用于确定距离的测距设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种具有用于产生发射信号（４２）的发射单元（２０）的测距设备，所述发射信号（４２）具有至少一个为检测距离信息所期望的测量频率（ｆ↓［１］，ｆ↓［２］）。建议，所述发射单元（２０）包括用于产生评价信号（６２）的装置（６０），所述评价信号具有为评价距离信息所期望的评价频率（ｆ↓［Ａ］）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】现有技术本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分的测距设备.本专利技术此外涉及一种按照权利要求9的前序部分的用于确定距离的方法.根据EP 0 932 835 B2已知一种测距设备，所述测距设备具有用 于产生测量信号的激光二极管和用于接收测量信号的光电二极管。为 了对测距设备进行校准，由激光二极管所产生的测量信号经由参考路 段被偏转并且被对准参考二极管，通过将由测量对象反射的且由光电 二极管接收的测量信号与直接由参考二极管接收的测量信号进行比 较，可以确定关于测量对象的距离信息，专利技术优点在测距设备方面，本专利技术涉及一种具有用于产生发射信号的发射单 元的测距设备，所述发射信号具有至少一个为检测距离信息所期望的 测量频率.建议所述发射单元包括用于产生评价信号的装置，所述评价信号 具有为评价距离信息所期望的评价频率，通过在发射单元内产生评价 信号，所述评价信号可以与发射信号在其所产生的状态下处于特別紧 密的联系。所述评价信号例如可以具有特征值，例如发射信号在其所 产生的状态下的频率、幅度、相位，由此可以有利地将所述评价信号 用作参考信号。在此，通过将携带距离信息的、由测量对象反射的且 作为接收信号由测距设备所接收的发射信号与所述评价信号相比较， 可以实现对所述距离信息的评价(Auswertung).尤其，如果所述评 价信号与发射信号的相位角值(Phaseiilage)在其所产生的状态下存 在固定的关系，则可以将所迷接收信号的相位角值简单地与所述评价 信号的相位角值相比较.可替代地或附近地，可以从所述评价信号与 所述接收信号的比较中直接地检测所述发射信号的传播时间 (Laufzeit〉。此外，可以有利地实施对所述距离信息的评价，而无 需另外地匹配评价信号的频率。如果所述评价信号被构造为参考信号， 可以附加地避免参考信号经由参考路段的发送、通过所述发射单元外部的接收单元(例如通过参考二极管)对所述参考信号的接收、以 及参考信号的可能的电子处理.由此可以有利地避免相应的部件和结构空间.此外建议所述装置被构造为用于混合用于产生所迷发射信号的产 生信号的混合单元.由此，例如如果所述产生信号具有相互偏差所期 望的低频信号频率的两个频率，则由此可以简单地在混合所述产生信 号时获得低频信号，如果所述评价信号被构造为混合所述产生信号的 混合结果，则可以简单地实现所述评价信号与发射信号在其所产生的 状态下的有利的紧密关系，诸如所述评价信号与发射信号在其所产的 生状态下的锁相耦合.分別具有至少一个频率的多个产生信号可以被 叠加到电信号中，所述电信号将所述产生信号传输到所述发射信号的 产生位置.在混合时，所述产生信号可以彼此相乘。可替代地或附加 地，所述产生信号可以彼此相加.如果在产生所述发射信号时发射信 号特征值(例如强度、频率和Z或相位)由所述产生信号关于特性曲线 来调制，并且所述产生信号在特性曲线的非线性处被混合，那么例如 可以实现所述产生信号的相乘.在这方面另外建议所述发射单元具有用于发送所述发射信号的发 射装置，并且所述发射装置被构造为混合单元.由此可以避免用于混 合所述产生信号的附加的电子组件并且避免相应的结构空间，所迷发 射装置可以优选地被设置用于发射可见光束.特别地，所述发射装置 被实施为激光二极管.可替代地，可以设想将所述发射装置构造用于 发射其他电磁辐射，诸如红外线辐射、雷达辐射等，或者用于发射超 声波.在此，所述产生信号可以被构造为用于调制由所述发射装置所 发出的辐射的调制信号.在另一实施变型方案中，所述测距设备具有相位輛合单元，所述相位耦合单元被设置用于通过调节所述产生信号将所述评价信号与参考信号锁相地耦合.通过将所述评价信号耦合到参考信号，可以实现特别稳定的评价信号.附加地，通过调节所述产生信号可以实现所述发 射信号与所述参考信号的锁相连接.在此，所述参考信号例如在其频率和其相位角值方面有利地被预先给定，由此可以通过将携带距离信息的接收信号与所述参考信号相比较来评价所述距离信息.所述相位耦合单元可以有利地由PLL电路构造，其中所迷评价信号和参考信号被提供到所述PLL电路.用于生成所述产生信号的VCO电路可以优选 地被放置在PLL电路的输出端之后，所述VCO电路根据参考信号与评 价信号之间的相位差别来调节所述产生信号的频率。PLL电路("锁相 环(Phase Loacked Loop)"或者"相位限制环路")以及VCO电路 ("压控振荡器(Voltage Controlled Oszillator)"或者"电压频 率转换器")在电子学中是充分已知的.PLL电路比较两个信号的相位 角值并且输出依赖于相位角值的电压.VCO电路产生具有依赖于输入到 VCO电路中的电压的频率的信号.因此，通过组合PLL电路和VCO电路 可以实现电路装置，利用所迷电路装置可以使由VCO电路所产生的输 出频率以高的精度与基频相适应.有利地，所述评价信号是低频信号.由此可以将成本低的电子组件 应用于借助所述评价信号来评价距离信息，和/或应用于在发射单元中 产生(例如检测)评价信号。携带距离信息的接收信号(优选是高频 信号)例如在其被测距设备接收之后优选自动地被转换成低频信号. 为了评价距离信息，于是可以直接将所述评价信号与所迷低频信号相 比较。在这方面，"低频信号"应理解为具有在允许通过现有的电于 组件来以电子方式处理信号的频率范围内的频率的信号.特别地，应 理解为具有处于500Hz和lOOkHz之间的频率的信号.此外"高频信号" 尤其应理解为具有处于500kHz和lGHz之间的频率的信号，本专利技术的另 一扩展方案规定所述发射单元包括用于发送所述发射 信号的发射装置和用于监视所迷发射装置的监控器单元，并且所述监 控器单元被构造为用于接收所述评价信号的接收羊元。由此可以取消 用于接收所述评价信号的附加的接收装置、例如光电二极管.如果所 述评价信号通过在发射装置内的混合被产生并且由发射装置至少暂时 地与所述发射信号一起被发送，则所述评价信号可以在短的路段之后 在所述发射单元内被检测。为此，所述监控器单元由监控器二极管来 构成，所述监控器二极管被设置用于监视由发射装置所产生的辐射。携带距离信息的接收信号(优选是高频信号)有利地在其被测距设 备接收之后自动地被转换成具有所述评价频率的低频信号，以便例如 通过与所述评价信号的比较来实施对距离信息的评价.如果所述评价 信号当在发射装置自身中混合时由发射装置发送，则由发射装置所产 生的发射信号可以自身包括具有评价频率的低频分量，因此，在测量对象上被反射的且作为接收信号被接收的发射信号也包含具有评价频 率的低频分量。由此可能发生所述低频信号与该低频分量的不期望的 叠加，因为两者都具有评价频率.如果所述发射单元具有用于发送所 述发射信号的发射装置和用于控制所述发射装置的控制单元，其中所 述控制单元被设置用于反向控制具有评价频率的发射信号的发送，则 在发送所述发射信号时可以有利地抑制低频分量。在这方面此外建议所述测距设备包括在所述控制单元与所述发射 装置之间的电连接，所述电连接具有用于检测所述评价信号的检测位 置.如果所述发射信号中具有评价频率的低频分量通过对所述发射装 置的匹配控制而被抑制，则具有评价本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有用于产生发射信号（４２）的发射单元（２０）的测距设备，所述发射信号（４２）具有至少一个为检测距离信息所期望的测量频率（ｆ↓［１］，ｆ↓［２］），其特征在于，所述发射单元（２０）包括用于产生评价信号（６２）的装置（６０），所述评价信号具有为评价距离信息所期望的评价频率（ｆ↓［Ａ］）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B哈塞，J斯蒂尔勒，P沃尔夫，K伦茨，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]