Laser Range Finder

Abstände präzise ermitteln

Wer kennt sie nicht, die akustischen Entfernungsmesser? Eingebaut in die Stoßstangen vieler Stadtfahrzeuge unterstützen sie den gestressten Kraftfahrer beim Vermeiden teurer und peinlicher Parkunfälle. Basierend auf Ultraschallsendern und -empfängern sind diese Sensoren recht günstig zu bekommen. Mit dem Ping-Sensor (Artikel-Code: PX28015) bieten wir einen Vertreter dieser piezoakustischen Abstandsmelder an. Prinzipbedingt unterliegen diese Sensoren jedoch einer recht hohen Messungenauigkeit: Die Ausbreitung des Schalls und seine Geschwindigkeit hängt in großem Maße von den Umgebungsbedingungen ab. So beeinflussen u.a. Windgeschwindigkeit, Luftfeuchte oder Temperatur das Messergebnis. Ein mit dem Laser Range Finder ausgestattetes System hingegen kann im Winter wie Sommer und zu jedem Wetter eingesetzt werden - limitierend würde einzig dichter Nebel wirken, dafür arbeitet es sogar im Vakuum tadellos.

Entfernungsberechnung mit Laserpunkt und Kamera

Das Gerät basiert auf der optischen Erfassung der Entfernung. Erstaunlich dabei ist die Art der Messung: statt - wie bei Lasermessgeräten üblich - über die Laufzeit des Lichtes bis zum Objekt und zurück auf die Entfernung zu schließen, basiert der Algorithmus im Laser Range Finder auf Triangulation. Eine Kamera nimmt zwei Fotos vom Objekt auf - eines mit eingeschaltetem Laserlicht, ein weiteres ohne. Aus der Differenz der beiden Bilder erkennt der Laser Range Finder die Position und die Größe des Laserpunktes. Nun wird daraus auf die Entfernung bis zum Objekt geschlossen und die Angabe, millimetergenau, über die serielle Schnitstelle (5V-TTL-Pegel) ausgegeben.

Software und Beispiele

Mit den oben verlinkten Beispielprogrammen für die Basic Stamp 2 oder den Propeller gelingt die Einbindung in das eigene Projekt in kurzer Zeit.

Eine zusätzlich verfügbare (kostenfreie) Software ermöglicht einen näheren Einblick in die Rohdaten der Kamera und die Berechnung der Entfernung. Sogar Schnappschüsse in Graustufen lassen sich damit anfertigen! Aufgrund der optischen Auswertung funktioniert die Entfernungsmessung am besten bei gleichbleibendem Umgebungslicht und nicht-weißen, wenig spiegelnden Objekten.

Technische Daten

• Baugruppe zur Bestimmung von Entfernungen
• Fertig aufgebaut, Firmware vorinstalliert
• Laser Klasse IIIa (3mW Leistungsaufnahme, 635nm Lichtwellenlänge)
• Messbare Entfernung: 15-122cm
• Messfehler kleiner als 5% (3% typisch)
• max. Frequenz: 1 Messung je Sekunde
• Interface: serielle ASCII-Kommunikation via 5V-TTL-Pegel
• Stromversorgung: 5V DC, 150mA
• Abmessungen: ca. 100mm x 40mm x 17mm

Warnhinweis

Der Laseremitter auf dem Modul hat in etwa die Leistung eines hochwertigen Laserpointers. Daher ist beim Einsatz des Laser Range Finders stets zu beachten: Nicht direkt in den Laserstrahl blicken! Gefahr von Netzhautschäden!