[发明专利]三维空间方向侦测装置及其侦测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种方向侦测装置(direction detecting device)及其侦测方法，尤指一种三维空间方向侦测装置及其侦测方法。

背景技术

请参阅图1所示，其为公知三维空间方向侦测装置的示意图。由图中可知，现行的三维空间方向侦测装置是通过一摄影机D直接撷取一物体H的影像信息，然后再通过影像处理软件进行计算，以得到该物体H于空间中的位置。

是以，由上可知，公知需要通过摄影机D撷取影像的方式来得到该物体H于空间中的相关位置信息，在实际使用上，显然都具有不便与缺陷存在。

因此，本发明人有感上述缺陷的可改善，且依据多年来从事此方面的相关经验，悉心观察且研究，并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种三维空间方向侦测装置及其侦测方法。本发明通过将多个感测元件(感测模块)分别设置在不同的平面上，以用于从不同空间角度接收从一电磁波发射源传来的电磁波所产生的不同的辐射能量，并且借由该等不同的辐射能量的相对大小关系，进而得到该电磁波发射源相对于该感测模块的空间方向角(spatial direction angle)的值。

根据本发明的其中一种方案，提供一种三维空间方向侦测装置，其包括：一电磁波发射源及一感测模块。该电磁波发射源用以产生电磁波。该感测模块用于从不同空间角度接收从该电磁波发射源传来的电磁波所产生的不同的辐射能量。

借此，通过该电磁波发射源相对于该等感测元件在空间中的方向角(direction angle)的差异，以使得该等感测元件分别接收到该等不同的辐射能量，因此借由该等不同的辐射能量的相对大小关系，进而得到该电磁波发射源相对于该感测模块的空间方向角(spatial directionangle)的值。

进一步地，该感测模块包括一基座及多个感测元件(sensingelement)，其中该基座具有多个位于不同平面的表面，并且该等感测元件分别设置在上述基座的该等表面上，以用于从不同空间角度接收从该电磁波发射源传来的电磁波所产生的不同的辐射能量。

根据本发明的其中一种方案，提供一种三维空间方向侦测装置的侦测方法，其步骤包括：(a)提供一用于产生电磁波的电磁波发射源及一感测模块；(b)通过该等感测元件从不同空间角度接收从该电磁波发射源传来的电磁波所产生的不同的辐射能量；以及(c)借由该等不同的辐射能量的相对大小关系，进而得到该电磁波发射源相对于该感测模块的空间方向角(spatial direction angle)的值。其中，所述的感测模块具有一基座及多个感测元件，其中该基座具有多个位于不同平面的表面，并且该等感测元件分别设置在上述基座的该等表面上。

再者，其中上述(b)至(c)的步骤中，更进一步包括：该感测模块的其中一感测元件的法向量(normal vector)以平行于一空间坐标(spatialcoordinate)之一参考轴(referring axis)的方式来接收辐射能量，并且该感测模块的其余的感测元件的法向量以分别与该参考轴产生一夹角(included angle)的方式来接收辐射能量，借此以换算出由该感测模块相对于该电磁波发射源所建立的空间投影矩阵(projectiontransformation matrix)；取出一部分感测元件，其所接收的辐射能量比其余的感测元件大；以及，将该等部分感测元件所接收的辐射能量与该感测模块相对于该电磁波发射源所建立的空间投影矩阵进行运算，进而得到该电磁波发射源的空间方向角(spatial direction angle)的值。

综上所述，本发明通过将多个感测元件分别设置在不同的平面上，以用于从不同空间角度接收从一电磁波发射源传来的电磁波所产生的不同的辐射能量，并且借由该等不同的辐射能量的相对大小关系，进而得到该电磁波发射源相对于该感测模块的空间方向角(spatialdirection angle)的值。

为了能更进一步了解本发明为达到预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为公知三维空间方向侦测装置的示意图；

图2A为本发明感测模块的第一实施例的立体图；

图2B为本发明感测模块的第一实施例的上视图；