The present invention relates to a rotating angle sensor device for optical systems with rotors and stators and, in particular, for lidar systems to determine the rotation angle and/or orientation between the rotors and stators. The rotating angle sensor device is constructed with: stator-based and torsionally mounted or mountable coil devices on the stators as sensor elements. For receiving alternating magnetic fields; a target mounted or mountable on the rotor based on the rotor and torsionally is used to actively generate alternating magnetic fields; where the coil device and the target are so mounted or mountable on the stator or the rotor that they appear different from the coil device and the target according to the rotation angle and/or orientation between the stator and the rotor. The corresponding different effects of the coverage and/or spatial adjacency of the coil device, together with the alternating magnetic field of the target, on the coil device are discussed.
【技术实现步骤摘要】
旋转角传感器装置、激光雷达系统、工作装置和用于激光雷达系统的运行方法
本专利技术涉及一种旋转角传感器装置,其用于具有转子和定子的光学系统并且尤其用于激光雷达系统,一种像这样的激光雷达系统、工作装置和尤其机动车。
技术介绍
在工作装置、车辆和其他机器和设施的应用中,越来越多地应用运行辅助系统或传感器装置用于检测运行环境。除了基于雷达的系统或基于超声波的系统之外,也应用基于光的检测系统,例如所谓的激光雷达系统(英语:LiDAR:lightdetectionandranging)。在采样或扫描的激光雷达系统中,初级光在产生之后导向通过要检测的视界。在此使用所谓的微扫描器,其具有转子和定子。转子容纳光学器件、传感机构和光源的至少一部分并且相对于定子借助驱动装置可控地可转动。转子的全部构件优选无线地——基于定子——供能。对于驱动装置的换向并且对于图像重构需要关于转子相对于定子的取向和关于其时间上的发展的信息作为必然要确定的运行参数,这些运行参数迄今必须通过多个传感器来检测。
技术实现思路
根据本专利技术的旋转角传感器装置与此相比具有如下优点,即借助相对简单的装置可随时可靠地求取转子相对于定子的取向,其在运行开始也作为初始条件。这根据本专利技术的旋转角传感器装置的特征通过以下方式来实现,即实现一种旋转角传感器装置,其用于具有转子和定子的光学系统并且尤其用于激光雷达系统以确定转子与定子之间的旋转角和/或取向,所述旋转角传感器装置构造为具有:(i)基于定子的并且抗扭地在定子上安装或可安装的线圈装置作为传感器元件用于接收交变磁场;以及(ii)基于转子的并且抗扭地在转子上安装或可 ...
【技术保护点】
1.一种旋转角传感器装置(5),其用于具有转子(200)和定子(100)的光学系统并且尤其用于激光雷达系统(1)以确定所述转子(200)与所述定子(100)之间的旋转角和/或取向,所述旋转角传感器装置构造为具有:基于定子的并且抗扭地在所述定子(100)上安装或可安装的线圈装置(105)作为传感器元件用于接收交变磁场;以及基于转子的并且抗扭地在所述转子(200)上安装或可安装的靶(203)用于主动产生交变磁场;其中,所述线圈装置(105)和所述靶(203)如此在所述定子(100)或所述转子(200)上安装或可安装,使得根据在定子(100)与转子(200)之间的旋转角和/或取向而出现在所述线圈装置(105)与所述靶(203)之间的不同的覆盖和/或空间相邻性连同所述靶(203)的交变磁场对所述线圈装置(105)的相应不同的影响。
【技术特征摘要】
2017.07.06 DE 102017211490.81.一种旋转角传感器装置(5),其用于具有转子(200)和定子(100)的光学系统并且尤其用于激光雷达系统(1)以确定所述转子(200)与所述定子(100)之间的旋转角和/或取向,所述旋转角传感器装置构造为具有:基于定子的并且抗扭地在所述定子(100)上安装或可安装的线圈装置(105)作为传感器元件用于接收交变磁场;以及基于转子的并且抗扭地在所述转子(200)上安装或可安装的靶(203)用于主动产生交变磁场;其中,所述线圈装置(105)和所述靶(203)如此在所述定子(100)或所述转子(200)上安装或可安装,使得根据在定子(100)与转子(200)之间的旋转角和/或取向而出现在所述线圈装置(105)与所述靶(203)之间的不同的覆盖和/或空间相邻性连同所述靶(203)的交变磁场对所述线圈装置(105)的相应不同的影响。2.根据权利要求1所述的旋转角传感器装置(5),其设置用于主动给所述靶(203)通电以便主动产生交变磁场;其中,为了给所述靶(203)供能,构造有电压源(202),所述电压源尤其具有变流器或者根据变流器的方式和/或用于匹配输入信号的频率、幅度和/或相位;和/或,其中,所述靶(203)与这样的电压源(202)连接或可连接,并且为此尤其构造连接装置。3.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角传感器装置(5),其中,所述线圈装置(105)具有至少一个线圈元件(103.1、103.2)作为接收线圈,尤其:相应的线圈元件(103.1、103.2)构造为平面的线圈;相应的线圈元件(103.1、103.2)在截面中或在线圈绕组(103.3)的平面中具有如下外形,即具有偶数个相互相邻的相同的子绕组(103.4、103.5)或子绕线,具有相互相反的环绕方向直接相邻的子绕组(103.4、103.5)或子绕线;相应的线圈元件(103.1、103.2)具有第一和第二连接端(104.1、104.2);所述线圈装置(105)具有多个尤其相同构造的相互串联连接的相互扭转的和/或均匀覆盖全角的线圈元件(103.1、103.2);和/或,所述线圈装置(105)关于在定子(100)与转子(200)之间的转动轴线(500)镜像对称地和/或转动对称地构造。4.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角传感器装置(5),其中,所述靶(203):根据尤其平面的、尤其在与通过所述接收线圈的线圈装置(105)的线圈元件(103.1、103.2)限定的平面平行的平面中具有连接端(204.1、204.2)和一个或多个绕组(204.3)和/或一个或多个绕线的发送线圈(204)的方式构造;和/或,基本上根据短接环的方式构造。5.根据权利要求4所述的旋转角传感器装置(5),其中,所述靶(203)具有相同多个第一区段(204.4)和第二区段(204.6),它们分别相互相同地、总体上相同地以交替顺序和/或尤其关于所基于的转动轴线(500)均匀覆盖全角地构造;所述靶(203)的相应的第一区段(204.4)设置用于关于在定子(100)与转子(200)之间的转动轴线(500)以较大的间距的和/或沿较大的半径’的通过电流,而所述靶(203)的相应的第二区段(204.6)设置用于关于所述转动轴线(500)以较小的间距的和/或沿较小的半径’的通过电流;所述靶(203)的相应的第一区段(204.4)和所述靶(203)的相应的第二区段(204.6)在输入侧和输出侧分别与关于在定子(100)与转子(200)之间的转动轴线(500)、沿圆周方向在前和在后的第二区段(204.6)或第一区段(204.4)借助连接区段(204.5)电连接,所述连接区段为了径向的通过电流而将沿所述圆周方向彼此相继的第一和第二区段(204.4、204.6)径向或基本上径向延伸地相互连接;和/或,所述靶(203)关于在定子(100)与转子(2...
【专利技术属性】
技术研发人员:F·于特尔默伦,S·莱迪克,
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司,
类型:发明
国别省市:德国,DE
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