具有补偿光源的光电子测量装置的制作方法

文档序号:5938934阅读:205来源:国知局
专利名称:具有补偿光源的光电子测量装置的制作方法
技术领域
本发明涉及包括至少两个发送光源、补偿光源、用于接收由发送光源和补偿光源辐射的光井且用于将接收的光信号转化为电接收信号的接收器以及操控和分析単元。通过产生用于操控补偿光源的补偿操控信号实现外来光补偿,使得为了识别物体而执行的对光在物体上的反射的变化的测量也可以与外来光无关地进行。
背景技术
具有外来光补偿的光学测量装置例如由EP 0 706 648 BI已知,其描述了用于探测在物体上的反射的变化的光学系统。在该系统中,在外来光占优势的情况下可以测量,而外来光或环境光的变化对于测量值不具有影响。这样的系统以雨刷传感器为例子被描述,其中击在挡风玻璃上的雨滴被识别。借助这种系统也可以实现用于评估光学耦合的其他光学測量装置。对此的例子是反射光势垒或透射光势垒。这样的測量装置包括两个测量段,它们分别由发送光源和共同的接收器构成。两个首先对应的发送光源之一下面也被称为补偿光源。每个测量段均具有光学耦合,其从接收的与辐射出的能量的比例得到。在两个光源发送出辐射、尤其是在可见或不可见范围中的光期间,接收器探测经两个测量段耦合的光或辐射,其由物体或其他表面反射或由在测量段中的相应介质透射。通过比较两个测量段,可以获得測量信号,该测量信号与环境光的影响无关并且进一步地是作用在接收器上的干扰參量。具有其两个发送光源和接收器的測量装置被其操控和分析単元这样运行,使得发送光源以共同时钟发生器的频率交替地发送出光。两个发送光源的由此调制的光分量于是通过相应測量段的耦合系数加权地被包含在接收信号中。分析単元重新与时钟发生器同步地将该接收信号解调成两个分配给测量段的信号分量。两个信号分量的差现在借助补偿测量方法被补偿为零,其方式是发送光源的操控信号在其幅度方面被调节。在被补偿、也即被调节的状态中,接收的辐射量对于两个测量段是相同的并且时钟同步的交变分量因此是零。两个发送光源的操控信号的比例构成了測量装置的实际上的有用信号。在现有技术中已知的是,在多个测量段的情况下、也即当需要明显多于两个的测量段时,对于每个测量段安装另ー发送光源。在此,測量装置以顺序的多路复用运行被分祈,以便相继地总是互相调节正好两个测量段。但是随着所需测量段的数量上升,该方法导致长的处理循环和由此导致迟钝的測量系统。具有类似调节的在EP 0 706 648 BI中所描述的系统在EP I 671 160 BI中被进ー步发展并且适配于数字系统,以便获得简化的技术实现和同时实现高的敏感度。在DE 103 00 223 B3中,除了发送光源外还使用补偿光源。仅仅调节补偿光源,而相应地使用的发送光源保持未调节以监控光学測量段或者以明显简化的装置被操控。

发明内容
由已知的现有技术得到该问题在具有大量光学測量段的測量装置中不可能实现同时的测量。本发明的任务因此是提供ー种光学測量装置,该光学測量装置在高的灵敏度情况下实现多个測量段的同时分析并且尽管如此还是尽可能低成本的并且高效地工作。本任务用具有权利要求1的特征的光电子测量装置以及用具有权利要求10的特征的方法来解決。本发明的光电子测量装置包括至少两个以时钟控制的方式(getaktet)按相位地发送出光的发送光源、同样发射光的补偿光源、具有接收器的接收单元、至少两个分析单元、至少两个分别包括发送光源、分析単元和时钟发生器的測量段和操控单元。光电子测量装置也即具有至少三个光源,其中补偿光源是具有至接收器的匹配的光学耦合的光源并且与其他光源无关地被操控。在补偿光源和接收器之间构成的光学路径大多不用于识别对象。为此使用分别在其余至少两个发送光源之一和接收器之间构成的光学路径。接收器用于接收由发送光源和由补偿光源所辐射的光。从接收的光信号中在接收器中产生电接收信号,该电接收信号与所有发送光源的光信号成比例。尤其是,其交变光分量被接收。光源的所发送的光可以是可见光或者不可见光,例如红外光,或在不可见频率范围中的电磁辐射,也例如雷达辐射。该接收器于是必须仅仅匹配于光源或其辐射。此外,接收元件接收来自环境的光,其可以是自然的环境光和/或人工的(人造的)外来光或人工环境光。通过合适的过滤器,该信号被限制到由发送光源使用的频带宽度。该信号在合适的放大之后在接收器的输出端上作为接收信号被提供。至少两个分析单元从接收信号中分别产生用于相应的发送光源和优选共同使用的补偿光源的操控信号。本发明的測量装置具有至少两个測量段。每个测量段包含至少ー个具有以传感方式(sensorisch)使用的至接收器的光学路径的发送光源、分析単元和时钟发生器,其优选被包含在分析単元中。接收器和补偿光源优选同时被用于所有測量段。时钟发生器产生用于操控相应测量段的时钟。因此,每个发送光源和每个分析单元被自己的时钟发生器供给。重要的是,測量段的发送光源和分析単元被相同的时钟发生器供给。在相应的测量段的分析単元中,从接收信号中仅仅解调与自己的时钟发生器时钟同步的分量,其中所述接收信号包括所有发送光源和补偿光源的发射的光。操控信号因此仅仅还基于接收信号的、由測量段的发送光源和补偿光源产生的部分。操控单元从所有測量段的操控信号生成补偿操控信号。其因此也被称为补偿操控単元。操控信号在此由测量段的分析单元产生。补偿操控信号控制并且供给补偿光源。在此可选地,放大器或者电流驱动单元可以被布置在操控单元和补偿光源之间,以便改变或放大补偿操控信号。通过接收器和其信号处理装置以及补偿光源的共同使用,可以以小的耗费在本发明的光电子测量装置中添加附加的光学測量段。为此,仅仅必须添加新的測量段,其包含发送光源、分析単元和时钟发生器。这些组件是价格低廉的并且能够简单地被集成在现有的測量装置中。在现有技术中,迄今认为,为了补偿外来光对测量段的影响必须给定在补偿信号和发送光源信号之间的直接分配。因此在使用多个发送光源的情况下进行各个发送光源的光的顺序处理或顺序发送。但是这导致长的处理循环并且导致迟钝的测量系统。但是使用在各个测量段之间的高切换频率作为补救导致提高的测量噪声,由此测量段的分析被干扰。即使在使用少的、高度灵敏的测量段例如用于在米范围中的距离上的物体识别的情况下,其中仅仅可以实现小的光学耦合,測量段在顺序的多路复用运行中利用一个接收器经常不能足够快速地被分析。相反,用于完全并行工作的測量装置的多个接收器的对应布置大多通过所使用的光学系统是不可能的。在本发明的范围中现在认识到,由补偿光源发送出的补偿光信号也可以用于多个发送光源的多个、优选不同的光信号的同时补偿。因为针对每个光学測量段,如上面描述地,在接收器处产生调节的零信号而无时钟同步的交变光分量,因此各个測量段即使在同时运行中也不相互影响。在此重要的是,对于測量段中的每ー个,调制频率(时钟发生器的频率)是不同的和/或使用另外的调制方案。在使用正交调制的情况下,每两个測量段可以在仅仅ー个(相同的)频率上运行。为此,两个载波信号恒相地以90度的相移运行并且稍后通过相干解调重新分离。因此,发生接收器的可供使用的信号带宽的更好的利用。在使用不同的调制频率情况下,所述调制频率、也即各个时钟发生器的时钟频率必须例如足够地相互不同,以便在測量装置的不同測量段的各个分析単元中可以进行相应光信号的分离,该光信号源于发送段的发送光源。从电接收信号中滤出属于相应发送段的信号分量,因为在同步解调(也称为相干解调)中分别仅仅找到相应的发送段的频率。这通过以下方式实现,即发送光源和分析単元由相同的时钟发生器控制并且被供以相同的时钟频率。通过在分析単元中进行的解调的形成的带通作用,其中该解调优选按照锁定(Lock-1n)方法工作,在简单频率调制的情况下例如时钟频率的0. 1%至10%的相对小的频率距离就已经足够了。用于操控各个发送光源的时钟发生器的时钟频率因此必须相互如此大大地不同,使得它们在解调时能够再次被分离。在两个时钟频率之间的频率差优选为至少 IkHz。在优选的实施方式中,用于操控发送光源的由时钟发生器产生的时钟频率是至少20kHz。供给频率也即为至少20kHz。被证明为有利的是,每两个时钟发生器的时钟频率相互不是整数倍。由此整个测量装置的效率明显被改善。在优选的实施方式中,用于操控补偿光源的操控单元是加法环节。由此,能够实现測量装置的简单并且低成本的构造。在该加法环节中,各个发送段的反相的操控信号被组合并且产生相应的补偿操控信号。补偿操控信号于是具有各个分析単元的操控信号的频率分量。当然使用两个或多个补偿光源也是可能的。本发明的光电子测量装置具有如下优点,各个测量段的同时分析、也即由各个发送光源发射的光信号的同时分析是可能的。发送光源的数量因此可以在相同数量的接收单元和相同的測量值检测速率的情况下被明显提高。例如可以使用10、20、50、70或100个发送光源,其中仅仅使用一个接收器。通过这种方式例如可以构建光帯,以便例如通过门或其他开ロ执行穿通控制(Durchgangskontrolle)。在此,可以在多米的段上彼此接近地定位很多发送光源,使得可以构成细网眼的监控栅格。本发明的特征在于,共同地使用光学传感器的ー些资源。一方面,仅仅需要使用一个补偿光源,以便同时补偿多个发送光源的所发送的光信号。此外,接收器和可选地使用的接收放大器同样可以共同地被使用。其他的、被分配给接收単元的组件例如滤波器(低通、高通、带通)也可以共同地被使用。具有其通常存在的前置放大器的接收器恰好是成本密集组件。经常地,这些组件也由于电路技术布置和当地情况在使用測量装置或传感器系统的情况下不能够以任意数量被定位和安装。通过有效地使用各个(昂贵的)组件因此形成了低成本的測量装置。虽然在本发明的測量装置中多重地实施分析単元和时钟发生器。每个发送段具有自己的分析単元和自己的时钟发生器。但是,这些组件可以以电子部件的形式被价格便宜地实现。它们例如可以被集成在IC或者ASIC中,使得这些组件的倍增不导致值得注意的成本提高。因此本发明允许尽管使用了多个发送光源并且同时分析所有的发送光源,通过使用调制方案(优选频率调制)可以不损失外来光独立性地工作。因此,这样的測量装置可以无大的耗费地也被使用在车间中或者具有日光的空间中。各个测量段或发送段的屏蔽不必进行。如果例如在构建非常大的光栅以便覆盖较大的区域时需要大量光源,当然也可以将多个測量装置相互組合。測量装置于是可以以多路复用方法共同地被处理并且被分析。通常,两个或三个上述的測量装置是足够的,从而在多路复用方法中仅仅必须处理两个或三个输入參量并且因此总系统的反应时间同样保持得非常小。开头所述的问题也通过本发明的方法被解决,其中借助具有外来光补偿的光电子測量装置同时分析多个光学发送段。所使用的測量装置在此包括至少两个发送光源,其按相位地发送按时间顺序地受时钟控制的光;补偿光源,其与发送光源无关地被操控并且发送补偿光;以及用于接收由发送光源和补偿光源发射的光、尤其是其交变光分量的接收器。此外,接收器也接收在环境中占优势的外来光和/或环境光。測量装置进ー步地包括至少两个分析単元,其中的每ー个均被分配给发送光源。分析単元用于时钟同步地分析接收的、由发送光源和补偿光源发送出的光信号的交变光分量。从接收的光信号中,在每个分析単元中产生操控信号。測量装置的操控单元将分析单元的所有所产生的操控信号组合成补偿信号。本发明的方法在此包括如下步骤
接收具有交变光分量的光信号,所述光信号包括来自至少两个发送光源和补偿光源的光。在下ー步骤中,将交变光分量转化为电接收信号。该接收信号被输送给至少两个分析単元。优选地,所述输送是并行的并且因此是同时的。在另ー步骤中,在分析単元的每ー个中进行接收信号的时钟同步的、频率选择的分析。所述分析基于相应的调制频率,该调制频率通过所分配的时钟发生器被预先给定。发送光源(同相)和补偿光源(逆相)的两个信号分量首先被解调。如果该系统被调节,那么在接收信号中关于该调制频率没有时钟同步的交变分量并且因此两个被解调的相位是相同大小的。但是如果不存在被调节的发送段,那么得出在两个解调的信号分量之间的差。该差接着由调节器补偿到零,其方式是发送光源和补偿光源通过分析単元的相应的操控信号被如此操控,使得在接收信号中两个分量又正好抵消。另ー步骤包括将操控信号输送给被分配给分析単元的发送光源,从而发送光源被供以相同的频率,该频率也可以为用于处理的分析単元所用。该或这些操控信号被反相并且作为反相的操控信号被输送给操控单元。在另ー步骤中,分析単元的所有反相的操控信号被组合成补偿操控信号,其包括所有操控信号的频率分量。优选地,反相的操控信号的组合借助加法环节来进行。补偿操控信号被输送给补偿光源。为了供给补偿光源,例如可以借助电流驱动器或放大器来放大补偿操控信号。电流驱动器或放大器也可以被用于放大操控信号或发送信号以便供给发送光源。


下面,借助在图中所示的特殊的实施方式来进ー步阐述本发明。在那里所示出的特点可以单独地或者组合地被使用,以便实现本发明的优选的扩展方案。所描述的实施不是对通过权利要求在其一般性上限定的本发明的限制。其中
图1示出用于同时分析多个具有外来光补偿的光学測量段的本发明电路装置的原理
图2示出光源的操控信号的信号变化过程;
图3示出光幕形式的图1的測量装置的应用例子;
图4示出作为障碍识别单元的測量装置的另ー应用例子。
具体实施例方式图1示出了用于同时分析多个具有外来光补偿的光学測量段的光电子测量装置I。接收单元2包括优选是用于接收光的光电ニ极管4的接收器3、光电流补偿装置5、高通滤波器6和前置放大器7。光电流补偿装置5例如可以是低通滤波器8。借助低通滤波器8滤出并且导出低频信号分量,其通常基于外来光、干扰光或环境光。高通滤波器6相反仅仅让相当高频的信号通过,并且同时阻止低频信号和同步信号(Gleichtaktsignale)。高通滤波器6被确定尺寸为使得让光电子測量装置I的有用信号通过。在接着的前置放大器7中,这些信号被放大。在測量装置I的简单的变型中,接收单元2仅仅包括接收器3,在该接收器中将由光电ニ极管4接收的光转化为电接收信号。接收的光包含由測量装置I的光源所发送的光的分量。为了发送以光的形式的光学有用信号,測量装置I包括多个发送光源101,102,示出了其中两个。它们优选被构造为发光二极管(LED) 111,112。当然另外的光源也是可能的。光源的构型和选择取决于测量装置I的使用。用于操控发送光源101、102的信号可以可选地通过放大器来放大。优选地,如在图1中所示,电流驱动器121、122可以被布置在至相应的发送光源101、102的每个路径中。通过这种方式,控制信号的幅度可以针对发送光源101、102被调节。由接收单元2提供的电接收信号9被并行地引导到多个分析单元201、202。分析单元201、202优选被构造为解调器211、212,以便从接收信号9中滤出确定的、预先给定的频率的信号分量。为此,解调器211、212分别被自己的时钟发生器221、222操控。解调器 211、212将来自接收信号9的与时钟发生器221、222的频率时钟同步的交变信号分解为两个信号分量。这些信号分量构成与时钟发生器221、222同相的和逆相的分量。这两个分量用于实际补偿为零,该补偿优选通过调节器来进行。该调节器同样是分析単元201、202的部分。调节器的输出信号接着又以时钟发生器221、222的频率被调制并且在分析单元201、202的输出端处作为操控信号311、312或者作为反相的操控信号321、322被提供。分析单元201、202与时钟发生器221、222和发送光源101、102共同地分别构成发送段301、302。发送段301的时钟发生器221—方面提供用于分析単元201的时钟、而且也提供用于发送光源101或者用于其操控的时钟,从而发送光源101可以按相位地辐射出按时间顺序地受时钟控制的光。因为各个发送段301、302是并联连接的,因此接收信号9同时施加在(所属的)分析单元201、202的输入端。因此,由并联连接的发送光源101、102所发送的信号分量同时被处理。各个发送段301、302的分析单元201、202输出操控信号311、312,其被输送给发送光源101、102。同时,分析单元201、202输出反相的操控信号321、322。分析单元201、202为此优选包括反相器,以便将操控信号311、312反相。反相的操控信号321、322优选相对于操控信号311、312被移相180度。反相的操控信号321、322被输送给操控单元400,该操控单元400优选是加法环节401。相应的发送段301、302的反相的操控信号321、322施加在操控单元400的输入端上。操控单元400从反相的操控信号321、322中产生补偿操控信号411。该操控単元400优选是加法环节。因此,补偿操控信号411从反相的操控信号321、322的和中形成。补偿操控信号411被输送给补偿光源500。它与发送光源101、102无关并且同样按相位地辐射按时间顺序地受时钟控制的光,该光包括所有时钟发生器221、222的频率分量。在操控单元400和补偿光源500之间优选设置有转换器単元510,借助该转换器単元可以使补偿操控信号411匹配于补偿光源500。转换器単元510优选是电压控制的电流驱动器511,借助该电流驱动器从补偿操控信号411中产生电流信号。该补偿操控信号411可以用作电流驱动器511的输入參量,以便在幅度方面改变补偿光源的控制信号。由此,如在已知的用于外来光补偿的方法中那样,可能的是,信号分量的在接收器3处引起的幅度大小相同并且由于接收信号中的移相180度的接收信号分量(电流分量)而正好抵消。按照图1的測量装置I因此所基于的原则是,多个光学測量段并联连接。在此光学测量段包括发送段301、302、补偿光源500和接收单元2。接收单元2和补偿光源500共同地由所有光学測量段使用。这具有如下优点,測量装置I通过接收単元的共同使用总计是价格便宜的。此外,能够实现紧凑的结构大小,因为分析单元201、202和时钟发生器221、222以及操控单元400和电流驱动器121、122、511可以至少部分地作为集成电路(IC或ASIC)来实现。这些组件是有益的并且可以被紧凑地构建。本发明的測量装置I相对于现有技术具有如下优点,直到下一个测量段可以被激活,不必等待在分析各个测量段时的最小持续时间。所有的測量段或者说发送段并行地エ作。通过实现不同的发送段301、302,其中这些发送段分别包括自己的时钟发生器221、222,发送光源101、102的各个信号可以从接收信号9、也即从所有发送光源的和信号中读出。具有多个并联连接的分析単元201、202的并行的布置和构造导致真正的并行处理,从而能够实现绝对同时的分析。此外,多个这样的測量装置也可以集成到附加的多路复用运行中、也即各个測量装置I的顺序处理中。通过这种方式,m个测量装置可以在多路复用运行中工作,其中每个所述测量装置I分别包括n个测量段。通过这种方式,可以实现光幕,这些光幕也监控多米的较大空间范围。这种组合的装置相对于单纯地顺序运行具有明显的时间优点,因为分别总是n个测量段并行地被处理和分析。对于n的典型值处于4至16、优选在4和10之间的范围中。可能的值例如是n = 4 ;5 ;8或10。在图1中,以两个并行工作的发送段301、302为例子示出并阐述了測量装置I。但是其中实现了至少5个发送段301至305、特别优选至少10个发送段的測量装置I的实施方式是优选的。并联连接的发送段的上限由在并行化的分析电路方面的合理的开发耗费和由尤其是在缺少代替方案的情况下相应的应用的需求来确定。其例如处于大约100。測量装置I相对于传统的顺序系统的优点在较高数量的发送段情况下和在具有降低的信噪比的少量发送段情况下变得越来越明显。 图2示出了发送光源101、102的供给信号以及补偿光源500的供给信号的频率范围的信号变化过程。在图2中出发点是,五个发送段并联连接。可以明显看出,各个发送光源101至105的供给信号分别仅仅具有ー个基本频率,而补偿光源500的信号显示出发送光源的五个供给信号的所有基本频率。图3示出了光幕(Lichtvorhang)20,其借助测量装置I根据按照图1的原理被构建。在此,示例性地使用八个发送光源101至108,它们被构造为LED 111至118。构成接收器3的光电ニ极管4处于这些光源対面。它是接收单元2的部分。可能的是,将光电ニ
极管4耦合到接收光导体60上,所述接收光导体将由LED 111,......,118发射的光传导到
光电ニ极管4。除了 LEDlOl至118,还定位补偿LED 501,其是补偿光源500。补偿LED 501优选被布置为使得其至光电ニ极管4的光学耦合直接起作用并且由此不扫过待监控的空间体积。特别优选地,补偿LED 501直接布置在光电ニ极管4旁边或者耦合在接收光导体60上,使得同样耦合的光电ニ极管4适当地被照射。借助该光幕20可能的是,也探測多个短时地相继经过不同位置的与整个光幕相比小的物体,因为所有八个所构成的測量段并行地被处理并且被分析。图4示出了具有障碍识别单元91的车辆90,该障碍识别单元91由本发明的光电子測量装置构成。在车辆90的保险杠范围中布置光电ニ极管4和在其下布置六个发送光源101、……、106,其构成障碍识别单元91。同样存在的补偿光源500在图4中未示出,因为其被布置在光电ニ极管4中的覆盖物之下,该覆盖物是同样没有示出的接收单元2的部分。发送光源101、……、106分别发射光锥71、72、……、76,它们共同构成总光锥
80。该光锥80同时也是障碍识别单元91的监控区域。示出了,通过尤其是外部的光源101和106的合适的定向可以照明在车辆后面的将近180度的范围。通过这种方式可能的是,利用仅仅ー个非常紧凑的车辆装置探測在车辆后面的整个区域。当然,也可以使用多于6个的发送光源101、102、......、106,以便覆盖不构成在各
个光锥71、72、……、76之间的空隙的区域。障碍识别单元91的紧凑的构造具有如下优点,在车辆90中的装配空间是小的。由此,车辆的光学设计也不被干扰,尤其是因为測量装置也可以不可见地被安装在保险杠后面。保险杠的材料仅仅必须局部地或者完全地对于由光源101、102、……、106发射的电磁辐射(例如红外光辐射)是可穿透的。除了光学系统的这些优点和障碍识别单元91的低价格之外,它不仅在I米或2米范围中的较大距离情况下而且在近距离中提供非常好的分辨率。此外,通过所有发送段的同时处理,实现快速的反应时间并且由此实现可靠工作的系统。
权利要求
1.光电子测量装置,包括一至少两个以时钟控制的方式按相位地发送出光的发送光源(101,102),一发射光的补偿光源(500),一具有用于接收由发送光源(101,102)和补偿光源(500)发射的光、尤其是其时钟同步的交变光分量并且用于将其转化为电接收信号(9)的接收器(3)的接收单元(2),一至少两个分析单元(201,202),其用于分析接收信号(9)并且用于分别产生操控信号(311,312),一至少两个分别包括发送光源(101,102)、分析单元(201,202)和时钟发生器(221, 222)的发送段(301,302),其中时钟发生器(221,222)产生用于发送段(301,302)的分析单元(201,202)的时钟,一操控单元(400),其从由至少两个分析单元(201,202)产生的至少两个操控信号(311,312)中生成补偿操控信号(411),利用该补偿操控信号操控并且供给补偿光源 (500),其中发送段(301,302 )的分析单元(201,202 )从接收信号(9 )中产生用于发送段(301, 302)的发送光源(101,102)的时钟同步的操控信号(311,312)。
2.根据权利要求1所述的光电子测量装置,其特征在于,发送段(301,302)的分析单元 (201,202)从接收信号(9)中产生时钟同步的操控信号(321,322)用于补偿接收信号(09) 中的与时钟(221,222)同步的交变光分量。
3.根据权利要求1或2所述的光电子测量装置,其特征在于,操控单元(400)包括加法环节(401)。
4.根据前述权利要求之一所述的光电子测量装置,其特征在于,补偿操控信号(411) 具有至少两个分析单元(201,202)的操控信号(311,312)的频率分量。
5.根据前述权利要求之一所述的光电子测量装置,其特征在于,分析单元(201,202) 时钟同步地控制所属的发送光源(101,102)。
6.根据前述权利要求之一所述的光电子测量装置,其特征在于,用于操控发送光源(101.102)的时钟频率是彼此不同的。
7.根据权利要求6所述的光电子测量装置,其特征在于,在两个时钟频率之间的频率差为至少1kHz,优选至少2kHz和/或至多为10kHz。
8.根据前述权利要求之一所述的光电子测量装置,其特征在于,用于操控发送光源(101.102)的时钟频率为至少1kHz,优选至少10kHz,特别优选至少100kHz。
9.根据前述权利要求之一所述的光电子测量装置,其特征在于,补偿操控信号(411) 具有分析单元(201,202)的移相180°的操控信号(311,312)。
10.用于借助具有外来光补偿的光电子测量装置(I)同时分析多个光学发送段(301, 302)的方法,其中所述测量装置(I)包括一至少两个按相位地发送出按时间顺序地受时钟控制的光的发送光源(101,102),一补偿光源(500),该补偿光源(500)与发送光源(101,102)无关地被操控并且发送出补偿光,一用于接收由发送光源(101,102)和补偿光源(500)辐射出的光、尤其是其交变光分量的接收器(3),一至少两个分析单元(201,202),所述分析单元中的每个被分配给发送光源(101, 102),所述分析单元用于时钟同步地分析接收的、由发送光源(101,102)发送的光信号的交变光分量,其中从接收的光信号中产生操控信号(311,312),一操控单元(400),其将所产生的操控信号(311,312)中组合成补偿操控信号(411), 包括下面的步骤一接收具有交变光分量的光信号,-将交变光分量转化为电接收信号(9 ),一将电接收信号(9 )输送给至少两个分析单元(201,202 ),一时钟同步地、频率选择地分析接收信号(9)并且以预先给定的频率产生操控信号 (311,312),一将操控信号(311,312)输送给被分配给分析单元(201,202)的发送光源(101,102), 一使操控信号(311,312)反相并且将反相的操控信号(321,322)输送给操控单元 (400),一将分析单元(201,202)的所有反相的操控信号(321,322)组合成补偿操控信号 (411),该补偿操控信号包括所有操控信号(311,312)的频率分量,一用补偿操控信号(411)来供给补偿光源(500 )。
全文摘要
光电子测量装置(1)包括至少两个按时间顺序地以时钟控制的方式按相位地发送光的发送光源(101,102),补偿光源(500),该补偿光源(500)与发送光源(101,102)无关地被操控并且发射光。测量装置(1)的其他组成部分是用于接收由发送光源(101,102)和补偿光源(500)辐射出的光、尤其是其交变光分量并且用于将其转化为电接收信号(9)的接收器(3),以及至少两个分析单元(201,202),其用于分析接收信号(9)并且用于分别产生操控信号(311,312)。至少两个发送段(301,302)分别包括发送光源(101,102)、分析单元(201,202)和时钟发生器(221,222),其中时钟发生器(221,222)产生用于发送光源(101,102)的操控和用于发送段(301,302)的分析单元(201,202)的时钟。分析单元(201,202)分别产生操控信号(311,312)。操控单元(400)从操控信号(311,312)中生成补偿操控信号(411),利用该补偿操控信号操控并且供给补偿光源(500)。在此,发送段(301,302)的分析单元(201,202)从接收信号(9)中产生用于发送段(301,302)的发送光源(101,102)的时钟同步的操控信号(311,312)。
文档编号G01S7/497GK103026256SQ201180033447
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月24日 优先权日2010年7月6日
发明者B.迈耶, E.施皮格尔 申请人:梅卡雷斯系统有限责任公司
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