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Stand der Technik
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Es
sind eine Reihe von optischen Laufzeitsensoren bekannt, die die
zu vermessende Szene mit verschiedenen Methoden abtasten. Auch Sensoren
mit Sendezeilen und Empfangszeilen sind bekannt. Diese Sensoren
sind z. B. in folgenden Schriften beschrieben:
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Die
in den Schriften beschriebenen Anordnungen sind nicht geeignet große Winkelbereiche
mit hohen Geschwindigkeiten abzutasten.
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Außerdem sind
diese Systeme relativ aufwändig
für die
Abtastung einer großen
Fläche
der Szene im nahen Abstand.
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Eine
Realisierung in kleiner Bauform ist sehr schwierig.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es mit einem optischen Laufzeitsystem einen großen Winkelbereich sowohl
azimutal als auch in der Elevation abzutasten und dabei mit möglichst
geringem Bauteileaufwand ein Entfernungsbild mit hoher Auflösung zu
erzeugen. Für
einen guten Signal-Rauschabstand soll die Leistungsdichte an den
zu vermessenden Objekten möglichst
hoch sein.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der
1 bis
9 beschrieben.
Entsprechend
1 werden 2 Einheiten
110 und
102 mit
einem Motor
101 über
seine Achsen
101a und
101b angetrieben. Als Sender
wird eine Laserdiode
105 verwendet, die über eine
einlagige Induktionsspule
104 gemäß der Schrift
DE 10 2006 045 799.4 zur Erzeugung
kurzer Lichtimpulse angesteuert wird. Der emittierte Lichtimpuls wird über die
Optik
106 fokussiert und auf den Umlenkspiegel
107 geleitet
und von dort auf die zu vermessende Szene abgebildet. Die Strahlenführung ist mit
117 gekennzeichnet.
Der Spiegel
107 ist über
z. B. Torsionsbänder
107a und
107b mit
den Befestigungen
107c und
107d mit dem Rotor
102 federnd verbunden.
Der Spiegel
107 besteht im einfachsten Fall aus ferromagnetischem
Material und ist auf einer Seite poliert oder wird mit z. B. Aluminium
oder Gold bedampft, dessen Oberfläche poliert ist. Während der
gesamte Rotor mit den Teilen
102 und
110 die Szene
im Azimut abtastet, wird der Spiegel
107 über eine
Anordnung aus dem ferromagnetischem Körper
108, dem Permanentmagneten
109 und
durch Einspeisung eines Stromes in die Spule
116 um einen Winkel
118 geschwenkt.
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Zur
besseren magnetischen Ankopplung dreht sich z. B. der ferromagnetische
Körper 108 zusammen
mit dem Permanentmagneten 109 mit dem Rotorteil 102 mit
während
die Spule 116 steht.
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Durch
diese Maßnahme
kann durch die Wahl der Schwenkfrequenz entsprechend 2 die
zu vermessende Szene z. B. azimutal über volle 360° und in der
Elevation je nach Schwingfrequenz 203 und Auslenkung der
Strahlführung 204 durch
den Spiegel 107 mit einem Winkel 206 abgetastet
werden. Die Auslenkung der Strahlführung 204 erfolgt mit
dem doppelten Winkel der Spiegelauslenkung 118. Die einzelnen
Laserabbildungen können
z. B. entsprechend 202 gewählt werden. Der Empfänger besteht
aus der Empfangsoptik 111, dem Spiegel 112 der
die Eingangsleistung über
die Strahlführung 119 über ein
Filter 113 und die Schlitzblende 114 auf den Detektor 115 leitet.
Die Mitlaufblende 114 muss so gestaltet sein, dass alle
Laserabbildungen im Amplitudenbereich 206 gemäß 2 innerhalb
des Schlitzes 114a sind und von da aus zum Detektor 115 gelangen.
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Gemäß 2 kann
das Abtastschema auch so ausgeführt
werden, dass der Laser entsprechend 206 etwa so breit wie
die Periode 203 abgebildet wird und die Abstände der
Laserabbildungen in Elevation z. B. 207 betragen. Damit
die zu vermessende Fläche
vollständig
abgetastet wird, kann bei Abfall oder Anstieg der Abstand einmalig
auf z. B. die Hälfte
von 207 reduziert werden. Damit werden die Abtastungen ineinander
verzahnt. Bei der Ausführung
des Sensors gemäß 1 muss
die Blende 114 einen Durchlass von 206 × 204a haben,
damit sich eine Blendenöffnung 114b ergibt.
Wird wie z. B. in 5 gezeigt sowohl der Sendestrahlgang
als auch der Empfangsstrahlgang geschwenkt, ist in der mitlaufenden
Blende nur die Abbildung des Lasers gegeben aus 206 und 209 als
Blendenöffnung
zu berücksichtigen.
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Wird
das System für
die azimutale Abtastung nur für
einen Winkel < 360° verwendet,
kann mittels einer CCD-Zeile 120 gemäß 1 die Auslenkung des
Spiegels 107 in dem Winkelbereich der nicht auf die Szene
abgebildet wird, kontrolliert oder geregelt werden.
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Weitere
Ausführungen
insbesondere des Sendeteils 102 sind in 3 dargestellt.
Hierbei wird über
die stehende Spule 304 eine Spannung entsprechender Amplitude
und Frequenz in die Spule 302 induziert. Dabei können die
Spulen über
Luft oder entsprechenden Ferritkörper
gekoppelt sein. Die Spule 302 kann sehr eng mit dem ferromagnetischem
Körper 303 gekoppelt
sein, der über
die magnetische Vorspannung des Magneten 305 den ferroelektrischen
Spiegel 306 in den Winkelbereich 118 zur Auslenkung
anregt. Durch diese Maßnahme
wird die Auslenkung mit geringerer Energie als in 1 beschrieben
bewerkstelligt. Der Magnet 305 kann auch direkt auf den
Spiegel in der Position 305a als mitumlaufendes Teil wirken.
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Durch
die in diesem System berührungslos übertragene
Spannung können
auch andere Ablenkverfahren gemäß 3 zur
Auslenkung eines Umlenkspiegels 107 angewandt werden. So
wie z. B. durch das Anlegen einer Spannung über die Elektrode 309 und 310 an
einen Biegeschwinger 307 aus Piezomaterial dessen Unterseite
zugleich als Spiegel 307a ausgebildet ist. Der Strahlengang 117 des
Senders 105 mit der Optik 106 wird durch die Winkeländerung 118 des
Spiegels 307a abgelenkt. Der Biegeschwinger ist im Rotor 102 über die
Halterung 308 befestigt. Ebenso kann z. B. ein mikromechanisch gefertigter
Spiegel 107m Verwendung finden. Der Spiegel 312 ist
hierbei durch die Aufhängungen 312a und 312b am
Halbleitersubstrat 311 federnd befestigt. Durch die Elektroden 313 und 314,
die auf der Unterseite flächenhaft ausgebildet
sind, kann durch eine Spannung der Wicklung 302 die Auslenkung
des Spiegels dadurch erfolgen, dass am Spiegel 312 über den
Anschluss 315 und die Flächenelektroden 313 und 314 ein
entsprechendes elektrisches Feld angelegt wird. Durch die Kraft
des elektrischen Feldes wird der Spiegel 107m bewegt.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
ist in 4 gezeigt.
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Das
vom Motor 101 angetriebene Sendeteil 102 trägt die Schleife 104 für die Impulsübertragung an
die Laserdiode 105. Die Laserdiode 105 wird über die
Optik 401 auf die Szene abgebildet. Der Halter 402 der
Optik 401 ist über
eine ferromagnetische Feder 403 durch die Halterung 404 am
Sendeteil 102 befestigt. Durch einen entsprechenden Wechsel- oder
Gleichstrom durch die Spule 116 wird über den Eisenzylinder 405 und
den Permanentmagneten 109 die Feder 403 angezogen
oder abgestoßen.
Damit wird die Linse 401 im Winkelbereich 406 bewegt
und somit der Strahlengang 117 abgelenkt und damit die Szene
in Elevation abgetastet. Der Empfangsteil 110 wird ebenfalls
vom Motor 101 angetrieben. Der Rückgestreute Lichtimpuls wird über die
Sammellinse 410, über
den Spiegel 112 auf die Sammellinse 418, durch
eine Öffnung 409a in
der Feder 409 und über das
Filter 115a auf die Empfangsdiode 115 abgebildet.
Diese Empfangsoptik 408 wird in gleicher Weise wie die
Sendeoptik 401 durch einen Stromfluss in der Spule 415 über den
Eisenhohlzylinder 413 und dem Permanentmagnet 414 mit
Bohrung um den Winkel 411 bewegt. Die Befestigung der Feder 409 am
Sendeteil 110 erfolgt mit dem Halter 416. Damit
können folgende
Ergebnisse erzielt werden:
Die optische Achse des Senders mit
dem Strahlengang 117 und die optische Achse des Empfängers mit
dem Strahlengang 410 können
durch die Optimierung des Empfangssignals in der Verarbeitungslogik optimal
aufeinander abgestimmt werden, so dass unabhängig von der zu messenden Entfernung
und der jeweiligen Abbildung von Laser- und Empfangsdiode immer
eine genaue Justage der Strahlengänge erzielt wird. Bei der Fertigung
ist nur die Sendeeinheit 102 mit der Empfangseinheit 110 im
Azimutwinkel zu justieren, während
die Justage im Elevationswinkel jeweils automatisch erfolgen kann.
Damit sowohl die Bohrung 409a im Magnet 414, im
Eisenkörper 413 und
in der Feder 409 sehr klein ausgeführt werden kann, wird nach
dem Spiegel 112 die Sammellinse 418 eingeführt, so
dass aus dem divergenten Strahlengang 419 ein nahezu paralleler
Strahlengang 420 erzeugt wird. Diese Maßnahme verbessert auch die Durchlasskurve
des Bandpassfilters 115a vor der Empfangsdiode 115.
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Wird
auf der Senderseite anstatt der mitlaufenden Laserdiode ein z. B.
durch einen Halbleiterlaser gepumpter Festkörperlaser 421 verwendet,
so kann der Eisenkörper 405a mit
einer Bohrung und der Permanentmagnet 109a mit einer Bohrung
versehen werden. Da der Ausgangsstrahl 423 des Festkörperlasers 421 bereits
gebündelt
ist, ist auf der Feder 403a hinter ihrer Bohrung 403b nur
ein Spiegel 422 für
die Auslenkung anzubringen.
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Eine
weitere Ausführungsform
ist in 5 gezeigt. Der komplette Optikträger 518 wird
durch den Motor (bestehend aus den Magnetpolen 508 und 509 und
seinen stehenden Wicklungen 507) in Rotation versetzt.
Die Lagerung des Optikträgers
wird z. B. mit den Kugellagern 501 und 502 bewerkstelligt.
In den Optikträger 518 wird über die
stehende Primärwicklung 511 und
die Sekundärwicklung 510 durch Kopplung
oder über
Luft oder einen Ferritkörper 510a ein
Wechselstrom für
die Spiegelsteuerung eingebracht.
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Der
doppelseitig verspiegelte Spiegel 107 wird mit diesem Wechselstrom
z. B. über
die Wicklungen 506 des Magnetjochteils 505 und
den Permanentmagneten 505a mit dem Schwenkwinkel 118 ausgelenkt.
Die Spulen 506 für
die Auslenkung des Spiegels 107 können auch gemäß 5 auf
einen ferromagnetischen Joch 505b das z. B. aus Trafoblechen
besteht, aufgebracht sein. In diesem Fall muss der Spiegel 107 entweder
magnetisiert sein z. B. mit seinem Südpol 516 und einem
Nordpol 517 oder der Spiegel trägt einen entsprechenden Magneten.
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Auf
die Unterseite des Spiegels wird der Ausgangstrahl 513 einer
Laserdiode 105 mit ihrer Sendelinse 105a projiziert.
Dieser Strahl wird vom Spiegel ausgelenkt und trifft auf die Umlenkspiegel 503 und 504 und
wird über
den Strahlengang 513 auf die Szene abgebildet. Um den Abstand 514 versetzt,
gelangt der ankommende von Objekten reflektierte Lichtimpuls auf
die Oberseite des Spiegels 107. Der Lichtimpuls wird über die
Empfangsoptik 515 z. B. über eine Blende 113 und
ein Bandpassfilter 114 auf die Empfangsdiode 115 geleitet.
Die Umlenkung des Sendestrahls 513 über zwei weitere Spiegel 503 und 504 erfolgt
deshalb, weil der Sendestrahl relativ eng gebündelt werden kann und die Ablenkung
der Senderstrahlführung
und die der Empfängerstrahlführung dann
mit dem gleichem Spiegel erfolgen kann. Der Abstand 514 zwischen
Empfangsoptik und Sendeoptik dient zur Vermeidung von Rückstreuungen
aus dem Nahbereich.
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Auch
in diesem Fall kann auf der Sendeseite die Laserdiode 105 mit
ihrer Sendeoptik 105a durch einen Festkörperlaser 421 wie
in 4 gezeigt ersetzt werden.
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Ein
Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensors ist in 6 gezeigt.
Die Laserdiode 105 wird über den Übertrager aus den beiden Schleifen 602 und 104 durch
den Pulsformer 603 angesteuert. Zum Schutz der Laserdiode 105 gegen
Rückströme aus der
Streuinduktivität
der Spulen 104 und 602 ist eine Reversdiode 601 parallelgeschaltet.
Der Pulsformer 603 wird von der Signalauswertungselektronik 607 über die
Schnittstelle 605 angesteuert. Das Empfangssignal kommt über die
Empfangsdiode 115 auf den Vorverstärker 604 und von dort
auf die Signalauswertung 607. Die Motorsteuerung 608 steuert den
Scanmotor 101 über
die Anschlüsse 609 und empfängt ein
Bezugssignal für
die Winkellage aus dem Motor über
die Sensorleitung 616. Die Spiegel- bzw. Federsteuerung 611 steuert über die
Treiberstufe 617 die Schwenkaktoren wie die Spule 116 gemäß 1 den
Piezobiegeschwinger 307 oder die Elektroden 313 und 314 gemäß 3 des
elektrostatischen Schwenkspiegels sowie die Spule 415 gemäß 4 an.
Die Schwenksteuerung 611 ist auch über die Schnittstelle 616 mit
dem Zeilensensor 120 verbunden und kann somit bei der Motorwinkellage,
die von der Szene abgewendet ist, die Lage des Strahles und die
Auslenkung in Amplitude und Frequenz detektieren und regeln.
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Die
Signalauswertung 607, die Motorsteuerung 608 und
die Schwenksteuerung 611 sind über den Bus 612 sowohl
miteinander als auch mit den Schnittstellenbaustein 613 verbunden. Über diese Schnittstelle
kann der Schwenkwinkel und die Schwenkamplitude auch durch Rückstreuungen
an der Straßenoberfläche oder
an Verkehrsteilnehmern kontrolliert und auch eingestellt oder nachgesteuert werden.
Der Baustein 613 versorgt alle Komponenten über die
Anschlüsse 613 mit
den notwendigen Versorgungsspannungen. Seine eigene Stromversorgung
erfolgt über
die Leitungen 614. Die Schnittstellen zum Gesamtsystem
Fahrzeug oder Flugobjekt erfolgen über den Bus 615 z.
B. CAN.
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Ein
Blockschaltbild für
die mechanisch-optische Anordnung gemäß 5 ist in 7 dargestellt.
Hier sind alle Bauteile für
Sender und Empfänger
statisch außerhalb
des Rotors angeordnet. Der Pulsformer 701 steuert die Laserdiode 105 oder
auch einen Festkörperlaser 421 gemäß 4 an.
Die Steuerimpulse kommen aus der Signalauswertung 607,
die das empfangene Signal über
die Empfangsdiode 115, den Vorverstärker 604 über die
Schnittstelle 606 erhält.
Die Motorsteuerung 703 steuert den Motor über die
Wicklungen 507 an und erhält dessen Winkellage z. B. über einen
Hallgenerator 702. Die Spiegelsteuerung 704 steuert über die
Wicklungen 511 und 512 die Spulen 506 an,
die den Spiegel 107 zum Auslenken oder zum Schwingen bringen.
Die Auslenkung kann hierbei wie bei 6 beschrieben über die
Schnittstelle 616 vom Zeilensensor 120 abgeleitet
und gesteuert werden, oder durch Abschalten des Steuerstroms an
der Wicklung 511 und Detektion des durch das mechanische
Weiterschwingen des Spiegels über
die Spule 506 induzierte Spannungssignals, das über die
Transformatoranordnung 511 und 512 in die Spiegelsteuerung 704 übertragen wird.
Die Spiegelsteuerung kann auch bei diesem Verfahren über die
Auswertung der Signale der angemessenen Objekte direkt oder kombiniert
mit einem der vorher beschriebenen Verfahren erfolgen.
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Alle
Bausteine wie Signalauswertung 607, Motorsteuerung 703 und
Spiegelsteuerung 704 sind über den Bus 612 untereinander
und mit den Stromversorgungs- und Schnittstellenbaustein 613 verbunden,
dessen Funktion in 6 bereits beschrieben ist. Am
Bus 612 kann auch ein Kamerasystem bestehend aus Objektiv 705,
Aufnahmechip 706 und Bildverarbeitung 707 angeschlossen
sein. Wird das Kamerasystem für
Ausweichmanöver,
Unfallvermeidung oder Precrash- oder Pretriggerfunktionen verwendet,
so kann mit dem gezeigten Gesamtsystem bei einem Objekt oder Teilen
davon durch Ansteuerung des Motors und des Spiegels an einer errechneten
oder gewünschten
Stelle die genaue Entfernung angezeigt werden. Dies kann erfindungsgemäß durch
das periodische Scannen geschehen oder durch gezielte Ansteuerung
des Rotationsmotors 101 oder 507 und durch die
Ansteuerung des Spiegels 107. Dadurch dass der Takt und
die elektronische Verschlusszeitsteuerung so gewählt wird, dass der Laserimpuls
im Kamerabild erscheint und damit einerseits kontrolliert werden
kann, andererseits gezielt im Bild gesteuert wird, kann dadurch
die Kontrolle über
alle Funktionen des Gesamtsystems erfolgen. So z. B. auch die Steuerung
der Amplitude und Null-Lage.
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Da
auch häufig
Kameras bei der gewünschten
Auflösung
und Pixelzahl nur einen kleinen Bildwinkel aufweisen, kann entsprechend 7a bei
einem der scannenenden Sensoren über
den Bus 612 die Kamera bestehend aus Optik 705,
Aufnahmechip 706 und Bildverarbeitung 707 über eine
Motorsteuerung 710 durch je einen Motor 708 für Azimut
und 709 für
Elevation einem vom Sensorsystem erkannten z. B. sehr nahem oder
auf Kollisionskurs befindlichen Objekt nachgeführt werden. Die Kamera kann auch
nach signifikanten Kanten oder Abgrenzungen von Objekten nachgeführt werden.
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Eine
weitere Ausführung
der Erfindung ist in 8 dargestellt. Hierbei wird über den
Motor mit seinen Wicklungen 822, die Sendeeinheit 801 angetrieben.
Diese enthält
die Laserdiode 105, die über die Optik 803 auf
die Szene abgebildet wird.
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Die
Optik 803 ist an einer mit den Magnetpolen 802a und 802b magnetisierten
Scheibe 802 befestigt, die über die Feder 802c an
der Sendeeinheit 801 befestigt ist. Die Optik 803 wird über die
Spule 811 im Schalenkern 810 so bewegt, dass eine
Abtastung der Szene in Elevation erfolgt. Die Sendeeinheit ist mit
der Achse 817 im Lager 818 gelagert. Die Empfangseinheit 806 empfängt das
rückgestreute
Signal über
die Optik 805, die mit der gleichen Konstruktion für das Schwenken
der Empfangsoptik wie die Sendeoptik versehen ist.
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Die
Empfangseinheit 806 besteht aus einer magnetisierten Scheibe 804 mit
den Magnetpolen 804a und 804b und der Spule 813 mit
dem Schalenkern 814 und der Feder 804c.
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Die
Empfangseinheit ist im Lager 820 mit der Hohlachse 819 gelagert.
Die Empfangsleistung gelangt von der Optik 805 auf den
mitlaufenden, zur Drehachse um 45° geschwenkten
Spiegel 112 und von dort durch die Hohlachse 819 auf
die Empfangsdiode 115. Die Scheiben 802 und 804 sind
so magnetisiert, dass sie einen Magnetpol in der Mitte 802b und 804b und
den anderen Ringförmig
an der Peripherie 802a und 804a aufweisen. Zur
Synchronisation der Drehbewegung zwischen Sendeeinheit 801 und
Empfangseinheit 806 sind beide im einfachsten Fall über z. B.
einen Zahnriemen 807 verbunden, der auf entsprechenden
Zahnrädern 808 und 809 läuft. Die
Empfangseinheit kann aber auch einen eigenen Motor mit den Wicklungen 824 aufweisen
wobei der Zahnriemen 807 mit den Zahnrädern 808 und 809 entfällt. Beide
Motore sind so gestaltet, dass im jeweiligen Rotor entsprechende
Permanentmagnetpole angeordnet sind.
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Im
Fall der Verwendung zweier Motoren ist sowohl für die Sendeeinheit 801 als
auch für
die Empfangseinheit 806 nur ein korrekter Einbau der Dioden
zur Fokussierung notwendig. Die übrigen
Justierungen können
sowohl in der Serienfertigung als auch im Betrieb über die
Steuereinheiten gemäß 6 und 7 automatisch
eingestellt werden. Im System nach 8 ist auch
ein Kamerasystem 823 mit untergebracht, das entweder zusätzliche
Informationen aufnimmt oder nach Bildauswertung wie anhand 7 beschrieben,
die Entfernungsmessung und den Ort der Messung steuert. Das in 8 gezeigte
System ist für
den Einbau z. B. hinter der Windschutzscheibe oder auf dem Armaturenbrett
geeignet. Außerdem
lässt es
sich sehr einfach fertigen, da alle elektronischen Komponenten auf
der Platine 815 untergebracht werden können wenn man die Motore 822 und 824 koaxial
mit den Schalenkernen 811 und 813 anordnet und
die federnden Systeme nach unten legt. Lediglich die ferromagnetische
Scheibe 804 des Empfängers
und der Schalenkern 814 des Empfängers müssen eine Bohrung enthalten,
damit das Lichtsignal zur Empfangsdiode gelangen kann.
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Für sehr preisgünstige Systeme
kann eine Anordnung nach 9 verwendet werden. Das System
besteht aus zwei ferromagnetischen Scheiben 904 und 905 die
an ihrem Umfang mit Zähnen 908 versehen
sind. Magnetisch angekoppelt sind Magnete 907 mit ihren
Polen 907a und 907b, die jeweils Polschuhe 906 und 909 auf
beiden Seiten tragen. Mindestens zwei solcher Magnete 906a und 906b sind
am Rand der Scheiben 904 und 905 so angeordnet,
dass einer der Magnete auf einem Zahn 908 steht und der
andere zwischen zwei solcher Zähne. Außerdem sind
die Magnete 906a und 906b so angeordnet, dass
einer den Nordpol oben hat und der andere unten oder umgekehrt.
An der Scheibe 904 ist die Feder 901 über den
Halter 903 befestigt. An dieser Feder ist ein weiter Magnet 902 angebracht
mit seinen magnetischen Polen 902a und 902b zugleich ist
dort die Sendelinse 803 befestigt. Diese erhält den Lichtimpuls
aus der Laserdiode 105 durch eine Bohrung 904a über dem
Spiegel 910 der mit dem Halter 911 an der Scheibe 904 befestigt
ist. Die Scheiben 904 und 905 sind ohne magnetischen
Schluss starr miteinander verbunden. Wird über die Achse 101a das
System zum azimutalen Scannen in Rotation versetzt, werden die Scheiben 904 und 905 alternierend
magnetisch polarisiert. Dadurch wird der Magnet 902 je
nach Pollage nach oben oder nach unten ausgelenkt und die Strahlführung 912 wird
um den Winkel 118 ausgelenkt. Damit wird automatisch bei Azimutscan
auch ein Elevationsscan bewerkstelligt, der mit der Motordrehzahl über die
Anordnung der Zähne 908 synchronisiert
ist. Die Auslenkung der Linsen 803 kann mit elastischen
Anschlägen 912 begrenzt
werden. Die Anordnung gemäß 9 kann
für alle
vorher beschriebenen Systeme für
Sender und Empfänger
und auch für
das Einspiegelsystem gemäß 5 Anwendung
finden.
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Ein
weiteres einfaches System ist in 10 beschrieben.
Zwei ferromagnetische Ringe 1001 und 1003 werden
mittels einem oder mehreren Magneten 1004 mit ihren Polen 1004a und 1004b magnetisiert.
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Beide
Ringe 1001 und 1003 tragen im Inneren Zähne 1002.
Der über
die Achse 101a angetriebene Rotor 1005 aus nichtmagnetischen
Material trägt
mindestens eine Induktionsspule 1006, die über die
Polschuhe 1006a und 1006b und das Joch 1006 an
die Zähne 1002 der
Ringe 1001 und 1003 angekoppelt ist. Besser ist
die Anordnung zwei solcher Spulen 2006 und 2007,
die elektrisch untereinander in Serie geschaltet sind und eine davon
den halben Winkel des Zahnmoduls versetzt ist. Beim Rotieren des
Rotors 1005 wird eine Spannung als Funktion der Drehzahl
und der Anzahl der Zähne
in die Spule induziert. Diese Spannung kann, wie in 5 beschrieben,
so benutzt werden, dass der Spiegel 107 über das
Magentjoch 506 geschwenkt wird. Damit wird die Strahlführung 117 des
Lasers 105, der über seine
Sendelinse 106 auf den Spiegel 107 abgebildet wird,
um den Winkel 118 geschwenkt. Diese Maßnahme kann für alle beschrieben
Ausführungen
mit einem oder zwei Spiegelsystemen verwendet werden. Mit der induzierten
Spannung können
auch piezoelektrisch oder elektrostatisch angetriebene Spiegel verwendet
werden.