[发明专利]三维空间位置侦测装置及其侦测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种位置侦测装置(position detecting device)及其侦测方法，尤指一种三维空间位置侦测装置及其侦测方法。 

背景技术

请参阅图1所示，其为公知三维空间位置侦测装置的示意图。由图中可知，现行的三维空间位置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，悉心观察且研究之，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，提供一种三维空间位置侦测装置及其侦测方法。本发明通过将多个第一感测元件(第一感测模块)及多个第二感测元件(第二感测模块)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第一感测模块及该第二感测模块的两组空间方向角。再者，通过该电磁波发射源分别距离该第一感测模块及该第二感测模块的两组空间距离分别与上述两组空间方向角的运算，以得到该电磁波发射源分别相对于该第一感测模块及该第二感测模块的空间坐标位置。 

根据本发明的其中一种方案，提供一种三维空间位置侦测装置，其包括：一电磁波发射源、一第一感测模块及至少一第二感测模块。其中，该电磁波发射源用以产生电磁波，并且该电磁波发射源为点光源。该第一感测模块具有多个第一感测元件，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。该第 二感测模块具有多个第二感测元件，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。 

借此，通过该电磁波发射源相对于该第一感测模块的该等第一感测元件及该第二感测模块的该等第二感测元件在空间中的方向角的差异，以使得该等第一感测元件及该等第二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分别相对于该第一感测模块及该第二感测模块的两组空间方向角，并且通过该电磁波发射源分别距离该第一感测模块及该第二感测模块的两组空间距离分别与上述两组空间方向角的运算，以得到该电磁波发射源分别相对于该第一感测模块及该第二感测模块的空间坐标位置。 

根据本发明的其中一种方案，提供一种三维空间位置侦测装置的侦测方法，其步骤包括：首先，(a)提供一用于产生电磁波的电磁波发射源、一具有多个第一感测元件的第一感测模块、及至少一具有多个第二感测元件的第二感测模块，并且该电磁波发射源为点光源；接着，(b)分别通过该第一感测模块的该等第一感测元件及该第二感测模块的该等第二感测元件，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；然后，(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分别相对于该第一感测模块及该第二感测模块的两组空间方向角；最后，(d)通过该电磁波发射源分别距离该第一感测模块及该第二感测模块的两组空间距离分别与上述两组空间方向角的运算，以得到该电磁波发射源分别相对于该第一感测模块及该第二感测模块的空间坐标位置。 

再者，上述(b)至(d)的步骤中，更进一步包括：首先，该第一感测模块的其中一第一感测元件的法向量以平行于一空间坐标的一参考轴的方式来接收辐射能量，并且该第一感测模块的其余的第一感测元件的法向量以分别与该参考轴产生一夹角的方式来接收辐射能量，借此以换算出由该第一感测模块相对于该电磁波发射源所建立的第一空间投影矩阵；接着，该第二感测模块的其中一第二感测元件的法向量以平行于另一空间坐标的一参考轴的方式来接收辐射能量，并且该第二感测模块的其余的第二感测元件的法向量以分别与该参考轴产生一夹角的方式来接收辐射能量，借此以换算出由该第二感测模块相对于该电磁波发射源所建立的第二空间投影矩阵。