Distanzmessung bis 200m? wie? mit laser?

hallo leute!

ich habe mal eine kleine frage.
ich möchte gerne mit einem computer distanzen messen.
und zwar bis zu 200m!
ultraschall und IR dürften dazu nicht ausreichen.
also dachte ich mir, wäre doch laser das richtige.
doch, wo bekommt man entsprechende bauteile her?
ich will auch nicht ein komplettes gerät.
ich möchte nur den laser mit dem entsprechenden
messmodul. die werte können sowohl analog als auch
(wäre sogar noch besser) digital sein.
ich will auch kein vermögen ausgeben.
die messung muss nicht so megagenau sein.
eine meter bis zentimetergenaue messung würde vollkommen reichen.
gibt es vielleicht noch andere techniken, die in frage
kommen könnten und auch nicht unnötig teuer sind?
wie siehts eigentlich mit radar aus?
meine messobjekte werden aus metall bestehen.

ich danke im voraus!

dennis

hallo leute!

ich habe mal eine kleine frage.
ich möchte gerne mit einem computer distanzen messen.
und zwar bis zu 200m!
ultraschall und IR dürften dazu nicht ausreichen.
also dachte ich mir, wäre doch laser das richtige.
doch, wo bekommt man entsprechende bauteile her?
ich will auch nicht ein komplettes gerät.
ich möchte nur den laser mit dem entsprechenden
messmodul. die werte können sowohl analog als auch
(wäre sogar noch besser) digital sein.
ich will auch kein vermögen ausgeben.
die messung muss nicht so megagenau sein.
eine meter bis zentimetergenaue messung würde vollkommen
reichen.
gibt es vielleicht noch andere techniken, die in frage
kommen könnten und auch nicht unnötig teuer sind?
wie siehts eigentlich mit radar aus?
meine messobjekte werden aus metall bestehen.

Laserlaufzeitmessung ist recht anspruchsvoll. Für eine
Auflösung von 10cm braucht man 3ns zeitliche Auflösung.
Das kann man wohl digital noch recht einfach machen, aber
der Analogteil (hochempfindlicher Photoempfänger mit geregelter
Avalanche-Diode) wird umso schwieriger.
200m wird trotzdem nur mit Reflektor gehen.

Prinzipiell steht erst mal die Frage, ob Du auf beiden
Seiten der Meßstrecke einen Sender bzw. Empfänger/Reflektor
anbringen kannst. Andernfalls wird’s schwierig

Ein altes, aber gutes Meßverfahren, das ohne aktives
Gegenüber arbeitet ist Triangulation. Problem ist die
Sensorik (z.B. teure Kameras)
Geht auch mit positionsempfindliche Photosensoren
(kosten auch paar hundert DM).Dafür braucht man aber auch
eine gegenüberliegende Lichtquelle.

Andere Methode: Schall im hörbaren Bereich mit normalem
Lautsprecher ausreichender Leistung und Mikrofon als Empfänger.

Weitere Methode: Transmissiometrie, abstandsabhängige Dämpfung
eines aufgeweiteten Lichtstrahls -> Sender und Empfänger
gegeüberliegend (ist aber nicht sehr genau, optisch
anspruchvoll wegen Verschwenkempfindlichkeit).

Schreib doch erstmal was zu den Randbedingungen.
Fertige Entfernungsmeßlaser gibs bei Fa Sick AG (Typ DME3000).
Gruß Uwi

hallo!

Schreib doch erstmal was zu den Randbedingungen.

oh oh, das hört sich ja alles sehr kompliziert und kostenexpensiv an.
also, ich will in mein auto einen kleinen computer basteln
und ein messgeraet mit dem ich den abstand zu dem mir voraus
fahrenden auto ermitteln kann. und das mit sagen wir mal
10 bis 50 mal pro sekunde.
ich weiss, sowas gibt es schon, aber ich möchte selber
etwas bauen.

aber so langsam glaube ich immer mehr, das sich das nicht lohnt.
denn, so viel kohle habe ich leider auch nicht.
einen einplatinencomputer (eigentlich ein richtiger PC mit 486er DX4-100 CPU und allen anschlüssen [IDE,Floppy, 2x COM, 1x Par. VGA, Keyboard]) habe ich schon.

eine messbereich von bis zu 200m und eine auflösung
von sagen wir mal 0,5 bis 1,0m wäre wünschenswert.

danke!

dennis

Hallo Dennis,

ich habe mal eine kleine frage.
ich möchte gerne mit einem computer distanzen messen.
und zwar bis zu 200m!
ultraschall und IR dürften dazu nicht ausreichen.
also dachte ich mir, wäre doch laser das richtige.
doch, wo bekommt man entsprechende bauteile her?
ich will auch nicht ein komplettes gerät.
ich möchte nur den laser mit dem entsprechenden
messmodul. die werte können sowohl analog als auch
(wäre sogar noch besser) digital sein.
ich will auch kein vermögen ausgeben.
die messung muss nicht so megagenau sein.
eine meter bis zentimetergenaue messung würde vollkommen
reichen.

Eine für den Selbstbau vielleicht gerade noch machbare Methode wäre folgende:
Mit einer Optik projezierst Du einen Leuchtfleck auf Dein Zielobjekt ( mit LED oder Laser ). Mit einer zweiten Optik ( Fernrohr ) projezierst Du das vom Leuchtfleck reflektierte Licht auf eine Fotodiode. Der Fotodiode ist ein selektiver Verstärker nachgeschaltet. Die Lichtquelle wird mit einer Frequenz, z.B. 300 kHz moduliert, was einer Wellenlänge von ca. 1000 m entspricht. D.h., das Signal wird auf einer Entfernung von 250 m ( hin und zurück 500 m ) um 180° in der Phase gedreht. Die Modulationssignale von Empfänger und Sender werden mit einem Komparator auf einen Logik-Pegel gebracht und exklusiv oder verknüpft ( Phasendiskriminator ). Am Ausgang des ex-or-Gatters erhältst Du ein Impuls-Pausen-Verhältnis, was direkt proportional zur Phasenverschiebung, also zur Entfernung ist. Um Phasenfehler in der Schaltung zu kompensieren, muß in einen Signalweg noch ein Phasenschieber eingebaut werden, der so eingestellt wird, daß die Phasenverschiebung bei Entfernung null auch null ist.
Ein RC-Tiefpass wandelt Dir das Signal vom ex-or-Gatter in eine Spannung um. Mit einem AD-Wandler kannst Du das Ganze dann auch digital auswerten. Bei 8 Bit wäre die Auflösung etwa 1 m, bei 10 Bit ca. 0,25 m.

Jörg

P.S. ist aber trotzdem nichts für Anfänger

hi jörg!

P.S. ist aber trotzdem nichts für Anfänger

ähhh jo :wink:
bei dem anderen antwort artikel habe ich kurz geschildert was ich machen möchte…
hmm … hätte nicht gedacht, das elektronische berührungslose
entfernungsmessung so kompliziert sein kann.
trotzdem vielen dank!

dennis

Hallo noch mal,

oh oh, das hört sich ja alles sehr kompliziert und
kostenexpensiv an.

Ja. man glaubt es kaum. Das was jedes Kleinkind mit ein wenig
Übung schon ausreichend gut kann, ist für unsere hoch
entwickelte Technik immer noch eine echte Spitzenleistung.
Eine Entfernungmessung über popelige 200m mit geringer
Genauigkeit, da können sich Wissenschaftler und Ing.
noch echt dran schaffen.
Mit unseren sogenannten „Hochleistungsrechnern“ und der tollen
Sensorik geht’s gerade mal so, was man als Menschb mit einem
Blick erkennt.

also, ich will in mein auto einen kleinen computer basteln
und ein messgeraet mit dem ich den abstand zu dem mir voraus
fahrenden auto ermitteln kann. und das mit sagen wir mal
10 bis 50 mal pro sekunde.
ich weiss, sowas gibt es schon, aber ich möchte selber
etwas bauen.

Ob es das gibt? Kann sein, dann aber nur als technische
Spitzenleistung zu derzeit horrenden Preisen in Experimental-
fahrzeugen. Was es gibt, sind max. Abstandswarner die im
Nahbereich und im Bereich weniger 10m noch sicher arbeiten.

Mit Ultraschall kann man über einige Meter ganz gut abtasten.
Über einige 10m wird’s problematisch, weil man dann alle
möglichen Reflexe aus der Umgebung bekommt. Bei 200m
ist das wahrscheinlich nicht beherrschbar. Ein PKW hat bei 100m
Abstand nur noch einen Raumwinkel von weniger als 1Grad,
dafür bekommt man alle möglicher Reflektionen aus der
Umgebung mit einem Raumwinkel von ca. 5…10°. Der PKW nimmt
dann also nur noch Prozent der bestrahlten Fläche ein und ist
viel zu weit weg. Dafür könnstest Du den Abstand
entgegenkommender Fahrzeuge gut messen.
Das gleiche gilt für Laserabtastung. Stell Dir mal einen
fest justierten Laser vor. Der Reflex in 100m Entfernung
würde bei jeder Fahtbahnunebenheit um einige Meter hin und
herspringen. Woher soll die Auswerteelektronik da wissen
wann ein Fahrzeug gerade mal angepeilt wird.
Da hilft’s nicht mal viel, wenn der Laser scannend betriebn
wird.
Bleiben bildauswertende Verfahren mit Kameras. Da ist mit
sehr komplexer Software und künstlicher Inteligenz und
umfangreichen Datenbanken zukünftig einiges zu erwarten.
Gegenwärtig stecken diese Techniken aber eher noch in den
Babyschuhen.

aber so langsam glaube ich immer mehr, das sich das nicht
lohnt.
denn, so viel kohle habe ich leider auch nicht.
einen einplatinencomputer (eigentlich ein richtiger PC mit
486er DX4-100 CPU und allen anschlüssen [IDE,Floppy, 2x COM,
1x Par. VGA, Keyboard]) habe ich schon.
eine messbereich von bis zu 200m und eine auflösung
von sagen wir mal 0,5 bis 1,0m wäre wünschenswert.

Wenn Du damit 'ne gute Lösung mit den von Dir gesetzten
Randbedingungen hingekommst, dann schicke mir mal heimlich
ne Mail an. Ich berate Dich dann für bescheidene 10% der zu
erwartenden Gewinne, wie man das patentieren kann.
Dann können wir zu Mercedes und BMW gehen und die Lizenzen
für paar Mio.€ verkaufen.

danke!
dennis

In Erwartung zukünftigen Reichtums habe ich zu Danken :smile:)
Gruß Uwi

Hallo,
vieles ist ja schon gesagt. Ich möchte noch einwenden, daß optische Methoden wohl auch vom Wetter abhängen. Alle Versuchsfahrzeuge, die ich kenne funktionieren daher auch kaum bei Regen oder Nebel!
Meine Idee wäre das Nummernschid des vorausfahrenden (deutschen) Fahrzeugs mit Bildverarbeitung (Öffnungswinkel) auszuwerten, da ich vermute, daß es in D exakte Regeln dafür gibt wie groß ein Nummernschild zu sein hat.

Cu Rene

Hallo Rene,

vieles ist ja schon gesagt. Ich möchte noch einwenden, daß
optische Methoden wohl auch vom Wetter abhängen. Alle
Versuchsfahrzeuge, die ich kenne funktionieren daher auch kaum
bei Regen oder Nebel!

Da hast Du wohl recht.

Meine Idee wäre das Nummernschid des vorausfahrenden
(deutschen) Fahrzeugs mit Bildverarbeitung (Öffnungswinkel)
auszuwerten

Nur was machst Du bei Regen oder Nebel ?

, da ich vermute, daß es in D exakte Regeln dafür
gibt wie groß ein Nummernschild zu sein hat.

Im Normalfall schon, bei einigen Fahrzeugen, z.B. Motorräder, gibt es aber auch kleinere Schilder.

Jörg

hi!

Meine Idee wäre das Nummernschid des vorausfahrenden
(deutschen) Fahrzeugs mit Bildverarbeitung (Öffnungswinkel)
auszuwerten, da ich vermute, daß es in D exakte Regeln dafür
gibt wie groß ein Nummernschild zu sein hat.

also, das ist schon eine tolle idee, aber es gibt sehr verschieden große deutsche kennzeichen!
ich wohne zudem noch in mainz und fahre viel im rhein-main-gebiet
herum … sehr viel. warst hier da schonmal?
hier fahren- ich schätze mal -zu 10% amerikanische autos
mit ami-kennzeichen herum. es gibt zwar auch die deutschen
ami-kennzeichen (HK,AD etc.) aber die sind weniger vertreten
als die kleinen komplett weissen mit kleiner schwarzer schrift.

in ostdeutschland, wo ich ja herkomme, wäre das noch eine sehr gute möglichkeit, da fahren zu 99% deutsche autos mit deutschen
kennzeichen…

allerdings braucht man eine sehr hochauflösende kamera.
denn, bring mal einen sichtwinkel von sagen wir mal
120° auf 640pixel breite. dann noch die entfernung berücksichtigt, dann ist das kennzeichen vielleicht nur noch 10 pixel breit …

trotzdem, hört sich auch nicht schlecht an.

danke! dennis

Hallo,

Nur was machst Du bei Regen oder Nebel ?

Die Augen offen halten :smile:

Im Normalfall schon, bei einigen Fahrzeugen, z.B. Motorräder,
gibt es aber auch kleinere Schilder.

Die sind in diesem Fall aber zweizeilig, und könnten durch das Verhältnis von Höhe zu Breite identifiziert werden, was die vielen anderen Probleme natürlich nicht lößt.

Cu Rene

Hallo,

also, das ist schon eine tolle idee, aber es gibt sehr
verschieden große deutsche kennzeichen!
ich wohne zudem noch in mainz und fahre viel im
rhein-main-gebiet
herum … sehr viel. warst hier da schonmal?

Nur am Flughafen/Bahnhof als Durchreisender, ich mag nämlich keine Großstädte :smile:

hier fahren- ich schätze mal -zu 10% amerikanische autos
mit ami-kennzeichen herum. es gibt zwar auch die deutschen
ami-kennzeichen (HK,AD etc.) aber die sind weniger vertreten
als die kleinen komplett weissen mit kleiner schwarzer
schrift.

Das bringt mich auf eine weitere Idee. Die Schrifthöhe ist bestimmt genormt, allerdings noch kleiner als das Kennzeichen selbst.

in ostdeutschland, wo ich ja herkomme, wäre das noch eine sehr
gute möglichkeit, da fahren zu 99% deutsche autos mit
deutschen kennzeichen…

Wie gesagt war nur ein Gedanke (den ich schon vor Jahren hatte, dann kamen die Euro-Kennzeichen :frowning: )

Cu Rene

Wie das zukünftig …
wahrscheinlich zu lösen ist:
Durch Kombination von Positionsbestimmung via GPS in
Verbindung mit Kurzstreckensensoren bzw. bildauswertende
Verfahren und Verkehrleitsystem.
Da GPS bis auf wenige Meter auflösen kann, wäre es denkbar,
daß jeder Verkehrsteilnehmer auch gleich noch die Position
der Fahrzeuge in der Umgebung empfangen kann.
Die Vorraussetzung dazu ist, daß jedes Fahrzeug ständig seine
eigene Position an eine Verkehrsleitzentrale übermittelt.
Mit dieser Technik läßt sich dann noch viel mehr machen
als nur triviale Kollisionsvermeidung.
Gruß Uwi

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

hallo leute!

ich habe mal eine kleine frage.

zum thema wie du an eine Klasse 2 Laser kommst

  • Conrad katalog…

  • oder waide einfach eine Laserwasserwage ausem Baumarkt aus, auf meiner von OB… steht LUX Profil ****, hat nen unmögliches Gehäuse (keine rechten winkel) und projeziert nen 2 mm Leuchtfleckt auf 300 m , ob ses noch weiter schafft weiß ich nicht, der sportplatz war halt nicht größer.
    Innendrin sind : ein Schalter,3 Drähte und ein Lasermodul, 3 Mignon zellen sowie 3 Libellen damit man das teil wagerecht senkrecht oder in 45° ausrichten kann, allerdings ist das mit irgendeinem Klebstoff montiert…
    ciao norbert

dennis