【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转紧凑型光测距系统相关申请的交叉引用本申请要求以下专利申请的优先权：2018年12月4日提交的标题为“旋转紧凑型光测距系统(RotatingCompactLightRangingSystem)”的第16/209,867号美国专利申请('867申请)；2018年12月4日提交的标题为“具有相对电路板的光测距系统(LightRangingSystemwithOpposingCircuitBoards)”的第16/209,869号美国专利申请('869申请)；2018年12月4日提交的标题为“具有光学通信上行链路和下行链路通道的旋转光测距系统(RotatingLightRangingSystemwithOpticalCommunicationUplinkandDownlinkChannels)”的第16/209,875号美国专利申请('875申请)；以及2018年12月4日提交的标题为“具有多元体形透镜系统的光测距装置(LightRangingDevicewithaMulti-elementBulkLensSystem)”的第16/209,879号美国专...
【技术保护点】
1.一种光测距系统，其包括：/n轴杆；/n第一电路板组合件，其包含定子组合件，所述定子组合件包括围绕所述轴杆布置在所述第一电路板组合件的表面上的多个定子元件；/n第二电路板组合件，其旋转联接到所述轴杆，其中所述第二电路板组合件包含转子组合件，所述转子组合件包括围绕所述轴杆布置在所述第二电路板组合件的表面上的多个转子元件，使得所述多个转子元件与所述多个定子元件对准且隔开；/n光测距装置，其联接以随所述第二电路板组合件旋转，所述光测距装置包含被配置成将光脉冲传输到周围环境中的对象的光源，以及检测器电路，所述检测器电路被配置成检测从所述周围环境中的所述对象反射的所述光脉冲的反射部...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171207 US 62/596,018;20181204 US 16/209,867;20181.一种光测距系统，其包括：
轴杆；
第一电路板组合件，其包含定子组合件，所述定子组合件包括围绕所述轴杆布置在所述第一电路板组合件的表面上的多个定子元件；
第二电路板组合件，其旋转联接到所述轴杆，其中所述第二电路板组合件包含转子组合件，所述转子组合件包括围绕所述轴杆布置在所述第二电路板组合件的表面上的多个转子元件，使得所述多个转子元件与所述多个定子元件对准且隔开；
光测距装置，其联接以随所述第二电路板组合件旋转，所述光测距装置包含被配置成将光脉冲传输到周围环境中的对象的光源，以及检测器电路，所述检测器电路被配置成检测从所述周围环境中的所述对象反射的所述光脉冲的反射部分，并基于所述光脉冲的所述反射部分计算测距数据；以及
定子驱动器电路，其安置于所述第二电路板组合件或所述第一电路板组合件的任一个上且被配置成将驱动信号提供到所述多个定子元件，借此在所述多个转子元件上赋予电磁力来驱动所述第二电路板组合件围绕所述轴杆的旋转。
2.根据权利要求1所述的光测距系统，其中所述多个转子元件和所述多个定子元件围绕所述轴杆对称地布置。
3.根据权利要求1所述的光测距系统，其中所述第二电路板组合件进一步包含多个光学上行链路接收器，所述多个光学上行链路接收器安置于所述第二电路板组合件的电路板上且围绕所述轴杆对称地布置。
4.根据权利要求3所述的光测距系统，其中所述多个转子元件比多个光学上行链路接收器距所述轴杆远。
5.根据权利要求1所述的光测距系统，其中所述第一电路板组合件进一步包含多个光学上行链路传输器，所述多个光学上行链路传输器安置于所述第一电路板组合件的电路板上且围绕所述轴杆对称地布置。
6.根据权利要求5所述的光测距系统，其中所述轴杆和所述多个定子元件中的每一个之间的距离大于所述轴杆和多个光学上行链路传输器中的每一个之间的距离。
7.根据权利要求1所述的光测距系统，其中所述多个定子元件包含多个螺线管线圈，所述多个螺线管线圈中的每一个以环的形式布置于所述轴杆周围。
8.根据权利要求7所述的光测距系统，其中所述多个定子元件中的每一个具有垂直于所述第一电路板组合件的纵向轴线，且包括缠绕在磁性材料的芯部周围的螺线管线圈，其中所述多个转子元件中的每一转子元件包括磁体，所述磁体的磁极布置成与邻近于所述转子元件的磁体的磁极相对。
9.根据权利要求8所述的光测距系统，其中所述多个定子元件中的定子元件的数目是三的倍数，且所述光测距系统进一步包括马达驱动器电路，所述马达驱动器电路联接到所述多个定子元件且被配置成将三相交替信号提供到所述多个定子元件。
10.根据权利要求8所述的光测距系统，其中所述多个转子元件包含多个永磁体。
11.根据权利要求1所述的光测距系统，其中所述多个定子元件包含以环的形式布置于所述轴杆周围的多个永磁体，且所述多个转子元件包括以环的形式布置于所述轴杆周围与所述多个永磁体直接相对的多个螺线管线圈。
12.根据权利要求11所述的光测距系统，其中所述多个定子元件包含至少12个定子元件。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的光测距系统，其中所述第二电路板组合件进一步包含光学下行链路传输器，所述光学下行链路传输器被配置成经由所述轴杆内的中心孔传输来自所述光测距装置的测距数据，且其中所述第一电路板组合件进一步包含光学下行链路接收器，所述光学下行链路接收器被配置成经由所述轴杆内的所述中心孔接收来自所述光学下行链路传输器的测距数据。
14.根据权利要求1所述的光测距系统，其中所述第一电路板组合件包括无线功率传输子系统，所述无线功率传输子系统被配置成将功率传输到电连接到所述第二电路板组合件的所述光测距装置，所述无线功率传输子系统包括安置于所述第一电路板组合件上且安置在所述轴杆周围的传输器线圈，
其中所述第二电路板组合件包括被配置成从所述无线功率传输子系统接收功率的无线功率接收器子系统，所述无线功率接收器子系统包括安置于所述第二电路板组合件上且安置在所述轴杆周围的接收器线圈。
15.一种光测距系统，其包括：
固定的罩壳，其具有光学透明窗和基底；
中空轴杆，其安置于所述罩壳内；
轴承系统，其联接到所述中空轴杆；
第一电路板组合件，其安置于所述罩壳内且与垂直于所述中空轴杆的第一平面平行，所述第一电路板组合件包含定子组合件，所述定子组合件包括围绕所述轴杆环形地布置在所述第一电路板组合件的表面上的多个均匀间隔开的定子元件；
第二电路板组合件，其安置于所述罩壳内且平行于所述第一平面并通过所述轴承系统旋转联接到所述轴杆，其中所述第二电路板组合件包含转子组合件，所述转子组合件包括围绕所述轴杆环形地布置在所述第二电路板组合件的表面上的多个均匀间隔开的转子元件，使得所述多个转子元件与所述多个定子元件对准且隔开；
光测距装置，其联接以随所述第二电路板组合件在固定的所述罩壳内旋转，所述光测距装置包含被配置成经由所述窗将光脉冲传输到周围环境中的对象的光源，以及检测器电路，所述检测器电路被配置成检测从所述周围环境中的所述对象反射的经由所述窗接收的所述光脉冲的反射部分，并基于所述光脉冲的所述反射部分计算测距数据；以及
定子驱动器电路，其安置于所述第二电路板组合件或所述第一电路板组合件的任一个上且被配置成将驱动信号提供到所述多个定子元件，借此在所述多个转子元件上赋予电磁力来驱动所述第二电路板组合件和所述光测距装置围绕所述轴杆的旋转。
16.根据权利要求15所述的光测距系统，其进一步包括：
第一光学通信通道，其被配置成经由所述中空轴杆在所述第一电路板组合件和所述第二电路板组合件之间以光学方式传输数据，所述第一光学通信通道包含联接到安置于所述第一电路板组合件上的电路的第一光学组件，以及联接到安置于所述第二电路板组合件中的电路的第二光学组件；以及
第二环形光学通信通道，其在所述中空轴杆周围且被配置成在所述第一电路板组合件和所述第二电路板组合件之间以光学方式传输数据，所述环形光学通信通道包含联接到安置于所述第一电路板组合件上的电路的第一环形光学组件，以及联接到安置于所述第二电路板组合件中的电路的第二环形光学组件。
17.根据权利要求16所述的光测距系统，其中所述第一光学通信通道为下行链路通道，所述下行链路通道被配置成将来自所述光测距装置的测距数据传输到联接到所述第一电路板子组合件的处理器，且所述第二光学通信通道为上行链路通道，所述上行链路通道被配置成将来自所述处理器的控制信号传输到所述光测距装置。
18.根据权利要求15所述的光测距系统，其进一步包括联接到所述第一电路板组合件的热扩散元件，其中所述光测距系统的组件被配置成经由所述轴承系统和所述热扩散元件将来自所述第二电路板组合件的热量传导到所述基底。
19.根据权利要求15到18中任一项所述的光测距系统，其中所述多个均匀间隔开的定子元件中的每一个具有垂直于所述第一电路板组合件的纵向轴线，且包括缠绕在磁性材料的芯部周围的螺线管线圈，其中所述多个均匀间隔开的转子元件中的每一转子元件包括磁体，所述磁体的磁极布置成与邻近于所述转子元件的磁体的磁极相对。
20.一种光测距系统，其包括：
轴杆，其具有纵向轴线；
第一电路板组合件，其包含定子组合件，所述定子组合件包括围绕所述轴杆布置在所述第一电路板组合件的表面上的多个定子元件；
第二电路板组合件，其旋转联接到所述轴杆且与所述第一电路板组合件隔开并呈相对关系，其中所述第二电路板组合件包含转子组合件，所述转子组合件包括围绕所述轴杆布置在所述第二电路板组合件的表面上的多个转子元件，使得所述多个转子元件与所述多个定子元件对准且隔开；
定子驱动器电路，其安置于所述第二电路板组合件或所述第一电路板组合件的任一个上且被配置成将驱动信号提供到所述多个定子元件，借此在所述多个转子元件上赋予电磁力来驱动所述第二电路板组合件围绕所述轴杆的所述纵向轴线的旋转；以及
光测距装置，其以机械方式联接到所述第二电路板组合件使得所述光测距装置随所述第二电路板组合件旋转。
21.一种光测距系统，其包括：
壳体；
轴杆，其限定旋转轴线；
第一电路板组合件，其呈固定关系安置于所述壳体内且联接到所述壳体，使得所述第一电路板组合件沿着垂直于所述旋转轴线的第一平面对准，所述第一电路板组合件包含安置于第一电路板上的多个第一电路元件；
第二电路板组合件，其在所述壳体内在平行于所述第一平面的第二平面中与所述第一电路板组合件隔开且旋转联接到所述轴杆，使得所述第二电路板组合件围绕所述旋转轴线旋转，所述第二电路板组合件包含多个第二电路元件，所述多个第二电路元件安置于第二电路板上且与所述第一多个电路元件中的至少一个对准并被配置成以与所述第一多个电路元件中的至少一个无线协作的方式运作；以及
光测距装置，其电连接且联接以随所述第二电路板组合件旋转，所述光测距装置被配置成将光脉冲传输到周围环境中的对象，以检测从所述周围环境中的所述对象反射的所述光脉冲的反射部分，并基于所述光脉冲的所述反射部分计算测距数据。
22.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述无线协作是光学通信、无线电连通或无线功率传递中的一个。
23.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述无线操作包括无线功率传递，且所述系统进一步包括无线功率系统，所述无线功率系统包含安装到所述第一电路板的环形无线功率传输器以及在与所述环形无线功率传输器相对的位置处安装到所述第二电路板的环形无线功率接收器。
24.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述无线操作包括光学通信，且所述系统进一步包括环形光学通信通道，所述环形光学通信通道包含安装到所述第一电路板的第一环形光学通信组件以及在与所述第一环形光学通信组件相对的位置处安装到所述第二电路板的第二环形光学通信组件。
25.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述无线操作包括无线电连通，且所述系统进一步包括环形无线电连通通道，所述环形无线电连通通道包含安装到所述第一电路板的第一环形无线电连通组件以及在与所述第一环形无线电连通组件相对的位置处安装到所述第二电路板的第二环形无线电连通组件。
26.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述多个第一电路元件包括无线功率传输器线圈，且所述多个第二电路元件包含操作性地联接以从所述无线功率传输器线圈以无线方式接收功率的无线功率接收器线圈。
27.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述多个第一电路元件包括多个上行链路传输器，且其中所述多个第二电路元件包括多个光学上行链路接收器，其中所述多个上行链路传输器和所述多个光学上行链路接收器协作以形成光学上行链路通信通道。
28.根据权利要求27所述的光测距系统，其中多个上行链路传输器布置成相对于所述多个光学上行链路接收器为同心的。
29.根据权利要求21所述的光测距系统，其中所述多个第一电路元件包括光学下行链路接收器，且所述多个第二电路元件包括用于传输所述测距数据的光学下行链路传输器，其中所述光学下行链路接收器和所述光学下行链路传输器协作以形成光学下行链路通信通道。
30.根据权利要求29所述的光测距系统，其中所述光学下行链路传输器定位于所述轴杆内的中心孔上方，且所述光学下行链路接收器定位于所述轴杆中的所述中心孔下方，使得所述光学下行链路接收器能够经由所述轴杆内的所述中心孔从所述光学下行链路传输器接收光学信号。
31.根据权利要求21到30中任一项所述的光测距系统，其进一步包括包含安装到所述第一电路板或第二电路板中的一个的环形编码器条带的环形编码器，以及在与所述环形编码器条带相对的位置处安装到所述第一电路板或第二电路板中的另一个的编码器读取器。
32.一种光测距系统，其包括：
罩壳，其具有光学透明窗；
轴杆，其限定穿过所述罩壳的旋转轴线；
第一电路板组合件，其安置于所述罩壳内且固定地联接到所述罩壳并垂直于所述旋转轴线而对准；
第二电路板组合件，其安置于所述罩壳内且与所述第一电路组合件隔开并呈相对关系，所述第二电路板组合件可旋转地联接到所述轴杆；
光测距装置，其呈固定关系联接到所述第二电路板组合件使得所述光测距装置随所述第二电路板组合件围绕所述轴杆旋转；
环形编码器，其包括安装在所述第一电路板或第二电路板中的一个上的环形编码器条带，以及在朝向所述环形编码器条带并与所述环形编码器条带相对的位置处安装在所述第一电路板或第二电路板中的另一个上的编码器读取器；
无线通信系统，其包括安装到所述第一电路板的第一环形无线通信组件，以及在朝向所述第一环形无线通信组件并与所述第一环形无线通信组件相对的位置处安装到所述第二电路板的第二环形无线通信组件；以及
环形无线功率传递系统，其包括安装到所述第一电路板的环形无线功率传输器，以及在朝向所述环形无线功率传输器并与所述环形无线功率传输器相对的位置处安装到所述第二电路板的环形无线功率接收器。
33.根据权利要求32所述的光测距系统，其中所述环形编码器和所述无线通信系统各自安置于所述环形无线功率传递系统的半径内的位置处。
34.根据权利要求33所述的光测距系统，其中所述无线通信系统包括光学通信系统。
35.根据权利要求33所述的光测距系统，其中所述无线通信系统包括无线电连通系统。
36.根据权利要求32或33所述的光测距系统，其中所述轴杆为中空的，且所述无线通信系统包括：
第一光学通信通道，其被配置成经由所述中空轴杆在所述光测距装置和所述第一电路板组合件之间以光学方式传输数据，所述第一光学通信通道包含联接到联接以随所述光测距装置旋转的电路的第一光学组件，以及联接到安置于所述第一电路板组合件上的电路的第二光学组件；以及
第二环形通信通道，其在所述中空轴杆周围且被配置成在所述光测距装置和所述基底子系统之间传输数据，所述第二环形通信通道包含所述第一环形无线组件和所述第二环形无线通信组件。
37.根据权利要求36所述的光测距系统，其中所述第二环形通信通道是光学通信通道，且所述第一环形无线组件包括第一多个光学组件，且所述第二环形无线通信组件包括第二多个光学组件。
38.根据权利要求36所述的光测距系统，其中所述第一光学组件包括以环形布置均匀间隔开且被配置成复合光学传输器的多个光学传输器，且所述第二光学组件包括多个光学接收器，所述多个光学接收器以环形布置均匀间隔开且被配置成与所述复合光学传输器对准并隔开的复合光学接收器。
39.一种光测距系统，其包括：
罩壳，其具有光学透明窗；
轴杆，其限定穿过所述罩壳的旋转轴线；
第一电路板组合件，其安置于所述罩壳内且固定地联接到所述罩壳并垂直于所述旋转轴线而对准；
第二电路板组合件，其安置于所述罩壳内且与所述第一电路组合件隔开并呈相对关系，所述第二电路板组合件可旋转地联接到所述轴杆；
光测距装置，其安装到所述第二电路板组合件使得所述光测距装置随所述第二电路板组合件围绕所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕卡拉，M·弗里赫特，M·舒，E·扬，
申请(专利权)人：奥斯特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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