{"id":4251,"date":"2020-09-02T09:27:43","date_gmt":"2020-09-02T09:27:43","guid":{"rendered":"https:\/\/v220210444402149283.megasrv.de\/blog\/scan-pattern\/"},"modified":"2025-06-06T08:59:00","modified_gmt":"2025-06-06T08:59:00","slug":"scan-pattern","status":"publish","type":"blog","link":"https:\/\/www.blickfeld.com\/de\/blog\/scan-pattern\/","title":{"rendered":"Augenf\u00f6rmig und konfigurierbar: Das Blickfeld Scan-Pattern"},"content":{"rendered":"\n

Die Blickfeld-Punktwolke hat mehrere Besonderheiten; die auff\u00e4lligste ist ihre Augenform. Auch wenn diese aus Marketingsicht sehr vorteilhaft ist \u2013 Wortspiele, die den Firmennamen und die augenf\u00f6rmigen Punktwolke zusammenbringen, liegen nahe \u2013 ist dies nicht der Grund f\u00fcr die besondere Form. Diese Eigenschaft hat vielmehr mit dem Sensor-Aufbau und damit zu tun, dass Blickfeld so genannte \u201eScanning LiDARs\u201c entwickelt. Um also zu verstehen, warum die Punktwolke von Blickfeld LiDAR-Sensoren ellipsenf\u00f6rmig ist, muss ein Blick in das Innere der Sensoren und das so genannte Scan-Pattern geworfen werden.<\/p>\n\n\n\n

Abstandsmessung durch Time-of-Flight<\/h2>\n\n\n\n

Die Blickfeld LiDAR-Technologie basiert auf dem Time-of-Flight Prinzip<\/a>: Laserpulse werden ausgesendet und anhand der Zeit, die sie ben\u00f6tigen, um von einem Objekt zur\u00fcckgeworfen und vom Sensor wieder aufgefangen zu werden, l\u00e4sst sich die genaue Entfernung von Objekten zum Sensor ermitteln und ein detailliertes Umgebungsbild erstellen.<\/p>\n\n\n\n

Im Fall des Blickfeld-Cube LiDARs handelt es sich um eine einzige Laserquelle, die Laserpulse aussendet. Best\u00fcnde der Sensor nur aus dieser Laserquelle und dem Detektor jedoch ohne Strahlablenkungseinheit, k\u00f6nnte man lediglich in genau eine Richtung messen. Um stattdessen ein ganzheitliches Umgebungsbild zu erhalten, beinhaltet der Aufbau der Sensoren zudem eine Strahlablenkungseinheit, die so genannten Scanner. Diese Bauteile geben dieser speziellen LiDAR-Technologie auch ihren Namen: Der Blickfeld Cube ist ein scanning LiDAR. Die Scanner haben die Aufgabe, den Laserstrahl auf die Umgebung abzulenken, sodass diese im Ganzen und nicht nur an einer Stelle erfasst wird.<\/p>\n\n\n\n

Zwei Spiegel erzeugen das Field-of-View<\/h2>\n\n\n\n

Die Strahlablenkungseinheit der Blickfeld-Sensoren besteht aus zwei mikroelektromechanischen (MEMS) Spiegeln. Diese beiden Spiegel sind so montiert, dass sie frei schwingen k\u00f6nnen. Einer der Spiegel bewegt sich dabei horizontal, der zweite vertikal. Dabei stehen sie so zueinander, dass der Weg des Laserstrahls \u00fcber beide Spiegel f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Der horizontale Spiegel<\/strong> schwingt in einer kontinuierlichen und ann\u00e4hernd harmonischen Kurve. Der maximale \u00d6ffnungswinkel limitiert dabei das horizontale Sichtfeld, verschm\u00e4lern l\u00e4sst es sich aber immer.<\/p>\n\n\n\n

Der vertikale Spiegel<\/strong> hingegen ist variabel in seiner Schwingweite (Amplitude) und \u00e4ndert diese kontinuierlich. Gemeinsam erzeugen die Schwingweiten beider Spiegel das Field-of-View<\/strong>, das Sichtfeld, in dem die Umgebung abgetastet wird. Einmal in Bewegung gesetzt, schwingen die Spiegel in einer so genannten Eigenfrequenz<\/strong>. Je gr\u00f6\u00dfer die Spiegel, desto geringer die Eigenfrequenz typischerweise, da die Spiegel mit der Gr\u00f6\u00dfe nat\u00fcrlich auch an Gewicht zunehmen. Warum Blickfeld trotzdem verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig gro\u00dfe Spiegel in seinen Sensoren verbaut, haben wir in unserem Blogpost „Im Herzen der Sensoren – MEMS-Technologie f\u00fcr LiDAR“<\/a> erkl\u00e4rt.<\/p>\n\n\n\n