Laserscanner

Laserscanner tasten Objekte in ihren Formen ab. Die abgetasteten Daten können über entsprechenden Displays als 3D-Grafiken dargestellt werden. Laserscanner werden in der Überwachung, Architektur, Natur und im Bauwesen, in der Prozess-, Eisenbahn- und Automotive-Technik eingesetzt.

Das Verfahren von Laserscannern basiert darauf, dass eine infrarote Leuchtdiode kurze Lichtimpulse aussendet. Diese Laserpulse haben eine Pulsdauer von einigen Nanosekunden (ns) und werden über rotierende Spiegel ausgesendet. Der ausgelöste Puls startet gleichzeitig mit der Aussendung des Laserpulses einen Timer, der die Dauer des hinlaufenden und reflektierten Lichtpulses misst. Trifft der Laserpuls auf ein Objekt, so wird er reflektiert und vom Laserscanner erfasst. Eine Fotodiode wandelt den reflektierten Laserpuls in ein elektrisches Signal, das den Timer stoppt. Die Zeit die zwischen der Aussendung des Laserpulses und dem Empfang des reflektierten Laserpulses liegt, wird für die Entfernungsberechnung benutzt. Die Winkelberechnung erfolgt über die Winkeldecodierung der rotierenden Spiegel.

Die Lichtlaufzeiten liegen im Nanosekundenbereich. Sie betragen beispielsweise bei einem Objekt in einer Entfernung von 25 m 84 ns für den Hin- und Rücklauf des Lichtimpulses.

Laserscanner für die Automotive-Technik arbeiten im Entfernungsbereich zwischen 30 cm und etwa 100 m. Der horizontale Überwachungswinkel beträgt ca. 240°, die Winkelauflösung liegt unter 1°. Vertikal ist der Öffnungswinkel nur einige Grad groß.

In der Automotive-Technik werden Laserscanner sowohl für die Fahrzeugerkennung eingesetzt, als auch in Fahrerassistenzsystemen wie der Adaptive Cruise Control (ACC). Bei dieser Anwendung scannen sie die Fahrumgebung ab und transformieren die erkannten Objekte und deren Geschwindigkeit in entsprechende Modelle.