Sziasztok!
Ez egy gondolatébresztő topik, egyszer biztosan megépíti valaki közülünk, hátha segítek elindulni.
Remélem nem kell bemutatnom, itt-ott találkozni ezzel a berendezéssel, most még kísérleti önvezető robotokon és kocsikon, az ára hobbistának megfizethetetlen. (Létezik pár hobbistának szánt modul, azoknak siralmas a sebessége, felbontása, hatótávolsága, és ehhez képest még drágák is.)
Lézeres távmérők ma már a sarki közértben is kaphatóak (ALDI/LIDL), de azoknak nagyon lassú a mérési sebességük, nagyobb távolságra (100m felett) akár 1-2 másodpercig is eltart (az enyém legalábbis néha szöszöl ennyit).
A LIDAR mint területszkenner, egy/két forgó tükörrel másodpercenként több ezer, de van amelyik fél millió mérést is elvégez. Hogyan csinálják?
Kicsit kutakodtam, leírom mit találtam.
Nem meglepő módon IR-lézernyalábbal működnek, de mekkora teljesítménnyel, és hogyhogy a nappali fény nem zavarja meg őket? Azt találtam, hogy a nappali fény 1.5cm átmérőjű körre vetítve 134μW energiával sugározza be a felületet 905nm hullámhosszon, ami egy átlagos IR-lézerdióda hullámhossza. (Ez nem a visszavert tárgyakról, hanem közvetlenül a napba nézve értendő.) Most jön a lényeg, a kapható IR-lézerdiódák kisugárzott teljesítménye 50-70 Watt. Tehát amikor egy említett 1.5cm átm. kört rajzol sok-tíz méterre, akkor az egy igen nagy intenzitással bíró fényfolt lesz. A trükk persze az, hogy ezek a lézerdiódák ezt a teljesítmény 30ps (0.00000000003 másodperc) ideig adják le, a kitöltési tényező max. 1:1000. Ezt a rövid időt úgy lehet elérni, hogy egy apró kondit sütnek rá a diódára. Vannak lézerdiódák amibe a kondi, a rásütô MOSFET is a műanyag tokba kerül. Ekkora kimenő teljesítménnyel gyakorlati mérések (appnote-k) szerint 100m-ig átlagos (0.5 A/W érzékenységű) fotodiódával biztonsággal detektálható a visszaverődő fény.
Én azt számolgattam, hogy ha van egy 10Ghz számláló, a kisugárzott és visszavert jel közt eltelő időt stopperolva kb 3cm felbontást lehetne elérni (mert 299792458 m/s a fény terjedési sebessége, a 33.4ps=1cm kb., tehát 100ps (10GHz) az ~3cm, a végső kalibrálás pedig könnyen megoldható a működő eszközön szoftveresen).
Ennek a számlálónak 10.000-ig kell tudnia elszámolni (ez 13-14bit), mert a fény oda-vissza útjának ez már 2x150m-t jelentene a levegőben. Ekkora sebességű számlálók elvétve akadnak, én arra gondoltam diszkrét alkatrészekből is meg lehetne az elsô pár osztót építeni, de Gafly felhívta a figyelmem hogy talán vannak erre cél-IC-k is.
Lehetne persze stopperelés helyett egy kondenzátort tölteni és utána megmérni nagyfelbontású A/D-vel, ez is lehet egy út.
Létezik erre cél-IC is, "Time To Digital" konverter, pl.: TDC7200, de a mintavételezési frekvenciája kevés lenne.
Remélem sok jó ötlet felvetődik majd.

Mi lenne a cél? Mekkora időállandóval hozna létre képet és ez mire elég?
Mert a beérkező adattömeget el is kell szállítani és fel is kell dolgozni.

A LIDAR egy jó kis cucc. Az első képeden lévő modulokról van is discord csatorna: Bővebben: Link Nekem LDS-006 van, de nem sikerült szert tennem egy ecovacs deboot ozmo 900 robotporszívóra pár napig, hogy rátegyem a logikai analizátort, így egyelőre gyári titok az a parancs, ami beindítja a forgását.

Mi a cél?
Eskü adok neked egy döglött lézerszkennert!
Abban benne van minden! Tükör, forgás, szenzor...

Mennyire döglött? Átment rajta a teherautó? Lehet elfogadnám játszani

Nincs külsérelmi nyom! Nem tudom mi a baja! a Sick nem javítottam meg...
Ezek életvédelmi cumók, nem szórakozunk velük!!
Sick S30B-2011CA 2 méteres....

A cél (távoli), az nagyjából "az ember a hátán cipel" fényképen látható ketyere. Tehát egy berendezés ami a környezetét 3D-ben leképezi. Közelebbi (elérhetôbb) cél ha csak leteszem és belátható odôn belül (pl. 10perc) készít egy szkennelést, odébb viszem és addig ismétlem ameddig akarom. Tehát az elkészítési idô nem kritikus, statikus táj képezése. A szoftveres részt most hagyjuk, már vannak kész univerzális programok erre.

Ebből az az egy dolog nem derült ki, hogy milyen messzire szeretnél mérni!
Amit én írtam az 2 méterig lát, de ennél már csak nagyobbat használunk, a 3 és 7 méteres verziót.
S30B-3011CA
S30A-7011CA
Ezeknek az ára is tetemes, igaz ha nem munkabiztonsági besorolásút vesz az ember akkor olcsóbb valamennyivel....
pl: TIM310-1130000

Használunk még Keyence gyártmányú szkennereket is: SZ-V32X

Aztán az sem mindegy mekkora felbontás..

Az indító hsz.ben írtam (ahol a számlálót említem) hogy 100m körül már szuper lenne, max 150m.
Amúgy amire itt ki sem tértem mert az megvalósíthatatlan házilag, vannak már "szilárdtest" LIDAR-ok, itt mems tükrökkel meg egyéb megfoghatatlan technikákkal érik el hogy látszólag összevisszaságot világítanak be, de persze pontosan tudják hová világít a szkenner. Illetve az ipari szkennerek, fôleg az egytükrösek (tipikusan mozgó eszközre szántak) egyszerre több nyalábbal dolgoznak, így nagyobb a fordulatonkénti felbontás.

Ez akkor más, mint amire én gondoltam. Ugye felhasználás és felhasználás között hatalmas a különbség. Ez a Sick S30B-2011CA egy ipari körülményekre tervezett fogalmazzunk úgy beépülő modul, ami mondjuk automatizált berendezések vezérléséhez használható.
Amire én gondoltam, azzal meg mondjuk egy adott munkaterületről lehet pontfelhőt készíteni. Az a "jó", hogy ez mind LIDAR néven futkorászik, s csak a cél határozza meg mégis melyik kellene a felhasználónak.
Az én elképzelésem a legelső képen lévő modullal az lett volna, hogy még egy forgási irányt rakok bele és ezzel a 2D képalkotását kiterjeszteném 3D-re. Egyetlen "apró" probléma, mint menet közben kiderült, hogy az LDS-006 modul sajnos nem indul be csak úgy, vagy külön motorvezérlést csinál neki az ember, vagy egy valamennyire működő porszívóból megpróbálja kinyerni az indításhoz szükséges parancsot. A kommunikációt egy $ karakter elküldésével be lehet indítani vele, s már pár lelkes ember csinált is hozzá különböző programokat, amikkel nagyjából lehet látni a belőle jövő távolság adatokat. De ez is csak játék

Ahhhaaaa!!
Jól felraktad a lécet!!
Számoltál azzal, hogy 10 méteren ha 1m felbontással akarsz mérni akkor hány fokot kell fordítani a tükrön?? És ez mennyire reprodukálható, illetve milyen pontosságú lehet?
Szerintem ha ezt jól megcsináljátok, és ellát 10 méterig, akkor összetehetitek a kezeteket!!
Van nekem egy zöld lézerem, még nappal is látszik a sugár! Simán ki lehet világítani vele a világból is, de 100 felett már kritikus az észlelése a pontnak, még éjszaka is! És itt felmerül az, hogy kibocsájtott fényerő és fénysűrűség mennyire károsítja az emberi szemet

Nagyon rövid ideig néz egy irányban egy ilyen szkenner, és a leadott átlagteljesítmény is elenyészô, nézz rá a lézerdióda tokozására.
Emiatt már van tapasztalatom zöld lézermutatókkal és távolsággal, ha jól van az a lézerpointer beállítva akkor elég kis pontra világít. Persze ez az elsô verzió volt akkor.

Topinak mintha lett volna egy szösszenete arról, hogy a lézeres távolságmérő nem is úgy mér, mint ahogy gondoljuk. Sajnos most nem érek rá keresni.

A 0,1%-os kitöltési tényező azt jelenti, ezzel a lézer diódával másodpercenként 30millió mérést lehetne elvégezni! Az nem rossz...
Viszont ehhez kell még egy legalább ezzel a 30ps-el összemérhető sebességű fotodióda is, amit feltehetően erősíteni sem árt majd, ami szintén megkívánja a 30GHz-es sebességet, nálad ez mondjuk "csak" 10GHz lenne..., de az sem kevés...
A mérésre szerintem járhatóbb út a kondi töltése s aztán annak a feszültségnek a mérése...

Van itt két PDF, az egyik egy LIDAR appnote (ultrahangos távmérôknek szánt "Time To Digital" átalakítóval, de a sebessége annyira jó hogy erre is jó. A másik úgy általában opto-vevôdiódákról.