[發明專利]三維空間位置偵測裝置及其偵測方法

有效

• 申請號: 200810001813.7
• 申請日: 2008-01-03
• 公開（公告）號: CN101477193A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 鄭家駒;陳昭宇;官知正
• 申請（專利權）人: 敦南科技股份有限公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王月玲;武玉琴

技術領域

本發明涉及一種位置偵測裝置(position?detecting?device)及其偵測方法，尤指一種三維空間位置偵測裝置及其偵測方法。?

背景技術

請參閱圖1所示，其為公知三維空間位置偵測裝置的示意圖。由圖中可知，現行的三維空間位置偵測裝置是通過一攝影機D直接擷取一物體H的影像信息，然后再通過影像處理軟件進行計算，以得到該物體H于空間中的位置。?

是以，由上可知，公知需要通過攝影機D擷取影像的方式來得到該物體H于空間中的相關位置信息，在實際使用上，顯然都具有不便與缺陷存在。?

因此，本發明人有感上述缺陷的可改善，且依據多年來從事此方面的相關經驗，悉心觀察且研究之，并配合學理的運用，而提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。?

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種三維空間位置偵測裝置及其偵測方法。本發明通過將多個第一感測元件(第一感測模塊)及多個第二感測元件(第二感測模塊)分別設置在不同的平面上，以用于從不同空間角度接收從一電磁波發射源傳來的電磁波所產生的不同的輻射能量，并且借由該等不同的輻射能量的相對大小關系，進而得到該電磁波發射源相對于該第一感測模塊及該第二感測模塊的兩組空間方向角。再者，通過該電磁波發射源分別距離該第一感測模塊及該第二感測模塊的兩組空間距離分別與上述兩組空間方向角的運算，以得到該電磁波發射源分別相對于該第一感測模塊及該第二感測模塊的空間坐標位置。?

根據本發明的其中一種方案，提供一種三維空間位置偵測裝置，其包括：一電磁波發射源、一第一感測模塊及至少一第二感測模塊。其中，該電磁波發射源用以產生電磁波，并且該電磁波發射源為點光源。該第一感測模塊具有多個第一感測元件，以用于從不同空間角度接收從該電磁波發射源傳來的電磁波所產生的不同的輻射能量。該第?二感測模塊具有多個第二感測元件，以用于從不同空間角度接收從該電磁波發射源傳來的電磁波所產生的不同的輻射能量。?

借此，通過該電磁波發射源相對于該第一感測模塊的該等第一感測元件及該第二感測模塊的該等第二感測元件在空間中的方向角的差異，以使得該等第一感測元件及該等第二感測元件分別接收到該等不同的輻射能量，因此借由該等不同的輻射能量的相對大小關系，進而得到該電磁波發射源分別相對于該第一感測模塊及該第二感測模塊的兩組空間方向角，并且通過該電磁波發射源分別距離該第一感測模塊及該第二感測模塊的兩組空間距離分別與上述兩組空間方向角的運算，以得到該電磁波發射源分別相對于該第一感測模塊及該第二感測模塊的空間坐標位置。?

根據本發明的其中一種方案，提供一種三維空間位置偵測裝置的偵測方法，其步驟包括：首先，(a)提供一用于產生電磁波的電磁波發射源、一具有多個第一感測元件的第一感測模塊、及至少一具有多個第二感測元件的第二感測模塊，并且該電磁波發射源為點光源；接著，(b)分別通過該第一感測模塊的該等第一感測元件及該第二感測模塊的該等第二感測元件，從不同空間角度接收從該電磁波發射源傳來的電磁波所產生的不同的輻射能量；然后，(c)借由該等不同的輻射能量的相對大小關系，進而得到該電磁波發射源分別相對于該第一感測模塊及該第二感測模塊的兩組空間方向角；最后，(d)通過該電磁波發射源分別距離該第一感測模塊及該第二感測模塊的兩組空間距離分別與上述兩組空間方向角的運算，以得到該電磁波發射源分別相對于該第一感測模塊及該第二感測模塊的空間坐標位置。?

再者，上述(b)至(d)的步驟中，更進一步包括：首先，該第一感測模塊的其中一第一感測元件的法向量以平行于一空間坐標的一參考軸的方式來接收輻射能量，并且該第一感測模塊的其余的第一感測元件的法向量以分別與該參考軸產生一夾角的方式來接收輻射能量，借此以換算出由該第一感測模塊相對于該電磁波發射源所建立的第一空間投影矩陣；接著，該第二感測模塊的其中一第二感測元件的法向量以平行于另一空間坐標的一參考軸的方式來接收輻射能量，并且該第二感測模塊的其余的第二感測元件的法向量以分別與該參考軸產生一夾角的方式來接收輻射能量，借此以換算出由該第二感測模塊相對于該電磁波發射源所建立的第二空間投影矩陣。?