[发明专利]具有高速双通道无线非接触式旋转接头的波导装置

说明书

公开了一种具有通信系统的车辆。该系统包括通过旋转接头耦合的两个电气耦合器。每个电气耦合器包括被配置为耦合到外部信号的接口波导。每个电气耦合器还包括波导区段，该波导区段被配置为在所述接口波导和旋转接头之间传播电磁信号。另外，所述旋转接头被配置为允许一个电气耦合器相对于另一电气耦合器旋转。所述旋转接头的旋转轴线由波导的一部分的中心限定。此外，所述旋转接头允许电磁能量在所述电气耦合器的波导之间传播。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月20日提交的美国专利申请No.15/789,533的优先权，该美国专利申请的内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

除非本文中另外指出，否则，本节中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因为包括在本节中而被承认为现有技术。

车辆可以被配置为以自主模式操作，在该自主模式中，车辆在驾驶员很少输入或没有输入的环境中导航。这样的自主车辆可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为检测与车辆在其中操作的环境有关的信息。车辆及其关联的计算机实现的控制器使用所检测到的信息在环境中导航。例如，如果传感器(一个或多个)检测到车辆正在接近障碍物(如由计算机实现的控制器确定的)，则控制器调整车辆的方向控制，以使车辆绕过该障碍物导航。

一种这样的传感器是光检测和测距(LIDAR)设备。LIDAR在通过场景扫描以聚集指示环境场景的三维形状的点位置云时，主动估计到环境特征的距离。通过以下方式来测量各个点：生成激光脉冲并检测从环境物体反射的返回脉冲(如果有的话)，并且根据发射的脉冲与接收到反射脉冲之间的时间延迟来确定到反射物体的距离。可以跨越场景快速且重复地扫描激光或一组激光，以提供关于到场景中的反射物体的距离的连续实时信息。LIDAR和其他传感器可创建大量数据。可能希望将该数据或该数据的变体传送到车辆的各种系统。

发明内容

公开了可用于到车辆的各种传感器的信号和来自车辆的各种传感器的信号的通信的电气设备。例如，一个或多个传感器可以安装在车辆的车顶上，例如在传感器圆顶(sensor dome)中。在传感器的操作期间，该传感器可以例如通过被安装在旋转平台上而旋转。尽管该传感器和平台正在旋转，但可能希望该传感器与车辆上的部件进行数据通信。因此，可能希望具有一种在旋转的传感器和车辆之间可靠地传送信号的系统。

本公开的一些实施例提供了一种车辆。该车辆包括通过旋转接头耦合的两个电气耦合器。每个电气耦合器包括被配置为耦合到外部信号的接口波导。每个电气耦合器还包括被配置为在接口波导和旋转接头之间传播电磁信号的波导区段。另外，该旋转接头被配置为允许一个电气耦合器相对于另一电气耦合器旋转。该旋转接头的旋转轴线由所述波导区段的一部分的中心限定。更进一步，该旋转接头允许电磁能量在电气耦合器的所述波导区段之间传播。

本公开的一些实施例提供了一种方法。一种方法包括将电磁信号耦合到第一接口波导中。该方法还包括将该电磁信号从第一接口波导耦合到第一波导区段中。该方法还包括将该电磁信号从第一波导区段通过旋转接头耦合到第二波导区段中。另外，该方法包括将该电磁信号从第二波导区段耦合到第二接口波导。更进一步，该方法包括将电磁信号耦合出第二接口波导。