kürzeren Referenzzeit durchführt (z. B. eine Gatter-Verzögerungszeit).
  • Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abstandsmessvorrichtung vorzusehen, die die Zeitmessvorrichtung enthält, genauso wie eine Abstandsmessmethode, die die Zeitmessmethode enthält.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10, 12 oder 21.
  • Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung eine Zeitmessvorrichtung vor, die eine erste Referenztakterzeugungseinrichtung umfasst zum Erzeugen eines ersten Referenztaktes zu vorbestimmten Perioden, und eine Grobmesseinrichtung zum Messen einer ungefähren Messobjektzeit auf der Grundlage des ersten Referenztaktes. Die ungefähre Messobjektzeit stellt eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit des Messobjektimpulses dar. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Feinmesseinrichtung, die mit der Grobmesseinrichtung zusammenarbeitet, und eine Referenzzeit von vorbestimmten Perioden verwendet, die kürzer als die des ersten Referenztaktgebers sind, zum Messen einer Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt (z. B. einer ansteigenden Flanke oder einer abfallenden Flanke) des ersten Referenztaktes und der Eingangszeit des Messobjektimpulses als eine Korrekturzeit der ungefähren Messobjektzeit. Eine präzise Messobjektzeit wird auf der Grundlage der ungefähren Messobjektzeit erhalten, die durch die Grobmesseinrichtung gemessen wird, und die Korrekturzeit, die von der Feinmesseinrichtung gemessen wird.
  • Unterdessen sieht die folgende Erfindung eine Zeitmessmethode vor, die die Schritte des Erzeugens eines ersten Referenztaktes zu vorbestimmten Perioden umfasst, und des Messens einer ungefähre Messobjektzeit auf der Grundlage des ersten Referenztaktes, wobei die ungefähre Messobjektzeit eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit des Messobjektimpulses darstellt. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte des Messens einer Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und der Eingangszeit des Messobjektimpulses als eine Korrekturzeit der ungefähren Messobjektzeit unter Verwendung einer Referenzzeit von vorbestimmten Perioden, die kürzer als die des ersten Referenztaktes sind, und des Erhaltens einer präzisen Messobjektzeit auf der Grundlage der ungefähren Messobjektzeit und der Korrekturzeit.
  • Gemäß der Zeitmessvorrichtung und dem Verfahren dieser Erfindung wird es möglich gleichzeitig die Grobmessung unter Verwendung des ersten Referenztaktes und die Feinmessung unter Verwendung der kürzeren Referenzzeit durchzuführen. Somit kann eine genaue Zeitmessung unter Verwendung der Grobmesseinrichtung und der Feinmesseinrichtung innerhalb einer kurzen Zeit erreicht werden.
  • Dementsprechend wird, wenn die Zeitmessvorrichtung oder das Verfahren dieser Erfindung in eine Abstandsmessvorrichtung oder ein Verfahren integriert wird, die Laserdiode, die eine elektromagnetische Welle zur Abstandsmessung ausstrahlt, nicht so häufig aktiviert und daher wird die Laserdiode nicht auf Grund der erzeugten Hitze stark beeinträchtigt.
  • Die Zeitdifferenz, die durch die Feinmesseinrichtung gemessen wird, ist eine Dauer von einem Veränderungspunkt (z. B. einer ansteigenden Flanke oder einer abfallenden Flanke) des ersten Referenztaktes bis zu einer Eingangszeit des Messobjektimpulses. Der Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes kann beliebig gesetzt werden.
  • Wenn die Zeitdifferenz, die durch die Feinmesseinrichtung gemessen wird, eine Periode des ersten Referenztaktes überschreitet, wird es notwendig sein eine Periode des ersten Referenztaktes zu verringern, wenn die Korrekturzeit erhalten wird.
  • Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass die Zeitdifferenz auf der Grundlage eines Veränderungspunktes des ersten Referenztaktes möglichst nah zu der Eingangszeit des Messobjektimpulses gemessen wird.
  • Die gemessene Zeitdifferenz kann direkt verwendet werden als die Korrekturzeit der ungefähren Messobjektzeit. Die Berechnungsoperation kann vereinfacht werden.
  • Es ist ebenso vorteilhaft, dass die Referenzzeit, die zum Messen der Zeitdifferenz benutzt wird, eine Gatter- Verzögerungszeit eines Gatters (genauer gesagt eine Verzögerungszeit eines Signals, das inherent verursacht wird, wenn es einen Inverter, ein ODER-Glied, ein UND-Glied, oder irgend ein anderes Gatter passiert) oder eine vergleichbar kurze Zeit ist.
  • Die Gatter-Verzögerungszeit eines Gatters ist abhängig von den Leistungskennwerten der Halbleiterelemente, die das Gatter bilden, und ist eine sehr kurze Zeit in der Höhe von mehreren Nanosekunden oder weniger. Somit kann die Verwendung der Gatter-Verzögerungszeit eine sehr genaue Messung der Zeitdifferenz verwirklichen.
  • Wenn die Zeitmessvorrichtung oder das Verfahren dieser Erfindung in die oben beschriebenen Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung integriert ist, ist es vorteilhaft, dass eine Impulsfolge, die entsprechend einem pseudozufälligem Rauschcode erzeugt wird, synchron mit dem ersten Referenztakt eingegeben wird, wobei die Impulsfolge als der Messobjektimpuls dient. Die Eingangszeit des Messobjektimpulses wird auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Eingangsimpulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode erhalten.
  • Es ist vorteilhaft eine Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt von mindestens einem Impulssignal der Impulsfolge als die Korrekturzeit der ungefähren Messobjektzeit zu messen.
  • Durch Durchführen einer Spreizspektrumgrobmessung macht es die so angeordnete Grobmesseinrichtung oder der Grobmesschritt möglich die Messobjektzeit genau zu messen ohne den nachteiligen Einfluss des Rauschens zu empfangen. Dies führt zu einer Verbesserung der Zeitauflösung der schließlich erhaltenen Messzeit.
  • Es ist möglich die Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt von nur einem Impulssignal der Impulsfolge als die Korrekturzeit der ungefähren Messobjektzeit zu messen.
  • Aber bezüglich der Impulsfolge, die entsprechend eines PN-Codes erzeugt wird, ist ein Veränderungspunkt jedes Impulssignals immer unstabil in Bezug auf einen Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes. Somit schwankt die Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt der ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt eines Impulssignals abhängig von der Schaltungcharakteristik, die beim Übertagen und Empfangen der Impulsfolge verwendet wird, oder abhängig von Umweltveränderungen eines Signalübertragungspfades. Diese Art der Schwankung wird Flimmern genannt.
  • Um den nachteiligen Einfluss des Flimmerns zu unterdrücken, ist es vorteilhaft aufeinanderfolgend jede Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals der Impulsfolge zu messen, und einen Durchschnittswert der so gemessenen Zeitdifferenzen als die Korrekturzeit zu erhalten.
  • In diesem Fall ist es vorteilhaft die Zeitdifferenz für jedes Impulssignal der Impulsfolge auf der Grundlage eines Veränderungspunktes des ersten Referenztaktes möglichst nah zu dem Veränderungspunkt des Impulssignals zu messen.
  • Gemäß dieser Vorrichtung oder dieses Verfahrens ist die Zeitdifferenz jedes Impulssignals immer kürzer als eine Periode des ersten Referenztaktes. Ferner kann die Anzahl der Zeitzähler, die zur Messung der Zeitdifferenz benötigt werden, auf lediglich einen verringert werden.
  • Dazu ist es vorteilhaft, dass die Feinmesseinrichtung eine Zeitgebereinrichtung umfasst zum aufeinanderfolgenden Messen einer Dauer von einer gemeinsamen Referenzzeit zu einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals der Impulsfolge und einer Dauer von der gemeinsamen Referenzzeit bis zu einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes, und die Feinmesseinrichtung berechnet eine Zeitdifferenz zwischen benachbarten Veränderungspunkten des Impulssignals und dem ersten Referenztakt auf der Grundlage des Messergebnisses von der Zeitgebereinrichtung.
  • Gemäß dieser Anordnung startet die Zeitgebereinrichtung ihren Zählbetrieb von der gemeinsamen Referenzzeit an, und misst aufeinanderfolgend eine Zählzeit im Ansprechen auf jeden Veränderungspunkt eines zu messenden Signals. Somit kann die Zeit jedes Veränderungspunktes einfach und genau erhalten werden, ohne wiederholtes Starten und Stoppen der Zeitgebereinrichtung. Zwei Veränderungspunkte, die bei der Berechnung der Zeitdifferenz verwendet werden, können einfach herausgefunden werden.
  • Um die Gatter-Verzögerungszeit eines Gatters zu zählen, ist es möglich eine Zeit-A/D-Umwandlungsschaltung zu benutzen, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-220814 offengelegt ist.
  • Die Zeit-A/D-Umwandlungsschaltung umfasst eine Ringverzögerungsimpulserzeugungsschaltung (d. h. eine sogenannte Ring-Laufzeitkette, nachstehend abgekürzt als RGD), die aus mehreren Gatter-Schaltungen aufgebaut ist (NAND-Schaltungen und/oder Inverter, wobei alle eine konstante Gatter-Verzögerungszeit aufweisen), die in einem Ringmuster angeschlossen sind, um einen Eingangsim puls in dieser Schaltung zu zirkulieren. Ein Impulsauswähler erfasst die Position eines Impulssignals, das in dem RGD zirkuliert. Ein Codierer wandelt die Zirkulierposition des Impulssignals, das von dem Impulsauswähler erfasst wurde, in digitale Daten. Ein Zähler zählt die Frequenz (d. h. die Anzahl von Malen) von Umdrehungen eines Impulssignals, das in der RGD zirkuliert, und erzeugt obere Bitdaten entsprechend der Digitaldaten (d. h. untere Bitdaten), die von dem Codierer erhalten werden. Dementsprechend ist die Zeit-A/D-Umwandlungsschaltung eine vorteilhafte Zeitgebereinrichtung, die die Gatter-Verzögerungszeit (d. h. die Referenzzeit) zählt.
  • Wenn die Feinmesseinrichtung die Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals einer Impulsfolge und einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes misst, weicht jede gemessene Zeitdifferenz in Bezug auf einen wahren Wert ab. Die Verteilung der Zeitdifferenzen ist eine umgekehrte V-Form, die symetrisch um den wahren Wert gestreut ist. Die Zeitdifferenz, die weit von dem wahren Wert versetzt ist, enthält möglicherweise einen großen Fehler.
  • Entsprechend ist es vorteilhaft eine Verteilung von Veränderungspunkten der jeweiligen Impulssignale der Impulsfolge in einer Periode des ersten Referenztaktes zu beurteilen, und die unnötigen Impulssignale alle mit Bezug auf die Verteilung herauszufinden, und Zeitdifferenzen, die auf der Grundlage der unnötigen Impulssignale berechnet wurden, von der Berechnung des Durchschnittswertes auszuschließen.
  • Mit dieser Anordnung, oder diesem Schritt, kann die Korrekturzeit angemessen berechnet werden, und eine genaue Messung der Messobjektzeit kann verwirklicht werden.
  • Um die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale der Impulsfolge zu beurteilen, und die Impulssignale herauszufinden, die für die Durchschnittswertberechnung unnötig sind, ist es vorteilhaft die Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale zu zählen, die zu jedem der Zeit-Teilbereiche gehören, die eine Periode des ersten Referenztaktes bilden, und die unnötigen Impulssignale herauszufinden, die zu einem Bereich gehören, der eine kleine Zählzahl aufweist.
  • Genauer gesagt umfasst die Feinmesseinrichtung eine Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale, die zu jedem der vier Zeit-Teilbereiche gehören, die eine Periode des ersten Referenztaktes bilden. Die Feinmesseinrichtung berechnet eine Differenz Δ12, die eine Differenz zwischen einem Zählwert von dem 1.MIN-Bereich und einem Zählwert von dem 2.MIN-Bereich darstellt, wie auch eine Differenz Δ23, die eine Differenz zwischen einem Zählwert des 2.MIN-Bereichs und einem Zählwert des 3.MIN-Bereichs auf der Grundlage des Zählergebnisses der Zähleinrichtung darstellt, wobei der 1.MIN-Bereich einen kleinsten Zählwert aufweist, der 2.MIN-Bereich einen nächstkleinsten Zählwert aufweist, und der 3.MIN-Bereich einen drittkleinsten Zählwert aufweist.
  • Die Feinmesseinrichtung findet die unnötigen Impulse heraus, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 größer als die Differenz Δ23 ist, oder findet die unnötigen Impulse heraus deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenzen Δ12 kleiner als die Differenz Δ23 ist, oder findet die unnötigen Impulse heraus, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich, dem zweiten MIN-Bereich und dem dritten MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 gleich der Differenz Δ23 ist.
  • Genauer gesagt, wenn Δ12 größer Δ23, wird angenommen, dass die Anzahl der Veränderungspunkte der Impulssignale, die zu dem 1.MIN-Bereich gehören, extrem klein im Vergleich mit der Anzahl der Veränderungspunkte der Impulssignale ist, die zu dem anderen Bereich gehören. Es wird somit angenommen, dass viele der Veränderungspunkte der Impulssignale in einem weiten Bereich von dem 2.MIN-Bereich zu dem MAX-Bereich streuen. Und es wird geschlossen, dass die Impulssignale, die Veränderungspunkte aufweisen, die zu dem 1.MIN-Bereich gehören, für die Durchschnittswertberechnung unnötig sind.
  • Ferner wird, wenn Δ12 kleiner Δ23, angenommen, dass die Anzahl der Veränderungspunkte der Impulssignale, die zu dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich gehören, extrem klein im Vergleich mit Anzahl der Veränderungspunkte der Impulssignale ist, die zu dem 3.MIN-Bereich gehören. Somit wird angenommen, dass viele der Veränderungspunkte der Impulssignale in einem Bereich von dem 3.MIN-Bereich zu dem MAX-Bereich streuen. Und es wird geschlossen, dass die Impulssignale, die Veränderungspunkte aufweisen, die zu dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich gehören, für die Durchschnittswertberechnung unnötig sind.
  • Ferner wird, wenn Δ12 = Δ23, angenommen, dass viele der Veränderungspunkte der Impulssignale in dem MAX-Bereich liegen. Somit wird geschlossen, dass die Impulssignale, die Veränderungspunkte aufweisen, die zu dem 1.MIN-Bereich, dem 2.MIN-Bereich und dem 3.MIN-Bereich gehören, für die Durchschnittswertberechnung nicht notwendig sind.
  • Mit dieser Anordnung oder diesem Schritt kann die Korrekturzeit der ungefähren Messobjektzeit genau gemessen werden.
  • In diesem Fall ist es ferner vorteilhaft alle berechneten Zeitdifferenzen ungültig zu setzen, und die Berechnung des Durchschnittswerts zu verhindern, wenn der 3.MIN-Bereich und der MAX-Bereich aufeinanderfolgende (d. h. benachbarte) Bereiche sind, die vor und nach einem Veränderungspunkt des Referenztaktes liegen, der in der Messung der Zeitdifferenz benutzt wird, wobei der MAX-Bereich einen größeren Zählwert aufweist.
  • Wenn der 3.MIN-Bereich und der MAX-Bereich aufeinanderfolgende (d. h. benachbarte) Bereiche sind, die vor und nach einem Veränderungspunkt des Referenztaktes liegen, der bei der Messung der Zeitdifferenz verwendet wird, ist der Referenztakt, der zum Erhalt der Zeitdifferenzen des 3.MIN-Bereichs verwendet wird, von dem Referenztakt verschieden, der zum Erhalt der Zeitdifferenzen des MAX-Bereichs verwendet wird. Somit ist es nicht vorteilhaft einen Durchschnitt der Zeitdifferenzen zu berechnen, die auf der Grundlage der verschiedenen Referenztakte erhalten werden.
  • Ferner ist es wünschenswert, dass die Zeitmessvorrichtung ferner eine zweite Referenztakterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines zweiten Referenztaktes umfasst, die in Bezug auf den ersten Referenztakt eine Phasendifferenz von 180 Grad aufweist. Die Feinmesseinrichtung umfasst eine erste Feinmesseinrichtung zum Erhalten einer ersten Korrekturzeit, die eine Durchschnittszeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals und einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes ist, eine zweite Feinmesseinrichtung zum Erhalten einer zweiten Korrekturzeit, die eine Durchschnittszeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals und einem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes ist, und eine Korrekturzeitauswahleinrichtung zum Beurteilen, ob eine Verteilung von Veränderungspunkten der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes oder näher an dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes ist, und zum Auswählen der ersten Korrekturzeit, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes ist, oder zum Auswählen der zweiten Korrekturzeit, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes ist.
  • Mit dieser Anordnung kann die Feinmesseinrichtung eine zuverlässige Korrekturzeit auswählen und die ungefähre Messobjektzeit auf der Grundlage der ausgewählten zuverlässigen Korrekturzeit geeignet korrigieren.
  • Gemäß dieser Anordnung wählt die Feinmesseinrichtung die zweite Korrekturzeit aus, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes ist. In diesem Fall wird, wenn die zweite Korrekturzeit direkt zum Korrigieren der ungefähren Messobjektzeit benutzt wird, die auf der Grundlage des ersten Referenztaktes durch die Grobmesseinrichtung gemessen wird, das erhaltene Ergebnis von einem inhärenten Wert um einen Betrag abweichen, der gleich einer halben Periode des ersten Referenztaktes ist.
  • Dementsprechend ist es notwendig, wenn die zweite Korrekturzeit ausgewählt wird, die Zeit, die gleich einer halben Periode des ersten Referenztaktes ist, zu (oder von) der korrigierten Messobjektzeit zu addieren (oder zu subtrahieren).
  • Der Referenztakt (d. h. zweiter Referenztakt), der in der zweiten Feinmesseinrichtung verwendet wird, ist von dem Referenztakt (d. h. erster Referenztakt), der in der ersten Feinmesseinrichtung benutzt wird, unterschiedlich. Durch erhalten der Messobjektzeit kann die Messgenauigkeit auf Grund einer Veränderung der Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenztakt und dem zweiten Referenztakt verringert werden.
  • Daher ist es wünschenswert, dass die Grobmesseinrichtung aufweist: Eine erste Grobmesseinrichtung zum Eingeben der Impulsfolge synchron zum ersten Referenztakt und zum Messen der ungefähren Messobjektzeit auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode, eine zweite Grobmesseinrichtung zum Eingeben der Impulsfolge synchron mit dem zweiten Referenztakt, und zum Messen der ungefähren Messobjektzeit auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolgen und dem pseudozufälligen Rauschcode, und eine Messzeitauswahleinrichtung zum Auswählen der ungefähren Messobjektzeit von der ersten Grobmesseinrichtung, wenn die Korrekturzeitauswahleinrichtung der Feinmesseinrichtung die erste Korrekturzeit auswählt, oder zum Auswählen der ungefähren Messobjektzeit der zweiten Grobmesseinrichtung, wenn die Korrekturzeitauswahleinrichtung der Feinmesseinrichtung die zweite Korrekturzeit auswählt.
  • Diese Anordnung stellt immer sicher, dass die ungefähre Messobjektzeit der Grobmesseinrichtung und die Korrekturzeit der Feinmesseinrichtung auf der Grundlage desselben Referenztaktes erhalten werden. Somit wird es möglich sicher zu verhindern, dass die Messgenauigkeit auf Grund einer Veränderung der Phasendifferenz zwischen zwei Arten von Referenztakten verringert wird.
  • Wenn die Feinmesseinrichtung durch die erste Messeinrichtung und die zweite Messeinrichtung aufgebaut ist, ist es notwendig eine der zwei Arten von Korrekturzeiten auszuwählen. Daher ist es wünschenswert, dass die Korrekturzeitauswahleinrichtung mit einer Zähleinrichtung verbunden ist, die die Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale zählt, die zu jeder der vier Zeit-Teilbereiche gehören, die eine Periode des ersten Referenztaktes bilden. Die Korrekturzeitauswahleinrichtung vergleicht die Anzahl der Veränderungspunkte, die zu zwei aufeinanderfolgenden Bereichen gehören, die vor und nach dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes liegen, mit der Anzahl der Veränderungspunkte, die zu zwei aufeinanderfolgenden Bereichen gehören, die vor und nach dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes liegen, um herauszufinden, dass eine der ersten und zweiten Referenztakte kleinere Veränderungspunkte aufweist, und wählt die Korrekturzeit aus, die auf der Grundlage des herausgefundenen Referenztaktes gemessen wurde.
  • Mit dieser Anordnung kann die Korrekturzeitauswahleinrichtung einfach und sicher eine zuverlässige Korrekturzeit für die ungefähre Messobjektzeit auswählen, die in der Grobmesseinrichtung erhalten wird.
  • In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Zähleinrichtung den ersten Referenztakt verwendet, wobei ein erster Hilfstakt eine Phasendifferenz von 90 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, der zweite Referenztakt eine Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, und zweiter Hilfstakt eine Phasendifferenz von 270 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist. Die Zähleinrichtung findet einen Bereich heraus zu dem ein Veränderungspunkt jedes Impulssignals gehört, auf der Grundlage eines Signalpegels jedes Takts bei einem Veränderungpunkt jedes Impulssignals.
  • Mit dieser Anordnung kann, durch herausfinden des Bereichs zu dem ein Veränderungspunkt jedes Impulssignals gehört, die Zähleinrichtung eine Kombination aus Signalpegeln der vier Arten von Takten benutzen (d. h. 4-Bit Daten, die aus Hoch- oder Niedrig-Daten bestehen). Somit kann die Anordnung der Zähleinrichtung vereinfacht werden.
  • Unterdessen sieht die vorliegende Erfindung eine Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung vor, die umfasst: Eine Impulsfolgeerzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Impulsfolge entsprechend einem pseudozufälligen Rauschcode, der eine vorbestimmte Bitlänge synchron mit einem Referenztakt aufweist, eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen einer elektromagnetischen Welle, die auf der Grundlage der Impulsfolge moduliert ist, die von der Impulsfolgeerzeugungseinrichtung erzeugt wird, eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer Reflexionswelle, die von einem Messobjekt reflektiert wird, nachdem die elektromagnetische Welle von der Übertragungseinrichtung übertragen wird und zum Speichern der Impulsfolge, eine Zeitmesseinrichtung zum Messen einer Messobjektzeit auf der Grundlage der Impulsfolge, die von der Empfangseinrichtung wiederhergestellt wird, und des pseudozufälligen Rauschcodes, wobei die Messobjektzeit eine Dauer von der Übertragung der elektromagnetischen Welle bis zum Empfang der Reflexionswelle darstellt, und eine Einrichtung zum Erfassen eines Abstands von der Abstandsmessvorrichtung zu dem Messobjekt auf der Grundlage der Messobjektzeit, die von der Zeitmesseinrichtung gemessen wird, wobei die Zeitmesseinrichtung die oben beschriebene Zeitmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist. Ähnlich ist das Zeitmessverfahren der vorliegenden Erfindung auf die Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung anwendbar.
  • Gemäß der Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung oder dem Verfahren kann die messbare Abstandsauflösung verbessert werden.
  • Die Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung dieser Erfindung kann vorzugsweise als eine Hinderniserfassungsvorrichtung oder eine automatische Verfolgungsradarvorrichtung verwendet werden, die für gewöhnlich in ein Fahrzeug eingebaut ist oder eine vergleichbare mobile Vorrichtung, und benötigt wird, um schnell und genau den Abstand eines Objekts (z. B. vorausfahrendes Fahrzeug) vor diesem Fahrzeug zu erfassen.
  • In der Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung ist die Empfangseinrichtung für gewöhnlich ausgestattet mit einer Antenne oder einem lichtempfangenden Element zum Empfangen einer Reflexionswelle, die von einem Messobjekt zurückkehrt. Durch beurteilen der Größe eines empfangenen Signals stellt die Empfangseinrichtung ein Impulssignal entsprechend einem PN-Code wieder her. Aber der Pegel eines Empfangssignals ist unmittelbar nach dem Starten des Empfangs einer Reflexionswelle unstabil. Das Impulssignal kann nicht genau wiederhergestellt werden.
  • Wenn das Impulssignal nicht genau wiederhergestellt wird, und die Impulsweite einer wiederhergestellten Impulsfolge nicht der Periode eines Referenztaktes entspricht, wird die von der Feinmesseinrichtung gemessene Zeitdifferenz in großem Umfang von einem wahren Wert abweichen. Es wird schwierig die Messobjektzeit genau zu korrigieren.
  • Dementsprechend ist es wünschenswert, dass die Impulsfolgeerzeugungseinrichtung überschüssige Impulssignale für eine vorbestimmte Zeit erzeugt, bis ein Ausgang der Empfangseinrichtung stabilisiert ist, nachdem die Empfangseinrichtung beginnt die Reflexionswelle zu empfangen, und dann die Impulsfolge entsprechend dem pseudozufälligen Rauschcode erzeugt, der eine vorbestimmte Bitlänge synchron zu einem Referenztakt aufweist. Und die Zeitmesseinrichtung beginnt die Zeitmessung, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Übertragungseinrichtung die Übertragung der elektromagnetischen Welle auf Grund des von der Impulsfolgeerzeugungseinrichtung erzeugten Impulssignals beginnt.
  • Mit dieser Anordnung kann die Grobmesseinrichtung und die Feinmesseinrichtung den Zeitmessbetrieb beginnen, nachdem der Betrieb der Empfangseinrichtung angemessen stabilisiert ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die obigen und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klarer, die in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung gelesen werden muss:
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Gesamtanordnung eines Abstandsmesssystems entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2. ist ein Zeitablaufplan, der einen Messbetrieb erläutert, der von dem Abstandsmesssystem entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
  • 3 ist eine detaillierte Schaltung, die einen Registerabschnitt, einen Bereichsteiler, einen Frequenzzähler einer Feinmessschaltung des Abstandsmesssystems ent sprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist ein Zeitablaufplan, der einen Betrieb des Bereichsteilers der Feinmessschaltung des Abstandsmesssystems entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
  • 5 ist eine detaillierte Schaltung, die einen Takt-Auswähler, einen Synchronisator, einen Teilungs akkumulator, und einen Effektivbereichdurchschnittsbildungsabschnitt der Feinmessschaltung des Abstandsmesssystems entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 6 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen Betrieb des Takt-Auswählers der Feinmessschaltung des Abstandsmesssystems entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend. mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung erläutert.
  • 1 zeigt die Anordnung eines Spreizspektrumabstandsmesssystems entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Z. B. kann das Abstandsmesssystem dieser Ausführungsform in ein Fahrzeug eingebaut werden (nachstehend als systemeigenes Fahrzeug bezeichnet) und ist anwendbar, um einen Abstand von dem systemeigenen Fahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu messen.
  • Wie in 1 gezeigt, erzeugt der Referenztaktoszillator 10 einen ersten Referenztakt CK10, der eine vorbestimmte Frequenz (z. B. 20 MHz) aufweist. Der Impulsgenerator 12 erzeugt ein Impulssignal entsprechend einem PN-Code (z. B. M-Sequenzen pseudozufälliger Code) der eine vorbestimmte Bitlänge (z. B. 10 bis 99 Bit) synchron mit dem ersten Referenztakt CK10 aufweist. Entsprechend dem von dem Impulsgenerator 12 erzeugten Impulssignal strahlt die lichtausstrahlende Vorrichtung 14 einen Laserstrahl vor dem Messen eines Abstands von dem systemeigenen Fahrzeug zu einem vorausfahrenden Objekt ab. In dieser Hinsicht dient der Laserstrahl als eine abstandsmessende elektronische Welle.
  • Die lichtausstrahlende Vorrichtung 14 ist mit einer Laserdiode LD ausgestattet, die als ein lichtausstrahlendes Element dient. Die Steuerschaltung 15 empfängt das lichtausstrahlende Impulssignal von dem Impulsgenerator 12, aktiviert und deaktiviert die Laserdiode LD, um einen Laserstrahl entsprechend dem PN-Code auszustrahlen.
  • Der Impulsgenerator 12 empfängt den PN-Code von einem Mikrocomputer (nachstehend als CPU bezeichnet) 2 synchron mit dem ersten Referenztakt CK10. Der Pulsgenerator 12 erzeugt den lichtabstrahlenden Impuls entsprechend dem PN-Code.
  • Wenn ein Messobjekt vor dem systemeigenen Fahrzeug den Laserstrahl reflektiert, der von der lichtausstrahlenden Vorrichtung 14 ausgestrahlt wurde, empfängt die lichtempfangende Vorrichtung 16 das Reflexionslicht. Der Verstärker 17 verstärkt das von der lichtempfangenden Vorrichtung 16 empfangene Licht. Der Komparator 18 vergleicht das verstärkte Licht-Empfangs-Signal mit einer vorbestimmten Referenzspannung Vref und erzeugt einen Licht-Empfang-Impuls PBr. Der Licht-Empfang-Impuls PBr wird ein H-Pegel-Signal, wenn das Licht-Empfangs-Signal größer als ein Referenzspannung Vref ist, und wird L-Pegel-Signal, wenn das Licht-Empfangs-Signal nicht größer als die Referenzspannung Vref ist.
  • Die lichtempfangende Vorrichtung 16 ist mit einer Photodiode PD ausgestattet. Die Photodiode PD ist an eine Stromquelleleitung über einen Stromerfassungswiderstand angeschlossen und wird in einer Sperrvorspannungszustand gehalten. Die lichtempfangende Vorrichtung 16 erfasst einen Spannungswert proportional zu einem Photostrom, der über die Photodiode PD fließt, wenn der Laserstrahl (d. h. das Reflexionslicht, das von dem Messobjekt zurückkehrt) in die Photodiode PD eintritt.
  • Der Impulsgenerator 12 dient als Pulsfolgeerzeugungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Steuerschaltung 15 und die lichtausstrahlende Vorrichtung 14 dienen gemeinsam als Übertragungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Die lichtempfangende Vorrichtung 16, der Verstärker 17 und der Komparator 18 dienen zusammen als Empfangseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Der Schiebetaktgenerator 11 erzeugt drei Arten von Taktsignalen, d. h. den zweiten Referenztakt CK20, den ersten Hilfstakt CK12 und den zweiten Hilfstakt CK22 auf der Grundlage des ersten Referenztaktes CK10, der von dem Referenztaktoszillator 10 erzeugt wird, der als erste Referenztakterzeugungseinrichtung dient. Der zweite Referenztakt CK20 weist eine Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den erste Referenztakt CK10 auf. Der erste Hilfstakt CK12 weist eine Phasendifferenz von 90 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt CK10 auf. Der erste Hilftakt CK12 ist um 90 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt CK10 verzögert. Der zweite Hilfstakt CK22 weist eine Phasendifferenz von 270 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt CK10 auf. Mit anderen Worten ist der zweite Hilfstakt CK22 um 90 Grad in Bezug auf den zweiten Referenztakt CK20 verzögert.
  • Die Grobmesschaltung 20 empfängt den ersten Referenztakt CK10, den zweiten Referenztakt CK20 und den Licht-Empfangs-Impuls PBr. Die Feinmessschaltung 30 empfängt den ersten Referenztakt CK10, den zweiten Referenztakt CK20, den ersten Hilfstakt CK12, den zweiten Hilfstakt CK22 und den Licht-Empfang-Impuls PBr.
  • Der Absperrschalter 19, der selektiv die Übertragung der jeweiligen Takte CK10, CK12, CK20 und CK22 zulässt oder blockiert, ist in den Signalübertragungspfad eingebracht, der von dem Referenztaktoszillator 10 und dem Schiebetaktgenerator 11 zu der Grobmesschaltung 20 und der Feinmessschaltung 30 verläuft. Die CPU 2 steuert die offen-oder-geschlossen-Zustand des Absperrschalters 19. Mit anderen Worten kann jeder der Takte CK10, CK12, CK20 und CK22 nur zu den jeweiligen Messchaltungen 20 und 30 zugeführt werden, wenn der Absperrschalter 19 aktiviert ist.
  • Das Bereitstellen des Absperrschalters 19 ermöglicht der CPU 2 die Start- und Stoppoperationen der jeweiligen Messschaltungen 20 und 30 zu steuern.
  • Jede der Messchaltungen 20 und 30 arbeitet in folgender Weise.
  • Die Grobmesschaltung 20 umfasst eine erste Grobmesschaltung, die aus einem D-Flip-Flop (nachstehend als DFF bezeichnet) 22a, einem Korrelator 24a und einem Spitzenwertdetektor 26a besteht. Das DFF 22a speichert den Licht-Empfang-Impuls PBr zu jeder ansteigenden Flanke (d. h. einem Veränderungspunkt) des ersten Referenztaktes CK10. Der Korrelator 24a empfängt den Licht-Empfang-Impuls Pbr (genauer gesagt seinen Signalpegel) der aufeinanderfolgend durch das DFF 22a synchron mit dem ersten Referenztakt CK10 gespeichert wurde. Dann berechnet der Korrelator 24a einen Korrelationswert zwischen der Impulsfolge des empfangenen Licht-Empfang-Impulses PBr und dem PN-Code, der von dem Impulsgenerator 12 verwendet wird, um den Licht-Ausstrahl-Impuls zu erzeugen. Der Spitzenwertdetektor 26a erfasst einen maximalen Korrelationswert, der durch den Korrelator 24a berechnet wird und findet die Zeit entsprechend dem maximalen Korrelationswert als Empfangszeit des Reflexionslichts heraus. Dann erhält der Spitzenwertdetektor 26a eine Dauer (d. h. ein Zeitintervall) von der Messstartzeit bis zu der Lichtempfangszeit des Reflexionslichtes.
  • Die Messstartzeit ist eine Betriebsstartzeit der Grobmesschaltung 20, die beginnt den Licht-Empfang-Impuls PBr im Ansprechen auf den ersten Referenztakt CK10 zu empfangen, der über den Absperrschalter 19 unter der Steuerung der CPU 2 gesendet wurde.
  • Bei der Messung des Abstandes veranlasst die CPU 2 den Pulsgenerator 12 ein Impulssignal entsprechend dem PN-Code zu erzeugen. Die lichtabstrahlende Vorrichtung 14 strahlt einen Laserstrahl zur Abstandsmessung ab. Zur selben Zeit aktiviert (öffnet) die CPU 2 den Absperrschalter 19, so dass jeder Takt in die jeweiligen Messchaltungen 20 und 30 eingegeben werden kann. Die Messstartzeit der Grobmesschaltung 20 entspricht einem Zeitpunkt (d. h. der Zeit t0, wie in 2 gezeigt) zu der die lichtausstrahlende Vorrichtung 14 das Ausstrahlen des Laserstrahls entsprechend dem PN-Code beginnt.
  • Wie in 2 gezeigt, trifft der Laserstrahl das Messobjekt vor dem systemeigenen Fahrzeug, nachdem die lichtausstrahlende Vorrichtung 14 mit dem Ausstrahlen des Laserstrahls zu dem Zeitpunkt t0 begonnen hat. Dann wird der Laserstrahl, der von dem Messobjekt reflektiert wird, von der lichtempfangenden Vorrichtung 16 empfangen. Dann gibt der Komparator 18 den Licht-Empfang-Impuls PBr entsprechend dem Reflexionslicht aus. Die Grobmesschaltung 20 misst die Dauer (d. h. das Zeitintervall) von dem Ausstrahlen des Laserstrahls (t0) bis zu der Ausgabe des Licht-Empfang-Impulses PBr. Mit anderen Worten misst die Grobmesschaltung 23 eine Übertragungszeit (d. h. Hin-und-Rückzeit) des Laserstrahls. In diesem Fall weist die Grobmesschaltung 22 eine Zeitauflösung gleich einer Periode des ersten Referenztaktes CK10 auf.
  • In 2 ist die Taktfrequenz des ersten Referenztaktes CK10 20 MHz. In diesem Fall weist die Grobmesschaltung 20 die Zeitauflösung gleich 50 nsec auf. Somit kann die Grobmesschaltung 20, die den Korrelator 24a verwendet, die Messung zu den Zeitpunkten 50 nsec, 100 nsec, 150 nsec, ... durchführen.
  • Vor der Erzeugung des Impulssignals entsprechend dem PN-Code erzeugt der Impulsgenerator 12 überschüssige Signale. Dann veranlasst die CPU 2 den Impulsgenerator 12 das Impulssignal entsprechend dem PN-Code zu erzeugen, und aktiviert (öffnet) den Absperrschalter 19.
  • Das ist wirkungsvoll, um die Gleichstromschwankung des Empfangssignals des Verstärkers 17 zu unterdrücken, bevor die Grobmesschaltung 20 den Zeitmessbetrieb aufnimmt.
  • Und zwar ist gemäß dem SS Abstandsmesssystem ein Kopplungskondensator oder ein Hochpassfilter vorgesehen in einem Eingangs-/Ausgangs-Pfad des Licht-Empfang-Signals des Verstärkers 17, so dass der Komparator 18 ge nau die Impulsfolge entsprechend dem PN-Code wiederherstellen kann. Nur die Hochfrequenzsignalkomponenten können durch den Kopplungskondensator oder den Hochpassfilter hindurchgehen. Von dem Licht-Empfang-Signal, das von der lichtempfangenen Vorrichtung 16 gesendet wurde, verstärkt der Verstärker 17 lediglich die Hochfrequenzkomponenten, die sich entsprechend dem PN-Code ändern. Der Komparator 18 vergleicht das verstärkte Licht-Empfangs-Signal mit der Referenzspannung Vref, um die Impulsfolge genau wiederherzustellen.
  • Aber entsprechend dem Verstärker 17, der eine solche Anordnung aufweist, wird die Referenzspannung (d. h. die Schwankungsmitte des Licht-Empfang-Signals) zeitweise höher als das Erdpotential, unmittelbar nachdem das Licht-Empfang-Signal entsprechend dem Reflexionslicht von der lichtempfangenden Vorrichtung 16 eingegeben wird. Dann verringert sich die Referenzspannung allmählich und stabilisiert sich bei dem Erdpotential. In einem solchen Übergangsbereich (d. h. Gleichstromschwankungsbereich) kann der Komparator 18 das Impulssignal nicht genau wiederherstellen. Wenn ein ungenaues Impulssignal zu der Zeit der Messung verwendet wird, wird es schwierig sein eine Messobjektzeit für die Abstandsmessung genau zu erfassen.
  • Angesichts dieses Problems veranlasst das Abstandsmesssystem dieser Ausführungsform den Impulsgenerator 12 kontinuierlich Impulssignale zu erzeugen bis der Ausgang (d. h. die Gleichstromschwankung) des Verstärkers 17 sich ausreichend stabilisiert, vor dem Erzeugen des Impulssignals entsprechend des PN-Codes. Nachdem sich die Ausgabe des Verstärker 17 stabilisiert kann der Zeitmessbetrieb auf der Grundlage des Licht-Ausstrahl-Impulses entsprechend dem PN-Code gestartet werden. Der Komparator 18 kann die Licht-Empfang-Impulsfolge entsprechend dem PN- Code wiederherstellen. Dann wird eine Korrelation zwischen der wiederhergestellten Licht-Empfang-Impulsfolge und dem PN-Code erhalten. Somit kann die für das Übertragen und Empfangen des Laserstrahls benötigte Zeit genau auf der Grundlage des Korrelationswertes gemessen werden.
  • Zusätzlich zu der oben beschriebenen ersten Grobmessschaltung (22a, 24a, 26a) umfasst die Grobmesschaltung 20 eine zweite Grobmesschaltung, die aus dem DFF 22b, dem Korrelator 24b und dem Spitzenwertdetektor 26b besteht.
  • Das DFF 22b speichert den Licht-Empfang-Impuls PBr bei jeder aufsteigenden Flanke (d. h. einem Veränderungspunkt) des zweiten Referenztaktes CK20. Der Korrelator 24b empfängt den Licht-Empfang-Impuls PBr (genauer gesagt seinen Signalpegel), der aufeinanderfolgend von dem DFF 22b synchron mit dem zweiten Referenztakt CK20 gespeichert wird. Dann berechnet der Korrelator 24b einen Korrelationswert zwischen der Impulsfolge und dem empfangenen Licht-Empfang-Impuls PBr und dem PN-Code. Der Spitzenwertdetektor 26b erfasst einen maximalen Korrelationswert, der von dem Korrelator 24b berechnet wird, und findet die Zeit entsprechend dem maximalen Korrelationswert als eine Lichtempfangszeit des Reflexionslichtes heraus. Dann erhält der Spitzenwertdetektor 26b eine Dauer (d. h. ein Zeitintervall) von der Messstartzeit bis zu Lichtempfangszeit des Reflexionslichtes.
  • Die zweite Grobmesschaltung ist somit funktionell gleich der ersten Grobmesschaltung, aber ist dahingehend unterschiedlich, dass die Dauer (d. h. das Zeitintervall) für die Zeitmessung oder Abstandsmessung auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes CK20 berechnet wird. Die Grobmesschaltung 20 weist einen Umschaltschalter 28 zum auswählenden Ausgeben des Messergebnisses der ersten Grobmesschaltung oder des Messergebnisses der zweiten Grobmesschaltung auf. Das von dem Umschaltschalter 28 ausgewählte Messergebnis wird zu der CPU 2 gesendet.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird das Messergebnis, das durch die Grobmesschaltung 20 erhalten wird, mit dem Messergebnis verglichen, das durch die Feinmessschaltung 30 erhalten wird. Zu diesem Zweck führt die Feinmessschaltung 30 eine erste Zeitmessung (d. h. die erste Feinmessung) im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke (d. h. Aufbau- oder Anstiegflanke) des ersten Referenztaktes CK10 durch, und eine zweite Zeitmessung (d. h. zweite Feinmessung) im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke (d. h. Aufbau- oder Anstiegflanke) des zweiten Referenztaktes CK20 durch. Die Feinmessschaltung 20 vergleicht zwei Messergebnisse, die somit erhalten werden, und gibt auswählend nur ein Messergebnis aus, das eine höhere Messgenauigkeit aufweist. Das ausgewählte Messergebnis wird zu der CPU 2 gesendet.
  • In dieser Hinsicht führt die Grobmesschaltung 20 eine erste Zeitmessung (d. h. erste Grobmessung) im Ansprechen auf eine aufsteigende Flanke des ersten Referenztaktes CK10 und eine zweite Zeitmessung (d. h. zweite Grobmessung) im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 durch.
  • Dementsprechend empfängt die CPU 2 die ersten und zweiten Grobmessergebnisse von der Grobmesschaltung 20 genauso wie die ersten und zweiten Feinmessergebnisse von der Feinmessschaltung 30.
  • Das Messergebnis der zweiten Messchaltung wird mit Bezug auf eine ansteigende Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 erhalten. Mit anderen Worten steht das Messergebnis der zweiten Messchaltung in einer verzögerten Beziehung in Bezug auf eine aktuelle Zeit, um einen Be trag gleich der halben Periode des Referenztaktes CK10, CK20. Der Spitzenwertdetektor 26b (oder die CPU 2) korrigieren den Zeitfehler (Verzögerung) des Messergebnisses.
  • Der Umschaltschalter 28, der als Messzeitauswahleinrichtung der vorliegenden Erfindung dient, wählt ein Messergebnis, das zu der CPU 2 gesendet wird, entsprechend einem Schaltsignal aus, das von der Feinmessschaltung 30 zugeführt wird. Somit wird, gemäß dieser Ausführungsform, die Lage des Umschaltschalters 28 im Ansprechen auf ein Umschaltsignal verändert, das von der Feinmessschaltung 30 zugeführt wird. Die CPU 2 empfängt das Messergebnis der Grobmesschaltung 20 und dem damit in Verbindung stehenden Messergebnis der Feinmessschaltung 30, die auf der Grundlage des gleichen Referenztaktes gemessen werden.
  • Die Feinmessschaltung 30 verwendet eine A/D Umwandlungsschaltung (nachstehend als TAD bezeichnet), die die Zeit in digitale Daten umwandelt, indem sie eine Gatter-Verzögerungszeit eines Gatters verwendet. Die Feinmessschaltung 30 berechnet eine Zeitdifferenz zwischen dem Veränderungspunkt (d. h. ansteigende Flanke) des ersten Referenztaktes CK10 und dem Veränderungspunkt (d. h. ansteigende Flanke) des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die gemessene Zeitdifferenz wird als eine Korrekturzeit für die Messzeit verwendet, die in der Grobmesschaltung 20 erhalten wird.
  • Die Zeitauflösung der Grobmesschaltung 20 ist gleich einer Periode des ersten Referenztaktes CK10. Wenn die Taktfrequenz 20 MHz ist, ist die Zeitauflösung der Grobmesschaltung 20 50 nsec. Die Feinmessschaltung 30 misst die Zeitdifferenzen DD1, DD2, ..., die je die Differenz zwischen einer ansteigenden Flanke jedes Licht-Empfang-Impulses PBr und einer ansteigenden Flanke eines unmittelbar vorhergehenden ersten Referenztaktes CK10 darstel len, wie in 2 gezeigt. Die Zeitdifferenzen DD1, DD2, ... werden mit Bezug auf die Gatter-Verzögerungszeit gemessen, die als Referenzzeit dient. Dann wird ein Durchschnittswert der gemessenen Zeitdifferenzen DD1, DD2, ... als Korrekturzeit erhalten (d. h. Feindaten DD) zum Korrigieren des Messergebnisses (d. h. Grobdaten DU) der Grobmesschaltung 20.
  • Der Betrieb der Feinmessschaltung 30 ermöglicht der CPU 2 die Messzeit der Grobmesschaltung 20 auf der Grundlage der Korrekturzeit (d. h. der Feindaten DD), die durch die Feinmessschaltung 30 erhalten werden, zu korrigieren. Die CPU 2 erhält eine Messobjektzeit DT (= DU + DD) für die Abstandsmessung, deren Zeitauflösung gleich der Gatter-Verzögerungszeit ist.
  • Die Feinmessschaltung 30 umfasst eine erste Feinmessschaltung und eine zweite Feinmessschaltung. Die erste Feinmessschaltung misst eine Zeitdifferenz zwischen einer ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 und einer ansteigenden Flanke des darauffolgenden Licht-Empfang-Impulses PBr. Die zweite Feinmessschaltung misst eine Zeitdifferenz zwischen einer ansteigenden Flanke des zweiten Referenztaktes und einer ansteigenden Flanke des darauffolgeneden Licht-Empfang-Impulses PBr.
  • Die Feinmessschaltung 30 weist einen Takt-Auswähler 56 auf, der eine Korrekturzeit herausfindet, die eine höhere Genauigkeit zwischen den Durchschnittswerten der Zeitdifferenzen aufweist, die von den ersten und zweiten Feinmessschaltungen gemessen werden. Der Auswahlschalter 46 gibt auswählend die Korrekturzeit an die CPU 2 im Ansprechen auf das Auswahlergebnis des Takt-Auswählers 56 aus. Der Genauigkeitskorrektor 48, der in dem Signalpfad vorgesehen ist, der von dem Auswahlschalter 46 zu der CPU 2 verläuft, korrigiert ferner die Korrekturzeit auf der Grundlage einer Umgebungstemperatur oder ähnlichem.
  • Der Zweck des Bereitstellens eines Genauigkeitskorrektors 48 ist es den nachteiligen Einfluss der Temperaturcharakteristik des TAD zu eleminieren, der bei der Messung der Korrekturzeit verwendet wird, und dadurch die Genauigkeit der Korrekturzeit sicherzustellen (d. h. Feindaten DD), die von der Messchaltung 30 an die CPU 2 gesendet wird.
  • Die in der Messung der Korrekturzeit verwendete TAD wandelt die Zeit durch Verwendung der Gatter-Verzögerungszeit der Gatter in digitale Daten um. Die Gatterverzögerungszeit variert in Abhängigkeit von einer Betriebstemperatur des Gatters. Somit verwendet die Feinmessschaltung 30 den Genauigkeitskorrektor 48, um einen Messfehler der Korrekturzeit zu kompensieren, der aus der Temperaturveränderung resultiert.
  • Die erste Feinmessschaltung umfasst einen 1.TAD 34a, CK10TAD 36a, einen Synchronisator 38a, einen Differenzberechner 40a, einen Teilungsakkumulator 42a und einen Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a. Der 1.TAD 34a misst aufeinanderfolgend einen Anstiegs-(oder Aufbau-)Zeit jedes Licht-Empfang-Impulses PBr durch Verwendung der Ring-Laufzeitkette (RGD) 32. Die RGD 32 umfasst eine Mehrzahl von Gattern (NAND-Schaltungen und/oder Inverter, die jeweils eine konstante Gatter-Verzögerungszeit aufweisen), die in einem vorbestimmten Ringmuster zusammengeschlossen sind. CK10TAD 36a misst aufeinanderfolgend eine Anstiegs-(oder Aufbau-)Zeit jedes ersten Referenztaktes CK10 durch Verwendung des RGD 32. Der Synchronisator 38a speichert die letzten Zeitdaten zwischen, die in den jeweiligen TADs 34a und 36a bei den ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr erhalten wurden. Der Differenzberechner 40a berechnet eine Differenz zwischen der Anstiegszeit und dem ersten Referenztakt CK10 und der Anstiegszeit des Licht-Empfang-Impulses PBr auf der Grundlage der Zeitdaten, die von dem Synchronisator 38a eingegeben werden. Der Teilungsakkumulator 42a akkumuliert die Zeitdifferenz, die durch den Differenzberechner 40a für die jeweiligen Bereiche berechnet wurde. Der Bereichsteiler 52 findet einen Bereich heraus zu dem jede ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gehört. Unter den akkumulierten Werten der jeweiligen Bereiche, die von dem Teilungsakkumulator 42a erhalten werden, berechnet der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a einen Durchschnittswert der akkumulierten Werte eines effektiven Bereichs, der von dem Takt-Auswähler 56 bestimmt wurde.
  • Die zweite Feinmessschaltung umfasst den 2.TAD 34b, CK20TAD 36b, den Synchronisator 38b, den Differenzberechner 40b, den Teilungsakkumulator 42b, und den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44b. Der 2.TAD 34b misst aufeinanderfolgend eine Anstiegszeit jedes Licht-Empfang-Impulses PBr durch Verwendung der RGD 32. Die CK20TAD 36b misst aufeinanderfolgend eine Anstiegszeit jedes zweiten Referenztaktes CK20 durch Verwendung der RGD 32. Der Synchronisator 38b speichert die letzen Zeitdaten, die in den jeweiligen TADs 34b und 36b bei ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr erhalten wurden. Der Differenzberechner 40b berechnet eine Differenz zwischen der Anstiegszeit des zweiten Referenztaktes CK20 und der Anstiegszeit des Licht-Empfang-Impulses PBr auf der Grundlage der von dem Synchronisator 38b eingegebenen Zeitdaten. Der Teilungsakkumulator 42b akkumuliert die Zeitdifferenz, die von dem Differenzberechner 40b für die jeweiligen Bereiche berechnet wurde. Der Bereichsteiler 52 findet einen Bereich heraus zu dem jede ansteigende Flanke eines Licht-Empfang-Impulses PBr gehört. Unter den akkumulierten Werten der jeweiligen Bereiche, die durch den Teilungsakkumulator 42b erhalten wurden, berechnet der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44b einen Durchschnittswert der akkumulierten Werte eines effektiven Bereiches, der von dem Takt-Auswähler 56 bestimmt ist.
  • Jede der TDA 34a, 36a, 34b und 36b umfasst einen Zähler zum Zählen der Frequenz (d. h. der Anzahl von Malen) der Umdrehungen eines Impulssignals, das in der RGD 32 zirkuliert, einen Impulsauswähler zum Erfassen der Position des Impulses, der in der RGD 32 bei einer ansteigenden Flanke eines Objektsignals zirkuliert (d. h. Licht-Empfang-Impuls PBr, erster Referenztakt CK10 oder zweiter Referenztakt CK20), und einen Codierer zum Umwandeln der Position des Impulssignales, das durch den Impulsauswähler erfasst wird, in digitale Daten. Jede der TDA 34a, 36a, 24b und 36b gibt Anstiegszeitdaten eines Zeitmessobjekts aus, das aus oberen Bitdaten besteht, die den Zählwert des Zählers darstellen, und unteren Bitdaten, die das Erfassungsergebnis des Codierers darstellen.
  • Jede der TDA 34a, 36a, 34b und 36b, die jeweils als Zeitgebereinrichtung der vorliegenden Erfindung dienen, weist eine Zeitauflösung gleich einer Gatter-Verzögerungszeit auf (mehrere nsec oder weniger), die kürzer als eine Zeitspanne (50 nsec) des Referenztaktes ist.
  • Zusätzlich zu den ersten und zweiten Feinmessschaltungen umfasst die Feinmessschaltung 30 einen Registerabschnitt 50, einen Bereichsteiler 52, einen Frequenzzähler 54 und einen Takt-Auswähler 56.
  • Wie in 3 gezeigt umfasst der Registerabschnitt 50 das DFF 50a, DFF 50b, DFF 50c und DFF 50d. Das DFF 50a speichert einen ersten Referenztakt CK10 bei einer an steigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Das DFF 50b speichert einen ersten Hilfstakt CK12 bei einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Das DFF 50c speichert einen zweiten Referenztakt CK20 bei einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Und das DFF 50d speichert einen zweiten Hilfstakt CK22 bei einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die Ausgaben D1 bis D4 der jeweiligen DFF 50 bis 50d werden als 4-Bit Daten ausgegeben, die die Position der ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr im Bezug auf den ersten Referenztakt CK10 darstellen.
  • Auf der Grundlage der 4-Bit Daten (D1, D2, D3 und D4) des Registerabschnitts 50 findet der Bereichsteiler 52 einen Bereich heraus zu dem die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr unter den viere aufgeteilten Bereichen ➀ bis ➃ gehört. Die vier geteilten Bereiche ➀ bis ➃ entsprechen den vier Zeitteilungsabschnitten einer Periode (50 nsec) des ersten Referenztaktes CK10 (siehe 4). Dann gibt der Bereichsteiler 52 ein H-Pegel-Signal von einer Signalleitung entsprechend dem herausgefundenen Bereich aus. 3 zeigt die detaillierte Anordnung des Bereichteilers 52.
  • Genauer gesagt reicht, wie in 4 gezeigt, der erste Bereich von einer ansteigenden Flanke (t1) des ersten Referenztaktes CK10 bis zu einer ansteigenden Flanke (t2) des ersten Hilfstaktes CK12. Der zweite Bereich folgt dem ersten Bereich ➀, der von der ansteigenden Flanke (t2) des ersten Hilfstaktes CK12 zu der ansteigenden Flanke (t3) des zweiten Referenztaktes CK20 reicht. Der dritte Bereich ➂ folgt dem zweiten Bereich ➁, der von der ansteigenden Flanke (t3) des zweiten Referenztaktes CK20 bis zu der ansteigenden Flanke (t4) des zweiten Hilfstaktes CK22 reicht. Der vierte Bereich ➃, der dem dritten Bereich ➃ folgt, reicht von der ansteigenden Flanke (t4) des zweiten Hilfstaktes CK22 zu der nächsten ansteigenden Flanke (t5) des ersten Referenztaktes CK10.
  • Die 4-Bit Daten ”1001” werden von dem Registerabschnitt 50 erzeugt, wenn die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr zu dem ersten Bereich ➀ gehört. Die 4-Bit Daten ”1100” werden von dem Registerabschnitt 50 erzeugt, wenn die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr zu dem zweiten Bereich ➁ gehört. Die 4-Bit Daten ”0110” werden von dem Registerabschnitt 50 erzeugt, wenn die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr zu dem dritten Bereich ➂ gehört. Die 4-Bit Daten ”0011” werden von dem Registerabschnitt 50 erzeugt, wenn die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr zu dem vierten Bereich ➃ gehört.
  • Der Bereichsteiler 52 umfasst vier UND-Schaltungen 52a1, 52b1, 52cf und 52d1, die jeweils vier (invertierende oder nicht invertierende) Eingangsanschlüsse aufweisen. Die UND-Schaltungen 52a1 erzeugen eine H-Pegelausgabe im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”1001”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52b1 erzeugt eine H-Pegelausgabe im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”1100”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52cf erzeugt eine H-Pegelausgabe im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”0110”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52d1 erzeugt eine H-Pegelausgabe im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”0011”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden.
  • Die Registerschaltungen 52af, 52bf, 52cf und 52df speichern jeweils die Ausgaben der UND-Schaltungen 52a1, 52b1, 52cf und 52d1. Jede der Registerschaltungen 52af, 52bf, 52cf und 52df ist ein DFF, das im Ansprechen auf die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr betrieben wird. Die Ausgaben der Registerschaltungen 52af, 52bf, 52cf und 52df werden zu dem Frequenzzähler 54 gesendet.
  • Die Beziehungen zwischen den ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr und den ersten vier Bereichen ➀ bis ➃ sind im wesentlichen von den oben beschriebenen vier Arten von Datenwerten abhängig, die von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Aber die aktuellen 4-Bit Daten, die von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden, können von den oben beschriebenen vier Arten der Datenwerte abweichen auf Grund der Schwankungen der Flanken der Takte CK10, CK12, CK20 und CK22 (siehe die gepunkteten Linien in 4).
  • Angesichts dieses Problems hat der Bereichsteiler 52 die folgende charakteristische Anordnung, so dass der Bereich zu dem eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gehört sicher herausgefunden werden kann, unabhängig von Schwankungen der Flanken der Takte CK10, CK12, CK20 und CK22.
  • Genauer gesagt wird die UND-Schaltung 52a1 mit zwei UND-Schaltungen 52a2, 52a3 und einer ODER-Schaltung 52a0 kombiniert. Die UND-Schaltung 52a2 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”1101”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52a3 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Anprechen auf die 4-Bit Daten ”1000”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die ODER-Schaltung 52a0 sendet die Ausgaben der drei UND-Schaltungen 52a1, 52a2, 52a3 an die Registerschaltung 52af. Die UND-Schaltung 52b1 ist mit zwei UND-Schaltungen 52b2, 52b3 und einer ODER-Schaltung 52b0 kombiniert. Die UND-Schaltung 52b2 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf 4-Bit Daten ”0100”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52b3 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”1110”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die ODER-Schaltung 52b0 sendet die Ausgaben der drei UND-Schaltungen 52b1, 52b2, 52b3 an die Registerschaltung 52bf.
  • Ähnlich wird die UND-Schaltung 52c1 mit zwei UND-Schaltungen 52c2, 52c3 und einer ODER-Schaltung 52c0 kombiniert. Die UND-Schaltung 52c2 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf 4-Bit Daten ”0010”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52c3 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”0111”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die ODER-Schaltung 52c0 sendet die Ausgaben der drei UND-Schaltungen 52c1, 52c2, 52c3 an die Registerschaltung 52cf. Die UND-Schaltung 52d1 ist mit zwei UND-Schaltungen 52d2, 52d3 und einer ODER-Schaltung 52d0 kombiniert. Die UND-Schaltung 52d2 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf die 4-Bit Daten ”1011”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die UND-Schaltung 52d3 erzeugt ein H-Pegel-Signal im Ansprechen auf 4-Bit Daten ”0001”, wenn sie von dem Registerabschnitt 50 erzeugt werden. Die ODER-Schaltung 52d0 sendet die Ausgaben der drei UND-Schaltung 52d1, 52d2, 52d3 an die Registerschaltung 52df.
  • Dementsprechend nimmt, im Ansprechen an eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr, eine der vier Signalleitungen, die an den Frequenzzähler 54 angeschlossen ist, einen H-Pegel an, wenn sie einem Bereich (➀, ➁, ➂ oder ➃) entsprechen, zu welchem die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gehört. Die verbleibenden drei Signalleitungen nehmen den L-Pegel an.
  • Entsprechend kann, in Bezug auf die Signalpegel der vier Arten der Signalleitungen, der Frequenzzähler 54 genau eine der vier Bereiche ➀ bis ➃ als den Bereich herausfinden zu dem die ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gehört.
  • Der Frequenzzähler 54 zählt die Anstiegs- oder Aufbau-Frequenz (d. h. die Anzahl von Malen) des Licht-Empfang-Impulses PBr für jeden der ersten bis vierten Bereiche ➀ bis ➃. Wie in 3 gezeigt besteht der Frequenzzähler 54 aus vier Arten von Zählern 54a, 54b, 54c und 54d, die an den Bereichsteiler 52 über die vier Signalleitungen angeschlossen sind.
  • Der Zähler 54a besteht aus einem Addierglied 54a1 und einer Registerschaltung 54a2. Das Addierglied 54a1 addiert die Ausgabe (1-Bit Daten 0 oder 1) des Bereichteilers 52 (d. h. der Registerschaltung 52af) und die Ausgabe der Registerschaltung 54a2 bei jeder ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die Registerschaltung 54a2 speichert die Ausgabe des Addierglieds 54a1 im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Der Zähler 54b besteht aus einem Addierglied 54b1 und einer Registerschaltung 54b2. Das Addierglied 54b1 addiert die Ausgabe (1-Bit Daten 0 oder 1) des Bereichsteilers 52 (d. h. der Registerschaltung 52bf) und die Ausgabe der Registerschaltung 54b2 bei jeder ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die Registerschaltung 54b2 speichert die Ausgabe des Addierglieds 54b1 im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr.
  • Ähnlich besteht der Zähler 54c aus einem Addierglied 54c1 und einer Registerschaltung 54c2. Der Addierer 54c1 addiert die Ausgabe (1-Bit Daten 0 oder 1) des Bereichsteilers 52 (d. h. der Registerschaltung 52cf) und die Ausgabe der Registerschaltung 54c2 bei jeder ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die Registerschaltung 54c2 speichert die Ausgabe des Addierglieds 54c1 im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Der Zähler 54d besteht aus einem Addierglied 54d1 und einer Registerschaltung 54d2. Das Addierglied 54d1 addiert die Ausgabe (1-Bit Daten 0 oder 1) des Bereichsteilers 52 (d. h. der Registerschaltung 52df) und die Ausgabe der Registerschaltung 54d2 bei jeder ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die Registerschaltung 54d2 speichert die Ausgabe des Addierglieds 54d1 im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr.
  • Der Frequenzzähler 54 zählt die Frequenz (d. h. die Anzahl von Malen) der eingehenden ansteigenden Flanken für alle vier Bereiche ➀ bis ➃ im Ansprechen auf jede ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr nach starten des Betriebs der Feinmessschaltung 30.
  • Die Ausgabe des Bereichsteilers 52 wird nicht nur zu dem Frequenzzähler 54 gesendet, sondern auch zu den Teilungsakkumulatoren 42a und 42b. Die Teilungsakkumulatoren 42a akkumulieren die Zeitdifferenz, die von dem Differenzberechner 40a auf Grundlage der Ausgabe des Bereichsteilers 52 für jeden der vier Bereiche ➀ bis ➃ berechnet wurde zu dem der Licht-Empfang-Impuls PBr gehört. Ähnlich akkumuliert der Teilungsakkumulator 42b die Zeitdifferenz, die von dem Differenzberechner 40b auf der Grundlage des Ausgangs des Bereichsteilers 52 für jeden der vier Bereiche ➀ bis ➃ berechnet wurde zu dem der Licht-Empfang-Impuls PBr gehört.
  • Der Bereichsteiler 52 spricht auf jede ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr an. Dies wird eine merkliche Zeitverzögerung (Verzögerung) verursachen, wenn die Information (die den Bereich darstellen zu dem der Licht-Empfang-Impuls PBr gehört) von dem Bereichsteiler 52 zu jedem der Teilungsakkumulatoren 52a und 52b übertragen wird. Diese Zeitverzögerung (Verzögerung) ist gleich einer Dauer (Zeitintervall) zwischen zwei aufeinanderfolgenden ansteigenden Flanken von Licht-Empfang-Impulsen PBr. Die Daten, die eine Zeitdifferenz zwischen einer ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 und einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr darstellen, werden in einen Teilungsakkumulator 42a über den Synchronisator 38a und dem Differenzbereich 40a eingegeben, die zu jeder ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr arbeiten. Ähnlich werden die Daten, die eine Zeitdifferenz zwischen einer ansteigenden Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 und einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr darstellen in den Teilungsakkumulator 42b über den Synchronisator 38b und den Differberechner 40b eingegeben, die zu jeder ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr arbeiten. Mit anderen Worten wird die Übertragung der Zeitdifferenzdaten mit einer Zeitverzögerung (Verzögerung) gleich einer Dauer (Zeitintervall) zwischen zwei aufeinanderfolgenden ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr durchgeführt. Somit kann jede der Teilungsakkumulatoren 42a und 42b die Information empfangen, die den Bereich darstellt zu dem der Licht-Empfang-Impuls PBr gehört, bevor die entsprechenden Zeitdifferenzdaten eingegeben werden. Entsprechend wird der Zeitdifferenzsortierbetrieb, der in jedem der Teilungsakkumulatoren 42a und 42b durchgeführt wird, genau mit dem Bereichsbeurteilungsbetrieb jedes Bereichsteilers 52 synchronisiert.
  • In dieser Ausführungsform dienen der Registerabschnitt 50, der Bereichsteiler 52 und der Frequenzzähler 54 zusammen als Zählereinrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Der Takt-Auswähler 56 dient als Korrekturzeitauswahleinrichtung der vorliegenden Erfindung. Genauer gesagt wählt der Takt-Auswähler 56 wünschenswerte Akkumulationswerte aus und schliesst ungeeignete Akkumulationswerte unter den Zeitdifferenzakkumulationswerten der jeweiligen Bereiche ➀ bis ➃ aus, die in jedem der Teilungsakkumulatoren 42a und 42b akkumuliert sind, zum Berechnen eines Durchschnittswerts (d. h. Korrekturzeit) in jedem der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitte 44a und 44b. Dann vergleicht der Takt-Auswähler 56 zwei Durchschnittswerte, die durch den jeweiligen Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a und 44b erhalten werden, und wählt eine der zwei Durchschnittswerte aus, der die höhere Genauigkeit aufweist. Dann ändert der Takt-Auswähler 56 die Position des Auswahlschalters 46 entsprechend dem Auswahlergebnis. Zur selben Zeit sendet der Takt-Auswähler 56 ein Schaltsignal zu dem Umschaltschalter 28, der in der Grobmesschaltung 20 vorgesehen ist. Somit wird die Schaltoperation des Umschaltschalters 28 auf eine solche Weise durchgeführt, dass die Messzeit (d. h. die Grobdaten DU), die von der Grobmesschaltung 20 zu der CPU 2 gesendet werden, und die Korrekturzeit (d. h. die Feindaten DD), die von der Feinmessschaltung 30 zu der CPU 2 über den Auswahlschalter 46 und dem Genauigkeitskorrektor 48 gesendet werden, auf dem selben Referenztakt CK10 oder CK20 basieren.
  • 5 zeigt eine detaillierte Anordnung des Takt-Auswählers 56. Wie in 5 dargestellt besteht der Takt-Auswähler 56 aus einem Vergleichsabschnitt 56a, einem Frequenzdifferenzberechnungsabschnitt 56b, einem Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, einem Effektiv-Frequenzberechnungsabschnitt 56d und einem Effektiv-Datenbeurteilungsabschnitt 56e.
  • Selbstverständlich können alle Abschnitte 56a, 56b, 56c, 56d und 56e durch eine programmierte Berechnungsverarbeitung eines Mikrocomputers oder durch eine logische Schaltung jeder anderen geeigneten betriebsfähigen Schaltung ersetzt werden.
  • In dem Takt-Auswähler 56 vergleicht der Vergleichsabschnitt 56a die Zählwerte der ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr in den jeweiligen Bereichen ➀ bis ➃, die von dem Frequenzzähler 54 gezählt werden. Dann bestimmt auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Vergleichsabschnitt 56a den Bereich, der den kleinsten Zählwert aufweist als 1.MIN-Bereich, den Bereich, der den nächstkleineren Zählwert aufweist als 2.MIN-Bereich, den Bereich, der den drittkleinsten Zählwert aufweist als 3.MIN-Bereich, und den Bereich, der den größten Zählwert aufweist als MAX Bereich.
  • Der Frequenzdifferenzberechnungsabschnitt 56b berechnet eine Differenz Δ12 zwischen dem Zählwert des 1.MIN-Bereichs und dem Zählwert des 2.MIN-Bereichs (Δ12 = 2.MIN – 1.MIN) wie auch eine Differenz Δ23 zwischen dem Zählwert des 2.MIN-Bereichs und dem Zählwert des 3.MIN-Bereichs (Δ23 = 3.MIN – 2.MIN).
  • Der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c wählt Effektivbereiche aus und schließt ungeeignete Bereiche unter den oben beschriebenen Bereichen ➀ bis ➃ auf der Grundlage der Zählwertdifferenzen Δ12 und Δ23 aus, die von dem Frequenzdifferenzberechnungsabschnitt 56b für die Durchschnittswertsberechnung in den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitten 44a und 44b erhalten werden.
  • Genauer gesagt, wird, wenn Δ12 > Δ23, angenommen, dass die Zahl der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang- Impulses PBr, der zu den 1.MIN-Bereich gehört, extrem klein im Vergleich mit der Anzahl der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr ist, der zu einem anderen Bereich gehört. Somit wird angenommen, dass viele ansteigende Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr in einem weiten Bereich von dem 2.MIN-Bereich zu dem MAX-Bereich gestreut ist. Somit schließt der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, dass der Zeitdifferenzakkumulationswert entsprechend dem 1.MIN-Bereich ungeeignet ist, und verhindert dementsprechend, dass die Akkumulationswerte entsprechend dem 1.Min-Bereich verwendet werden, um einen Durchschnittswert in jedem der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitte 44a und 44b zu erhalten.
  • Ferner wird angenommen, wenn Δ12 < Δ23, dass die Anzahl der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr, die zu dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich gehören, verglichen mit der Anzahl der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr, die zu dem 3.MIN-Bereich gehören, extrem klein ist. Somit wird angenommen, dass viele der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses in einem Bereich von dem 3.MIN-Bereich zu dem MAX-Bereich gestreut sind. Somit schließt der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, dass die Zeitdifferenzakkumulationswerte entsprechend dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich ungeeignet sind, und verhindert dementsprechend, dass die Akkumulationswerte entsprechend dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich zum Erhalten des Durchschnittswertes in jedem der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitte 44a und 44b verwendet werden.
  • Ferner wird angenommen, dass, wenn Δ12 = Δ23, viele der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr in dem MAX-Bereich liegen. Daher schließt der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, dass die Zeitdifferenz akkumulationswerte entsprechend dem 1.MIN-Bereich, 2.MIN-Bereich und 3.MIN-Bereich ungeeignet sind, und verhindert dementsprechend, dass die Akkumulationswerte entsprechend dem 1.MIN-Bereich, 2.MIN-Bereich und 3.MIN-Bereich für das Erhalten eines Durchschnittswerts in jedem Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a und 44b verwendet werden.
  • Folgendes ist der Grund, warum der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c wie oben beschrieben arbeitet.
  • Die Position einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr kann im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des Referenztaktes CK10 oder CK20 aufgrund des Flimmerrauschens schwanken. Die Verteilung der ansteigenden Flanken des Licht-Empfang-Impulses PBr ist eine umgekehrte V-Form, die symmetrisch um einen wahren Wert streut. Die Zeitdifferenz, die auf der Grundlage einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr erhalten wird, die weit von dem wahren Wert versetzt ist, enthält möglicherweise einen großen Fehler.
  • Somit findet der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c einen oder mehrere Bereiche heraus, die fehlerhafte Zeitdifferenzen mit Bezug auf die Zählwerte der jeweiligen Bereiche aufweisen, die in dem Frequenzzähler 54 erhalten werden. Die Zeitdifferenzakkumulationswerte in den herausgefundenen Bereichen werden von der Berechnung eines Durchschnittswertes ausgeschlossen (d. h. Korrekturzeit) in jeder der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitte 44a und 44b.
  • Der oben beschriebene Betrieb des Effektivbereich-Beurteilungsabschnitts 56c beseitigt wirkungsvoll Berechnungsfehler beim Erhalten eines Durchschnittswertes in Fällen, in denen die Berechnungszeitdifferenz einen Feh ler gleich einer Periode des Differenztaktes CK10 oder CK20 enthält, aufgrund eines sogenannten Faltungsphänomens, wobei ansteigende Flanken von Licht-Empfang-Impulsen PBr um eine ansteigende Flanke des ersten Referenztaktes CK10 oder zweiten Referenztaktes CK20 gespreizt sind.
  • Genauer gesagt, wenn der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich aufeinander folgend positioniert sind, vor und nach einer ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 (d. h. Bereiche ➃ und ➀, die in 6 gezeigt sind), setzt der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c die Zeitmessung durch die erste Feinmessschaltung (die die 1.TAD 34a, CK10TAD 36a, Synchronisator 38a, Differenzberechner 40a, Teilungsakkumulator 42a und den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a enthält) ungültig. Somit verhindert der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, dass der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt die akkumulierten Werte empfängt, die auf der Grundlage der aufsteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 erhalten werden. Wenn andererseits der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich aufeinander folgend positioniert sind, vor und nach einer aufsteigenden Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 (d. h. Bereiche ➁ und ➂, die in 6 gezeigt sind), setzt der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c die Zeitmessung durch die zweite Feinmessschaltung ungültig (die die 2.TAD 34b, CK20TAD 36b, den Synchronisator 38b, den Differenzberechner 40b, den Teilungsakkumulator 42b und den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44b enthält). Somit verhindert der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, dass der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a die akkumulierten Werte empfängt, die auf der Grundlage der aufsteigenden Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 erhalten wurden.
  • Wenn der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich aufeinanderfolgend positioniert sind, vor und nach einer aufsteigenden Flanke des Referenztaktes, der für die Zeitdifferenzberechnung benutzt werden muss (d. h. erster Referenztakt CK10 oder zweiter Referenztakt CK10), wird das oben beschriebene Faltungsphänomen auftreten. Ein Teil der erhaltenen Zeitdifferenzen werden die sein, die auf der Grundlage eines Referenztaktes gemessen werden, der sich von dem für die Zeitdifferenzberechnung zu benutzenden Referenztakt unterscheidet. Wenn solche fehlerhaft erhaltenen Zeitdifferenzen zur Berechnung eines Durchschnittswertes benutzt werden, wird es schwer sein, eine genaue Korrekturzeit zu erhalten.
  • Wenn zum Beispiel die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr wie in 6(a) oder 6(f) gestreut sind, ist die Beziehung Δ12 < Δ23 bewiesen. In diesem Fall wird ein durchschnittlicher Zeitdifferenzwert auf der Grundlage der Akkumulationswerte entsprechend dem 3.MIN-Bereich und dem MAX-Bereich berechnet. Gemäß der in 6(a) oder 6(f) gezeigten Verteilung, sind der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich aufeinanderfolgende Bereiche ➁ und ➂, die vor und nach einer aufsteigenden Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 liegen. Der zweite Referenztakt CK20, der für die Zeitdifferenzberechnung in dem Bereich ➁ benutzt wird, unterscheidet sich von dem zweiten Referenztakt CK20, der für die Zeitdifferenzberechnung in dem Bereich ➂ benutzt wird.
  • Ferner wird, wenn die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr wie in 6(c) streut, die Beziehung Δ12 < Δ23 bewiesen. In diesem Fall wird ein Durchschnittszeitdifferenzwert auf der Grundlage der Akkumulationswerte entsprechend dem 3.MIN-Bereich und dem MAX-Bereich berechnet. Gemäß der in 6(c) gezeigten Verteilung liegen in dem MAX-Bereich und dem 3.MIN-Bereich aufeinander folgende Bereiche ➃ und ➀ vor und nach einer aufsteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10. Der erste Referenztakt CK10, der für die Zeitdifferenzberechnung in dem Bereich ➀ benutzt wird, unterscheidet sich von dem ersten Referenztakt CK10, der für die Zeitdifferenzberechnung in dem Bereich ® benutzt wird.
  • Auf diese Weise spreizen der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich den Referenztakt, der als ein Zeitdifferenzmesskriterium dient (d. h. erster Referenztakt CK10 oder zweiter Referenztakt CK20). Entsprechend eines solchen Faltungsphänomens enthalten Akkumulationswerte, die in den jeweiligen Bereichen berechnet wurden, Fehler entsprechend einer Periode des Referenztaktes. Wenn solche Akkumulationswerte, die Fehlerkomponenten enthalten, beim Erhalt einer Durchschnittszeitdifferenz benutzt werden, wird es schwierig sein, eine genaue Korrekturzeit zu erhalten.
  • Daher setzt der Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56C den Betrieb der Messschaltung ungültig, im Ansprechen auf den entsprechenden Referenztakt CK10 oder CK20, wenn der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich aufeinanderfolgend vor und nach einer ansteigenden Flanke des Referenztaktes CK10 oder CK20 positioniert sind. Somit beseitigt diese Ausführungsform die von dem Faltungsphänomen abgeleiteten Probleme.
  • Demzufolge werden, wenn die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr, wie in 6(a) oder 6(f) gezeigt, streut, nur die Zeitdifferenzen (d. h. T1, dargestellt in 6), die in Bereichen ➁ und ➂ auf der Grundlage des ersten Referenztaktes CK10 gemessen wurden, als gültige Daten beurteilt. Somit setzt die Feinmessschaltung 30 nur den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a gültig, um einen Korrekturwert zu berechnen. Wenn andererseits die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr, wie in 6(c) gezeigt, streut, werden nur die Zeitdifferenzen (d. h. T2, dargestellt in 6), die in den Bereichen ➃ und ➀ auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes CK20 gemessen werden, als gültige Daten beurteilt. Somit setzt die Feinmessschaltung 30 nur den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44b gültig, um einen Korrekturwert zu berechnen. Auf diese Weise verhindert die Feinmessschaltung 30 wirkungsvoll, dass die CPU 2 einen fehlerhaften Korrekturwert empfängt.
  • Als nächstes gibt, basierend auf dem Beurteilungsergebnis (d. h. Effektivbereiche) in dem Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c, der Effektivfrequenzberechnungsabschnitt 56d nur die Zählwerte der Effektivbereiche unter den vier Arten der Zählwerte ein (entsprechend den vier Bereichen ➀ bis ➃), die in dem Frequenzzähler 54 erhalten werden. Dann veranlasst der Effektivfrequenzberechnungsabschnitt 56d jeden der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitte 44a und 44b, einen Durchschnittswert auf der Grundlage nur der Zählwerte der Effektivbereiche zu erzielen.
  • Als nächstes berechnet der Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e eine erste Summe ➀ + ➃, die die Zählwerte entsprechend der Bereiche ➀ und ➃ darstellt, die vor und nach einer aufsteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 liegen, und berechnet ebenso eine zweite Summe ➁ + ➂, die die Zählwerte entsprechend der Bereiche ➁ und ➂ darstellt, die vor und nach einer aufsteigenden Flanke des zweiten Referenztaktes CK20 liegen. Dann vergleicht der Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e die erste Summe ➀ + ➃ mit der zweiten Summe ➁ + ➂.
  • Wenn die erste Summe ➀ + ➃ kleiner als die zweite Summe ➁ + ➂ ist (d. h. ➀ + ➃ < ➁ + ➂), wird beurteilt, dass die Korrekturzeit, die auf der Grundlage des ersten Referenztaktes CK10 in der ersten Feinmessschaltung (34a, 36a, 38a, 40a, 42a, 44a) erzielt wird, genauer als die Korrekturzeit ist, die auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes CK20 in der zweiten Feindesschaltung erzielt wird. Deshalb wird ein Auswahlsignal, das die Ausgabe des Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitts 44a anzeigt, zu dem Auswahlschalter 46 von dem Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e gesendet. Zur selben Zeit wird ein Auswahlsignal, das die Ausgabe des Spitzenwertdetektors 26a anzeigt, zu dem Umschaltschalter 28 von dem Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e gesendet. Dementsprechend werden die Messzeitdaten auf der Grundlage des ersten Referenztaktes gleichzeitig zu der CPU 2 von der Grobmessschaltung 20 und der Feinmessschaltung 30 gesendet.
  • Andererseits wird, wenn die erste Summe ➀ + ➃ größer als die zweite Summe ➁ + ➂ ist (d. h. ➀ + ➃ > ➁ + ➂), beurteilt, dass die auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes CK20 erzielte Korrekturzeit in der zweiten Feinmessschaltung (34b, 36b, 38b, 40b, 42b, 44b) genauer ist als die Korrekturzeit, die auf der Grundlage des ersten Referenztaktes CK10 in der ersten Feinmessschaltung erzielt wird. Deshalb wird ein Auswahlsignal, das die Ausgabe des Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitts 44b anzeigt, zu dem Auswahlschalter 46 von dem Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e gesendet. Zur selben Zeit wird ein Auswahlsignal, das die Ausgabe des Spitzenwertdetektors 26b anzeigt, zu dem Umschaltschalter 28 von dem Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e gesendet. Dementsprechend werden die Messzeitdaten, basierend auf dem zweiten Referenztakt CK20, gleichzeitig zu der CPU 2 von der Grobmessschaltung 20 und der Feinmessschaltung 30 gesendet.
  • Folgendes ist der Grund, warum der Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e auf oben beschriebene Weise arbeitet.
  • Wenn der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich aufeinanderfolgend vor und nach einer aufsteigenden Flanke eines Referenztaktes CK10 und CK20 positioniert sind, wird die Korrekturzeit, die auf der Grundlage dieses Referenztaktes CK10 und CK20 gemessen wird, durch den Betrieb des Effektivdatenbeurteilungsabschnitts 56c ungültig gesetzt. Wenn der MAX-Bereich und der 3.MIN-Bereich nicht aufeinanderfolgend vor und nach einer ansteigenden Flanke des Referenztaktes CK10 oder CK20 liegen, werden die zwei Arten von Korrekturzeiten auf der Grundlage der ersten und zweiten Referenztakte CK10 und CK20 in den ersten und zweiten Feinmessschaltungen berechnet. Eine der zwei Korrekturzeiten wird ausgewählt und zu der CPU 2 als Korrekturzeit gesendet (d. h. Feindaten DD).
  • Bei dem Auswählen einer optimalen der zwei Korrekturzeiten sollten folgende Punkte betrachtet werden.
  • Wenn sich die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr auf der Grenze zwischen den Bereichen ➂ und ➃, wie in 6(b) gezeigt, zentriert, oder wenn sich die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr auf der Grenze zwischen den Bereichen ➀ und ➁ zentriert, wie in 6(e) gezeigt, ist die Beziehung Δ12 < Δ23 bewiesen. Alle Zeitdifferenzakkumulationswerte entsprechend dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich werden von der Berechnung eines Durchschnittswertes ausgeschlossen. In diesem Fall gibt es keinen wesentlichen Unterschied zwischen der Auswahl einer Korrekturzeit auf der Grundlage der Zeitdiffe renz (T1, gezeigt in 6), die auf der Grundlage des ersten Referenztaktes CK10 gemessen wird, und dem Auswählen einer Korrekturzeit auf der Grundlage der Zeitdifferenz (T2, gezeigt in 6), die auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes CK20 gemessen wird. Mit anderen Worten tritt kein nachteiliger Einfluss des oben beschriebenen Faltungsphänomens auf.
  • Aber wenn die Verteilung des Licht-Empfang-Impulses PBr sich auf dem Mittelpunkt des Bereiches ➀ zentriert, wie in 6(d) gezeigt, ist die Beziehung Δ12 > Δ23 bewiesen. Nur die Zeitdifferenzakkumulationswerte entsprechend dem 1.MIN-Bereich (Bereich ➂) werden ausgeschlossen. Und ein Durchschnittswert wird auf der Grundlage der Zeitdifferenzwerte berechnet, die auf der Grundlage des ersten Referenztaktes CK in den verbleibenden effektiven Bereichen gemessen wird (Bereich ➀, ➁ und ➃). Aber die in dem Bereich ➃ gemessenen Zeitdifferenzwerte, oder die Zeitdifferenzwerte, die in den Bereichen ➀ und ➃ gemessen werden, sind dem oben beschriebenen Faltungsphänomen unterworfen. Daher wird es schwierig, eine Korrekturzeit genau zu messen.
  • Angesichts des Obigen funktioniert der Effektivdatenbeurteilungsabschnitt 56e in der oben beschriebenen Weise, um eine Korrekturzeit auszuwählen, die von der Zeitdifferenz abgeleitet ist (T2, gezeigt in 6), die auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes CK20 gemessen ist.
  • Dementsprechend kann die Feinmessschaltung 30 eine optimale der zwei Korrekturzeiten auswählen, die in zwei Arten von Feinmessschaltungen gemessen wurden. In dieser Hinsicht ist eine von der Feinmessschaltung 30 ausgewählte Korrekturzeit sehr nahe an dem wahren Wert. Das macht es für die CPU2 möglich, den Abstand von dem systemeige nen Fahrzeug zu einem gemessenen Objekt auf der Grundlage von genauen Zeitdaten zu messen, d. h. die Messzeit (d. h. Grobdaten DU), die in der Grobmessschaltung 20 erhalten wird und die Korrekturzeit (d. h. Feindaten DD), die in der Feinmessschaltung 30 erhalten wird.
  • 5 zeigt eine detaillierte Anordnung der ersten Feinmessschaltung, die den Synchronisator 38a, den Differenzberechner 40a, den Teilungsakkumulator 42a und den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a umfasst, die im Wesentlichen gleich dem der zweiten Feinmessschaltung ist, die den Synchronisator 38b, den Differenzberechner 40b, den Teilungsakkumulator 42b und den Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44b umfasst.
  • Wie in 5 gezeigt, umfasst der Synchronisator 38a eine Registerschaltung 38a1, die eine Ausgabe (d. h. Taktflankenzeitdaten) des CK10TAD 34a bei einer aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr speichert, und eine Registerschaltung 38a2 umfasst, die eine Ausgabe (d. h. Licht-Empfang-Impulsflankenzeitdaten) der 1.TAD 36a bei einer aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr speichert.
  • Ferner umfasst der Synchronisator 38a eine Verzögerungsschaltung (DLY) 38a3, die den Licht-Empfang-Impuls PBr um eine vorbestimmte Zeit verzögert (z. B. eine halbe Periode des ersten Referenztaktes CK10), die kürzer als eine Periode des ersten Referenztaktes CK10 ist. Eine Registerschaltung 38a4 wird im Ansprechen auf eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr aktiviert, die durch die Verzögerungsschaltung 38a3 hindurchgeht. Die Ausgabe (d. h. die Taktflankezeitdaten) von CK10TAD 34a wird von der Registerschaltung 38a4 bei einer auf steigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gespeichert.
  • Die Licht-Empfangsimpulsflankezeitdaten, die von der Registerschaltung 38a2 zwischengespeichert werden, werden direkt zu dem Differenzberechner 40a gesendet. Die Taktflankezeitdaten, die von den Registerschaltungen 38a1 und 38a4 gespeichert werden, werden jeweils zu dem Auswahlschalter 38a5 gesendet, der in dem Synchronisator 38a vorgesehen ist.
  • Der Auswahlschalter 38a5 spricht auf eine Ausgabe der Registerschaltung (z. B. DFF) 38a6 an, der den ersten Referenztakt CK10 bei einer aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr zwischenspeichert. Wenn die Registerschaltung 38a6 ein H-Pegel-Signal ausgibt, wählt der Auswahlschalter 38a5 die Taktflankezeitdaten aus, die durch die Registerschaltung 38a4 gespeichert sind. Wenn die Registerschaltung 38a6 ein L-Pegel-Signal ausgibt, wählt der Auswahlschalter 38a5 die Taktflankezeitdaten aus, die von der Registerschaltung 38a1 gespeichert sind.
  • Die von dem Auswahlschalter 38a5 ausgewählten Taktflankezeitdaten werden von der Registerschaltung 38a7 gespeichert, die im Ansprechen auf eine aufsteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr aktiviert wird. Der Differenzberechner 40a empfängt die Taktflankezeitdaten, die von der Registerschaltung 38a7 gespeichert sind.
  • Der Synchronisator 38a empfängt die Licht-Empfang-Impulsflankezeitdaten, die von der 1.TAD 36A gemessen werden, und speichert sie bei der nächsten aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Die so gespeicherten Zeitdaten werden zu dem Differenzberechner 40a gesendet.
  • Der Differenzberechner 40a misst aufeinanderfolgend die Zeitdifferenzen DD1, DD2, ..., die jeweils eine Dauer (d. h. ein Zeitintervall) zwischen einer aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr und einer aufsteigenden Flanke des unmittelbar vorhergehenden Referenztaktes CK10 darstellt, wie zuvor beschrieben. Deshalb umfasst der Synchronisator 38a eine Registerschaltung 38a1, die die Taktflankezeitdaten von CK10TDA 34a bei einer aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr speichert, und eine Registerschaltung 38a7, die die Ausgabe der Registerschaltung 38a1 bei der nächsten aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr speichert.
  • Aber eine Ausgabe des A/D-Umwandlungsschaltkreises (d. h. TAD) ist unmittelbar nach einer Eingabe eines Objektsignals unstabil, wird jedoch nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Verzögerungszeit stabil. Wenn der Synchronisator 38a aus nur drei Registerschaltungen aufgebaut ist (d. h. eine Registerschaltung 38a2, die die Licht-Empfangimpulsflanke-Zeitdaten speichert, und zwei Registerschaltungen 38a1 und 38a7, die die Taktflankezeitdaten speichern), wird es schwierig sein, die Taktflankezeitdaten genau zu speichern, wenn eine Zeitdifferenz zwischen einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr und einer ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 klein ist. Die Zeitdifferenz, die in dem Differenzberechner 40a berechnet wird, wird einen merklichen Fehler enthalten.
  • Angesichts des Obigen weist der Synchronisator 38a eine Verzögerungsschaltung 38a3, eine Registerschaltung 38a4, einen Auswahlschalter 38a5 und eine Registerschaltung 38a6 zusätzlich zu den oben beschriebenen drei Registerschaltungen auf (38a1, 38a2, 38a7). Wenn der Signalpegel des ersten Referenztaktes CK10, der von der Registerschaltung 38a6 gespeichert ist, hoch ist (d. h. wenn der Licht-Empfang-Impuls PBr innerhalb der Zeit gleich einer halben Periode des ersten Referenztaktes CK10 ansteigt seit einem Anstieg des ersten Referenztaktes CK10), kann die Ausgabe des CK10TAD 34a instabil sein. Deshalb wählt der Auswahlschalter 38a5 die Taktflankezeitdaten aus, die durch die Registerschalter 38a4 zu einem verzögerten Zeitpunkt gespeichert sind, der später als der Anstieg des Licht-Empfang-Impulses PBr ist. Andererseits wählt der Auswahlschalter 38a5 die Taktflankezeitdaten aus, die von der Registerschaltung 38a1 zwischengespeichert sind.
  • Daher kann der Synchronisator 38a die Zeitdaten entsprechend einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr genau zwischenspeichern, genauso wie die Zeitdaten entsprechend einer unmittelbar vorhergehenden ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10. Diese Zeitdaten werden gleichzeitig an einen Differenzberechner 40a ausgegeben.
  • Dementsprechend kann der Differenzberechner 40a eine Zeitdifferenz zwischen einer ansteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr und einer ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10 genau erhalten, auf der Grundlage der Zeitdaten (d. h. der Taktflankezeitdaten und der Lichtempfang-Impulsflankezeitdaten), die von dem Synchronisator 38a empfangen werden.
  • Wie in 5 gezeigt, besteht der Differenzberechner 40a aus einer Subtraktionsschaltung 40a1 und einer Registerschaltung 40a2. Die Subtraktionsschaltung 40a1 subtrahiert die Taktflankezeitdaten von den Lichtempfang-Impulsflankezeitdaten. Die Registerschaltung 40a2 speichert die Ausgabe (d. h. die Zeitdifferenzdaten) der Subtraktionsschaltung 40a1 bei einer ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktes CK10. Die Zeitdifferenzdaten, die von der Registerschaltung 40a2 zwischengespeichert werden, werden zu dem Teilungsakkumulator 42a gesendet.
  • Der Teilungsakkumulator 42a umfasst vier Auswahlschalter 42a➀, 42a➁, 42a➂, 42a➃, vier Addierglieder 42a1, 42a2, 42a3, 42a4 und vier Registerschaltungen 42a5, 42a6, 42a7, 42a8. Jede der Auswahlschalter 42a➀ bis 42a➃ gibt auswählend Zeitdifferenzdaten ein, die von dem Differenzberechner 40a im Ansprechen auf ein H-Pegel-Signal ➀, ➁, ➂ oder ➃ von dem Bereichsteiler 52 gesendet werden. Die H-Pegel-Signale ➀ bis ➃ stellen jeweils einen Bereich dar, zu dem eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gehört. Jede der Addierglieder 42a1 bis 42a4 akkumuliert Zeitdifferenzdaten, die selektiv von miteinander verbundenen Auswahlschaltern 42a➀, 42a➁, 42a➂ oder 42a➃ empfangen werden. Jede der Registerschaltungen 42a5 bis 42a8 speichert die Ausgabe (d. h. die Akkumulationsdaten) der entsprechenden Addierglieder 42a1, 42a2, 42a3 oder 42a4 bei einer aufsteigenden Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr. Jede der Akkumulationsdaten, die von der Registerschaltung 42a5, 42a6, 42a7 und 42a8 gespeichert werden, werden zu dem Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a gesendet und ebenso zu dem entsprechenden Addierglied 42a1, 42a2, 42a3 oder 42a4 rückgekoppelt.
  • Dementsprechend wird, nachdem der Bereichsteiler 52 den Bereich rausfindet (d. h. ➀, ➁, ➂ oder ➃), zu dem eine eingehende ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr gehört, die Ausgabe des Differenzberechners 40a in das entsprechende Addierglied 42a1, 42a2, 42a3 oder 42a4 über den Auswahlschalter 42a➀, 42a➁, 42a➂ oder 42a➃ eingegeben. Jeder der Addierglieder 42a1, 42a2, 42a3 und 42a4 akkumuliert die Ausgabe (d. h. die Zeitdifferenzdaten), die von dem Differenzberechner 40a eingegeben werden. Die akkumulierten Werte der Addier glieder 42a1, 42a2, 42a3 und 42a4 werden zu dem Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a über verbundene Registerschaltungen 42a5, 42a6, 42a7 und 42a8 jeweils gesendet.
  • Der Effektivbereich-Durchschnittsbildungsabschnitt 44a umfasst vier Auswahlschalter 44a➀, 44a➁, 44a➂ und 44a➃ zum Eingeben der Akkumulationswerte der Bereiche ➀, ➁, ➂ und ➂ vom Teilungsakkumulator 42a. Diese Auswahlschalter 44a➀, 44a➁, 44a➂ und 44a➃ geben selektiv die Akkumulationswerte entsprechend den Effektivbereichen ein, die dahingehend beurteilt wurden, dass sie für die Durchschnittsberechnung wirksam sind (d. h. Korrekturzeitberechnung) durch einen Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c. Deshalb ist die Lage der jeweiligen Auswahlschalter 44a➀, 44a➁, 44a➂ und 44a➃ entsprechend einer Ausgabe (d. h. Bewertungsergebnis) des Effektivdatenbeurteilungsabschnitts 56c verändert.
  • Das Addierglied 44a1 addiert die akkumulierten Werte, die durch den Auswahlschalter 44a➀, 44a➁, 44a➂ und 44a➃ eingegeben werden. Die Registerschaltung 44a2 speichert das addierte Ergebnis (d. h. Daten) des Addierglieds 44a1 bei einer aufsteigenden Flanke des Betriebabschlusstaktes CKe.
  • Die Durchschnittsberechnungsschaltung 44a3 gibt die Ausgabe (d. h. das addierte Ergebnis des Addierglieds 44a1) der Registerschaltung 44a2 im Ansprechen auf ein Ansteigen der Flanke des Betriebsabschlusstaktes CKe ein. Die Durchschnittsberechnungsschaltung 44a3 teilt das addierte Ergebnis des Additionsglieds 44a1 durch die effektive Frequenz, die durch den Effektivfrequenzberechnungsabschnitt 56d erhalten wird, wodurch ein Durchschnittswert der Zeitdifferenzen auf der Grundlage der Daten entsprechend nur der wirksamen Bereiche erhalten wird, die durch den Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c beurteilt werden. Der erhaltene Durchschnittswert, der als Korrekturzeitdaten (d. h. Feindaten DD) dient, wird zu dem Auswahlschalter 46 gesendet.
  • Dementsprechend berechnet der Effektivbereich-Durchschnittbildungsabschnitt 44a einen Durchschnittswert der Zeitdifferenzen (jede Zeitdifferenz stellt eine ansteigende Flanke des ersten Referenztaktes CK10 und eine ansteigende Flanke des Licht-Empfang-Impulses PBr dar) auf der Grundlage nur der Akkumulationswerte entsprechend der wirksamen Bereiche, die für die Durchschnittsberechnung wirksam sind, wie durch den Effektivbereich-Beurteilungsabschnitt 56c beurteilt.
  • Wie oben beschrieben, erhält, gemäß dem Abstandsmesssystem dieser Ausführungsform, die Grobmessschaltung 20, die eine Zeitauflösung gleich einer Periode des Referenztaktes CK10 aufweist, eine ungefähre Messobjektzeit DU (d. h. Zeitdaten, die für die Abstandsmessung erhalten werden müssen). Die Feinmessschaltung 30, die eine Zeitauflösung gleich der Gatter-Verzögerungszeit eines Gatters aufweist, erhält eine Fehlerkomponente der Messzeit (d. h. Korrekturzeit). Die CPU 2 empfängt die ungefähre Messobjektzeit DU von der Grobmessschaltung 20 und empfängt ebenso die Korrekturzeit DD von der Feinmessschaltung 30.
  • Das Abstandsmesssystem dieser Ausführungsform benötigt nur eine Abstandsmessoperation zum gründlichen Durchführen einer genauen Zeitmessung, die durch die Grobmessschaltung 20 und die Feinmessschaltung 30 verwirklicht wird. Somit kann das Abstandsmesssystem dieser Ausführungsform die Aktivierfrequenz (d. h. die Anzahl von Malen) der Laserdiode LD verringern, die die Licht ausstrahlende Vorrichtung 14 bildet, und verhindert daher wirkungsvoll, dass die Laserdiode LD aufgrund der außerordentlichen Hitzeerzeugung beeinträchtigt wird.
  • Ferner erzeugt, gemäß dieser Ausführungsform, der Schiebetaktgenerator 11 einen zweiten Referenztakt CK20, der eine Phasendifferenz von 180° in Bezug auf den ersten Referenztakt CK10 aufweist. Die Grobmessung und die Feinmessung werden unter Verwendung von zwei Arten von Referenztakten CK10 und CK20 durchgeführt. Dementsprechend kann die Messzeit der Grobmessschaltung 20 unter Verwendung der Korrekturzeit der Feinmessschaltung 30 genau korrigiert werden.
  • Der Takt-Auswähler 56 wählt genaue Korrekturzeiten unter den Korrekturzeiten aus, die auf der Grundlage der ersten und zweiten Referenztakte CK10 und CK20 gemessen werden. Entsprechend dem Auswahlergebnis des Takt-Auswählers 56 wählt die Grobmessschaltung 20 die Messzeit entsprechend desselben Referenztaktes aus wie die der Korrekturzeiten, die von dem Takt-Auswähler 56 ausgewählt werden.
  • Gemäß dem Abstandsmesssystem dieser Ausführungsform kann die Feinmessschaltung 30 eine Korrekturzeit genau messen. Die CPU 2 kann einfach und genau den Abstand von einem systemeigenen Fahrzeug zu einem Objekt messen auf der Grundlage der Messzeit der Grobmessschaltung 20 und der Korrekturzeit der Feinmessschaltung 30.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offengelegte Ausführungsform begrenzt, und kann daher auf verschiedene Weise abgewandelt werden.
  • Zum Beispiel kann das Abstandsmesssystem der vorliegenden Erfindung als Zeitmessvorrichtung verwendet werden zum einfachen Messen einer Zeitdauer (d. h. Zeitintervall) von einem beliebigen Messstartpunkt bis zur Eingabe eines Impulssignals oder einer Impulsfolge.
  • Es ist ebenso wünschenswert, dass die Grobmessschaltung 20 die Zeitmessung auf der Grundlage nur des ersten Referenztaktes CK10 durchführt unter der Voraussetzung, dass die Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten Referenzzeiten CK10 und CK20 genau bei 180 Grad gehalten wird.
  • Diese Erfindung kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, ohne von dem Geist der wesentlichen Eigenschaften davon abzuweichen. Die vorliegende Ausführungsform, wie sie beschrieben ist, soll daher nur illustrativ und nicht einschränkend sein, da der Bereich der Erfindung eher durch die beiliegenden Ansprüche definiert wird als durch die sie präzisierende Beschreibung. Alle Veränderungen, die innerhalb der natürlichen Grenzen innerhalb der Ansprüche liegen, oder Äquivalenten solcher natürlicher Grenzen, sollen daher von den Ansprüchen umfasst sein.

Claims (22)

  1. Zeitmessvorrichtung mit: einer ersten Referenztakterzeugungseinrichtung (10) zum Erzeugen eines ersten Referenztaktes (CK10) zu vorbestimmten Perioden; einer Grobmesseinrichtung (20) zum Messen einer ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage des ersten Referenztaktes (CK10), wobei die ungefähre Messobjektzeit eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit eines Messobjektimpulses (PBr) darstellt, und eine Feinmesseinrichtung (30), die mit der Grobmesseinrichtung (20) zusammenarbeitet und eine Referenzzeit von vorbestimmten Perioden verwendet, die kürzer sind als die des ersten Referenztaktes, zum Messen einer Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) und der Eingangszeit des Messobjektimpulses (PBr) als eine Korrekturzeit (DD) der ungefähren Messobjektzeit (DU), wobei eine genaue Messobjektzeit (DT) erhalten wird auf der Grundlage der ungefähren Messobjektzeit (DU), die von der Grobmesseinrichtung (20) gemessen wird, und der Korrekturzeit (DD), die von der Feinmesseinrichtung (30) gemessen wird, die von der Feinmesseinrichtung (30) verwendete Referenzzeit eine Gatter-Verzögerungszeit eines Gatters ist; und die Grobmesseinrichtung (20) eine Spreizspektrummessvorrichtung ist, die eine Impulsfolge eingibt, die entsprechend eines pseudozufälligen Rauschcodes synchron mit dem ersten Referenztakt (CK10) erzeugt wird, wobei die Impulsfolge als der Messobjektimpuls dient, und die Eingangzeit des Messobjektimpulses auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode erhält, und die ungefähre Messobjektzeit (DU), die eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit des Messobjektimpulses darstellt, misst, und die Feinmesseinrichtung (30) eine Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einen Veränderungspunkt mindestens eines Impulssignals der Impulsfolge als die Korrekturzeit (DD) der ungefähren Messobjektzeit (DU) misst.
  2. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinmesseinrichtung (30) aufeinanderfolgend jede Zeitdifferenz (DD1, DD2, DD3, DD4, ...) zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals der Impulsfolge misst, und einen Durchschnittswert der so gemessenen Zeitdifferenzen als die Korrekturzeit (DD) erhält.
  3. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinmesseinrichtung (30) eine Zeitgebereinrichtung umfasst (34a, 36a, 34b, 36b) zum aufeinanderfolgenden Messen einer Dauer von einer gemeinsamen Referenzzeit bis zu einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals der Impulsfolge, und einer Dauer von der gemeinsamen Referenzzeit zu einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes, und die Feinmesseinrichtung (30) eine Zeitdifferenz zwischen benachbarten Veränderungspunkten des Impulssignals und des ersten Referenztaktes auf der Grundlage des Messergebnisses durch die Zeitgebereinrichtung berechnet.
  4. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinmesseinrichtung (30) eine Zähleinrichtung (50, 52, 54) zum Zählen der Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale umfasst, die zu jedem von vier Zeitteilungsbereichen (➀, ➁, ➂, ➃) gehört, die eine Periode des ersten Referenztaktes (CK10) bilden, die Feinmesseinrichtung (56b) eine Differenz Δ12 berechnet, die eine Differenz zwischen einem Zählwert des 1.MIN-Bereichs und einem Zählwert des 2.MIN-Bereichs dar stellt, wie auch eine Differenz Δ23, die eine Differenz zwischen einem Zählwert des 2.MIN-Bereichs und einem Zählwert des 3.MIN-Bereichs darstellt auf der Grundlage eines Zählergebnisses der Zähleinrichtung, wobei der 1.MIN-Bereich einen kleinsten Zählwert aufweist, der 2.MIN-Bereich einen nächstkleinsten Zählwert aufweist und der 3.MIN-Bereich einen drittkleinsten Zählwert aufweist, die Feinmesseinrichtung (56c) die unnötigen Impulse herausfindet, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 größer als die Differenz Δ23 ist, oder die unnötigen Impulse herausfindet, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 kleiner als die Differenz Δ23 ist, oder die unnötigen Impulse herausfindet, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich, dem 2.MIN-Bereich und dem 3.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 gleich der Differenz Δ23 ist.
  5. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinmesseinrichtung (56c) alle berechneten Zeitdifferenzen ungültig setzt und die Berechnung des Durchschnittswerts verhindert, wenn der 3.MIN-Bereich und der MAX-Bereich aufeinanderfolgende Bereiche sind, die vor und nach einem Veränderungspunkt des Referenztaktes liegen, der bei der Messung der Zeitdifferenz verwendet wird, wobei der MAX-Bereich einen größten Zählwert aufweist.
  6. Zeitmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine zweite Referenztakterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines zweiten Referenztaktes (CK20), der eine Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, wobei die Feinmesseinrichtung umfasst: eine erste Feinmesseinrichtung (34a, 36a, 38a, 40a, 42a, 44a) zum Erhalten einer ersten Korrekturzeit, die eine Durchschnittszeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals und einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) ist; eine zweite Feinmesseinrichtung (34b, 36b, 38b, 40b, 42b, 44b) zum Erhalten einer zweiten Korrekturzeit, die eine Durchschnittszeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals und einem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes (CK20) ist; und eine Korrekturzeitauswahleinrichtung (56) zum Beurteilen, ob eine Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) oder näher an dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes (CK20) ist, und Auswählen der ersten Korrekturzeit, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes ist, oder Auswählen der zweiten Korrekturzeit, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes ist.
  7. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobmesseinrichtung umfasst: eine erste Grobmesseinrichtung (22a, 24a, 26a) zum Eingeben der Impulsfolge synchron mit dem ersten Referenztakt (CK10) und zum Messen der ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode; eine zweite Grobmesseinrichtung (22b, 24b, 26b) zum Eingeben der Impulsfolge synchron mit dem zweiten Referenztakt (CK20) und zum Messen der ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode; und eine Messzeitauswahleinrichtung (28) zum Auswählen der ungefähren Messobjektzeit der ersten Grobmesseinrichtung, wenn die Korrekturzeitauswahleinrichtung (56) der Feinmesseinrichtung (30) die erste Korrekturzeit auswählt, oder zum Auswählen der ungefähren Messobjektzeit der zweiten Grobmesseinrichtung, wenn die Korrekturzeitauswahleinrichtung (56) der Feinmesseinrichtung (30) die zweite Korrekturzeit auswählt.
  8. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturzeitauswahleinrichtung (56) mit einer Zähleinrichtung (50, 52, 54) verbunden ist, die die Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale zählt, die zu jedem der vier Zeitteilungsbereiche (➀, ➁, ➂, ➃) gehören, die eine Periode des ersten Referenztaktes bilden (CK10), und die Korrekturzeitauswahleinrichtung (56) die Anzahl der Veränderungspunkte, die zu zwei aufeinanderfolgenden Bereichen gehören, die vor und nach dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) liegen, mit der Anzahl der Veränderungspunkte vergleicht, die zu zwei aufeinander folgenden Bereichen gehören, die vor und nach dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes (CK20) liegen, um aus dem ersten und zweiten Referenztakt denjenigen mit der kleineren Anzahl von Veränderungspunkten herauszufinden, und die Korrekturzeit auswählt, die auf der Grundlage des herausgefundenen Referenztaktes gemessen wird.
  9. Zeitmessvorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähleinrichtung (50, 52, 54) den ersten Referenztakt (CK10), einen ersten Hilfstakt (CK12), der eine Phasendifferenz von 90 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, den zweite Referenztakt (CK20), der eine Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist und einen zweiten Hilfstakt (CK22), der eine Phasendifferenz von 270 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, benutzt, und die Zähleinrichtung (50, 52, 54) einen Bereich herausfindet, zu dem ein Veränderungspunkt jedes Impulssignals gehört, auf der Grundlage eines Signalpegels jedes Taktes bei einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals.
  10. Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung mit: einer Impulsfolgeerzeugungseinrichtung (12) zum Erzeugen einer Impulsfolge entsprechend einem pseudozufälligen Rauschcode, der eine vorbestimmte Bitlänge synchron mit einem Referenztakt aufweist; einer Übertragungseinrichtung (14, 15) zum Übertragen einer elektromagnetischen Welle, die auf der Grundlage der Impulsfolge moduliert ist, die durch die Impulsfolgeerzeugungseinrichtung erzeugt wird; einer Empfangseinrichtung (16, 17, 18) zum Empfangen einer Reflexionswelle, die von einem Messobjekt reflektiert wird, nachdem die elektromagnetische Welle von der Übertragungseinrichtung übertragen wird, und zum Wiederherstellen der Impulsfolge; einer Zeitmesseinrichtung zum Messen einer Messobjektzeit (DT) auf der Grundlage der von der Empfangseinrichtung und dem pseudozufälligen Rauschcode wiederhergestellten Impulsfolge, wobei die Messobjektzeit (DT) eine Dauer von der Übertragung der elektromagnetischen Welle bis zum Empfang der Reflexionswelle darstellt; und einer Einrichtung (2) zum Erfassen eines Abstandes von der Abstandsmessvorrichtung zu dem Messobjekt auf der Grundlage der Messobjektzeit (DT), die von der Zeitmesseinrichtung gemessen wird, wobei die Zeitmesseinrichtung die Zeitmessvorrichtung (20, 30) ist, die in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiert ist.
  11. Die Spreizspektrumabstandsmessvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsfolgeerzeugungseinrichtung (12) überschüssige Impulssignale für eine vorbestimmte Zeit erzeugt, bis eine Ausgabe der Empfangseinrichtung stabilisiert ist, nachdem die Empfangseinrichtung mit dem Empfang der Reflexionswelle beginnt, und dann die Impulsfolge entsprechend dem pseudozufälligen Rauschcode erzeugt, der eine vorbestimmte Bitlänge synchron zu einem Referenztakt aufweist, und die Zeitmesseinrichtung (20, 30) die Zeitmessung beginnt, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nach dem die Übertragungseinrichtung die Übertragung der elektromagnetischen Welle auf der Grundlage des Impulssignals beginnt, das von Impulsfolgeerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
  12. Zeitmessverfahren, das die Schritte umfasst: Erzeugen eines ersten Referenztaktes (CK10) bei vorbestimmten Perioden; und Messen einer ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage des ersten Referenztaktes (CK10), wobei die ungefähre Messobjektzeit eine Dauer von einer Messstartzeit bis zu einer Eingangszeit eines Messobjektimpulses (PBr) darstellt, Messen einer Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) und der Eingangszeit des Messobjektimpulses (PBr) als eine Korrekturzeit (DD) der ungefähren Messobjektzeit (DU) durch Verwendung einer Referenzzeit von vorbestimmten Perioden, die kürzer als die des ersten Referenztaktes sind, und Erhalten einer genauen Messobjektzeit (DT) auf der Grundlage der ungefähren Messobjektzeit (DU) und der Korrekturzeit (DD), wobei die in dem Schritt des Messens der Zeitdifferenz verwendete Referenzzeit eine Gatter-Verzögerungszeit eines Gatters ist, der Schritt des Messens der ungefähren Messobjektzeit (DU) unter Verwendung einer Spreizspektrummessvorrichtung durchgeführt wird, die eine Impulsfolge eingibt, die entsprechend eines pseudozufälligen Rauschcodes synchron mit dem ersten Referenztakt (CK10) erzeugt ist, wobei die Impulsfolge als der Messobjektimpuls dient, und die Eingangszeit des Messobjektimpulses auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode erhält, und der Schritt des Messens der Zeitdifferenz durchgeführt wird, um eine Zeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt mindestens eines Impulssignals der Impulsfolge als die Korrekturzeit (DD) der ungefähren Messobjektzeit (DU) zu erhalten.
  13. Zeitmessverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Zeitdifferenz durchgeführt wird, um aufeinanderfolgend jede Zeitdifferenz (DD1, DD2, DD3, DD4, ...) zwischen einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes und einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals der Impulsfolge zu messen, und dann einen Durchschnittswert der so gemessenen Zeitdifferenzen als Korrekturzeit (DD) zu erhalten.
  14. Zeitmessverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Zeitdifferenz die Schritte umfasst: aufeinanderfolgendes Messen einer Dauer von einer gemeinsamen Referenzzeit zu einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals der Impulsfolge, und einer Dauer von einer gemeinsamen Referenzzeit bis zu einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes; und Berechnen einer Zeitdifferenz zwischen benachbarten Veränderungspunkten des Impulssignals und dem ersten Referenztakt auf der Grundlage des Messergebnisses.
  15. Zeitmessverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Zeitdifferenz die Schritte umfasst: Zählen der Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale, die zu jedem von vier Zeitteilungsbereichen gehören (➀, ➁, ➂, ➃), die eine Periode des ersten Referenztaktes (CK10) bilden; Berechnen einer Differenz Δ12, die eine Differenz zwischen einem Zählwert des 1.MIN-Bereichs und einem Zählwert des 2.MIN-Bereichs darstellt, wie auch einer Differenz Δ23, die eine Differenz zwischen einem Zählwert des 2.MIN-Bereichs und einem Zählwert des 3.MIN-Bereichs darstellt, auf der Grundlage des Zählergebnisses, wobei der 1.MIN-Bereich einen kleinsten Zählwert aufweist, der 2.MIN-Bereich einen nächstkleinsten Zählwert und der 3.MIN-Bereich einen drittkleinsten Zählwert aufweist; und Herausfinden der nicht notwendigen Impulse, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 größer als die Differenz Δ23 ist, oder Herausfinden der nicht notwendigen Impulse, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich und dem 2.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 kleiner als die Differenz Δ23 ist, oder Herausfinden der nicht notwendigen Impulse, deren Veränderungspunkte zu dem 1.MIN-Bereich, dem 2.MIN-Bereich und dem 3.MIN-Bereich gehören, wenn die Differenz Δ12 gleich der Differenz Δ23 ist.
  16. Zeitmessverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Zeitdifferenz einen Schritt des Ungültigsetzens aller berechneten Zeitdifferenzen und des Verhinderns der Berechnung des Durchschnittswerts umfasst, wenn der 3.MIN-Bereich und der MAX-Bereich aufeinanderfolgende Bereiche sind, die vor und nach einem Veränderungspunkt des Referenztakts liegen, der in der Messung der Zeitdifferenz benutzt wird, wobei der MAX-Bereich einen größten Zählwert aufweist.
  17. Zeitmessverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch einen Schritt des Erzeugens eines zweiten Referenztaktes (CK20), der eine Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, wobei der Schritt des Messens der Zeitdifferenz die Schritte umfasst: Erhalten einer ersten Korrekturzeit, die eine Durchschnittszeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals und einem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) ist; Erhalten einer zweiten Korrekturzeit, die eine Durchschnittszeitdifferenz zwischen einem Veränderungspunkt je des Impulssignals und einem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes (CK20) ist; Beurteilen, ob eine Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) oder näher an dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes (CK20) ist; und Auswählen der ersten Korrekturzeit, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes ist, oder Auswählen der zweiten Korrekturzeit, wenn die Verteilung der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulse näher an dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes ist.
  18. Zeitmessverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Zeitdifferenz die Schritte umfasst: Eingeben der Impulsfolge synchron mit dem ersten Referenztakt (CK10) und Messen der ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode; Eingeben der Impulsfolge synchron mit dem zweiten Referenztakt (CK20) und Messen der ungefähren Messobjektzeit (DU) auf der Grundlage eines Korrelationswertes zwischen der Impulsfolge und dem pseudozufälligen Rauschcode; und Auswählen der ungefähren Messobjektzeit auf der Grundlage des ersten Referenztaktes (CK10), wenn die erste Korrekturzeit ausgewählt ist, oder Auswählen der ungefähren Messobjektzeit auf der Grundlage des zweiten Referenztaktes (CK20), wenn die zweite Korrekturzeit ausgewählt ist.
  19. Zeitmessverfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Zeitdifferenz die Schritte umfasst: Zählen der Anzahl der Veränderungspunkte des jeweiligen Impulssignale, die zu jedem der vier Zeitteilungsbereiche (➀, ➁, ➂, ➃) gehören, die eine Periode des ersten Referenztaktes (CK10) bilden; Vergleichen der Anzahl von Veränderungspunkten, die zu zwei aufeinanderfolgenden Bereichen gehören, die vor und nach dem Veränderungspunkt des ersten Referenztaktes (CK10) liegen, mit der Anzahl der Veränderungspunkte, die zu den zwei aufeinanderfolgenden Bereichen gehören, die vor und nach dem Veränderungspunkt des zweiten Referenztaktes (CK20) liegen, um aus dem ersten und zweiten Referenztakt denjenigen mit der kleineren Anzahl von Veränderungspunkten herauszufinden; und Auswählen der Korrekturzeit, die auf der Grundlage des herausgefundenen Referenztaktes gemessen wird.
  20. Zeitmessverfahren nach Anspruch 15 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Zählens der Anzahl der Veränderungspunkte der jeweiligen Impulssignale auf der Grundlage des ersten Referenztaktes (CK10) durchgeführt wird, ein erster Hilfstakt (CK12) eine Phasendifferenz von 90 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, der zweite Referenztakt (CK20) eine Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, und ein zweiter Hilfstakt (CK22) eine Phasendifferenz von 270 Grad in Bezug auf den ersten Referenztakt aufweist, und ein Bereich, zu dem ein Veränderungspunkt jedes Impulssignals gehört, auf der Grundlage eines Signalpegels jedes Taktes bei einem Veränderungspunkt jedes Impulssignals herausgefunden wird.
  21. Abstandsmessverfahren, das eine Spreizspektrummessvorrichtung verwendet, mit den Schritten: Erzeugen einer Impulsfolge entsprechend einem pseudozufälligen Rauschcode, der eine vorbestimmte Bitlänge aufweist, synchron mit einem Referenztakt; Übertragen einer elektromagnetischen Welle, die auf der Grundlage der Impulsfolge moduliert ist; Empfangen einer Reflexionswelle der übertragenen elektromagnetischen Welle, die durch ein Messobjekt reflektiert wird, und Wiederherstellen der Impulsfolge; Messen einer Messobjektzeit (DT) auf der Grundlage der wiederhergestellten Impulsfolge und des pseudozufälligen Rauschcodes, wobei die Messobjektzeit (DT) eine Dauer von der Übertragung der elektromagnetischen Welle bis zu dem Empfang der Reflexionswelle darstellt; und Erfassen eines Abstands von der Messvorrichtung zu dem Messobjekt auf der Grundlage der Messobjektzeit (DT), wobei der Schritt des Messens der Messobjektzeit (DT) entsprechend des Zeitmessverfahrens durchgeführt wird, das in einem der Ansprüche 12 bis 20 definiert ist.
  22. Abstandsmessverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erzeugens der Impulsfolge einen Schritt des Erzeugens überschüssiger Impulssignale aufweist für eine bestimmte Zeit vor dem Erzeugen der Impulsfolge entsprechend dem pseudozufälligen Rauschcode, und der Schritt des Messens der Messobjektzeit (DT) beginnt, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nach dem Starten der Übertragung der elektromagnetischen Welle auf der Grundlage des Impulssignals.
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