[发明专利]用于在近程区域和远程区域中光学间距测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在近程区域和远程区域中光学间距测量的方法并且特别是涉及一种用于确定对于电磁射线反射和/或透射作用的对象与光学运行的传感器系统的间距的方法，该传感器系统的光学检测区域可分为至少一个近程区域和远程区域。

背景技术

对于三维姿态例如擦拭和接近姿态的识别需要传感器，这些传感器能够检测手的位置、运动和定向。

除了应用摄像机之外，简单的基于LED和光电二极管的方案的应用基于与之有关的成本是特别令人感兴趣的。

由现有技术已知的重要问题在此是在同时在远程区域中同时良好的姿态识别的情况下在近程区域中的测量。这样的方法例如由文献DE-A-103 00 224或DE-A-10 2006 020570已知。

基于光速或由此产生的在近程区域中的短的光传播时间，光学间距测量正是在小的间距的情况下基于传播时间测量非常难以或者仅仅以大的技术成本才可实现。

在大的间距的情况下可以应用例如由文献EP-B-l 913 420或DE-A-10 2007 005 187已知的传播时间方法。由文献DE-A-10 2006 057 495和DE-A-198 51 307已知根据在发送信号与接收信号之间的关系确定至少一个物理参量的系统。

正是关于经济边界条件现在由现有技术没有解决方案是已知的，该解决方案特别是在成本方面不仅在远程区域中而且特别是在近程区域中满足对于光学间距测量的经济和技术边界条件，该光学间距测量例如可以用于简单的姿态识别。这样的技术的典型应用例如是显示屏的菜单的控制或其他功能，所述功能当今典型地借助于鼠标控制。

由现有技术(图4)在此已知如下系统，在该系统中发生器G产生发送器馈送信号S5，以该发送器馈送信号馈送给有效发送器H。有效发送器H在穿过要测量的测量路线之后发射到接收器D中，该测量路线由I1和12组成。接收器D的接收器输出信号S0通过用于补偿馈送信号S3的调节器CT处理，以该补偿馈送信号馈送给补偿发送器K，该补偿发送器又典型地线性叠加地通过补偿传输路线13同样发射到接收器D中。补偿馈送信号S3在此以如下方式通过调节器CT由接收器输出信号S0和发送器馈送信号S5产生，使得发送输出信号S0除了调节误差和系统噪声之外不再包含发送器馈送信号S5的组分。在此调节器不仅仅在幅度上而且也在相位上补偿性地调节补偿馈送信号S3。调节器在此典型地输出两个调节信号S4a和这两个调节信号代表补偿信号的幅度(调节信号S4a)和相位(调节信号)。

同样由现有技术(图5)在此已知如下系统，在该系统中发生器G产生补偿馈送信号S3，以该馈送信号馈送给补偿发送器K。补偿发送器K在穿过补偿传输路线13之后发射到接收器D中。接收器D的接收器输出信号S0通过用于发送器馈送信号S5的调节器CT处理，以该发送器馈送信号馈送给有效发送器H，该有效发送器又典型地线性叠加地在穿过测量路线11、12的第一子部段11之后在对象O上或者在穿过对象O之后并且随后穿过测量路线11、12的第二子部段12之后同样照射到接收器D中。此外也可以考虑的是，应检测对象O的荧光，该荧光的发射则形成要探测的信号。发送器馈送信号S5在此以如下方式通过调节器CT由接收器输出信号S0和补偿馈送信号S3产生，使得发送输出信号S0除了调节误差和系统噪声之外不再包含补偿馈送信号S3的组分。在此调节器不仅仅在幅度上而且也在相位上补偿性地调节发送器馈送信号S5。调节器在此典型地输出两个调节信号S4a和这两个调节信号代表发送信号的幅度(调节信号S4a)和相位(调节信号)。

在之前所述文献中描述的这两个基本上的方法的混合特别是也具有发送器和/或补偿发送器的调节是可以考虑的。

这样的系统(在下文中称为HALIOS-IRDM系统)对于干扰源特别是鲁棒的，干扰源特别是太阳光，同时具有相对于污染和接收器D的漂移的鲁棒性。

相位信号代表光传播时间，该光传播时间是测量信号对于通过测量路线需要的光传播时间，该测量路线由子部段11和12组成。

幅度信号S4a代表衰减，测量信号在穿过具有子部段11和12的测量路线时经历该衰减。

发明内容

本发明提出的任务在于，提供一种简单的对于外光干扰鲁棒的测量系统，该测量系统不仅在近程区域中而且在远程区域中提供用于对象与传感器系统的间距的好的测量值并因此好的识别结果。

该任务按照本发明通过根据权利要求1的方法和根据权利要求9的装置解决；本发明的各个设计方案是从属权利要求的主题。