JP2019536033A - 少なくとも1つの物体を光学的に検出するための検出器 - Google Patents
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- G01S7/491—Details of non-pulse systems
- G01S7/493—Extracting wanted echo signals
Abstract
Description
− ピクセルのマトリックスを有し、各ピクセルは、ピクセルを通過する光束の一部の少なくとも1つの光学特性を個々に修正するように制御可能であり、空間的に分解されるように光束の少なくとも1つの特性を修正するように適合された少なくとも1つの空間光変調器;
− 空間光変調器のピクセルのマトリックスを通過した後に光束を検出し、少なくとも1つのセンサ信号を生成するように適合された少なくとも1つの光センサ;
− 異なる変調周波数において少なくとも2つのピクセルを周期的に制御するように適合された少なくとも1つの変調装置;そして
− 変調周波数に関するセンサ信号の信号成分を決定するために周波数分析を実施するように適合された少なくとも1つの評価装置、
を含む。
− 少なくとも1つのピクセルマトリックスを有し、物体から検出器に向かって伝播する光束を検出するように適合された、少なくとも1つの光センサ;および
− 少なくとも1つの評価装置であって、光束によって照射される光センサのN個のピクセルを決定するように適合され、さらに光束によって照射されるN個のピクセルを使用することによって物体の少なくとも1つの縦方向座標を決定するように適合された、少なくとも1つの評価装置、
を含む。
US4,767,211Aは、試料の境界面を測定するための装置および方法を開示しており、試料からの反射光のうち反射光の光軸付近を移動する部分の光量と、反射光のうち別の、所定の距離分、光軸から外れる位置へ向かう部分の光量との比率を、試料の境界表面を正確に測定するために使用している。
− 少なくとも2つの光センサであって、各光センサは感光領域を有し、各感光領域は幾何学中心を有し、光センサの幾何学中心は検出器の光軸から異なる空間的オフセットによって離れており、各光センサは、物体から検出器まで伝播する光束によるそのそれぞれの感光領域の照射に応答してセンサ信号を生成するように構成される、少なくとも2つの光センサ;そして
− 少なくとも2つのセンサ信号を組み合わせることによって、物体の少なくとも1つの縦方向座標zを決定するように構成されている、少なくとも1つの評価装置、
を有する。
または
Q=s2/s1,
s1はセンサ信号のうちの第1のものを示し、s2はセンサ信号のうちの第2のものを示す。追加的にまたは代替的に、Qは、
Q=a・s1/b・s2
または
Q=b・s2/a・s1,
として決定されてもよく、aおよびbは実数であり、一例として、それは所定のものでもまたは決定可能なものでもよい。追加的にまたは代替的に、Qは、
Q=(a・s1+b・s2)/(c・s1+d・s2),
として決定されてもよく、a、b、cおよびdは実数であり、一例として、それは所定のものでもまたは決定可能なものでもよい。後者の簡単な一例として、Qは、
Q=s1/(s1+s2),
として決定されてもよく、あるいは、さらなる例として、Qは、
Q=(s1−s2)/(s1+s2).
として決定されてもよい。他の商信号も可能である。したがって、一例として、3つ以上の光センサが設けられている場合、上述の商形成は、これらの光センサによって生成された2つのセンサ信号の間で行われてもよく、または、3つ以上のセンサ信号間で行われてもよい。したがって、上記の式において、センサ信号の第1のものおよびセンサ信号の2番のものを使用する代わりに、結合センサ信号を商形成に使用することができる。
(1)TOFセンサ信号および/または結合センサ信号などの少なくとも1つの第1の選択された信号を選択し、非固有の第1の縦方向座標を決定すること;
(2)工程(1)で選択されなかった結合信号Qおよび/またはTOFセンサ信号などの第2の選択された信号を選択し、非固有の第2の縦方向座標を決定すること;
(3)非固有の第1の縦方向座標および非固有の第2の縦方向座標のうちの一方が所定の許容誤差閾値まで一致するかどうかを判定すること;
(4)組み合わされた固有の縦方向座標を一致する縦方向座標に設定すること;
によって固有の縦方向座標を決定するように構成され得る。
− 各光センサが感光領域を有する少なくとも2つの光センサを提供すること、各感光領域は幾何学中心を有し、光センサの幾何学中心は、異なる間隔で検出器の光軸から離れており、各光センサは、光によるそのそれぞれの感光領域の照射に応答してセンサ信号を生成するように構成されている;
− 検出器の少なくとも2つの光センサの少なくとも2つの感光領域を、物体から検出器まで伝播する光束で照射し、それによって少なくとも2つのセンサ信号を生成すること;
− 少なくとも2つのセンサ信号を結合することによってセンサ信号を評価し、それによって物体の少なくとも1つの縦方向座標zを決定すること。
− 少なくとも2つの光センサであって、各光センサは感光領域を有し、前記各感光領域は幾何学中心を有し、該光センサの幾何学中心は異なる空間的オフセットによって前記検出器の光軸から離間し、各光センサは前記物体から前記検出器に伝播する光束によるそれぞれの感光領域の照射に応答してセンサ信号を生成するように構成されている、光センサと;
− 少なくとも2つの前記センサ信号を結合することにより、前記物体の少なくとも1つの縦方向座標zを決定する少なくとも1つの評価装置とを有する検出器。
− 少なくとも2つの光センサを提供し、各光センサは感光領域を有し、各感光領域は幾何学中心を有し、前記光センサの前記幾何学中心は異なる間隔で前記検出器の光軸から離間し、前記各光センサは光によってそれぞれの感光領域が照射されるのに応答してセンサ信号を生成するように構成され;
− 物体から検出器に伝播する光束によって前記検出器の少なくとも2つの光センサの少なくとも2つの感光領域を照射し、それによって、少なくとも2つのセンサ信号を生成し;
− 少なくとも2つのセンサ信号を結合することによってセンサ信号を評価し、それによって前記物体の少なくとも1つの縦方向座標zを決定する、方法。
112 物体
114 ビーコン装置
115 マトリックス
116 光束
118 第1の光センサ
118a 第1の光センサ
119 マスク
120 第2の光センサ
120a 第2の光センサ
121a 感光領域
122 第1の感光領域
124 第2の感光領域
126 光軸
128 転送装置
130 焦点
132 評価装置
134 検出器システム
136 照射源
138 照射光束
140 反射要素
142 デバイダ
144 位置評価装置
146 カメラ
148 ヒューマンマシンインターフェース
150 娯楽装置
152 追跡システム
154 走査システム
156 コネクタ
158 ハウジング
160 制御装置
162 ユーザ
164 開口部
166 視線方向
168 座標系
170 マシン
172 追跡コントローラ
174 アレイ
176 光センサ
178 4分割フォトダイオード
180 すべての幾何学的中心
182 第1の光センサの幾何学的中心
184 第2の光センサの幾何学的中心
186 光スポット
188 アクチュエータ
190 絞り
192 光記憶媒体用読出し装置
194 移動方向
196 移動方向
198 曲線
200 曲線
202 ベースライン
204 線パターン
206 分割線
Claims (19)
- 少なくとも1つの物体(112)の位置を決定するための検出器(110)であって、
− 少なくとも2つの光センサ(118,120,176)であって、各光センサ(118,120,176)は感光領域(122,124)を有し、前記各感光領域(122,124)は幾何学中心(182,184)を有し、該光センサ(118,120,176)の幾何学中心(182,184)は異なる空間的オフセットによって前記検出器(110)の光軸(126)から離間し、各光センサ(118,120,176)は前記物体(112)から前記検出器(110)に伝播する光束(116)によるそれぞれの感光領域(122,124)の照射に応答してセンサ信号を生成するように構成されている、光センサと;
− 少なくとも2つの前記センサ信号を結合することにより、前記物体(112)の少なくとも1つの縦方向座標zを決定するように構成されている少なくとも1つの評価装置(132)とを有する検出器(110)。 - 前記光センサ(118、120、176)がセンサアレイ(174)の一部であり、前記センサアレイ(174)の幾何学中心(180)が前記光軸(126)からオフセットしている、請求項1に記載の検出器(110)。
- 前記センサアレイ(174)が前記光軸(126)に対して移動可能である、請求項2に記載の検出器(110)。
- 前記評価装置(132)は、最初に、前記センサ信号を使用して前記光束(116)によって生成された前記センサアレイ(174)上の光スポット(186)の横方向位置を決定し、次に、前記光スポット(186)が偏心するまで、前記光軸(126)に対して前記センサアレイ(174)を移動させるように構成されている、請求項3に記載の検出器(110)。
- 前記光センサ(118、120、176)は、4分割ダイオード(178)の部分ダイオードであり、前記4分割ダイオードの幾何学中心が検出器(110)の光軸(126)から偏心している、請求項1〜4のいずれか一項に記載の検出器(110)。
- 前記評価装置(132)が、前記センサ信号を割ること、前記センサ信号の倍数を割ること、または前記センサ信号の線形結合を割ることのうちの1つまたは複数によって少なくとも1つの商信号Qを導出するように構成され、前記評価装置(132)は、前記商信号Qを評価することによって縦方向座標を決定するようにさらに構成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の検出器(110)。
- 前記評価装置(132)は、前記少なくとも1つの商信号Qと縦方向座標の間の少なくとも1つの所定の関係を使用するように構成されている、請求項6に記載の検出器(110)。
- 前記検出器(110)は少なくとも1つの照射源(136)を有し、前記照射源(136)は少なくとも1つの照射光束で前記物体(112)を照射するように適合され、前記照射源(136)は前記照射光束の伝播方向が前記光軸(126)に本質的に平行であるように構成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の検出器(110)。
- 前記検出器(110)は少なくとも1つの照射源(136)を有し、前記照射源(136)と前記光軸(126)は小さなベースライン(202)で分離されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の検出器(110)。
- 少なくとも1つの物体(112)の位置を決定する検出器システム(134)であって、前記検出器システム(134)は請求項1〜9のいずれか一項に記載の少なくとも1つの検出器(110)を有し、前記検出器システム(134)は前記検出器(110)に向けて少なくとも1つの光束(116)を指向するように適合された少なくとも1つのビーコン装置(114)をさらに有し、前記ビーコン装置(114)は前記物体(112)に取り付け可能なもの、前記物体(112)によって保持可能なもの、前記物体(112)に一体化可能なものの少なくとも1つである、検出器システム(134)。
- ユーザ(162)とマシン(170)の間で少なくとも1つの情報項目を交換するためのヒューマンマシンインターフェース(148)であって、前記ヒューマンマシンインターフェース(148)は請求項10に記載の少なくとも1つの検出器システム(134)を有し、前記少なくとも1つのビーコン装置(114)は前記ユーザ(162)に直接または間接的に取り付けられるもの、前記ユーザ(162)によって保持されるものの少なくとも1つであるように適合され、前記ヒューマンマシンインターフェース(148)は前記検出器システム(134)により前記ユーザ(162)の少なくとも1つの位置を決定するように設計され、前記ヒューマンマシンインターフェース(148)は前記位置に少なくとも1つの情報項目を割り当てるように設計されている、ヒューマンマシンインターフェース(148)。
- 少なくとも1つの娯楽機能を実行する娯楽装置(150)であって、前記娯楽装置(150)は請求項11に記載の少なくとも1つのヒューマンマシンインターフェース(148)を有し、前記娯楽装置(150)はプレーヤが前記ヒューマンマシンインターフェース(148)によって少なくとも1つの情報項目を入力できるように設計され、前記娯楽装置(150)は前記情報によって前記娯楽機能を変化させるように設計されている、娯楽装置(150)。
- 少なくとも1つの移動可能な物体(112)の位置を追跡するための追跡システム(152)であって、前記追跡システム(152)は、検出器システム(134)を参照する請求項10〜12のいずれか一項に記載の少なくとも1つの検出器システム(134)を有し、前記追跡システム(152)は少なくとも1つの追跡コントローラ(172)をさらに有し、前記追跡コントローラ(172)は所定の時点における前記物体(112)の一連の位置を追跡するように適合されている、追跡システム(152)。
- 場景の奥行きプロファイルを決定するための走査システム(154)であって、前記走査システム(154)は検出器(110)を参照する請求項1〜13のいずれか一項に記載の少なくとも1つの検出器(110)を有し、前記走査システム(154)は、少なくとも1つの光束(116)によって前記場景を走査するように適合された少なくとも1つの照射源(136)をさらに有している、走査システム(154)。
- 少なくとも1つの物体(112)を撮像するためのカメラ(146)であって、検出器(110)を参照する請求項1〜14のいずれか一項に記載の少なくとも1つの検出器(110)を有する、カメラ(146)。
- 検出器(110)を参照する請求項1〜15のいずれか一項に記載の少なくとも1つの検出器(110)を備える、光記憶媒体用の読出し装置(192)。
- 少なくとも1つの検出器(110)を使用することによって少なくとも1つの物体(112)の位置を決定する方法であって、
− 少なくとも2つの光センサ(118,120,176)を提供し、各光センサ(118,120,176)は感光領域(122,124)を有し、各感光領域(122,124)は幾何学中心(182,184)を有し、前記光センサ(118,120,176)の前記幾何学中心(182,184)は異なる間隔で前記検出器(110)の光軸(126)から離間し、前記各光センサ(118,120,176)は光によってそれぞれの感光領域(122,124)が照射されるのに応答してセンサ信号を生成するように構成され;
− 物体(112)から検出器(110)に伝播する光束(116)によって前記検出器(110)の少なくとも2つの光センサ(118,120,176)の少なくとも2つの感光領域(122,124)を照射し、それによって少なくとも2つのセンサ信号を生成し;
− 少なくとも2つのセンサ信号を結合することによってセンサ信号を評価し、それによって前記物体(112)の少なくとも1つの縦方向座標zを決定する、方法。 - 前記センサ信号を評価することは、前記センサ信号を割ること、前記センサ信号の倍数を割ること、または前記センサ信号の線形結合を割ることのうちの1つ以上によって少なくとも1つの商信号Qを導出することを含み、前記縦方向座標を決定することは、前記商信号Qを評価することを含む、請求項17に記載の方法。
- 使用目的が、交通技術における位置測定;娯楽用途;光データ記憶用途;セキュリティ用途;監視用途;安全用途;ヒューマンマシンインターフェース(148)用途、追跡用途;写真撮影用途;物流用途;マシンビジョン用途;ロボット用途;品質管理用途;製造用途;距離測定の較正のための使用;光データの記憶と読出しとの組み合わせにおける使用、からなる群から選択される、検出器(110)に関する請求項1〜18のいずれか一項に記載の検出器(110)の使用。
Applications Claiming Priority (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16199397.7 | 2016-11-17 | ||
EP16199398 | 2016-11-17 | ||
EP16199397 | 2016-11-17 | ||
EP16199399 | 2016-11-17 | ||
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