OberbegriffGeneric term
Die Erfindung richtet sich auf ein optisches Sensorsystem für ein Gestenerkennungssystem. Es handelt sich bevorzugt um eine Gestenerkennungsvorrichtung, die auch für die Innenraumbeleuchtung von Fahrzeugen verwendet werden kann, mit einem geringem Totraum vor dem SensorsystemThe invention is directed to an optical sensor system for a gesture recognition system. It is preferably a gesture recognition device, which can also be used for the interior lighting of vehicles, with a small dead space in front of the sensor system
Stand der TechnikState of the art
Das optische Sensorsystem umfasst bevorzugt eine Mehrzahl von optischen Sendern (H1, H2). Insbesondere handelt es sich dabei mindestens um einen ersten Sender (H1) und einen zweiten Sender (H2). Des Weiteren weist das optische Sensorsystem bevorzugt zumindest einen Empfänger (D) und einen Regler (CTR), sowie zumindest einen Kompensationssender (K) auf.The optical sensor system preferably comprises a plurality of optical transmitters ( H1 , H2 ). In particular, it is at least a first transmitter ( H1 ) and a second transmitter ( H2 ). Furthermore, the optical sensor system preferably has at least one receiver ( D. ) and a controller ( CTR ), as well as at least one compensation transmitter ( K ) on.
Der erste optische Sender (H1) besitzt bevorzugt ohne Zusatzvorrichtungen eine erste Abstrahlkeule (SK1) in einem Freiraum (FR) vor dem Sensorsystem. Diese erste Abstrahlkeule (SK1) besitzt typischerweise einen ersten Sendeöffnungswinkel (α1). Der erste Sender (H1) strahlt in diesen ersten Teilraum des Freiraums (FR) vor dem Sensorsystem hinein, der durch die erste Sendekeule (SK1) bestimmt ist. In diesen Teilraum der ersten Sendekeule (SK1) strahlt der erste Sender (H1) bei Emission ein.The first optical transmitter ( H1 ) preferably has a first radiation lobe without additional devices ( SK1 ) in a free space ( FR ) in front of the sensor system. This first radiation lobe ( SK1 ) typically has a first transmission aperture angle ( α1 ). The first sender ( H1 ) radiates into this first subspace of the free space ( FR ) in front of the sensor system, which is transmitted through the first transmission lobe ( SK1 ) is determined. In this subspace of the first transmission lobe ( SK1 ) the first station broadcasts ( H1 ) upon issue.
Der zweite optische Sender (H2) besitzt bevorzugt ohne Zusatzvorrichtungen eine zweite Abstrahlkeule (SK2) in einem Freiraum (FR) vor dem Sensorsystem. Diese zweite Abstrahlkeule (SK2) besitzt typischerweise einen zweiten Sendeöffnungswinkel (α2). Der zweite Sender (H2) strahlt in diesen zweiten Teilraum des Freiraums (FR) vor dem Sensorsystem hinein, der durch die zweite Sendekeule (SK2) bestimmt ist. In diesen zweiten Teilraum der zweiten Sendekeule (SK2) strahlt der zweite Sender (H2) bei Emission ein.The second optical transmitter ( H2 ) preferably has a second radiation lobe without additional devices ( SK2 ) in a free space ( FR ) in front of the sensor system. This second radiation lobe ( SK2 ) typically has a second transmission opening angle ( α2 ). The second transmitter ( H2 ) radiates into this second subspace of the free space ( FR ) in front of the sensor system, which is transmitted through the second transmission lobe ( SK2 ) is determined. In this second subspace of the second transmission lobe ( SK2 ) the second transmitter broadcasts ( H2 ) upon issue.
In Analogie dazu weist der Empfänger (D) ohne Zusatzvorrichtung eine Empfindlichkeitskeule (EK) auf, die in den Freiraum (FR) vor dem Sensorsystem hineinreicht. Die Empfangskeule (EK) weist einen Empfangsöffnungswinkel (β) auf. Werden in dem Teilraum des Freiraums (FR) vor dem Sensorsystem, der durch diese Empfangskeule charakterisiert ist, radial strahlende Objekte platziert, so strahlen diese in den Empfänger (D) ein. Somit können innerhalb des Teilraums der Empfängerkeule (EK) platzierte strahlende Objekte das Empfängerausgangssignal (S0) des Empfängers (D) beeinflussen.In analogy to this, the receiver ( D. ) without additional device a sensitivity lobe ( EK ), which in the free space ( FR ) reaches in front of the sensor system. The receiving lobe ( EK ) has a receiving aperture angle ( β ) on. Are in the subspace of the free space ( FR ) placed radially radiating objects in front of the sensor system, which is characterized by this reception lobe, then these radiate into the receiver ( D. ) on. Thus, within the subspace of the receiving lobe ( EK ) placed radiating objects the receiver output signal ( S0 ) Recipient ( D. ) influence.
Wird ein reflektierendes Objekt in den Überschneidungsbereich zwischen der ersten Sendekeule (SK1) des ersten Senders (H1) und der Empfangskeule (EK) des Empfängers (D) platziert, so kann der erste Sender (H1) dieses Objekt bestrahlen und das Objekt das dann reflektierte Lichtsignal des ersten Senders (H1) in den Empfänger (D) einstrahlen. Auf diese Weise ergibt sich eine erste Übertragungsstrecke vom ersten Sender (H1) über das reflektierende Objekt zum Empfänger (D).If a reflective object enters the area of intersection between the first transmission lobe ( SK1 ) of the first station ( H1 ) and the receiving lobe ( EK ) Recipient ( D. ) placed, the first transmitter ( H1 ) irradiate this object and the object then receives the reflected light signal from the first transmitter ( H1 ) into the recipient ( D. ) radiate. This results in a first transmission link from the first transmitter ( H1 ) via the reflective object to the receiver ( D. ).
Wird ein reflektierendes Objekt in den Überschneidungsbereich zwischen der zweiten Sendekeule (SK2) des zweiten Senders (H2) und der Empfangskeule (EK) des Empfängers (D) platziert, so kann der zweite Sender (H12) dieses Objekt bestrahlen und das Objekt das dann reflektierte Lichtsignal des zweiten Senders (H2) in den Empfänger (D) einstrahlen. Auf diese Weise ergibt sich eine zweite Übertragungsstrecke vom zweiten Sender (H2) über das reflektierende Objekt zum Empfänger (D).If a reflective object enters the area of intersection between the second transmission lobe ( SK2 ) of the second transmitter ( H2 ) and the receiving lobe ( EK ) Recipient ( D. ) is placed, the second transmitter (H12) can irradiate this object and the object can then irradiate the light signal from the second transmitter ( H2 ) into the recipient ( D. ) radiate. This results in a second transmission link from the second transmitter ( H2 ) via the reflective object to the receiver ( D. ).
Ein Kompensationssender (K) strahlt ebenfalls in den Empfänger (D) über eine dritte Übertragungsstrecke (13) ein und beeinflusst das Empfängerausgangssignal (S0).A compensation transmitter ( K ) also radiates into the receiver ( D. ) via a third transmission link (13) and influences the receiver output signal ( S0 ).
Die dritte Übertragungsstrecke (13) der Einstrahlung des Kompensationssenders (K) in den Empfänger (D) ist bevorzugt von der Empfindlichkeitskeule (EK) unabhängig.The third transmission path (13) of the radiation from the compensation transmitter ( K ) into the recipient ( D. ) is preferred by the sensitivity lobe ( EK ) independent.
Die Emission des Kompensationssenders (K) wird bevorzugt von einem Kompensationssendesignal (S3) gesteuert.The emission of the compensation transmitter ( K ) is preferred by a compensation transmit signal ( S3 ) controlled.
Die Einstrahlungen aus dem Raum der Empfindlichkeitskeule (EK) des Empfängers (D) in den Empfänger (D) und die Einstrahlung des Kompensationssenders (K) in den Empfänger (D) überlagern sich bevorzugt summierend im Empfänger (D).The radiation from the space of the sensitivity lobe ( EK ) Recipient ( D. ) into the recipient ( D. ) and the radiation from the compensation transmitter ( K ) into the recipient ( D. ) are preferably superimposed summing up in the receiver ( D. ).
Die Lichtemission des ersten optischen Senders (H1) ist bevorzugt mit einem ersten Sendesignal (S5_1) moduliert.The light emission of the first optical transmitter ( H1 ) is preferred with a first transmission signal ( S5_1 ) modulated.
Die Lichtemission des zweiten optischen Senders (H2) ist bevorzugt mit einem zweiten Sendesignal (S5_2) moduliert.The light emission of the second optical transmitter ( H2 ) is preferred with a second transmission signal ( S5_2 ) modulated.
Ein Regler (CTR) erzeugt nun in Abhängigkeit von dem Empfängerausgangssignal (S0) und in Abhängigkeit von dem ersten Sendesignal (S5_1) und in Abhängigkeit von dem zweiten Sendesignal (S5_2) das Kompensationssendesignal (S3). Der Regler (CTR) regelt dabei das Kompensationssendesignal (S3) in der Art aus, dass das Empfängerausgangssignal (S0) in Folge der summierenden Überlagerungen im Wesentlichen, d.h. bis auf Systemrauschen und Regelfehler, keine Signalanteile des ersten Sendesignals (S5_1) und des zweiten Sendesignals (S5_2) mehr aufweist.A controller ( CTR ) now generates depending on the receiver output signal ( S0 ) and depending on the first transmission signal ( S5_1 ) and depending on the second transmission signal ( S5_2 ) the compensation transmission signal ( S3 ). The regulator ( CTR ) regulates the compensation transmission signal ( S3 ) in such a way that the receiver output signal ( S0 ) as a result of the accumulating superimpositions, i.e., apart from system noise and control errors, essentially no signal components of the first transmission signal ( S5_1 ) and the second transmission signal ( S5_2 ) has more.
Der Regler (CTR) gibt dann typischerweise ein oder zwei Regelwertsignale als Messwertsignale aus, dessen Werte einen Ortsvektor eines reflektierenden Einzelobjekts im Freiraum (FR) vor dem Sensorsystem symbolisieren.The regulator ( CTR ) then typically outputs one or two control value signals as measured value signals, the values of which correspond to a position vector of a reflecting individual object in free space ( FR ) symbolize in front of the sensor system.
Im Stand der Technik ergibt sich nun im unmittelbaren Raum vor dem Empfänger (D) ein nicht empfindlicher Nichtempfangsbereich (NDA), in dem die Empfangskeule (EK) sich nicht mit einer der anderen Sendekeulen (SK1, SK2) schneidet. Dementsprechend kann dort zwar ein emittierendes Objekt Licht in den Empfänger (D) senden, ein reflektierendes Objekt wird dort aber nicht durch den ersten Sender (H1) oder den zweiten Sender (H2) beleuchtet und kann daher kein Licht durch Reflektion in den Empfänger (D) einstrahlen. Dementsprechend ergibt sich dort ein Totraum, in dem keine Gestenerkennung möglich ist. Dies ist in 1 dargestellt.In the state of the art, in the immediate area in front of the receiver ( D. ) a non-sensitive area of non-reception ( NDA ), in which the reception lobe ( EK ) does not interfere with one of the other transmission lobes ( SK1 , SK2 ) cuts. Accordingly, although an emitting object can enter light into the receiver ( D. ), but a reflecting object is not there by the first transmitter ( H1 ) or the second transmitter ( H2 ) and therefore no light can be reflected into the receiver ( D. ) radiate. Accordingly, there is a dead space in which gesture recognition is not possible. This is in 1 shown.
Aufgabetask
Dem Vorschlag liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen die keinen oder einen verringerten Totraum (NDA) aufweist.The proposal is therefore based on the task of creating a solution that has no or a reduced dead space ( NDA ) having.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Bei einem Sensorsystem der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe vorschlagsgemäß dadurch gelöst, dass die Form der Empfangs- und Sendekeulen geeignet abgewandelt wird.In the case of a sensor system of the type described at the outset, the problem is solved according to the proposal in that the shape of the receiving and transmitting lobes is suitably modified.
Das hier vorgeschlagene System gekennzeichnet sich nun dadurch aus, dass als Zusatzvorrichtung zusätzlich ein erster optischer Diffusor (DH1) zwischen dem ersten Sender (H1) und dem Freiraum (FR) angeordnet ist und dass als Zusatzvorrichtung zusätzlich ein zweiter optischer Diffusor (DH2) zwischen dem zweiten Sender (H2) und dem Freiraum (FR) angeordnet ist und dass als Zusatzvorrichtung zusätzlich ein weiterer optischer Diffusor (DD) zwischen dem Empfänger (D) und dem Freiraum (FR) angeordnet ist. Diese optischen Diffusoren weiten die jeweiligen Keulen auf. Hierdurch ergibt sich die Situation der 2. Der Totraum (NDA) ist massiv verkleinert. Die Gestenerkennung wird in den nunmehr aus dem Totraum herausgenommenen Freiraumbereichen nun ebenfalls möglich.The system proposed here is now characterized by the fact that a first optical diffuser ( DH1 ) between the first transmitter ( H1 ) and the free space ( FR ) and that a second optical diffuser ( DH2 ) between the second transmitter ( H2 ) and the free space ( FR ) and that an additional optical diffuser ( DD ) between the recipient ( D. ) and the free space ( FR ) is arranged. These optical diffusers expand the respective lobes. This results in the situation of 2 . The dead space ( NDA ) is massively reduced. Gesture recognition is now also possible in the free space areas that have now been removed from the dead space.
Der erste optische Sender (H1) strahlt dann auch mit Zusatzvorrichtung die erste Abstrahlkeule (SK1) in den Freiraum (FR) hinein. Die erste Sendekeule (SK1) weist nun jedoch einen vergrößerten ersten effektiven Sendeöffnungswinkel (α1') auf. In den Teilraum des Freiraums (FR) dieser dermaßen erweiterten ersten Sendekeule (SK1) strahlt nun der erste Sender (H1) bei Emission mit Hilfe der Zusatzvorrichtung ein.The first optical transmitter ( H1 ) then also emits the first radiation lobe with the additional device ( SK1 ) in the free space ( FR ) into it. The first transmission lobe ( SK1 ), however, now has an enlarged first effective transmission aperture angle ( α1 ' ) on. In the subspace of the free space ( FR ) this so expanded first transmission lobe ( SK1 ) the first station is now broadcasting ( H1 ) on emission with the help of the additional device.
Der zweite optische Sender (H2) strahlt dann auch mit Zusatzvorrichtung die zweite Abstrahlkeule (SK2) in den Freiraum (FR) hinein. Die zweite Sendekeule (SK2) weist nun jedoch einen vergrößerten zweiten effektiven Sendeöffnungswinkel (α2') auf. In den Teilraum des Freiraums (FR) dieser dermaßen erweiterten zweiten Sendekeule (SK2) strahlt nun der zweite Sender (H2) bei Emission mit Hilfe der Zusatzvorrichtung ein.The second optical transmitter ( H2 ) then also emits the second radiation lobe with the additional device ( SK2 ) in the free space ( FR ) into it. The second transmission lobe ( SK2 ), however, now has an enlarged second effective transmission aperture angle ( α2 ' ) on. In the subspace of the free space ( FR ) this so expanded second transmission lobe ( SK2 ) the second transmitter is now broadcasting ( H2 ) on emission with the help of the additional device.
Der Empfänger (D) weist mit Zusatzvorrichtung nun eine Empfindlichkeitskeule (EK) in dem Freiraum (FR) mit einem effektiven Empfangsöffnungswinkel (β') auf. In dieser erweiterten Empfangskeule (EK) können wieder dort platzierte, radial strahlende Objekte in den Empfänger (D) einstrahlen und das Empfängerausgangssignal (S0) beeinflussen.Recipient ( D. ) now has a sensitivity lobe ( EK ) in the free space ( FR ) with an effective reception angle ( β ' ) on. In this extended reception lobe ( EK ) radially radiating objects placed there can again enter the receiver ( D. ) and the receiver output signal ( S0 ) influence.
Durch die Zusatzvorrichtungen (DH1, DH2, DD) zeichnet sich die hier vorgeschlagene Vorrichtung somit dadurch aus, dass in einer Ebene der effektive erste Sendeöffnungswinkel (α1') größer ist als der erste Sendeöffnungswinkel (α1) und dass in dieser Ebene der effektive zweite Sendeöffnungswinkel (α2') größer ist als der zweite Sendeöffnungswinkel (α2) und dass in dieser Ebene der effektive Empfangsöffnungswinkel (β') größer ist als der Empfangsöffnungswinkel (β). The additional devices ( DH1 , DH2 , DD ), the device proposed here is characterized by the fact that the effective first transmission aperture angle ( α1 ' ) is greater than the first transmission aperture angle ( α1 ) and that in this plane the effective second transmission aperture angle ( α2 ' ) is greater than the second transmission aperture angle ( α2 ) and that in this plane the effective aperture angle ( β ' ) is greater than the reception aperture angle ( β ).
Hierdurch wird der Totraum (NDA) verkleinert und der Bereich, in dem keine Gestenerkennung möglich ist, vermindert. Dies ist in 2 dargestellt.This will reduce the dead space ( NDA ) is reduced and the area in which gesture recognition is not possible is reduced. This is in 2 shown.
Der erste optische Diffusor (DH1) kann dabei gleich dem zweiten optischen Diffusor (DH2) sein, der erste optische Diffusor (DH1) gleich dem weiteren optischen Diffusor (DD) und der zweite optische Diffusor (DH2) gleich dem weiteren optischen Diffusor (DD) sein.The first optical diffuser ( DH1 ) can be the same as the second optical diffuser ( DH2 ) be the first optical diffuser ( DH1 ) same as the other optical diffuser ( DD ) and the second optical diffuser ( DH2 ) same as the other optical diffuser ( DD ) being.
Dies ist in 3 dargestellt.This is in 3 shown.
Unter einem Diffusor oder einer Streuscheibe (lateinisch diffundere „ausgießen‟, „verstreuen‟, „ausbreiten‟) versteht man im Stand der Technik ein optisches Bauteil, das dazu eingesetzt wird, Licht zu streuen. Die dabei genutzten Effekte sind typischerweise die diffuse Reflexion und die Brechung von Licht. Aus der Lichtmesstechnik ist bekannt mittels Diffusoren einem Detektor eine erhöhte Empfindlichkeit für einen großen Raumwinkelbereich zu geben. Ebenso ist bekannt, eine winkelabhängige Empfindlichkeit für solche Detektoren zu erreichen, die dem LAMBERT'schen Gesetz folgt.In the state of the art, a diffuser or a diffuser (Latin for diffundere, “pour out”, “scatter”, “spread out”) is an optical component that is used to scatter light. The effects used are typically diffuse reflection and refraction of light. It is known from light measurement technology to use diffusers to give a detector increased sensitivity for a large solid angle range. It is also known to achieve an angle-dependent sensitivity for such detectors which follows LAMBERT's law.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das optische Objekterkennungssystem zumindest einen ersten Sender (H1) und einen zweiten Sender (H2), sowie wieder einen Kompensationssender (K) und einen Empfänger (D). Der erste Sender (H1) weist eine erste Senderwellenlänge auf. Der zweite Sender (H2) weist eine zweite Senderwellenlänge auf. Die erste Senderwellenlänge der Abstrahlung des ersten Senders (H1) soll bevorzugt im für einen Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich liegen.In another embodiment of the invention, the optical object recognition system comprises at least one first transmitter ( H1 ) and a second transmitter ( H2 ), as well as a compensation transmitter ( K ) and a recipient ( D. ). The first sender ( H1 ) has a first transmitter wavelength. The second transmitter ( H2 ) has a second transmitter wavelength. The first transmitter wavelength of the radiation from the first transmitter ( H1 ) should preferably be in the wavelength range that is visible to a human being.
Die Modulation der Amplitude der Abstrahlung des ersten Senders (H1) mittels des ersten Sendesignals (S5_1) erfolgt dabei bevorzugt mit einer unteren Grenzfrequenz (fu). Diese untere Grenzfrequenz (fu) liegt dabei bevorzugt so hoch, dass das menschliche Auge dieses Flackern nicht mehr wahrnehmen kann.The modulation of the amplitude of the radiation from the first transmitter ( H1 ) by means of the first transmission signal ( S5_1 ) is preferably carried out with a lower limit frequency (f u ). This lower limit frequency (f u ) is preferably so high that the human eye can no longer perceive this flickering.
Der erste Sender (H1) strahlt mit einer ersten Abstrahlkeule (SK1) in einen Freiraum (FR) vor dem Objekterkennungssystem ein. Der zweite Sender (H2) strahlt mit einer zweiten Abstrahlkeule (SK2) in einen Freiraum (FR) vor dem Objekterkennungssystem ein.The first sender ( H1 ) emits a first radiation lobe ( SK1 ) in a free space ( FR ) in front of the object recognition system. The second transmitter ( H2 ) radiates with a second radiation lobe ( SK2 ) in a free space ( FR ) in front of the object recognition system.
Der Empfänger (D) empfängt das von Objekten in der ersten Abstrahlkeule (SK1) reflektierte Licht des ersten Senders (H1) und das von diesen Objekten in der zweiten Abstrahlkeule (SK2) reflektierte Licht des zweiten Senders (H2) überlagernd. Der Empfänger (D) erzeugt in Abhängigkeit von diesen Einstrahlungen ein Empfängerausgangssignal (S0). Der Kompensationssender (K) strahlt in den Empfänger (D) über eine Übertragungsstrecke (13) ebenfalls ein und beeinflusst damit das Empfängerausgangssignal (S0) ebenfalls. Bevorzugt sind die Beeinflussungen des Empfängerausgangssignals (S0) in linearer Weise von der Gesamtamplitude der sich überlagernden Einstrahlungen abhängig.Recipient ( D. ) receives the from objects in the first radiation lobe ( SK1 ) reflected light from the first transmitter ( H1 ) and that of these objects in the second radiation lobe ( SK2 ) reflected light from the second transmitter ( H2 ) superimposed. Recipient ( D. ) generates a receiver output signal ( S0 ). The compensation transmitter ( K ) radiates into the receiver ( D. ) via a transmission link (13) and thus influences the receiver output signal ( S0 ) Likewise. The influences on the receiver output signal are preferred ( S0 ) linearly dependent on the total amplitude of the overlapping irradiations.
Die momentane Emission des Kompensationssenders (K) in die Übertragungsstrecke (13) hängt bevorzugt in linearer Weise von dem momentanen Wert eines Kompensationssendesignals (S3) ab.The current emission of the compensation transmitter ( K ) in the transmission path (13) depends preferably in a linear manner on the current value of a compensation transmission signal ( S3 ) away.
Die Einstrahlungen aus dem Raum einer Empfindlichkeitskeule (EK) des Empfängers (D) in den Empfänger (D) und die Einstrahlung des Kompensationssenders (K) in den Empfänger (D) überlagern sich bevorzugt summierend im Empfänger (D). Der erste optische Sender (H1) ist typischerweise in Abhängigkeit von einem ersten Sendesignal (S5_1) moduliert. Der zweite optische Sender (H2) ist bevorzugt typischerweise in Abhängigkeit von einem zweiten Sendesignal (S5_2) moduliert.The radiation from the space of a sensitivity lobe ( EK ) Recipient ( D. ) into the recipient ( D. ) and the radiation from the compensation transmitter ( K ) into the recipient ( D. ) are preferably superimposed summing up in the receiver ( D. ). The first optical transmitter ( H1 ) is typically dependent on a first transmission signal ( S5_1 ) modulated. The second optical transmitter ( H2 ) is preferably typically dependent on a second transmission signal ( S5_2 ) modulated.
Der Regler (CTR) regelt nun in Abhängigkeit von dem Empfängerausgangssignal (S0) und in Abhängigkeit von dem ersten Sendesignal (S5_1) und in Abhängigkeit von dem zweiten Sendesignal (S5_2) das Kompensationssendesignal (S3) in der Art ausregelt, dass das Empfängerausgangssignal (S0) im Wesentlichen, d.h. bis auf Systemrauschen und Regelfehler, keine Anteile des ersten Sendesignals (S5_1) und des zweiten Sendesignals (S5_2) mehr aufweist,The regulator ( CTR ) now regulates depending on the receiver output signal ( S0 ) and depending on the first transmission signal ( S5_1 ) and depending on the second transmission signal ( S5_2 ) the compensation transmission signal ( S3 ) in such a way that the receiver output signal ( S0 ) essentially, i.e., apart from system noise and control errors, no components of the first transmission signal ( S5_1 ) and the second transmission signal ( S5_2 ) has more,
Ein Regelwert des Reglers (CTR) stellt dabei typischerweise einen Messwert für den Abstand und/oder die Reflektivität und/oder einer anderen optischen Eigenschaft eines Objekts im Freiraum (FR) vor dem optischen Sensorsystem dar. Dieser Messwert kann durch eine Feature-Extraktion und beispielsweise durch ein nachfolgendes neuronales Netz oder einen nachfolgenden HMM-Erkenner für eine Gestenerkennung verwendet werden. Diese Funktionen werden entweder in speziellen Schaltungen oder in Signalprozessoren oder ähnlichem ausgeführt.A control value of the controller ( CTR ) typically provides a measured value for the distance and / or the reflectivity and / or another optical property of an object in the free space ( FR ) in front of the optical sensor system. This measured value can be used for gesture recognition by a feature extraction and, for example, by a subsequent neural network or a subsequent HMM recognizer. These functions are carried out either in special circuits or in signal processors or the like.
Es wurde nun erkannt, dass es sinnvoll ist, wenn zumindest einer der Sender, beispielsweise der erste Sender (H1), als ein Leuchtmittel zur Beleuchtung von möglicherweise vorhandenen Objekten innerhalb Abstrahlkeule des ersten Senders (H1) dient, um diese Objekte für das menschliche Auge sichtbar zu machen. Hierzu muss die Modulation des ersten Sendesignals (S5_1), mit dem der erste Sender (H1) gesteuert wird, so schnell sein, dass die Trägheit des menschlichen Auges dieses Flackern der Helligkeit des ersten Senders (H1) überdeckt und somit der Mensch dieses Flackern nicht wahrnimmt.It has now been recognized that it makes sense if at least one of the transmitters, for example the first transmitter ( H1 ), as a lamp for illuminating any objects that may be present within the beam of the first transmitter ( H1 ) is used to make these objects visible to the human eye. To do this, the modulation of the first transmission signal ( S5_1 ) with which the first station ( H1 ) is controlled, be so fast that the sluggishness of the human eye causes this flickering of the brightness of the first transmitter ( H1 ) and thus the person does not perceive this flickering.
Bevorzugt überlappen sich die erste Abstrahlkeule (SK1) des ersten Senders (H1) und die zweite Abstrahlkeule des zweiten Senders (H2). Dies hat den Vorteil, dass das Objekt dann wahlweise mit dem ersten Sender (H1) oder dem zweiten Sender (H2) beleuchtet werden kann. Der erste Sender sendet dabei auf einer ersten Senderwellenlänge für seine optische Strahlung. Beispielsweise kann er blaues Licht emittieren. Der zweite Sender (H2) sendet auf einer zweiten Senderwellenlänge. Diese zweite Senderwellenlänge des zweiten Senders (H2) kann für das menschliche Auge Sichtbar oder unsichtbar sein. Wenn es sich bei dem Licht des zweiten Senders um infrarotes Licht handelt, ist diese beispielsweise für das menschliche Auge unsichtbar. Der zweite Sender (H2) kann auch eine zweite Senderwellenlänge haben, die sichtbar ist, aber von der ersten Senderwellenlänge verschieden ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Licht des zweiten Senders (H2) auch um rotes Licht handeln. Durch Änderung des Intensitätsverhältnisses zwischen der Hüllkurvenamplitude des Lichts des ersten Senders (H1) und der Hüllkurvenamplitude des Lichts des zweiten Senders (H2) kann je nach Art des verwendeten zweiten Senders (H2) somit entweder
zum Ersten die durch einen Menschen wahrnehmbare Helligkeit des Sensorsystems geändert werden ohne die Gesamtbestrahlungsintensität und damit die Erkennungseigenschaften eines dieses Sensorsystem nutzenden Gestenerkennungssystems zu verändern oder
zum Zweiten die durch einen Menschen wahrgenommene Farbe der Beleuchtung durch den ersten Sender (H1) und zweiten Sender (H2) eines Objekts im Überlappungsbereich verändert werden.The first radiation lobes preferably overlap ( SK1 ) of the first station ( H1 ) and the second radiation lobe of the second transmitter ( H2 ). This has the advantage that the object can then optionally be sent to the first transmitter ( H1 ) or the second transmitter ( H2 ) can be illuminated. The first transmitter transmits on a first transmitter wavelength for its optical radiation. For example, it can emit blue light. The second transmitter ( H2 ) transmits on a second transmitter wavelength. This second transmitter wavelength of the second transmitter ( H2 ) can be visible or invisible to the human eye. If the light from the second transmitter is infrared light, it is invisible to the human eye, for example. The second transmitter ( H2 ) can also have a second transmitter wavelength that is visible but different from the first transmitter wavelength. For example, the light of the second transmitter ( H2 ) also be about red light. By changing the intensity ratio between the envelope amplitude of the light from the first transmitter ( H1 ) and the envelope curve amplitude of the light from the second transmitter ( H2 ) depending on the type of second transmitter used ( H2 ) thus either
Firstly, the brightness of the sensor system perceptible by a person can be changed without changing the total irradiation intensity and thus the recognition properties of a gesture recognition system using this sensor system, or
secondly, the color of the lighting from the first transmitter perceived by a person ( H1 ) and second transmitter ( H2 ) of an object in the overlap area can be changed.
Zunächst betrachten wir den Fall, dass die zweite Senderwellenlänge der Abstrahlung des zweiten Senders (H2) im für einen Menschen nicht sichtbaren Wellenlängenbereich liegt. Dieser zweite Sender (h2) wird also als Ersatzsender verwendet, wenn die Beleuchtung durch den ersten Sender von dem Benutzer heruntergedimmt wird.First we consider the case that the second transmitter wavelength corresponds to the emission of the second transmitter ( H2 ) lies in the wavelength range that is invisible to a human being. This second transmitter (h2) is thus used as a replacement transmitter when the lighting is dimmed down by the user by the first transmitter.
In dem Fall regelt der Regler (CTR) mittels eines vom Benutzer oder einer anderen Vorrichtung vorgegebenen Sichtbarkeitsparameters, insbesondere in Form eines Helligkeitswerts und/oder in Form des Werts eines Helligkeitsregelsignals (HRS), die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) und des zweiten Senders (H2). Bevorzugt erfolgt diese Regelung gegenläufig, sodass das Empfängerausgangssignal (S0) sich nicht ändert, wenn die Situation im Freiraum vor dem System sich nicht ändert.In this case the controller regulates ( CTR ) by means of a visibility parameter specified by the user or another device, in particular in the form of a brightness value and / or in the form of the value of a brightness control signal (HRS), the envelope curve radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) and the second transmitter ( H2 ). This regulation is preferably carried out in the opposite direction, so that the receiver output signal ( S0 ) does not change if the situation in the free space in front of the system does not change.
Der Regler (CTR) erhöht also bevorzugt die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des zweiten Senders (H2), wenn er die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) infolge einer solchen Benutzeranfrage oder Systemvorgabe erniedrigt und er erniedrigt die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des zweiten Senders (H2), wenn er die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) erhöht.The regulator ( CTR ) therefore preferably increases the envelope radiation amplitude of the second transmitter ( H2 ) if it is the envelope radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) is decreased as a result of such a user request or system specification and it decreases the envelope radiation amplitude of the second transmitter ( H2 ) if it is the envelope radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) elevated.
Bevorzugt regelt der Regler (CTR) somit die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des zweiten Senders (H2) so nach, dass bei einer Änderung der Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) die vom Empfänger (D) empfangene Hüllkurvenstrahlungsamplitude der durch Objekte reflektierten Gesamtstrahlungsmengen der Strahlung des ersten Senders (H1) und der Strahlung des zweiten Senders (H2) sich in Summe nicht ändert, wenn keine Änderung der Reflexionsbedingungen im Freiraum (FR) vorliegt.The controller preferably regulates ( CTR ) thus the envelope radiation amplitude of the second transmitter ( H2 ) so that when there is a change in the envelope radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) received from the recipient ( D. ) Received envelope curve radiation amplitude of the total radiation quantities of the radiation from the first transmitter reflected by objects ( H1 ) and the radiation from the second transmitter ( H2 ) does not change in total if there is no change in the reflection conditions in the free space ( FR ) is present.
Natürlich kann das System um weitere Sender und Empfänger ergänzt werden. So lässt sich beispielsweise ein optisches Objekterkennungssystem so erweitern, dass es einen dritten Sender (H3) aufweist. Der dritte optische Sender (H1) wird analog mit einem dritten Sendesignal (S5_3) moduliert. Der Regler (CTR) regelt dann in Abhängigkeit von dem Empfängerausgangssignal (S0) und in Abhängigkeit von dem ersten Sendesignal (S5_1) und in Abhängigkeit von dem zweiten Sendesignal (S5_2) und in Abhängigkeit von dem dritten Sendesignal (S5_3) das Kompensationssendesignal (S3) in der Art aus, dass das Empfängerausgangssignal (S0) im Wesentlichen, d.h. bis auf Systemrauschen und Regelfehler, keine Anteile des ersten Sendesignals (S5_1) und des zweiten Sendesignals (S5_2) und des dritten Sendesignals (S5_2) mehr aufweist. Bevorzugt ist die Strahlung des dritten Senders (H3) sichtbar. Der Regler (CTR) kann dann beispielsweise mittels eines beispielsweise durch einen Benutzer oder ein übergeordnetes System vorgegeben Mischungsparameter, insbesondere in Form eines Farbwerts und/oder in Form des Werts eines Farbwertregelsignals (HRS), die erste Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) und dritte Hüllkurvenstrahlungsamplitude des dritten Senders (H3) regeln oder einstellen. Sichtbar bedeutet dabei im Sinne dieser Schrift, dass die dritte Senderwellenlänge der Abstrahlung des dritten Senders (H3) im für einen Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich liegt. Der dritte Sender (H3) strahlt dann ebenfalls mit einer dritten Abstrahlkeule (SK3) in den Freiraum (FR) vor dem optischen Objekterkennungssystem ein. Die erste Abstrahlkeule (SK1) und die zweite Abstrahlkeule (SK2) und die dritte Abstrahlkeule (SK3) überlagern sich bevorzugt in zumindest einem Raumbereich innerhalb des Freiraums vor dem optischen Objekterkennungssystem. Dieser Raumbereich wird im Folgenden mit dem Begriff „Weißraum“ bezeichnet. Bevorzugt unterscheidet sich die erste Senderwellenlänge von der dritten Senderwellenlänge unterscheidet. Beispiesweise unterscheidet sich bevorzugt die durch einen Menschen wahrgenommene Farbe des ersten Senders (H1) von der Farbe des dritten Senders (H3). Somit wird dann zum Ersten eine Einstellung der durch einen Menschen wahrgenommenen Gesamthelligkeit der Abstrahlung des Sensorsystems mittels des nicht sichtbaren Lichts des zweiten Senders (H2) in seiner Funktion als gemeinsamer Ersatzsender für den ggf. abgedunkelten ersten Sender (H1) und den ggf. abgedunkelten dritten Sender (H3) möglich. Zum anderen kann durch Veränderung der Aufteilung der Gesamtstrahlungsintensität zwischen den Einzelstrahlungsintensitäten des ersten Senders (H1) und des dritten Senders (H3) die durch einen Menschen wahrgenommene Farbe der Abstrahlung des Sensorsystems verändert werden. Dies kann geschehen, ohne dass die Messeigenschaften des Sensorsystems beeinträchtigt werden, da die Gesamtstrahlungsintensität des ersten Senders (H1) und des zweiten Senders (H2) und des dritten Senders (H3) konstant gehalten werden kann.Of course, the system can be supplemented with additional transmitters and receivers. For example, an optical object recognition system can be expanded to include a third transmitter ( H3 ) having. The third optical transmitter ( H1 ) is analogue with a third transmission signal ( S5_3 ) modulated. The regulator ( CTR ) then regulates depending on the receiver output signal ( S0 ) and depending on the first transmission signal ( S5_1 ) and depending on the second transmission signal ( S5_2 ) and depending on the third transmission signal ( S5_3 ) the compensation transmission signal ( S3 ) in such a way that the receiver output signal ( S0 ) essentially, i.e., apart from system noise and control errors, no components of the first transmission signal ( S5_1 ) and the second transmission signal ( S5_2 ) and the third transmission signal ( S5_2 ) has more. The radiation from the third transmitter is preferred ( H3 ) visible. The regulator ( CTR ) the first envelope curve radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) and third envelope radiation amplitude of the third transmitter ( H3 ) regulate or set. In the context of this document, visible means that the third transmitter wavelength of the emission of the third transmitter ( H3 ) lies in the wavelength range that is visible to a human being. The third transmitter ( H3 ) then also radiates with a third radiation lobe ( SK3 ) in the free space ( FR ) in front of the optical object recognition system. The first radiation lobe ( SK1 ) and the second radiation lobe ( SK2 ) and the third radiation lobe ( SK3 ) are preferably superimposed in at least one spatial area within the free space in front of the optical object recognition system. This area of space is referred to below with the term “white space”. The first transmitter wavelength preferably differs from the third transmitter wavelength. For example, the color of the first transmitter perceived by a person is preferably different ( H1 ) from the color of the third transmitter ( H3 ). Thus, first of all, a setting of the total brightness of the radiation of the sensor system perceived by a human being by means of the invisible light of the second transmitter ( H2 ) in its function as a common replacement transmitter for the possibly darkened first transmitter ( H1 ) and the possibly darkened third transmitter ( H3 ) possible. On the other hand, by changing the distribution of the total radiation intensity between the individual radiation intensities of the first transmitter ( H1 ) and the third transmitter ( H3 ) the color of the radiation of the sensor system perceived by a human being changed. This can be done without the measuring properties of the sensor system being impaired, since the total radiation intensity of the first transmitter ( H1 ) and the second transmitter ( H2 ) and the third transmitter ( H3 ) can be kept constant.
Wird die Farbe der durch einen Menschen wahrgenommenen Farbe des ersten Senders(H1) komplementär zu der durch einen Menschen wahrgenommenen Farbe des dritten Senders (H3) gewählt, umfasst dann typischerweise der zulässige Wertebereich des Mischungsparameters für die Intensitätsmischung zwischen der Intensität der Abstrahlung des ersten Senders (h1) und der Intensität der Abstrahlung des dritten Senders (H3) einen Wert dieses Mischungsparameters, der zu einer Gesamtbestrahlung eines weißen Objekts im Weißraum führt, der dieses Objekt einem menschlichen Beobachter als weiß erscheinen lässt.If the color of the color of the first transmitter perceived by a person ( H1 ) complementary to the color of the third transmitter perceived by a human being ( H3 ) is selected, then typically includes the permissible one Range of values of the mixing parameter for the intensity mixture between the intensity of the radiation of the first transmitter (h1) and the intensity of the radiation of the third transmitter ( H3 ) a value of this mixing parameter which leads to a total irradiation of a white object in the white space, which makes this object appear white to a human observer.
Der Regler (CTR) regelt bevorzugt dabei die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des zweiten Senders (H2) so nach, dass bei einer Änderung der Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) und/oder bei einer Änderung der Hüllkurvenstrahlungsamplitude des dritten Senders (H3) die vom Empfänger (D) empfangene Hüllkurvenstrahlungsamplitude der durch Objekte reflektierten Gesamtstrahlungsmengen der Strahlung des ersten Senders (H1) und der Strahlung des zweiten Senders (H2) und der Strahlung des dritten Senders (H3) sich in Summe nicht ändert, wenn keine Änderung der Reflexionsbedingungen im Freiraum (FR) vorliegt.The regulator ( CTR ) preferably controls the envelope radiation amplitude of the second transmitter ( H2 ) so that when there is a change in the envelope radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) and / or when the envelope radiation amplitude of the third transmitter changes ( H3 ) received from the recipient ( D. ) Received envelope curve radiation amplitude of the total radiation quantities of the radiation from the first transmitter reflected by objects ( H1 ) and the radiation from the second transmitter ( H2 ) and the radiation from the third transmitter ( H3 ) does not change in total if there is no change in the reflection conditions in the free space ( FR ) is present.
Dieses Prinzip kann auf eine Drei-Farben-Lichtquelle ganz allgemein ausgedehnt werden. Es ergibt sich dann ein optisches Objekterkennungssystem mit einem zusätzlichen dritten Sender (H3), einem zusätzlichen vierten Sender (H4) gegenüber der Basisversion mit einem ersten Sender (H1) und einem zweiten Sender (H2). Der dritte optische Sender (H1) ist mit einem dritten Sendesignal (S5_3) moduliert. Der vierte optische Sender (H1) ist mit einem vierten Sendesignal (S5_3) moduliert. Der Regler (CTR) regelt nun in Abhängigkeit von dem Empfängerausgangssignal (S0) und in Abhängigkeit von dem ersten Sendesignal (S5_1) und in Abhängigkeit von dem zweiten Sendesignal (S5_2) und in Abhängigkeit von dem dritten Sendesignal (S5_3) und in Abhängigkeit von dem vierten Sendesignal (S5_4) das Kompensationssendesignal (S3). Gies führt der Regler (CTR) in der Art aus, dass das Empfängerausgangssignal (S0) im Wesentlichen, d.h. bis auf Systemrauschen und Regelfehler, keine Anteile des ersten Sendesignals (S5_1) und keine Anteile des zweiten Sendesignals (S5_2) und keine Anteile des dritten Sendesignals (S5_2) und keine Anteile des vierten Sendesignals (S5_4) mehr aufweist. Der Regler (CTR) kann nun wieder mittels des besagten Mischungsparameters, insbesondere in Form eines Farbwerts und/oder in Form des Werts eines Farbwertregelsignals (HRS), die erste Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) und die dritte Hüllkurvenstrahlungsamplitude des dritten Senders (H3) und die vierte Hüllkurvenstrahlungsamplitude des vierten Senders (H4) regeln. Bevorzugt geschieht dies ohne den Gesamthelligkeitseindruck für einen Menschen zu verändern. Die Basis dieser Ansteuerung ist ein RGB-Farbmodell. Natürlich können auch andere Farbmodelle für andere Farbräume verwendet werden. Diese sind von der Beanspruchung mit umfasst. Eine beispielhafte Liste der Farbräume findet sich auf Wikipedia unter „Liste der Farbräume‟. Für eine Anwendung eines RGB-Farbenmodells muss natürlich dann die dritte Senderwellenlänge der Abstrahlung des dritten Senders (H3) im für einen Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich liegen und die vierte Senderwellenlänge der Abstrahlung des vierten Senders (H4) im für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich liege. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Abstrahlung des ersten Senders (H1) zu einem roten Eindruck bei einem menschlichen Betrachter führt und dass die Abstrahlung des dritten Senders (H3) zu einem grünlichen Eindruck führt und dass die Abstrahlung des vierten Senders (H4) zu einem bläulichen Eindruck führt. Beispielhafte Farbsysteme sind: CIE 1931 XYZ, CIELUV, CIELAB, CIEUVW, sRGB, Adobe RGB, Adobe Wide Gamut RGB, YIQ, YUV, YDbDr, YPbPr, YCbCr, xvYCC, HSV, HSL, CMYK.This principle can be extended quite generally to a three-color light source. This then results in an optical object recognition system with an additional third transmitter ( H3 ), an additional fourth transmitter ( H4 ) compared to the basic version with a first transmitter ( H1 ) and a second transmitter ( H2 ). The third optical transmitter ( H1 ) is with a third transmission signal ( S5_3 ) modulated. The fourth optical transmitter ( H1 ) is with a fourth transmission signal ( S5_3 ) modulated. The regulator ( CTR ) now regulates depending on the receiver output signal ( S0 ) and depending on the first transmission signal ( S5_1 ) and depending on the second transmission signal ( S5_2 ) and depending on the third transmission signal ( S5_3 ) and depending on the fourth transmission signal ( S5_4 ) the compensation transmission signal ( S3 ). Gies leads the controller ( CTR ) in such a way that the receiver output signal ( S0 ) essentially, i.e., apart from system noise and control errors, no components of the first transmission signal ( S5_1 ) and no components of the second transmission signal ( S5_2 ) and no components of the third transmission signal ( S5_2 ) and no components of the fourth transmission signal ( S5_4 ) has more. The regulator ( CTR ) the said mixing parameter, in particular in the form of a color value and / or in the form of the value of a color value control signal (HRS), the first envelope curve radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) and the third envelope radiation amplitude of the third transmitter ( H3 ) and the fourth envelope radiation amplitude of the fourth transmitter ( H4 ) rules. This is preferably done without changing the overall impression of brightness for a person. The basis of this control is an RGB color model. Of course, other color models can also be used for other color spaces. These are included in the stress. An exemplary list of color spaces can be found on Wikipedia under “List of color spaces”. For an application of an RGB color model, of course, the third transmitter wavelength of the emission of the third transmitter ( H3 ) are in the wavelength range that is visible to a human being and the fourth transmitter wavelength is the radiation of the fourth transmitter ( H4 ) lies in the wavelength range visible to the human eye. For example, it is conceivable that the emission of the first transmitter ( H1 ) leads to a red impression on a human observer and that the emission of the third transmitter ( H3 ) leads to a greenish impression and that the emission of the fourth transmitter ( H4 ) leads to a bluish impression. Exemplary color systems are: CIE 1931 XYZ, CIELUV, CIELAB, CIEUVW, sRGB, Adobe RGB, Adobe Wide Gamut RGB, YIQ, YUV, YDbDr, YPbPr, YCbCr, xvYCC, HSV, HSL, CMYK.
Darüber hinaus ist es denkbar die Farbauflösung weiter zu verbessern. Beispielsweise ist es denkbar einen fünften Sender vorzusehen, der in analoger Weise zum vierten Sender (H4) ergänzt und betrieben wird, und der weißes Licht abstrahlt.In addition, it is conceivable to further improve the color resolution. For example, it is conceivable to provide a fifth transmitter that works in an analogous manner to the fourth transmitter ( H4 ) is supplemented and operated, and which emits white light.
Zurück zum Beispiel mit vier Sendern. Bevorzugt strahlt der dritte Sender (H3) mit einer dritten Abstrahlkeule (SK3) in den Freiraum (FR) vor dem optischen Objekterkennungssystem ein und der vierte Sender (H4) strahlt bevorzugt mit einer vierten Abstrahlkeule (SK4) in den Freiraum (FR) vor dem optischen Objekterkennungssystem ein. Die erste Abstrahlkeule (SK1) und die zweite Abstrahlkeule (SK2) und die dritte Abstrahlkeule (SK3) und die vierte Abstrahlkeule (SK4) überlappen sich bevorzugt in zumindest einem Raumbereich innerhalb des Freiraums vor dem optischen Objekterkennungssystem, dem im Folgenden wieder mit dem Begriff „Weißraum“ bezeichneten Raumbereich.Back, for example, with four channels. The third station preferably broadcasts ( H3 ) with a third radiation lobe ( SK3 ) in the free space ( FR ) in front of the optical object recognition system and the fourth transmitter ( H4 ) preferably emits a fourth beam ( SK4 ) in the free space ( FR ) in front of the optical object recognition system. The first radiation lobe ( SK1 ) and the second radiation lobe ( SK2 ) and the third radiation lobe ( SK3 ) and the fourth radiation lobe ( SK4 ) preferably overlap in at least one spatial area within the free space in front of the optical object recognition system, the spatial area again referred to below with the term “white space”.
Die erste Senderwellenlänge unterscheidet sich bevorzugt von der dritten Senderwellenlänge und der vierten Senderwellenlänge, wobei sich die vierte Senderwellenlänge von der dritten Senderwellenlänge bevorzugt ebenfalls unterscheidet, um eine RGB-beleuchtung zu ermöglichen.The first transmitter wavelength preferably differs from the third transmitter wavelength and the fourth transmitter wavelength, the fourth transmitter wavelength also preferably differing from the third transmitter wavelength in order to enable RGB lighting.
Der zulässige Wertebereich des Mischungsparameters umfasst dann typischerweise, bei richtiger Wahl der Farben (=der Senderwellenlängen) der Lichtabstrahlung dieser Sender wieder einen Wert des Mischungsparameters, mit dem der Regler (CTR gesteuert wird, der zu einer Gesamtbestrahlung eines weißen Objekts im Weißraum führt, der dieses Objekt einem menschlichen Beobachter als weiß erscheinen lässt. Durch Änderung dieses Mischungsparameters erscheint das Leuchten des optischen Sensorsystems dann in einer der durch den Mischungsparameter vorgegebenen Farben.The permissible range of values of the mixing parameter then typically includes, with the correct choice of the colors (= the transmitter wavelengths) of the light emission from these transmitters, again a value of the mixing parameter with which the controller ( CTR which leads to a total irradiation of a white object in the white space, which makes this object appear as white to a human observer. By changing this mixing parameter, the light of the optical sensor system then appears in one of the colors specified by the mixing parameter.
Darüber hinaus regelt nun aber Regler (CTR) die Hüllkurvenstrahlungsamplitude des zweiten Senders (H2) so nach, dass bei einer Änderung der Hüllkurvenstrahlungsamplitude des ersten Senders (H1) und/oder bei einer Änderung der Hüllkurvenstrahlungsamplitude des dritten Senders (H3) und/oder bei einer Änderung der Hüllkurvenstrahlungsamplitude des vierten Senders (H4) die vom Empfänger (D) empfangene Hüllkurvenstrahlungsamplitude der durch Objekte reflektierten Gesamtstrahlungsmengen der Strahlung des ersten Senders (H1) und der Strahlung des zweiten Senders (H2) und der Strahlung des dritten Senders (H3) und der Strahlung des vierten Senders (H4) sich in Summe nicht ändert, wenn keine Änderung der Reflexionsbedingungen im Freiraum (FR) vorliegt. Somit kann die Leuchterscheinung des Sensorsystems gedimmt werden ohne dass die Messeigenschaften vermindert werden.In addition, the controller ( CTR ) the envelope radiation amplitude of the second transmitter ( H2 ) so that when there is a change in the envelope radiation amplitude of the first transmitter ( H1 ) and / or when the envelope radiation amplitude of the third transmitter changes ( H3 ) and / or when the envelope radiation amplitude of the fourth transmitter changes ( H4 ) received from the recipient ( D. ) Received envelope curve radiation amplitude of the total radiation quantities of the radiation from the first transmitter reflected by objects ( H1 ) and the radiation from the second transmitter ( H2 ) and the radiation from the third transmitter ( H3 ) and the radiation of the fourth transmitter ( H4 ) does not change in total if there is no change in the reflection conditions in the free space ( FR ) is present. The luminous appearance of the sensor system can thus be dimmed without the measurement properties being reduced.
Um nun auch etwas messen zu können wird zumindest zweitweise der zeitliche Verlauf des besagten Regelwerts des Reglers (CTR) für eine Gestenerkennung benutzt. In diesem Zusammenhang sei auf die deutsche Patentanmeldung DE 10 2012 010 627 A1 , DE 10 2014 019 172 A1 , DE 10 2013 019 660 A1 verwiesen. Auch sei hier auf die europäische Schrift EP 2 817 657 B1 , EP 2 936 201 A1 , EP 2 679 982 A1 , EP 2 016 480 A2 verwiesen.In order to be able to measure something, the time course of the said control value of the controller ( CTR ) used for gesture recognition. In this context, refer to the German patent application DE 10 2012 010 627 A1 , DE 10 2014 019 172 A1 , DE 10 2013 019 660 A1 referenced. Also here is the European script EP 2 817 657 B1 , EP 2 936 201 A1 , EP 2 679 982 A1 , EP 2 016 480 A2 referenced.
Bevorzugt kann ein solches System in Zusammenhang mit einer Gestenerkennung zumindest zweitweise Parameter von Bedienfunktionen eines Fahrzeugs in Abhängigkeit zeitliche Verlauf des besagten Regelwerts des Reglers (CTR) verändern.In connection with gesture recognition, such a system can at least in part be able to provide parameters of operating functions of a vehicle as a function of the time course of said control value of the controller CTR ) change.
Vorteiladvantage
Ein solcher, modifizierter optische Aufbau ermöglicht eine Gestenerkennung auch unmittelbar vor dem Sensorsystem. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.Such a modified optical structure also enables gesture recognition directly in front of the sensor system. The advantages are not limited to this.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
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α1α1
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erster Sendeöffnungswinkel;first transmission opening angle;
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α1'α1 '
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effektiver erster Sendeöffnungswinkel;effective first transmission opening angle;
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α2α2
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zweiter Sendeöffnungswinkel;second transmission opening angle;
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α2'α2 '
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effektiver zweiter Sendeöffnungswinkel;effective second transmission opening angle;
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ββ
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Empfangsöffnungswinkel;Reception opening angle;
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β'β '
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effektiver Empfangsöffnungswinkel;effective reception opening angle;
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CtrCtr
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Regler;Regulator;
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DD.
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Empfänger;Recipient;
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DDDD
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optischer Diffusor, für die Strahlung, die aus dem Bereich des Freiraums (FR) in den Empfänger (D) gelangt;optical diffuser, for the radiation emanating from the area of the free space ( FR ) into the recipient ( D. ) arrives;
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DH1DH1
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erster optischer Diffusor für die Strahlung des ersten Senders (H1);first optical diffuser for the radiation from the first transmitter ( H1 );
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DH2DH2
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zweiter optischer Diffusor für die Strahlung des zweiten Senders (H2);second optical diffuser for the radiation from the second transmitter ( H2 );
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EKEK
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Empfangskeule;Receiving lobe;
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FRFR
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Freiraum vor dem Sensorsystem;Free space in front of the sensor system;
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GG
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Glasplatte oder für die Strahlung der Sender (H1, H2) optisch transparente Abdeckung des Sensorsystems;Glass plate or for the radiation from the transmitter ( H1 , H2 ) optically transparent cover of the sensor system;
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H1H1
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erster Sender;first transmitter;
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H2H2
-
zweiter Sender;second transmitter;
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H3H3
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dritter Sender;third transmitter;
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H4H4
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vierte Sender;fourth transmitter;
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I3I3
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dritte Übertragungsstrecke;third transmission link;
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KK
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Kompensationssender;Compensation transmitter;
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NDANDA
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Nichtempfangsbereich, auch als Totraum bezeichnet;Non-reception area, also known as dead space;
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S0S0
-
Empfängerausgangssignal;Receiver output signal;
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S3S3
-
Kompensationssendesignal;Compensation transmission signal;
-
S5_1S5_1
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erstes Sendesignal. Das erste Sendesignal kann gleich oder synchron zu den anderen Sendesignalen sein;first transmission signal. The first transmission signal can be identical to or synchronous with the other transmission signals;
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S5_2S5_2
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zweites Sendesignal. Das zweite Sendesignal kann gleich oder synchron zu den anderen Sendesignalen sein;second transmission signal. The second transmission signal can be identical to or synchronous with the other transmission signals;
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S5_3S5_3
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drittes Sendesignal. Das dritte Sendesignal kann gleich oder synchron zu den anderen Sendesignalen sein;third transmission signal. The third transmission signal can be identical to or synchronous with the other transmission signals;
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S5_4S5_4
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viertes Sendesignal. Das vierte Sendesignal kann gleich oder synchron zu den anderen Sendesignalen sein;fourth broadcast signal. The fourth transmission signal can be identical to or synchronous with the other transmission signals;
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SK1SK1
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erste Sendekeule der Lichtabstrahlung des ersten Senders (H1). Die erste Sendekeule überlagert sich im Freiraum (FR) bevorzugt mit der zweiten Sendekeule (SK2) und ggf. der dritten Sendekeule (SK3) und ggf. der vierten Sendekeule (SK4) und der Empfangskeule (EK);first transmission lobe of the light emission of the first transmitter ( H1 ). The first transmission lobe is superimposed in the free space ( FR ) preferably with the second transmission lobe ( SK2 ) and, if applicable, the third transmission lobe ( SK3 ) and, if applicable, the fourth transmission lobe ( SK4 ) and the receiving lobe ( EK );
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SK2SK2
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zweite Sendekeule der Lichtabstrahlung des zweiten Senders (H2) Die zweite Sendekeule überlagert sich im Freiraum (FR) bevorzugt mit der ersten Sendekeule (SK1) und ggf. der dritten Sendekeule (SK3) und ggf. der vierten Sendekeule (SK4) und der Empfangskeule (EK);second transmission lobe of the light emission of the second transmitter ( H2 ) The second transmission lobe is superimposed in the free space ( FR ) preferably with the first transmission lobe ( SK1 ) and, if applicable, the third transmission lobe ( SK3 ) and, if applicable, the fourth transmission lobe ( SK4 ) and the receiving lobe ( EK );
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SK3SK3
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dritte Sendekeule der Lichtabstrahlung des zweiten Senders (H2). Die dritte Sendekeule überlagert sich im Freiraum (FR) bevorzugt mit der ersten Sendekeule (SK1) und mit der zweiten Sendekeule (SK2) und ggf. der vierten Sendekeule (SK4) und der Empfangskeule (EK);third transmission lobe of the light emission of the second transmitter ( H2 ). The third transmission lobe is superimposed in the free space ( FR ) preferably with the first transmission lobe ( SK1 ) and with the second transmission lobe ( SK2 ) and, if applicable, the fourth transmission lobe ( SK4 ) and the receiving lobe ( EK );
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SK4SK4
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vierte Sendekeule der Lichtabstrahlung des zweiten Senders (H2). Die vierte Sendekeule überlagert sich im Freiraum (FR) bevorzugt mit der ersten Sendekeule (SK1) und der zweiten Sendekeule (SK2) und der dritten Sendekeule (SK3) und der Empfangskeule (EK);fourth transmission lobe of the light emission of the second transmitter ( H2 ). The fourth transmission lobe is superimposed in the free space ( FR ) preferably with the first transmission lobe ( SK1 ) and the second transmission lobe ( SK2 ) and the third transmission lobe ( SK3 ) and the receiving lobe ( EK );
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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DE 102012010627 A1 [0052]DE 102012010627 A1 [0052]
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DE 102014019172 A1 [0052]DE 102014019172 A1 [0052]
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DE 102013019660 A1 [0052]DE 102013019660 A1 [0052]
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EP 2817657 B1 [0052]EP 2817657 B1 [0052]
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EP 2936201 A1 [0052]EP 2936201 A1 [0052]
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EP 2679982 A1 [0052]EP 2679982 A1 [0052]
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EP 2016480 A2 [0052]EP 2016480 A2 [0052]
