[发明专利]位置检测系统和位置检测方法

权利要求书

1.一种位置检测系统，包括：

检测光束生成装置，用于生成检测光束，所述检测光束具有检测周期；

位置检测装置，与所述检测光束生成装置光耦接并包括安装在检测对象上的位置探测器，所述位置探测器具有用于接收检测光束的感光面，所述位置检测装置用于提供检测光束入射至位置探测器的感光面而引起的电信号；和

数据处理装置，与位置检测装置耦接，所述数据处理装置用于对基于所述电信号的电信号数据进行数据处理，并且所述数据处理装置包括：获取模块，有效性判断模块和计算模块；

其中，所述获取模块配置成获取所述电信号数据；所述有效性判断模块配置成判断所述电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效数据；并且所述计算模块配置成在所述电信号数据判定为有效数据的情况下，基于所述电信号数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置；并且

其中，所述电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据，并且所述有效性判断模块通过以下步骤来判断所述电信号数据是否为有效数据：

获得分别对应于所述一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组；

对第一数组的极差和第二数组的极差求和；

判断第一数组的极差和第二数组的极差的和是否大于等于预定阈值；

当所述和大于等于预定阈值时，判定为所述电信号数据为有效数据；

当所述和小于预定阈值时，判定为所述电信号数据无效，并且在电信号数据无效的情况下，计算模块不计算所述位置。

2.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，所述检测周期是基于一周期性信号的周期的，所述计算模块基于以下步骤计算所述位置：

针对第一数组和第二数组中的每一数组，确定出与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据；

去除波峰数据中的一部分极值、波谷数据中的一部分极值和中间数据，以去除电信号数据中受背景光影响的数据；

对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值；

计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，以获得对应于第一数组和第二数组的一对实际数值；和

基于所述一对实际数值以及感光面的尺寸计算出所述位置。

3.根据权利要求1所述位置检测系统，其中，数据处理装置包括结束判断模块，其配置成针对每个检测周期，通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断所述数据处理是否结束。

4.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

在检测对象具有相对于检测光束生成装置的相对运动的情况下，所述数据处理装置根据针对多个检测周期分别计算出的入射点的多个位置来确定检测对象的位移。

5.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

所述位置检测系统还包括数据采集装置，其采集位置检测装置输出的电信号并将所述电信号转换所述电信号数据；并且

数据采集装置采集信号的频率大于所述被采集的电信号的频率。

6.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，所述位置检测系统还包括存储装置，其连接在数据采集装置与数据处理装置之间，用于存储数据采集装置输出的所述电信号数据，以便数据处理装置在需要时读取存储装置中的电信号数据。

7.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，所述检测光束生成装置包括：

周期性信号发生器，生成周期性信号，所述周期性信号的频率和占空比是能够调节的；以及

调光单元，包括光源，所述调光单元配置成将光源提供的光束调节为与所述周期性信号同步的光束，作为所述检测光束。