CN110226276B - 用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的接口 - Google Patents
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Abstract
一种用于在非旋转体和旋转体之间传输电功率和数据的接口,其可以包括联接到非旋转体的功率传输器,以及联接到旋转体并且被配置成接收来自功率传输器的电功率的功率接收器。该接口还可以包括联接到旋转体的第一数据发射器,以及联接到非旋转体并且配置成接收来自第一数据发射器的数据信号的第一数据接收器。该接口还可以包括联接到非旋转体的第二数据发射器,以及联接到旋转体并且配置成接收来自第二数据发射器的数据信号的第二数据接收器。功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合,并且第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件。
Description
优先权要求
本PCT国际专利申请要求于2017年4月13日提交的美国专利申请No.15/487,044、于2017年4月13日提交的美国临时申请No.15/487,110、于2016年12月30日提交的美国临时专利申请No.62/440,671以及于2016年12月30日提交的美国临时专利申请No.62/440,683的优先权,这些专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和/或数据的接口。
背景技术
在某些情况下,在非旋转体和旋转体之间传输电功率和数据是有益的。例如,如果旋转体包括需要电功率来操作的电子器件,则将电功率从被耦合到电源的非旋转体传输到旋转体会是有益的。另外,如果被包括在旋转体中的电子器件产生数据信号,则将数据信号从与旋转体相关联的电子器件传送到非旋转体会是有益的。但是,旋转体的旋转会阻止在旋转体和非旋转体之间使用硬接线连接。其结果是,支撑旋转体以使在非旋转体和旋转体之间能传输电功率和数据也是有益的。
附图说明
参考附图对具体实施方式进行描述。在附图中,附图标记中最左边的数字标识首次出现该附图标记的附图。在不同附图中的相同附图标记表示相似或相同的项。
图1A是示例性非旋转体、示例性旋转体以及用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的示例性接口的局部示意性侧视图。
图1B是图1A所示的示例性接口的一部分和示例性旋转体的示意性仰视图。
图1C是图1A所示的示例性接口的一部分和示例性非旋转体的局部示意性俯视图。
图2A是示例性非旋转体、示例性旋转体以及用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的另一示例性接口的局部示意性侧视图。
图2B是图2A所示的示例性接口的一部分和示例性旋转体的示意性仰视图。
图2C是图2A所示的示例性接口的一部分和示例性非旋转体的局部示意性俯视图。
图3是示例性传感器组件的示意性透视图。
图4是图3所示的示例性传感器组件的一部分的示意性透视图。
图5是图3所示的示例性传感器组件的一部分的从不同的角度显示的示意性透视图。
图6是图3所示的示例性传感器组件的一部分的从与图5相同的角度显示的示意性透视图,其包括示例性接口的一部分。
图7是图3所示的示例性传感器组件的一部分的从与图5相同的角度显示的示意性透视图,其包括示例性接口。
图8是包括示例性旋转体以及用于支撑旋转体的示例性支撑组件的示例性系统的局部示意性侧剖视图。
图9是包括传感器组件的示例性系统的示意性透视图。
图10是图9所示的示例性传感器组件的一部分的示意性透视图。
图11是图11所示的示例性传感器组件的一部分的从不同角度显示的示意性透视图。
图12是图9所示的示例性传感器组件的一部分的从与图11相同的角度显示的示意性透视图,其包括示例性接口的一部分。
图13是图9所示的示例性传感器组件的一部分的从与图11相同的角度显示的示意性透视图,其包括示例性接口。
图14是图13所示的示例性传感器组件的从相反角度显示的示意性透视图。
图15是图14所示的示例性传感器组件的示意性透视图,其具有电子电路。
具体实施方式
如上所述,在非旋转体和旋转体之间传输电功率和数据会是有益的。例如,如果旋转体包括需要电功率来操作的电子器件,则将电功率从联接到电源的非旋转体传输到旋转体会是有益的。另外,如果被包括在旋转体中的电子器件产生数据信号,则将数据信号从与旋转体相关联的电子器件传输到非旋转体会是有益的。但是,旋转体的旋转会阻止在旋转体和非旋转体之间使用硬接线连接。
例如,旋转体可以包括一个或多个传感器,其产生呈传感器信号形式的数据信号。一个或多个传感器的操作可能需要电功率,因此,可能需要将电功率从联接到电源的非旋转体传输到由旋转体承载的一个或多个传感器。另外,控制传输到旋转体的电功率以便给由旋转体承载的一个或多个传感器和任何其它电动器件提供适当的功率特性会是有益的。将由一个或多个传感器产生的传感器信号传输到远离旋转体的位置,例如传输到非旋转体,也会是有益的。另外,对于一些应用场合,当功率和传感器信号在非旋转体和旋转体之间传输时,防止干扰以免改变或破坏功率和传感器信号会是有益的。
本公开总体上涉及用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的接口。例如,接口的一些示例可以将电功率从非旋转体传输到旋转体。例如,非旋转体可以电联接到电功率源,并且接口可以将电功率从电源传输到旋转体。接口的一些示例可以将数据信号从旋转体传输到非旋转体。例如,旋转体可以承载一个或多个传感器,该一个或多个传感器被配置成产生传感器信号,并且接口可以将呈数据信号形式的传感器信号从旋转体传输到非旋转体。接口的一些示例可以将数据信号从非旋转体传输到旋转体。例如,数据信号可以用于控制由旋转体承载的一个或多个传感器和其它电动器件使用的电功率的特性。在一些示例中,电功率和/或数据信号在非旋转体和旋转体之间的传输可以抵抗由干扰引起的改变或损坏。
在一些示例中,接口可以与车辆一起使用,以在车辆和由旋转体承载的一个或多个传感器之间提供电功率和数据信号的传输。例如,接口可以被构造成联接到非旋转体,该非旋转体被耦合到车辆和旋转体。接口可以被构造成将电功率传输到由旋转体承载的一个或多个传感器和其它电动器件。该接口可以被构造成例如将来自旋转体承载的一个或多个传感器的呈数据信号形式的传感器信号传输到非旋转体,使得车辆的控制器可以将传感器信号结合到用于控制车辆的操作方面的策略。
在一些示例中,可以提供一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口。接口可以包括:功率传输器,功率传输器被联接到非旋转体并且被配置成传输电功率;以及功率接收器,功率接收器被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器的电功率。接口还可以包括:第一数据发射器,第一数据发射器被联接到旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第一数据接收器,第一数据接收器被联接到非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器的数据信号。接口还可以包括:第二数据发射器,第二数据发射器被联接到非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第二数据接收器,第二数据接收器被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器的数据信号。功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。例如,光学耦合可以是自由空间光学耦合。
在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。
在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括感应线圈。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。
在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括光通信器件。第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。在一些示例中,光学耦合可以是自由空间光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第二数据发射器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐,并且第一数据接收器和第二数据接收器可以相对于旋转体的旋转轴线轴向偏移。在其它示例中,第一数据接收器和第二数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐,并且第一数据发射器和第二数据发射器相对于旋转体的旋转轴线轴向偏移。
在一些示例中,第一数据发射器可以被配置成将与传感器数据有关的数据信号从旋转体发送到第一数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于调节功率的数据信号发送到第二数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于控制旋转体的操作的数据信号发送到第二数据接收器。
在一些示例中,旋转体可以是大致圆筒形的,并且非旋转体可以是大致平坦的表面。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以被配置成提供单向数据传输,并且第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成提供双向数据传输。
在一些示例中,可以提供一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口。接口可以包括:功率传输器,功率传输器被联接到非旋转体并且被配置成传输电功率;以及功率接收器,功率接收器被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器的电功率。接口还可以包括:第一数据发射器,第一数据发射器被联接到旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第一数据接收器,第一数据接收器被联接到非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器的数据信号。第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。例如,光学耦合可以是自由空间光学耦合。功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈。第一数据发射器可以被配置成将与传感器数据有关的数据信号从旋转体发送到第一数据接收器。
在一些示例中,接口还可以包括:第二数据发射器,第二数据发射器被联接到非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第二数据接收器,第二数据接收器被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器的数据信号。例如,第二数据发射器可以被配置成将用于调节功率的数据信号发送到第二数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于控制旋转体的操作的数据信号发送到第二数据接收器。
在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括感应线圈,并且第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。
在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括光通信器件。第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合,第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。在一些示例中,光学耦合可以是自由空间光学耦合。
在一些示例中,传感器组件可以包括旋转体,旋转体包括至少一个传感器,至少一个传感器传感器被配置成产生在旋转体旋转期间获得的传感器数据信号。传感器组件还可以包括非旋转体,非旋转体与旋转体相关联,使得旋转体绕着穿过非旋转体的旋转轴线旋转。在一些示例中,旋转体可以被构造成绕着其旋转轴线沿任一方向旋转360度或更大的角度,而在一些示例中,旋转体可以被构造成旋转通过小于360度的角度并绕着其旋转轴线反转其旋转方向。在一些示例中,传感器组件还可以包括用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的接口。接口可以包括:功率传输器,功率传输器被联接到非旋转体并且被配置成传输电功率;以及功率接收器,功率接收器被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器的电功率。接口还可以包括:第一数据发射器,第一数据发射器被联接到旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第一数据接收器,第一数据接收器被联接到非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器的数据信号。功率传输器和功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈。第一数据发射器被配置成将与传感器数据有关的数据信号从旋转体发送到第一数据接收器。接口可以包括本文公开的任何接口。
在一些示例中,至少一个传感器可以包括光检测和测距(LIDAR)传感器。可以预期其它类型的传感器。在一些示例中,接口可以被配置成将电功率供应到至少一个传感器并且至少部分地控制至少一个传感器的操作。在一些示例中,传感器组件还可以包括壳体,壳体与旋转体相关联并且被构造成保护至少一个传感器。在一些示例中,壳体可以包括透镜,透镜被构造成提供从至少一个传感器到周围环境的光路。
在一些示例中,非旋转体可以限定大致平坦的表面,并且旋转体的旋转轴线可以大致垂直于平坦表面(例如,旋转体的旋转轴线可以在技术公差范围内垂直于平坦表面)。在一些示例中,旋转体的旋转轴线可以与平坦表面正交。在一些示例中,非旋转体和旋转体可以彼此联接。
如上所述,可能存在支撑旋转体并且在非旋转体和旋转体之间传输电功率和数据会是有益的情况。例如,提供旋转体以承载被配置成产生传感器信号的一个或多个传感器会是有益的,使得一个或多个传感器可以设计成在旋转体的旋转角度范围上提供传感器信号。另外,如果由旋转体承载的电子器件和传感器需要电功率来操作,并且传感器产生数据信号,则将电功率传输到旋转体并且将来自与旋转体相关联的传感器的数据信号传输到非旋转体会是有益的。但是,旋转体的旋转会阻止在旋转体和非旋转体之间使用硬接线连接。
例如,旋转体可以包括一个或多个传感器,其产生呈传感器信号形式的数据信号。一个或多个传感器的操作可能需要电功率,因此,可能需要将电功率从联接到电功率源的非旋转体传输到由旋转体承载的一个或多个传感器。另外,控制传输到旋转体的电功率以便给由旋转体承载的一个或多个传感器和任何其它电动器件提供适当的功率特性会是有益的。将由一个或多个传感器产生的传感器信号传输到远离旋转体的位置,例如传输到非旋转体,也会是有益的。另外,对于一些应用场合,当功率和传感器信号在非旋转体和旋转体之间传输时,防止干扰以免改变或破坏功率和传感器信号会是有益的。
本发明总体上涉及一种用于支撑旋转体的支撑组件,旋转体具有旋转体绕着其旋转的旋转轴线。支撑组件的一些示例可以包括:第一支撑件,第一支撑件限定第一纵向支撑轴线并且被配置成支撑旋转体,使得旋转体能够相对于第一支撑件旋转。在一些示例中,旋转轴线可以横向于第一纵向支撑轴线。支撑组件还可以包括:第二支撑件,第二支撑件限定第二纵向支撑轴线并且被配置成支撑旋转体,使得旋转体能够相对于第二支撑件旋转。在一些示例中,旋转轴线可以横向于第二纵向支撑轴线。支撑组件还可以包括脊部,脊部限定纵向脊部轴线。脊部可以被联接到第一支撑件和第二支撑件,并且可以在第一支撑件和第二支撑件之间延伸。在一些示例中,纵向脊部轴线可以横向于第一纵向支撑轴线和第二纵向支撑轴线。在一些示例中,支撑组件还可以包括马达,马达与第一支撑件或第二支撑件中的至少一个相关联。马达可以被配置成提供扭矩以使旋转体旋转。在一些示例中,脊部、第一支撑件或第二支撑件中的至少一个可以限定凹部,凹部被构造成接收与旋转体的操作相关联的电导体或数据信号链路中的至少一种。
在一些示例中,马达可以被联接到第一支撑件并且包括驱动轴,驱动轴被构造成联接到旋转体以给旋转体提供扭矩。在一些示例中,马达可以被联接到第一支撑件位于第一支撑件的与旋转体相邻的一侧上。在一些示例中,第一支撑件可以包括第一支撑凹部,第一支撑凹部被构造成在脊部和马达之间提供用于接收电导体的通路,电导体用于将电功率提供到马达。
在一些示例中,第一纵向支撑轴线和第二纵向支撑轴线可以彼此平行。在一些示例中,第一纵向支撑轴线和第二纵向支撑轴线可以位于共同的平面中。在一些示例中,第一纵向支撑轴线或第二纵向支撑轴线中的至少一个可以相对于纵向脊部轴线垂直。例如,第一纵向支撑轴线和第二纵向支撑轴线都可以相对于纵向脊部轴线垂直。在一些示例中,脊部、第一支撑件和第二支撑件可以彼此联接,使得脊部轴线被配置成与旋转体的旋转轴线间隔开并且平行于旋转体的旋转轴线。
在一些示例中,第一支撑件或第二支撑件中的至少一个可以包括轴承,轴承被构造成有助于旋转体的旋转。例如,第一支撑件或第二支撑件中的至少一个可以包括接收轴承的孔。
在一些示例中,脊部可以限定凹部,凹部被构造成接收与旋转体的操作有关的电导体、数据信号链路或电子电路中的至少一种。例如,脊部可以在脊部的与第一支撑件和第二支撑件相反的一侧上限定凹部。在一些示例中,脊部可以包括一个或多个孔口,其被构造成提供用于接收凹部中的电导体和数据信号链路中的一个或多个的通路。在一些示例中,一个或多个孔口可以与第一支撑件和第二支撑件中的至少一个对齐,以提供从第一支撑件和第二支撑件到脊部的凹部的相应通路。一些示例可以包括被构造成覆盖脊部的凹部的盖。在一些示例中,盖可以包括一个或多个盖通路,其被构造成提供从脊部的凹部到盖外部的通路。在一些示例中,这些通路可以促进电功率和/或数据信号在支撑组件和机器(例如车辆)的其它部分之间的传输。
在一些示例中,第一支撑件或第二支撑件中的至少一个可以限定支撑凹部,支撑凹部被构造成接收电导体或数据信号链路中的至少一种。例如,第一支撑件和第二支撑件都可以限定相应的支撑凹部。在一些示例中,支撑凹部可以给电导体或数据信号链路中的至少一种提供通路,以使其从相应的支撑凹部通到脊部的凹部。
在一些示例中,支撑组件还可以包括第三支撑件,第三支撑件与脊部相关联,使得第三支撑件与第二支撑件间隔开并且位于第二支撑件的与第一支撑件相反的一侧上。例如,第三支撑件可以联接到脊部,并且可以限定横向于纵向脊部轴线的第三纵向支撑轴线。在一些示例中,第二纵向支撑轴线和第三纵向支撑轴线可以彼此平行。在一些示例中,第三支撑件可以限定支撑凹部,支撑凹部被构造成接收电导体和数据信号链路中的至少一种。在一些示例中,第三支撑件的支撑凹部可以给电导体或数据信号链路中的至少一种提供通路,以使其从第三支撑件的支撑凹部通到脊部的凹部。
本公开总体上还涉及一种系统,系统包括旋转体,旋转体限定旋转轴线并且被构造成支撑至少一个传感器,至少一个传感器被配置成产生传感器信号。系统还可以包括支撑组件,支撑组件被联接旋转体并且支撑旋转体,使得旋转体绕着旋转轴线旋转。支撑组件可以包括第一支撑件,第一支撑件限定第一纵向支撑轴线并且支撑旋转体,使得旋转体能够相对于第一支撑件旋转。在一些示例中,旋转轴线可以横向于第一纵向支撑轴线。支撑组件还可以包括第二支撑件,第二支撑件限定第二纵向支撑轴线并且支撑旋转体,使得旋转体能够相对于第二支撑件旋转。在一些示例中,旋转轴线可以横向于第二纵向支撑轴线。支撑组件还可以包括脊部,脊部限定纵向脊部轴线,脊部被联接到第一支撑件和第二支撑件,并且在第一支撑件和第二支撑件之间延伸。在一些示例中,纵向脊部轴线可以横向于第一纵向支撑轴线和第二纵向支撑轴线。在一些示例中,支撑组件可以包括与第一支撑件或第二支撑件中的至少一个相关联的马达,并且马达可被配置成提供扭矩从而使旋转体旋转。
在一些示例中,系统还可以包括第二轴承,第二轴承与第二支撑件相关联,并且被构造成有助于旋转体的旋转。例如,旋转体可以包括短轴,短轴由第二轴承接收,使得第二轴承和短轴有助于旋转体的旋转。在一些示例中,系统还可以包括适配器,适配器在第二支撑件的与旋转体相反的一侧上联接到短轴,使得适配器与旋转体一起旋转。在一些示例中,第二轴承可以是马达的一部分。
在一些示例中,该系统还可以包括接口,接口包括第一接口部分,第一接口部分被联接到适配器并且被构造成在旋转体和第二接口部分之间传输电功率或数据信号中的至少一种。例如,系统可以包括电导体或数据信号链路中的至少一种,电导体或数据信号链路中的至少一种被联接到第一接口部分并且在旋转体和第一接口部分之间穿过第二轴承。
在一些示例中,系统还可以包括第三支撑件,第三支撑件与脊部相关联,使得第三支撑件与适配器间隔开并且位于适配器的与第二支撑件相反的一侧上。在一些示例中,系统可以包括第二接口部分,第二接口部分被联接到第三支撑件并且被构造成在第三支撑件和第一接口部分之间传输电功率或数据信号中的至少一种。在一些示例中,第三支撑件可以限定支撑凹部,支撑凹部被构造成接收电导体或数据信号链路中的至少一种,电导体或数据信号链路中的至少一种被配置成在脊部和第二接口部分之间传输电功率或数据信号中的至少一种。例如,第三支撑件的支撑凹部可以给电导体或数据信号链路中的至少一种提供通路,以使其从第二接口通到脊部的凹部。
在一些示例中,支撑组件和包括旋转体和支撑组件的系统可以与车辆一起使用,以在车辆与由旋转体承载的一个或多个传感器之间提供电功率和/或数据信号的传输。例如,相应的接口部分可以被配置成联接到被联接到车辆的非旋转体(例如支撑件)以及被联接到旋转体。接口部分可以被配置成将电功率传输到由旋转体承载的一个或多个传感器和其它电动器件。接口部分还可以被配置成将来自由旋转体承载的一个或多个传感器的呈数据信号形式的传感器信号传输到例如支撑件,使得车辆的控制器可以将传感器信号结合到用于控制车辆的操作方面的策略中。这仅是示例性用途,并且可以预期其它合适的用途。
在一些示例中,接口可以包括:功率传输器,其被联接到第三支撑件并且被配置成传输电功率;以及功率接收器,其被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器的电功率。该接口还可以包括:第一数据发射器,其被联接到旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第一数据接收器,其被联接到非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器的数据信号。该接口还可以包括:第二数据发射器,其被联接到非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及第二数据接收器,其被被联接到旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器的数据信号。
在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈,并且功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括感应线圈,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括光通信器件。第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第二数据发射器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐,并且第一数据接收器和第二数据接收器可以不关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。在其它示例中,第一数据接收器和第二数据接收器可以关于旋转体的旋转轴线轴向对齐,并且第一数据发射器和第二数据发射器可以不关于旋转体的旋转轴线轴向对齐。
在一些示例中,第一数据发射器可以被配置成将与传感器数据有关的数据信号从旋转体发送到第一数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于调节功率的数据信号发送到第二数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于控制旋转体的操作的数据信号发送到第二数据接收器。
本文描述的技术和系统能够以多种方式实现。下面参考附图提供示例性实现。虽然本文在LIDAR传感器的背景下描述了某些示例,但是在其它示例中,本技术可以应用于在静止(即,非旋转)部件和旋转部件之间传输数据和/或功率。
图1A是包括非旋转体102和旋转体104的示例性组件100的示意性侧视图。在所示的示例中,非旋转体102与旋转体104相关联,使得旋转体104绕着穿过非旋转体102的旋转轴线X旋转。在一些示例中,旋转体104可被配置成绕着其旋转轴线X沿任一方向旋转360度或更大的角度,并且在一些示例中,旋转体104可以被配置成绕其旋转轴线X旋转小于360度的角度并且反转其旋转方向。例如,旋转体104可以被配置成绕其轴线X摆动,而不完成360度旋转。
在一些示例中,非旋转体102可以限定大致平坦的表面106,并且旋转体104的旋转轴线X例如可以大致垂直于平面表面106,使得旋转体104的旋转轴线X可以在技术公差内大致垂直于平坦表面106。在一些示例中,旋转体104可以是大致圆筒形的。在一些示例中,旋转体104的旋转轴线X可以与平坦表面106正交。在一些示例中,非旋转体102和旋转体104可以彼此联接。在一些示例中,非旋转体102例如可以联接到旋转体104,使得非旋转体102至少部分地支撑旋转体104。
在图1A所示的示例中,组件100包括支撑件108,该支撑件108被配置成至少部分地支撑旋转体104,使得旋转体104能够绕其旋转轴线X旋转。例如,轴承110可以被设置在支撑件108的孔112中,并且轴114可以延伸穿过轴承110并且联接到旋转体104。所示的示例包括马达116(例如,电动马达),其被联接到轴114并且被配置成将扭矩施加到轴114,以使旋转体绕着轴线X旋转。可以想到其它布置。例如,马达116可以远离轴114定位,并且来自马达116的扭矩可以由用于将扭矩从马达116传递到轴114的装置提供,所述装置例如为一个或多个齿轮、一个或多个轴、一个或多个皮带和/或一个或多个链传动装置。在一些示例中,马达116可以位于支撑件108和旋转体104之间。在一些示例中,马达116可以位于旋转体104的另一端,例如位于非旋转体102和旋转体104之间,或者在非旋转体102的与旋转体104相反的一侧上。在一些示例中,非旋转体102可在其中包括孔和/或轴承(未在图1A中示出)(例如,类似于与支撑件108相关联的轴承110),并且可以至少部分地支撑旋转体104,使得其可以绕着旋转体104的轴线X旋转。
在一些示例中,旋转体104可以与一个或多个电子器件118相关联。例如,电子器件118可以由旋转体104承载或被承载在旋转体104内。电子器件118可以包括使用电功率执行功能的任何器件,例如,被配置成产生呈数据信号形式的传感器信号的传感器、被配置成操纵数据信号的处理器(例如,对数据信号进行过滤、压缩和/或转换的处理器)和/或用于控制传感器和/或旋转体104的操作的控制器。可以预期电子器件118的其它类型和功能。
图1A所示的示例性组件100还包括用于在非旋转体102和旋转体104之间传输功率和数据的接口120。图1A至图1C所示的示例性接口120包括功率传输器122,其与非旋转体102相关联(例如,被联接到非转动体102)并且被配置成传输电功率。在所示的示例中,功率传输器122被联接到非旋转体102的平坦表面106。示例性接口120还包括功率接收器124,其与旋转体104相关联(例如,被联接到该旋转体104)并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器122的电功率。在一些示例中,功率传输器122和功率接收器124之间的无线耦合可以包括感应耦合。在所示的示例中,功率接收器124与旋转体104的面向平坦表面106的端部相关联。在所示的示例中,功率传输器122和功率接收器124可以分别包括相应的感应线圈126a和126b。在这种示例中,功率通过电感应从感应线圈126a传输到感应线圈126b。在一些示例中,例如如图所示,功率传输器122和功率接收器124关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,功率传输器122和功率接收器124可以被配置成传输在大约15瓦到大约60瓦的范围内、或者在大约20瓦到大约50瓦的范围内、或者在大约30瓦到大约40瓦的范围内的电功率。
尽管图1A至图2C所示的感应耦合包括感应线圈126a和126b,但也可以设想到其它形式的感应耦合,例如近场功率传输器和远场功率传输器。在一些示例中,感应耦合可以包括谐振感应耦合、非谐振感应耦合、电容耦合、谐振电容耦合、磁力耦合、旋转变压器和/或经由无线电波、微波和/或光波的耦合。
图1A至图1C所示的示例性接口120包括第一数据发射器128和第一数据接收器130,该第一数据发射器128与旋转体104相关联(例如,被联接到旋转体104)并且被配置成发射数据信号,该第一数据接收器130与非旋转体102相关联(例如,被联接到非旋转体102)并且被配置成经由无线耦合从第一数据发射器128接收数据信号。在所示的示例中,第一数据发射器128与旋转体104的面向平坦表面106的端部相关联,并且第一数据接收器130被联接到平坦表面106。第一数据发射器128可以被配置成将数据信号(例如,传感器数据和/或其它数据信号)从旋转体104发送到与非旋转体102相关联的第一数据接收器130。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以被配置成提供单向数据传输。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以被配置成经由高速无线链路(例如,数据传输速率大于或等于每秒50千比特(kbps)的无线链路)来无线地传输数据信号。例如,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器128和第一数据接收器130之间的无线耦合提供光学耦合。例如,光学耦合可以是自由空间光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器128可以包括光发射器,例如发光二极管(LED)或激光二极管,并且第一数据接收器130可以包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,例如图1A所示的示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以是被配置成发射数据和接收数据的收发器,例如包括光电二极管的收发器,该光电二极管被配置成以发射模式和接收模式操作,使得其是双向的。在一些示例中,光学传输可以包括可见光和/或不可见光(例如,红外光)。可以预期其它类型的高速无线链路。
在图1A至图1C和图2A至图2C所示的示例中,接口120还包括第二数据发射器132和第二数据接收器134,该第二数据发射器132被联接到非旋转体102并且被配置成发射数据信号,该第二数据接收器134被联接到旋转体104并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器132的数据信号。在一些示例中,第二数据发射器132被配置成将用于调节被供应给电子器件118的功率的数据信号发送到第二数据接收器134。在一些示例中,第二数据发射器132被配置成将用于控制旋转体104的操作的数据信号发送到第二数据接收器134,所述用于控制旋转体104的操作的数据信号例如为与控制旋转体104的旋转(例如,旋转体104应以多大的速度旋转和/或旋转体104应沿什么方向旋转)有关的控制信号。
在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成提供双向数据传输。例如,第二数据发射器132可以被配置成接收数据,第二数据接收器134可以被配置成发送数据,从而互换功能。在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134都可以被配置成发送和接收数据。在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成经由低速无线链路(例如,数据传输速率小于20kbps的无线链路)无线地传输数据信号。在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成经由中速无线链路(例如,数据传输速率在大约25kbps到大约30kbps的范围内(例如,大约28kbps)的无线链路)无线地传输数据信号。例如,如图1A至图1C所示,第二数据发射器132和第二数据接收器134分别包括感应线圈136a和136b,并且第二数据发射器132和第二数据接收器134之间的无线耦合提供感应耦合。在所示的示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐。可以设想到其它类型的低速无线链路和中速无线链路。例如,可以设想到其它类型的感应耦合,例如前文提及的那些感应耦合。
在一些示例中,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成经由高速无线链路无线地传输数据信号。例如,如图2A至图2C所示,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134各自包括光通信器件,第一数据发射器128和第一数据接收器130之间的无线耦合提供光学耦合,并且第二数据发射器132和第二数据接收器134之间的无线耦合提供光学耦合。例如,光学耦合可以是自由空间光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器128和第二数据发射器132可以各自包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第一数据接收器130和第二数据接收器134可以各自包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以被配置成提供单向数据传输,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成提供单向数据传输。在一些示例中,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134可以是被配置成发送数据和接收数据的收发器,例如包括光电二极管的收发器,该光电二极管被配置成以发送模式和接收模式操作,使其是双向的。
在图2A至图2C所示的示例中,第一数据发射器128和第二数据发射器132沿着旋转体104的旋转轴线X定位,并且第一数据接收器130和第二数据接收器134相对于旋转体104的旋转轴线X轴向偏移。如图所示,第一数据发射器128与旋转体104相关联,使得第一数据发射器128位于旋转轴线X上,并且第一数据接收器130与非旋转体102的平面106相关联,使得第一数据接收器130不位于旋转轴线X上。然而,静止的第一数据接收器130被定向成使得其在第一数据发射器128与旋转体104一起旋转时接收来自第一数据发射器128的数据信号(例如,光学数据信号)。第二数据接收器134在旋转体104旋转时绕着旋转体104的轴线X旋转并且与旋转体104的轴线X间隔开,第二数据接收器134被定向成使得其接收来自静止的第二数据发射器132的信号数据(例如,光学数据信号)。在一些示例中,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134中的一个或多个可以补充有反射器和/或透镜,以帮助维持第一数据发射器128和第一数据接收器130之间的通信链路和/或第二数据发射器132和第二数据接收器134之间的通信链路。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130对之间以及第二数据发射器132和第二数据接收器134对之间的串扰或干扰可以通过例如分时技术和/或通过使用带通滤波和对的通信信号的差(例如,对之间的信号的不同频率和/或波长)来减轻或消除。可以预期其它技术。在一些示例中,第一数据接收器130和第二数据接收器134关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据发射器128和第二数据发射器132相对于旋转体104的旋转轴线X轴向偏移。
在一些示例中,接口120可以抵抗对功率传输和/或数据传输的干扰,否则所述干扰会改变、破坏或阻止功率和/或数据传输。当接口120与可能特别不希望功率和/或数据传输中断的器件或机器结合使用时,这会是有益的。例如,在很少或没有人为控制的情况下操作的机器中,将功率和/或数据传输到机器的一部分的中断会导致事故发生。例如,对于具有很少或没有人为控制的自主车辆,可以使用传感器来辅助引导和/或避开物体。如果来自那些传感器的数据信号中断,例如由于失去用于操作传感器的功率和/或由传感器产生并且由车辆使用来作为车辆控制策略的一部分的数据信号的污染或中断,这些事件会增加事故发生的可能性。因此,在此类使用中,接口抵抗对功率传输和/或数据传输的干扰是有利的,否则所述干扰会改变、破坏或阻止功率和/或数据传输,无论这种干扰是否是意外或故意的。
图1A至图2C所示的示例性组件100可以被结合到传感器组件中。例如,图3至图7示意性地描绘了示例性传感器组件300,其被配置成产生呈数据信号形式的传感器数据,并且将来自传感器组件300的数据信号传输到一个或多个处理器以使用该数据信号。
图3至图7所示的示例性传感器组件300包括光检测和测距(LIDAR)传感器,其被配置成感测传感器组件300周围的环境中的物体。在一些示例中,LIDAR传感器发射激光脉冲,并且基于反射的返回光信号到达传感器的时间估计传感器与该传感器周围环境中的物体之间的距离。图3至图7所示的示例性传感器组件300可以包括不同或附加类型的传感器。在一些示例中,激光可以包括可见光和/或不可见光(例如,红外光)。在一些示例中,光传输和激光例如可以处于不同的频率或波长,以避免感测和数据传输之间的干扰。
如图3至图7所示,示例性传感器组件300包括脊部302,其被构造成将传感器组件300联接到平台,所述平台例如为可以使用传感器信号的车辆。
在一些示例中,参见图3,传感器组件300可以包括提供壳体的保护壳304,壳体被构造成保护传感器组件300免受环境因素的影响和/或提供特定的设计外观。在一些示例中,保护壳304可以是大致圆筒形的。如图3所示,示例性保护壳304包括联接到支撑件108和/或脊部302的第一壳部分306(参见图4)。示例性的第一壳部分306包括帽形部分308和延伸部310,该帽形部分308被构造成覆盖传感器组件300的旋转体104的上端(即,在所示方位中),延伸部310被构造成延伸到脊部302。示例性保护壳304还包括联接到第三支撑件700(参见图7)和/或脊部302的第二壳部分312。示例性的第二壳部分312包括具有封闭端316和开口侧318的中空圆筒形部分314,该开口侧318被构造成配合在传感器组件300的旋转体104周围。示例性的保护壳304还包括联接到脊部302以及第一壳部分306和第二壳部分312的透镜320。示例性的透镜320是环形的,并且当传感器组件300的旋转体104在保护壳304内旋转时,透镜320有助于光进出传感器组件300。一个或多个O形环(未示出)可以设置在第一壳部分306和透镜320之间和/或设置在透镜320和第二壳部分312之间,其中第一壳部分306、透镜320和第二壳部分312彼此相交,以防止污物和水分进入保护壳304。垫圈和/或密封剂可以设置在第一壳部分306、透镜320和第二壳部分312中的一个或多个与脊部302之间,以防止污物和水分进入保护壳304。
如图4所示,传感器组件还包括例如以悬臂构型联接到脊部302的支撑件108。在一些示例中,支撑件108和脊部302可以例如经由单件材料一体地形成,从而将支撑件108和脊部302彼此联接。在一些示例中,脊部302可以包括狭槽400,支撑件108的一端被接收在该狭槽400中。紧固件、焊接件和/或粘合剂可用于将支撑件108固定在狭槽400中。示例性传感器组件300还包括例如经由一个或多个紧固件402联接到支撑件108的马达116。马达116又经由联轴器404和一个或多个紧固件406联接到传感器组件300的旋转体104。联轴器404被构造成将扭矩从马达116传输到旋转体104,使得旋转体104绕其旋转轴线X旋转。
在所示的示例性传感器组件300中,旋转体104本体用作大致中空的壳体,以用于承载包括LIDAR传感器部件的电子器件。例如,旋转体104可以承载被配置成发射激光的一个或多个激光板500(参见图5)、用于检测从传感器组件300周围的环境中的物体反射的返回激光信号的检测板(未示出)、以及被配置成偏转所发射的激光和/或返回信号的一个或多个反射器(未示出)、以及用于提供电功率和控制传感器组件300的操作的电子电路(未示出)。另外,示例性传感器组件300还包括透镜壳体408,其被构造成将两个透镜410和412联接到旋转体104。透镜410和412被构造成聚焦所发射的激光和返回信号,以检测传感器组件300周围环境中的物体。
如图5所示,示例性传感器组件300还包括第二支撑件502,其例如以悬臂的方式联接到脊部302。在一些示例中,第二支撑件502和脊部302可以经由例如单件材料一体地形成,从而将第二支撑件502和脊部302彼此联接。在一些示例中,脊部302包括第二狭槽504,第二支撑件502被接收在该第二狭槽504中。紧固件、焊接件和/或粘合剂可用于将第二支撑件502固定在第二狭槽504中。示例性的第二支撑件502可以包括接收轴承508的孔506,并且旋转体104可以包括联接到轴承508的短轴510,使得短轴510和旋转体104与轴承508一起旋转。在所示的示例中,支撑件108、轴承110、马达116、第二支撑件502和轴承508有利于旋转体104绕着旋转轴线X的旋转。作为该示例性构型的结果,从传感器组件300发射的激光可以被引导通过对周围环境的360度扫描,以检测周围环境中的物体(不包括360度中的被脊部302阻挡的部分)。
如图6和图7所示,示例性传感器组件300包括用于在非旋转体102和旋转体104之间传输功率和数据的接口120。例如,如图7所示,示例性传感器组件300包括呈第三支撑件700形式的非旋转体102,其例如以悬臂的方式联接到脊部302。例如,脊部302包括第三狭槽600(参见图6),第三支撑件700被接收在该第三狭槽600中。紧固件、焊接件和/或粘合剂可用于将第三支撑件700固定在第三狭槽600中。脊部302可以联接到例如车辆,该车辆使用传感器组件300来检测车辆周围的物体。例如,脊部302和/或第三支撑件700可以提供用于在第三支撑件700和车辆的控制和/或动力系统之间布线光纤、导线和/或电缆的导管。在一些示例中,车辆的动力系统可以将电功率供应到被脊部302和/或第三支撑件700接收的导线和/或电缆。在一些示例中,车辆的控制系统可以将控制信号提供到由脊部302和/或第三支撑件700接收的光纤、导线和/或电缆。在一些示例中,由第三支撑件700的光纤、导线和/或电缆从旋转体104接收的数据信号可以通过该光纤、导线和/或电缆而被提供到车辆的控制系统。在该示例性方式中,可以经由第三支撑件700的光纤、导线和/或电缆供应电功率来将数据信号从车辆提供到第三支撑件700,和/或可以将来自传感器组件300的旋转体104的数据信号经由第三支撑件700提供到车辆的控制系统。
如图6和图7所示,示例性接口120包括功率传输器122(参见图7)和功率接收器124(参见图6和图7),该功率传输器122被联接到第三支撑件700并且被配置成传输电功率,该功率接收器124被联接到旋转体104并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器122的电功率。示例性接口120还包括第一数据发射器128(图6)和第一数据接收器130(参见图7),该第一数据发射器128被联接到传感器组件300的旋转体104并且被配置成发射数据信号,该第一数据接收器130被联接到第三支撑件700并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器128的数据信号。
在图6和图7所示的示例中,功率传输器122和功率接收器124各自包括感应线圈602,并且功率传输器122和功率接收器124之间的无线耦合提供感应耦合。在一些示例中,功率接收器124通过联接板604(例如,如图6和图7所示)联接到传感器组件300的旋转体104。例如,联接板604可以联接到与第二支撑件502相关联的轴承508,使得联接板604位于第二支撑件502的与传感器组件300的旋转体104相反的一侧上,功率接收器124位于联接板604的与第二支撑件502相反的一侧上(例如,如图6所示)。
在所示的示例中,功率传输器122和功率接收器124关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐,并且因此功率传输器122与功率接收器124的相应感应线圈602彼此轴向对齐。示例性的功率传输器122和功率接收器124还包括电子电路,电子电路例如呈可编程电路板的形式,被配置成控制感应线圈602的操作。在该示例性构型中,电功率可以经由从与车辆相关联的电源到由旋转体102承载的电动器件的感应来无线传输。在一些示例中,功率传输器122和功率接收器124可以是近场传输器件。在一些示例中,功率传输器122和功率接收器124可以被配置成传输在大约15瓦到大约60瓦的范围内、或者在大约20瓦到大约50瓦的范围内、或者在大约30瓦到大约40瓦的范围内的电功率。
图6所示的示例性第一数据发射器128包括被配置成将与传感器数据相关的数据信号从传感器组件300的旋转体104发送到第一数据接收器130(参见图7)。例如,来自LIDAR传感器的呈数据信号形式的传感器信号可以由第一数据发射器128无线地发射到第一数据接收器130,使得数据信号可以被从传感器组件300发射到车辆的一个或多个控制器。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以被配置成经由高速无线链路(例如,数据传输速率大于或等于50kbps的无线链路)无线地传输数据信号。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以被配置成提供单向数据传输。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器128和第一数据接收器130之间的无线耦合提供光学耦合。例如,光学耦合可以是自由空间光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器128可以包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第一数据接收器130可以包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐。在该示例性构型中,数据信号可以从由传感器组件300的旋转体104承载的LIDAR传感器和电子器件无线地传输到与车辆相关联的一个或多个控制器。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以是被配置成发送数据和接收数据的收发器,例如包括光电二极管的收发器,该光电二极管被配置成以发送模式和接收模式操作,使其是双向的。在一些示例中,光学传输可以包括可见光和/或不可见光(例如,红外光)。可以预期其它类型的高速无线链路。
示例性的接口120还包括第二数据发射器132(未在图6和图7中示出;参见例如图1A至图1C和图2A至图2C)和第二数据接收器134,该第二数据发射器132被联接到第三支撑件700并且被配置成发射数据信号,该第二数据接收器134被联接到传感器组件300的旋转体104并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器132的数据信号。在一些示例中,第二数据发射器132被配置成将用于调节被供应到电子器件的电功率的数据信号发射到第二数据接收器134,所述电子器件包括由旋转体104承载的LIDAR传感器的部件。在一些示例中,第二数据发射器132被配置成将用于控制传感器组件300的旋转体104的操作的数据信号发送到第二数据接收器134,所述用于控制传感器组件300的旋转体104的操作的数据信号例如为与经由控制马达116来控制传感器组件300的旋转体104的旋转有关的控制信号。
在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成提供双向数据传输。例如,第二数据发射器132可以被配置成接收数据,而第二数据接收器134可以被配置成发射数据,从而互换功能。在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成发送和接收数据。在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成经由低速无线链路(例如,数据传输速率小于20kbps的无线链路)无线地传输数据信号。在一些示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成经由中速无线链路(例如,数据传输速率在大约25kbps到大约30kbps的范围内(例如,大约28kbps)的无线链路)无线地传输数据信号。在一些示例中,例如如图7所示,第二数据发射器132和第二数据接收器134分别包括感应线圈(例如,如图1A至图1C所示的感应线圈136a和136b),第二数据发射器132和第二数据接收器134之间的无线耦合提供感应耦合。在所示的示例中,第二数据发射器132和第二数据接收器134关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐。.可以预期其它类型的低速无线链路。
在一些示例中,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成经由高速无线链路无线地传输数据信号。例如,如图2A至图2C示意性显示的,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134可以各自包括光通信器件,第一数据发射器128和第一数据接收器130之间的无线耦合130提供光学耦合,并且第二数据发射器132和第二数据接收器134之间的无线耦合提供光学耦合。在一些示例中,光学耦合可以是自由空间光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器128和第二数据发射器132可以各自包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第一数据接收器130和第二数据接收器134可以各自包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130可以被配置成提供单向数据传输,并且第二数据发射器132和第二数据接收器134可以被配置成提供单向数据传输。
在传感器组件300的一些示例中,例如图2A至图2C所示,传感器组件300的第二数据发射器132和第二数据接收器134的相应感应线圈136a和136b可以由相应的光通信器件代替。在此类示例中,第一数据发射器128和第二数据发射器132关于传感器组件300的旋转体104的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据接收器130和第二数据接收器134相对于旋转体104的旋转轴线X轴向偏移。例如,如图2A至图2C所示,第一数据发射器128与旋转体104相关联,使得其位于旋转轴线X上,并且第一数据接收器130与第三支撑件700相关联,使得其不位于旋转轴线X上。然而,静止的第一数据接收器130被定向成使得其在第一数据发射器128随传感器组件300的旋转体104旋转时接收来自第一数据发射器128的数据信号(例如,光学数据信号)。第二数据接收器134在旋转体104旋转时绕着旋转体104的轴线X旋转并且与旋转体104的轴线X间隔开,第二数据接收器134被定向成使得其接收来自静止的第二数据发射器132的信号数据(例如,光学数据信号)。在一些示例中,第一数据发射器128、第一数据接收器130、第二数据发射器132和第二数据接收器134中的一个或多个可以补充有反射器和/或透镜,以帮助维持第一数据发射器128和第一数据接收器130之间的通信链路和/或第二数据发射器132和第二数据接收器134之间的通信链路。在一些示例中,第一数据发射器128和第一数据接收器130对之间以及第二数据发射器132和第二数据接收器134对之间的串扰或干扰可以通过例如分时技术和/或通过使用带通滤波和对的通信信号的差(例如,对之间的信号的不同频率和/或波长)来减轻或消除。可以预期其它技术。在一些示例中,第一数据接收器130和第二数据接收器134关于旋转体104的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据发射器128和第二数据发射器132相对于旋转体104的旋转轴线X轴向偏移。
图8是示例性系统800的局部示意性侧剖视图,其包括示例性旋转体802以及用于支撑该旋转体802的示例性支撑组件804。在所示的示例中,旋转体802限定旋转轴线X。在一些示例中,旋转体802可以被配置成支撑至少一个传感器,该至少一个传感器被配置成产生呈数据信号形式的传感器信号。在所示的示例性系统800中,支撑组件804被联接到旋转体802并支撑该旋转体802,使得该旋转体802绕着旋转轴线X旋转。在一些示例中,旋转体802可以被配置成绕着其旋转轴线X沿任一方向旋转360度或更大的角度,并且在一些示例中,旋转体802可以被配置成绕其旋转轴线X旋转小于360度的角度并且反转其旋转方向。例如,旋转体802可以被配置成绕其轴线X摆动,而不完成360度旋转。
图8所示的示例性支撑组件804包括第一支撑件806,该第一支撑件806限定第一纵向支撑轴线F并支撑旋转体802,使得旋转体802能够相对于第一支撑件806旋转,旋转轴线X横向于第一纵向支撑轴线F。示例性支撑组件804还包括第二支撑件808,该第二支撑件808限定第二纵向支撑轴线S并支撑旋转体802,使得旋转体802能够相对于第二支撑件808旋转,并且旋转轴线X横向于第二纵向支撑轴线S。示例性支撑组件804还包括限定纵向脊部轴线SP的脊部810,其中脊部810联接到第一支撑件806和第二支撑件808,并且在第一支撑件806和第二支撑件808之间延伸。在一些示例中,第一支撑件806和/或第二支撑件808可以与脊部810一体形成,从而将第一支撑件80、第二支撑件808和脊部810彼此联接。在所示的示例中,纵向脊部轴线SP横向于第一纵向支撑轴线F和第二纵向支撑轴线S。
在图8所示的示例中,第一支撑件806的第一纵向支撑轴线F和第二支撑件808的第二纵向支撑轴线S彼此平行。可以预期其它的相对定向。在一些示例中,第一纵向支撑轴线F和第二纵向支撑轴线S位于共同的平面中。在一些示例中,第一纵向支撑轴线F和第二纵向支撑轴线S位于相对彼此偏移的平面中。在一些示例中,第一纵向支撑轴线F和第二纵向支撑轴线S可以相对于纵向脊部轴线SP垂直,例如,如图8所示。在一些示例中,第一纵向支撑轴线F和第二纵向支撑轴线S中的一个或多个可以相对于脊部810的纵向脊部轴线SP不垂直。
在图8所示的示例中,脊部810、第一支撑件806和第二支撑件808彼此联接(例如,彼此直接联接),使得脊部轴线SP配置成与旋转体802的旋转轴线X间隔开并且平行于旋转体802的旋转轴线X。例如,第一支撑件806和第二支撑件808中的一个或多个可以经由紧固件(例如螺母、螺栓和/或螺钉)联接、焊接和/或粘合剂到脊部810。例如,第一支撑件806和第二支撑件808可以各自包括从邻近于脊部810的相应端部延伸的螺柱,使得螺柱可被接收在脊部810中的接收孔中。螺母可用于将螺柱的远端固定在接收孔中,从而将第一支撑件806和第二支撑件808固定到脊部810。在一些示例中,第一支撑件806和/或第二支撑件808可以与脊部810一体形成,从而将第一支撑件806、第二支撑件808和脊部810彼此联接。
图8所示的示例性系统800还包括马达812,其被与第一支撑件806相关联且被联接到旋转体802,以提供扭矩从而使旋转体802旋转。在一些示例中,马达812可以与第二支撑件808相关联。在一些示例中,马达812可以是电动马达。可以预期其它类型的马达。在一些示例中,马达812或第一支撑件806中的至少一个可以包括轴承814,该轴承814被构造成有利于旋转体802的旋转。例如,第一支撑件806可以包括穿过支撑件并接收轴承的孔。在一些示例中,轴承可以被结合到马达812中。在图8所示的示例中,第一支撑件包括穿过第一支撑件806的孔814,并且马达812被联接到第一支撑件806的与旋转体802相邻的一侧。马达812可以经由紧固件(例如螺母、螺栓和/或螺钉)、焊接和/或粘合剂联接到第一支撑件806。
在图8所示的示例中,马达812包括联接到传递板817的驱动轴816,该传递板817被构造成将由马达812提供的扭矩传递到旋转体802。传递板817可以是旋转体802的一体部分,或者其可以是被联接到旋转体802的单独部件。
在一些示例中,马达812可以远离驱动轴816定位,并且来自马达812的扭矩可以由用于将扭矩从马达812传递到驱动轴816的装置提供,该装置例如为一个或多个齿轮、一个或多个轴、一个或多个皮带、和/或一个或多个链传动装置。在一些示例中,例如图8所示,马达812可以位于第一支撑件806和旋转体802之间。在一些示例中,马达812可以位于旋转体802的另一端处。
在一些示例中,旋转体802可以与一个或多个电子器件818相关联。例如,电子器件818可以由旋转体802承载或被承载在旋转体802内。电子器件818可以包括使用电功率执行功能的任何器件,例如,被配置成产生呈数据信号形式的传感器信号的传感器、被配置成操纵数据信号的处理器(例如,对数据信号进行过滤、压缩和/或转换的处理器)和/或用于控制传感器和/或旋转体802的操作的控制器。可以预期电子器件818的其它类型和功能。
在图8所示的示例中,第二支撑件808包括穿过第二支撑件808的孔819,并且轴承820被接收在孔819中并且被构造成有利于旋转体802的旋转。示例性的旋转体802包括由轴承接收的短轴822,使得轴承820和短轴822有利于旋转体802的旋转。在一些示例中,马达812可以与第二支撑件808相关联,而非第一支撑件806,并且孔819、轴承820和短轴822可以与第一支撑件806相关联,而非第二支撑件808。
图8所示的示例性系统800还包括接口824,该接口824包括第一接口部分826和第二接口部分828,其中第一接口部分826被构造成在旋转体802和第二接口部分828之间传输功率或数据信号中的至少一种。例如,如图所示,第一接口部分826被联接到适配器830。例如,短轴822延伸穿过轴承820和第二支撑件808,并且适配器830在第二支撑件808的与与旋转体802相反的一侧上联接到短轴822,使得适配器830与旋转体802一起旋转。第一接口部分826被联接到适配器830并且被构造成在旋转体802和第二接口部分828之间传输功率或数据信号中的至少一种。
图8所示的示例性系统800还包括与脊部810相关联的第三支撑件832,使得第三支撑件832与适配器830间隔开并且位于适配器830的与第二支撑件808相反的侧面上。在一些示例中,第二接口部分828被联接到第三支撑件832并且被配置成在第三支撑件832和第一接口部分826之间传输电功率或数据信号中的至少一种。在所示的示例中,第二接口部分828在第三支撑件832的邻近第一接口部分826的一侧上联接到第三支撑件832,在第一接口部分826和第二接口部分828之间具有空间,使得第一接口部分826能够与旋转体802一起旋转,而第二接口部分828不与旋转体802一起旋转。示例性第三支撑件832被联接到脊部810并且限定横向于纵向脊部轴线SP的第三纵向支撑轴线T。在一些示例中,例如如图所示,第二纵向支撑轴线S和第三纵向支撑轴线T彼此平行。
在一些示例中,第三支撑件832可以经由紧固件(例如螺母、螺栓和/或螺钉)、焊接和/或粘合剂联接到脊部810。例如,第三支撑件832可以包括从其邻近于脊部810的端部延伸的螺柱,使得螺柱可被接收在脊部810中的接收孔中。螺母可用于将螺柱的远端固定在接收器中,从而将第三支撑件832直接固定到脊部810。在一些示例中,第三支撑件832可以与脊部810一体地形成,从而将第三支撑件832与脊部810彼此连接。
在一些示例中,脊部810、第一支撑件806、第二支撑件808或第三支撑件832中的至少一个限定凹部,该凹部被构造成接收与旋转体802的操作相关联的电导体或数据信号链路中的至少一种。在所示的示例中,脊部810、第一支撑件806和第三支撑件832中的每个限定凹部。例如,脊部810限定脊部凹部834,其被构造成接收与旋转体802的操作相关联的电导体、数据信号链路或电子电路中的至少一种。在所示的示例中,电子电路836被接收在脊部凹部834中。电子电路836可以包括印刷电路板、计算机模块、电功率模块、可编程控制器和/或任何其它已知的电子相关部件中的一种或多种。
图8所示的示例性第一支撑件806包括限定第一支撑凹部838,其被构造成接收电导体840,该电导体840被配置成将电功率从脊部810传输到马达812。在所示的示例中,电导体840从脊部凹部834中的电子电路836延伸穿过脊部凹部834中的孔口842进入第一支撑凹部838中到马达812。在该示例性构型中,马达812的操作可以经由电子电路836供电和/或至少部分地经由电子电路836控制。
示例性第三支撑件832限定第三支撑凹部844,其被构造成接收电导体或数据信号链路846中的至少一种,其被配置成在脊部810与被联接到第三支撑件832的第二接口部分828之间传输电功率或数据信号中的至少一种。在所示的示例中,电导体或数据信号链路846从脊部凹部834中的电子电路836延伸穿过脊部凹部834中的孔口848进入第三支撑凹部844到第二接口部分828。在该示例性构型中,电功率和/或数据信号可以在电子电路836和第二接口部分828之间传输。
在图8的示例中,短轴822限定了短轴凹部850,其提供由旋转体802承载的电子器件818与第一接口826之间的通路。被配置成在第一接口部分826和旋转体802之间传输电功率或数据信号中的至少一种的电导体或数据信号链路852中的至少一种可以从由旋转体802承载的电子器件818穿过短轴凹部850和轴承820到第一接口826。在该示例性构型中,可以在电子器件818和第一接口部分826之间传输电功率和/或数据信号。
在一些示例中,第二接口部分828可以包括被联接到第三支撑件832并且被配置成传输电功率的功率传输器,并且第一接口部分826可以包括经由短轴822和适配器830联接到旋转体802并且被配置成经由无线耦合(例如,如本文所讨论的)从功率传输器接收电功率的功率接收器。第一接口部分826还可以包括第一数据发射器,其经由短轴822和/或适配器830联接到旋转体802,并且被配置成发射数据信号。第二接口部分828可以包括第一数据接收器,其被联接到第三支撑件832并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器数的据信号。第二接口部分826还可以包括第二数据发射器,其被联接到第三支撑件832并且被配置成发射数据信号。第一接口部分826可以包括第二数据接收器,其经由短轴822和/或适配器830联接到旋转体802,并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器的数据信号。
在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈,并且功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合(例如,如本文所讨论的)。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括感应线圈,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括光通信器件。第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可以包括光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第二数据发射器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据接收器和第二数据接收器可以相对于旋转体802的旋转轴线X轴向偏移。在其它示例中,第一数据接收器和第二数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据发射器和第二数据发射器可以相对于旋转体802的旋转轴线X轴向偏移。
在一些示例中,第一数据发射器可以被配置成将与传感器数据有关的数据信号从旋转体发送到第一数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于调节功率的数据信号发送到第二数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器可以被配置成将用于控制旋转体的操作的数据信号发送到第二数据接收器。
在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈,并且功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以包括感应耦合,例如,如本文所讨论的。在此类示例中,功率通过电感应从与第二接口部分828相关联的感应线圈传输到与第一接口部分826相关联的感应线圈。在一些示例中,功率传输器和功率接收器关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以是近场传输器件。在一些示例中,功率传输器和功率接收器可以被配置成传输在大约15瓦到大约60瓦的范围内、或者在大约20瓦到大约50瓦的范围内、或者在大约30瓦到大约40瓦的范围内的电功率。
在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以被配置成经由高速无线链路(例如,数据传输速率大于或等于每秒50千比特(kbps)的无线链路)无线地传输数据信号。例如,第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合提供光学耦合,例如,如本文所讨论的。在一些示例中,第一数据发射器可以包括光发射器,例如发光二极管(LED)或激光二极管,并且第一数据接收器可以包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以是被配置成发射数据和接收数据的收发器,例如包括光电二极管的收发器,该光电二极管被配置成以发射模式和接收模式操作,使得其是双向的。可以预期其它类型的高速无线链路。
在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成提供双向数据传输,例如,如本文所讨论的。例如,第二数据发射器可以被配置成接收数据,并且第二数据接收器可以被配置成发射数据,从而互换功能。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器都可以被配置成发射和接收数据。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成经由低速无线链路(例如,数据传输速率小于20kbps的无线链路)无线地传输数据信号。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成经由中速无线链路(例如,数据传输速率在大约25kbps到大约30kbps的范围内(例如,大约28kbps)的无线链路)无线地传输数据信号。例如,第二数据发射器和第二数据接收器各自包括感应线圈,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合提供感应耦合。第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。可以预期其它类型的低速和中速无线链路。
在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成经由高速无线链路(例如,数据传输速率大于或等于每秒50千比特(kbps)的无线链路)无线地传输数据信号。例如,第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合提供光学耦合。在一些示例中,第二数据发射器可以包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第二数据接收器可以包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。可以预期其它类型的高速无线链路。
在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成经由高速无线链路无线地传输数据信号,例如,如本文所讨论的。例如,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器各自包括光通信器件,第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合提供光学耦合,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合提供光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第二数据发射器可以各自包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第一数据接收器和第二数据接收器可以各自包括光接收器,例如,光探测器。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以被配置成提供单向数据传输,并且第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成提供单向数据传输。在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以是被配置成发射数据和接收数据的收发器,例如包括光电二极管的收发器,该光电二极管被配置成以发射模式和接收模式操作,使得其是双向的。
在一些示例中,接口824可以抵抗对功率传输和/或数据传输的干扰,否则所述干扰会改变、破坏或阻止功率和/或数据传输。当接口824与可能特别不希望功率和/或数据传输中断的器件或机器结合使用时,这会是有益的。例如,在很少或没有人为控制的情况下操作的机器中,将功率和/或数据传输到机器的一部分的中断会导致事故发生。例如,对于具有很少或没有人为控制的自主车辆,可以使用传感器来辅助引导和/或避开物体。如果来自那些传感器的数据信号中断,例如由于失去用于操作传感器的功率和/或由传感器产生并且由车辆使用来作为车辆控制策略的一部分的数据信号的污染或中断,这些事件会增加事故发生的可能性。因此,在此类使用中,接口824抵抗对功率传输和/或数据传输的干扰是有利的,否则所述干扰会改变、破坏或阻止功率和/或数据传输,无论这种干扰是否是意外或故意的。
如图8所示,一些示例可以包括盖854,该盖854被构造成覆盖脊部凹部834。在一些示例中,盖854可以包括一个或多个盖通路856,其被构造成提供从脊部凹部834到盖854外部的通路。在一些示例中,这些通路可以促进电功率和/或数据信号在支撑组件804和机器(例如车辆)的其它部分之间的传输。
图8所示的示例性系统800和支撑组件804可以被结合到传感器组件中。例如,图9至图15示意性地描绘了示例性传感器组件900,其被配置成产生呈数据信号形式的传感器数据,并且将来自传感器组件900的数据信号传输到一个或多个处理器,以使用数据信号。
图9至图15所示的示例性传感器组件900包括光检测和测距(LIDAR)传感器,其被配置成感测传感器组件900周围的环境中的物体。在一些示例中,LIDAR传感器发射激光脉冲并且基于反射的返回光信号到达传感器的时间估计传感器与该传感器周围环境中的物体之间的距离。图9至图15所示的示例性传感器组件900可以包括不同或附加类型的传感器。
如图9至图15所示,示例性传感器组件900包括脊部810,其被构造成将传感器组件900联接到平台,所述平台例如为可以使用传感器信号的车辆。在一些示例中,参见图9,传感器组件900可以包括保护壳902,该保护壳902被构造成保护传感器组件900免受环境因素的影响和/或提供特定的设计外观。例如,如图9所示,示例性的保护壳902包括联接到脊部810的第一壳部分904。示例性的第一壳部分904包括帽形部分906和延伸部908,该帽形部分906被构造成覆盖传感器组件900的旋转体802的上端(即,在所示方位中),该延伸部908被构造成延伸到脊部810。示例性的保护壳902还包括联接到第三支撑件832(参见图13)和/或脊部810的第二壳部分910。示例性的第二壳部分910包括中空圆筒形部分912,其具有封闭端914和开口侧916,该开口侧91被构造成配合在传感器组件900的旋转体802周围。示例性的保护壳902还包括联接到脊部810和第一壳部分904及第二壳部分910的透镜918。例如,透镜918可以联接到保护壳902,该保护壳902可以联接到脊部810。在一些示例中,透镜918可以直接联接到脊部810,例如,在没有联接到保护壳902的情况下。示例性透镜918是环形的,并且当传感器组件900的旋转体802在保护壳902内旋转时,透镜918有助于光进出传感器组件900。一个或多个O形环(未示出)可以设置在第一壳部分904和透镜918之间和/或设置在透镜918和第二壳部分910之间,其中第一壳部分904、透镜918和第二壳部分910彼此相交,以防止污物和水分进入保护壳902。垫圈和/或密封剂可以设置在第一壳部分904、透镜918和第二壳部分910中的一个或多个与脊部810之间,以防止污物和水分进入保护壳902。
如图10所示,示例性的传感器组件900还包括例如以悬臂构型联接到脊部810的第一支撑件806。例如,脊部810可以包括狭槽1000,第一支撑件806的端部被接收在狭槽1000中(或者第一支撑件806的端部被邻近于狭槽1000接收)。紧固件、焊接件和/或粘合剂可用于将第一支撑件806固定在狭槽1000中或者将第一支撑件806邻近于狭槽1000固定。示例性的传感器组件900还包括例如经由一个或多个紧固件1002联接到第一支撑件806的马达812。马达812又经由传递板817和一个或多个紧固件1006联接到传感器组件900的旋转体802。传递板817被构造成将扭矩从马达812传输到旋转体802,使得旋转体802绕着其旋转轴线X旋转。
在所示的示例性传感器组件900中,旋转体802本体用作大致中空的壳体,以承载包括LIDAR传感器的部件的电子器件。例如,旋转体802可以承载被配置成发射激光的一个或多个激光板1100(参见图11)、用于检测从传感器组件900周围环境中的物体反射的返回激光信号的检测板(未示出)、以及被构造成偏转所发射的激光和/或返回信号的一个或多个反射器(未示出)、以及提供用于传感器组件900的操作的电功率和控制的电子电路(未示出)。另外,示例性传感器组件900还包括透镜壳体1008,其被构造成将两个透镜1010和1012联接到旋转体802。透镜1010和1012被构造成聚焦所发射的激光和返回信号,以检测传感器组件900周围环境中的物体。
如图11所示,示例性的传感器组件900还包括第二支撑件808,其例如以悬臂的方式联接到脊部810。例如,脊部810包括第二狭槽1102,第二支撑件808被接收在该第二狭槽1102中(或者第二支撑件808被邻近于该第二狭槽1102接收)。紧固件、焊接件和/或粘合剂可用于将第二支撑件808固定在第二狭槽1102中或者将第二支撑件808邻近于第二狭槽1102固定。示例性的第二支撑件808可以包括接收轴承820的孔819,并且旋转体802可以包括短柱轴承820,其被轴承820接收,使得短柱822和旋转体802与轴承820一起旋转。在所示的示例中,第二支撑件808、轴承820、马达812和第二支撑件808有利于旋转体802绕着旋转轴线X的旋转。作为该示例性构型的结果,从传感器组件900发射的激光可以被引导通过对周围环境的360度扫描,以检测周围环境中的物体(不包括360度中的被脊部810阻挡的部分)。
如图12和图13所示,示例性的传感器组件900包括接口824,其用于在呈第三支撑件832(参见图13)形式的非旋转体与旋转体802之间传输功率和数据。例如,如图13所示,示例性的传感器组件900包括例如以悬臂方式联接到脊部810的第三支撑件832。例如,脊部810包括第三狭槽1200(参见图12),第三支撑件832被接收在该第三狭槽1200中(或者第三支撑件832被邻接于该第三狭槽1200接收)。第三狭槽1200可以提供孔口848,该孔口848在第三支撑件832中的凹部844和脊部凹部834之间提供通路(参见图8)。紧固件、焊接件和/或粘合剂可用于将第三支撑件832固定在第三狭槽1200中或者将第三支撑件832邻近于第三狭槽1200固定。脊部810可以联接到例如使用传感器组件900来探测车辆周围物体的车辆。在一些示例中,第三支撑凹部844可以提供用于在第三支撑件832与车辆的控制器和/或动力系统之间布线呈例如光纤、导线和/或电缆的形式的电导体和/或数据链路846的通路。在一些示例中,车辆的动力系统可以将电功率供给到由脊部810和/或第三支撑件832接收的导线和/或电缆。在一些示例中,车辆的控制系统可以将控制信号提供到由脊部810和/或第三支撑件832接收的光纤、导线和/或电缆。在一些示例中,由第三支撑件832从旋转体802接收的数据信号可以通过光纤、导线和/或电缆提供到车辆的控制系统。通过该示例性方式,可以将电功率提供道第三支撑件832,可以将数据信号从车辆提供到第三支撑件832,和/或可以将来自传感器组件900的旋转体802的数据信号经由第三支撑件832提供到车辆的控制系统。
如图12和图13所示,示例性接口824包括第一接口部分826和第二接口部分828,该第一接口部分826经由适配器830连接到旋转体802,该第二接口部分828被联接到第三支撑件832(参见图13)。例如,第二接口部分828可以包括联接到第三支撑件832并且被配置成传输电功率的功率传输器,并且第一接口部分826可以包括联接到旋转体802并且被配置成经由无线耦合接收来自功率传输器的电功率的功率接收器。示例性的第一接口部分826还可以包括第一数据发射器,其被联接到传感器组件900的旋转体802并且被配置成发射数据信号,第二接口部分828可以包括被联接到第三支撑件832的第一数据接收器,其被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器的数据信号。
在图12至图14所示的示例中,功率传输器和功率接收器可以各自包括感应线圈,并且功率传输器和功率接收器之间的无线耦合可以提供感应耦合。在一些示例中,功率接收器可以通过适配器830联接到传感器组件900的旋转体802,例如,如图12和图13所示。示例性适配器830例如可以联接到旋转体802的短轴822,使得适配器830位于第二支撑件808的与传感器组件900的旋转体802相反的一侧上,功率接收器位于适配器830的与第二支撑件808相反的一侧上。
在一些示例中,第二接口部分828的功率传输器和第一接口部分826的功率接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X(例如,在技术公差内)大致轴向对齐,因此功率传输装置和功率接收器的相应感应线圈彼此轴向对齐。在一些示例中,功率传输器和功率接收器还可以包括电子电路,例如呈可编程电路板形式的电子电路,其被配置成控制感应线圈的操作。在该示例性构型中,电功率可以经由从与车辆相关联的电源到由旋转体802承载的电动器件的感应来无线地传输。
图12和图13所示的第一接口部分826的示例性第一数据发射器被配置成将与传感器数据有关的数据信号从传感器组件900的旋转体802的发送到第二接口部分828的第一数据接收器。例如,来自LIDAR传感器的呈数据信号形式的传感器信号可以由第一数据发射器无线地发送到第一数据接收器,使得数据信号可以从传感器组件900发射到车辆的一个或多个控制器。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以被配置成经由高速无线链路(例如,数据传输速率大于或等于50kbps的无线链路)无线地传输数据信号。例如,第一数据发射器和第一数据接收器可以各自包括光通信器件,并且第一数据发射器和第一数据接收器之间的无线耦合提供光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器可以包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第一数据接收器可以包括光接收器,例如光探测器。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。在该示例性构型中,数据信号可以从由传感器组件900的旋转体802承载的LIDAR传感器和电子器件无线地传输到与车辆相关联的一个或多个控制器。可以预期其它类型的高速无线链路。
接口824的示例性第二接口部分828还可以包括联接到第三支撑件832并且被配置成发射数据信号的第二数据发射器,并且示例性第一接口部分826可以包括联接到传感器组件900的旋转体802并且被配置成经由无线耦合接收来自第二数据发射器的数据信号的第二数据接收器。在一些示例中,第二数据发射器被配置成将用于调节供应到电子器件的电功率的数据信号发送到第二数据接收器,所述电子器件包括由旋转体802承载的LIDAR传感器的组件。在一些示例中,第二数据发射器被配置成将用于控制传感器组件900的旋转体802的操作的数据信号发射到第二数据接收器,所述用于控制传感器组件900的旋转体802的操作的数据信号例如为与经由控制马达812来控制传感器组件900的旋转体802的旋转相关的控制信号。
在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成经由低速无线链路(例如,数据传输速率小于50kbps的无线链路)无线地传输数据信号。例如,第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括感应线圈,并且第二数据发射器和第二数据接收器之间的无线耦合可提供感应耦合。在一些示例中,第二数据发射器和第二数据接收器可以关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。可以预期其它类型的低速无线链路。
在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以被配置成经由高速无线链路无线地传输数据信号。例如,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器可以各自包括光通信器件,第一数据发射器与第一数据接收器之间的无线耦合可提供光学耦合,第二数据发射器与第二数据接收器之间的无线耦合可以提供光学耦合。在一些示例中,第一数据发射器和第二数据发射器可以各自包括光发射器,例如LED或激光二极管,并且第一数据接收器和第二数据接收器可以各自包括光接收器,例如光探测器。
在传感器组件900的一些示例中,传感器组件900的第二数据发射器和第二数据接收器的相应感应线圈可以由相应的光通信器件代替。在此类示例中,第一数据发射器和第二数据发射器可以关于传感器组件900的旋转体802的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据接收器和第二数据接收器可以不关于旋转体802的旋转轴线X轴向对齐。例如,第一数据发射器可以与旋转体802相关联,使得第一数据发射器位于旋转轴线X上,并且第一数据接收器与第三支撑件132相关联,使得第一数据接收器不位于旋转轴线X上。然而,静止的第一数据接收器可以被定向成使得其在第一数据发射器与传感器组件900的旋转体802一起旋转时接收来自第一数据发射器的数据信号(例如,光学数据信号)。第二数据接收器在旋转体802旋转时绕着旋转体802的轴线X旋转并且与旋转体802的轴线X间隔开,第二数据接收器被定向成使得其接收来自静止的第二数据发射器的信号数据(例如,光学数据信号)。在一些示例中,第一数据发射器、第一数据接收器、第二数据发射器和第二数据接收器中的一个或多个可以补充有反射器和/或透镜,以帮助维持第一数据发射器和第一数据接收器之间的通信链路和/或第二数据发射器和第二数据接收器之间的通信链路。在一些示例中,第一数据发射器和第一数据接收器对之间以及第二数据发射器和第二数据接收器对之间的串扰或干扰可以通过例如分时技术和/或通过使用带通滤波和对的通信信号的差(例如,对之间的信号的不同频率和/或波长)来减轻或消除。可以预期其它技术。在一些示例中,第一数据接收器和第二数据接收器关于传感器组件900的旋转体802的旋转轴线X轴向对齐,并且第一数据发射器和第二数据发射器相对于旋转体802的旋转轴线X轴向偏移。
如图14和图15所示,传感器组件900的示例性脊部810包括脊部凹部834,其被构造成接收与旋转体802的操作相关的电导体、数据信号链路或电子电路中的至少一种。例如,如图14所示,脊部凹部834提供用于接收电导体、数据信号链路和/或电子电路的腔1400。如图15所示,示例性传感器组件900包括被接收在腔1400中的电子电路836。示例性电子电路836可以包括印刷电路板、计算机模块、电功率模块、可编程控制器和/或任何其它已知电子相关部件中的一种或多种。例如,电子电路836可以包括与由旋转体802承载的电子器件的操作相关联的印刷电路板、计算机模块、电功率模块和/或可编程控制器。
以上描述的主题仅以说明的方式提供,不应被解释为限制。另外,所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中提及的任何或全部缺点的实现方式。在不脱离所说明和描述的示例和应用的情况下,并且在不脱离在所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下,可以对主题进行各种修改和改变。
示例性条款
A.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的数据信号,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,以及
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
B.根据示例A所述的接口,其中,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
C.根据示例A或示例B所述的接口,其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
D.根据示例A至示例C中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
E.根据示例A至示例D中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
F.根据示例A至示例E中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器、所述第一数据接收器、所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
G.根据示例A至示例F中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器和所述第二数据发射器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐,并且所述第一数据接收器和所述第二数据接收器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
H.根据示例A至示例G中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据接收器和所述第二数据接收器沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且所述第一数据发射器和所述第二数据发射器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
I.根据示例A至示例H中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器被配置成将与传感器数据有关的数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器。
J.根据示例A至示例I中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
K.根据示例A至示例J中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
L.根据示例A至示例K中任一示例所述的接口,其中,所述旋转体是大致圆筒形的,并且所述非旋转体包括大致平坦的表面。
M.根据示例A至示例L中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被配置成提供单向数据传输,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被配置成提供双向数据传输。
N.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自第一数据发射器的数据信号,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,以及
其中,所述第一数据发射器被配置成将与传感器数据有关的数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器。
O.根据示例N所述的接口,其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
P.根据示例N或示例O所述的接口,其中,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的旋转轴线轴向对齐。
Q.根据示例N至示例P中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
R.根据示例N至示例Q中任一示例所述的接口,其中,所述接口还包括:
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的数据信号。
S.根据示例N至示例R中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
T.根据示例N至示例S中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
U.根据示例N至示例T中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
V.根据示例N至示例U中任一示例所述的接口,其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
W.根据示例N至示例V中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器、所述第一数据接收器、所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
X.根据示例N至示例W中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据发射器和所述第二数据发射器沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且所述第一数据接收器和所述第二数据接收器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
Y.根据示例N至示例X中任一示例所述的接口,其中,所述第一数据接收器和所述第二数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐,并且所述第一数据发射器和所述第二数据发射器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
Z.根据示例N至示例Y中任一示例所述的接口,其中,所述旋转体是大致圆筒形的,并且所述非旋转体包括大致平坦的表面。
AA.根据示例N至示例Z中任一示例所述的接口,其中,所述接口还包括:
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的数据信号,
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被配置成提供单向数据传输,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被配置成提供双向数据传输。
BB.一种传感器组件,包括:
旋转体,所述旋转体包括被配置成产生在所述旋转体的旋转期间获得的传感器数据信号的至少一个传感器;
非旋转体,所述非旋转体与所述旋转体相关联,使得所述旋转体绕着穿过所述非旋转体的旋转轴线旋转;以及
用于在所述非旋转体和所述旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的数据信号,其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,以及
其中,所述第一数据发射器被配置成将与传感器数据有关的数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器。
CC.根据示例BB所述的传感器组件,其中,所述至少一个传感器包括光检测和测距(LIDAR)传感器。
DD.根据示例BB或示例CC所述的传感器组件,其中,所述接口被配置成将电功率供应到所述至少一个传感器并且至少部分地控制所述至少一个传感器的操作。
EE.根据示例BB至示例DD中任一示例所述的传感器组件,其中,所述传感器组件还包括壳体,所述壳体与所述旋转体相关联并且被构造成保护所述至少一个传感器。
FF.根据示例BB至示例EE中任一示例所述的传感器组件,其中,所述壳体包括透镜,所述透镜被构造成提供从所述至少一个传感器到周围环境的光路。
GG根据示例BB至示例FF中任一示例所述的传感器组件,其中,所述非旋转体限定大致平坦的表面,并且所述旋转体的旋转轴线大致垂直于所述平坦表面。
HH.根据示例BB至示例GG中任一示例所述的传感器组件,其中,所述非旋转体和所述旋转体彼此联接。
II.根据示例BB至示例HH中任一示例所述的传感器组件,其中,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
JJ.根据示例BB至示例II中任一示例所述的传感器组件,其中,所述
第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
KK.根据示例BB至示例JJ中任一示例所述的传感器组件,其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
LL.根据示例BB至示例KK中任一示例所述的传感器组件,其中,所述传感器组件还包括:
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的数据信号。
MM.根据示例BB至示例LL中任一示例所述的传感器组件,其中,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
NN.根据示例BB至示例MM中任一示例所述的传感器组件,其中,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
OO.根据示例BB至示例NN中任一示例所述的传感器组件,其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
PP.根据示例BB至示例OO中任一示例所述的传感器组件,其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
QQ.一种用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的方法,所述方法包括:
将电功率从所述非旋转体经由感应耦合传输到所述旋转体;以及
将数据信号从所述旋转体经由无线耦合传输到所述非旋转体,
其中,所述数据信号涉及来自所述旋转体的传感器数据。
RR.一种用于支撑旋转体的支撑组件,所述旋转体限定所述旋转体绕着其旋转的旋转轴线,所述支撑组件包括:
第一支撑件,所述第一支撑件限定第一纵向支撑轴线并且被配置成支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够相对于所述第一支撑件旋转,并且所述旋转轴线横向于所述第一纵向支撑轴线;
第二支撑件,所述第二支撑件限定第二纵向支撑轴线并且被配置成支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够相对于所述第二支撑件旋转,并且所述旋转轴线横向于所述第二纵向支撑轴线;
限定纵向脊部轴线的脊部,所述脊部被联接到所述第一支撑件和所述第二支撑件,并且在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间延伸,其中,所述纵向脊部轴线横向于所述第一纵向支撑轴线和所述第二纵向支撑轴线;以及
马达,所述马达与所述第一支撑件或所述第二支撑件中的至少一个相关联,并且被配置成提供扭矩以使所述旋转体旋转,
其中,所述脊部、所述第一支撑件或所述第二支撑件中的至少一个限定凹部,所述凹部被构造成接收与所述旋转体的操作相关联的电导体或数据信号链路中的至少一种。
SS根据示例RR所述的支撑组件,其中,所述第一纵向支撑轴线和所述第二纵向支撑轴线彼此平行。
TT.根据示例RR或示例SS所述的支撑组件,其中,所述第一纵向支撑轴线和所述第二纵向支撑轴线位于共同的平面中。
UU.根据示例RR至示例TT中任一示例所述的支撑组件,其中,所述第一纵向支撑轴线或所述第二纵向支撑轴线中的至少一个相对于所述纵向脊部轴线垂直。
VV.根据示例RR至示例UU中任一示例所述的支撑组件,其中,所述脊部、所述第一支撑件和所述第二支撑件彼此联接,使得所述脊部轴线被配置成与所述旋转体的所述旋转轴线间隔开并且平行于所述旋转体的所述旋转轴线。
WW.根据示例RR至示例VV中任一示例所述的支撑组件,其中,所述第一支撑件或所述第二支撑件中的至少一个包括轴承,所述轴承被构造成有助于所述旋转体的旋转。
XX.根据示例RR至示例WW中任一示例所述的支撑组件,其中,所述脊部限定凹部,所述凹部被构造成接收与所述旋转体的操作有关的所述电导体、所述数据信号链路或电子电路中的至少一种。
YY.根据示例RR至示例XX中任一示例所述的支撑组件,其中,所述第一支撑件或所述第二支撑件中的至少一个限定凹部,所述凹部被构造成接收所述电导体或所述数据信号链路中的至少一种。
ZZ.根据示例RR至示例YY中任一示例所述的支撑组件,其中,所述支撑组件还包括第三支撑件,所述第三支撑件与所述脊部相关联,使得所述第三支撑件与所述第二支撑件间隔开并且位于所述第二支撑件的与所述第一支撑件相反的一侧上。
AAA.根据示例RR至示例ZZ中任一示例所述的支撑组件,其中,所述第三支撑件联接到所述脊部,并且限定横向于所述纵向脊部轴线的第三纵向支撑轴线。
BBB.根据示例RR至示例AAA中任一示例所述的支撑组件,其中,所述第三支撑件限定第三纵向支撑轴线,并且所述第二纵向支撑轴线和所述第三纵向支撑轴线彼此平行。
CCC.根据示例RR至示例BBB中任一示例所述的支撑组件,其中,所述第三支撑件限定凹部,所述凹部被构造成接收电导体或数据信号链路中的至少一种。
DDD.一种系统,包括:
旋转体,所述旋转体限定旋转轴线并且被构造成支撑至少一个传感器,所述至少一个传感器被配置成产生传感器信号;以及
支撑组件,所述支撑组件被联接所述旋转体并且支撑所述旋转体,使得所述旋转体绕着旋转轴线旋转,所述支撑组件包括:
第一支撑件,所述第一支撑件限定第一纵向支撑轴线并且支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够相对于所述第一支撑件旋转,并且所述旋转轴线横向于所述第一纵向支撑轴线;
第二支撑件,所述第二支撑件限定第二纵向支撑轴线并且支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够相对于所述第二支撑件旋转,并且所述旋转轴线横向于所述第二纵向支撑轴线;
脊部,所述脊部限定纵向脊部轴线,所述脊部被联接到所述第一支撑件和所述第二支撑件,并且在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间延伸;以及
马达,所述马达与所述第一支撑件或所述第二支撑件中的至少一个相关联,并且被联接到所述旋转体以提供扭矩,从而使所述旋转体旋转,
其中,所述纵向脊部轴线横向于所述第一纵向支撑轴线和所述第二纵向支撑轴线。
EEE.根据示例DDD所述的系统,其中,所述脊部、所述第一支撑件或所述第二支撑件中的至少一个限定凹部,所述凹部被构造成接收与所述旋转体的操作相关的电导体或数据信号链路中的至少一种。
FFF.根据示例DDD或示例EEE所述的系统,其中,所述马达与所述第一支撑件相关联,并且所述马达或所述第一支撑件中的至少一个包括第一轴承,所述第一轴承被构造成有助于所述旋转体的旋转。
GGG.根据示例DDD至示例FFF中任一示例所述的系统,其中,所述第一支撑件限定凹部,所述凹部被构造成接收被配置成将电功率从所述脊部传输到所述马达的电导体。
HHH.根据示例DDD至示例GGG中任一示例所述的系统,其中,所述系统还包括第二轴承,所述第二轴承与所述第二支撑件相关联,并且被构造成有助于所述旋转体的旋转。
III.根据示例DDD至示例HHH中任一示例所述的系统,其中,所述旋转体包括短轴,所述短轴由所述第二轴承接收,使得所述第二轴承和所述短轴有助于所述旋转体的旋转。
JJJ.根据示例DDD至示例III中任一示例所述的系统,其中,所述系统还包括适配器,所述适配器在所述第二支撑件的与所述旋转体相反的一侧上联接到所述短轴,使得所述适配器与所述旋转体一起旋转。
KKK.根据示例DDD至示例JJJ中任一示例所述的系统,其中,所述系统还包括第一接口部分,所述第一接口部分被联接到所述适配器并且被构造成在所述旋转体和第二接口部分之间传输电功率或数据信号中的至少一种。
LLL.根据示例DDD至示例KKK中任一示例所述的系统,其中,所述系统还包括电导体或数据信号链路中的至少一种,所述电导体或数据信号链路被联接到所述第一接口部分并且在所述旋转体和所述第一接口部分之间穿过所述第二轴承,其中,所述电导体或数据信号链路中的至少一种被配置成在所述第一接口部分和所述旋转体之间传输电功率和数据信号中的至少一种。
MMM.根据示例DDD至示例LLL中任一示例所述的系统,其中,所述系统还包括第三支撑件,所述第三支撑件与所述脊部相关联,使得所述第三支撑件与所述适配器间隔开并且位于所述适配器的与所述第二支撑件相反的一侧上。
NNN.根据示例DDD至示例MMM中任一示例所述的系统,其中,所述系统还包括第二接口部分,所述第二接口部分被联接到所述第三支撑件并且被构造成在所述第三支撑件和所述第一接口部分之间传输电功率或数据信号中的至少一种。
OOO.根据示例DDD至示例NNN中任一示例所述的系统,其中,所述第三支撑件限定凹部,所述凹部被构造成接收电导体或数据信号链路中的至少一种,所述电导体或数据信号链路被配置成在所述脊部和所述第二接口部分之间传输电功率或数据信号中的至少一种。
Claims (76)
1.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的用于所述旋转体上的LIDAR传感器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射来自所述LIDAR传感器的LIDAR数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合,以及
其中,(i)所述第一数据发射器和所述第二数据接收器中的一个被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且(ii)所述第一数据接收器和所述第二数据发射器中的一个被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
2.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
3.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
4.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
5.根据权利要求4所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
6.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器、所述第一数据接收器、所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
7.根据权利要求6所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第二数据发射器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且所述第一数据接收器和所述第二数据接收器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
8.根据权利要求6所述的接口,其特征在于,所述第一数据接收器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且所述第一数据发射器和所述第二数据发射器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
9.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的LIDAR数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器。
10.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
11.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
12.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述旋转体是大致圆筒形的,并且所述非旋转体包括大致平坦的表面。
13.根据权利要求1所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被配置成提供单向数据传输,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被配置成提供双向数据传输。
14.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的用于所述旋转体上的LIDAR传感器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射来自所述LIDAR传感器的LIDAR数据信号;以及
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR数据信号,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的LIDAR数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器,以及
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
15.根据权利要求14所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
16.根据权利要求14所述的接口,其特征在于,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的旋转轴线轴向对齐。
17.根据权利要求14所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
18.根据权利要求14所述的接口,其特征在于,所述接口还包括:
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号。
19.根据权利要求18所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
20.根据权利要求18所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
21.根据权利要求18所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
22.根据权利要求18所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器、所述第一数据接收器、所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
23.根据权利要求14所述的接口,其特征在于,所述旋转体是大致圆筒形的,并且所述非旋转体包括大致平坦的表面。
24.根据权利要求18所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被配置成提供单向数据传输,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被配置成提供双向数据传输。
25.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的用于所述旋转体上的LIDAR传感器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射来自所述LIDAR传感器的LIDAR数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的LIDAR数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器,以及
其中,(i)所述第一数据发射器和所述第二数据接收器中的一个被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且(ii)所述第一数据接收器和所述第二数据发射器中的一个被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
26.根据权利要求25所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
27.根据权利要求25所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第二数据发射器沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且所述第一数据接收器和所述第二数据接收器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
28.根据权利要求25所述的接口,其特征在于,所述第一数据接收器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位,并且所述第一数据发射器和所述第二数据发射器相对于所述旋转体的所述旋转轴线轴向偏移。
29.一种传感器组件,包括:
旋转体,所述旋转体具有旋转轴线、第一轴向端部和第二轴向端部,所述旋转体绕着所述旋转轴线旋转,并且所述旋转体包括被配置成产生在所述旋转体的旋转期间获得的LIDAR传感器数据信号的至少一个LIDAR传感器;
支撑件,所述支撑件在所述旋转体的所述第一轴向端部处至少部分地支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够绕着所述旋转轴线旋转;
非旋转体,所述非旋转体与所述旋转体相关联,使得所述旋转轴线穿过所述非旋转体,所述旋转体的所述第二轴向端部面对所述非旋转体;以及
用于在所述非旋转体和所述旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射所述LIDAR传感器数据信号;以及
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR传感器数据信号,其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器被配置成将与传感器数据有关的LIDAR传感器数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器,以及
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
30.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述接口被配置成将电功率供应到所述至少一个传感器并且至少部分地控制所述至少一个传感器的操作。
31.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述传感器组件还包括壳体,所述壳体与所述旋转体相关联并且被构造成保护所述至少一个传感器。
32.根据权利要求31所述的传感器组件,其特征在于,所述壳体包括透镜,所述透镜被构造成提供从所述至少一个传感器到周围环境的光路。
33.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述非旋转体限定大致平坦的表面,并且所述旋转体的旋转轴线大致垂直于所述平坦表面。
34.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述非旋转体和所述旋转体彼此联接。
35.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
36.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合。
37.根据权利要求36所述的传感器组件,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
38.根据权利要求29所述的传感器组件,其特征在于,所述传感器组件还包括:
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号。
39.根据权利要求38所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
40.根据权利要求38所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
41.根据权利要求38所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
42.一种传感器组件,包括:
旋转体,所述旋转体具有旋转轴线、第一轴向端部和第二轴向端部,所述旋转体绕着所述旋转轴线旋转,并且所述旋转体包括被配置成产生在所述旋转体的旋转期间获得的LIDAR传感器数据信号的至少一个LIDAR传感器;
支撑件,所述支撑件在所述旋转体的所述第一轴向端部处至少部分地支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够绕着所述旋转轴线旋转;非旋转体,所述非旋转体与所述旋转体相关联,使得所述旋转轴线穿过所述非旋转体,所述旋转体的所述第二轴向端部面对所述非旋转体;以及
用于在所述非旋转体和所述旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射所述LIDAR传感器数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR传感器数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号,其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的LIDAR传感器数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器,以及
其中,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
43.一种用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的方法,所述旋转体包括至少一个LIDAR传感器,并且所述旋转体具有旋转轴线、第一轴向端部和第二轴向端部,所述旋转体绕着所述旋转轴线旋转,所述旋转体的所述第二轴向端部面对所述非旋转体,所述方法包括:
在所述旋转体的所述第一轴向端部处至少部分地支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够绕着所述旋转轴线旋转;
将电功率从所述非旋转体经由感应耦合传输到所述旋转体,以用于所述至少一个LIDAR传感器;以及
将LIDAR数据信号从所述旋转体经由无线耦合传输到所述非旋转体,
其中,所述LIDAR数据信号涉及来自所述旋转体的LIDAR传感器数据;以及
其中,所述无线耦合被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
44.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的用于所述旋转体上的LIDAR传感器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射来自所述LIDAR传感器的LIDAR数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件,并且所述第一数据发射器和所述第一数据接收器之间的无线耦合包括光学耦合,以及
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
45.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
46.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
47.根据权利要求46所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
48.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的LIDAR数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器。
49.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
50.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
51.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述旋转体是大致圆筒形的,并且所述非旋转体包括大致平坦的表面。
52.根据权利要求44所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被配置成提供单向数据传输,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被配置成提供双向数据传输。
53.一种用于在非旋转体与具有旋转轴线的旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的用于所述旋转体上的LIDAR传感器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射来自所述LIDAR传感器的LIDAR数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体和所述旋转体中的一个;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述非旋转体和所述旋转体中的一个,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的LIDAR数据信号从所述旋转体经由光学耦合发送到所述第一数据接收器,以及
所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
54.根据权利要求53所述的接口,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件。
55.根据权利要求53所述的接口,其特征在于,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的旋转轴线轴向对齐。
56.根据权利要求53所述的接口,其特征在于,
所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号,以及
所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的数据信号。
57.根据权利要求56所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
58.根据权利要求56所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
59.根据权利要求56所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
60.根据权利要求59所述的接口,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
61.根据权利要求53所述的接口,其特征在于,所述旋转体是大致圆筒形的,并且所述非旋转体包括大致平坦的表面。
62.根据权利要求53所述的接口,其特征在于,
所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号,
所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号,
所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被配置成提供单向数据传输,以及
所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被配置成提供双向数据传输。
63.一种传感器组件,包括:
旋转体,所述旋转体具有旋转轴线、第一轴向端部和第二轴向端部,所述旋转体绕着所述旋转轴线旋转,并且所述旋转体包括被配置成产生在所述旋转体的旋转期间获得的LIDAR传感器数据信号的至少一个LIDAR传感器;
支撑件,所述支撑件在所述旋转体的所述第一轴向端部处至少部分地支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够绕着所述旋转轴线旋转;
非旋转体,所述非旋转体与所述旋转体相关联,使得所述旋转轴线穿过所述非旋转体,所述旋转体的所述第二轴向端部面对所述非旋转体;以及
用于在所述非旋转体和所述旋转体之间传输功率和数据的接口,所述接口包括:
功率传输器,所述功率传输器被联接到所述非旋转体并且被配置成传输电功率;
功率接收器,所述功率接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述功率传输器的电功率;
第一数据发射器,所述第一数据发射器被联接到所述旋转体并且被配置成发射所述LIDAR传感器数据信号;
第一数据接收器,所述第一数据接收器被联接到所述非旋转体并且被配置成经由无线光学耦合接收来自所述第一数据发射器的所述LIDAR传感器数据信号;
第二数据发射器,所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体和所述旋转体中的一个;以及
第二数据接收器,所述第二数据接收器被联接到所述非旋转体和所述旋转体中的一个,
其中,所述功率传输器和所述功率接收器之间的无线耦合包括感应耦合,
其中,所述第一数据发射器被配置成将与LIDAR传感器数据有关的所述LIDAR传感器数据信号从所述旋转体发送到所述第一数据接收器,以及
其中,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
64.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述接口被配置成将电功率供应到所述至少一个传感器并且至少部分地控制所述至少一个传感器的操作。
65.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述传感器组件还包括壳体,所述壳体与所述旋转体相关联并且被构造成保护所述至少一个传感器。
66.根据权利要求65所述的传感器组件,其特征在于,所述壳体包括透镜,所述透镜被构造成提供从所述至少一个传感器到周围环境的光路。
67.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述非旋转体限定大致平坦的表面,并且所述旋转体的旋转轴线大致垂直于所述平坦表面。
68.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述非旋转体和所述旋转体彼此联接。
69.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述功率传输器和所述功率接收器各自包括感应线圈,并且所述功率传输器和所述功率接收器关于所述旋转体的所述旋转轴线轴向对齐。
70.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述第一数据发射器和所述第一数据接收器各自包括光通信器件。
71.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,
所述第二数据发射器被联接到所述非旋转体并且被配置成发射数据信号,以及
所述第二数据接收器被联接到所述旋转体并且被配置成经由无线耦合接收来自所述第二数据发射器的所述数据信号。
72.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于调节功率的数据信号发送到所述第二数据接收器。
73.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器被配置成将用于控制所述旋转体的操作的数据信号发送到所述第二数据接收器。
74.根据权利要求63所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器各自包括感应线圈,并且所述第二数据发射器和所述第二数据接收器之间的无线耦合包括感应耦合。
75.根据权利要求74所述的传感器组件,其特征在于,所述第二数据发射器和所述第二数据接收器被沿着所述旋转体的所述旋转轴线定位。
76.一种传感器组件,包括:
根据权利要求1至28和44至62中任一项所述的接口;
所述旋转体,所述旋转体具有第一轴向端部和第二轴向端部,并且所述旋转体包括所述LIDAR传感器,所述LIDAR传感器被配置成产生在所述旋转体的旋转期间获得的LIDAR传感器数据信号;
支撑件,所述支撑件在所述旋转体的所述第一轴向端部处至少部分地支撑所述旋转体,使得所述旋转体能够绕着所述旋转轴线旋转;以及
所述非旋转体,所述非旋转体与所述旋转体相关联,使得所述旋转轴线穿过所述非旋转体,所述旋转体的所述第二轴向端部面对所述非旋转体。
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