CN106501541A - 确定本体旋转速度或方向的装置、设备、方法和交通工具 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于确定本体的旋转速度的装置。该装置包括用于检测磁场强度的传感器和能够相对于传感器绕轴线旋转的本体。该本体包括沿周向间隔开的多个磁性区域。该装置设置成使得在本体相对于传感器旋转期间磁性区域中的第一磁性区域的第一磁场的能够由传感器检测到的最大强度与磁性区域中的第二磁性区域的第二磁场的能够由传感器检测到的最大强度不同。本申请还公开了用于确定本体的旋转速度或方向的设备、方法及相关的飞行器起落架和交通工具。

Description

确定本体旋转速度或方向的装置、设备、方法和交通工具
技术领域
本发明涉及用于确定本体的旋转速度或旋转方向的装置、用于确定本体的旋转速度或旋转方向的设备、确定本体的旋转速度或旋转方向的方法、以及包括这种装置或设备的交通工具和飞行器起落架。
背景技术
已知用于检测本体(比如轮)的旋转速度的检测器。一些这种检测器基于产生磁场变化的磁效应来工作，其中，磁场的变化被转换成电信号。然而，在本体的较低旋转速度处，输出电平相对较低。一些这种检测器在本体的旋转速度低于某一旋转速度时不能够使用。
一些检测器包括旋转部和静止部，其中，旋转部承载多个磁性对象，静止部包括霍尔效应传感器，霍尔效应传感器用于在旋转部相对于传感器旋转时检测所述对象的磁场。然而，这种检测器要么不能确定本体的旋转方向，要么需要多于一个的传感器才能确定本体的旋转方向。此外，霍尔效应传感器在传感器的头部处需要电气部件。
其他检测器具有用于检测旋转本体的旋转特性的光学传感器。然而，这些传感器的性能依赖于传感器足够清洁以实现光学感测。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种用于确定本体的旋转速度的装置，该装置包括：
传感器，该传感器用于检测磁场的强度；和
本体，该本体能够相对于传感器绕轴线旋转，该本体包括沿周向间隔开的多个磁性区域；
其中，该装置设置成使得在本体相对于传感器器旋转期间磁性区域中的第一磁性区域的第一磁场的能够由传感器检测到的最大强度与磁性区域中的第二磁性区域的第二磁场的能够由传感器检测到的最大强度不同。
可选地，第二磁性区域的磁场强度大于第一磁性区域的磁场强度。
可选地，该装置设置成使得磁性区域中的第三磁性区域的第三磁场的能够由传感器检测到的最大强度与第一磁场的能够由传感器检测到的最大强度和第二磁场的能够由传感器检测到的最大强度中的每一者都不同。
可选地，第二磁性区域的磁场强度大于第一磁性区域的磁场强度，并且第三磁性区域的磁场强度大于第二磁性区域的磁场强度。
可选地，第二磁性区域沿周向定位在本体上并位于第一磁性区域和第三磁性区域之间。
可选地，本体包括多个第一磁性区域、多个第二磁性区域和多个第三磁性区域，并且每个第二磁性区域沿周向定位在本体上并位于第一磁性区域中的一个第一磁性区域与第三磁性区域中的一个第三磁性区域之间。
可选地，传感器用于产生指示由传感器检测到的磁场的强度的信号。
可选地，磁性区域与本体能够围绕着而相对于传感器旋转的轴线在径向上等距地间隔开。
可选地，磁性区域在轴向上相对于彼此对准。
可选地，磁性区域沿周向彼此等距地间隔开。
可选地，本体包括一构件，并且所述区域中的每一者均包括由所述构件承载的分立的磁性元件。
可选地，传感器是磁致伸缩式传感器或磁致伸缩式光学传感器。
可选地，磁致伸缩式光学传感器包括位于光纤内的光学元件。
可选地，磁致伸缩式光学传感器包括磁致伸缩元件和机械地连接至磁致伸缩元件的光学元件，其中，磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变引起光学元件的形状或尺寸的改变。
可选地，光学元件包括光纤布拉格光栅(FBG)。
本发明的第二方面提供了一种用于确定本体的旋转方向的装置，该装置包括：
传感器；和
本体，该本体能够相对于传感器绕轴线旋转，该本体包括沿周向间隔开的第一区域、第二区域和第三区域，其中，第一区域、第二区域和第三区域中的每一者的特性与第一区域、第二区域和第三区域中的其他每一者的特性不同；
其中，传感器用于在本体相对于传感器旋转时依次检测相应的第一区域、第二区域和第三区域的特性。
可选地，本体包括多个第一区域、多个第二区域和多个第三区域，并且每个第二区域沿周向定位在第一区域中的一个第一区域与第三区域中的一个第三区域之间。
可选地，所述特性是磁特性。
可选地，所述磁特性是磁场强度。
可选地，第一区域、第二区域和第三区域中的每一者的磁场强度大于零。
可选地，磁性区域与本体能够围绕着而相对于传感器旋转的轴线在径向上等距地间隔开。
可选地，磁性区域在轴向上相对于彼此对准。
可选地，磁性区域沿周向彼此等距地间隔开。
可选地，本体包括一构件，并且所述区域中的每一者均包括由所述构件承载的分立的磁性元件。
可选地，传感器是磁致伸缩式传感器或者磁致伸缩式光学传感器。
可选地，磁致伸缩式光学传感器包括位于光纤内的光学元件。
可选地，磁致伸缩式光学传感器包括磁致伸缩元件和机械地连接至磁致伸缩元件的光学元件，其中，磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变引起光学元件的形状或尺寸的改变。
可选地，光学元件包括光纤布拉格光栅(FBG)。
本发明的第三方面提供了一种用于确定本体的旋转速度的设备，其中，该设备包括根据本发明的第一方面的装置，传感器用于产生指示由传感器检测到的磁场的强度的信号，并且该设备设置成基于由传感器产生的分别指示由传感器检测到的第一磁场的强度和第二磁场的强度的第一信号和第二信号来确定本体相对于传感器的旋转速度。
本发明的第四方面提供了一种用于确定本体的旋转方向的设备，其中，该设备包括根据本发明的第二方面的装置，并且该设备设置成基于由传感器产生的分别指示由传感器检测到的第一区域、第二区域和第三区域的特性的信号来确定本体相对于传感器的旋转方向。
本发明的第五方面提供了一种飞行器起落架，该飞行器起落架包括轮以及根据本发明的第一方面和第二方面中的任一方面的装置或者根据本发明的第三方面和第四方面中的任一方面的设备，其中，本体以可旋转的方式相对于轮固定。
本发明的第六方面提供了一种交通工具，该交通工具包括根据本发明的第一方面和第二方面中的任一方面的装置或者根据本发明的第三方面和第四方面中的任一方面的设备。
可选地，该交通工具是飞行器。
可选地，该飞行器包括根据本发明的第五方面的飞行器起落架。
本发明的第七方面提供了一种确定本体的旋转速度的方法，该方法包括：
使本体绕轴线并相对于用于检测磁场的强度的传感器旋转，其中，本体包括沿周向间隔开的多个磁性区域；
在本体相对于传感器旋转期间通过传感器检测磁性区域中的第一磁性区域的第一磁场的强度，并且通过传感器产生指示第一磁场的检测强度的第一信号；
在本体相对于传感器旋转期间通过传感器检测磁性区域中的第二磁性区域的第二磁场的强度，并且通过传感器产生指示第二磁场的检测强度的第二信号，其中，第一磁场的由传感器检测到的强度与第二磁场的由传感器检测到的强度不同；以及
基于第一信号和第二信号来确定本体相对于传感器的旋转速度。
本发明的第八方面提供了一种确定本体的旋转方向的方法，所述方法包括：
使本体绕轴线并相对于传感器旋转，其中，本体包括沿周向间隔开的第一区域、第二区域和第三区域，其中，第一区域、第二区域和第三区域中的每一者的特性与第一区域、第二区域和第三区域中的其他每一者的特性不同；以及
在本体相对于传感器旋转时通过传感器检测第一区域、第二区域和第三区域的特性，并且通过传感器产生分别指示第一区域、第二区域和第三区域的检测特性的信号；以及
基于所述信号来确定本体相对于传感器的旋转方向。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例的方式对发明的实施方式进行描述，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施方式的用于确定本体的旋转速度和旋转方向的装置的示例的示意性侧视图；
图2示出了图1的装置的示意性正视图；
图3示出了根据本发明的实施方式的用于确定本体的旋转速度和旋转方向的设备的示例的示意图；
图4示出了本发明的实施方式的飞行器起落架的示例的示意性侧视图；
图5示出了本发明的实施方式的飞行器的示例的示意性侧视图。
具体实施方式
参照图1和图2，其示出了根据本发明的实施方式的装置的示例的示意性侧视图和示意性正视图。该装置用于在确定本体的旋转速度和旋转方向时使用。装置1包括本体10和传感器20。本体10包括沿周向间隔开或者沿周向布置的多个磁性区域11、12、13，并且本体10能够相对于传感器20绕轴线A-A旋转。因此，磁性区域11、12、13在本体10相对于传感器20旋转时相对于传感器20旋转。传感器20用于检测磁场的强度。该实施方式的本体10和传感器20相对地布置成使得传感器20能够在本体10相对于传感器20旋转时检测磁性区域11、12、13各自的磁场的强度。
在一些实施方式中，磁性区域11、12、13例如可以是单个本体10的被不同地磁化的区域。然而，该实施方式的本体10包括构件16，并且磁性区域11、12、13中的每一者均包括由构件16承载的分立的磁性元件。例如，每个分立的磁性元件均可以比如通过粘合剂、一个或更多个螺钉、一个或更多个螺母和螺栓、一个或更多个铆钉等附连至构件16。在该实施方式中，磁性区域11、12、13不能够相对于彼此移动并且不能够相对于构件16移动。构件16可以由任何适合的材料制成，比如塑性材料、金属或金属合金。构件16是非磁性的，使得其自身不会被传感器20检测到。然而，在其他实施方式中，构件16可以是磁性的，但是优选地只磁化到比磁性区域11、12、13中的每一者所磁化的程度小得多的程度。
本体10包括多个第一磁性区域11、多个第二磁性区域12和多个第三磁性区域13。每个第一磁性区域11均具有与每个其他第一磁性区域11相同或大致相同的磁场强度。此外，每个第二磁性区域12均具有与每个其他第二磁性区域12相同或大致相同的磁场强度。此外，每个第三磁性区域13均具有与每个其他第三磁性区域13相同或大致相同的磁场强度。然而，每个第三磁性区域13的磁场强度比每个第二磁性区域12的磁场强度大，并且每个第二磁性区域12的磁场强度比每个第一磁性区域11的磁场强度大。换言之，每个第三磁性区域13的磁场的幅值均比每个第二磁性区域12的磁场的幅值大，并且每个第二磁性区域12的磁场的幅值均比每个第一磁性区域11的磁场的幅值大。因此，每个第一磁场区域11可以被认为具有“低”磁场强度，每个第二磁性区域12可以被认为具有“中”磁场强度，并且每个第三磁性区域13可以被认为具有“高”磁场强度。
在该实施方式中，第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13中的每一者的磁场强度大于零。然而，在替代性实施方式中，每个第一磁性区域11的磁场强度可以是零。
在该实施方式中，每个第二磁性区域12沿周向定位在本体10上并位于第一磁性区域11中的一个第一磁性区域与第三磁性区域13中的一个第三磁性区域之间。因此，当本体10在使用时相对于传感器20旋转时，磁性区域根据本体10相对于传感器20旋转的方向而以高-中-低顺序或者以低-中-高顺序经过传感器20。
在该实施方式中，磁性区域11、12、13沿周向彼此等距地或者大致等距地间隔开。然而，在其他实施方式中，一对或更多对相邻的磁性区域11、12、13的轴向间隔可以与其他一对或更多对相邻的磁性区域11、12、13的周向间隔不同。
在该实施方式中，磁性区域11、12、13在径向上与轴线A-A等距地或者大致等距地间隔开，其中，本体10能够绕轴线A-A相对于传感器20旋转。在该实施方式中，磁性区域11、12、13还在轴向上相对于彼此对准或者大致对准。换言之，所有的磁性区域11、12、13相对于轴线A-A定位在相同的轴向位置处。因此，当本体10相对于传感器20旋转时，所有的磁性区域11、12、13沿着相同的或者大致相同的圆形路径行进。然而，如下面以示例的方式更详细地描述的，这些情况中的一者或者两者在其他实施方式中可能并非如此。
在该实施方式中，传感器20相对于轴线A-A固定。因此，当本体10在使用时相对于传感器20旋转时，磁性区域11、12、13中的每一者以距传感器20相同或者大致相同的距离经过传感器20。换言之，在本体10相对于传感器20旋转期间，磁性区域11、12、13中的能够到达传感器20的最靠近的任一磁性区域与磁性区域11、12、13中能够到达传感器20的任何其他磁性区域相同或者大致相同。
在该实施方式中，传感器20相对于轴线A-A固定在下述位置处：该位置与本体10轴向相邻并且与在本体10相对于传感器20旋转期间磁性区域11、12、13所沿着行进的圆形路径轴向相邻。然而，在其他实施方式中，传感器20可以固定在不同的位置处。例如，传感器20可以相对于轴线A-A固定在与本体10径向相邻的位置处。换言之，传感器20可以定位成比磁性区域11、12、13距轴线A-A远。
该实施方式中的传感器20用于产生指示由传感器20检测到的磁场的强度的信号。可以使用相应的不同类型的传感器20，比如霍尔效应传感器、磁阻式传感器或磁致伸缩式传感器。在该实施方式中，传感器20是磁致伸缩式光学传感器。
该实施方式中的传感器20包括磁致伸缩元件。磁致伸缩元件的形状或尺寸响应于施加至磁致伸缩元件的变化的磁场强度而变化。最接近磁致伸缩元件的磁场强度是通过测量所引起的磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变而确定的。磁致伸缩元件可以由例如选自包括下述各者的组中的一个或更多个磁致伸缩材料制成：钴、镍、TbxDy1-xFe2(x～0.3)(例如Terfenol-D)和Fe81Si3.5B13.5C2(例如 )。
在磁致伸缩式光学传感器中，磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变以光学方式探寻。在该实施方式中，光学元件——其自身能够改变形状或尺寸——机械地连接至磁致伸缩元件。在该实施方式中，光学元件位于光纤维中，光纤维比如通过粘结至或者粘附至磁致伸缩材料而机械地连接至磁致伸缩材料。磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变引起光学元件的形状或尺寸的改变。光学元件的一个或更多个特性也响应于光学元件的形状或尺寸的改变而改变。
在该实施方式中，传感器20的光学元件包括光纤布拉格光栅(FBG)。FBG是位于光纤内的分布式布拉格反射器并且FBG沿着光纤维的一段长度包括光纤芯的折射率的周期地变化。从FBG反射的光带的波长取决于纤维的轴向应变。由于FBG机械地连接至(例如粘合至磁致伸缩元件、附连至磁致伸缩元件或者绕磁致伸缩元件紧密地卷绕)磁致伸缩元件，因此磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变使FBG中的轴向应变改变，FBG中的轴向应变的改变又使由FBG反射的光带的波长改变。因此，由FBG反射的光带的波长用作指示由传感器20检测到的磁场的强度的信号。通过对由FBG反射的光进行监测，由传感器20所检测的磁场的存在能够被检测到，并且由传感器20所检测的磁场的强度能够被确定。
在另一实施方式中，传感器20的光学元件可以包括纤维法布里-珀罗干涉仪(FFP)。FFP包括位于光纤内并分隔开一定距离的两个反射表面。从反射表面中的第一反射表面反射的光与从反射表面中的第二反射表面反射的光相干涉。这两个反射光束之间的相位差与光的波长相关并且也与反射表面之间的距离相关。因此，对于固定波长的探寻光而言，这两个反射表面之间的距离的改变导致由FFP反射的光的功率的相关联的改变。替代性地，当使用宽带探寻光源时，这两个反射表面之间的距离的改变导致由FFP反射的光的光谱的相关联的改变，即，由FFP反射的光带的波长的相关联的改变。在FFP机械地连接至(例如粘合至磁致伸缩元件、附连至磁致伸缩元件或者绕磁致伸缩元件紧密地卷绕)传感器20的磁致伸缩元件的情况下，磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变使FFP中的反射表面之间的距离改变，反射表面之间的距离的改变又使由FFP反射的光带的波长改变。因此，由FFP反射的光带的波长用作指示由传感器20检测到的磁场的强度的信号。通过对从FFP反射的光进行监测，由传感器20所检测的磁场的存在能够被检测到，并且由传感器20所检测的磁场的强度能够被确定。
参照图3，其示出了根据本发明的实施方式的用于确定本体的旋转速度和旋转方向的设备的示例的示意图。该实施方式的设备100包括图1和图2中的装置1。设备100设置成基于由传感器20产生的第一信号和第二信号来确定本体10相对于传感器20的旋转速度。第一信号和第二信号分别指示在使用时由传感器20检测到的第一磁性区域11的第一磁场的强度和第二磁性区域12的第二磁场的强度。设备100还设置成基于由传感器20产生的第一信号、第二信号和第三信号来确定本体10相对于传感器20的旋转方向。第一信号、第二信号和第三信号分别指示在使用时由传感器20检测到的磁性区域11的第一磁场的强度、磁性区域12的第二磁场的强度以及磁性区域13的第三磁场的强度。
在该实施方式中，设备100包括光源110、光测量仪120和处理器130。光源110和光测量仪120通过一个或更多个光纤而光学地连接至传感器20。光源110设置成朝向传感器20的光学元件输出光，并且光测量仪120设置成接收从传感器20的光学元件反射的光。处理器130通信地连接至光测量仪120。
在该实施方式中，处理器130设置成基于由传感器20产生的第一信号和第二信号来确定本体10相对于传感器20的旋转速度。第一信号和第二信号分别指示由传感器20检测到的第一磁性区域11的第一磁场的强度和第二磁性区域12的第二磁场的强度。在该实施方式中，处理器130还设置成基于由传感器20产生的第一信号、第二信号和第三信号来确定本体10相对于传感器20的旋转方向，第一信号、第二信号和第三信号分别指示由传感器20检测到的第一磁性区域11的第一磁场的强度、第二磁性区域12的第二磁场的强度和第三磁性区域13的第三磁场的强度。下面对设备100的这些特征进行更详细的描述。
光源110可以是例如调谐激光器或宽带光源。在使用中，光源110输出光，所述光被引导至光学元件。当光源100是宽带光源时，从光学元件反射的光被朝向光测量仪120引导，其中，光测量仪120可以是测量从光学元件反射的光的波长的波长计。由光测量仪测得的波长的指示可以随后被提供给处理器130。处理器130可以随后对由光测量仪120测得的波长进行处理，并且将测得的波长转换成下述信号：所述信号指示传感器20的磁致伸缩元件在当时经受的磁场的强度。
当光源110是可调谐的窄带光源(比如可调谐激光器)时，光测量仪120可以是测量从光学元件反射的光的强度的光电二极管。在一些实施方式中，模数转换器可以将来自光电二极管的信号转换成数字信号，所述数字信号被提供给处理器130。在一些实施方式中，处理器130控制可调谐的窄带光源相继地发出不同波长的光，并且同时对接收到的来自光电二极管的光强度信号进行监测。因此，处理器130可以确定对应哪个发射波长能够检测到最大强度的反射光，并且因而确定了在当时由光学元件最大程度地反射的光的波长。处理器130随后可以将确定的波长转换成下述信号：所述信号指示传感器20的磁致伸缩元件在当时经受的磁场的强度。
在该实施方式中，装置1设置成使得在本体10相对于传感器20旋转的期间第一磁性区域11中的任何一个第一磁性区域的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度与第二磁性区域12中的任何一个第二磁性区域的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度不同。此外，装置1设置成使得在本体10相对于传感器20旋转的期间第三磁性区域13中的任何一个第三磁性区域的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度与第一磁性区域11和第二磁性区域12中的任何一者的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度不同。在该实施方式中，这是通过上述特征实现的——即，每个第三磁性区域13的磁场强度比每个第二磁性区域12的磁场强度大，每个第二磁性区域12的磁场强度又比每个第一磁性区域11的磁场强度大。
在使用中，当本体10相对于传感器20旋转时，磁性区域11、12、13中的每一者的经过传感器20的运动使传感器20的磁致伸缩元件改变形状或尺寸。如上面所论述的，磁致伸缩元件改变形状或尺寸使光学元件改变形状或尺寸，光学元件改变形状或尺寸又使能够由光学元件反射的光带的波长改变。
通过对在一段时间内由光学元件反射的光的波长进行监测，处理器130能够确定传感器20的磁致伸缩元件通过磁性区域11、12、13而经受的磁场的检测强度的峰值之间的时间。通过将该信息与表示本体10的磁性区域11、12、13的周向间隔的数据结合使用，处理器因此能够确定本体10的旋转速度。
通过对在一段时间内由光学原件反射的光的波长进行监测，处理器130能够确定传感器20的磁致伸缩元件以何种顺序通过第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13而经受不同强度的磁场。换言之，处理器130能够确定磁性区域11、12、13是以高-中-低的顺序还是以低-中-高的顺序经过传感器20。因此，处理器130能够利用该确定的顺序来确定本体10相对于传感器20的旋转方向。
在除了上面所论述的实施方式之外的实施方式中，第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13并非都与轴线A-A等距地或者大致等距地间隔开并且/或者并非在轴向上都相对于彼此对准或者大致对准。此外，所有的第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13的磁场强度可以相同或者大致相同。在这种替代性实施方式中，每个第一磁性区域11可以距传感器20第一距离而经过传感器20，每个第二磁性区域12可以距传感器20第二距离而经过传感器20，并且每个第三磁性区域13可以距传感器20第三距离而经过传感器20，其中，第一距离大于第二距离，并且第二距离大于第三距离。因此，装置1将仍设置成使得第一磁性区域11中的任何一个第一磁性区域的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度与第二磁性区域12中的任何一个第二磁性区域的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度不同。此外，装置1仍将设置成使得第三磁性区域13中的任何一个第三磁性区域13的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度与第一磁性区域11和第二磁性区域12中的任何一者的磁场的能够由传感器20检测到的最大强度不同。
在上述实施方式中，由于装置1不需要比如用于对传感器20进行供电或者用于从传感器20传递信号的任何电气布线，因此装置1可以位于可能优选地不存在电气部件的环境中。此外，由于装置1比如通过一个或更多个光纤而光学地连接至设备100的其余部分，因此相比于需要电气布线的设备还可以实现重量减轻。
在上述实施方式中，如上所述，装置1设置成使得第一磁性区域11的第一磁场的能够由传感器20检测到的最大强度与第二磁性区域12的第二磁场的能够由传感器20检测到的最大强度不同。因此，相比于第一磁场的能够由传感器20检测到的最大强度与第二磁场的能够由传感器20检测到的最大强度相同的该替代性布置，传感器20能够在本体10相对于传感器20旋转时检测到磁场强度的更大改变。因此，装置1能够更好地检测本体10的相对较低的旋转速度。
在可以是上面所述论述的实施方式的相应变型的其他实施方式中，第三磁性区域13可以省略。这种装置仍将能够用于确定本体10的旋转速度，并且这种设备仍将用于确定本体10的旋转速度。
在上面所论述的实施方式的每个实施方式中，本体10包括多个第一磁性区域11、多个第二磁性区域12(如果设置，则可以包括多个第三磁性区域13)。然而，在其他实施方式中，本体10可以包括仅一个第一磁性区域11、仅一个第二磁性区域12和仅一个第三磁性区域13。第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13各自仍可以具有不同的磁场强度。在一些这样的其他实施方式中，第二磁性区域12可以沿周向定位在本体10上并位于第一磁性区域11与第三磁性区域13之间。
在上面所论述的实施方式中的每个实施方式中，第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13(如果设置)各自具有不同的磁场强度。在其他实施方式中，使第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13(如果设置)之间不同的磁特性可以不是磁场强度，比如可以是磁场方向。在这样的其他实施方式中，传感器20将用于在本体10相对于传感器20旋转时检测第一磁性区域11、第二磁性区域12和第三磁性区域13(如果设置)各自的磁特性。
在上述各实施方式中，传感器20不需要保持清洁或者不需要像用于光学地感测本体10的位置的纯光学传感器那样清洁。因此，装置1可以位于传感器20可能被弄脏的环境中。
在又一些其他实施方式中，使第一区域11、第二区域12和第三区域13之间不同的特性可以不是磁特性。该特性可以例如是视觉特性(比如色彩或色调)、或者是尺寸特性(比如本体10的半径或轴向厚度)。在这样的其他实施方式中，第一区域11、第二区域12和第三区域13可以是磁性的或者可以不是磁性的。在这样的其他实施方式中，传感器20将适于在本体10相对于传感器20旋转时检测第一区域11、第二区域12和第三区域13各自的特性。所述传感器或每个传感器可以是例如光学传感器或近程传感器等。
上述装置1和设备100中的任一者均可以包括在交通工具中，比如飞行器。例如，装置1和设备100中的任一者可以包括在飞行器起落架中，飞行器起落架包括轮，装置1或设备100的本体10以可旋转的方式相对于所述轮固定。因此，装置1或设备100可以用于确定起落架的轮的旋转速度和/或旋转方向。这种信息可以例如用于在控制轮在降落之前的加速旋转期间的运动时确定轮是否在打滑，或者例如用于确定在飞行器沿着地面滑行时飞行器的速度。
参照图4，其示出了本发明的实施方式的飞行器起落架的示例的示意性侧视图。飞行器起落架300包括用于在起落架300连接至的飞行器的降落、起飞和滑行期间接触地面的轮310。飞行器起落架300还包括支柱320，轮310以可旋转的方式连接至支柱320以绕轴线330旋转。该实施方式的起落架300包括图1和图2的装置1。装置1的本体10相对于轮310固定，并且装置1的传感器20相对于支柱320固定。在使用中，当轮310相对于传感器20旋转时，本体10也相对于传感器20旋转。因此，如上面所论述的，轮310的旋转方向和/或旋转速度可以被确定。
在一些实施方式中，起落架300可以包括多个用于接触地面的轮310。在这些实施方式的一些实施方式中，本体10可以以可旋转的方式相对于轮310中的一个轮、一些轮或者所有轮固定。
参照图5，其示出了根据本发明的实施方式的飞行器的示例的示意性侧视图。飞行器400包括图4的起落架300。在其他各实施方式中，飞行器400可以包括上面所论述的其他实施方式的起落架中的任何起落架。
实施本发明的装置和设备还可以包括在飞行器的除了起落架之外的其他机构中，在该机构中，旋转本体的旋转方向和/或旋转速度要被确定并且/或被控制。这种机构包括例如用于对飞行器的飞行控制表面和飞行器传动系进行调节的系统。此外，实施本发明的装置和设备可以包括在除了飞行器之外的其他交通工具中，比如道路车辆或轨道车辆。
本文中所描述的实施方式分别是本发明以及本发明的各方面可以如何实施的非限定性示例。关于任一实施方式所描述的任何特征可单独使用，或者与所描述的其它特征结合使用，并且还可与任何其它实施例的一个或更多个特征或者任何其它实施方式的任何组合结合使用。此外，在不背离本发明的由所附权利要求限定的范围的情况下，也可以采用未在上面描述的等同替换和改型。

Claims (29)

1.一种用于确定本体的旋转速度的装置，所述装置包括：
传感器，所述传感器用于检测磁场的强度；和
本体，所述本体能够相对于所述传感器绕轴线旋转，所述本体包括沿周向间隔开的多个磁性区域；
其中，所述装置设置成使得在所述本体相对于所述传感器旋转期间所述磁性区域中的第一磁性区域的第一磁场的能够由所述传感器检测到的最大强度与所述磁性区域中的第二磁性区域的第二磁场的能够由所述传感器检测到的最大强度不同。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二磁性区域的磁场强度大于所述第一磁性区域的磁场强度。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置设置成使得所述磁性区域中的第三磁性区域的第三磁场的能够由所述传感器检测到的最大强度与所述第一磁场的能够由所述传感器检测到的最大强度和所述第二磁场的能够由所述传感器检测到的最大强度中的每一者都不同。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二磁性区域的磁场强度大于所述第一磁性区域的磁场强度，并且其中，所述第三磁性区域的磁场强度大于所述第二磁性区域的磁场强度。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置，其中，所述第二磁性区域沿周向定位在所述本体上并位于所述第一磁性区域与所述第三磁性区域之间。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述本体包括多个所述第一磁性区域、多个所述第二磁性区域和多个所述第三磁性区域，并且其中，每个所述第二磁性区域沿周向定位在所述本体上并且位于所述第一磁性区域中的一个第一磁性区域与所述第三磁性区域中的一个第三磁性区域之间。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述传感器用于产生指示由所述传感器检测到的磁场的强度的信号。
8.一种用于确定本体的旋转方向的装置，所述装置包括：
传感器；和
本体，所述本体能够相对于所述传感器绕轴线旋转，所述本体包括沿周向间隔开的第一区域、第二区域和第三区域，其中，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的每一者的特性与所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的其他每一者的特性不同；
其中，所述传感器用于在所述本体相对于所述传感器旋转时依次检测所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域各自的所述特性。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述本体包括多个所述第一区域、多个所述第二区域和多个所述第三区域，并且其中，每个所述第二区域沿周向定位在所述第一区域中的一个第一区域与所述第三区域中的一个第三区域之间。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的装置，其中，所述特性是磁特性。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述磁特性是磁场强度。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的每一者的所述磁场强度大于零。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述磁性区域在径向上与所述本体能够围绕着而相对于所述传感器旋转的轴线等距地间隔开。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述磁性区域在轴向上相对于彼此对准。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述磁性区域沿周向彼此等距地间隔开。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述本体包括一构件，并且所述区域中的每一者均包括由所述构件承载的分立的磁性元件。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述传感器是磁致伸缩式传感器或者磁致伸缩式光学传感器。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述磁致伸缩式光学传感器包括位于光纤内的光学元件。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的装置，其中，所述磁致伸缩式光学传感器包括磁致伸缩元件和机械地连接至所述磁致伸缩元件的光学元件，其中，所述磁致伸缩元件的形状或尺寸的改变引起所述光学元件的形状或尺寸的改变。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的装置，其中，所述光学元件包括光纤布拉格光栅(FBG)。
21.一种用于确定本体的旋转速度的设备，其中，所述设备包括根据权利要求7所述的装置，并且其中，所述设备设置成基于由所述传感器产生的分别指示由所述传感器检测到的所述第一磁场的强度和所述第二磁场的强度的第一信号和第二信号来确定所述本体相对于所述传感器的旋转速度。
22.一种用于确定本体的旋转方向的设备，其中，所述设备包括根据权利要求8所述的装置，并且其中，所述设备设置成基于由所述传感器产生的分别指示由所述传感器检测到的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的特性的信号来确定所述本体相对于所述传感器的旋转方向。
23.一种飞行器起落架，包括轮以及根据权利要求1至20中的任一项所述的装置或者根据权利要求21至22中的任一项所述的设备，其中，所述本体以可旋转的方式相对于所述轮固定。
24.一种交通工具，包括根据权利要求1至20中的任一项所述的装置或根据权利要求21至22中的任一项所述的设备。
25.根据权利要求24所述的交通工具，其中，所述交通工具是飞行器。
26.根据权利要求25所述的交通工具，其中，所述飞行器包括根据权利要求23所述的所述飞行器起落架。
27.一种确定本体的旋转速度的方法，所述方法包括：
使本体绕轴线并相对于用于检测磁场的强度的传感器旋转，其中，所述本体包括沿周向间隔开的多个磁性区域；
在所述本体相对于所述传感器旋转期间通过所述传感器检测所述磁性区域中的第一磁性区域的第一磁场的强度，并且通过所述传感器产生指示所述第一磁场的检测强度的第一信号；
在所述本体相对于所述传感器旋转期间通过所述传感器检测所述磁性区域中的第二磁性区域的第二磁场的强度，并且通过所述传感器产生指示所述第二磁场的检测强度的第二信号，其中，所述第一磁场的由所述传感器检测到的强度与所述第二磁场的由所述传感器检测到的强度不同；以及
基于所述第一信号和所述第二信号来确定所述本体相对于所述传感器的旋转速度。
28.一种确定本体的旋转方向的方法，所述方法包括：
使本体绕轴线并相对于传感器旋转，其中，所述本体包括沿周向间隔开的第一区域、第二区域和第三区域，其中，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的每一者的特性与所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的其他每一者的特性不同；以及
在所述本体相对于所述传感器旋转时通过所述传感器检测所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的所述特性，并且通过所述传感器产生分别指示所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的检测特性的信号；以及
基于所述信号来确定所述本体相对于所述传感器的旋转方向。
29.一种基本上在文中参照附图所述的以及在附图中示出的装置、设备、飞行器起落架、交通工具或方法。
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