Wie 2DAR-Sensoren funktionieren, Technologie, Spezifikationen und reale Anwendungen

01 · Industrieller LiDAR-Leitfaden

Was ist ein 2 D LiDAR Sensor?

A 2 D LiDAR Sensor Misst die Entfernung über eine zweidimensionale Scanebene und wandelt diese Messungen in eine Folge von Winkel- und Entfernungspunkten um. Dieser planare Scan wird üblicherweise auch als beschrieben 2 D-Punktwolke.

Industrielle 2 D LiDAR wird häufig für Navigation, Lokalisierung, Objekterkennung, Positionierung, Automatisierung und interaktive Systeme verwendet, im Gegensatz zu einem 3 D LiDAR misst es normalerweise eine Scanebene, anstatt direkt eine dreidimensionale Darstellung der Umgebung zu erzeugen.

Aktueller CCH-Produktumfang

Das aktuelle internationale LiDAR-Sortiment von CCH konzentriert sich auf die YB Series industrielles 2 D LiDAR. Alle YB-Modelle unterstützen ein maximales 270° -Scanfeld, wobei bei Bedarf der Anwendung ein kleinerer aktiver Scanwinkel konfiguriert werden kann.

Planare Entfernungsmessung
Winkel + Abstand
2 D-Scan-Ebene
02 Messprinzip

Wie 2 D LiDAR funktioniert: ToF, Triangulation & Phasenbasiertes Ranging

Ein 2 D LiDAR misst wiederholt die Entfernung an verschiedenen Winkelpositionen Jede Messung ist mit einem Scanwinkel verbunden, wodurch ein planarer Satz von Punkten entsteht, mit denen Downstream-Software die Umgebung interpretieren kann.

01

Emit Licht

Das Entfernungssystem lenkt kontrollierte optische Energie in die Umgebung.

02

Erhalten Sie die Retoure

Reflektiertes Licht von einer Oberfläche oder einem Objekt wird vom optischen Erkennungssystem des Sensors empfangen.

03

Distanz bestimmen

Die interne Entfernungsarchitektur wandelt das zurückgegebene optische Signal in eine Zielentfernungsmessung um.

04

Erstellen Sie den Scan

Wiederholte Messungen in verschiedenen Winkeln bilden den von der Anwendung verwendeten 2 D-Scan oder Planarpunktsatz.

Allgemeine Ranging-Technologien

Zur Entfernungsbestimmung können verschiedene optische Methoden verwendet werden

“2 D LiDAR” beschreibt in erster Linie die Scangeometrie Unterschiedliche Sensorarchitekturen können unterschiedliche optische Entfernungsmessungsprinzipien verwenden, daher lassen sich die folgenden Methoden am besten als allgemeine Technologiekategorien verstehen und nicht als Spezifikationen, die von jedem 2 D LiDAR gemeinsam genutzt werden.

Flugzeit · ToF

Ausbreitungszeitmessung

Flugzeitmethoden bestimmen die Entfernung vom Fahrverhalten des emittierten und zurückgegebenen Lichts. ToF wird häufig in LiDAR-Anwendungen verwendet, bei denen eine direkte optische Entfernungsmessung erforderlich ist.

Triangulation

Optische Geometrie

Triangulation leitet Abstand von der Geometrie zwischen Lichtquelle, reflektiertem Punkt und Empfänger ab, Sie wird üblicherweise mit optischen Messarchitekturen mit kürzerer Reichweite in Verbindung gebracht.

Phasenbasierte Messung

Phasendifferenz

Phasenbasierte Systeme bewerten die Phasenbeziehung zwischen emittiertem und empfangenem moduliertem Licht, um die Zielentfernung zu berechnen.

Diese Ranging-Methoden werden zum allgemeinen Technologievergleich vorgestellt Sie implizieren nicht, dass jedes CCH YB-Modell alle drei Architekturen verwendet LiDAR-Hardware liefert Messdaten; Funktionen wie SLAM, Lokalisierung, Kartierung, Objektklassifizierung und Pfadplanung Werden normalerweise von Downstream-Software durchgeführt.
03 Technische Spezifikationen

Wichtige Spezifikationen beim Vergleich von 2 D-LiDAR-Sensoren

Die Reichweite ist nur ein Teil der LiDAR-Auswahl. Zielreflexionsvermögen, Scangeometrie, Winkelauflösung, Aktualisierungsverhalten, Grenzfläche und Umgebungsbedingungen können gleichermaßen wichtig sein.

01

Arbeitsbereich

Überprüfen Sie immer das Reflexionsvermögen und die Testbedingungen hinter einem angegebenen maximalen Bereich, anstatt den Abstand der Schlagzeile allein zu vergleichen.

02

Sichtfeld

Der Scanwinkel bestimmt, wie viel von der umgebenden Ebene von einer Montageposition aus gemessen werden kann.

03

Winkelauflösung

Kleinere Winkelschritte führen zu dichteren Messungen, sollten jedoch zusammen mit Aktualisierungsrate, Reichweite und Anwendungsanforderungen berücksichtigt werden.

04

Scan-/Update-Rate

Schnellere Updates können für bewegliche Fahrzeuge, dynamische Ziele und reaktionsfähige interaktive Systeme wichtig sein.

05

Mindestreichweite und Totzone

Überprüfen Sie das Nahfeldverhalten, wenn Objekte in der Nähe des Sensorgehäuses gemessen oder erkannt werden müssen.

06

Zielreflexivität

Dunkle oder reflexionsarme Oberflächen können eine andere Leistung als helle Referenzziele erbringen, daher sind die Reflexionsbedingungen beim Vergleich des Arbeitsbereichs wichtig.

07

Schnittstellen- und Datenformat

Bestimmen Sie, ob das Projekt Schaltausgänge oder Rohscandaten für Navigation, Lokalisierung oder Software-Integration benötigt.

08

Umwelt, IP-Bewertung und Lasersicherheit

Überprüfen Sie Temperatur, Staub, Vibration, Umgebungslicht, Gehäuse- oder IP-Bewertung sowie die anwendbare Lasersicherheitsklassifizierung und Dokumentation des ausgewählten Produkts.

Aktuelle Referenz der YB-Serie

Bestätigte YB-Merkmale auf Familienebene

Maximales Scanfeld 270° über die YB-Serie
Konfigurierbarer Scanwinkel Kleinere aktive Scanwinkel können je nach Bedarf eingestellt werden
Arbeitsbereich Bis zu 40 m bei ausgewählten Modellen @ 701TP3 T Zielreflexionsvermögen
Stromverbrauch <2 W in der gesamten YB-Serie
YB Arbeitsbereich ist modellabhängig Einige Modelle haben niedrigere Maximalbereiche wie 15 m oder 20 m, daher sollte das richtige Modell aus der tatsächlichen Anwendungsanforderung ausgewählt werden, anstatt aus dem Serienmaximum.
04 Ausgabearchitektur

Ausgabe gegen Raw-Scandaten wechseln

Nicht jedes 2 D LiDAR-Projekt benötigt die gleiche Ausgangsarchitektur Einige Anwendungen benötigen ein einfaches diskretes Erkennungssignal, während andere individuelle Scanmessungen für Navigation, Positionierung oder Softwareverarbeitung benötigen.

YB-Schaltausgabemodelle

Erkennung und diskrete Kontrolle

Schaltausgabemodelle sind für Anwendungen gedacht, die ein einfaches Ausgangssignal benötigen, wenn ein Objekt in eine definierte Erkennungsbedingung oder konfigurierte Zone eintritt.

  • Typische Ausgänge: PNP / NPN-Schaltausgänge
  • Am besten für: Anwesenheitserkennung, Triggerlogik, Objekterkennung und einfache Steuerungsintegration
  • Controller-erwartung: Diskreter Signaleingang,Anstelle einer vollständigen Scandateninterpretation
  • Integrationsstil: einfachere Verkabelung und Logik, wenn keine individuellen Scanmessungen erforderlich sind
Häufige Anwendungsfälle

Erkennung von Objektpräsenz, Auslösung von Geräten, zonenbasierte Erkennungsaufgaben und industrielle Automatisierungsprojekte, die keine Rohscandaten erfordern.

YB-Rohdatenmodelle

Rohscandatenausgänge

YB-Rohdatenkonfigurationen liefern individuelle LiDAR-Scanmessungen durch modellabhängige Ausgabearchitekturen, einschließlich Ethernet-Daten, serielle Daten und Dual-Output-Konfigurationen Wählen Sie die erforderliche Schnittstelle und die Ausgangskombination aus, bevor Sie das Modell auswählen.

  • Verfügbare Architekturen: Ethernet-Daten, Serial Data und Dual Output
  • Typische Scanfelder für anwendbare Konfigurationen: Abstand, Winkel und Echointensität
  • Am besten für: AGV / AMR Navigation, Lokalisierung, Kartierung, Positionierung, interaktive Systeme und softwarebasierte Sensorik
  • Controller-erwartung: Ein Hostsystem mit der kompatiblen Kommunikationsschnittstelle und der Fähigkeit, die erforderlichen Scandaten zu verarbeiten
  • Integrationsstil: geeignet, wenn die Anwendung Scanmessungen interpretieren muss, anstatt nur auf eine diskrete Ein-/Ausgabe zu reagieren
Häufige Anwendungsfälle

Natural-Feature Navigation für mobile Roboter, Positionierungslogik, interaktive Wände und Böden, Objektverfolgung und andere softwaredefinierte 2 D LiDAR Integrationen.

Wichtige Grenze

YB-Schaltausgänge und Roh-Scan-Datenausgänge sind für die industrielle Erfassung und Integration vorgesehen. Sie sind keine sicherheitsbewerteten OSSD-Ausgänge und sollten nicht als Ersatz für einen zertifizierten Sicherheitslaserscanner verwendet werden, bei dem Personalschutz erforderlich ist.

05 Industrielle Anwendungen

Wo werden 2 D-LiDAR-Sensoren verwendet?

Ein planarer Scan reicht oft aus, wenn die wichtige Geometrie in einer horizontalen oder vertikalen Messebene liegt, wodurch 2 D LiDAR sowohl in der industriellen Automatisierung als auch in softwaregesteuerten Anwendungen nützlich ist.

01

AGV- und AMR-Navigation

Raw-Scan-Messungen können SLAM-, Lokalisierungs-, Kartierungs-, natürliche Navigations- und Umgebungswahrnehmungssoftware unterstützen.

02

Positionierung und Docking

LiDAR-Daten können zur Erkennung von Wänden, Reflektoren, Strukturen oder anderer Referenzgeometrie für Positionierungsaufgaben verwendet werden.

03

Objekterkennung und Anwesenheitserkennung

Switching-Output-Modelle können Objekte oder konfigurierte Zonen in industriellen Automatisierungsprozessen erkennen.

04

Interaktive Wände

Planare Scandaten können Interaktionspositionen entlang von Projektionswänden oder großen interaktiven Oberflächen erkennen.

05

Interaktive Böden und Spiele

Raw LiDAR Messungen können Positionseingaben für interaktive Bodensysteme, Spiele und Projektionsinstallationen liefern.

Interaktive Anwendungen erkunden →
06

Industrielle Messung

Entfernungs - und Profilinformationen können Maschinenintegration, Objektpositionierung und geometrische Messaufgaben unterstützen.

LiDAR liefert Sensordaten; Anwendungssoftware bestimmt, wie diese Messungen verwendet werden Genauigkeit, Navigationsleistung und Objektklassifizierung hängen daher vom vollständigen Sensor, der Umgebung und dem Softwaresystem ab, das nur auf LiDAR-Hardware montiert wird.
06 Technologievergleich

2 D LiDAR vs 3 D LiDAR vs Sicherheitslaser Scanner

Diese Technologien nutzen möglicherweise alle Laserentfernungsmessungen, lösen jedoch unterschiedliche Sensor- und Sicherheitsprobleme.

Industrielle Sensorik

2 D LiDAR

Misst eine Scanebene und wird häufig für Navigation, Lokalisierung, Positionierung, Objekterkennung und interaktive Systeme verwendet.

  • Planarer Winkel + Entfernungsmessungen
  • Kompaktes Datenvolumen
  • Nützlich für AGV / AMR und Automatisierung
Volumetrische Wahrnehmung

3 D LiDAR

Misst dreidimensionale räumliche Informationen und ist nützlich, wenn eine vertikale Struktur, Höhe oder Vollvolumenwahrnehmung erforderlich ist.

  • 3 D-Punkt-Wolken-Ausgabe
  • Mehr räumliche Informationen
  • Unterschiedliche Kosten-, Rechen- und Integrationskompromisse
Funktionale Sicherheit

Sicherheitslaserscanner

Ein Sicherheitslaserscanner ist für den sicherheitsrelevanten Personalschutz einschließlich Schutzfeldern und Sicherheitsausgängen konzipiert und zertifiziert.

  • Zertifizierte Sicherheitsleistung
  • Sicherheitslogik für Schutzfelder + Warnfelder für Nichtsicherheit
  • Sicherheitsrelevante Outputs wie OSSD
Kritische Produktgrenze

Industrieller 2 D-LiDAR ist kein Ersatz für einen Sicherheitslaserscanner

YB industrial 2 D LiDAR wird für Sensor, Detektions - und Rohdatenanwendungen eingesetzt, wo die Anwendung zertifizierten Personalschutz und ein sicherheitsrelevantes Schutzfeld erfordert, verwenden Sie einen geeigneten Sicherheitslaserscanner und gestalten Sie die komplette Sicherheitsfunktion entsprechend.

07 Technische Checkliste

So wählen Sie einen industriellen 2 D-LiDAR-Sensor aus

Beginnen Sie mit der Aufgabe, die der Sensor ausführen muss. Der richtige LiDAR ist derjenige, dessen Reichweite, Scangeometrie, Ausgabearchitektur und Umgebungsfähigkeit zur tatsächlichen Integration passen.

01

Definieren Sie die Aufgabe

Entscheiden Sie, ob das Projekt eine Schalterkennung, Rohnavigationsdaten, Positionierung oder interaktive Erfassung benötigt.

02

Erforderliche Reichweite

Bewerten Sie den maximalen und minimalen Abstand anhand des realistischen Zielreflexionsvermögens und nicht nur anhand des Headline-Bereichs.

03

Scan-geometrie

Sichtfeld, aktiven Scanwinkel und Montageposition für die benötigte Meßebene bestätigen.

04

Winkelanforderungen

Ordnen Sie die Winkelauflösung an und aktualisieren Sie das Verhalten an Zielgröße, Entfernung und Bewegung.

05

Ausgangstyp

Wählen Sie Schaltausgänge für diskrete Erkennung oder Roh-Scandatenmodelle, wenn das Hostsystem individuelle Entfernungs-, Winkel- und zugehörige Messdaten benötigt.

06

Software-integration

Überprüfen Sie die Kommunikationsschnittstelle, das Protokoll, die Datenfelder und die Fähigkeit des Hostsystems, die erforderlichen Scandaten zu verarbeiten.

07

Umwelt

Überprüfen Sie die Temperatur-, Staub-, Umgebungslicht-, Vibrations- und Gehäusebedürfnisse für die Installation.

08

Validieren Sie reale Ziele

Testen Sie repräsentative Materialien, Reflexionsfähigkeiten, Montagepositionen und Softwareverhalten vor der endgültigen Bereitstellung.

Praktischer Auswahlpfad

Wählen Sie die Ausgabearchitektur, bevor Sie das Modell auswählen

Anwendung → Reichweite und Reflexionsvermögen → Scan-geometrie → Switching oder Rohdaten → Umwelt → Modellauswahl
08 Gemeinsame Fragen

2 D LiDAR Sensor FAQ

Häufige Fragen zu industriellem 2 D LiDAR, Ranging-Technologie, Scandaten, Navigation, Reflektivität, Umwelt und YB-Produktauswahl.

Was ist ein 2 D LiDAR Sensor?

Ein 2 D LiDAR Sensor misst die Entfernung über eine Scanebene und kombiniert die gemessene Entfernung mit dem entsprechenden Scanwinkel, das Ergebnis ist eine planare Darstellung umgebender Objekte, die zur Erkennung, Positionierung, Navigation, Messung und softwarebasierten Interaktion verwendet werden kann.

Was ist eine 2 D LiDAR Punktwolke?

Ein 2 D-LiDAR-Scan besteht aus Messpunkten, die über eine einzelne Scanebene verteilt sind Jeder Punkt kann mit Hilfe von Entfernung und Winkel beschrieben werden, wobei zusätzliche Datenfelder auf anwendbaren Modellen verfügbar sind Anders als bei einer 3 D-Punktwolke stellen die Messungen eine Ebene dar, anstatt ein volles dreidimensionales Volumen.

Wie misst 2 D LiDAR die Entfernung?

Viele industrielle 2 D-LiDAR-Sensoren verwenden Flugzeitmessung. Der Sensor sendet Laserlicht aus, empfängt das reflektierte Signal und bestimmt die Zielentfernung aus dem gemessenen Lichtwegverhalten. Die CCH YB-Serie verwendet dTOF oder direkte Flugzeit, Ranging-Technologie.

Was ist der Unterschied zwischen ToF, Triangulation und phasenbasierter Rangfolge?

Dabei handelt es sich um unterschiedliche optische Distanzmessungsprinzipien Flugzeit bestimmt Entfernung von Lichtfahrzeitpunkt, Triangulation bestimmt Abstand von geometrischer Verschiebung und phasenbasierte Systeme leiten Abstand von der Phasenbeziehung eines modulierten optischen Signals ab Ihre Nutzreichweite, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Integrationseigenschaften können sich erheblich unterscheiden.

Kann ein 2 D LiDAR für die SLAM - und AGV-Navigation verwendet werden?

Ja, wenn das ausgewählte LiDAR die vom Navigationssystem benötigten Scanmessungen bereitstellt Rohscandaten können von Hostsoftware für SLAM, Lokalisierung, Kartierung und Natural-Feature Navigation verarbeitet werden Die Navigationsleistung hängt vom kompletten Sensor, der Montage, der Umgebung und dem Softwaresystem ab, nicht von der LiDAR-Hardware allein.

Liefern alle YB-Modelle Navigationsdaten?

Nr. YB-Modelle sind mit unterschiedlichen Ausgabearchitekturen erhältlich. Schalt-ausgangsmodelle Sind für diskrete Detektions- und Zonenausgabeanwendungen gedacht Rohdatenkonfigurationen Scanmessungen für hostseitige Softwareverarbeitung bereitstellen Die Ausgabearchitektur sollte daher vor dem genauen Modell ausgewählt werden.

Was ist der maximale Scanwinkel von YB 2 D LiDAR?

YB 2 D LiDAR Modelle unterstützen eine Maximales Abtastfeld von 270°. Der aktive Scanwinkel kann auf einen kleineren Bereich konfiguriert werden, wenn die Anwendung nicht das gesamte Sichtfeld benötigt.

Was ist der maximale Arbeitsbereich von YB LiDAR?

Ausgewählte YB-Modelle bieten Arbeitsbereiche von Bis zu 40 m bei 701TP3 T Zielreflexionsvermögen. Andere Konfigurationen haben kürzere maximale Reichweiten, daher sollte der Arbeitsabstand immer anhand des genauen Modells und des Reflexionsvermögens des realen Ziels überprüft werden.

Warum ist das Zielreflexionsvermögen für LiDAR wichtig?

LiDAR ist darauf angewiesen, reflektierte optische Energie vom Ziel zu empfangen Dunkle, reflexionsarme oder schwierige Oberflächen können weniger Energie zurückgeben als helle oder stark reflektierende Ziele, was den nutzbaren Erfassungsbereich und die Messstabilität beeinträchtigen kann Veröffentlichte Reichweitenzahlen sollten daher zusammen mit ihrer Ziel-Reflexions-Bedingung interpretiert werden.

Nutzt YB-Rohdaten-LiDAR Ethernet?

Ausgewählte YB-Rohdatenmodelle verwenden Ethernet-udp, ‘s, aber die YB-Rohdatenfamilie ist nicht auf Ethernet-only-Konfigurationen beschränkt Serial-Data - und Dual-Output-Konfigurationen sind auch für anwendbare Modelle verfügbar Die erforderliche Kommunikationsschnittstelle sollte bei der Auswahl des Modells bestätigt werden.

Kann 2 D LiDAR im Freien, bei Staub oder Nebel arbeiten?

Die Eignung hängt vom genauen Sensor, der Gehäusebetrachtung, den Umgebungsgrenzen und der Schwere der Bedingungen ab. Staub, Nebel, Regen, Kontamination und starkes Umgebungslicht können die optische Sensorleistung beeinflussen. Bei anspruchsvollen Installationen sollten die tatsächliche Umgebung und die Zielmaterialien vor dem endgültigen Einsatz bewertet werden.

Was kostet ein industrieller 2 D LiDAR?

Die Kosten hängen vom Arbeitsbereich, der Winkelleistung, der Ausgabearchitektur, der Kommunikationsschnittstelle und der erforderlichen Konfiguration ab. Definieren Sie die Anwendung und die erforderliche Ausgabe nicht nur nach dem Preis, sondern vergleichen Sie zunächst Modelle, die diese technischen Anforderungen erfüllen.

Ist 2 D LiDAR das gleiche wie ein Sicherheitslaserscanner?

Nr. Industrielles 2 D LiDAR wird für Sensor, Mess, Detektions - und Rohdatenanwendungen verwendet A Sicherheitslaserscanner Ist für den sicherheitsrelevanten Personalschutz konzipiert und zertifiziert und kann Sicherheitsfunktionen wie Schutzfeldüberwachung und OSSD-Ausgänge bereitstellen. Industrial YB LiDAR sollte nicht durch einen sicherheitsbewerteten Scanner ersetzt werden, bei dem Personalschutz erforderlich ist.

Was ist der Unterschied zwischen 2 D und 3 D LiDAR?

Ein 2 D LiDAR misst eine Scanebene und eignet sich gut für Anwendungen, bei denen die wichtige Geometrie innerhalb dieser Ebene liegt Ein 3 D LiDAR misst räumliche Informationen über mehrere vertikale und horizontale Richtungen und liefert so eine volumetrische Wahrnehmung, wenn Höhe oder volle dreidimensionale Struktur erforderlich ist.

Bietet CCH derzeit 3 D LiDAR an?

Nr. CCH präsentiert 3 D LiDAR derzeit nicht als aktive internationale Produktlinie.3 D LiDAR wird auf dieser Website zur Technologieausbildung und zum Vergleich diskutiert, während das aktuelle internationale LiDAR-Portfolio den Fokus auf industrielles 2 D LiDAR legt.

Wie viel Leistung verbraucht YB 2 D LiDAR?

Stromverbrauch ist Unter 2 W in der gesamten YB-Serie, einschließlich Rohdaten-Ausgabekonfigurationen.

Aktuelle CCH 2 D LiDAR Range

Benötigen Sie einen 2 D LiDAR für Erkennung, Navigation oder interaktive Erkennung?

Entdecken Sie die YB-Serie oder besprechen Sie Ihre Arbeitsbereiche, Ihr Zielreflexionsvermögen, Ihren Scanwinkel, Ihre Schaltausgabe oder Ihre Anforderungen an Rohscandaten mit CCH.

09 Referenzen und technische Ressourcen

Referenzen & Weiterlesen

Die folgenden unabhängigen Referenzen bieten Hintergrundinformationen zu LiDAR-Entfernungsmessung, Punkt-Wolken-Daten und Laser-Produkt-Sicherheit. Technische Ressourcen von CCH liefern produktspezifische Informationen für die aktuelle YB-Industrie-2 D-LiDAR-Reihe.

Produktspezifische Spezifikationen sollten immer mit der jeweils gültigen CCH-Modelldokumentation abgeglichen werden. Arbeitsbereich, Kommunikationsschnittstelle, Winkelleistung und verfügbare Ausgänge können je nach YB-Konfiguration und Anwendungsanforderungen variieren.