APDS9960: Ein Blick hinter die Kulissen des Gestensensors

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Heinrichs
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APDS9960: Ein Blick hinter die Kulissen des Gestensensors

Beitrag von Heinrichs » Di 25. Apr 2023, 17:14

Die Gestenerkennung basiert auf den UDLR-Datensets, welche uns über das GFIFO-Property der Gesture-Klasse zur Verfügung gestellt werden (vgl. den Beitrag APDS9960: Gesten erfassen und graphisch darstellen). Die vier Werte für U, D, L und R stammen von 4 Photodioden. Zu diesen Photodioden liefert das Datenblatt des APDS9960 die Abbildung 1 mit der Anordnung der 4 Photodioden U, D, L und R sowie die folgende Informationen (S. 17):

The directional sensors are arranged such that the diode opposite to the directional motion receives a larger portion of the reflected IR signal upon entry, then a smaller portion upon exit.

Gestensensor_1.jpg
Abb. 1: Gestensensor
Gestensensor_1.jpg (4.67 KiB) 11572 mal betrachtet

Leider wird in Abb. 1 nur gezeigt, an welcher Stelle des Sensors die 4 Photodioden liegen. Dies allein erklärt aber nicht, warum z. B. die Photodiode R eine größere “Lichtportion” erhalten soll als die Photodiode L, wenn ein Objekt von links nach rechts in den Erfassungsbereich des Sensors eintritt. Im Gegenteil wird man vielleicht sogar eher das Gegenteil vermuten.

Ich kann mir das Verhalten der Photodioden nur erklären, wenn ich davon ausgehe, dass sie nicht flach auf dem Sensor liegen, sondern ihre lichtempfindlichen Flächen geneigt sind - und zwar so, wie es in Abb. 2 dargestellt ist. Hier ist ein seitlicher Schnitt durch den Sensor wiedergegeben; dabei habe ich zur Vereinfachung der Darstellung die IR-LED, welches das Objekt beleuchtet, nach links verlegt.

Lichtwege.jpg
Abb. 2: Lichtwege
Lichtwege.jpg (23.11 KiB) 11574 mal betrachtet

In diesem Fall erkennt man, dass auf die (blau markierte) Fläche der Fotodiode PD-L weniger (hier etwa nur halb so viel) Licht fällt wie auf die Fläche der Fotodiode PD-R. Es gilt also: R>L.

Die dargestellte Situation liegt nicht nur vor, wenn das Objekt von links nach rechts in den Erfassungsbereich eintritt, sondern auch, wenn es von rechts nach links aus dem Erfassungsbereich austritt. Auch hier gilt also R>L.

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