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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 2D Laserscanner aus Billig-Entfernungsmesser


Autor: Arne Groh (kywalda)
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Liebes Forum,

fuer einen autonomen Haushaltsroboter moechte ich aus einem guenstigen 
Laser-Entfernungsmesser einen 2D-Laserscanner bauen.
Dazu habe ich mir einen "Stabila LE-20" fuer ca. 100 Euro zugelegt, weil 
der einen Dauerbetrieb bei ausreichender Genauigkeit erlaubt.
Vor dem Strahl-Austritt soll ein Spiegelprisma auf einem Servo montiert 
werden, dass nach einer Messung immer um ca. 1° weitergedreht wird...

Jedenfalls muessen aus dem Geraet irgendwie die Messwerte herausgezogen 
werden. Einen vielversprechenden Abgriffspunkt habe ich auch auf der 
Platine gefunden. Hier wird ca. 1 mal pro Sekunde ein 3,3 V Puls-Signal 
ausgegeben. Es beginnt mit einem laengeren LOW und darauf folgen 14? 
Pulse von ca. 0,2 ms abwechselnd HIGH und LOW. Bei Veraenderung der 
Messentfernung aendert sich hauptsaechlich die Laenge der ersten 
LOW-Phase.

Leider habe ich kein Digital-Oszi 8-(, so dass ich Euch keine genaueren 
Informationen geben kann. Meine Hoffnung, dass es sich hier um 
Standart-rs232-Signale handelt, hat sich leider nicht erfuellt.

Hat jemand von Euch schon mal mit so einem Geraet experimentiert, oder 
erkennt jemand in meiner zweifelhaften Beschreibung des Signal ein 
genormtes Protokoll?

Bin fuer jeden Hinweis dankbar,

arne

p.s. auf dem dicksten Chip steht ein LEICA 752912 38024B83HV

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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Es gibt sowas doch auch mit serieller Schnittstelle.

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Ist blos fast um den Faktor 10 teurer. Darum das Selbstbauprojekt.

Autor: Ralf (Gast)
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> Es gibt sowas doch auch mit serieller Schnittstelle.

Wo? Auch für Entfernungen um die 500 Meter?

Autor: Cheffe (Gast)
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Schau doch mal was an den goldenen Testpunkten so rauskommt...

Autor: Cheffe (Gast)
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Ach und mach doch bitte mal ein zwei Fotos von dem Sensor ansich - würd 
mich mal interessieren wie das ausschaut ;)

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Da liegt nichts weiter an.
Ich glaube, ueber diese Testpunkte wird die Firmware oder die 
Kalibrierung in das eeprom geladen. Dies kann auch bei geschlossenem 
Gehaeuse erfolgen. Im Batteriefach sind die Loecher ueber den Punkten 
nur mit Klebeband verschlossen.

Autor: Cheffe (Gast)
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Hast Du ALLE überprüft? Also nicht nur die 5 großen da sondern auch die 
ganzen kleinen?

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Also zu den kleinen auf dem Foto:

- die links haben entweder 0V oder 3,3V und ein konstantes Rechteck 
Signal von ca 0,05 ms (wahrscheinlich interner Takt)

- hinten links (wegen Unschaerfe nicht sichtbar) die Ansteuerung fuer 
das Display

- vorne rechts die Versorgungsspannungen vor und hinter dem 
Spannungsregler LM 317

- hinten rechts wird es interessant. Dort wird der Takt an den Sensor 
geschickt und kommt zurueck. Die unterschiedlichen Messpunkte 
repraesentieren wahrscheinlich verschiedene Signalaufbereitungen durch 
den Prossessor, weil sie mal mit mehr oder weniger Rauschen unterlegt 
sind. Bei diesen aendert sich auch das Signal, wenn sich die 
Messentfernung aendert.

An den anderen Messpunkten tut sich bei Entfernungsaenderungen nichts.

Autor: Cheffe (Gast)
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Tjo - kann ich so auch nix zu sagen - aber evtl. kannst Du auch die 
Signale vom Display abgreifen und entsprechend dekodieren. Umständlich 
wegen dem Multiplexing, sollte notfalls aber auch klappen.

Autor: Andreas W. (Gast)
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Hi
Ich würde an deiner stelle eine kleine Tabelle von den Signal machen, in 
Abhänigkeit von der Entfernung.
Wenn die 12 Takte immer gleich sind, dann könnten sie eine Zeitbasis 
bilden zum Signal davor. Das ist alles Schwer zu sagen, wenn du nicht 
zusammengehörende Paare sammelst.

Autor: zero (Gast)
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Für die Anwendung des Laserscanners auf einem mobilen Roboter scheint 
mir die Sampling-Rate entscheidend.
Ein professionieller Lasscanner enthält einen schnell drehenden Spiegel 
und die Abtastzeit für einen Einzelschuss ist sehr hoch.
Bei den Billigentfernungsmessern vermute ich, dass man nur ale 2 
Sekunden einen Messewert bekommt, was das Ganze für mobiel Roboter 
unbrauchbar macht, wenn man nicht im Schneckentempo fahren will.

Mit welcher Samplinrate kann man beim Billigentfernungsmesser wirklich 
rechnen?

Gruß,
zero

Autor: tom (Gast)
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Interessantes Projekt.
Findet die Signalauswertung noch innerhalb des Sensors statt oder macht 
das die Elektronik auf der Platine? Wie sieht der Sensor aus, kannst Du 
da mal ein Foto von machen? Oder mehrere?

Autor: Arne Groh (kywalda)
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@zero
so auf 3 Samples pro Sekunde im kontinuierlichen Betrieb kommt der 
schon. Bei einem Wunschueberwachungsbereich von 60 Grad und einer 
Aufloesung von 1 Messung pro Grad, haette ich einen Scan in 20 Sek 
abgeschlossen. Die Hindernisserkennung soll mit diesem Sensor eh fuer 
den Bereich zwischen 2 und 5 Meter laufen, so dass der Roboter noch 
genuegend Zeit haette zu reagieren.

@tom
die Auswertung passiert erst im Prozessor auf der 
Entfernungsmesserplatine.
Fotos von dem Sensor mache ich noch. Man kann da nicht viel erkennen. 
Der Sensor inst in einem Magnesium Gehaeuse. Vorn ist der Austritt von 
dem Laser, daneben eine ca. 15 mm Sammellinse, fuer den Empfaenger. Das 
Gehaeuse moechte ich nicht oeffnen, weil ich befuerchte, das dort 
vielleicht etwas (z.B. der Fokus) verstellt wird.

Autor: tom (Gast)
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>> Das Gehaeuse moechte ich nicht oeffnen, weil ich befuerchte, das dort
>> vielleicht etwas (z.B. der Fokus) verstellt wird.

Das ist vielleicht besser so

auf Bilder wartend

Autor: tom (Gast)
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Hab gerade mal gegoogled und gesehen, dass es sowas schon für 50€ gibt:

http://www.plus.de/is-bin/INTERSHOP.enfinity/WFS/P...

Werd ich mit wohl mal bestellen

Autor: Chris (Gast)
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Der Plus Einhell NLD 20 ist scheinbar genau der gleiche. Die Platine 
sieht zumindest gleich aus.

Autor: Chris (Gast)
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Da an der Stelle und gegenüber das Signal 180° Phasenverschoben 
ausgegeben wird scheint mir das für einen Akustischen Signalgeber zu 
sein. Hab gleich mal einen Pizo drangehängt und bei jeder erfolgreichen 
Messung kommt ein Beep.

Autor: Chris (Gast)
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Und noch mehr:
durch die 5 Löchern im Batteriefach kommt man mit Aufsetzkontakten 
scheinbar an eine Art RS232 Serviceschnittstelle. ?, RX, TX, GND, VCC. 
Datenrate 19200 3,3V TTL Pegel. Beim Einschalten kommt ?<CR><LF>. 
Reaktion auf gesendete Zeichen hab ich nicht bekommen.

Gruß
Chris

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Ich glaube, dort wird das eeprom nach dem Zusammenbau mit Firmware oder 
Korrekturdaten gespeisst...

Ein Kollege mit gutem Oszi hat mir meinen vermeindlichen Ausgang mal 
vermessen. Ich poste hier mal die Bilder.
Hier eine ganze Messperiode (ca. 0,3 Sek) bei 15 m Entfernung.

Leider hat es keine Veränderung der Daten bei Änderung der 
Messentfernung gegeben.

Er versucht nochmal, brauchbare Signale an anderen Punkten zu finden.

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Eine ganze Messperiode (ca. 0,3 Sek) bei 2,50m Entfernung

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Anfang des Datenpaketes bei 2,50m Entfernung

Autor: Arne Groh (kywalda)
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Anfang des Datenpaketes bei 15 m Entfernung

Autor: Arne Groh (kywalda)
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@Chris
Du hast wahrscheinlich recht, dass der Ausgang nur fuer einen Beeper gut 
ist 8-(

Autor: lesender (Gast)
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Hallo,

mal wieder hochkram....

hat sich in der Richtung noch irgendwas ergeben???

Autor: manus (Gast)
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bin auch grade auf den beitrag gestoßen
hat sich was getan?

Autor: Patrick (Gast)
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Hallo,
hast du dem Entfernungsmesser irgendwas entlocken können?

Viele Grüße
Patrick

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