DE10244640A1 - Optoelektronische Erfassungseinrichtung - Google Patents
Optoelektronische Erfassungseinrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE10244640A1 DE10244640A1 DE10244640A DE10244640A DE10244640A1 DE 10244640 A1 DE10244640 A1 DE 10244640A1 DE 10244640 A DE10244640 A DE 10244640A DE 10244640 A DE10244640 A DE 10244640A DE 10244640 A1 DE10244640 A1 DE 10244640A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- module
- deflection
- sensor module
- detection device
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
- G01S7/4815—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple transmitters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
- G01S7/4813—Housing arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Erfassungseinrichtung, insbesondere einen Laserscanner, mit wenigstens einem Sender zur Aussendung bevorzugt gepulster elektromagnetischer Strahlung, zumindest einem dem Sender zugeordneten Empfänger und wenigstens einer zu einer Bewegung relativ zum Sender und zum Empfänger antreibbaren Ablenkeinrichtung, mit der von dem Sender ausgesandte Strahlung in einen Überwachungsbereich und aus dem Überwachungsbereich reflektierte Strahlung auf den Empfänger lenkbar ist, wobei die Erfassungseinrichtung in Modulbauweise ausgeführt ist, wobei zumindest die Ablenkeinrichtung sowie eine Antriebseinheit für die Ablenkeinrichtung zu einem Ablenkmodul und wenigstens der Sender, der Empfänger, eine Auswerteeinheit für die empfangene Strahlung sowie eine zentrale, auch für die Antriebseinheit des Ablenkmoduls vorgesehene Versorgungseinheit zu einem Sensormodul zusammengefasst sind, und wobei das Anlenkmodul und das Sensormodul als getrennt und unabhängig voneinander handhabbare Funktionseinheiten ausgebildet sind, die zur Bildung der Erfassungseinrichtung miteinander koppelbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Erfassungseinrichtung, insbesondere einen Laserscanner, mit wenigstens einem Sender zur Aussendung bevorzugt gepulster elektromagnetischer Strahlung, zumindest einem dem Sender zugeordneten Empfänger und wenigstens einer zu einer Bewegung relativ zum Sender und zum Empfänger antreibbaren Ablenkeinrichtung, mit der von dem Sender ausgesandte Strahlung in einen Überwachungsbereich und aus dem Überwachungsbereich reflektierte Strahlung auf den Empfänger lenkbar ist.
- Derartige Erfassungseinrichtungen sind grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise an Fahrzeugen angebracht, um während der Fahrt die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine optoelektronische Erfassungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei zuverlässiger Funktionsweise einen möglichst einfachen Aufbau aufweist und möglichst einfach handhabbar ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass die Erfassungseinrichtung in Modulbauweise ausgeführt ist, wobei zumindest die Ablenkeinrichtung sowie eine Antriebseinheit für die Ablenkeinrichtung zu einem Ablenkmodul und wenigstens der Sender, der Empfänger, eine Auswerteeinheit für die empfangene Strahlung sowie eine zentrale, auch für die Antriebseinheit des Ablenkmoduls vorgesehene Versorgungseinheit zu einem Sensormodul zusammengefasst sind, und dass das Ablenkmodul und das Sensormodul als getrennt und unabhängig voneinander handhabbare Funktionseinheiten ausgebildet sind, die zur Bildung der Erfassungseinrichtung miteinander koppelbar sind.
- Die erfindungsgemäße Modulbauweise der im Folgenden auch einfach als Scanner bezeichneten Erfassungseinrichtung ermöglicht eine besonders einfache Handhabung sowohl bei der Herstellung und dem Zusammenbau als auch bei der insbesondere das Justieren der Komponenten und das Testen der einzelnen Modulfunktionen umfassenden Betriebsvorbereitung des Scanners. Von besonderem Vorteil ist, dass das Ablenkmodul und das Sensormodul bis zur endgültigen Montage an einem mit dem Scanner auszurüstenden Gegenstand vollkommen getrennt und unabhängig voneinander insbesondere zu Montage-, Justier- und Testzwecken gehandhabt werden können. Hierdurch wird ein einfaches und effizientes Handling der Erfassungseinrichtung ermöglicht.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
- So ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Ablenkmodul und das Sensormodul jeweils derart ausgebildet sind, dass sie im getrennten Zustand jeweils unabhängig voneinander funktionsfähig sind. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, für das Ablenkmodul und das Sensormodul getrennte und voneinander unabhängige Test- und/oder Prüfprozeduren vorzuse hen. Für die Antriebseinheit des Ablenkmoduls braucht als Ersatz für die im Sensormodul angeordnete Versorgungseinheit lediglich eine zusätzliche Stromversorgung an das Ablenkmodul angeschlossen zu werden. Was die Funktionsfähigkeit der Module im Hinblick auf deren Zusammenspiel anbetrifft, so kann aufgrund der erfindungsgemäßen Modulbauweise während der im getrennten Zustand stattfindenden Test- und Prüfphase das jeweils andere Modul durch einen entsprechend ausgelegten Testaufbau simuliert werden. Da zur Bildung der kompletten, einsatzfähigen Erfassungseinrichtung die beiden Module lediglich noch miteinander gekoppelt zu werden brauchen, ist nach dem Herstellen der Verbindung der beiden jeweils für sich bereits fertig justierten und getesteten Module die Funktionsfähigkeit der Erfassungseinrichtung insgesamt automatisch sichergestellt, da durch die Art und Weise der Kopplung der beiden Module eine korrekte Relativausrichtung mit hoher Genauigkeit sichergestellt werden kann.
- Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass im gekoppelten Zustand der Ausbreitungsweg der Strahlung zwischen der Ablenkeinrichtung des Ablenkmoduls einerseits und dem Sender und dem Empfänger des Sensormoduls andererseits geradlinig verläuft. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauweise mit einer minimalen Anzahl von Komponenten ermöglicht.
- Die Kopplung zwischen dem Ablenkmodul und dem Sensormodul erfolgt vorzugsweise durch Verschrauben. Hierdurch lässt sich eine mechanisch stabile und genaue sowie gut abdichtbare Modulverbindung erzielen.
- Alternativ ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, eine Zwischenstruktur vorzusehen, über welche das Ablenkmodul und das Sensormodul derart miteinander koppelbar sind, dass der Ausbreitungsweg der Strahlung zwischen der Ablenkeinrichtung des Ablenkmoduls einerseits und dem Sender und dem Empfänger des Sensormoduls andererseits über wenigstens eine zusätzliche Umlenkeinrichtung verläuft. Die Umlenkeinrichtung kann in die Zwischenstruktur integriert sein.
- Durch eine derartige abgesetzte Anordnung von Ablenkmodul und Sensormodul können insbesondere unterschiedliche Einbaulagen des Ablenkmoduls bei gleicher Orientierung des Sensormoduls realisiert werden. Dies erhöht die Einbaumöglichkeiten und die Flexibilität bei der Montage des erfindungsgemäßen Scanners an dem jeweiligen Gegenstand. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Scanner hierdurch an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten optimal angepasst werden.
- In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im gekoppelten Zustand das Ablenkmodul und das Sensormodul über eine Tragstruktur der Erfassungseinrichtung miteinander verbunden. Diese Tragstruktur ist bevorzugt derart ausgebildet, dass zum einen die übrigen Komponenten beider Module direkt oder indirekt an der Tragstruktur befestigt sind und von dieser gehalten werden, und dass zum anderen die Tragstruktur als eine zentrale Bezugskomponente zur Ausrichtung der übrigen Komponenten beider Module dient.
- Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Tragstruktur als gemeinsamer Verschlussdeckel für das Ablenkmodul und das Sensormodul ausgebildet und bevorzugt zumindest bereichsweise plattenförmig ausgebildet ist.
- Vorzugsweise ist die Tragstruktur eine Komponente des Sensormoduls, wobei eine insbesondere in Form wenigstens einer Linse vorgesehene Sende- und/oder Empfangsoptik des Sensormoduls an der Tragstruktur gehalten ist.
- In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen das Ablenkmodul und das Sensormodul jeweils ein an zumindest einer Seite offenes Gehäuse, wobei das Ablenkmodul und das Sensormodul im gekoppelten Zustand mit ihren offenen Gehäuseseiten einander zugewandt angeordnet sind. Dieses Konzept ermöglicht eine besonders vorteilhafte Bauweise, bei der einfach durch Abnehmen der Gehäuse oder zumindest eines Teils davon die Komponenten des jeweiligen Moduls z.B. zu Reparatur-, Wartungs-, Justage- oder Austauschzwecken zugänglich sind, ohne dass hierzu eine weitgehende Demontage des Scanners erforderlich ist.
- Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn ein Gehäuse des Ablenkmoduls und/oder des Sensormoduls eine abnehmbare Abdeckkappe umfasst, wobei im gekoppelten Zustand von Ablenkmodul und Sensormodul durch Abnehmen der Abdeckkappe unter Aufrechterhaltung des gekoppelten Zustandes die Komponenten des betreffenden Moduls zugänglich sind.
- Ein Gehäuse des Ablenkmoduls und/oder des Sensormoduls kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Betriebs zumindest teilweise von einem Strukturelement eines mit der Erfassungseinrichtung ausgerüsteten Gegenstandes gebildet sein. Bei Fahrzeuganwendungen kann dieses Strukturelement beispielsweise ein Bestandteil eines Scheinwerfergehäuses oder eines äußeren Verkleidungsbauteils eines Kraftfahrzeuges sein. Hierdurch kann eine optimale Integration des erfindungsgemäßen Scanners in das Fahrzeug realisiert werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 in einer Seitenansicht schematisch den Aufbau eines Laserscanners gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und -
2 schematisch eine perspektivische Ansicht einiger Komponenten eines erfindungsgemäßen Laserscanners. - Die als Laserscanner ausgebildete erfindungsgemäße optoelektronische Erfassungseinrichtung ist gemäß
1 in Modulbauweise ausgeführt. - Der Scanner umfasst ein oberes Ablenkmodul
23 mit einer einen geneigt angeordneten Spiegel47 umfassenden Ablenkeinrichtung17 , mit einer als flacher Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit21 zum Drehen des Spiegels47 um eine Drehachse49 sowie mit einer Winkelmesseinrichtung zur Bestimmung der Winkelstellung des Spiegels47 , die einen feststehenden Reader53 und eine Encoderscheibe51 umfasst, die an einer sich während des Scanbetriebs drehenden Antriebswelle71 der Ablenkeinrichtung17 befestigt ist. - Die Komponenten des Ablenkmoduls
23 sind durch ein Gehäuse37 vor äußeren Einflüssen geschützt. Das Gehäuse37 umfasst eine Abdeckkappe41 sowie einen selbsttragenden, auch als Dom bezeichneten weiteren Gehäuseabschnitt45 , an welchem die Abdeckkappe41 abnehmbar angebracht ist und über den das Ablenkmodul23 an eine Tragstruktur31 eines Sensormoduls29 des erfindungsgemäßen Laserscanners gekoppelt ist, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Kopplung durch Verschrauben des Gehäuseabschnitts45 mit der Tragstruktur31 erfolgt. Zur Abdichtung zwischen Gehäuseabschnitt45 und Tragstruktur31 kann ein nicht dargestellter O-Ring vorgesehen sein. - Die den Ablenkspiegel
47 und die Winkelmesseinrichtung51 ,53 tragende Antriebseinheit21 ist an dem Gehäuseabschnitt45 abgestützt und somit über den Gehäuseabschnitt45 von der zentralen Tragstruktur31 des erfindungsgemäßen Scanners getragen. - Das Sensormodul
29 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei mit jeweils einer Laserdiode69 als Strahlungsquelle versehene Lasermodule11 sowie einen Empfänger15 mit einem Empfangsarray59 aus mehreren Fotodioden, das auf einem Empfängerboard61 angebracht und dem ein Filter57 vorgelagert ist. Über das Empfängerboard61 mit dem Empfänger15 verbunden sind eine Auswerteeinheit25 und eine Versorgungseinheit27 . Durch mit einem Anschlussbereich63 des Sensormoduls29 verbindbare Kommunikations- und Versorgungsleitungen65 wird der erfindungsgemäße Scanner an einen insbesondere in Form eines Industrie-PCs vorgesehenen Auswerterechner67 sowie an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen. Die Versorgung des Ablenkmoduls23 mit elektrischer Energie erfolgt somit über das Sensormodul29 , und zwar über nicht dargestellte Stromzuführungen, mit denen zwischen dem Ablenkmodul23 und dem Sensormodul29 bei deren Koppelung eine elektrische Verbindung hergestellt wird. - Ein Gehäuse
39 des Sensormoduls29 wird von einer Abdeckkappe43 gebildet, die abnehmbar mit der bereits erwähnten Tragstruktur31 verbunden ist, beispielsweise durch Verschrauben. Auch hier kann die Dichtigkeit durch einen O-Ring sichergestellt werden. - Die bevorzugt als einstöckiges Aluminium-Druckgussteil hergestellte Tragstruktur
31 umfasst einen plattenförmigen Deckelabschnitt32 sowie einen senkrecht zum Deckelabschnitt32 verlaufenden Lichtschacht55 als weiteren Funktionsabschnitt der Tragstruktur31 . Alternativ könnte es sich bei dem Deckelabschnitt32 und dem Lichtschacht55 um separate Komponenten handeln. In diesem Fall würde der Deckelabschnitt32 , an welchem der Lichtschacht55 dann durch geeignete Verbindungsmittel befestigt wäre, alleine das zentrale tragende Strukturelement des erfindungsgemäßen Scanners bilden. - Die Lasermodule
11 sind am Lichtschacht55 befestigt und somit über diesen von dem Deckelabschnitt32 der Tragstruktur31 gehalten. Ebenfalls mittels des Lichtschachts55 von dem Deckelabschnitt32 gehalten ist das das Empfangsarray59 mit dem Filter57 tragende Empfängerboard61 . Die Auswerteeinheit25 und die Versorgungseinheit27 sind ebenfalls am Deckelabschnitt32 angebracht. - Damit sind alle Komponenten des Sensormoduls
29 entweder direkt oder indirekt mit der zentralen Tragstruktur31 verbunden, so dass durch Ab nehmen der Abdeckkappe43 die einzelnen Komponenten des Sensormoduls29 zugänglich werden. - Die Justage des Sensormoduls
29 wird dadurch ermöglicht, dass durch nicht dargestellte Mittel die in1 lediglich schematisch angedeuteten Laserdioden69 der Lasermodule11 sowie das Empfangsarray59 relativ zu dem Lichtschacht55 und damit zu dem die Sendelinsen33 und die Empfangslinse35 umfassenden Deckelabschnitt32 verstellt werden können. Hierzu sind vorzugsweise die Laserdioden69 in der Ebene des Deckelabschnitts32 (i) verschiebbar, (ii) um eine parallel zur Drehachse49 verlaufende Achse drehbar sowie (üi) in Richtung dieser Achse verschiebbar, während das Empfangsarray59 (i) ebenfalls in der Ebene des Deckelabschnitts32 verschiebbar sowie (ii) in Richtung einer senkrecht zum Deckelabschnitt32 und parallel zur Drehachse49 verlaufenden Achse verschiebbar ist. Die Justage der erwähnten Komponenten ist folglich im an der Tragplatte31 montierten Zustand relativ zu den in den Deckelabschnitt32 der Tragplatte31 integrierten Linsen33 ,35 möglich. - Die Justage der Scannerkomponenten an sich ist Gegenstand einer weiteren, am gleichen Tag wie die vorliegende Patentanmeldung hinterlegten deutschen Patentanmeldung, so dass auf Details hierzu nicht näher eingegangen wird.
- Während des Betriebs des erfindungsgemäßen Laserscanners wird die von den Laserdioden
69 emittierte Strahlung von dem rotierenden Spiegel47 durch den zumindest bereichsweise für die verwendete, vorzugsweise im IR-Bereich liegende Strahlung durchlässigen Gehäuseabschnitt45 hindurch in den Überwachungsbereich umgelenkt, während aus dem Über wachungsbereich reflektierte Strahlung19 über den Spiegel47 und die Empfangslinse35 auf das Empfangsarray59 gelenkt und mittels der Auswerteeinheit25 sowie des Rechners67 ausgewertet wird. -
2 zeigt schematisch die optischen Komponenten des Sensormoduls29 . Zur Vereinfachung der Darstellung ist hier die Tragstruktur31 lediglich als kreisförmiger Deckelabschnitt32 dargestellt. Wie auch aus1 hervorgeht, kann die Tragstruktur31 prinzipiell eine beliebige komplexe Raumstruktur aufweisen, wobei die Form des Deckelabschnitts32 grundsätzlich beliebig gewählt und an die Form der jeweils zu verschließenden Seite des Sensormodulgehäuses39 angepasst werden kann. - In den Deckelabschnitt
32 sind zwei jeweils einem der Lasermodule11 zugeordnete, kreisförmige Sendelinsen33 sowie eine zwischen den Sendelinsen33 angeordnete, dem Empfänger15 zugeordnete und im Vergleich zu den Sendelinsen33 großflächige Empfangslinse35 derart integriert, dass die Dichtigkeit des Deckelabschnitts32 in diesem Bereich gewährleistet ist. Die Integration der Linsen33 ,35 in die zentrale Tragstruktur31 an sich ist Gegenstand einer weiteren, am gleichen Tag wie die vorliegende Patentanmeldung hinterlegten deutschen Patentanmeldung, so dass auf Details hierzu nicht näher eingegangen wird. - Die Lasermodule
11 sind jeweils mit einer Halbleiterlaserdiode69 versehen, mit der die Sendestrahlung13 strich- oder linienförmig ausgesandt wird, d.h. die in den Überwachungsbereich ausgesandte Strahlung der beiden Lasermodule11 weist jeweils eine langgestreckte Strahlungsfront auf. Entsprechend strich- oder linienförmig ist das Diodenarray59 des Empfängers15 ausgebildet. - Hinsichtlich Details betreffend die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Laserscanners wird auch auf den Inhalt einer weiteren, am gleichen Tag wie die vorliegende Patentanmeldung hinterlegten deutschen Patentanmeldung verwiesen, die auf die Verwendung einer Mehrzahl von Lasermodulen
11 gerichtet ist. - Bezüglich des Konzepts einer strich- oder linienförmigen Strahlungsquelle in Verbindung mit einer relativ zu dieser Strahlungsquelle rotierenden Ablenkeinrichtung an einem Laserscanner an sich wird auch auf die noch nicht veröffentlichte, am 03. September 2001 hinterlegte deutsche Patentanmeldung 101 43 060.4 verwiesen.
- Der Inhalt aller vorstehend erwähnten weiteren Patentanmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme mit in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen.
-
- 11
- Sender, Lasermodul
- 13
- ausgesandte Strahlung
- 15
- Empfänger
- 17
- Ablenkeinrichtung
- 19
- reflektierte, empfangene Strahlung
- 21
- Antriebseinheit
- 23
- Ablenkmodul
- 25
- Auswerteeinheit
- 27
- Versorgungseinheit
- 29
- Sensormodul
- 31
- Tragstruktur
- 32
- Deckelabschnitt der Tragstruktur
- 33
- Sendelinse
- 35
- Empfangslinse
- 37
- Gehäuse des Ablenkmoduls
- 39
- Gehäuse des Sensormoduls
- 41
- Abdeckkappe des Ablenkmoduls
- 43
- Abdeckkappe des Sensormoduls
- 45
- Gehäuseabschnitt des Ablenkmoduls
- 47
- Spiegel
- 49
- Drehachse
- 51
- Encoder
- 53
- Reader
- 55
- Schacht
- 57
- Filter
- 59
- Empfangsarray
- 61
- Empfängerboard
- 63
- Anschlussbereich
- 65
- Leitungen
- 67
- Rechner
- 69
- Laserdiode
- 71
- Antriebswelle
Claims (16)
- Optoelektronische Erfassungseinrichtung, insbesondere Laserscanner, mit wenigstens einem Sender (
11 ) zur Aussendung bevorzugt gepulster elektromagnetischer Strahlung (13 ), zumindest einem dem Sender (11 ) zugeordneten Empfänger (15 ) und wenigstens einer zu einer Bewegung relativ zum Sender (11 ) und zum Empfänger (15 ) antreibbaren Ablenkeinrichtung (17 ), mit der von dem Sender (11 ) ausgesandte Strahlung (13 ) in einen Überwachungsbereich und aus dem Überwachungsbereich reflektierte Strahlung (19 ) auf den Empfänger (15 ) lenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung in Modulbauweise ausgeführt ist, wobei zumindest die Ablenkeinrichtung (17 ) sowie eine Antriebseinheit (21 ) für die Ablenkeinrichtung (17 ) zu einem Ablenkmodul (23 ) und wenigstens der Sender (11 ), der Empfänger (15 ), eine Auswerteeinheit (25 ) für die empfangene Strahlung (19 ) sowie eine zentrale, auch für die Antriebseinheit (21 ) des Ablenkmoduls (23 ) vorgesehene Versorgungseinheit (27 ) zu einem Sensormodul (29 ) zusammengefasst sind, und dass das Ablenkmodul (23 ) und das Sensormodul (29 ) als getrennt und unabhängig voneinander handhabbare Funktionseinheiten ausgebildet sind, die zur Bildung der Erfassungseinrichtung miteinander koppelbar sind. - Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkmodul (
23 ) und das Sensormodul (29 ) im getrennten Zustand jeweils unabhängig voneinander funktionsfähig sind. - Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkmodul (
23 ) und das Sensormodul (29 ) im getrennten Zustand jeweils unabhängig voneinander testbar sind. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei getrenntem Ablenkmodul (
23 ) und Sensormodul (29 ) deren Komponenten unabhängig von dem jeweils anderen Modul (23 ,29 ) justierbar sind. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gekoppelten Zustand der Ausbreitungsweg der Strahlung (
13 ,19 ) zwischen der Ablenkeinrichtung (17 ) des Ablenkmoduls (23 ) einerseits und dem Sender (11 ) und dem Empfänger (15 ) des Sensormoduls (29 ) andererseits geradlinig verläuft. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkmodul (
23 ) und das Sensormodul (29 ) durch Verschrauben miteinander koppelbar sind. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenstruktur vorgesehen ist, über welche das Ablenkmodul (
23 ) und das Sensormodul (29 ) derart miteinander koppelbar sind, dass der Ausbreitungsweg der Strahlung (13 ,19 ) zwischen der Ablenkeinrichtung (17 ) des Ablenkmoduls (23 ) einerseits und dem Sender (11 ) und dem Empfänger (15 ) des Sensormoduls (29 ) andererseits über wenigstens eine zusätzliche Umlenkeinrichtung verläuft, wobei vorzugsweise die Umlenkeinrichtung in die Zwischenstruktur integriert ist. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gekoppelten Zustand das Ablenkmodul (
23 ) und das Sensormodul (29 ) über eine Tragstruktur (31 ) der Erfassungseinrichtung miteinander verbunden sind. - Erfassungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (
31 ) als gemeinsamer Verschlussdeckel für das Ablenkmodul (23 ) und das Sensormodul (29 ) und bevorzugt zumindest bereichsweise plattenförmig ausgebildet ist. - Erfassungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (
31 ) eine Komponente des Sensormoduls (29 ) ist, wobei eine insbesondere in Form wenigstens einer Linse (33 ,35 ) vorgesehene Sende- und/oder Empfangsoptik des Sensormoduls (29 ) an der Tragstruktur (31 ) gehalten und insbesondere in die Tragstruktur (31 ) integriert ist. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkmodul (
23 ) und das Sensormodul (29 ) jeweils ein an zumindest einer Seite offenes Gehäuse (37 ,39 ) umfassen und im gekoppelten Zustand mit ihren offenen Gehäuseseiten einander zugewandt angeordnet sind. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gekoppelten Zustand einander zugewandte offene Gehäuseseiten des Ablenkmoduls (
23 ) und des Sensormoduls (29 ) durch eine gemeinsame Zwischenwand (32 ) geschlossen sind, die bevorzugt von einer zentralen Tragstruktur (31 ) der Erfassungseinrichtung gebildet ist. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (
37 ,39 ) des Ablenkmoduls (23 ) und/ oder des Sensormoduls (29 ) eine abnehmbare Abdeckkappe (41 ,43 ) umfasst, wobei im gekoppelten Zustand von Ablenkmodul (23 ) und Sensormodul (29 ) durch Abnehmen der Abdeckkappe (41 ,43 ) unter Aufrechterhaltung des gekoppelten Zustandes die Komponenten des betreffenden Moduls (23 ,29 ) zugänglich sind. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (
39 ) des Sensormoduls (29 ) als Abdeckkappe (41 ) ausgebildet ist, die bei miteinander gekoppeltem Ablenkmodul (23 ) und Sensormodul (29 ) mit einer bevorzugt zumindest bereichsweise plattenförmigen Tragstruktur (31 ) der Erfassungseinrichtung verbunden und unter Aufrechterhaltung des gekoppelten Zustandes von Ablenkmodul (23 ) und Sensormodul (29 ) von der Tragstruktur (31 ) abnehmbar ist. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (
37 ) des Ablenkmoduls (23 ) eine Abdeckkappe (43 ) und einen weiteren Gehäuseabschnitt (45 ) umfasst, der bei miteinander gekoppeltem Ablenkmodul (23 ) und Sensormodul (29 ) mit einer bevorzugt zumindest bereichsweise plattenförmigen Tragstruktur (31 ) der Erfassungseinrichtung verbunden ist, wobei die Abdeckkappe (43 ) unter Aufrechterhaltung des gekoppelten Zustandes von Ablenkmodul (23 ) und Sensormodul (29 ) von dem weiteren Gehäuseabschnitt (45 ) abnehmbar ist. - Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse des Ablenkmoduls (
23 ) und/oder des Sensormoduls (29 ) während des Betriebs zumindest teilweise von einem Strukturelement eines mit der Erfassungseinrichtung ausgerüsteten Gegenstandes, insbesondere eines Fahrzeugs, gebildet ist, wobei vorzugsweise das Strukturelement ein Bestandteil eines Scheinwerfergehäuses oder eines äußeren Verkleidungsbauteils eines Kraftfahrzeuges ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10244640A DE10244640A1 (de) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | Optoelektronische Erfassungseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10244640A DE10244640A1 (de) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | Optoelektronische Erfassungseinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10244640A1 true DE10244640A1 (de) | 2004-04-08 |
Family
ID=31984055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10244640A Withdrawn DE10244640A1 (de) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | Optoelektronische Erfassungseinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10244640A1 (de) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1515157A1 (de) * | 2003-09-09 | 2005-03-16 | IBEO Automobile Sensor GmbH | Optoelektronische Erfassungseinrichtung |
DE102004022911A1 (de) * | 2004-05-10 | 2005-12-01 | Sick Ag | Singalabtastung |
DE102006025020B4 (de) * | 2006-05-26 | 2017-02-09 | PMD Technologie GmbH | Abstandsmeßsystem |
DE102017116595A1 (de) * | 2017-07-24 | 2019-01-24 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Lidareinheit mit Montageelement zur Anbringung von Sendermodul und Empfängermodul |
USRE48491E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-03-30 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition lidar system |
US10983218B2 (en) | 2016-06-01 | 2021-04-20 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pixel scanning LIDAR |
US11073617B2 (en) | 2016-03-19 | 2021-07-27 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Integrated illumination and detection for LIDAR based 3-D imaging |
US11082010B2 (en) | 2018-11-06 | 2021-08-03 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for TIA base current detection and compensation |
US11137480B2 (en) | 2016-01-31 | 2021-10-05 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging |
US11294041B2 (en) | 2017-12-08 | 2022-04-05 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for improving detection of a return signal in a light ranging and detection system |
US11703569B2 (en) | 2017-05-08 | 2023-07-18 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | LIDAR data acquisition and control |
US11796648B2 (en) | 2018-09-18 | 2023-10-24 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multi-channel lidar illumination driver |
US11808891B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-11-07 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Integrated LIDAR illumination power control |
US11885958B2 (en) | 2019-01-07 | 2024-01-30 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for a dual axis resonant scanning mirror |
US11933967B2 (en) | 2019-08-22 | 2024-03-19 | Red Creamery, LLC | Distally actuated scanning mirror |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5699150A (en) * | 1995-07-14 | 1997-12-16 | Mitsubushi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle optical radar apparatus |
US5808727A (en) * | 1996-10-29 | 1998-09-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle optical radar apparatus |
-
2002
- 2002-09-25 DE DE10244640A patent/DE10244640A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5699150A (en) * | 1995-07-14 | 1997-12-16 | Mitsubushi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle optical radar apparatus |
US5808727A (en) * | 1996-10-29 | 1998-09-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle optical radar apparatus |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
MANHART,Sigmund,DYRNA,Peter:Self-calibrating low power laser rangefinder for space applications.In:SPIE Vol. 663 Laser Radar Technology and Applications, 1986, S.115-121 * |
MANHART,Sigmund,DYRNA,Peter:Self-calibrating low power laser rangefinder for space applications.In:SPIE Vol. 663 Laser Radar Technology and Applications, 1986, S.115-121; |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1515157A1 (de) * | 2003-09-09 | 2005-03-16 | IBEO Automobile Sensor GmbH | Optoelektronische Erfassungseinrichtung |
DE102004022911A1 (de) * | 2004-05-10 | 2005-12-01 | Sick Ag | Singalabtastung |
DE102004022911A8 (de) * | 2004-05-10 | 2011-06-30 | Sick Ag, 79183 | Signalabtastung |
DE102004022911B4 (de) * | 2004-05-10 | 2012-03-01 | Sick Ag | Signalabtastung |
DE102006025020B4 (de) * | 2006-05-26 | 2017-02-09 | PMD Technologie GmbH | Abstandsmeßsystem |
USRE48688E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-08-17 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition LiDAR system |
USRE48666E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-08-03 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition LiDAR system |
USRE48490E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-03-30 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition LiDAR system |
USRE48504E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-04-06 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition LiDAR system |
USRE48503E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-04-06 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition LiDAR system |
USRE48491E1 (en) | 2006-07-13 | 2021-03-30 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | High definition lidar system |
US11550036B2 (en) | 2016-01-31 | 2023-01-10 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging |
US11822012B2 (en) | 2016-01-31 | 2023-11-21 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging |
US11137480B2 (en) | 2016-01-31 | 2021-10-05 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging |
US11698443B2 (en) | 2016-01-31 | 2023-07-11 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pulse, lidar based 3-D imaging |
US11073617B2 (en) | 2016-03-19 | 2021-07-27 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Integrated illumination and detection for LIDAR based 3-D imaging |
US11874377B2 (en) | 2016-06-01 | 2024-01-16 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pixel scanning LIDAR |
US11550056B2 (en) | 2016-06-01 | 2023-01-10 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pixel scanning lidar |
US11808854B2 (en) | 2016-06-01 | 2023-11-07 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pixel scanning LIDAR |
US11561305B2 (en) | 2016-06-01 | 2023-01-24 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pixel scanning LIDAR |
US10983218B2 (en) | 2016-06-01 | 2021-04-20 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multiple pixel scanning LIDAR |
US11808891B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-11-07 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Integrated LIDAR illumination power control |
US11703569B2 (en) | 2017-05-08 | 2023-07-18 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | LIDAR data acquisition and control |
DE102017116595A1 (de) * | 2017-07-24 | 2019-01-24 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Lidareinheit mit Montageelement zur Anbringung von Sendermodul und Empfängermodul |
US11294041B2 (en) | 2017-12-08 | 2022-04-05 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for improving detection of a return signal in a light ranging and detection system |
US11796648B2 (en) | 2018-09-18 | 2023-10-24 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Multi-channel lidar illumination driver |
US11082010B2 (en) | 2018-11-06 | 2021-08-03 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for TIA base current detection and compensation |
US11885958B2 (en) | 2019-01-07 | 2024-01-30 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for a dual axis resonant scanning mirror |
US11933967B2 (en) | 2019-08-22 | 2024-03-19 | Red Creamery, LLC | Distally actuated scanning mirror |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10244643A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
DE10244640A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
DE10244638A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
EP1947481B1 (de) | Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Objekterfassung in einem Überwachungsbereich | |
DE10146692B4 (de) | Entfernungsbildsensor | |
DE10244641A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
EP2363726A1 (de) | Kompakter Laser-Entfernungsmesser | |
DE102005041980A1 (de) | Elektro-optisches Messgerät | |
DE10331529A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
DE102018101846A1 (de) | Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung von Objekten | |
EP0281747A2 (de) | Lichtvorhang | |
WO1998005924A1 (de) | Vorrichtung zum feststellen von fluchtungsfehlern zweier hintereinander angeordneter wellen | |
WO2019214973A1 (de) | Lidar messsystem und verfahren zur montage eines lidar messsystems | |
DE10244639A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
DE102017223340A1 (de) | Objekterfassungsvorrichtung | |
DE102005041998B4 (de) | Verfahren zur Justage eines abbildenden Elements sowie Messgerät justiert nach einem derartigen Verfahren | |
EP0833764B1 (de) | Vorrichtung zum erfassen von benetzungsereignissen auf einer scheibe | |
DE102014110510A1 (de) | Leiterplatinensatz für die Sende- und Empfangskombination einer optoelektronischen Detektionseinrichtung, Detektionseinrichtung mit einem solchen Leiterplattensatz sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Detektionseinrichtung | |
DE102007017917B4 (de) | Funktionseinheit für einen optoelektronischen Sensor und Verfahren zur Anbringung einer Leiterplatte | |
AT507684A4 (de) | Einrichtung zur abtastung eines objektraumes | |
EP1978378B1 (de) | Optoelektronische Sensoranordnung | |
DE102014211050B4 (de) | Bildgebende Vorrichtung mit flugfähiger Tragevorrichtung | |
EP0330165B1 (de) | Sende- und Empfangseinrichtung für die Informationsübertragung im Infrarotbereich | |
DE4222659A1 (de) | Abtastender Scanner für Entfernungsmesser | |
DE19821302B4 (de) | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: IBEO AUTOMOBILE SENSOR GMBH, 22179 HAMBURG, DE Owner name: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: IBEO AUTOMOBILE SENSOR GMBH, 22179 HAMBURG, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |