光源侦测装置与侦测光源的方法

摘要

一种光源侦测装置适于设置于一开放空间中以侦测光源之位置，其包括第一光感测件以及控制单元。第一光感测件沿第一方向设置于参考平面上。这些第一光感测件分别具有第一感测面以侦测光源的光强度并适于输出光强讯号。这些第一感测面互相背对或面对，且这些第一感测面其中之一的法向量与参考平面的法向量的夹角等于另一第一感测面的法向量与参考平面的法向量的夹角。这些法向量共平面。控制单元适于接收光强讯号，并标准化这些第一光感测件所感测光源之光强度的差值以侦测光源相对于参考表面沿第一方向的角度。本发明亦提供一种光源侦测方法。

主权项

一种光源侦测装置，设置于一开放空间中以侦测一光源之位置，包括：二第一光感测件，沿一第一方向设置于一参考平面上，该些第一光感测件分别具有一第一感测面以侦测该光源的强度并适于输出一光强讯号，该些第一感测面互相背对或面对，且该些第一感测面其中之一的法向量与该参考平面的法向量的夹角等于另一该第一感测面的法向量与该参考平面的法向量的夹角，该些法向量共平面；一控制单元，适于接收该些光强讯号，并标准化该些第一光感测件所感测该光源的光强度之差以侦测该光源相对该参考表面沿该第一方向的角度；一置中光感测件，设置于该些第一光感测件之间，并具有一置中感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一置中光强讯号，且该置中感测面的法向量与参考平面的法向量同向，其中该控制单元将所述第一光感测件感测该光源的光强度之差除以该置中光感测件感测该光源的光强度。如申请专利范围第1项所述之光源侦测装置，其中各该些第一感测面沿该第一方向感测该光源的光强度范围介于0与180度之间。如申请专利范围第1项所述之光源侦测装置，其中该些第一感测面其中之一的法线向量与该参考平面的法线向量的夹角之角度大于0度且小于90度。如申请专利范围第1项所述之光源侦测装置，其中该控制单元包括：一讯号转换单元，用以将该些第一光感测件的光强讯号转换成数位讯号；一储存单元，用以储存该些光强讯号，与标准化后之该些第一光感测件所感测该光源之光强度的差值的资料量；以及一微控制单元，用以标准化该些光强讯号的差值以侦测该光源相对该参考表面沿该第一方向的角度。如申请专利范围第4项所述之光源侦测装置，其中该控制单元更包括一马达控制单元，用以控制该参考平面沿该第一方向转动。如申请专利范围第1项所述之光源侦测装置，更包括一置中光感测件，设置于该些第一光感测件之间，并具有一置中感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一置中光强讯号，且该置中感测面的法向量与参考平面的法向量同向。如申请专利范围第1项所述之光源侦测装置，更包括二第二光感测件，沿一第二方向设置于一参考平面上，该些第二光感测件分别具有一第二感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一光强讯号，该些第二感测面互相背对或面对，且该些第二感测面其中之一的法向量与该参考平面的法向量的夹角等于另一该第二感测面的法向量与该参考平面的法向量的夹角，该些法向量共平面。如申请专利范围第7项所述之光源侦测装置，其中该第一方向与该第二方向垂直。如申请专利范围第7项所述之光源侦测装置，其中各该些第二感测面沿该第二方向感测该光源的光强度范围介于0与180度之间。如申请专利范围第9项所述之光源侦测装置，其中该些第二感测面其中之一的法向量与该参考平面的法向量的夹角之角度大于0度且小于90度。一种侦测光源的方法，用于一开放空间中侦测一光源之位置，包括：设置二第一光感测件沿一第一方向于一参考平面上以形成一感测区，其中该感测区定义为标准化该些第一光感测件同时感测该光源的光强度之差的范围，该些第一光感测件分别具有一第一感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一光强讯号，该些第一感测面互相背对或面对，且该些第一感测面其中之一的法向量与该参考平面的法向量的夹角等于另一该第一感测面的法向量与该参考平面的法向量的夹角，该些法向量共平面；标准化该些第一光感测件所感测该光源的光强度之差；判断标准化后之光强度之差是否位于该感测区内以直接侦测该光源相对该参考表面沿该第一方向的角度；设置一置中感测件于该些第一光感测件之间，其中该置中感测件具有一置中感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一置中光强讯号，且该置中感测面的法向量与参考平面的法向量同向，其中标准化该些第一光感测件感测该光源的光强度之差的方法包括将该些第一光感测件感测该光源的光强度之差除以该置中光感测件感测该光源的光强度。如申请专利范围第11项所述之方法，其中标准化该些第一光感测件感测该光源的光强度之差的方法包括：将该些第一光感测件感测该光源的光强度之差除以该些第一光感测件感测该光源的光强度之和。如申请专利范围第11项所述之方法，当标准化之光强度之差位于该感测区外，更包括：沿该第一方向顺时针或逆时针转动该参考平面直至该些光感测件标准化后之光强度之差位于该感测区内。如申请专利范围第11项所述之方法，更包括：设置一置中感测件于该些第一光感测件之间，其中该置中感测件具有一置中感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一置中光强讯号，且该置中感测面的法向量与参考平面的法向量同向。如申请专利范围第14项所述之方法，其中标准化该些第一光感测件感测该光源的光强度之差的方法包括：将该些第一光感测件感测该光源的光强度之差除以该置中光感测件感测该光源的光强度。一种光源侦测装置，设置于一开放空间中以侦测一光源之位置，包括：多个第一光感测件，沿一第一方向阵列设置于一参考面上，该些第一光感测件分别具有一第一感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一光强讯号，且任两相邻之该些第一感测面的法向量夹角相等，该些法向量共平面；一控制单元，适于接收该些光强讯号，并标准化该些第一光感测件所感测该光源的光强度之差以直接侦测该光源相对该参考面沿该第一方向的角度；一置中光感测件，设置于该些第一光感测件之间，并具有一置中感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一置中光强讯号，且该置中感测面的法向量与参考平面的法向量同向，其中该控制单元将所述第一光感测件感测该光源的光强度之差除以该置中光感测件感测该光源的光强度。如申请专利范围第16项所述之光源侦测装置，其中各该些第一感测面沿该第一方向感测该光源的光强度范围介于0与180度之间，以及任两相邻之该些第一感测面的法向量夹角之角度大于0度且小于90度。如申请专利范围第16项所述之光源侦测装置，其中该参考面为平面、半圆弧、平面与半圆弧之组合、或全圆其中之一。如申请专利范围第16项所述之光源侦测装置，其中该控制单元包括：一讯号转换单元，用以将该些第一光感测件的光强讯号转换成数位讯号；一储存单元，用以储存该些光强讯号，与标准化后之该些第一光感测件所感测该光源的光强度之差的资料量；以及一微控制单元，用以标准化该些光强讯号的差以侦测该光源相对该参考面沿该第一方向的角度。如申请专利范围第16项所述之光源侦测装置，更包括多个第二光感测件，沿一第二方向阵列设置于一参考面上，该些第二光感测件分别具有一第二感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一光强讯号，且任两相邻之该些第二感测面的法向量夹角相等，该些法向量共平面。如申请专利范围第20项所述之光源侦测装置，其中该第一方向与该第二方向垂直，以及该参考面为平面、半圆弧、平面与半圆弧之组合、或全圆其中之一。如申请专利范围第20项所述之光源侦测装置，其中各该些第二感测面沿该第二方向感测该光源的光强度范围介于0与180度之间以及任两相邻之该些第二感测面的法向量夹角之角度大于0度且小于90度。一种侦测光源的方法，用于一开放空间中侦测一光源之位置，包括：设置多个第一光感测件沿一第一方向于一参考平面上以形成一感测区，其中该感测区为标准化该些第一光感测件同时感测该光源的光强度之差的范围，该些第一光感测件分别具有一第一感测面以侦测该光源的光强度并适于输出一光强讯号，且任两相邻之该些第一感测面的法向量夹角相等，该些法向量共平面；寻找输出最大该光强讯号的该第一光感测件，其中该第一光感测件之第一感测面面向该光源的方向做为一光源方向；以及标准化相邻输出最大光强讯号的该第一光感测件二侧的该些光感测件所感测该光源的光强度之差以修正该光源方向。如申请专利范围第23项所述之方法，其中标准化该些第一光感测件感测该光源的光强度之差以修正该光源方向的方法包括：将该些第一光感测件感测该光源的光强度之差除以该些第一光感测件感测该光源的光强度之和以形成一感测区，以直接地修正该光源方向。如申请专利范围第23项所述之方法，其中标准化该些第一光感测件感测该光源的光强度之差以修正该光源方向的方法包括：将该些第一光感测件感测该光源的光强度之差除以输出最大光强讯号的该第一光感测件感测该光源的光强度以形成一感测区，以直接地修正该光源方向。