[發(fā)明專利]光感測模組及感測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810493047.4
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN110515090A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 項嵩仁;王會恒;湯豐彰
• 申請（專利權(quán)）人: 誠盟電科技股份有限公司
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/08;G01S17/58
• 代理公司: 11100 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張晶;郭佩蘭<國際申請>=<國際公布>=

1.一種光感測模組，其特征在于，包括：

至少四個紅外線光源組，每一紅外線光源組包括一反光杯及配置其中的一IR LED，該反光杯為聚光型反光杯；

一感光晶片，用以接收上述每一個IR LED分別或同時投射至一標的物的一表面的反射光；該感光晶片將該反射光的光感測值傳輸至一控制模組；

一封裝載體，封裝上述紅外線光源組、該感光晶片及其電路；且該感光晶片位于該封裝載體的中央，該紅外線光源組位于該感光晶片的鄰側(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的光感測模組，其特征在于，該反光杯具有XY方向40-45度以及Z方向0-15度的傾斜角設計，全部該IR LED的光投射至該標的物形成一類方形光斑。

3.如權(quán)利要求2所述的光感測模組，其特征在于，平行于該封裝載體X軸的兩個該紅外線光源組的反光杯的傾斜角為鏡射對稱；平行于該封裝載體Y軸的兩個該紅外線光源組的反光杯的傾斜角為鏡射對稱。

4.如權(quán)利要求1所述光感測模組，其特征在于，該IR LED可被IR VCSEL(紅外光面射型鐳射二極體)取代。

5.一種如權(quán)利要求1所述的光感測模組的感測方法，其特征在于，包括：

光源一次循環(huán)啟動步驟，包括將四個IR LED個別啟動一次以及將四個IRLED同步啟動一次，在該標的物的該表面形成四個個別反射光以及一個總反射光；該感光晶片獲取該個別反射光及該總反射光的光感測值；以及

平面或非平面判斷步驟，由該控制模組將該感光晶片所獲取的光感測值進行(式1)及(式2)比對運算；比對運算的結(jié)果若符合(式1)及(式2)，判定該標的物為平面物；若其中一式不符合，則判定為曲面物；

A＝B＝C＝D (式1)

ABCD＝A+B+C+D (式2)

其中，A、B、C、D為該個別反射光的光感測值；

ABCD為該總反射光的光感測值。

6.如權(quán)利要求5所述的光感測模組的感測方法，當該標的物被判定為曲面物，則接續(xù)執(zhí)行曲面物偵測步驟；其特征在于，包括：

表面顏色深淺判斷步驟，該控制模組個別對每一IR LED施以兩次不同的電流脈沖，該控制模組計算出兩次電流脈沖所產(chǎn)生的個別反射光的數(shù)值斜率，透過兩次數(shù)值斜率判斷該標的物的表面顏色深淺；若兩次數(shù)值斜率相同時，表示該標的物的該表面顏色深淺趨于一致，故執(zhí)行以下的曲面深度判斷步驟；當兩次數(shù)值斜率不相同時，該數(shù)值斜率低代表該標的物該表面包含顏色較深的區(qū)域，數(shù)值斜率高代表該標的物的該表面包含顏色較淺的區(qū)域，則執(zhí)行以下的斜率補正步驟；

斜率補正步驟，該控制模組通過一補正公式修正顏色深淺的斜率誤差，使兩次數(shù)值斜率為相同；斜率補正后執(zhí)行以下的曲面深度判斷步驟；

曲面深度判斷步驟，該控制模組依據(jù)該四個個別反射光的光感測值判斷該標的物的該表面與該感測元件的相對距離關系；該光感測值愈高，表示該表面包含較接近該感測元件的區(qū)域；反之，表示該表面包含較遠離該感測元件的區(qū)域。

7.一種如權(quán)利要求1所述的光感測模組的感測方法，其特征在于，包括：

光源二次循環(huán)啟動步驟，四個IR LED個別啟動一次以及四個IR LED同步啟動一次構(gòu)成一循環(huán)，連續(xù)執(zhí)行兩次該循環(huán)；在該標的物的該表面形成八個個別反射光以及兩個總反射光；該感光晶片獲取該個別反射光及該總反射光的光感測值；以及

靜態(tài)物或動態(tài)物判斷步驟，該控制模組將該感光晶片所獲取的光感測值進行(式3)及(式4)比對運算；若比對運算結(jié)果符合(式3)及(式4)，判定該標的物為靜態(tài)物；若其中一式不符合，則判定為動態(tài)物；

A1＝A2、B1＝B2、C1＝C2、及D1＝D2 (式3)

A1+B1+C1+D1＝A2+B2+C2+D2 (式4)

其中，A1、B1、C1、D1分別表示第一次循環(huán)的四個該個別反射光的光感測值；A2、B2、C2、D2分別表示第二次循環(huán)的四個該個別反射光的光感測值。

8.如權(quán)利要求7所述的光感測模組的感測方法，其特征在于，當該標的物判定為動態(tài)物時，執(zhí)行移動方向偵測步驟，包括：

該控制模組個別對每一IR LED施以連續(xù)電流脈沖，該控制模組計算出每一IR LED在連續(xù)電流脈沖下的個別反射光的強度斜率，該個別反射光的強度斜率依序定義為A_m、B_m、C_m、及D_m；其中，A_m是位于該光感測模組的平面座標系的第一象限的IR LED的強度斜率，B_m是位于該光感測模組的平面座標系的第二象限的IR LED的強度斜率，C_m是位于該光感測模組的平面座標系的第三象限的IR LED的強度斜率，D_m是位于該光感測模組的平面座標系的第四象限的IR LED的強度斜率；其中，

B_m＝C_m且A_m＝D_m，且B_m及C_m的強度斜率由高變低，A_m及D_m的強度斜率由低變高，代表該動態(tài)物的移動方向是沿著該平面座標系的X軸由左向右移動；

B_m＝C_m且A_m＝D_m，且B_m及C_m的強度斜率由低變高，A_m及D_m的強度斜率由高變低，代表該動態(tài)物的移動方向是沿著該平面座標系的X軸由右向左移動；

A_m＝B_m且C_m＝D_m，且C_m及D_m的強度斜率由高變低，A_m及B_m的強度斜率由低變高，代表該動態(tài)物的移動方向是沿著該平面座標系的Y軸由下往上移動；

A_m＝B_m且C_m＝D_m，且C_m及D_m的強度斜率由低變高，A_m及B_m的強度斜率由高變低，代表該動態(tài)物的移動方向是沿著該平面座標系的Y軸由上往下移動；

A_m、B_m、C_m、D_m的強度斜率總合由高變低，代表該動態(tài)物相對該平面座標系由近處往遠處移動；反之則為由遠處往近處移動。