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特許7308757非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェース
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-06
(45)【発行日】2023-07-14
(54)【発明の名称】非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェース
(51)【国際特許分類】
   H02J 50/10 20160101AFI20230707BHJP
   H02J 50/80 20160101ALI20230707BHJP
   G01S 7/481 20060101ALI20230707BHJP
【FI】
H02J50/10
H02J50/80
G01S7/481 Z
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2019556789
(86)(22)【出願日】2017-12-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-02-06
(86)【国際出願番号】 US2017067553
(87)【国際公開番号】W WO2018125709
(87)【国際公開日】2018-07-05
【審査請求日】2020-12-03
(31)【優先権主張番号】15/487,110
(32)【優先日】2017-04-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/487,044
(32)【優先日】2017-04-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/440,671
(32)【優先日】2016-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/440,683
(32)【優先日】2016-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518156417
【氏名又は名称】ズークス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アダム リー バージャー
(72)【発明者】
【氏名】ブライアン ピルニック
(72)【発明者】
【氏名】デニス ニキーチン
【審査官】辻丸 詔
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2016/0274221(US,A1)
【文献】国際公開第2015/108153(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2015/0091374(US,A1)
【文献】特開2010-036287(JP,A)
【文献】特開2001-077733(JP,A)
【文献】特開2000-092752(JP,A)
【文献】特開平06-315237(JP,A)
【文献】特開平09-167295(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 50/10
H02J 50/80
G01S 7/481
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
非回転体と、回転軸を有する回転体との間で、電力及びデータを伝送するためのインターフェースであって、前記インターフェースは、
前記非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記電力伝送デバイスから電力を受け取るように構成された電力レシーバと、
前記回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
前記非回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第1のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバであって、前記第1のデータトランスミッタ及び前記第1のデータレシーバのそれぞれは、光通信デバイスを含み、前記第1のデータトランスミッタと前記第1のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、光学的カップリングである、第1のデータレシーバと
前記非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第2のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバであって、前記第2のデータトランスミッタ及び前記第2のデータレシーバのそれぞれは、誘導コイルを含み、前記第2のデータトランスミッタと前記第2のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、誘導カップリングである、第2のデータレシーバと
を含み、
前記第1のデータトランスミッタ、前記回転体の前記回転軸上に配置され前記第2のデータレシーバ、前記回転体の前記回転軸から離れた位置に配置される、
インターフェース。
【請求項2】
非回転体と、回転軸を有する回転体との間で、電力及びデータを伝送するためのインターフェースであって、
前記非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記電力伝送デバイスから電力を受け取るように構成された電力レシーバと、
前記回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
前記非回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第1のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバであって、前記第1のデータトランスミッタ及び前記第1のデータレシーバのそれぞれは、光通信デバイスを含み、前記第1のデータトランスミッタと前記第1のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、光学的カップリングである、第1のデータレシーバと
前記非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第2のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバであって、前記第2のデータトランスミッタ及び前記第2のデータレシーバのそれぞれは、誘導コイルを含み、前記第2のデータトランスミッタと前記第2のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、誘導カップリングである、第2のデータレシーバと
を含み、
前記第1のデータレシーバと前記第1のデータトランスミッタとは、前記回転体の前記回転軸に配置される、
インターフェース。
【請求項3】
前記第1のデータトランスミッタと前記第1のデータレシーバとの間の前記光学的カップリングは、第1のデータ伝送レートを有し、前記第2のデータトランスミッタと前記第2のデータレシーバとの間の前記誘導カップリングは、前記第1のデータ伝送レートより低い第2のデータ伝送レートを有する、
請求項1又は2に記載のインターフェース。
【請求項4】
前記電力伝送デバイス及び前記電力レシーバは、それぞれ誘導コイルを含み、
前記電力伝送デバイス及び前記電力レシーバは、前記回転体の前記回転軸に平行な軸上に配置される
請求項1~3のいずれか1項に記載のインターフェース。
【請求項5】
前記第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を前記第2のデータレシーバに送信するように構成される
請求項1~4のいずれか1項に記載のインターフェース。
【請求項6】
前記第2のデータトランスミッタは、前記回転体の動作を制御するためのデータ信号を前記第2のデータレシーバに送信するように構成される
請求項1~4のいずれか1項に記載のインターフェース。
【請求項7】
前記第2のデータトランスミッタの前記誘導コイルと前記第2のデータレシーバの前記誘導コイルはそれぞれ、前記回転体の前記回転軸の周りに軸方向に整列されている
請求項1~6のいずれか1項に記載のインターフェース。
【請求項8】
前記第1のデータトランスミッタは、前記第2のデータレシーバの前記誘導コイルの内側に配置され、前記第1のデータレシーバは、前記第2のデータトランスミッタの前記誘導コイルの内側に配置される、
請求項1~7のいずれか1項に記載のインターフェース。
【請求項9】
前記回転体は、実質的に円筒形状であり、
前記非回転体は、実質的に平らな表面を含む
請求項1~8のいずれか1項に記載のインターフェース。
【請求項10】
回転体であって、前記回転体の回転の間に得られるセンサデータの信号を生成するように構成された少なくとも1つのセンサを含む回転体と、
非回転体であって、前記非回転体を貫通する回転軸に関して前記回転体が回転するように前記回転体に関連付けられた非回転体と、
前記非回転体と前記回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェースとを含み、
前記インターフェースは、
前記非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記電力伝送デバイスから電力を受け取るように構成された電力レシーバと、
前記回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
前記非回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第1のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバであって、前記第1のデータトランスミッタ及び前記第1のデータレシーバのそれぞれは、光通信デバイスを含み、前記第1のデータトランスミッタと前記第1のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、光学的カップリングである、第1のデータレシーバと
前記非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第2のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバであって、前記第2のデータトランスミッタ及び前記第2のデータレシーバのそれぞれは、誘導コイルを含み、前記第2のデータトランスミッタと前記第2のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、誘導カップリングである、第2のデータレシーバと
を含み、
前記第1のデータトランスミッタ、前記回転体の前記回転軸上に配置され前記第2のデータレシーバ、前記回転体の前記回転軸から離れた位置に配置される、
センサアセンブリ。
【請求項11】
回転体であって、前記回転体の回転の間に得られるセンサデータの信号を生成するように構成された少なくとも1つのセンサを含む回転体と、
非回転体であって、前記非回転体を貫通する回転軸に関して前記回転体が回転するように前記回転体に関連付けられた非回転体と、
前記非回転体と前記回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェースとを含み、
前記インターフェースは、
前記非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記電力伝送デバイスから電力を受け取るように構成された電力レシーバと、
前記回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
前記非回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第1のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバであって、前記第1のデータトランスミッタ及び前記第1のデータレシーバのそれぞれは、光通信デバイスを含み、前記第1のデータトランスミッタと前記第1のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、光学的カップリングである、第1のデータレシーバと
前記非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
前記回転体に接続され、ワイヤレスカップリングを介して前記第2のデータトランスミッタからデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバであって、前記第2のデータトランスミッタ及び前記第2のデータレシーバのそれぞれは、誘導コイルを含み、前記第2のデータトランスミッタと前記第2のデータレシーバとの間の前記ワイヤレスカップリングは、誘導カップリングである、第2のデータレシーバと
を含み、
前記第1のデータレシーバと前記第1のデータトランスミッタのうちの少なくとも一方は、前記回転体の前記回転軸に配置される、
センサアセンブリ。
【請求項12】
前記少なくとも1つのセンサは、光検出及び測距(LIDAR)センサを含む
請求項10又は11に記載のセンサアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
このPCT国際特許出願は、2017年4月13日に出願された米国特許出願第15/487,044号明細書、2017年4月13日に出願された米国特許出願第15/487,110号明細書、2016年12月30日に出願された米国特許仮出願第62/440,671号明細書、及び、2016年12月30日に出願された米国特許仮出願第62/440,683号明細書の優先権の利益を主張し、それらの開示は全て、参照により本明細書に組み込まれている。
【0002】
本開示は、非回転体と回転体との間で電力及び/又はデータを伝送するためのインターフェースに関する。
【背景技術】
【0003】
非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送することが有益である状況がある。例えば、回転体が、動作のために電力を必要とする電子デバイスを含む場合には、電力供給源に接続された非回転体から回転体へ電力を伝送することが有益であり得る。それに加えて、回転体に含まれている電子デバイスが、データ信号を生成する場合には、回転体に関連付けられた電子デバイスから非回転体へデータ信号を伝送することが有益であり得る。しかし、回転体の回転は、回転体と非回転体との間のハードワイヤード接続の使用を妨げることがある。結果として、また、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するための回転体をサポートすることは有益であり得る。
【発明の概要】
【0004】
詳細な説明が、添付の図を参照して説明される。図において、参照数字の最も左の桁は、参照数字が最初に出現する図を識別している。異なる図中の同じ参照数字は、同様の又は同一のアイテムを示している。
【図面の簡単な説明】
【0005】
図1A】例示的な非回転体、例示的な回転体、並びに、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するための例示的なインターフェースの部分的な概略側面図である。
図1B】例示的な回転体及び図1Aに示された例示的なインターフェースの一部分の概略底面図である。
図1C】例示的な非回転体及び図1Aに示された例示的なインターフェースの一部分の部分的な概略上面図である。
図2A】例示的な非回転体、例示的な回転体、並びに、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するための別の例示的なインターフェースの部分的な概略側面図である。
図2B】例示的な回転体及び図2Aに示された例示的なインターフェースの一部分の概略底面図である。
図2C】例示的な非回転体及び図2Aに示された例示的なインターフェースの一部分の部分的な概略上面図である。
図3】例示的なセンサアセンブリの概略斜視図である。
図4図3に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図5】異なる角度から示された、図3に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図6図5と同じ角度から示された、例示的なインターフェースの一部分を含む、図3に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図7図5と同じ角度から示された、例示的なインターフェースを含む、図3に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図8】例示的な回転体と、回転体を支持するための例示的なサポートアセンブリとを含む例示的なシステムの部分的な概略側断面図である。
図9】センサアセンブリを含む例示的なシステムの概略斜視図である。
図10図9に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図11】異なる角度から示された、図9に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図12図11と同じ角度から示された、例示的なインターフェースの一部分を含む、図9に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図13図11と同じ角度から示された例示的なインターフェースを含む、図9に示された例示的なセンサアセンブリの一部分の概略斜視図である。
図14】逆の角度から示された、図13に示された、例示的なセンサアセンブリの概略斜視図である。
図15】例示的な電子回路を備えた、図14に示された例示的なセンサアセンブリの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
先に議論されたように、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送することが有益であり得る。例えば、回転体が、動作のために電力を必要とする電子デバイスを含む場合には、電力供給源に接続された非回転体から回転体へ電力を伝送することが有益であり得る。それに加えて、回転体に含まれている電子デバイスが、データ信号を生成する場合には、回転体に関連付けられた電子デバイスから非回転体へデータ信号を伝送することが有益であり得る。しかし、回転体の回転は、回転体と非回転体との間のハードワイヤード接続の使用を妨げることがある。
【0007】
例えば、回転体は、センサ信号の形態のデータ信号を生成する1つ又は複数のセンサを含み得る。1つ又は複数のセンサの動作は、電力を必要とすることがあり、従って、電力供給源に接続された非回転体から、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサへ、電力を伝送することが必要であり得る。それに加えて、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサ及び任意の他の電動デバイスに関する適当な電力特性を提供するために、回転体に伝送される電力を制御することが有益であり得る。また、回転体から遠隔の場所、例えば、非回転体などへ、1つ又は複数のセンサによって発生されるセンサ信号を伝送することが有益であり得る。それに加えて、いくつかの用途に関して、それらが非回転体と回転体との間で伝送されるときに、干渉が電力及びセンサ信号を変更又は破損することを防止することが有益であり得る。
【0008】
本開示は、概して、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェースに関する。例えば、インターフェースのいくつかの例は、非回転体から回転体へ電力を伝送してもよい。例えば、非回転体は、電力供給源に電気的に接続されてもよく、インターフェースは、電力供給源から回転体へ電力を伝送してもよい。インターフェースのいくつかの例は、回転体から非回転体へデータ信号を伝送してもよい。例えば、回転体は、センサ信号を生成するように構成された1つ又は複数のセンサを担持してもよく、インターフェースは、回転体から非回転体へ、データ信号の形態のセンサ信号を伝送してもよい。インターフェースのいくつかの例は、非回転体から回転体へデータ信号を伝送してもよい。例えば、データ信号は、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサ及び他の電動デバイスによって使用される電力の特性を制御するために使用され得る。いくつかの例では、非回転体と回転体との間での電力及び/又はデータ信号の伝送は、干渉からの変更又は破損に対して抵抗力があってもよい。
【0009】
いくつかの例では、インターフェースは、車両とともに使用され、車両と回転体によって担持された1つ又は複数のセンサとの間での電力及びデータ信号の伝送を提供してもよい。例えば、インターフェースは、車両に接続された非回転体、及び、回転体に接続されるように構成されてもよい。インターフェースは、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサ及び他の電動デバイスへ電力を伝送するように構成されてもよい。インターフェースは、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサから非回転体へ、データ信号の形態のセンサ信号を伝送するように構成されてもよく、例えば、それによって、車両のコントローラは、車両の動作の態様を制御するためのストラテジにセンサ信号を組み入れ得る。
【0010】
いくつかの例では、インターフェースは、非回転体と回転軸を有する回転体との間で電力及びデータを伝送するために提供され得る。インターフェースは、非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成された電力レシーバとを含み得る。インターフェースは、回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバとをさらに含み得る。また、インターフェースは、非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバとを含み得る。電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。例えば、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。
【0011】
いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み得る。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。
【0012】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。
【0013】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み得る。第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。いくつかの例では、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよく、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸から軸方向にオフセットされ得る。他の例では、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよく、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸から軸方向にオフセットされ得る。
【0014】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。
【0015】
いくつかの例では、回転体は、実質的に円筒形状であってもよく、非回転体は、実質的に平らな表面であってもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、単方向データ伝送を提供するように構成されてもよく、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、双方向データ伝送を提供するように構成され得る。
【0016】
いくつかの例では、インターフェースは、非回転体と回転軸を有する回転体との間で電力及びデータを伝送するために提供され得る。インターフェースは、非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成された電力レシーバとを含み得る。また、インターフェースは、回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバとを含み得る。第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。例えば、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み得る。第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成され得る。
【0017】
いくつかの例では、インターフェースは、また、非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバとを含み得る。例えば、第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。
【0018】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。
【0019】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み得る。第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。いくつかの例では、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。
【0020】
いくつかの例では、センサアセンブリは、少なくとも1つのセンサを含む回転体であって、少なくとも1つのセンサは、回転体の回転の間に得られるセンサデータ信号を生成するように構成された、回転体を含み得る。また、センサアセンブリは、非回転体を通る回転軸について回転体が回転するように、回転体に関連付けられた非回転体を含み得る。いくつかの例では、回転体は、その回転軸についてのいずれかの方向に、360度以上の角度を回転するように構成されてもよく、いくつかの例では、回転体は、360度未満の角度を回転し、その回転軸についてその回転方向を逆転させるように構成され得る。いくつかの例では、センサアセンブリは、また、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェースを含み得る。インターフェースは、非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成された電力レシーバとを含み得る。また、インターフェースは、回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバとを含み得る。電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み得る。第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成され得る。インターフェースは、本明細書で開示されたインターフェースのいずれかを含み得る。
【0021】
いくつかの例では、少なくとも1つのセンサは、光検出及び測距(LIDAR)センサを含み得る。他のタイプのセンサも企図される。いくつかの例では、インターフェースは、少なくとも1つのセンサに電力を供給し、少なくとも1つのセンサの動作を少なくとも部分的に制御するように構成され得る。いくつかの例では、センサアセンブリは、回転体と関連付けられ、少なくとも1つのセンサを保護するように構成されたハウジングをさらに含んでもよい。いくつかの例では、ハウジングは、少なくとも1つのセンサから周囲へ光学的経路を提供するように構成されたレンズを含んでもよい。
【0022】
いくつかの例では、非回転体は、実質的に平らな表面を画定してもよく、回転体の回転軸は、平らな表面に対して実質的に垂直であってもよい(例えば、回転体の回転軸が、技術的な公差内において、平らな表面に対して垂直であってもよい)。いくつかの例では、回転体の回転軸は、平らな表面に直交してもよい。いくつかの例では、非回転体及び回転体は、互いに接続され得る。
【0023】
上記に議論されたように、回転体を支持すること、並びに、非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送することが有益であるかもしれないような状況があり得る。例えば、センサ信号を生成するように構成された1つ又は複数のセンサを担持するように、回転体を提供することが有益であることもあり、そのため、1つ又は複数のセンサは、回転体の回転の角度の範囲の全体を通してセンサ信号を提供することが目標とされ得る。それに加えて、回転体によって担持された電子デバイス及びセンサが、動作のための電力を必要とし、センサが、データ信号を生成する場合には、回転体へ電力を伝送し、回転体に関連付けられたセンサから非回転体へデータ信号を伝送することが有益であり得る。しかし、回転体の回転は、回転体と非回転体との間のハードワイヤード接続の使用を妨げることがある。
【0024】
例えば、回転体は、センサ信号の形態のデータ信号を生成する1つ又は複数のセンサを含み得る。1つ又は複数のセンサの動作は、電力を必要とすることがあり、従って、電力供給源に接続された非回転体から、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサへ、電力を伝送することが必要であり得る。それに加えて、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサ及び任意の他の電動デバイスに関する適当な電力特性を提供するために、回転体に伝送される電力を制御することが有益であり得る。また、回転体から遠隔の場所、例えば、非回転体などへ、1つ又は複数のセンサによって発生されるセンサ信号を伝送することが有益であり得る。それに加えて、いくつかの用途に関して、それらが非回転体と回転体との間で伝送されるときに、干渉が電力及びセンサ信号を変更又は破損することを防止することが有益であり得る。
【0025】
本開示は、概して、それの回転についての回転軸を有する回転体を支持するためのサポートアセンブリに関する。サポートアセンブリのいくつかの例は、第1の縦サポート軸を画定し、回転体が第1のサポートに対して回転可能であるようにして、回転体を支持するように構成された第1のサポートを含み得る。いくつかの例では、回転軸は、第1の縦サポート軸を横断してもよい。また、サポートアセンブリは、第2の縦サポート軸を画定し、回転体が第2のサポートに対して回転可能であるように、回転体を支持するように構成された第2のサポートを含み得る。いくつかの例では、回転軸は、第2の縦サポート軸を横断してもよい。また、サポートアセンブリは、縦スパイン軸を画定するスパインを含み得る。スパインは、第1及び第2のサポートに接続されてもよく、また、第1のサポートと第2のサポートとの間に延在してもよい。いくつかの例では、縦スパイン軸は、第1及び第2の縦サポート軸を横断してもよい。いくつかの例では、サポートアセンブリは、第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つに関連付けられたモータを含み得る。モータは、回転体を回転させるためのトルクを供給するように構成され得る。いくつかの例では、スパイン、第1のサポート、又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、回転体の動作に関連付けられる導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定してもよい。
【0026】
いくつかの例では、モータは、第1のサポートに接続され、且つトルクを回転体に供給するために回転体に接続されるように構成されたドライブシャフトを含んでもよい。いくつかの例では、モータは、回転体に隣接する第1のサポートの側において、第1のサポートに接続され得る。いくつかの例では、第1のサポートは、電力をモータに提供するための導電体を受けるための、スパインとモータとの間の導管を提供するように構成された第1のサポート凹部を含んでもよい。
【0027】
いくつかの例では、第1及び第2の縦サポート軸は、互いに平行であってもよい。いくつかの例では、第1及び第2の縦サポート軸は、共通の平面にあってもよい。いくつかの例では、第1の縦サポート軸又は第2の縦サポート軸のうちの少なくとも1つは、縦スパイン軸に対して垂直であってもよい。例えば、第1及び第2の縦サポート軸の両方が、縦スパイン軸に対して垂直であってもよい。いくつかの例では、スパイン、第1のサポート、及び第2のサポートは、スパイン軸が、回転体の回転軸から離隔され、回転体の回転軸に対して平行になるように構成されるように、互いに接続されてもよい。
【0028】
いくつかの例では、第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、回転体の回転を容易にするように構成された軸受を含んでもよい。例えば、第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、軸受を受けるボアを含み得る。
【0029】
いくつかの例では、スパインは、回転体の動作に関連付けられる導電体、データ信号リンク、又は電子回路のうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定してもよい。例えば、スパインは、第1及び第2のサポートの反対側のスパインの側において、凹部を画定してもよい。いくつかの例では、スパインは、1つ又は複数の開口を含んでもよく、1つ又は複数の開口は、導電体及びデータ信号リンクのうちの1つ又は複数を凹部で受けるための導管を提供するように構成される。いくつかの例では、1つ又は複数の開口は、第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つと整列され、第1及び第2のサポートからスパインの凹部へのそれぞれの導管を提供してもよい。いくつかの例は、スパインの凹部を覆うように構成されたカバーを含み得る。いくつかの例では、カバーは、1つ又は複数のカバー導管を含んでもよく、1つ又は複数のカバー導管は、スパインの凹部からカバーの外部への導管を提供するように構成される。いくつかの例では、これらの導管は、サポートアセンブリと、例えば、車両などの機械の他の部分との間で、電力及び/又はデータ信号を伝送することを容易にし得る。
【0030】
いくつかの例では、第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成されたサポート凹部を画定してもよい。例えば、第1及び第2のサポートの両方が、それぞれのサポート凹部を画定してもよい。いくつかの例では、サポート凹部は、それぞれのサポート凹部からスパインの凹部へ通るように、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つのための導管を提供してもよい。
【0031】
いくつかの例では、サポートアセンブリは、また、第3のサポートが、第2のサポートから離隔され、第1のサポートの反対側の第2のサポートの側に配置されるようにスパインに関連付けられる第3のサポートをさらに含んでもよい。例えば、第3のサポートは、スパインに接続されてもよく、縦スパイン軸を横断する第3の縦サポート軸を画定してもよい。いくつかの例では、第2の縦サポート軸及び第3の縦サポート軸は、互いに平行であってもよい。いくつかの例では、第3のサポートは、導電体及びデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成されたサポート凹部を画定してもよい。いくつかの例では、第3のサポートのサポート凹部は、第3のサポートのサポート凹部からスパインの凹部へ通るように、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つのための導管を提供してもよい。
【0032】
また、本開示は、概して、回転体を含むシステムに関し、回転体は、回転軸を画定し、センサ信号を生成するように構成された少なくとも1つのセンサを支持するように構成される。また、システムは、回転体が回転軸について回転するように、回転体に接続され、回転体を支持しているサポートアセンブリを含み得る。サポートアセンブリは、第1の縦サポート軸を画定し、回転体が第1のサポートに対して回転可能であるように、回転体を支持している第1のサポートを含み得る。いくつかの例では、回転軸は、第1の縦サポート軸を横断してもよい。また、サポートアセンブリは、第2の縦サポート軸を画定し、回転体が第2のサポートに対して回転可能であるように、回転体を支持している第2のサポートを含み得る。いくつかの例では、回転軸は、第2の縦サポート軸を横断してもよい。また、サポートアセンブリは、縦スパイン軸を画定するスパインであって、第1及び第2のサポートに接続され、第1のサポートと第2のサポートとの間に延在している、スパインを含み得る。いくつかの例では、縦スパイン軸は、第1及び第2の縦サポート軸を横断してもよい。いくつかの例では、サポートアセンブリは、第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つに関連付けられたモータを含んでもよく、モータは、回転体を回転させるためのトルクを供給するように構成され得る。
【0033】
いくつかの例では、システムは、また、第2のサポートに関連付けられ、回転体の回転を容易にするように構成された第2の軸受を含んでもよい。例えば、回転体は、第2の軸受及びスタブが回転体の回転を容易にするように、第2の軸受によって受けられるスタブを含んでもよい。いくつかの例では、システムは、また、アダプタが回転体とともに回転するように、回転体の反対側の第2のサポートの側において、スタブに接続されるアダプタを含んでもよい。いくつかの例では、第2の軸受は、モータの一部であってもよい。
【0034】
いくつかの例では、システムは、また、第1のインターフェース部分を含むインターフェースを含んでもよく、第1のインターフェース部分は、アダプタに接続され、回転体と第2のインターフェース部分との間で電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成される。例えば、システムは、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを含んでもよく、導電体又はデータ信号リンクは、第1のインターフェース部分に接続され、回転体と第1のインターフェース部分との間で第2の軸受を通る。
【0035】
いくつかの例では、システムは、また、第3のサポートが、アダプタから離隔され、第2のサポートの反対側のアダプタの側に配置されるように、スパインに関連付けられる第3のサポートを含んでもよい。いくつかの例では、システムは、第2のインターフェース部分を含んでもよく、第2のインターフェース部分は、第3のサポートに接続され、第3のサポートと第1のインターフェース部分との間で、電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成される。いくつかの例では、第3のサポートは、スパインと第2のインターフェース部分との間で電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成された導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成されるサポート凹部を画定してもよい。例えば、第3のサポートのサポート凹部は、第2のインターフェースからスパインの凹部へ通るように、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つのための導管を提供してもよい。
【0036】
いくつかの例では、サポートアセンブリ、及び、回転体とサポートアセンブリとを含むシステムは、車両とともに使用され、車両と回転体によって担持された1つ又は複数のセンサとの間での電力及び/又はデータ信号の伝送を提供してもよい。例えば、それぞれのインターフェース部分は、車両に接続されたサポートなどの非回転体に、及び、回転体に接続されるように構成され得る。インターフェース部分は、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサ及び他の電動デバイスに電力を伝送するように構成され得る。また、インターフェース部分は、回転体によって担持された1つ又は複数のセンサから、例えば、サポートへ、データ信号の形態のセンサ信号を伝送するように構成されてもよく、車両のコントローラが、車両の動作の態様を制御するためのストラテジにセンサ信号を組み入れてもよい。これは、単なる例示的な使用に過ぎず、他の適切な使用も企図される。
【0037】
いくつかの例では、インターフェースは、電力伝送デバイス及び電力レシーバを含んでもよく、電力伝送デバイスは、第3のサポートに接続され、電力を伝送するように構成され、電力レシーバは、回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成される。インターフェースは、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバをさらに含んでもよく、第1のデータトランスミッタは、回転体に接続され、データ信号を送信するように構成され、第1のデータレシーバは、非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。また、インターフェースは、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバを含んでもよく、第2のデータトランスミッタは、非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成され、第2のデータレシーバは、回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。
【0038】
いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み得る。第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよく、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されていなくてもよい。他の例では、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列されてもよく、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸と軸方向に整列されていなくてもよい。
【0039】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタは、回転体からのセンサデータに関連するデータ信号を第1のデータレシーバに送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。
【0040】
本明細書で説明された技法及びシステムは、複数の方式で実装され得る。例示的な実装形態が、図を参照して下記に提供される。特定の例が、LIDARセンサの文脈において本明細書で説明されたが、他の例において、本技法は、静止した(即ち、非回転)コンポーネントと回転コンポーネントとの間で、データ及び/又は電力を伝送するために適用され得る。
【0041】
図1Aは、非回転体102及び回転体104を含む例示的なアセンブリ100の概略側面図である。示された例では、非回転体102は、回転体104が、非回転体102を通る回転軸Xについて回転するように、回転体104に関連付けられる。いくつかの例では、回転体104は、その回転軸Xについてのいずれかの方向に、360度以上の角度を回転するように構成されてもよく、いくつかの例では、回転体104は、360度未満の角度を回転し、その回転軸Xについてのその回転方向を逆転させるように構成され得る。例えば、回転体104は、360度の回転を完了することなく、その軸Xについて振るように構成され得る。
【0042】
いくつかの例では、非回転体102は、実質的に平らな表面106を画定してもよく、回転体104の回転軸Xは、例えば、回転体104の回転軸Xが、技術的な公差内において、平らな表面106に対して実質的に垂直であり得るように、平らな表面106に対して実質的に垂直であってもよい。いくつかの例では、回転体104は、実質的に円筒形状であってもよい。いくつかの例では、回転体104の回転軸Xは、平らな表面106に直交してもよい。いくつかの例では、非回転体102及び回転体104は、互いに接続され得る。いくつかの例では、非回転体102は、例えば、非回転体102が、少なくとも部分的に回転体104を支持するように、回転体104に接続されてもよい。
【0043】
図1Aに示された例では、アセンブリ100は、回転体104がその回転軸Xについて回転することができるように、少なくとも部分的に回転体104を支持するように構成されたサポート108を含む。例えば、軸受110が、サポート108のボア112において提供されてもよく、シャフト114は、軸受110を通って延在してもよく、回転体104に接続され得る。示された例は、モータ116(例えば、電気モータ)を含み、モータ116は、シャフト114に接続され、シャフト114にトルクを印加し、軸Xについて回転体を回転させるように構成される。他の配置が企図される。例えば、モータ116は、シャフト114から遠隔に位置付けされてもよく、モータ116からのトルクは、モータ116からシャフト114へトルクを伝達するためのデバイス、例えば、1つ又は複数のギヤ、1つ又は複数のシャフト、1つ又は複数のベルト、及び/又は1つ又は複数のチェーンドライブによって、提供され得る。いくつかの例では、モータ116は、サポート108と回転体104との間に位置付けされ得る。いくつかの例では、モータ116は、回転体104の他方の端部に位置付けされてもよく、例えば、非回転体102と回転体104との間に位置付けされてもよく、又は、回転体104から非回転体102の反対側に位置付けされ得る。いくつかの例では、非回転体102は、ボア及び/又は軸受をその中に含んでもよく(図1Aには示されていない)(例えば、サポート108に関連付けられる軸受110と同様)、また、回転体104の軸Xについて回転し得るように、少なくとも部分的に回転体104を支持してもよい。
【0044】
いくつかの例では、回転体104は、1つ又は複数の電子デバイス118に関連付けられ得る。例えば、電子デバイス118は、回転体104によって、又は、回転体104の中に担持され得る。電子デバイス118は、例えば、データ信号の形態のセンサ信号を生成するように構成されたセンサ、データ信号を操作するように構成されたプロセッサ(例えば、データ信号をフィルタリングし、圧縮し、及び/又は変換するプロセッサ)、及び/又は、センサ及び/又は回転体104の動作を制御するためのコントローラなどの、機能を果たすために電力を使用する任意のデバイスを含み得る。電子デバイス118の他のタイプ及び機能も企図される。
【0045】
また、図1Aに示された例示的なアセンブリ100は、非回転体102と回転体104との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェース120を含む。図1A図1Cに示された例示的なインターフェース120は、電力伝送デバイス122を含み、電力伝送デバイス122は、非回転体102に関連付けられ(例えば、接続され)、電力を伝送するように構成される。示された例では、電力伝送デバイス122は、非回転体102の平らな表面106に接続される。また、例示的なインターフェース120は、電力レシーバ124を含み、電力レシーバ124は、回転体104に関連付けられ(例えば、接続され)、電力伝送デバイス122からワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成される。いくつかの例では、電力伝送デバイス122と電力レシーバ124との間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。示された例では、電力レシーバ124は、平らな表面106に面する回転体104の端部に関連付けられる。示された例では、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、それぞれ、誘導コイル126a及び126bをそれぞれ含み得る。そのような例では、電力は、誘導コイル126aから誘導コイル126bへ電気誘導によって伝送される。いくつかの例では、例えば、示されたように、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列される。いくつかの例では、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、約15ワットから約60ワット、又は、約20ワットから約50ワット、又は、約30ワットから約40ワットの範囲にある電力を伝送するように構成され得る。
【0046】
図1A図2Cに示された誘導カップリングは、誘導コイル126a及び126bを含むが、例えば、ニアフィールド電力伝送デバイス及びファーフィールド電力伝送デバイスなどの、誘導カップリングの他の形態も企図される。いくつかの例では、誘導カップリングは、共振誘導カップリング、非共振誘導カップリング、容量性カップリング、共振容量性カップリング、磁気ダイナミックカップリング)、ロータリー変圧器、及び/又は、電波、マイクロ波、及び/又は光波を介したカップリングを含み得る。
【0047】
また、図1A図1Cに示された例示的なインターフェース120は、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130を含み、第1のデータトランスミッタ128は、回転体104に関連付けられ(例えば、接続され)、データ信号を送信するように構成され、第1のデータレシーバ130は、非回転体102に関連付けられ(例えば、接続され)、第1のデータトランスミッタ128からワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。示された例では、第1のデータトランスミッタ128は、平らな表面106に面する回転体104の端部に関連付けられ、第1のデータレシーバ130は、平らな表面106に接続される。第1のデータトランスミッタ128は、回転体104から第1のデータレシーバ130へデータ信号(例えば、センサデータ及び/又は他のデータ信号)を送るように構成されてもよく、第1のデータレシーバ130は、非回転体102に関連付けられる。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、単方向データ伝送を提供するように構成され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、高速ワイヤレスリンク(例えば、50キロビット毎秒(kbps)以上のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタ128と第1のデータレシーバ130との間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。例えば、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128は、光学的トランスミッタ、例えば、発光ダイオード(LED)又はレーザダイオードなどを含んでもよく、第1のデータレシーバ130は、光学的レシーバ、例えば、光検出器などを含み得る。いくつかの例では、例えば、図1Aに示されたように、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列される。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、データを送信すること及びデータを受信することの両方を行うように構成されたトランシーバであってもよく、例えば、送信モード及び受信モードの両方で動作し、それらを双方向にするように構成されたフォトダイオードを含むトランシーバなどであってもよい。いくつかの例では、光送信は、可視光及び/又は不可視光(例えば、赤外光)を含み得る。他のタイプの高速ワイヤレスリンクも企図される。
【0048】
図1A図1C及び図2A図2Cに示された例では、インターフェース120は、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134を含み、第2のデータトランスミッタ132は、非回転体102に接続され、データ信号を送信するように構成され、第2のデータレシーバ134は、回転体104に接続され、第2のデータトランスミッタ132からワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132は、電子デバイス118に供給される電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバ134に送るように構成される。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132は、回転体104の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバ134に送るように構成され、そのデータ信号は、例えば、回転体104の回転の制御に関連する制御信号など、例えば、どのくらい速く及び/又はどの方向に、回転体104が回転するべきであるかなどである。
【0049】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、双方向データ伝送を提供するように構成され得る。例えば、第2のデータトランスミッタ132は、データを受信するように構成されてもよく、第2のデータレシーバ134は、データを送信するように構成されてもよく、従って、機能を逆転させ得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134の両方が、データを送受信するように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、低速ワイヤレスリンク(例えば、20kbps未満のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、中速ワイヤレスリンク(例えば、約25kbpsから約30kbpsの範囲にあるデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク(例えば、約28kbps))を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、図1A図1Cに示されたように、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、それぞれ、誘導コイル136a及び136bをそれぞれ含み、第2のデータトランスミッタ132と第2のデータレシーバ134との間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを提供する。示された例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列される。他のタイプの低速及び中速ワイヤレスリンクも企図される。例えば、以前に述べられたものなどの、他のタイプの誘導カップリングも企図される。
【0050】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134は、高速ワイヤレスリンクを介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、図2A図2Cに示されたように、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134は、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタ128と第1のデータレシーバ130との間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供し、第2のデータトランスミッタ132と第2のデータレシーバ134との間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。例えば、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第2のデータトランスミッタ132は、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどをそれぞれ含んでもよく、第1のデータレシーバ130及び第2のデータレシーバ134は、光学的レシーバ、例えば、光検出器などをそれぞれ含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130は、単方向データ伝送を提供するように構成されてもよく、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、単方向データ伝送を提供するように構成され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134は、データを送信すること及びデータを受信することの両方を行うように構成されたトランシーバであってもよく、例えば、送信モード及び受信モードの両方で動作し、それらを双方向にするように構成されたフォトダイオードを含むトランシーバなどであってもよい。
【0051】
図2A図2Cに示された例では、第1のデータトランスミッタ128及び第2のデータトランスミッタ132は、回転体104の回転軸Xに沿って配置され、第1のデータレシーバ130及び第2のデータレシーバ134は、回転体104の回転軸Xから軸方向にオフセットされる。示されたように、第1のデータトランスミッタ128は、それが回転軸Xの上に位置付けされるように、回転体104に関連付けられ、第1のデータレシーバ130は、それが回転軸Xの上に位置付けされないように、非回転体102の平らな表面106に関連付けられる。しかし、第1のデータレシーバ130(それは静止している)は、第1のデータトランスミッタ128が回転体104とともに回転するときに、第1のデータトランスミッタ128からデータ信号(例えば、光データ信号)を受信するように配向される。第2のデータレシーバ134は、回転体104が回転するときに、回転体104の軸Xについて回転し、回転体104の軸Xから離隔され、第2のデータレシーバ134は、それが第2のデータトランスミッタ132(それは静止している)からデータ信号(例えば、光データ信号)を受信するように配向される。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134のうちの1つ又は複数は、リフレクタ及び/又はレンズが追加され、第1のデータトランスミッタ128と第1のデータレシーバ130との間の通信リンク、及び/又は、第2のデータトランスミッタ132と第2のデータレシーバ134との間の通信リンクを維持することを支援してもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130のペアと、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134のペアとの間のクロストーク又は干渉が、例えば、タイムシェアリング技法を介して、及び/又は、バンドパスフィルタリングの使用、及び、ペアの通信信号の差(例えば、ペア間の信号の異なる周波数及び/又は波長)によって、緩和又は排除され得る。他の技法も企図される。いくつかの例では、第1のデータレシーバ130及び第2のデータレシーバ134は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列され、第1のデータトランスミッタ128及び第2のデータトランスミッタ132は、回転体104の回転軸Xから軸方向にオフセットされる。
【0052】
いくつかの例では、インターフェース120は、そうでなければ電力伝送及び/又はデータ伝送を変更、破損、又は遮断することがある電力伝送及び/又はデータ伝送との干渉に対して抵抗力があってもよい。これは、電力伝送及び/又はデータ伝送の中断がとりわけ望ましくないことがあるデバイス又は機械と関連付けられて、インターフェース120が使用されるときに、有益であり得る。例えば、人間の制御がほとんどない状態で又はまったくない状態で動作する機械において、機械の一部への電力及び/又はデータの伝送の中断は、事故の発生に寄与することがある。例えば、人間の制御をほとんど有しないか又はまったく有しない自律車両に関して、センサは、ガイダンス及び/又はオブジェクト回避を支援するために使用され得る。例えば、センサを動作させるために使用される電力の喪失を介して、及び/又は、センサによって発生され、車両制御ストラテジの一部として車両によって使用される、データ信号の破損又は中断を介して、それらのセンサからのデータ信号が中断される場合には、そのような発生は、事故の可能性を増加させることがある。従って、そのような使用において、インターフェースが電力伝送及び/又はデータ伝送との干渉に対して抵抗力があることが有益であることもあり、それは、そうでなければ、そのような干渉が偶発的であるか又は意図的であるかにかかわらず、電力伝送及び/又はデータ伝送を変更、破損、又は遮断することがある。
【0053】
図1A図2Cに示された例示的なアセンブリ100は、センサアセンブリに組み込まれ得る。例えば、図3図7は、例示的なセンサアセンブリ300を概略的に示し、例示的なセンサアセンブリ300は、データ信号の形態のセンサデータを生成するように構成され、また、データ信号の使用のために、センサアセンブリ300から1つ又は複数のプロセッサへデータ信号を送信するように構成される。
【0054】
図3図7に示された例示的なセンサアセンブリ300は、光検出及び測距(LIDAR)センサを含み、LIDARセンサは、センサアセンブリ300を取り囲む環境中のオブジェクトをセンシングするように構成される。いくつかの例では、LIDARセンサは、レーザ光のパルスを放出し、反射された戻り光信号がセンサに到達する時間に基づいて、センサとセンサを取り囲む環境中のオブジェクトとの間の距離を推定する。図3図7に示された例示的なセンサアセンブリ300は、異なる又は追加的なタイプのセンサを含み得る。いくつかの例では、レーザ光は、可視光及び/又は不可視光(例えば、赤外光)を含み得る。いくつかの例では、光送信及びレーザ光は、異なる周波数又は波長にあり、例えば、センシングとデータ送信との間の干渉を回避し得る。
【0055】
図3図7に示されたように、例示的なセンサアセンブリ300は、スパイン302を含み、スパイン302は、センサアセンブリ300をプラットフォームに接続するように構成され、プラットフォームは、例えば、センサ信号が使用され得る車両などである。
【0056】
いくつかの例では、図3を参照すると、センサアセンブリ300は、環境エレメントからセンサアセンブリ300を保護するように、及び/又は、特定の設計外観を提供するように構成されたハウジングを提供する保護ケーシング304を含んでもよい。いくつかの例では、保護ケーシング304は、実質的に円筒形状であってもよい。図3に示されたように、例示的な保護ケーシング304は、サポート108及び/又はスパイン302に接続された第1のシェル部分306を含む(図4を参照)。例示的な第1のシェル部分306は、センサアセンブリ300の回転体104の上側端部(即ち、示された配向において)を覆うように構成されたハット形状の部分308と、スパイン302へ延在するように構成された延長部310とを含む。また、例示的な保護ケーシング304は、第3のサポート700(図7を参照)及び/又はスパイン302に接続された第2のシェル部分312を含む。例示的な第2のシェル部分312は、センサアセンブリ300の回転体104の周りにフィットするように構成された、閉鎖端部316及び開放側部318を有する中空の円筒形状の部分314を含む。また、例示的な保護ケーシング304は、スパイン302並びに第1及び第2のシェル部分306及び312に接続されたレンズ320を含む。例示的なレンズ320は、リング形状であり、センサアセンブリ300の回転体104が保護ケーシング304の中で回転するときに、センサアセンブリ300への及びセンサアセンブリ300からの光の通過を容易にする。1つ又は複数のOリング(図示せず)が、第1のシェル部分306とレンズ320との間、及び/又は、レンズ320と第2のシェル部分312との間に設けられてもよく、汚れ及び湿分が保護ケーシング304に進入することを防止するために、第1のシェル部分306、レンズ320、及び第2のシェル部分312が互いに合わされる。汚れ及び湿分が保護ケーシング304に進入することを防止するために、ガスケット及び/又はシーラントが、第1のシェル部分306、レンズ320、及び第2のシェル部分312のうちの1つ又は複数とスパイン302との間に設けられてもよい。
【0057】
図4に示されたように、センサアセンブリは、また、サポート108を含み、サポート108は、例えば、片持ち梁の構成で、スパイン302に接続される。いくつかの例では、サポート108及びスパイン302は、例えば、単一片の材料を介して、一体的に形成されてもよく、それによって、サポート108及びスパイン302を互いに接続している。いくつかの例では、スパイン302は、スロット400を含んでもよく、サポート108の端部が、スロット400で受けられる。締結具、溶接、及び/又は接着剤が、スロット400にサポート108を固定するために使用され得る。また、例示的なセンサアセンブリ300は、モータ116を含み、モータ116は、例えば、1つ又は複数の締結具402を介して、サポート108に接続される。そして、モータ116は、接続器404及び1つ又は複数の締結具406を介して、センサアセンブリ300の回転体104に接続される。接続器404は、回転体104がその回転軸Xについて回転するように、モータ116から回転体104へトルクを伝送するように構成される。
【0058】
示された例示的なセンサアセンブリ300において、回転体104は、LIDARセンサのコンポーネントを含む電子デバイスを担持するための実質的に中空のハウジングとしての役割を果たしている。例えば、回転体104は、レーザ光を放出するように構成されたレーザボード500(図5を参照)、センサアセンブリ300を取り囲む環境中のオブジェクトから反射された戻りレーザ信号を検出するための検出器ボード(図示せず)、並びに、放出されたレーザ光及び/又は戻り信号を偏向させるように構成された1つ又は複数のリフレクタ(図示せず)、並びに、センサアセンブリ300の動作のための電力及び制御を提供するための電子回路(図示せず)のうちの1つ又は複数を担持してもよい。それに加えて、例示的なセンサアセンブリ300は、また、2つのレンズ410及び412を回転体104に接続するように構成されたレンズハウジング408を含む。レンズ410及び412は、センサアセンブリ300を取り囲む環境中のオブジェクトを検出するために、放出されたレーザ光及び戻り信号に焦点を合わせるように構成される。
【0059】
図5に示されたように、例示的なセンサアセンブリ300は、また、第2のサポート502を含み、第2のサポート502は、例えば、片持ち梁式で、スパイン302に接続される。いくつかの例では、第2のサポート502及びスパイン302は、例えば、単一片の材料を介して、一体的に形成されてもよく、それによって、第2のサポート502及びスパイン302を互いに接続している。いくつかの例では、スパイン302は、第2のスロット504を含んでもよく、第2のサポート502が、第2のスロット504で受けられる。締結具、溶接、及び/又は接着剤が、第2のスロット504に第2のサポート502を固定するために使用され得る。例示的な第2のサポート502は、軸受508を受けるボア506を含んでもよく、回転体104は、スタブ510及び回転体104が軸受508によって回転するように、軸受508に接続されたスタブ510を含んでもよい。示された例では、サポート108、軸受110、モータ116、第2のサポート502、及び軸受508は、回転軸Xについて回転体104の回転を容易にする。この例示的な構成の結果として、センサアセンブリ300から放出されるレーザ光は、取り囲む環境中のオブジェクトの検出のために(スパイン302によって遮断される360度の一部分を含まない)、取り囲む環境の360度のスイープを通じて方向付けられ得る。
【0060】
図6及び図7に示されたように、例示的なセンサアセンブリ300は、非回転体102と回転体104との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェース120を含む。例えば、図7に示されたように、例示的なセンサアセンブリ300は、第3のサポート700の形態の非回転体102を含み、第3のサポート700は、例えば、片持ち梁式でスパイン302に接続される。例えば、スパイン302は、第3のスロット600(図6を参照)を含み、第3のサポート700は、第3のスロット600で受けられる。締結具、溶接、及び/又は接着剤が、第3のスロット600に第3のサポート700を固定するために使用され得る。スパイン302は、例えば、車両を取り囲むオブジェクトを検出するためにセンサアセンブリ300を使用する車両に接続され得る。例えば、スパイン302及び/又は第3のサポート700は、第3のサポート700と車両の制御及び/又は電力システムとの間に、光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルをルーティングするための導管を提供してもよい。いくつかの例では、車両の電力システムは、スパイン302及び/又は第3のサポート700によって受けられるワイヤ及び/又はケーブルに電力を供給してもよい。いくつかの例では、車両の制御システムは、スパイン302及び/又は第3のサポート700によって受けられる光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルに制御信号を提供してもよい。いくつかの例では、第3のサポート700の光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルによって回転体104から受信されるデータ信号は、光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルによって、車両の制御システムに供給され得る。この例示的な様式では、電力は、第3のサポート700の光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルを介して供給されてもよく、データ信号は、車両から第3のサポート700へ供給されてもよく、及び/又は、センサアセンブリ300の回転体104からのデータ信号は、第3のサポート700を介して車両の制御システムへ供給され得る。
【0061】
図6及び図7に示されたように、例示的なインターフェース120は、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124(図6及び図7を参照)を含み、電力伝送デバイス122は、第3のサポート700に接続され(図7を参照)、電力を伝送するように構成され、電力レシーバ124は、回転体104に接続され、電力伝送デバイス122からワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成される。また、例示的なインターフェース120は、第1のデータトランスミッタ128(図6)及び第1のデータレシーバ130(図7を参照)を含み、第1のデータトランスミッタ128は、センサアセンブリ300の回転体104に接続され、データ信号を送信するように構成され、第1のデータレシーバ130は、第3のサポート700に接続され、第1のデータトランスミッタ128からワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。
【0062】
図6及び図7に示された例では、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、誘導コイル602をそれぞれ含み、電力伝送デバイス122と電力レシーバ124との間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを提供する。いくつかの例では、電力レシーバ124は、例えば、図6及び図7に示されたように、カップリングプレート604によって、センサアセンブリ300の回転体104に接続される。例示的なカップリングプレート604は、第2のサポート502に関連付けられた軸受508に接続されてもよく、例えば、それによって、カップリングプレート604が、センサアセンブリ300の回転体104の反対側の第2のサポート502の側になり、電力レシーバ124が、例えば、図6に示されたように、第2のサポート502の反対側のカップリングプレート604の側になる。
【0063】
示された例では、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列され、従って、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124のそれぞれの誘導コイル602は、互いに軸方向に整列される。例示的な電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、また、例えば、プログラマブル回路基板の形態の電子回路を含み、電子回路は、誘導コイル602の動作を制御するように構成される。この例示的な構成では、電力は、車両に関連付けられた電力供給源から回転体102によって担持された電動デバイスへ誘導を介してワイヤレスに送信され得る。いくつかの例では、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、ニアフィールド伝送デバイスであってもよい。いくつかの例では、電力伝送デバイス122及び電力レシーバ124は、約15ワットから約60ワット、又は、約20ワットから約50ワット、又は、約30ワットから約40ワットの範囲にある電力を伝送するように構成され得る。
【0064】
図6に示された例示的な第1のデータトランスミッタ128は、センサデータに関連するデータ信号を、センサアセンブリ300の回転体104から、第1のデータレシーバ130へ送るように構成された(図7を参照)。例えば、LIDARセンサからのデータ信号の形態のセンサ信号は、第1のデータトランスミッタ128によって第1のデータレシーバ130へワイヤレスに送信されてもよく、これによって、データ信号が、センサアセンブリ300から車両の1つ又は複数のコントローラへ送信され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、高速ワイヤレスリンク(例えば、50kbps以上のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、単方向データ伝送を提供するように構成され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタ128と第1のデータレシーバ130との間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。例えば、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128は、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどを含んでもよく、第1のデータレシーバ130は、光学的レシーバ、例えば、光検出器などを含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列される。この例示的な構成では、データ信号は、センサアセンブリ300の回転体104によって担持されたLIDARセンサ及び電子機器から、車両に関連付けられた1つ又は複数のコントローラへ、ワイヤレスに送信され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130は、データを送信すること及びデータを受信することの両方を行うように構成されたトランシーバであってもよく、例えば、送信モード及び受信モードの両方で動作し、それらを双方向にするように構成されたフォトダイオードを含むトランシーバなどであってもよい。いくつかの例では、光送信は、可視光及び/又は不可視光(例えば、赤外光)を含み得る。他のタイプの高速ワイヤレスリンクも企図される。
【0065】
また、例示的なインターフェース120は、第2のデータトランスミッタ132(図6及び図7には示されていない;例えば、図1A図1C及び図2A図2Cを参照)及び第2のデータレシーバ134を含み、第2のデータトランスミッタ132は、第3のサポート700に接続され、データ信号を送信するように構成され、第2のデータレシーバ134は、センサアセンブリ300の回転体104に接続され、第2のデータトランスミッタ132からワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132は、回転体104によって担持されたLIDARセンサのコンポーネントを含む電子デバイス118に供給される電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバ134に送るように構成される。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132は、センサアセンブリ300の回転体104の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバ134に送るように構成され、そのデータ信号は、例えば、モータ116の制御を介してセンサアセンブリ300の回転体104の回転を制御することに関連する制御信号などである。
【0066】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、双方向データ伝送を提供するように構成され得る。例えば、第2のデータトランスミッタ132は、データを受信するように構成されてもよく、第2のデータレシーバ134は、データを送信するように構成されてもよく、従って、機能を逆転させ得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134の両方が、データを送受信するように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、低速ワイヤレスリンク(例えば、20kbps未満のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、中速ワイヤレスリンク(例えば、約25kbpsから約30kbpsの範囲にあるデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク(例えば、約28kbps))を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。いくつかの例では、例えば、図7に示されたように、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、それぞれ、誘導コイル(例えば、図1A図1Cに示された誘導コイル136a及び136b)をそれぞれ含み、第2のデータトランスミッタ132と第2のデータレシーバ134との間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを提供する。示された例では、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、回転体104の回転軸Xと軸方向に整列される。他のタイプの低速ワイヤレスリンクも企図される。
【0067】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134は、高速ワイヤレスリンクを介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、図2A図2Cに概略的に示されたように、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134は、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタ128と第1のデータレシーバ130との間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供し、第2のデータトランスミッタ132と第2のデータレシーバ134との間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。いくつかの例では、光学的カップリングは、自由空間光学的カップリングであってもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第2のデータトランスミッタ132は、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどをそれぞれ含んでもよく、第1のデータレシーバ130及び第2のデータレシーバ134は、光学的レシーバ、例えば、光検出器などをそれぞれ含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130は、単方向データ伝送を提供するように構成されてもよく、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134は、単方向データ伝送を提供するように構成され得る。
【0068】
センサアセンブリ300のいくつかの例では、センサアセンブリ300の第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134のそれぞれの誘導コイル136a及び136bは、例えば、図2A図2Cに示されたように、それぞれの光通信デバイスによって交換され得る。そのような例では、第1のデータトランスミッタ128及び第2のデータトランスミッタ132は、センサアセンブリ300の回転体104の回転軸Xと軸方向に整列され、第1のデータレシーバ130及び第2のデータレシーバ134は、回転体104の回転軸Xから軸方向にオフセットされる。例えば、図2A図2Cに示されたように、第1のデータトランスミッタ128は、それが回転軸Xの上に位置付けされるように、回転体104に関連付けられ、第1のデータレシーバ130は、それが回転軸Xの上に配置されないように、第3のサポート700に関連付けられる。しかし、第1のデータレシーバ130(それは静止している)は、第1のデータトランスミッタ128がセンサアセンブリ300の回転体104とともに回転するときに、第1のデータトランスミッタ128からデータ信号(例えば、光データ信号)を受信するように配向される。第2のデータレシーバ134は、回転体104が回転するときに、回転体104の軸Xについて回転し、回転体104の軸Xから離隔され、第2のデータレシーバ134は、それが第2のデータトランスミッタ132(それは静止している)からデータ信号(例えば、光データ信号)を受信するように配向される。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128、第1のデータレシーバ130、第2のデータトランスミッタ132、及び第2のデータレシーバ134のうちの1つ又は複数は、リフレクタ及び/又はレンズが追加され、第1のデータトランスミッタ128と第1のデータレシーバ130との間の通信リンク、及び/又は、第2のデータトランスミッタ132と第2のデータレシーバ134との間の通信リンクを維持することを支援してもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ128及び第1のデータレシーバ130のペアと、第2のデータトランスミッタ132及び第2のデータレシーバ134のペアとの間のクロストーク又は干渉が、例えば、タイムシェアリング技法を介して、及び/又は、バンドパスフィルタリングの使用、及び、ペアの通信信号の差(例えば、ペア間の信号の異なる周波数及び/又は波長)によって、緩和又は排除され得る。他の技法も企図される。いくつかの例では、第1のデータレシーバ130及び第2のデータレシーバ134は、センサアセンブリ300の回転体104の回転軸Xと軸方向に整列され、第1のデータトランスミッタ128及び第2のデータトランスミッタ132は、回転体104の回転軸Xから軸方向にオフセットされる。
【0069】
図8は、例示的な回転体802と、回転体802を支持するための例示的なサポートアセンブリ804とを含む、例示的なシステム800の部分的な概略側断面図である。示された例では、回転体802は、回転軸Xを画定している。いくつかの例では、回転体802は、データ信号の形態のセンサ信号を生成するように構成された少なくとも1つのセンサを支持するように構成され得る。示された例示的なシステム800では、サポートアセンブリ804は、回転体802に接続され、回転体802が回転軸Xについて回転するように、回転体802を支持する。いくつかの例では、回転体802は、その回転軸Xについてのいずれかの方向に、360度以上の角度を回転するように構成されてもよく、いくつかの例では、回転体802は、360度未満の角度を回転し、その回転軸Xについてその回転方向を逆転させるように構成され得る。例えば、回転体802は、360度の回転を完了することなく、その軸Xについて振るように構成され得る。
【0070】
図8に示された例示的なサポートアセンブリ804は、第1のサポート806を含み、第1のサポート806は、第1の縦サポート軸Fを画定し、回転体802が第1のサポート806に対して回転可能であり、回転軸Xが、第1の縦サポート軸Fを横断するように回転体802を支持する。また、例示的なサポートアセンブリ804は、第2のサポート808を含み、第2のサポート808は、第2の縦サポート軸Sを画定し、回転体802が第2のサポート808に対して回転可能であり、回転軸Xが、第2の縦サポート軸Sを横断するように、回転体802を支持する。また、例示的なサポートアセンブリ804は、スパイン810を含み、スパイン810は、縦スパイン軸SPを画定し、スパイン810が、第1のサポート806及び第2のサポート808に接続され、第1のサポート806と第2のサポート808との間に延在している。いくつかの例では、第1のサポート806及び/又は第2のサポート808は、スパイン810と一体的に形成されてもよく、それによって、第1のサポート806、第2のサポート808、及びスパイン810を互いに接続している。示された例では、縦スパイン軸SPは、第1の縦サポート軸F及び第2の縦サポート軸Sを横断する。
【0071】
図8に示された例では、第1のサポート806の第1の縦サポート軸F、及び、第2のサポート808の第2の縦サポート軸Sは、互いに平行になる。他の相対的な配向も企図される。いくつかの例では、第1の縦サポート軸F及び第2の縦サポート軸Sは、共通の平面にある。いくつかの例では、第1の縦サポート軸F及び第2の縦サポート軸Sは、互いからオフセットされた平面にある。いくつかの例では、第1の縦サポート軸F及び第2の縦サポート軸Sは、例えば、図8に示されたように、縦スパイン軸SPに対して垂直であってもよい。いくつかの例では、第1の縦サポート軸F及び第2の縦サポート軸Sのうちの1つ又は複数は、スパイン810の縦スパイン軸SPに対して垂直になっていなくてもよい。
【0072】
図8に示された例では、スパイン810、第1のサポート806、及び第2のサポート808は、、スパイン軸SPが、回転体802の回転軸Xから離隔され、回転体802の回転軸Xに対して平行になるように構成されるよう、互いに接続される(例えば、互いに直接的に接続される)。例えば、第1のサポート806及び第2のサポート808のうちの1つ又は複数は、ナット、ボルト、及び/又はねじなど締結具、溶接、及び/又は接着剤を介して、スパイン810に接続され得る。例えば、第1のサポート806及び第2のサポート808は、スパイン810に隣接するそれぞれの端部から延在しているネジ山付きのスタッドをそれぞれ含んでもよく、それによって、スタッドが、スパイン810におけるレシーバ孔部で受けられ得る。ナットは、レシーバ孔部におけるスタッドの遠隔端部を固定するために使用されてもよく、それによって、第1及び第2のサポート806及び808をスパイン810に固定する。いくつかの例では、第1のサポート806及び/又は第2のサポート808は、スパイン810と一体的に形成されてもよく、それによって、第1のサポート806、第2のサポート808、及びスパイン810を互いに接続している。
【0073】
また、図8に示された例示的なシステム800は、モータ812を含み、モータ812は、第1のサポート806に関連付けられ、回転体802を回転させるためのトルクを供給するために、回転体802に接続される。いくつかの例では、モータ812は、第2のサポート808に関連付けられ得る。いくつかの例では、モータ812は、電気モータであってもよい。他のタイプのモータも企図される。いくつかの例では、モータ812又は第1のサポート806のうちの少なくとも1つは、回転体802の回転を容易にするように構成された軸受814を含んでもよい。例えば、第1のサポート806は、サポートを通るボアを含んでもよく、ボアは、軸受を受けている。いくつかの例では、軸受は、モータ812に組み込まれ得る。図8に示された例では、第1のサポートは、第1のサポート806を通るボア819を含み、モータ812は、回転体802に隣接する第1のサポート806の側に接続される。モータ812は、ナット、ボルト、及び/又はねじなど締結具、溶接、及び/又は接着剤を介して、第1のサポート806に接続され得る。
【0074】
図8に示された例では、モータ812は、モータ812によって供給されるトルクを回転体802に伝送するように構成された伝送プレート817に接続されるドライブシャフト816を含む。伝送プレート817は、回転体802の一体部分であってもよく、又は、それは、回転体802に接続された別個のパーツであってもよい。
【0075】
いくつかの例では、モータ812は、ドライブシャフト816から遠隔に位置付けされてもよく、モータ812からのトルクは、モータ812からドライブシャフト816へトルクを伝達するためのデバイス、例えば、1つ又は複数のギヤ、1つ又は複数のシャフト、1つ又は複数のベルト、及び/又は1つ又は複数のチェーンドライブによって、提供され得る。いくつかの例では、例えば、図8に示されたように、モータ812は、第1のサポート806と回転体802との間に位置付けされ得る。いくつかの例では、モータ812は、回転体802の他方の端部に位置付けされ得る。
【0076】
いくつかの例では、回転体802は、1つ又は複数の電子デバイス818に関連付けられ得る。例えば、電子デバイス818は、回転体802によって、又は、回転体802の中に担持され得る。電子デバイス818は、例えば、データ信号の形態のセンサ信号を生成するように構成されたセンサ、データ信号を操作するように構成されたプロセッサ(例えば、データ信号をフィルタリングし、圧縮し、フューズし、及び/又は変換するプロセッサ)、及び/又は、センサ及び/又は回転体802の動作を制御するためのコントローラなどの、機能を果たすために電力を使用する任意のデバイスを含み得る。電子デバイス818の他のタイプ及び機能も企図される。
【0077】
図8に示された例では、第2のサポート808は、第2のサポート808を通るボア819を含み、軸受820が、ボア819で受けられ、回転体802の回転を容易にするように構成される。例示的な回転体802は、軸受820及びスタブ822が、回転体802の回転を容易にするように、軸受820によって受けられるスタブ822を含む。いくつかの例では、モータ812は、第1のサポート806の代わりに第2のサポート808に関連付けられてもよく、ボア819、軸受820、及びスタブ822は、第2のサポート808の代わりに第1のサポート806に関連付けられ得る。
【0078】
また、図8に示された例示的なシステム800は、第1のインターフェース部分826と第2のインターフェース部分828とを含むインターフェース824を含み、第1のインターフェース部分826は、回転体802と第2のインターフェース部分828との間で、電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成される。例えば、示されたように、第1のインターフェース部分826は、アダプタ830に接続される。例えば、スタブ822は、軸受820及び第2のサポート808を通って延在し、アダプタ830は、アダプタ830が回転体802とともに回転するように、回転体802の反対側の第2のサポート808の側において、スタブ822に接続される。第1のインターフェース部分826は、アダプタ830に接続され、回転体802と第2のインターフェース部分828との間で、電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成される。
【0079】
また、図8に示された例示的なシステム800は、第3のサポート832が、第2のサポート808から離隔され、第2のサポート808の反対側のアダプタ830の側に配置されるように、スパイン810に関連付けられた第3のサポート832を含む。いくつかの例では、第2のインターフェース部分828は、第3のサポート832に接続され、第3のサポート832と第1のインターフェース部分826との間で、電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成される。示された例では、第2のインターフェース部分828は、第1のインターフェース部分826と第2のインターフェース部分828との間にスペースを伴って、第1のインターフェース部分826に隣接する第3のサポート832の側において、第3のサポート832に接続され、それによって、第1のインターフェース部分826が、回転体802とともに回転することができ、第2のインターフェース部分828が、回転体802とともに回転しない。例示的な第3のサポート832は、スパイン810に接続され、縦スパイン軸SPを横断する第3の縦サポート軸Tを画定している。いくつかの例では、第2の縦サポート軸S及び第3の縦サポート軸Tは、例えば、示されたように、互いに平行になる。
【0080】
いくつかの例では、第3のサポート832は、ナット、ボルト、及び/又はねじなど締結具、溶接、及び/又は接着剤を介して、スパイン810に接続され得る。例えば、第3のサポート832は、スパイン810に隣接するその端部から延在しているネジ山付きのスタッドを含んでもよく、それによって、スタッドが、スパイン810のレシーバ孔部で受けられ得る。ナットは、レシーバ孔部にスタッドの遠隔端部を固定するために使用されてもよく、それによって、第3のサポート832をスパイン810に直接的に固定する。いくつかの例では、第3のサポート832は、スパイン810と一体的に形成されてもよく、それによって、第3のサポート832及びスパイン810を互いに接続している。
【0081】
いくつかの例では、スパイン810、第1のサポート806、第2のサポート808、又は第3のサポート832のうちの少なくとも1つは、回転体802の動作に関連付けられる導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する。示された例では、スパイン810、第1のサポート806、及び第3のサポート832のそれぞれが、凹部を画定している。例えば、スパイン810は、スパイン凹部834を画定し、スパイン凹部834は、回転体802の動作に関連付けられる導電体、データ信号リンク、又は電子回路のうちの少なくとも1つを受けるように構成される。示された例では、電子回路836は、スパイン凹部834で受けられる。電子回路836は、プリント回路基板、コンピュータモジュール、電力モジュール、プログラマブルコントローラ、及び/又は、任意の他の公知の電子関連のコンポーネントのうちの1つ又は複数を含み得る。
【0082】
図8に示された例示的な第1のサポート806は、スパイン810からモータ812へ電力を伝送するように構成された導電体840を受けるように構成された第1のサポート凹部838を画定する。示された例では、導電体840は、スパイン凹部834の中の電子回路836から、スパイン凹部834の中の開口842を通って、第1のサポート凹部838の中へ、モータ812へ延在している。この例示的な構成では、モータ812の動作は、電子回路836を介して電力を与えられ、及び/又は、少なくとも部分的に制御され得る。
【0083】
例示的な第3のサポート832は、スパイン810と、第3のサポート832に接続され得る第2のインターフェース部分828との間で、電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成される導電体又はデータ信号リンク846のうちの少なくとも1つを受けるように構成された第3のサポート凹部844を画定する。示された例では、導電体又はデータ信号リンク846は、スパイン凹部834の中の電子回路836から、スパイン凹部834の中の開口848を通って、第3のサポート凹部844の中へ、第2のインターフェース部分828へ延在している。この例示的な構成では、電力及び/又はデータ信号は、電子回路836と第2のインターフェース部分828との間で伝送され得る。
【0084】
図8の例では、スタブ822は、回転体802によって担持された電子デバイス818と第1のインターフェース826との間の導管を提供するスタブ凹部850を画定する。第1のインターフェース部分826と回転体802との間で電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成された、導電体又はデータ信号リンク852のうちの少なくとも1つは、回転体802によって担持された電子デバイス818から第1のインターフェース826へ、スタブ凹部850及び軸受820を通ってもよい。この例示的な構成では、電力及び/又はデータ信号は、電子デバイス818と第1のインターフェース部分826との間で伝送され得る。
【0085】
いくつかの例では、第2のインターフェース部分828は、電力伝送デバイスを含んでもよく、電力伝送デバイスは、第3のサポート832に接続され、電力を伝送するように構成され、第1のインターフェース部分826は、電力レシーバを含んでもよく、電力レシーバは、スタブ822及びアダプタ830を介して回転体802に接続され、例えば、本明細書で議論されたように、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成される。また、第1のインターフェース部分826は、第1のデータトランスミッタを含んでもよく、第1のデータトランスミッタは、スタブ822及び/又はアダプタ830を介して回転体802に接続され、データ信号を送信するように構成される。第2のインターフェース部分828は、第1のデータレシーバを含んでもよく、第1のデータレシーバは、第3のサポート832に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。また、第2のインターフェース部分828は、第2のデータトランスミッタを含んでもよく、第2のデータトランスミッタは、第3のサポート832に接続され、データ信号を送信するように構成される。第1のインターフェース部分826は、第2のデータレシーバを含んでもよく、第2のデータレシーバは、スタブ822及び/又はアダプタ830を介して回転体802に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。
【0086】
いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、例えば、本明細書で議論されたように、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み得る。第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよく、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xから軸方向にオフセットされ得る。他の例では、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよく、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体802の回転軸Xから軸方向にオフセットされ得る。
【0087】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバへ送るように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され得る。
【0088】
いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、例えば、本明細書で議論されたように、誘導カップリングを含み得る。そのような例では、電力は、第2のインターフェース部分828に関連付けられた誘導コイルから、第1のインターフェース部分826に関連付けられた誘導コイルへ、電気誘導によって伝送される。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列される。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、ニアフィールド伝送デバイスであってもよい。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、約15ワットから約60ワット、又は、約20ワットから約50ワット、又は、約30ワットから約40ワットの範囲にある電力を伝送するように構成され得る。
【0089】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、高速ワイヤレスリンク(例えば、50キロビット毎秒(kbps)以上のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、例えば、本明細書で議論されたように、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタは、光学的トランスミッタ、例えば、発光ダイオード(LED)又はレーザダイオードなどを含んでもよく、第1のデータレシーバは、光学的レシーバ、例えば、光検出器などを含み得る。いくつかの例では、例えば、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、データを送信すること及びデータを受信することの両方を行うように構成されたトランシーバであってもよく、例えば、送信モード及び受信モードの両方で動作し、それらを双方向にするように構成されたフォトダイオードを含むトランシーバなどであってもよい。他のタイプの高速ワイヤレスリンクも企図される。
【0090】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、例えば、本明細書で議論されたように、双方向データ伝送を提供するように構成され得る。例えば、第2のデータトランスミッタは、データを受信するように構成されてもよく、第2のデータレシーバは、データを送信するように構成されてもよく、従って、機能を逆転させ得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバの両方が、データを送受信するように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、低速ワイヤレスリンク(例えば、20kbps未満のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、中速ワイヤレスリンク(例えば、約25kbpsから約30kbpsの範囲にあるデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク(例えば、約28kbps))を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを提供する。第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。他のタイプの低速及び中速ワイヤレスリンクも企図される。
【0091】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、高速ワイヤレスリンク(例えば、50キロビット毎秒(kbps)以上のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどを含んでもよく、第2のデータレシーバは、光学的レシーバ、例えば、光検出器などを含み得る。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。他のタイプの高速ワイヤレスリンクも企図される。
【0092】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、例えば、本明細書で議論されたように、高速ワイヤレスリンクを介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供し、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどをそれぞれ含んでもよく、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、光学的レシーバ、例えば、光検出器などをそれぞれ含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバは、単方向データ伝送を提供するように構成されてもよく、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、単方向データ伝送を提供するように構成され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、データを送信すること及びデータを受信することの両方を行うように構成されたトランシーバであってもよく、例えば、送信モード及び受信モードの両方で動作し、それらを双方向にするように構成されたフォトダイオードを含むトランシーバなどであってもよい。
【0093】
いくつかの例では、インターフェース824は、そうでなければ電力伝送及び/又はデータ伝送を変更、破損、又は遮断することがある電力伝送及び/又はデータ伝送との干渉に対して抵抗力があってもよい。これは、電力伝送及び/又はデータ伝送の中断がとりわけ望ましくないことがあるデバイス又は機械と関連付けられて、インターフェース824が使用されるときに、有益であり得る。例えば、人間の制御がほとんどない状態で又はまったくない状態で動作する機械において、機械の一部への電力及び/又はデータの伝送の中断は、事故の発生に寄与することがある。例えば、人間の制御をほとんど有しないか又はまったく有しない自律車両に関して、センサは、ガイダンス及び/又はオブジェクト回避を支援するために使用され得る。例えば、センサを動作させるために使用される電力の喪失を介して、及び/又は、センサによって発生され、車両制御ストラテジの一部として車両によって使用される、データ信号の破損又は中断を介して、それらのセンサからのデータ信号が中断される場合には、そのような発生は、事故の可能性を増加させることがある。従って、そのような使用において、インターフェース824が電力伝送及び/又はデータ伝送との干渉に対して抵抗力があることが有益であることもあり、それは、そうでなければ、そのような干渉が偶発的であるか又は意図的であるかにかかわらず、電力伝送及び/又はデータ伝送を変更、破損、又は遮断することがある。
【0094】
図8に示されたように、いくつかの例は、スパイン凹部834を覆うように構成されたカバー854を含み得る。いくつかの例では、カバー854は、1つ又は複数のカバー導管856を含んでもよく、1つ又は複数のカバー導管856は、スパイン凹部834からカバー854の外部へ導管を提供するように構成される。いくつかの例では、これらの導管は、サポートアセンブリ804と、例えば、車両などの機械の他の部分との間で、電力及び/又はデータ信号を伝送することを容易にし得る。
【0095】
図8に示された例示的なシステム800及びサポートアセンブリ804は、センサアセンブリに組み込まれ得る。例えば、図9図15は、例示的なセンサアセンブリ900を概略的に示し、例示的なセンサアセンブリ900は、データ信号の形態のセンサデータを生成するように構成され、また、データ信号の使用のために、センサアセンブリ900から1つ又は複数のプロセッサへデータ信号を送信するように構成される。
【0096】
図9図15に示された例示的なセンサアセンブリ900は、光検出及び測距(LIDAR)センサを含み、LIDARセンサは、センサアセンブリ900を取り囲む環境中のオブジェクトをセンシングするように構成される。いくつかの例では、LIDARセンサは、レーザ光のパルスを放出し、反射された戻り光信号がセンサに到達する時間に基づいて、センサとセンサを取り囲む環境中のオブジェクトとの間の距離を推定する。図9図15に示された例示的なセンサアセンブリ900は、異なる又は追加的なタイプのセンサを含み得る。
【0097】
図9図15に示されたように、例示的なセンサアセンブリ900は、スパイン810を含み、スパイン810は、センサアセンブリ900をプラットフォームに接続するように構成され、プラットフォームは、例えば、センサ信号が使用され得る車両などである。いくつかの例では、図9を参照すると、センサアセンブリ900は、保護ケーシング902を含んでもよく、保護ケーシング902は、環境エレメントからセンサアセンブリ900を保護するように、及び/又は、特定の設計外観を提供するように構成される。例えば、図9に示されたように、例示的な保護ケーシング902は、スパイン810に接続された第1のシェル部分904を含む。例示的な第1のシェル部分904は、ハット形状の部分906及び延長部908を含み、ハット形状の部分906は、センサアセンブリ900の回転体802の上側端部(即ち、示された配向において)を覆うように構成され、延長部908は、スパイン810へ延在するように構成される。また、例示的な保護ケーシング902は、第2のシェル部分910を含み、第2のシェル部分910は、第3のサポート832(図13を参照)及び/又はスパイン810に接続される。例示的な第2のシェル部分910は、センサアセンブリ900の回転体802の周りにフィットするように構成された、閉鎖端部914及び開放側部916を有する中空の円筒形状の部分912を含む。また、例示的な保護ケーシング902は、スパイン810並びに第1及び第2のシェル部分904及び910に接続されたレンズ918を含む。例えば、レンズ918は、保護ケーシング902に接続されてもよく、保護ケーシング902は、スパイン810に接続され得る。いくつかの例では、レンズ918は、例えば、保護ケーシング902に接続されることなく、スパイン810に直接的に接続され得る。例示的なレンズ918は、リング形状であり、センサアセンブリ900の回転体802が保護ケーシング902の中で回転するときに、センサアセンブリ900への及びセンサアセンブリ900からの光の通過を容易にする。1つ又は複数のOリング(図示せず)が、第1のシェル部分904とレンズ918との間、及び/又は、レンズ918と第2のシェル部分910との間に設けられてもよく、汚れ及び湿分が保護ケーシング902に進入することを防止するために、第1のシェル部分904、レンズ918、及び第2のシェル部分910が互いに合わされる。汚れ及び湿分が保護ケーシング902に進入することを防止するために、ガスケット及び/又はシーラントが、第1のシェル部分904、レンズ918、及び第2のシェル部分910のうちの1つ又は複数とスパイン810との間に設けられてもよい。
【0098】
図10に示されたように、例示的なセンサアセンブリ900は、また、第1のサポート806を含み、第1のサポート806は、例えば、片持ち梁の構成で、スパイン810に接続される。例えば、スパイン810は、スロット1000を含んでもよく、第1のサポート806の端部が、スロット1000で(又は、隣接して)受けられる。締結具、溶接、及び/又は接着剤が、スロット1000の中に又はスロット1000に隣接して第1のサポート806を固定するために使用され得る。また、例示的なセンサアセンブリ900は、モータ812を含み、モータ812は、例えば、1つ又は複数の締結具1002を介して、第1のサポート806に接続される。そして、モータ812は、伝送プレート817及び1つ又は複数の締結具1006を介して、センサアセンブリ900の回転体802に接続される。伝送プレート817は、回転体802がその回転軸Xについて回転するように、モータ812から回転体802へトルクを伝送するように構成される。
【0099】
示された例示的なセンサアセンブリ900において、回転体802は、LIDARセンサのコンポーネントを含む電子デバイスを担持するための実質的に中空のハウジングとしての役割を果たしている。例えば、回転体802は、レーザ光を放出するように構成されたレーザボード1100(図11を参照)、センサアセンブリ900を取り囲む環境中のオブジェクトから反射された戻りレーザ信号を検出するための検出器ボード(図示せず)、並びに、放出されたレーザ光及び/又は戻り信号を偏向させるように構成された1つ又は複数のリフレクタ(図示せず)、並びに、センサアセンブリ900の動作のための電力及び制御を提供するための電子回路(図示せず)のうちの1つ又は複数を担持してもよい。それに加えて、例示的なセンサアセンブリ900は、また、2つのレンズ1010及び1012を回転体802に接続するように構成されたレンズハウジング1008を含む。レンズ1010及び1012は、センサアセンブリ900を取り囲む環境中のオブジェクトを検出するために、放出されたレーザ光及び戻り信号に焦点を合わせるように構成される。
【0100】
図11に示されたように、例示的なセンサアセンブリ900は、また、第2のサポート808を含み、第2のサポート808は、例えば、片持ち梁式で、スパイン810に接続される。例えば、スパイン810は、第2のスロット1102を含み、第2のサポート808が、第2のスロット1102で(又は隣接して)受けられる。締結具、溶接、及び/又は接着剤が、第2のスロット1102の中に又は第2のスロット1102に隣接して第2のサポート808を固定するために使用され得る。例示的な第2のサポート808は、スタブ822及び回転体802が軸受820によって回転するように、軸受820を受けるボア819を含んでもよく、回転体802は、軸受820によって受けられるスタブ822を含んでもよい。示された例では、第2のサポート808、軸受820、モータ812、及び第2のサポート808は、回転軸Xについて回転体802の回転を容易にする。この例示的な構成の結果として、センサアセンブリ900から放出されるレーザ光は、取り囲む環境中のオブジェクトの検出のために(スパイン810によって遮断される360度の一部分を含まない)、取り囲む環境の360度のスイープを通じて方向付けられ得る。
【0101】
図12及び図13に示されたように、例示的なセンサアセンブリ900は、第3のサポート832(図13を参照)の形態の非回転体と回転体802との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェース824を含む。例えば、図13に示されたように、例示的なセンサアセンブリ900は、第3のサポート832を含み、第3のサポート832は、例えば、片持ち梁式でスパイン810に接続される。例えば、スパイン810は、第3のスロット1200(図12を参照)を含み、第3のサポート832は、第3のスロット1200で又は第3のスロット1200に隣接して受けられる。第3のスロット1200は、開口848を提供してもよく、開口848は、第3のサポート832における凹部844とスパイン凹部834(図8を参照)との間の導管を提供している。締結具、溶接、及び/又は接着剤が、第3のスロット1200の中に又は第3のスロット1200に隣接して第3のサポート832を固定するために使用され得る。スパイン810は、例えば、車両を取り囲むオブジェクトを検出するためにセンサアセンブリ900を使用する車両に接続され得る。いくつかの例では、第3のサポート凹部844は、第3のサポート832と車両の制御及び/又は電力システムとの間に、例えば、光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルの形態の導電体及び/又はデータ信号リンク846をルーティングするための導管を提供してもよい。いくつかの例では、車両の電力システムは、スパイン810及び/又は第3のサポート832によって受けられるワイヤ及び/又はケーブルに電力を供給してもよい。いくつかの例では、車両の制御システムは、スパイン810及び/又は第3のサポート832によって受けられる光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルに制御信号を提供してもよい。いくつかの例では、第3のサポート832によって回転体802から受信されるデータ信号は、光ファイバ、ワイヤ、及び/又はケーブルによって、車両の制御システムに供給され得る。この例示的な様式では、電力は、第3のサポート832へ供給されてもよく、データ信号は、車両から第3のサポート832へ供給されてもよく、及び/又は、センサアセンブリ900の回転体802からのデータ信号は、第3のサポート832を介して車両の制御システムへ供給され得る。
【0102】
図12及び図13に示されたように、例示的なインターフェース824は、第1のインターフェース部分826及び第2のインターフェース部分828を含み、第1のインターフェース部分826は、アダプタ830を介して回転体802に接続され、第2のインターフェース部分828は、第3のサポート832に接続された(図13を参照)。例えば、第2のインターフェース部分828は、電力伝送デバイスを含んでもよく、電力伝送デバイスは、第3のサポート832に接続され、電力を伝送するように構成され、第1のインターフェース部分826は、電力レシーバを含んでもよく、電力レシーバは、回転体802に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成される。また、例示的な第1のインターフェース部分826は、第1のデータトランスミッタを含んでもよく、第1のデータトランスミッタは、センサアセンブリ900の回転体802に接続され、データ信号を送信するように構成され、第2のインターフェース部分828は、第1のデータレシーバを含んでもよく、第1のデータレシーバは、第3のサポート832に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。
【0103】
図12図14に示された例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを提供してもよい。いくつかの例では、電力レシーバは、例えば、図12及び図13に示されたように、アダプタ830によって、センサアセンブリ900の回転体802に接続され得る。例示的なアダプタ830は、回転体802のスタブ822に接続されてもよく、それによって、例えば、アダプタ830が、センサアセンブリ900の回転体802の反対側の第2のサポート808の側になり、電力レシーバが、第2のサポート808の反対側のアダプタ830の側になる。
【0104】
いくつかの例では、第2のインターフェース部分828の電力伝送デバイス、及び、第1のインターフェース部分826の電力レシーバは、回転体802の回転軸Xと実質的に軸方向に整列されてよく(例えば、技術的な公差内で)、従って、電力伝送デバイス及び電力レシーバのそれぞれの誘導コイルは、互いに軸方向に整列される。いくつかの例では、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、また、例えば、プログラマブル回路基板の形態の電子回路を含んでもよく、電子回路は、誘導コイルの動作を制御するように構成される。この例示的な構成では、電力は、車両に関連付けられた電力供給源から回転体802によって担持された電動デバイスへ誘導を介してワイヤレスに送信され得る。
【0105】
図12及び図13に示された第1のインターフェース部分826の例示的な第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を、センサアセンブリ900の回転体802から、第2のインターフェース部分828の第1のデータレシーバへ送るように構成される。例えば、LIDARセンサからのデータ信号の形態のセンサ信号は、第1のデータトランスミッタによって第1のデータレシーバへワイヤレスに送信されてもよく、それによって、データ信号が、センサアセンブリ900から車両の1つ又は複数のコントローラへ送信され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、高速ワイヤレスリンク(例えば、50kbps以上のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供する。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタは、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどを含んでもよく、第1のデータレシーバは、光学的レシーバ、例えば、光検出器などを含み得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよい。この例示的な構成では、データ信号は、センサアセンブリ900の回転体802によって担持されたLIDARセンサ及び電子機器から、車両に関連付けられた1つ又は複数のコントローラへ、ワイヤレスに送信され得る。他のタイプの高速ワイヤレスリンクも企図される。
【0106】
また、インターフェース824の例示的な第2のインターフェース部分828は、第2のデータトランスミッタを含んでもよく、第2のデータトランスミッタは、第3のサポート832に接続され、データ信号を送信するように構成され、例示的な第1のインターフェース部分826は、第2のデータレシーバを含んでもよく、第2のデータレシーバは、センサアセンブリ900の回転体802に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成される。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、回転体802によって担持されたLIDARセンサのコンポーネントを含む電子デバイスに供給される電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成される。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタは、センサアセンブリ900の回転体802の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成され、そのデータ信号は、例えば、モータ812の制御を介してセンサアセンブリ900の回転体802の回転を制御することに関連する制御信号などである。
【0107】
いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、低速ワイヤレスリンク(例えば、50kbps未満のデータ伝送レートを有するワイヤレスリンク)を介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含んでもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを提供してもよい。いくつかの例では、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Χと軸方向に整列されてもよい。他のタイプの低速ワイヤレスリンクも企図される。
【0108】
いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、高速ワイヤレスリンクを介してデータ信号をワイヤレスに伝送するように構成され得る。例えば、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含んでもよく、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供してもよく、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを提供してもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、光学的トランスミッタ、例えば、LED又はレーザダイオードなどをそれぞれ含んでもよく、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、光学的レシーバ、例えば、光検出器などをそれぞれ含み得る。
【0109】
センサアセンブリ900のいくつかの例では、センサアセンブリ900の第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバのそれぞれの誘導コイルは、それぞれの光通信デバイスによって交換され得る。そのような例では、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、センサアセンブリ900の回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよく、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されていなくてもよい。例えば、第1のデータトランスミッタは、それが回転軸Xの上に配置されるように、回転体802に関連付けられてもよく、第1のデータレシーバは、それが回転軸Xの上に配置されないように、第3のサポート832に関連付けられる。しかし、第1のデータレシーバ(それは静止している)は、第1のデータトランスミッタがセンサアセンブリ900の回転体802とともに回転するときに、第1のデータトランスミッタからデータ信号(例えば、光データ信号)を受信するように配向され得る。第2のデータレシーバは、回転体802が回転するときに、回転体802の軸Xについて回転してもよく、回転体802の軸Xから離隔されてもよく、第2のデータレシーバは、それが第2のデータトランスミッタ(それは静止している)からデータ信号(例えば、光データ信号)を受信するように配向され得る。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバのうちの1つ又は複数は、リフレクタ及び/又はレンズが追加され、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間の通信リンク、及び/又は、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間の通信リンクを維持することを支援してもよい。いくつかの例では、第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバのペアの間の、及び、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバのペアの間のクロストーク又は干渉が、例えば、タイムシェアリング技法を介して、及び/又は、バンドパスフィルタリングの使用、及び、ペアの通信信号の差(例えば、ペア間の信号の異なる周波数及び/又は波長)によって、緩和又は排除され得る。他の技法も企図される。いくつかの例では、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、センサアセンブリ900の回転体802の回転軸Xと軸方向に整列されてもよく、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体802の回転軸Xとは軸方向に整列されていなくてもよい。
【0110】
図14及び図15に示されたように、センサアセンブリ900の例示的なスパイン810は、回転体802の動作に関連付けられる導電体、データ信号リンク、又は電子回路のうちの少なくとも1つを受けるように構成されたスパイン凹部834を含む。例えば、図14に示されたように、スパイン凹部834は、導電体、データ信号リンク、及び/又は電子回路を受けるためのキャビティ1400を提供している。図15に示されたように、例示的なセンサアセンブリ900は、キャビティ1400で受けられる電子回路836を含む。例示的な電子回路836は、プリント回路基板、コンピュータモジュール、電力モジュール、プログラマブルコントローラ、及び/又は、任意の他の公知の電子関連のコンポーネントのうちの1つ又は複数を含み得る。例えば、電子回路836は、回転体802によって担持された電子デバイスの動作に関連付けられるプリント回路基板、コンピュータモジュール、電力モジュール、及び/又はプログラマブルコントローラを含み得る。
【0111】
上記に説明された主題は、単なる図示として提供され、限定するものとして解釈されるべきではない。そのうえ、クレームされた構成要素は、本開示のいずれかの部分に記述された任意の又は全ての欠点を解決する実装形態に限定されない。図示及び説明された例及び用途にしたがうことなく、並びに、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、さまざまな修正及び変更が、本明細書で説明された主題に対して行われ得る。
例示節
【0112】
A. 非回転体と回転軸を有する回転体との間で電力及びデータを伝送するための例示的なインターフェースであって、
非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成された電力レシーバと、
回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバと、
非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバと
を含み、
電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み、
第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含む、インターフェース。
【0113】
B. 電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例Aに記載のインターフェース。
【0114】
C. 第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例A又は例Bに記載のインターフェース。
【0115】
D. 第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含む例A~例Cのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0116】
E. 第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例A~例Dのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0117】
F. 第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含む例A~例Eのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0118】
G. 第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸と軸方向に整列され、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸から軸方向にオフセットされた例A~例Fのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0119】
H. 第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸に沿って配置され、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸から軸方向にオフセットされた例A~例Gのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0120】
I. 第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成された例A~例Hのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0121】
J. 第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成された例A~例Iのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0122】
K. 第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成された例A~例Jのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0123】
L. 回転体は、実質的に円筒形状であり、非回転体は、実質的に平らな表面を含む例A~例Kのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0124】
M. 第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、単方向データ伝送を提供するように構成され、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、双方向データ伝送を提供するように構成された例A~例Lのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0125】
N. 非回転体と回転軸を有する回転体との間で電力及びデータを伝送するための例示的なインターフェースであって、
非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成された電力レシーバと、
回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバと
を含み、
電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み、
第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成された、インターフェース。
【0126】
O. 第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含む例Nに記載のインターフェース。
【0127】
P. 電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例N又は例Oに記載のインターフェース。
【0128】
Q. 第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例N~例Pのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0129】
R. 非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバと
をさらに含む例N~例Qのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0130】
S. 第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成された例N~例Rのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0131】
T. 第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成された例N~例Sのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0132】
U. 第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含む例N~例Tのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0133】
V. 第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例N~例Uのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0134】
W. 第1のデータトランスミッタ、第1のデータレシーバ、第2のデータトランスミッタ、及び第2のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含み、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含む例N~例Vのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0135】
X. 第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸に沿って配置され、第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸から軸方向にオフセットされた例N~例Wのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0136】
Y. 第1のデータレシーバ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸に軸方向に整列され、第1のデータトランスミッタ及び第2のデータトランスミッタは、回転体の回転軸から軸方向にオフセットされた例N~例Xのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0137】
Z. 回転体は、実質的に円筒形状であり、非回転体は、実質的に平らな表面を含む例N~例Yのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0138】
AA. 非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバと
をさらに含み、
第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、単方向データ伝送を提供するように構成され、第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、双方向データ伝送を提供するように構成された例N~例Zのいずれか1つに記載のインターフェース。
【0139】
BB. 少なくとも1つのセンサを含む回転体であって、少なくとも1つのセンサは、回転体の回転の間に得られるセンサデータ信号を生成するように構成された、回転体と、
非回転体を通る回転軸について回転体が回転するように、回転体に関連付けられる非回転体と、
非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェースと
を含み、
インターフェースは、
非回転体に接続され、電力を伝送するように構成された電力伝送デバイスと、
回転体に接続され、電力伝送デバイスからワイヤレスカップリングを介して電力を受けるように構成された電力レシーバと、
回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第1のデータトランスミッタと、
非回転体に接続され、第1のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第1のデータレシーバと
を含み、
電力伝送デバイスと電力レシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含み、
第1のデータトランスミッタは、センサデータに関連するデータ信号を回転体から第1のデータレシーバへ送るように構成された、例示的なセンサアセンブリ。
【0140】
CC. 少なくとも1つのセンサは、光検出及び測距(LIDAR)センサを含む例BBに記載のセンサアセンブリ。
【0141】
DD. インターフェースは、少なくとも1つのセンサに電力を供給し、少なくとも1つのセンサの動作を少なくとも部分的に制御するように構成された例BB又は例CCに記載のセンサアセンブリ。
【0142】
EE. 回転体と関連付けられ、少なくとも1つのセンサを保護するように構成されたハウジングをさらに含む、例BB~例DDのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0143】
FF. ハウジングは、少なくとも1つのセンサから周囲へ光学的経路を提供するように構成されたレンズを含む、例BB~例EEのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0144】
GG. 非回転体は、実質的に平らな表面を画定し、回転体の回転軸は、平らな表面に対して実質的に垂直である、例BB~例FFのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0145】
HH. 非回転体及び回転体は、互いに接続された例BB~例GGのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0146】
II. 電力伝送デバイス及び電力レシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、電力伝送デバイス及び電力レシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例BB~例HHのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0147】
JJ. 第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、光通信デバイスをそれぞれ含み、第1のデータトランスミッタと第1のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、光学的カップリングを含む例BB~例IIのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0148】
KK. 第1のデータトランスミッタ及び第1のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例BB~例JJのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0149】
LL. 非回転体に接続され、データ信号を送信するように構成された第2のデータトランスミッタと、
回転体に接続され、第2のデータトランスミッタからワイヤレスカップリングを介してデータ信号を受信するように構成された第2のデータレシーバと
をさらに含む例BB~例KKのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0150】
MM. 第2のデータトランスミッタは、電力を調整するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成された例BB~例LLのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0151】
NN. 第2のデータトランスミッタは、回転体の動作を制御するためのデータ信号を第2のデータレシーバに送るように構成された例BB~例MMのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0152】
OO. 第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、誘導コイルをそれぞれ含み、第2のデータトランスミッタと第2のデータレシーバとの間のワイヤレスカップリングは、誘導カップリングを含む例BB~例NNのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0153】
PP. 第2のデータトランスミッタ及び第2のデータレシーバは、回転体の回転軸と軸方向に整列された例BB~例OOのいずれか1つに記載のセンサアセンブリ。
【0154】
QQ. 非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するための例示的な方法であって、
非回転体から回転体へ誘導カップリングを介して電力を伝送するステップと、
回転体から非回転体へワイヤレスカップリングを介してデータ信号を伝送するステップと
を含み、
データ信号は、回転体からのセンサデータに関連している、方法。
【0155】
RR. 回転軸を画定する回転体を支持するための例示的なサポートアセンブリであって、回転体は、回転軸について回転し、
第1の縦サポート軸を画定し、回転体が第1のサポートに対して回転可能であり、且つ回転軸が第1の縦サポート軸を横断するように、回転体を支持するように構成された第1のサポートと、
第2の縦サポート軸を画定し、回転体が第2のサポートに対して回転可能であり、且つ回転軸が第2の縦サポート軸を横断するように、回転体を支持するように構成された第2のサポートと、
縦スパイン軸を画定するスパインであって、スパインは、第1のサポート及び第2のサポートに接続され、第1のサポートと第2のサポートとの間に延在し、縦スパイン軸は、第1の縦サポート軸及び第2の縦サポート軸を横断するものである、スパインと、
第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つに関連付けられ、回転体を回転させるためのトルクを供給するように構成されたモータと
を含み、
スパイン、第1のサポート、又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、回転体の動作に関連付けられる導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する、サポートアセンブリ。
【0156】
SS. 第1の縦サポート軸及び第2の縦サポート軸は、互いに平行である例RRに記載のサポートアセンブリ。
【0157】
TT. 第1の縦サポート軸及び第2の縦サポート軸は、共通の平面にある例RR又は例SSに記載のサポートアセンブリ。
【0158】
UU. 第1の縦サポート軸又は第2の縦サポート軸のうちの少なくとも1つは、縦スパイン軸に対して垂直である例RR~例TTのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0159】
VV. スパイン、第1のサポート、及び第2のサポートは、スパイン軸が、回転体の回転軸から離隔され、回転体の回転軸に対して平行になるように構成されるように、互いに接続された例RR~例UUのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0160】
WW. 第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、回転体の回転を容易にするように構成された軸受を含む、例RR~例VVのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0161】
XX. スパインは、回転体の動作に関連付けられる導電体、データ信号リンク、又は電子回路のうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する、例RR~例WWのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0162】
YY. 第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する、例RR~例XXのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0163】
ZZ. 第3のサポートをさらに含み、第3のサポートは、第3のサポートが、第2のサポートから離隔され、第1のサポートの反対側の第2のサポートの側に配置されるように、スパインに関連付けられる例RR~例YYのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0164】
AAA. 第3のサポートは、スパインに接続され、縦スパイン軸を横断する第3の縦サポート軸を画定している例RR~例ZZのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0165】
BBB. 第3のサポートは、第3の縦サポート軸を画定し、第2の縦サポート軸及び第3の縦サポート軸は、互いに平行である例RR~例AAAのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0166】
CCC. 第3のサポートは、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する、例RR~例BBBのいずれか1つに記載のサポートアセンブリ。
【0167】
DDD. 回転軸を画定し、センサ信号を生成するように構成された少なくとも1つのセンサを支持するように構成された回転体と、
回転体に接続され、回転体が回転軸について回転するように回転体を支持するサポートアセンブリと
を含み、
サポートアセンブリは、
第1の縦サポート軸を画定し、回転体が第1のサポートに対して回転可能であり、且つ回転軸が第1の縦サポート軸を横断するように、回転体を支持する第1のサポートと、
第2の縦サポート軸を画定し、回転体が第2のサポートに対して回転可能であり、且つ回転軸が第2の縦サポート軸を横断するように、回転体を支持する第2のサポートと、
縦スパイン軸を画定するスパインであって、第1のサポート及び第2のサポートに接続され、第1のサポートと第2のサポートとの間に延在している、スパインと、
第1のサポート又は第2のサポートのうちの少なくとも1つに関連付けられ、回転体を回転させるためのトルクを供給するために、回転体に接続されたモータと
を含み、
縦スパイン軸は、第1の縦サポート軸及び第2の縦サポート軸を横断する、例示的なシステム。
【0168】
EEE. スパイン、第1のサポート、又は第2のサポートのうちの少なくとも1つは、回転体の動作に関連付けられる導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する、例DDDに記載のシステム。
【0169】
FFF. モータは、第1のサポートを関連付けられ、モータ又は第1のサポートのうちの少なくとも1つは、回転体の回転を容易にするように構成された第1の軸受を含む例DDD又は例EEEに記載のシステム。
【0170】
GGG. 第1のサポートは、スパインからモータへ電力を伝送するように構成された導電体を受けるように構成された凹部を画定する、例DDD~例FFFのいずれか1つに記載のシステム。
【0171】
HHH. 第2のサポートに関連付けられ、回転体の回転を容易にするように構成された第2の軸受をさらに含む、例DDD~例GGGのいずれか1つに記載のシステム。
【0172】
III. 回転体は、第2の軸受及びスタブが回転体の回転を容易にするように、第2の軸受によって受けられるスタブを含む、例DDD~例HHHのいずれか1つに記載のシステム。
【0173】
JJJ. アダプタが回転体とともに回転するように、回転体の反対側の第2のサポートの側において、スタブに接続されるアダプタをさらに含む、例DDD~例IIIのいずれか1つに記載のシステム。
【0174】
KKK. アダプタに接続され、回転体と第2のインターフェース部分との間で電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成された第1のインターフェース部分をさらに含む、例DDD~例JJJのいずれか1つに記載のシステム。
【0175】
LLL. 導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つをさらに含み、導電体又はデータ信号リンクは、第1のインターフェース部分に接続され、回転体と第1のインターフェース部分との間で第2の軸受を通り、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つは、第1のインターフェース部分と回転体との間で、電力及びデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成された例DDD~例KKKのいずれか1つに記載のシステム。
【0176】
MMM. 第3のサポートが、アダプタから離隔され、第2のサポートの反対側のアダプタの側に配置されるように、スパインに関連付けられる第3のサポートをさらに含む、例DDD~例LLLのいずれか1つに記載のシステム。
【0177】
NNN. 第2のインターフェース部分をさらに含み、第2のインターフェース部分は、第3のサポートに接続され、第3のサポートと第1のインターフェース部分との間で、電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成された例DDD~例MMMのいずれか1つに記載のシステム。
【0178】
OOO. 第3のサポートは、スパインと第2のインターフェース部分との間で電力又はデータ信号のうちの少なくとも1つを伝送するように構成された、導電体又はデータ信号リンクのうちの少なくとも1つを受けるように構成された凹部を画定する、例DDD~例NNNのいずれか1つに記載のシステム。
図1A
図1B
図1C
図2A
図2B
図2C
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15