[发明专利]用于可旋转光检测和测距设备的非接触式电耦合

说明书

公开了一种包括非接触式电耦合的可旋转LIDAR设备。示例可旋转LIDAR设备包括车辆电耦合，该车辆电耦合包括：(i)第一导电环、(ii)第二导电环以及(iii)第一线圈。示例可旋转LIDAR设备进一步包括LIDAR电耦合，该LIDAR电耦合包括：(i)第三导电环、(ii)第四导电环以及(iii)第二线圈。示例可旋转LIDAR设备又进一步包括电耦合到LIDAR电耦合的可旋转LIDAR。第一导电环和第三导电环形成被配置为向可旋转LIDAR发达通信的第一电容器，第二导电环和第四导电环形成被配置为发送来自可旋转LIDAR的通信的第二电容器，并且第一线圈和第二线圈形成被配置为向可旋转LIDAR提供电力的变压器。

技术领域

除非本文另外指示，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。

背景技术

车辆可以被配置为在自主模式中进行操作，在自主模式中，车辆在几乎没有或者没有来自驾驶员的输入的情况下导航经过一环境。这样的自主车辆可以包括被配置为检测关于在其中车辆进行操作的环境的信息的一个或多个传感器。车辆及其相关联的计算机实施的控制器使用所检测的信息来导航经过该环境。例如，如果(一个或多个)传感器检测到车辆正在接近障碍物，如由计算机实施的控制器所确定的，则控制器调整车辆的方向控制以使得车辆导航绕过该障碍物。

一种这样的传感器是光检测和测距(light detection and ranging，LIDAR)设备。LIDAR在扫描整个场景的同时主动地估计到环境特征的距离，以集合指示环境场景的三维形状的点位置云。单独的点通过下述方式来测量：生成激光脉冲并且如果存在返回脉冲则检测从环境物体反射的返回脉冲，以及根据发射脉冲以及反射脉冲的接收之间的时间延迟来确定到反射物体的距离。激光器或激光器的集合可以快速且反复地在一场景上扫描，以提供关于到场景中的反射物体的距离的连续实时信息。在测量每个距离的同时将所测量的距离与(一个或多个)激光器的取向进行组合允许了将三维位置与每个返回脉冲相关联。针对整个扫描区域，基于返回脉冲来生成反射特征的点的三维地图。从而，三维点地图指示被扫描的场景中的反射物体的位置。

发明内容

公开了用于可旋转光检测和测距(LIDAR)设备的非接触式电耦合(contactlesselectrical coupling)。

在一些情况下，可能期望自主车辆使用光检测和测距(LIDAR)来在所有方向上感测其周围事物。因此，可能期望LIDAR为可旋转LIDAR。然而，LIDAR设备的旋转可能在下述方面中提出挑战：向LIDAR设备提供电力、发送通信和/或从LIDAR设备接收通信。公开了非接触式电耦合，其被配置为向可旋转LIDAR提供电力、发送通信和/或从可旋转LIDAR接收通信。非接触式电耦合可以包括被配置为安装在车辆上的车辆电耦合和电耦合到可旋转LIDAR的LIDAR电耦合。非接触式电耦合可以经由在车辆电耦合处和LIDAR电耦合处的线圈之间形成的变压器来向可旋转LIDAR提供电力。此外，非接触式电耦合可以经由在车辆电耦合处和LIDAR电耦合处的导电环之间形成的电容器来向可旋转LIDAR发送通信和/或从可旋转LIDAR接收通信。

本公开的一些实施例提供了一种可旋转LIDAR设备。可旋转LIDAR设备可以包括：被配置为安装在车辆上的车辆电耦合、LIDAR电耦合以及电耦合到LIDAR电耦合的可旋转LIDAR。车辆电耦合可以包括：(i)第一导电环、(ii)第二导电环以及(iii)第一线圈。类似地，可旋转LIDAR电耦合可以包括：(i)第三导电环、(ii)第四导电环以及(iii)第二线圈。第一导电环和第三导电环可以形成被配置为向可旋转LIDAR发送通信的第一电容器。类似地，第二导电环和第四导电环可以形成被配置为发送来自可旋转LIDAR的通信的第二电容器。第一线圈和第二线圈可以形成被配置为向可旋转LIDAR提供电力的变压器。