Distanzmessung per Laser - Theorie

[C. Bader]

Hi Group,

ich weis, das das Thema hier ziemlich regelmässig auftaucht, aber es
beschäftigt mich
halt schon lange.

Hobbymässig so etwas nachzubauen ist fast unmöglich und unbezahlbar.
Deswegen hab ich
ne andere Möglichkeit der Triangulation gesucht (und vielleicht gefunden)
die es zu überprüfen
gilt. Vielleicht gibt's das ja auch schon.

Theorie:

(Spiegel)
Laser1 ---------|
\ |(Objekt)
| \ |
PD = o|
| / |
/ |
Laser2 ---------|
(Spiegel)


Erklärungs(versuch):

Auf das zu messende Objekt werden zwei parallele Laserstrahlen gerichtet.
Um die Entfernung zu messen werden beide Strahlen periodisch und symetrisch
in Richtung
der Mittelachse abgelenkt.

Mit einem Sensor (PD, PT. o.ä.) in der Mittelachse wird die Helligkeit des
zurück gestrahlten
Laserlichtes gemessen. Es müsste sich eine Helligkeitskurve mit einem Peak
messen lassen.
Im Peak haben sich die beiden Strahlen getroffen.

Kennt man nun den Ablenkwinkel des Laserstrahls zum Zeitpunkt des Peaks,
kann man die Entfernung
des Objekts berechnen.

Natürlich ist dieses Verfahren sehr langsam und mit zunehmender Entfernung
ungenau, (wobei dies auch vom Abstand der beiden Laser abhängt), aber das
ganze müsste doch wesentlich einfacher zu realisieren sein, als ein System
mit PSD, Laufzeitmessung oder Phasenverschiebung.

Was haltet ihr davon?

Gruß, Chris

--
Christian Bader
mailto: christian@<nospam>thenetalive.de

 

[Rafael Deliano]

Hobbymässig so etwas nachzubauen ist fast unmöglich und unbezahlbar.
Für die bei JuFo geforderte Qualität kann man Prototypen bauen,

soweit man die 30m und Stabilität nicht braucht.

Strahlen periodisch abgelenkt
Wenn mans abmagert landet man bei den Innereien von Laserdrucker

oder Barcodescaner im Supermarkt: Ablenkung des Lasers dort
durch rotierenden Polygonspiegel.

Sowas gabs schon als grobauflösenden Bildaufnehmer für
mobilen Roboter, Karlsruhe 80er Jahre. Der Roboter hat dann die
genauen Abstände und kann besser manövrieren.

MfG JRD

 

[Uwe Hercksen]

C. Bader schrieb:

Mit einem Sensor (PD, PT. o.ä.) in der Mittelachse wird die Helligkeit des
zurück gestrahlten
Laserlichtes gemessen. Es müsste sich eine Helligkeitskurve mit einem Peak
messen lassen.
Im Peak haben sich die beiden Strahlen getroffen.

Kennt man nun den Ablenkwinkel des Laserstrahls zum Zeitpunkt des Peaks,
kann man die Entfernung
des Objekts berechnen.

Natürlich ist dieses Verfahren sehr langsam und mit zunehmender Entfernung
ungenau, (wobei dies auch vom Abstand der beiden Laser abhängt), aber das
ganze müsste doch wesentlich einfacher zu realisieren sein, als ein System
mit PSD, Laufzeitmessung oder Phasenverschiebung.

Hallo,

Du brauchst schon mal präzise rotierende Drehspiegel. Eine kleine
Ungenauigkeit der Spiegelachsen und die Laserstrahlen kreuzen sich noch
nicht mal bei etwas grösserem Abstand. Den Peak im Sensor bekommst Du
nur dann ausgeprägt wenn eine Optik nur die Stelle wo sich die
Laserstrahlen kreuzen sollen auf den Helligkeitssensor abbildet. Diese
Optik müsste auch noch auf die Entfernung scharfgestellt werden.
Der Sensor muss auch die Laserstrahlen vom Umgebungslicht trennen
können, sonst findet er den Peak nicht zuverlässig.

Rechne mal aus wie genau der Zeitpunkt des Peaks ermittelt werden müsste
wenn die Spiegel 10 Umdrehungen pro Sekunde machen und man 5 m auf 1 cm
genau messen will, bei einer Messbasis von 0,5 m damit das Gerät nicht
zu unhandlich wird.

Bye