(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の側面を有する第１のプラットフォームと、
前記第１のプラットフォームの前記第１の側面と少なくとも部分的に重なる第２の側面を有する第２のプラットフォームであって、前記第１の側面は、前記第１のプラットフォームの回転軸の周りの前記第１のプラットフォームの回転に応答して、前記第２の側面に対して所定の距離内に留まる、第２のプラットフォームと、
前記回転軸の周りに円形配置で前記第１のプラットフォームに取り付けられ、第１プラットフォーム磁場を提供する複数の磁石と、
前記回転軸の周りに延びる第１のコイルを備える第１の導電経路と、
前記回転軸の周りに延びる第２のコイルを備える第２の導電経路と、
第１の電流を前記第１の導電経路に流すことと、第２の電流を前記第２の導電経路に流すこととの一方または両方を選択的に行う回路であって、前記第１及び第２の電流は、前記第１のプラットフォームが前記回転軸の周りで回転するように前記第１プラットフォーム磁場と相互作用する第２プラットフォーム磁場を発生させる、回路と、
を備え、
前記第１及び第２の導電経路は、
第１の実質的に同一平面上の配置内の、前記第２のプラットフォームに含まれる第１の複数の導電性構造体と、
前記第２のプラットフォームに含まれる、前記第１の複数の導電性構造体の前記第１の実質的に同一平面上の配置に対して実質的に平行な第２の実質的に同一平面上の配置内の、前記第２のプラットフォームに含まれる第２の複数の導電性構造体と、
前記第１の複数の導電性構造体を前記第２の複数の導電性構造体に電気的に結合する複数の電気接点と、を備え、
前記第１の複数の導電性構造体のうち前記第１のコイルを形成する第１の複数の部分のそれぞれと、前記第１の複数の導電性構造体のうち前記第２のコイルを形成する第２の複数の部分のそれぞれとは、前記第１の実質的に同一平面上の配置において交互に配置され、
前記第２の複数の導電性構造体のうち前記第１のコイルを形成する第３の複数の部分のそれぞれと、前記第２の複数の導電性構造体のうち前記第２のコイルを形成する第４の複数の部分のそれぞれとは、前記第２の実質的に同一平面上の配置において交互に配置される、
装置。
【請求項２】
前記複数の磁石が第１の磁石と、前記第１の磁石に隣接する第２の磁石とを備え、前記第１の磁石は、前記回転軸と実質的に平行である第１の方向に磁化され、前記第２の磁石は、前記第１の方向と反対の第２の方向に磁化される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の複数の導電性構造体が前記複数の磁石に対して第１の距離のところにあり、前記第２の複数の導電性構造体が前記複数の磁石に対して第２の距離のところにある、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が回路基板をさらに備え、前記第１の複数の導電性構造体が前記回路基板の第１の層に配置され、前記第２の複数の導電性構造体が前記回路基板の第２の層に配置され、前記複数の電気接点が前記第１の層と前記第２の層との間の電気接続部を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の複数の導電性構造体が、実質的に均一な距離だけ離間された複数の離間された導電性構造体を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の複数の導電性構造体が、前記実質的に均一な距離より大きな距離だけ離間された第１および第２の隣接する導電性構造体をさらに備え、前記装置が、
前記第１および第２の隣接する導電性構造体の間で前記第２のプラットフォームに含まれた磁場センサをさらに備え、前記磁場センサは前記磁場センサの位置における前記第１プラットフォーム磁場の１つまたは複数の特性を示す出力を提供し、前記回路は前記磁場センサからの前記出力に基づいて前記回転軸の周りの前記第１のプラットフォームの向きを決定する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記１つまたは複数の特性が、前記磁場センサの位置における前記第１プラットフォーム磁場の角度を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の磁石が、前記複数の磁石のうちの他の磁石の対応する特性と異なる特性を有する指標磁石を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記指標磁石が前記回転軸に対して第１の距離で配置され、前記他の磁石が前記回転軸に対して第２の距離で配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記指標磁石が第１のサイズを有し、前記他の磁石が前記第１のサイズと異なる第２のサイズを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記指標磁石が第１の磁化強度を有する磁性材料を含み、前記他の磁石が第２の磁化強度を有する磁性材料を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
装置の第１のプラットフォームを、前記装置の第２のプラットフォームに対しておよび前記第１のプラットフォームの回転軸の周りで回転させるための方法であり、前記第１のプラットフォームは、前記第１のプラットフォームの前記回転軸の周りの回転に応答して、前記第２のプラットフォームに対して所定の距離内に留まる方法であって、
第１の電流を第１の導電経路に流すことと、第２の電流を第２の導電経路に流すこととの一方または両方を選択的に行うこととであって、前記第１及び第２の電流は、前記第１のプラットフォームが前記回転軸の周りで回転するように第１プラットフォーム磁場と相互作用する第２プラットフォーム磁場を発生させることと、
前記第１及び第２の電流を変調して前記回転軸の周りの前記第１のプラットフォームの向きを調整して目標の向きを達成することと、
を含み、
前記第１の導電経路は、前記回転軸の周りに延びる第１のコイルを備え、
前記第２の導電経路は、前記回転軸の周りに延びる第２のコイルを備え、
前記第１及び第２の導電経路は、
第１の実質的に同一平面上の配置内の、前記第２のプラットフォームに含まれる第１の複数の導電性構造体と、
前記第２のプラットフォームに含まれる、前記第１の複数の導電性構造体の前記第１の実質的に同一平面上の配置に対して実質的に平行な第２の実質的に同一平面上の配置内の、前記第２のプラットフォームに含まれる第２の複数の導電性構造体と、
前記第１の複数の導電性構造体を前記第２の複数の導電性構造体に電気的に結合する複数の電気接点と、を備え、
前記第１の複数の導電性構造体のうち前記第１のコイルを形成する第１の複数の部分のそれぞれと、前記第１の複数の導電性構造体のうち前記第２のコイルを形成する第２の複数の部分のそれぞれとは、前記第１の実質的に同一平面上の配置において交互に配置され、
前記第２の複数の導電性構造体のうち前記第１のコイルを形成する第３の複数の部分のそれぞれと、前記第２の複数の導電性構造体のうち前記第２のコイルを形成する第４の複数の部分のそれぞれとは、前記第２の実質的に同一平面上の配置において交互に配置される、
方法。
【請求項１３】
前記第１のプラットフォームの前記回転の特性を調整するために前記第１及び第２の電流を変調することであって、前記特性が前記回転の方向または速度を含む、変調すること
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のプラットフォームに含まれた磁場センサであって前記第１の複数の導電性構造体のうちの２つの特定の隣接する導電性構造体の間に配置された磁場センサの出力を取得することであって、前記第１の複数の導電性構造体が、実質的に均一な距離だけ離間された複数の離間された導電性構造体を含み、前記２つの特定の隣接する導電性構造体が前記実質的に均一な距離よりも大きな距離だけ離間される、取得することと、
前記磁場センサの前記出力に基づいて前記回転軸の周りの前記第１のプラットフォームの向きを決定することと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
回転子プラットフォームの回転軸の周りで回転する回転子プラットフォームと、
前記回転子プラットフォームに取り付けられて回転子プラットフォーム磁場を提供するリング磁石であって、前記回転軸と同心であるリング磁石と、
平坦な取り付け面を含む固定子プラットフォームと、
前記回転軸の周りに延びる第１のコイルを備える第１の導電経路と、
前記回転軸の周りに延びる第２のコイルを備える第２の導電経路と、
第１の電流を前記第１の導電経路に流すことと、第２の電流を前記第２の導電経路に流すこととの一方または両方を選択的に行う回路であって、前記第１及び第２の電流は、前記回転子プラットフォームを前記回転軸の周りで回転させる力を誘導するために前記回転子プラットフォーム磁場と相互作用する固定子プラットフォーム磁場を発生させる、回路と、
を備え、
前記第１及び第２の導電経路は、
第１の実質的に同一平面上の配置内の、前記固定子プラットフォームに含まれる第１の複数の導電性構造体と、
前記固定子プラットフォームに含まれる、前記第１の複数の導電性構造体の前記第１の実質的に同一平面上の配置に対して実質的に平行な第２の実質的に同一平面上の配置内の、前記固定子プラットフォームに含まれる第２の複数の導電性構造体と、
前記第１の複数の導電性構造体を前記第２の複数の導電性構造体に電気的に結合する複数の電気接点と、を備え、
前記第１の複数の導電性構造体のうち前記第１のコイルを形成する第１の複数の部分のそれぞれと、前記第１の複数の導電性構造体のうち前記第２のコイルを形成する第２の複数の部分のそれぞれとは、前記第１の実質的に同一平面上の配置において交互に配置され、
前記第２の複数の導電性構造体のうち前記第１のコイルを形成する第３の複数の部分のそれぞれと、前記第２の複数の導電性構造体のうち前記第２のコイルを形成する第４の複数の部分のそれぞれとは、前記第２の実質的に同一平面上の配置において交互に配置される、
装置。
【請求項１６】
前記リング磁石が複数のリングセクタを含み、前記複数のうちの第１のリングセクタが前記回転軸と実質的に平行な第１の方向に磁化され、前記第１のリングセクタに隣接する第２のリングセクタが前記第１の方向と反対の第２の方向に磁化される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記複数のリングセクタが、前記複数のリングセクタのうちの他のリングセクタの対応する特性と異なる特性を有するように磁化された指標リングセクタを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記指標リングセクタが、前記指標リングセクタの第２の部分の磁化の方向と反対の方向に磁化された第１の部分を含む、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
［0001］  本出願は、２０１６年１０月２８日に出願された米国特許出願第１５／３３７，５２５号に基づく優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
［0002］  本明細書中で別段に示されない限り、本節に記載される材料は、本出願の特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、そして本節に含まれることによって先行技術であると承認されるわけではない。
【０００３】
［0003］  ロータリージョイント装置は、２つの構造（例えば、固定子と回転子）の間に相対回転を生じさせることによって動作する電気機械システムにおいて、一方の構造と他方の構造との間で電力および／または電気信号を伝達するためにしばしば使用される。ロータリージョイント装置を使用する例示的なシステムは、とりわけ、遠隔感知システム（例えば、ＲＡＤＡＲ、ＬＩＤＡＲ等）およびロボットシステム（例えば、マイクロフォン、スピーカ、ロボット構成要素等を方向付けるためのもの）を含む。
【発明の概要】
【０００４】
［0004］  一例では、装置は、第１の側面を有する第１のプラットフォームと、第１のプラットフォームの第１の側面と少なくとも部分的に重なる第２の側面を有する第２のプラットフォームとを含む。第１の側面は、第１のプラットフォームの回転軸の周りの第１のプラットフォームの回転に応答して、第２の側面に対して所定の距離内に留まる。この装置はまた、回転軸の周りに円形配置で第１のプラットフォームに取り付けられた複数の磁石を含む。複数の磁石は第１プラットフォーム磁場を提供する。装置はまた、回転軸の周りに実質的に同一平面上に配置された状態で第２のプラットフォームに含まれる複数の導電性構造体を含む。複数の導電性構造体は、導電経路を画定する。装置はまた、電流を導電経路に流す回路を含む。電流は、第１のプラットフォームが回転軸の周りで回転するように第１プラットフォーム磁場と相互作用する第２プラットフォーム磁場を発生させる。
【０００５】
［0005］  別の例では、装置の第２のプラットフォームに対しておよび第１のプラットフォームの回転軸の周りで装置の第１のプラットフォームを回転させるための方法が開示される。第１のプラットフォームは、第１のプラットフォームの回転軸の周りの回転に応答して、第２のプラットフォームに対して所定の距離内に留まる。この方法は、第２のプラットフォームに含まれかつ第１のプラットフォームの回転軸の周りに延びる導電経路に電流を流すことを含む。導電経路は、実質的に同一平面上に配置された複数の導電性構造体によって画定される。電流は、第１のプラットフォームが回転軸の周りで回転するように第１プラットフォーム磁場と相互作用する第２プラットフォーム磁場を発生させる。この方法はまた、電流を変調して回転軸の周りの第１のプラットフォームの向きを調整して目標の向きを達成することを含む。
【０００６】
［0006］  さらに別の例では、装置は、回転子プラットフォームの回転軸の周りで回転する回転子プラットフォームを含む。この装置はまた、回転子プラットフォームに取り付けられて回転子プラットフォーム磁場を提供するリング磁石を含む。リング磁石は回転軸と同心である。装置はまた、平坦な取り付け面を含む固定子プラットフォームを含む。装置はまた、平坦な取り付け面に沿って配置された複数の導電性構造体を含む。複数の導電性構造体は、回転軸の周りの回転子プラットフォームの回転に応答して、リング磁石に対して所定の距離内に留まる。複数の導電性構造体は、リング磁石と少なくとも部分的に重なる導電経路を画定する。装置はまた、電流を導電経路に流す回路を含む。電流は、回転子プラットフォームを回転軸の周りで回転させる力を誘導するために回転子プラットフォーム磁場と相互作用する固定子プラットフォーム磁場を発生させる。
【０００７】
［0007］  さらに別の例では、装置の第２のプラットフォームに対しておよび第１のプラットフォームの回転軸の周りで装置の第１のプラットフォームを回転させるためのシステムが開示される。第１のプラットフォームは、第１のプラットフォームの回転軸の周りの回転に応答して、第２のプラットフォームに対して所定の距離内に留まる。このシステムは、第２のプラットフォームに含まれかつ第１のプラットフォームの回転軸の周りに延びる導電経路に電流を流すための手段を備える。導電経路は、実質的に同一平面上に配置された複数の導電性構造体によって画定される。電流は、第１のプラットフォームが回転軸の周りで回転するように第１プラットフォーム磁場と相互作用する第２プラットフォーム磁場を発生させる。このシステムはまた、電流を変調して回転軸の周りの第１のプラットフォームの向きを調整して目標の向きを達成するための手段を備える。
【０００８】
［0008］  これらおよび他の態様、利点、および代替的態様は、添付の図面を適宜参照しながら以下の詳細な記載を読むことによって当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】［0009］例示的実施形態による乗り物を示す。
【図２】［0010］例示的実施形態による乗り物の単純化されたブロック図である。
【図３】［0011］例示的実施形態によるロータリージョイントを含む装置の単純化されたブロック図である。
【図４Ａ】［0012］例示的実施形態によるロータリージョイントを含む装置の側面図を示す。
【図４Ｂ】［0013］図４Ａの装置の断面図を示す。
【図４Ｃ】［0014］図４Ａの装置の別の断面図を示す。
【図４Ｄ】［0015］図４Ａの装置のさらに別の断面図を示す。
【図５】［0016］例示的実施形態による、回転子プラットフォームの向きと磁場センサからの出力との間の関係の概念図である。
【図６】［0017］例示的実施形態によるロータリージョイントを含む別の装置の断面図である。
【図７】［0018］例示的実施形態によるロータリージョイントを含むさらに別の装置の断面図である。
【図８】［0019］例示的実施形態によるロータリージョイントを含むさらに別の装置の断面図である。
【図９】［0020］例示的実施形態による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［0021］  以下の詳細な記載は、添付の図面を参照して、開示される実装形態の様々な特徴および機能を記載する。図面中、文脈上別段の指示がない限り、同様の符号は同様の構成要素を識別する。本明細書に記載の説明に役立つ実装形態は、限定的であることを意味しない。開示された実装形態の特定の態様は、多種多様な異なる構成で配置および組み合わせることができることを当業者は容易に理解するであろう。
【００１１】
Ｉ．概要
［0022］  例の中で、ロータリージョイント装置は２つのプラットフォームを含み、それらは、２つのプラットフォーム間の相対的な回転に応答して第１のプラットフォーム（固定子および回転子プラットフォームの一方）の第１の側面が第２のプラットフォーム（固定子および回転子プラットフォームの他方）の第２の側面に対して所定の距離内に留まるように配置される。一例では、２つのプラットフォームは、２つのプラットフォームの共通軸を中心とした２つのプラットフォームのうちのいずれかの回転に応答して（所定の距離だけ分離された）２つのそれぞれの側面間の重なりを維持するように同心状に配置された円形ディスクを含むことができる。
【００１２】
［0023］  いくつかの実装態様では、装置は、第１のプラットフォームの回転軸の周りに実質的に円形の配置で第１のプラットフォームに取り付けられた複数の磁石も含む。一例では、複数の磁石は、第２のプラットフォームの第２の側面に面するディスクの側面（例えば第１の側面）に円形のディスクの周囲に沿って配置された永久磁石（例えばフェリ磁性体等）として実装することができる。さらに、この例では、各磁石は、円形配置内の隣接する磁石と比較して反対の磁極性を有する第２のプラットフォームに面する磁極を有することができる。この構成では、例えば、磁場成分が隣接する磁石の間に広がり、第１プラットフォーム複合磁場を形成することができる。別の例では、複数の磁石は、リング磁石の隣接するセクタ間で交互になる磁極性を有するように磁化されたプリントリング磁石として実装することができる。
【００１３】
［0024］  いくつかの実装形態では、装置はまた、回転軸の周りに実質的に同一平面上に配置された状態で第２のプラットフォームに含まれる複数の導電性構造体を含む。例えば、導電性構造体は、プリント回路基板（ＰＣＢ）の第１の層に配置されたパターン化トレースまたはトラックとして実装することができる。さらに、場合によっては、第２のプラットフォームは、同じく同一平面上にある（例えば、ＰＣＢの第２の層に配置された）第２の複数の導電性構造体も含む。第１の層および第２の層の導電性構造体は、（例えば、ＰＣＢ「ビア」等を介して）電気的に結合されて、回転軸の周りに延在して複数の磁石のうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に重なるコイルを形成し得る。
【００１４】
［0025］  いくつかの実装形態では、装置はまた、導電性構造体の１つまたは複数を含む導電経路を通して電流を流す回路も含む。回路は、例えば、とりわけ、電源、電圧調整器、電流増幅器、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、コントローラ、配線の任意の組み合わせを含み得る。結果として、例えば、電流は、導電経路（例えば、コイル）に、複数の磁石に関連する第１プラットフォーム磁場と相互作用する第２プラットフォーム磁場を発生させることができる。さらに、磁場間の相互作用は、第２のプラットフォームに対しておよび回転軸の周りで第１のプラットフォームを回転させる力（および／またはトルク）を誘発することができる。
【００１５】
［0026］  この構成では、場合によっては、装置は、２つのプラットフォームに組み込まれたＰＣＢモータによって第１のプラットフォーム（例えば、回転子）の回転を制御することを可能にすることができる。したがって、物理的に別個のアクチュエータが第１のプラットフォームに結合される実装形態の代わりに、この実装形態は、ロータリージョイント装置内の空間のコンパクトかつ／または効率的な使用のために、回転子および固定子プラットフォームに含まれたおよび／または取り付けられた構成要素としてアクチュエータを物理的に実装することによって小型ロータリージョイント構成により適しているかもしれない。
【００１６】
［0027］  いくつかの実装形態では、複数の導電性構造体は、回転軸の周りに延びる複数の別々の導電経路を画定するように構成することができる。例えば、回転軸の周りに延びる第１の通電コイルは、導電性構造体のサブセットを電気的に結合することによって形成することができる。さらに、導電性構造体の別のサブセットを電気的に結合することによって、第２のコイルを第１のコイルと交互配置することができる。その結果、この例では、第１のプラットフォーム内の複数の磁石と重なる第２のプラットフォームの領域に導電性材料（すなわち複数のコイルまたは巻線）を密に詰めることができ、それにより、装置が第１のプラットフォームに作用する誘導力またはトルクをより正確に制御するために巻線またはコイルの数を選択的に調整することを効率的にできるようにする。したがって、いくつかの実装形態では、複数の導電性構造体は、実質的に均一な距離だけ離間した複数の離間した導電性構造体を含み得る。加えて、いくつかの例では、複数の離間した構造体のうちの隣接する構造体は、それぞれ異なる導電経路またはコイルに含まれてもよい。
【００１７】
［0028］  さらに、いくつかの実装形態では、装置は、第２のプラットフォーム内の導電性構造体の円形配置内の２つの特定の隣接する導電性構造体間に間隙を含むことができる。例えば、２つの特定の構造体は、複数の離間した構造体のうちの他の構造体間の実質的に均一な距離よりも大きい距離だけ離間することができる。これらの実装態様では、装置はまた、第１プラットフォーム磁場内および２つの特定の構造体の間に配置されて磁場センサの位置における第１プラットフォーム磁場の特性を示す出力を提供する磁場センサ（例えば、ホール効果センサ等）を含む。例えば、ＰＣＢ実装形態では、磁場センサおよび２つの特定の導電性構造体をＰＣＢの同じ側または層に沿って配置することができる。あるいは、例えば、２つの特定の導電性構造体をＰＣＢの第１の層に（例えば、第１のプラットフォームに面するＰＣＢの側に沿って）含むことができ、磁場センサをＰＣＢの第２の層に（例えば、第１のプラットフォームに面する側とは反対側のＰＣＢの側に沿って）取り付けることができる。他の例も可能である。
【００１８】
［0029］  このプロセスを通して、装置は次に、磁場センサからの出力に基づいて回転軸の周りの第１のプラットフォームの向きを決定することができる。例えば、センサは、センサが配置されている間隙または切り欠き領域と少なくとも部分的に重なる２つの隣接する磁石の間の磁場の角度を測定することができる。装置は次に、センサからの角度測定値を処理して追跡し、回転軸の周りの第１のプラットフォームの向きを決定することができる。さらに、２つの特定の構造体間の間隙は、２つの隣接する磁石に関連する磁場と第２のプラットフォーム内の導電性構造体を通って流れる電流に関連する磁場との間の干渉を減らすことを可能にし得る。その結果、例えば、センサ測定の信頼性および精度を向上させることができる。
【００１９】
［0030］  この構成では、例えば、装置は、第１のプラットフォームを回転させるアクチュエータと、第１のプラットフォームの向きを測定および／または追跡するためにアクチュエータによって使用されるのと同じ複数の磁石を使用する磁気エンコーダとの機能を組み合わせることができる。そうすることによって、例えば、アクチュエータおよび磁気エンコーダ（または他のタイプのエンコーダ）のための別々の構成要素（例えば、磁石等）を含む装置と比較して、装置のサイズ、組立コスト、およびメンテナンスコストを低減することができる。
【００２０】
［0031］  さらに、いくつかの実装形態では、第１のプラットフォーム内の複数の磁石は、複数の磁石のうちの他の磁石の対応する特性と差別化する特性を有するように構成された指標磁石を含み得る。一例では、特性は、複数の磁石の円形配置に対する指標磁石の位置移動または回転変位に関連し得る。他の例では、特性は、特に、磁化強度、磁化方向、および／または磁化パターンの任意の組み合わせに関係し得る。
【００２１】
［0032］  いくつかの例では、第１プラットフォーム磁場は、指標磁石に関連する第１プラットフォーム磁場の領域（例えば、指標磁石と指標磁石に隣接する磁石との間に延在する第１プラットフォーム磁場の一部）に不規則性を有することがある。さらに、磁場センサの出力はこの不規則性を示すことができ、装置はこの指示を第１のプラットフォームが回転軸の周りの「指標」向きまたは位置にあることを検出するための基礎として使用することができる。結果として、装置は、第１のプラットフォームの指標向きまたは位置を検出した後に、第１のプラットフォームの回転の範囲および方向を追跡することによって、回転軸の周りの第１のプラットフォームの絶対位置または向きを決定することができる。
【００２２】
［0033］  他の例示的な配置、構成、機能、および動作も可能であり、本明細書において例示的実装形態内でより詳細に記載される。
【００２３】
ＩＩ．例示的な電気機械システムおよび装置
［0034］  例示的な実施形態を実装することができるシステムおよび装置を、これからさらに詳細に記載する。概して、本明細書に開示されている実施形態は、可動構成要素を含む任意の電気機械システムと共に使用することができる。例示的なシステムは、システムの可動構成要素と他の部分との間のパワーおよび／または信号の伝送を提供することができる。本明細書に記載の説明に役立つ実施形態は、乗り物の他の構成要素とおよび／または互いに通信するセンサおよび車輪などの可動構成要素を有する乗り物を含む。しかしながら、例示的な電気機械システムはまた、とりわけ、センサプラットフォーム（例えば、ＲＡＤＡＲプラットフォーム、ＬＩＤＡＲプラットフォーム、方向検知プラットフォーム等）、ロボット装置、産業用システム（例えば、組立ライン等）、医療機器（例えば、医用撮像装置等）、または移動体通信システムなど、他の装置内に実装され得るかまたは他の装置の形態を取り得る。さらに、「乗り物」という用語は、本明細書では、例えば、とりわけ、空中の乗り物、船舶、宇宙船、車、トラック、バン、セミトレーラートラック、オートバイ、ゴルフカート、オフロード乗り物、倉庫輸送乗り物、農場乗り物、または軌道上を移動するキャリヤ（例えば、ジェットコースター、トロリー、トラム、列車等）を含むあらゆる移動物体を包含するように広く解釈されることに留意されたい。
【００２４】
［0035］  図１は、例示的実施形態による乗り物１００を示す。特に、図１は、乗り物１００の右側面図、正面図、後面図、および上面図を示している。図１では、乗り物１００は車として示されているが、上述のように、他の種類の乗り物も可能である。さらに、乗り物１００は自律的に動作するように構成することができるが、本明細書に記載の実施形態は、自律的に動作するように構成されていない、または半自律的に動作するように構成される乗り物にも適用可能である。したがって、乗り物１００は限定的であることを意味しない。示されるように、乗り物１００は、５つのセンサユニット１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０と、車輪１１２によって例示される４つの車輪とを含む。
【００２５】
［0036］  いくつかの実施形態では、センサユニット１０２〜１１０は、他の可能性の中でもとりわけ、全地球測位システムセンサ、慣性測定ユニット、無線検出および測距（ＲＡＤＡＲ：ｒａｄｉｏ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒａｎｇｉｎｇ）ユニット、カメラ、レーザ距離計、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ：ｌｉｇｈｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒａｎｇｉｎｇ）ユニット、または音響センサなどのセンサの任意の組み合わせを含み得る。
【００２６】
［0037］  図示のように、センサユニット１０２は、車輪１１２が取り付けられている乗り物１００の底面とは反対側の乗り物１００の上面に取り付けられている。また、センサユニット１０４〜１１０は、乗り物１００の上面以外の各側面にそれぞれ取り付けられている。図示のように、センサユニット１０４は乗り物１００の前面に位置付けられ、センサ１０６は乗り物１００の後面に位置付けられ、センサユニット１０８は乗り物１００の右側面に位置付けられ、センサユニット１１０は乗り物１００の左側面に位置付けられる。
【００２７】
［0038］  センサユニット１０２〜１１０は乗り物１００上の特定の位置に取り付けられるように示されているが、いくつかの実施形態では、センサユニット１０２〜１１０は乗り物１００の内側または外側のいずれかの他の位置に取り付けることができる。例えば、図示のようにセンサユニット１０８は乗り物１００の後方確認ミラーに取り付けられているが、センサユニット１０８は乗り物１００の右側面に沿った別の場所に位置付けられてもよい。さらに、５つのセンサユニットが示されているが、いくつかの実施形態では、より多いまたは少ないセンサが乗り物１００に含まれてもよい。しかしながら、例示のために、センサユニット１０２〜１１０は図示のように位置付けられている。
【００２８】
［0039］  いくつかの実施形態では、センサユニット１０２〜１１０のうちの１つまたは複数は、センサを移動可能に取り付けることができる１つまたは複数の可動マウントを含むことができる。可動マウントは、例えば回転プラットフォームを含み得る。代替的または追加的に、可動マウントは傾斜プラットフォームを含み得る。傾斜プラットフォームに取り付けられたセンサは、例えば、所与の範囲の角度および／または方位角内で傾斜させることができる。可動マウントは他の形態も取り得る。
【００２９】
［0040］  いくつかの実施形態では、センサユニット１０２〜１１０の１つまたは複数は、センサおよび／または可動マウントを動かすことによってセンサユニット内のセンサの位置および／または向きを調整するように構成された１つまたは複数のアクチュエータを含み得る。例示的なアクチュエータは、とりわけ、原動機、空気圧アクチュエータ、油圧ピストン、継電器、ソレノイド、および圧電アクチュエータを含む。
【００３０】
［0041］  図示のように、乗り物１００は、乗り物を駆動面に沿って移動させるべく回転するように構成された車輪１１２などの１つまたは複数の車輪を含む。いくつかの実施形態では、車輪１１２は、車輪１１２のリムに結合された少なくとも１つのタイヤを含み得る。この目的のために、車輪１１２は、金属とゴムの任意の組み合わせ、または他の材料の組み合わせを含み得る。乗り物１００は、示されているものに加えて、または示されているものの代わりに、１つまたは複数の他の構成要素を含むことができる。
【００３１】
［0042］  図２は、例示の実施形態による、乗り物２００の簡略ブロック図である。乗り物２００は、例えば乗り物１００と同様であり得る。示されるように、乗り物２００は、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、周辺機器２０８、およびコンピュータシステム２１０を含む。他の実施形態では、乗り物２００は、より多い、より少ない、または異なるシステムを含み得、各システムは、より多い、より少ない、または異なる構成要素を含み得る。さらに、示されているシステムおよび構成要素は、任意の数の方法で組み合わせるまたは分割することができる。
【００３２】
［0043］  推進システム２０２は、乗り物２００に動力運動を提供するように構成することができる。図示のように、推進システム２０２は、エンジン／原動機２１８、エネルギー源２２０、トランスミッション２２２、および車輪／タイヤ２２４を含む。
【００３３】
［0044］  エンジン／原動機２１８は、内燃機関、電動機、蒸気機関、およびスターリングエンジンの任意の組み合わせであり得るかまたはそれらを含み得る。他の原動機およびエンジンも同様に可能である。いくつかの実施形態では、推進システム２０２は複数の種類のエンジンおよび／または原動機を含み得る。例えば、ガソリン−電気ハイブリッド車は、ガソリンエンジンと電動機とを含むことができる。他の例も可能である。
【００３４】
［0045］  エネルギー源２２０は、エンジン／原動機２１８に全体的にまたは部分的に動力を供給するエネルギー源であり得る。すなわち、エンジン／原動機２１８は、エネルギー源２２０を機械的エネルギーに変換するように構成され得る。エネルギー源２２０の例には、ガソリン、ディーゼル、プロパン、他の圧縮ガス系燃料、エタノール、太陽電池パネル、電池、および他の電力源が含まれる。エネルギー源２２０は、追加的または代替的に、燃料タンク、電池、コンデンサ、および／またはフライホイールの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、エネルギー源２２０は、乗り物２００の他のシステムにもエネルギーを供給することができる。
【００３５】
［0046］  トランスミッション２２２は、エンジン／原動機２１８から車輪／タイヤ２２４に機械的動力を伝達するように構成することができる。このために、トランスミッション２２２は、ギアボックス、クラッチ、差動装置、駆動シャフト、および／または他の要素を含むことができる。トランスミッション２２２が駆動シャフトを含む実施形態では、駆動シャフトは、車輪／タイヤ２２４に結合されるように構成されている１つまたは複数のアクスルを含むことができる。
【００３６】
［0047］  乗り物２００の車輪／タイヤ２２４は、一輪車、二輪車／オートバイ、三輪車、または車／トラックの四輪形式を含む様々な形式で構成することができる。６つ以上の車輪を含むものなど、他の車輪／タイヤ形式も同様に可能である。いずれの場合も、車輪／タイヤ２２４は、他の車輪／タイヤ２２４に対して差動的に回転するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、車輪／タイヤ２２４は、トランスミッション２２２に固定的に取り付けられる少なくとも１つの車輪と、駆動面と接触する可能性のある車輪のリムに結合される少なくとも１つのタイヤとを含み得る。車輪／タイヤ２２４は、金属とゴムの任意の組み合わせ、または他の材料の組み合わせを含み得る。推進システム２０２は、追加的または代替的に、示されたもの以外の構成要素を含み得る。
【００３７】
［0048］  センサシステム２０４は、乗り物２００および／または乗り物２００が配置されている環境に関する情報を感知するように構成された任意の数のセンサ、ならびにセンサの位置および／または向きを修正するように構成された１つまたは複数のアクチュエータ２３６を含み得る。図示のように、センサシステム２０４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）２２６、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）２２８、ＲＡＤＡＲユニット２３０、レーザ距離計および／またはＬＩＤＡＲユニット２３２、ならびにカメラ２３４を含む。センサシステム２０４は、例えば、乗り物２００の内部システム（例えば、Ｏ２モニタ、残量計、エンジンオイル温度等）を監視するセンサを含む追加のセンサを同様に含み得る。他のセンサも可能である。いくつかの例では、センサシステム２０４は、それぞれの位置（例えば、上面、底面、前面、後面、右側面、左側面等）で乗り物にそれぞれ取り付けられた複数のセンサユニットとして実装され得る。
【００３８】
［0049］  ＧＰＳ２２６は、乗り物２００の地理的位置を推定するように構成された任意のセンサ（例えば位置センサ）を含み得る。この目的のために、例えば、ＧＰＳ２２６は地球に対する乗り物２００の位置を推定するように構成されるトランシーバを含み得る。ＩＭＵ２２８は、慣性加速度に基づいて乗り物２００の位置および向きの変化を感知するように構成された方向センサの任意の組み合わせを含み得る。例示的なＩＭＵセンサは、加速度計、ジャイロスコープ、他の方向センサ等を含む。ＲＡＤＡＲユニット２３０は、無線信号を使用して乗り物２００が配置されている環境内の物体を検知するように構成された任意のセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、物体を感知することに加えて、ＲＡＤＡＲユニット２３０は、物体の速度および／または進行方向を感知するように構成されてもよい。
【００３９】
［0050］  レーザ距離計またはＬＩＤＡＲユニット２３２は、光を使用して乗り物２００が配置されている環境内の物体を感知するように構成された任意のセンサを含み得る。特に、レーザ距離計またはＬＩＤＡＲユニット２３２は、１つまたは複数の光線を発するように構成された１つまたは複数の光源と、１つまたは複数の光線の反射を検出するように構成された検出器とを含み得る。レーザ距離計またはＬＩＤＡＲ２３２は、コヒーレント（例えば、ヘテロダイン検出を使用して）またはインコヒーレント検出モードで動作するように構成され得る。いくつかの例では、ＬＩＤＡＲユニット２３２は複数のＬＩＤＡＲを含むことができ、各ＬＩＤＡＲは乗り物２００の周囲の環境の特定の領域を走査するのに適した特定の位置および／または構成を有する。
【００４０】
［0051］  カメラ２３４は、乗り物２００の環境の画像を取り込むことができる任意のカメラ（例えば、スチルカメラ、ビデオカメラ等）を含むことができる。アクチュエータ２３６は、システム２０４のセンサの１つまたは複数の位置、向きおよび／または指向方向を調整するように構成された任意のタイプのアクチュエータを含むことができる。例示的なアクチュエータは、とりわけ、原動機、空気圧式アクチュエータ、油圧ピストン、継電器、ソレノイド、および圧電アクチュエータを含む。センサシステム２０４は、追加的または代替的に、示されたもの以外の構成要素を含み得る。
【００４１】
［0052］  制御システム２０６は、乗り物２００および／またはその構成要素の動作を制御するように構成することができる。この目的のために、制御システム２０６は、操舵ユニット２３８、スロットル２４０、制動ユニット２４２、センサ融合アルゴリズム２４４、コンピュータビジョンシステム２４６、ナビゲーションまたは経路設定システム２４８、および障害物回避システム２５０を含み得る。
【００４２】
［0053］  操舵ユニット２３８は、乗り物２００の進行方向を調整するように構成された機構の任意の組み合わせとすることができる。スロットル２４０は、エンジン／原動機２１８の動作速度、ひいては乗り物２００の速度を制御するように構成された機構の任意の組み合わせとすることができる。制動ユニット２４２は乗り物２００を減速するように構成された機構の任意の組み合わせとすることができる。例えば、制動ユニット２４２は、車輪／タイヤ２２４の速度を落とすために摩擦を使用することができる。いくつかの例では、制動ユニット２４２はまた、車輪／タイヤ２２４の運動エネルギーを電流に変換することができる。
【００４３】
［0054］  センサ融合アルゴリズム２４４は、センサシステム２０４からのデータを入力として受け取るように構成されたアルゴリズム（またはアルゴリズムを格納するコンピュータプログラム製品）とすることができる。データは、例えば、センサシステム２０４のセンサで感知された情報を表すデータを含み得る。センサ融合アルゴリズム２４４は、例えば、カルマンフィルタ、ベイジアンネットワーク、本明細書の方法の機能のいくつかのためのアルゴリズム、または任意の他のアルゴリズムを含み得る。センサ融合アルゴリズム２４４はさらに、例えば、乗り物１００が配置されている環境内の個々の物体および／または特徴の評価、特定の状況の評価、および／または特定の状況に基づいて考えられる衝突の評価を含む、センサシステム２０４からのデータに基づいて様々な査定を提供するように構成され得る。
【００４４】
［0055］  コンピュータビジョンシステム２４６は、例えば交通信号や障害物を含む、乗り物２００が配置されている環境内の物体および／または特徴を識別するために、カメラ２３４によってキャプチャされた画像を処理および分析するように構成される任意のシステムであり得る。この目的のために、コンピュータビジョンシステム２４６は、物体認識アルゴリズム、ストラクチャー・フロム・モーション（ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオトラッキング、または他のコンピュータビジョン技術を使用することができる。いくつかの実施形態では、コンピュータビジョンシステム２４６はさらに、環境のマッピング、物体の追跡、物体の速度の推定等を行うように構成することができる。
【００４５】
［0056］  ナビゲーションおよび経路設定システム２４８は、乗り物２００の運転経路を決定するように構成された任意のシステムであり得る。ナビゲーションおよび経路設定システム２４８は、乗り物２００の動作中に運転経路を動的に更新するようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーションおよび経路設定システム２４８は、乗り物２００の運転経路を決定するために、センサ融合アルゴリズム２４４、ＧＰＳ２２６、ＬＩＤＡＲユニット２３２、および／または乗り物２００の環境の１つまたは複数の所定のマップからのデータを組み込むように構成され得る。障害物回避システム２５０は、乗り物２００が配置されている環境内の障害物を識別、評価、および回避または別の方法で上手く通り抜けるように構成された任意のシステムとすることができる。制御システム２０６は、追加的または代替的に、示されたもの以外の構成要素を含み得る。
【００４６】
［0057］  周辺機器２０８（例えば、入力インターフェース、出力インターフェース等）は、乗り物２００が外部センサ、他の乗り物、外部コンピューティング装置、および／またはユーザと対話することを可能にするように構成され得る。この目的のために、周辺機器２０８は、例えば、無線通信システム２５２、タッチスクリーン２５４、マイクロフォン２５６、および／またはスピーカ２５８を含み得る。 
【００４７】
［0058］  無線通信システム２５２は、直接または通信ネットワークを介して、１つまたは複数の他の乗り物、センサ、または他のエンティティに無線式に結合するように構成された任意のシステムであり得る。この目的のために、無線通信システム２５２は、直接または通信ネットワークを介して、他の乗り物、センサ、サーバ、または他のエンティティと通信するためのアンテナおよびチップセットを含み得る。一般に、チップセットまたは無線通信システム２５２は、とりわけ、ブルートゥース、ＩＥＥＥ８０２．１１（いずれかのＩＥＥＥ８０２．１１改訂を含む）に記載の通信プロトコル、セルラー技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、またはＬＴＥなど）、Ｚｉｇｂｅｅ、専用短距離通信（ＤＳＲＣ）、および無線周波数識別（ＲＦＩＤ）通信などの無線通信（たとえば、プロトコル）の１つまたは複数のタイプに従って通信するように配置され得る。無線通信システム２５２は他の形態も取り得る。
【００４８】
［0059］  タッチスクリーン２５４は、乗り物２００にコマンドを入力するための入力インターフェースとしてユーザによって使用され得る。この目的のために、タッチスクリーン２５４は、とりわけ、静電容量感知、抵抗感知、または表面弾性波プロセスを介してユーザの指の位置および動きの少なくとも一方を感知するように構成され得る。タッチスクリーン２５４は、タッチスクリーン表面に対して平行または平面方向、タッチスクリーン表面に垂直な方向、またはその両方の指の動きを感知することが可能であり得、またタッチスクリーン表面に加えられる圧力のレベルを感知することも可能であり得る。タッチスクリーン２５４は、１つまたは複数の半透明または透明絶縁層と、１つまたは複数の半透明または透明導電層とから形成されてもよい。タッチスクリーン２５４は他の形態も取り得る。
【００４９】
［0060］  マイクロフォン２５６は、乗り物２００のユーザから音声（例えば、ボイスコマンドまたは他の音声入力）を受信するように構成されてもよい。同様に、スピーカ２５８は、乗り物２００のユーザに音声を出力するように構成されてもよい。周辺機器２０８は、追加的にまたは代替的に、示されたもの以外の構成要素を含んでもよい。
【００５０】
［0061］  コンピュータシステム２１０は、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および周辺機器２０８のうちの１つまたは複数にデータを送信し、からデータを受信し、と対話し、および／または、を制御するように構成され得る。このために、コンピュータシステム２１０は、システムバス、ネットワーク、および／または他の接続機構（図示せず）によって推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および周辺機器２０８のうちの１つまたは複数に通信可能にリンクされ得る。
【００５１】
［0062］  一例では、コンピュータシステム２１０は、燃料効率を改善するためにトランスミッション２２２の動作を制御するように構成されてもよい。別の例として、コンピュータシステム２１０は、カメラ２３４に環境の画像をキャプチャさせるように構成されてもよい。さらに別の例として、コンピュータシステム２１０は、センサ融合アルゴリズム２４４に対応する命令を記憶し実行するように構成されてもよい。他の例も可能である。
【００５２】
［0063］  示されるように、コンピュータシステム２１０は、プロセッサ２１２およびデータ記憶装置２１４を含む。プロセッサ２１２は、１つまたは複数の汎用プロセッサおよび／または１つまたは複数の専用プロセッサを含むことができる。プロセッサ２１２が２つ以上のプロセッサを含む限り、そのようなプロセッサは別々にまたは組み合わせて動作することができる。データ記憶装置２１４は、他の可能性の中でもとりわけ、光学式、磁気式、および／または有機式記憶装置などの１つまたは複数の揮発性および／または１つまたは複数の不揮発性記憶構成要素を含み得、データ記憶装置２１４はプロセッサ２１２と全体的にまたは部分的に一体化されてもよい。
【００５３】
［0064］  いくつかの実施形態では、データ記憶装置２１４は、様々な乗り物機能を実行するためにプロセッサ２１２によって実行可能な命令２１６（例えば、プログラム論理）を含む。データ記憶装置２１４は、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および／または周辺機器２０８のうちの１つまたは複数にデータを送信し、からデータを受信し、と対話し、および／または、を制御するための命令を含む追加の命令も含み得る。いくつかの実施形態では、データ記憶装置２１４は、センサシステム２０４内の１つまたは複数のセンサについての較正データも含む。例えば、較正データは、以前に得られたセンサ測定値とセンサへの１つまたは複数の所定の入力との間のマッピングを含み得る。コンピュータシステム２１０は、追加的または代替的に、示されたもの以外の構成要素を含み得る。
【００５４】
［0065］  電源２６０は、乗り物２００の構成要素の一部または全部に電力を供給するように構成することができる。この目的のために、電源２６０は、例えば、充電式リチウムイオン電池または鉛蓄電池を含むことができる。いくつかの実施形態では、電池の１つまたは複数のバンクは電力を供給するように構成されることができる。他の電源材料および構成も同様に可能である。いくつかの実施形態では、電源２６０およびエネルギー源２２０は、例えばいくつかの全電気自動車のように、１つの構成要素として一緒に実装され得る。
【００５５】
［0066］  いくつかの実施形態では、乗り物２００は、示されているものに加えてまたはその代わりに１つまたは複数の要素を含むことができる。例えば、乗り物２００は、１つまたは複数の追加のインターフェースおよび／または電源を含み得る。他の追加の構成要素も同様に可能である。そのような実施形態では、データ記憶装置２１４は、追加の構成要素を制御および／またはそれと通信するためにプロセッサ２１２によって実行可能な命令をさらに含み得る。さらにまた、構成要素およびシステムのそれぞれは乗り物２００に一体化されるように示されているが、いくつかの実施形態において、１つまたは複数の構成要素またはシステムは有線または無線接続を用いて乗り物２００に取り外し可能に取り付けられるかまたは別の方法で（機械的または電気的に）接続することができる。
【００５６】
ＩＩＩ．例示的なロータリージョイントの構成
［0067］  例の中で、ロータリージョイントは、電気機械システムの２つの構造間のインターフェースとして構成されてもよく、２つの構造の一方または両方は、他方の構造に対して回転するか別の方法で移動するように構成される。そのために、いくつかの実装形態では、ロータリージョイントの一部（たとえば、回転子）を例示のシステムの一方の構造に結合し、別の部分（たとえば、固定子）を例示のシステムの他方の構造に結合することができる。追加的または代替的に、いくつかの実装形態では、ロータリージョイントは、互いに回転し合う（または移動し合う）２つの構造間に配置された構造内に含まれてもよい。例えば、例示的なロータリージョイントは、２つのロボットリンクを連結するロボットジョイント内に配置され得る。他の実装形態も同様に可能である。
【００５７】
［0068］  図３は、例示的実施形態による、ロータリージョイントを含む装置３００の簡略ブロック図である。例えば、装置３００は、任意の乗り物１００、２００、および／または任意の他の電気機械システムなどの電気機械システムの可動構成要素間のインターフェースとして使用することができる。したがって、例えば、装置３００は、とりわけ、センサユニット１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、センサシステム２０４に含まれるセンサを取り付ける回転プラットフォームなど、システム（またはサブシステム）の２つの可動構成要素間の動力伝達を容易にするロータリージョイントとして物理的に実装することができる。示されるように、装置３００は、第１のプラットフォーム３１０および第２のプラットフォーム３３０を含む。
【００５８】
［0069］  第１のプラットフォーム３１０は、回転子または他の可動構成要素を含むか、またはそれに結合されてもよい。例えば、プラットフォーム３１０は、プラットフォーム３３０に対してかつプラットフォーム３１０の回転軸（例えば、回転子軸）を中心に回転するように構成することができる。したがって、例の中では、プラットフォーム３１０は、ロータリージョイント構成の回転プラットフォームとして構成することができる。示されるように、プラットフォーム３１０は、センサ３１２、コントローラ３１４、通信インターフェース３１６、電力インターフェース３１８、および１つまたは複数の磁石３２０を含む。
【００５９】
［0070］  いくつかの例では、プラットフォーム３１０は、プラットフォーム３１０の様々な構成要素を支持および／または取り付けるのに適した任意の固体材料を含み得る。例えば、プラットフォーム３１０は、プラットフォーム３１０の通信インターフェース３１６および／または他の構成要素を取り付けるプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み得る。この場合のＰＣＢはまた、プラットフォーム３１０の１つまたは複数の構成要素（例えば、センサ３１２、コントローラ３１４、通信インターフェース３１６、電力インターフェース３１８等）を互いに電気的に結合するための回路（図示せず）を含むことができる。この場合のＰＣＢは、取り付けられた構成要素がプラットフォーム３３０の対応する側面に面するかまたはその反対側のプラットフォーム３１０の側面に沿うように配置することができる。この構成により、例えば、プラットフォーム３１０および３３０は、プラットフォーム３３０に対するプラットフォーム３１０の回転に応答して互いに所定の距離内に留まり得る。
【００６０】
［0071］  センサ３１２は、センサシステム２０４の１つまたは複数のセンサ、乗り物１００に含まれる１つまたは複数のセンサ、および／またはプラットフォーム３１０に取り付けることができる他の任意のセンサなど、プラットフォーム３１０に取り付けられたセンサの任意の組み合わせを含み得る。例示的なセンサの非網羅的リストは、他の例の中でもとりわけ、方向センサ（例えば、ジャイロスコープ）、遠隔感知デバイス（例えば、ＲＡＤＡＲ、ＬＩＤＡＲ等）、音響センサ（例えば、マイクロフォン）を含み得る。
【００６１】
［0072］  コントローラ３１４は、第１のプラットフォーム３１０の構成要素のうちの１つまたは複数を動作させるように構成することができる。そのために、コントローラ３１４は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、データ記憶装置、論理回路、および／または装置３００の１つまたは複数の構成要素を動作させるように構成された任意の他の回路の任意の組み合わせを含むことができる。一実装形態では、コンピューティングシステム２１０と同様に、コントローラ３１４は、センサ３１２、インターフェース３１６等を操作するためにデータ記憶装置（例えばデータ記憶装置２１４）に格納されている命令（例えば命令２１６）を実行する１つまたは複数のプロセッサ（たとえばプロセッサ２１２）を含む。別の実施形態では、コントローラ３１４は、代替的にまたは追加的に、装置３００の１つまたは複数の構成要素を動作させるために本明細書に記載の機能およびプロセスの１つまたは複数を実行するように配線された回路を含む。一例では、コントローラ３１４は、センサ３１２によって収集されたセンサデータを受信し、そのセンサデータを示す変調された電気信号を通信インターフェース３１６に提供するように構成することができる。例えば、センサデータは、センサ３１２の測定された向き、周囲環境のスキャン、検出された音、および／またはセンサ３１２の任意の他のセンサ出力を示し得る。
【００６２】
［0073］  通信インターフェース３１６は、プラットフォーム３１０と３３０との間でデータおよび／または命令を送信（例えば信号３０２）および／または受信（例えば信号３０４）するように構成された無線または有線通信構成要素（例えば送信機、受信機、アンテナ、光源、光検出器等）の任意の組み合わせを含み得る。一例では、通信インターフェース３１６が光通信インターフェースである場合、インターフェース３１６は、プラットフォーム３３０に含まれる光検出器による受信のために変調光信号３０２を発するように構成された１つまたは複数の光源を含むことができる。例えば、信号３０２は、センサ３１２によって収集されたセンサデータを示すことができる。さらに、この例では、インターフェース３１６は、プラットフォーム３３０から発せられた変調光信号３０４を受信するための光検出器を含むことができる。例えば、信号３０４は、プラットフォーム３１０に結合されたセンサ３１２および／または他の任意の構成要素を操作するための命令を示し得る。この場合、コントローラ３１４は、インターフェース３１６を介して検出された受信した命令に基づいてセンサ３１２を動作させることができる。
【００６３】
［0074］  電力インターフェース３１８は、プラットフォーム３１０と３３０との間の無線（または有線）電力伝送用に構成された１つまたは複数の構成要素を含み得る。例として、インターフェース３１８は、プラットフォーム３１０の１つまたは複数の構成要素（例えば、センサ３１２、コントローラ３１４、通信インターフェース３１６等）に電力を供給するための電流を誘導するために変圧器コイルを通って延びる磁束を受けるように構成された変圧器コイル（図示せず）を含み得る。例えば、変圧器コイルはプラットフォーム３３０に含まれる対応する変圧器コイルの反対側のプラットフォーム３１０の中心領域の周りに配置することができる。さらに、例えば、装置３００はまた、インターフェース３１８内の変圧器コイル（および／またはプラットフォーム３３０内に含まれる変圧器コイル）を通って延び、それぞれの変圧器コイルを通して磁束を案内する磁気コア（図示せず）を含み、それによって２つのプラットフォーム間の電力伝送の効率を改善し得る。他の構成も可能である。
【００６４】
［0075］  磁石３２０は、鉄、強磁性化合物、フェライト等などの強磁性材料、および／またはプラットフォーム３１０の第１プラットフォーム磁場を発生させるように磁化される他の任意の材料から形成することができる。
【００６５】
［0076］  一実装形態では、磁石３２０は、プラットフォーム３１０の回転軸の周りに実質的に円形の配置で複数の磁石として実装することができる。例えば、磁石３２０は、プラットフォーム３３０に向かっておよび／またはそれを通って延びる統合された磁場を生成するように回転軸と同心の円に沿って配置することができる。さらに、例えば、磁石３２０の隣接する磁石は、プラットフォーム３３０に面する所与の磁石の表面に沿った所与の磁石の磁極が同様の表面に沿った隣接する磁石の磁極の反対になるように交互の方向に磁化することができる。例えば、この配置では、磁場は所与の磁石の表面からプラットフォーム３３０に向かって、次いで隣接する磁石の表面に向かって広がり得る。さらに、別の磁場が、所与の磁石の表面からプラットフォーム３３０に向かって、次いで別の隣接する磁石に向かって広がり得る。
【００６６】
［0077］  別の実装形態では、磁石３２０は、第１のプラットフォームの回転軸と同心の単一のリング磁石として実装することができる。この実装態様では、リング磁石は、上述の複数の磁石の磁化パターンと同様の磁化パターンを有するように磁化することができる。例えば、リング磁石は、複数のリングセクタ（例えば、それぞれの半径方向軸の間のリング磁石の領域）を有するプリント磁石として実装することができる。この例では、リング磁石の隣接するリングセクタは、プラットフォーム３３０に面する複数の交互の磁極を定めるように交互の方向に磁化することができる。
【００６７】
［0078］  図示のように、磁石３２０は任意選択的に指標磁石３２２を含むことができる。指標磁石３２２は磁石３２０のうちの他の磁石の特性と差別化する特性を有するように構成された磁石（例えば強磁性材料等）を含むことができる。
【００６８】
［0079］  磁石３２０が円形配置の複数の磁石を含む第１の例では、指標磁石３２２はプラットフォーム３１０の回転軸に対して第１の距離に配置することができ、磁石３２０内の他の磁石は回転軸に対して第１の距離とは異なる第２の距離に配置することができる。追加的または代替的に、例えば、指標磁石３２２は、他の磁石と第２のプラットフォームとの間の実質的に均一な距離に対して第２のプラットフォームに対してオフセット距離に配置することができる。追加的または代替的に、例えば、指標磁石３２２は、１つまたは複数の隣接する磁石に対して特定の分離距離で配置することができる。この場合、他の磁石は、特定の分離距離とは異なる実質的に均一な分離距離だけ離間することができる。
【００６９】
［0080］  第２の例では、指標磁石３２２は、磁石３２０内の他の磁石の第２のサイズとは異なる第１のサイズ（例えば、幅、長さ、深さ等）を有することができる。
【００７０】
［0081］  第３の例では、指標磁石３２２は、磁石３２０内の他の磁石の第２の磁化強度とは異なる第１の磁化強度（例えば、磁束密度、磁場強度等）を有するように磁化することができる。
【００７１】
［0082］  第４の例では、指標磁石３２２は、磁石３２０内の他の磁石の磁化パターンと比較して異なる磁化パターンを有するように磁化することができる。例えば、指標磁石３２２の第１の部分は、第１の方向に磁化することでき（例えばＮ極がプラットフォーム３３０の方を指向する）、指標磁石３２２の第２の部分は第１の方向と反対の第２の方向に磁化することができ（例えばＳ極がプラットフォーム３３０の方を指向する）、その一方、磁石３２０内の他の磁石は単一の方向に磁化することができる（例えば、Ｎ極またはＳ極のうちの一方のみがプラットフォーム３３０の方を向いている）。
【００７２】
［0083］  磁石３２０が単一のリング磁石を含む第５の例では、指標磁石３２２は、第１の方向に磁化された第１の部分と、反対方向に磁化された第２の部分とを含む、磁石３２０の指標リングセクタとして実装することができる。代替的にまたは追加的に、第２の部分は、第１の部分を囲み、指標リングセクタに隣接する２つのリングセクタと接続する磁石３２０の磁化領域として物理的に実装することができる。
【００７３】
［0084］  磁石３２０が単一のリング磁石を含む第６の例では、複数の磁石を含む実装形態について上述した様々な差別化特性は、リング磁石の磁化特性を調整することによって同様に実装することができる。一例では、指標リングセクタは、他のリングセクタの実質的に均一なサイズに対して異なるサイズ（例えば、角度幅等）を有することができる。別の例では、指標リングセクタは、他のリングセクタ間の対応する実質的に均一な距離とは異なる距離だけ隣接リングセクタから分離することができる（例えば、リング磁石の減磁領域等によって指標リングセクタを囲む）。
【００７４】
［0085］  第２のプラットフォーム３３０は、上記の説明に沿って、ロータリージョイント構成の固定子プラットフォームとして構成することができる。例えば、プラットフォーム３１０の回転軸は、プラットフォーム３３０に対して所定の距離内に留まりながらプラットフォーム３１０がプラットフォーム３３０に対して回転するようにプラットフォーム３３０を通って延びることができる。示されるように、プラットフォーム３３０は、コントローラ３３４、通信インターフェース３３６、電力インターフェース３３８、複数の導電性構造体３４０、回路３５０および磁場センサ３９０を含む。したがって、例えば、プラットフォーム３３０は、プラットフォーム３３０に取り付けられているか、別の方法でプラットフォーム３３０に結合されている様々な構成要素を支持するのに適した固体材料の任意の組合せから形成することができる。例えば、プラットフォーム３３０は、１つまたは複数の構成要素（例えば、インターフェース３３６、３３８、センサ３９０等）を取り付ける回路基板を備えることができる。
【００７５】
［0086］  コントローラ３９０は、例えば、コントローラ３１４と同様に、様々な物理的実装（例えば、プロセッサ、論理回路、アナログ回路、データ記憶装置等）を有することができる。さらに、それぞれコントローラ３１４、通信インターフェース３１６、および信号３０２と同様に、コントローラ３９０は通信インターフェース３３６を操作してデータまたは命令の送信を示す信号３０４を送信することができる。例えば、コントローラ３９０は、センサ３１２および／またはプラットフォーム３１０の任意の他の構成要素を操作するための命令を示す変調無線信号を提供するようにインターフェース３３６（例えば、送信機、アンテナ、光源等）を操作することができる。さらに、例えば、コントローラ３９０は、プラットフォーム３１０から送信された変調信号３０２を示す変調電気信号をインターフェース３３６から受信することができる。
【００７６】
［0087］  したがって、通信インターフェース３３６は、信号３０２および３０４を介したプラットフォーム３１０と３３０との間の通信を容易にするために、通信インターフェース３１６と同様に実装することができる。
【００７７】
［0088］  電力インターフェース３３８は、電力インターフェース３１８と同様に構成することができ、したがって、プラットフォーム３１０と３３０との間の電力伝送を容易にするために電力インターフェース３１８と連動して動作させることができる。例として、インターフェース３３８は、変圧器コイル（図示せず）を含むことができ、コントローラ３３４は変圧器コイルを通して電流を流すように構成することができる。次いで、電流は、電力インターフェース３１８の対応する変圧器コイル（図示せず）を通って延びる磁束を発生させて、対応する変圧器コイルを通る電流を誘導することができる。したがって、誘導電流は、プラットフォーム３１０の１つまたは複数の構成要素に電力を供給することができる。さらに、場合によっては、装置３００はまた、プラットフォーム３１０の回転軸に沿っておよび電力インターフェース３１８および３３８のそれぞれの変圧器コイル（図示せず）を通って延びる磁気コア（図示せず）を含み得る。例えば、磁気コアは、電力インターフェース３３８の変圧器コイルによって生成された磁束を電力インターフェース３１８の変圧器コイルを介して案内して、プラットフォーム３１０と３３０との間の電力伝送の効率を改善することができる。
【００７８】
［0089］  導電性構造体３４０は、磁石３２０によって生成された第１プラットフォーム磁場と重なるようにプラットフォーム３１０の回転軸の周りに延在する導電性経路を画定するために互いに電気的に結合される導電性材料（例えば、銅、他の金属等）の部分を含み得る。一例として、導電性構造体３４０は、プラットフォーム３１０の回転軸と同心である円に沿って第１の同一平面上に配置された第１の複数の導電性構造体を含むことができる。さらに、この例では、導電性構造体３４０はまた、第１の複数の導電性構造体と平行に重なるように第２の同一平面上に配置された第２の複数の導電性構造体を含み得る。例えば、回路基板の実装形態では、第１の複数の導電性構造体は回路基板の単一層に沿って配置またはパターン化することができ、第２の複数の導電性構造体は回路基板の別の層に沿って配置またはパターン化することができる。
【００７９】
［0090］  上記の例を続けると、装置３００は、例えば、回路基板の２つの層の間の穿孔を通って延びる導電性材料（例えば、ビア）などの複数の電気接点（図示せず）も含むことができる。電気接点は、第１の複数の導電性構造体を第２の複数の導電性構造体に結合して、第１のプラットフォームの磁石３２０の円形の配列と重なるように回転軸の周りに延びる１つまたは複数の導電コイルを画定する。次いで、回路３５０（および／またはコントローラ３３４）は、１つまたは複数の電流を１つまたは複数のコイルに流して、その１つまたは複数のコイル内に延在する第２プラットフォーム磁場を発生させることができる。次に、第１プラットフォーム磁場は第２プラットフォーム磁場と相互作用してプラットフォーム３１０に作用する力またはトルクを提供することができる。誘導された力は次にプラットフォーム３１０をその回転軸の周りで回転させることができる。さらに、場合によっては、回路３５０（および／またはコントローラ３３４）は、コイルを通って流れる電流を調整することによって第２プラットフォーム磁場を変調することができる。そうすることによって、例えば、装置３００は、回転軸の周りのプラットフォーム３１０の回転の方向または速度を制御することができる。
【００８０】
［0091］  したがって、回路３５０は、導電性構造体３４０を流れる電流を供給および変調するように構成された、配線、導電材料、コンデンサ、抵抗器、増幅器、フィルタ、比較器、電圧調整器、コントローラ、および／または任意の他の回路の任意の組合せを含み得る。例えば、回路３５０は、第２プラットフォーム磁場を修正し、それによってプラットフォーム３１０を回転させるための特定の回転特性（例えば方向、速度等）を達成するために電流を調整するように構成されてもよい。
【００８１】
［0092］  磁場センサ３９０は、磁石３２０に関連する第１プラットフォーム磁場の１つまたは複数の特性（例えば、方向、角度、大きさ、磁束密度等）を測定するように構成されてもよい。例えば、センサ３９０は、磁石３２０および／または第１プラットフォーム磁場と重なるように配置された１つまたは複数の磁力計を含み得る。例示的なセンサの非網羅的リストは、とりわけ、陽子磁力計、オーバーハウザー効果センサ、セシウム蒸気センサ、カリウム蒸気センサ、回転コイルセンサ、ホール効果センサ、磁気抵抗素子センサ、フラックスゲート磁力計、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサ、およびスピン交換緩和フリー（ＳＥＲＦ）原子センサを含む。一実装形態では、センサ３９０は、直交座標系表現（例えば、ｘ−ｙ−ｚ軸成分）または他のベクトル場表現に従ってセンサ３９０の位置における第１プラットフォーム磁場の角度（および／または大きさ）の指示を出力する３次元（３Ｄ）ホール効果センサを含み得る。
【００８２】
［0093］  したがって、装置３００は、回転軸周りのプラットフォーム３１０の向きまたは位置を決定するための基礎として、センサ３９０からの出力を使用することができる。例として、センサ３９０は、磁石３２０の２つの隣接する磁石の間に延在する第１プラットフォーム磁場の一部と重なるように配置することができる。第１のプラットフォーム３１０が回転するにつれて、例えば、その部分の角度はセンサ３９０の位置において変化し得、したがって、回路３５０（および／またはコントローラ３３４）は、２つの隣接する磁石に対するセンサ３９０の位置を推定するためにセンサ３９０からの出力をサンプリングすることができる。
【００８３】
［0094］  したがって、この構成では、装置３００は、プラットフォーム３１０を作動させること、およびプラットフォーム３１０の向きを測定すること（例えば、磁気エンコーダ）の両方のための構成要素として磁石３２０を使用することができる。この構成により、削減されたコストおよびよりコンパクトな設計でアクチュエータおよび磁気エンコーダを提供することができる。
【００８４】
［0095］  さらに、いくつかの実装形態では、センサ３９０は、構造体３４０によって画定されたコイルと交差する円形経路に沿って配置することができる。例えば、構造体３４０内の２つの特定の構造体は、構造体３４０内の他の隣接する構造体間の均一な距離より長い所与の距離だけ離間することができる。さらに、センサ３９０をこれら２つの特定の構造体の間に配置することができる。この構成により、例えば、センサ３９０を磁石３２０に近接した距離に配置しながら、センサ３９０による第１プラットフォーム磁場の測定値との第２プラットフォーム磁場による干渉を軽減することができる。
【００８５】
［0096］  磁石３２０が指標磁石３２２を含む実装形態では、指標磁石３２２と指標磁石３２２に隣接する１つまたは複数の磁石との間に延びる第１プラットフォーム磁場の特定の部分は、第１プラットフォーム磁場の他の部分に対して１つまたは複数の差別化特性を有することができる。例として、指標磁石３２２が、回転軸と磁石３２０の他の磁石との間の実質的に均一な距離とは異なる距離で、プラットフォーム３１０の回転軸に対して位置決めされている場合、第１プラットフォーム磁場の特定部分の方向は、他の部分のそれぞれの方向とは異なり得る。したがって、いくつかの例では、回路３５０（および／またはコントローラ３３４）は、この差の検出を、センサ３９０が指標磁石３２２または指標磁石３２２と隣接磁石との間の領域と重なるプラットフォーム３１０の向きと関連付けることができる。このプロセスを通じて、例えば、装置３００は、センサ３９０の出力を指標磁石３２２の位置に対するプラットフォーム３１０のある範囲の向きにマッピングすることができる。
【００８６】
［0097］  いくつかの実装形態では、装置３００は、示されているものよりも少ない構成要素を含み得る。例えば、装置３００は、指標磁石３２２、センサ３９０、および／または図示されている他の任意の構成要素なしで実装することができる。さらに、いくつかの実装形態では、装置３００は、示されているものに加えてまたはその代わりに１つまたは複数の構成要素を含み得る。たとえば、プラットフォーム３１０および／または３４０は、追加のまたは代替のセンサ（たとえば、マイクロフォン２５６等）、コンピューティングサブシステム（たとえば、ナビゲーションシステム２４８等）、および／または乗り物１００および２００の任意の構成要素などの任意の他の構成要素を含み得る。さらに、示されている様々な機能ブロックは、示されているものとは異なる配置で配置または組み合わせることができることに留意されたい。例えば、プラットフォーム３１０に含まれる構成要素のいくつかは、プラットフォーム３３０に代替的に含まれるか、または装置３００の別個の構成要素として実装されてもよい。
【００８７】
［0098］  図４Ａは、例示的実施形態による、ロータリージョイントを含む装置４００の側面図を示す。例えば、装置４００は装置３００と類似していてもよく、乗り物１００および２００などの電気機械システムと共に使用することができる。示されているように、装置４００は、それぞれプラットフォーム３１０および３３０と同様の回転子プラットフォーム４１０および固定子プラットフォーム４３０を含む。図示の例では、プラットフォーム４１０の側面４１０ａは、プラットフォーム４３０の側面４３０ａに対して所定の距離４０８で配置されている。プラットフォーム４１０は、回転軸４０６を中心に回転する回転子プラットフォームとして構成することができる。さらに、プラットフォーム４３０は、軸４０６を中心としたプラットフォーム４１０の回転に応答してプラットフォーム４１０に対して距離４０８内に留まる固定子プラットフォームとして構成することができる。いくつかの例では、側面４１０ａはプラットフォーム４１０の平坦な取付面（例えば回路基板の外層）に対応し得る。同様に、例えば、側面４３０ａはプラットフォーム４３０の平坦な取付面に対応し得る。説明の便宜上、装置４００のいくつかの構成要素は図４Ａから省略されていることに留意されたい。
【００８８】
［0099］  例えば、図４Ｂに示される断面図では、プラットフォーム４１０の側面４１０ａはページ外を指向する。図４Ｂに示すように、装置４００は、磁石４２０、４２２、４２４、４２６によって例示される複数の磁石、およびマウント４２８も含む。
【００８９】
［0100］  磁石４２０、４２２、４２４、４２６は、磁石３２０と同様であり得る。例えば、図示のように、磁石４２０、４２２、４２４、４２６は、回転軸４０６の周りに実質的に円形の配置で取り付けられる。いくつかの例では、磁石３２０と同様に、複数の磁石（例えば４２０、４２２、４２４、４２６等）の隣接する磁石をそれぞれ交互の方向に磁化することができる。例えば、示されるように、磁石４２０は、ページ内を指向する方向に磁化され（例えば、文字「Ｓ」によって示されるＳ極がページ外を指向する）、磁石４２２は、ページ外を指向する方向に磁化され（例えば、文字「Ｎ」によって示されるＮ極がページ外を指向する）、磁石４２４は磁石４２０と同じ方向に磁化されるなどである。したがって、いくつかの例では、示されるように、複数の磁石（例えば、４２０、４２２、４２４、４２６等）のそれぞれの磁化方向は、軸４０６に対して実質的に平行であり得る。
【００９０】
［0101］  マウント４２８は、回転軸４０６の周りに円形配置で複数の磁石（例えば、４２０、４２２、４２４、４２６等）を支持するように構成された任意の構造を含むことができる。そのために、マウント４２８は、円形の配置で複数の磁石を支持するのに適した任意の固体構造（例えば、プラスチック、アルミニウム、他の金属等）を含むことができる。例えば、図示のように、マウント４２８は（円形）縁部４２８ａと４２８ｂとの間に延びるリング形状を有することができる。さらに、示されるように、マウント４２８は、円形配置で複数の磁石を収容する窪みを含み得る。例えば、図示のように、マウント４２８は、磁石４２６を収容するように成形された（壁４２８ｃと４２８ｄとの間の）窪みを含む。したがって、例えば組み立て中に、複数の磁石をマウント３２８のそれぞれの窪みにはめ込み、複数の磁石を円形配置で配置することを容易にすることができる。さらに、示されるように、リング状マウント４２８は、軸４０６に対して同心円状に配置され得る（例えば、軸４０６はリング状マウント４２８の中心軸と整列される）。したがって、例えば、円形縁部４２８ａ、４２８ｂ、および磁石４２０、４２２、４２４、４２６等は、軸４０６を中心としたプラットフォーム４１０の回転に応答して軸４０６に対してそれぞれ所与の距離内に留まることができる。
【００９１】
［0102］  いくつかの例では、指標磁石３２２と同様に、装置４００内の少なくとも１つの磁石は、他の磁石の共通の特性とは異なる１つまたは複数の特性を有する指標磁石として構成することができる。図示のように、例えば、磁石４２２は、他の磁石（例えば４２０、４２４、４２６等）と軸４０６との間の距離とは異なる軸４０６に対する距離で取り付けられている。これを容易にするために、示されているように、指標磁石４２２を収容する窪み（例えば、窪みの周りに延びる壁４２８ｅによって画定される）は、磁石４２０、４２４、４２６等を収容するそれぞれの窪みよりも短い長さを有することができる。結果として、指標磁石４２２は、取り付けられると、磁石４２０、４２４、４２６等よりも縁部４２８ａ（および軸４０６）に近いかもしれない。
【００９２】
［0103］  プラットフォーム４１０は、図４Ｂに示されるものに追加の構成要素を含み得ることに留意されたい。一実装態様では、マウント４２８は、プリント回路基板（ＰＣＢ）または他の回路基板の周囲に沿って配置することができる。別の実装形態では、マウント４２８は回路基板の表面または層に沿って配置することができる。実装形態にかかわらず、例えば、軸４０６と縁部４２８ａとの間の側面４１０ａの領域を使用して、プラットフォーム３１０の任意の構成要素などの１つまたは複数の構成要素を取り付けることができる。
【００９３】
［0104］  一例では、図示のように、プラットフォーム４１０は、縁部４１０ｂによって画定された中心間隙を含むことができる。この例では、プラットフォーム４１０は、縁部４１０ｂの周りに配置された変圧器コイル（図示せず）を含み得る。さらに、この例では、装置４００は、プラットフォーム４３０の同様の変圧器コイル（図示せず）によって生成された磁束を案内するために中心間隙を通って延びる磁気コア（図示せず）を含むことができる。したがって、例えば、電力インターフェース３１８および３３８に関する上の考察と一致して、２つのプラットフォーム４１０と４３０との間で電力を伝送することができる。別の例では、プラットフォーム４１０は、プラットフォーム４１０の縁部４２８ａと４１０ｂとの間の領域に１つまたは複数の無線送信機または受信機（例えば、光源、光検出器、アンテナ等）を含むことができる。したがって、例えば装置３００と同様に、装置４００は、プラットフォーム４１０と４３０との間で電力を伝送しおよび／または信号を通信するように構成することができる。
【００９４】
［0105］  図４Ｃに示される断面図では、プラットフォーム４３０の側面４３０ａはページ外を指向している。図４Ｄに示されるプラットフォーム４３０の断面図は、側面４３０ａと実質的に平行なプラットフォーム４３０の層の図に対応し得る。例として図４Ａを参照し直すと、図４Ｄに示される層は、側面４３０ａと４３０ｂとの間の層に対応し得る。別の例では、図４Ｄに示される層は、プラットフォーム４３０の側面４３０ｂ上にパターン化された導電性材料に対応し得る。一実装形態では、プラットフォーム４３０は、多層回路基板（例えばＰＣＢ）として物理的に実装され得る、またはそこに埋め込まれた多層ＰＣＢを備え得る。そのために、図４Ｃに示される１つまたは複数の構成要素は、ＰＣＢの外層に沿ってパターン化された導電性材料（例えば、トラック、トレース、銅等）に対応し得、また図４Ｄに示される１つまたは複数の構成要素は、ＰＣＢの別の層に沿ってパターン化された導電性材料に対応し得る。他の実装形態も同様に可能である。
【００９５】
［0106］  図４Ｃおよび４Ｄに示されるように、装置４００はまた、リード線４３２、４３４、４３６、４３８によって例示される複数の電力リード線、構造体４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４５９によって例示される第１の複数の隣接する導電性構造体、構造体４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８９によって例示される第２の複数の隣接する導電性構造体、接点４６２、４６４、４６６、４６８によって例示される複数の電気接点、磁場センサ４９０、およびコネクタ４９２、４９４を含む。
【００９６】
［0107］  電力リード線４３２、４３４、４３６、４３８等は、それぞれ、第１および第２の複数の導電性構造体のうちの１つまたは複数を電源、電圧調整器、電流増幅器、またはそれぞれのリード線に結合されたそれぞれの導電性トラックを通って流れる１つまたは複数の電流を提供または調整する他の回路（例えば、回路３５０）に電気的に結合するように構成され得る。
【００９７】
［0108］  第１の複数の導電性構造体（４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４５９等）は、導電性構造体３４０と同様に、軸４０６の周囲に円形配置で導電材料（例えば、銅等）を含むことができる。例えば、図４Ｃに示されるように、第１の複数の導電性構造体は、軸４０６と同心である円４４０と４４１との間に延在する。円４４０と４４１との間の側面４３０ａの領域は、例えば、回転子プラットフォーム４１０の複数の磁石４２０、４２２、４２４、４２６等と少なくとも部分的に重なり得る。さらに、図４Ｃに示すように、各導電性構造体（例えば構造体４４２等）は、各構造体が円４４０と交差する場所で円４４０（および４４１）の半径に対して傾斜している。さらに、第１の複数の導電性構造体は実質的に同一平面上にある。したがって、例えば、構造体４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４５９等は、回路基板（例えば、ＰＣＢ）の単一層に沿ってパターン化導電性トラックとして形成することができる。
【００９８】
［0109］  同様に、図４Ｄでは、第２の複数の導電性構造体（４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８８、４８９等）は、（例えばＰＣＢの第２層に沿って）実質的に同一平面上にある円形の配置になっている。したがって、例えば、第１の複数の導電性構造体は、第２の複数の構造体と複数の磁石との間の第２の距離より短い、複数の磁石（４２０、４２２、４２４、４２６等）に対する第１の距離で存在し得る。
【００９９】
［0110］  さらに、構造体４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８８、４８９等は、それぞれ、円４７０と４７１との間に延びる。円４７０および４７１は、例えば、円４４０および４４１と同様であり得、したがってそれぞれ円４４０および４４１の半径と同様の半径で軸４０６と同心状であり得る。さらに、図４Ｄの各導電性構造体（例えば構造体４７２等）は、各構造体が円４７０と交差する場所で円４７０（および４７１）に対して傾斜角で配置されている。しかしながら、図４Ｄの第２の複数の構造体は、図４Ｃの第１の複数の構造体の傾斜角とは反対の傾斜角にある。例えば、構造体４４２（図４Ｃ）は、円４４０から時計回りに傾斜して示されている。一方、構造体４７２（図４Ｄ）は、円４７０から反時計回りに傾斜して示されている。
【０１００】
［0111］  第１の複数の構造体（４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４５９等）と第２の複数の構造体（４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８８、４８９等）との間の電気的結合を促すため、電気接点４６２、４６４、４６６、４６８等は、それぞれの接点のそれぞれの位置で重なるそれぞれの導電性構造体を接続するためにページに垂直な方向にＰＣＢを通って延在する導電性材料（例えば、ビア）を含むことができる。例えば、接点４６２は導電性構造体４４２（図４Ｃ）を導電性構造体４７２（図４Ｄ）に電気的に結合し、接点４６４は導電性構造体４４４（図４Ｃ）を導電性構造体４７４（図４Ｄ）に電気的に結合するなどである。
【０１０１】
［0112］  この構成では、プラットフォーム４３０の両方の層内の導電性構造体は、軸４０６の周りに延びる１つまたは複数の導電経路を形成することができる。例えば、第１の電流は、第１の電流がリード線４３６に到達するまで、リード線４３２、構造体４４２、接点４６２、構造体４７２、接点４６６、構造体４４６等をこの順序で備える第１の導電経路に沿って流れることができる。したがって、例えば、第１の電流は、隣接する構造体４４４を通って流れることなく、構造体４４２から構造体４７２に流れることができる。同様に、例えば、第２の電流は、第２の電流がリード線４３８に到達するまで、リード線４３４、構造体４４４、接点４６４、構造体４７４、接点４６８、構造体４４８等をこの順序で備える第２の導電経路を通って流れることができる。したがって、第１の導電経路は軸４０６の周りに延びる第１のコイルを形成し、第２の導電経路は軸４０６の周りに延びる第２のコイルを形成することができる。
【０１０２】
［0113］  いくつかの実装形態では、図４Ｃに示される第１の層のリード線４３２、４３４等は、電源（図示せず）の第１の端子に（直接または間接的に）接続可能であり、および図４Ｄに示される第２の層のリード線４３６、４３８等は電源の第２の端子に接続することができる。その結果、これらの実装態様において、プラットフォーム４３０の各コイルまたは導電経路は同じ電流の一部を搬送することができる。例えば、これらの実装における各コイルは、並列回路構成において他のコイルに接続されてもよい。
【０１０３】
［0114］  実装形態にかかわらず、電流が第１および第２の複数の同一平面上の導電性構造体を通って流れるとき、電気的に結合された導電性構造体によって形成されたコイルを通して固定子プラットフォーム磁場が発生する。次いで、固定子プラットフォーム磁場は、回転子プラットフォーム４１０内の磁石に関連する回転子プラットフォーム磁場と相互作用して、軸４０６の周りでプラットフォーム４１０を回転させるトルクまたは力を生じさせることができる。固定子プラットフォーム磁場は、例えば、それぞれの導電経路（またはコイル）を通って流れるそれぞれの電流の方向に依存して、時計回りまたは反時計回りの方向に、上述の第１および第２の導電経路によって画定されたコイル内に延び得る。
【０１０４】
［0115］  したがって、いくつかの例では、図４Ｃおよび図４Ｄに示す導電性構造体を電気的に結合して、コアレスＰＣＢモータコイルを形成することができる。例えば、図４Ｃに示す第１の複数の導電性構造体は、図４Ｃおよび４Ｄに示す２つの層の間の電気絶縁層（例えば、プラスチック等）などの絶縁材料によって、図４Ｄに示す第２の複数の導電性構造体から分離することができる。この場合、固定子プラットフォーム磁場は絶縁材料を通って延びることができる。しかしながら、他の例では、図４Ｃと４Ｄの２つの層の間に透磁性コア（図示せず）を挿入して、発生した固定子プラットフォーム磁場を方向付けることができる。例えば、プラットフォーム４３０の中間層（図示せず）は、図４Ｃと４Ｄの２つの層の間に配置された導電材料を含み得る。この場合、中間層内の導電材料はまた、第１の複数の導電性構造体および第２の複数の導電性構造体と重なり合うことができる。結果として、中間層の導電材料は、したがって、軸４０６の周りにおよび図４Ｃおよび４Ｄに示される２つの層に沿って延在するそれぞれの導電経路によって画定されるコイルの内側に固定子プラットフォーム磁場を方向付けることによって固定子プラットフォーム磁場を増強する磁気コアとして構成することができる。
【０１０５】
［0116］  磁場センサ４９０は、センサ３９０と同様であり得る。その目的のために、センサ４９０は、プラットフォーム４１０の磁石（例えば、４２０、４２２、４２４、４２６等）によって生成された回転子プラットフォーム磁場を測定するように構成された、ホール効果センサ等などの任意の磁力計を含み得る。したがって、例えば、コンピューティングシステム（例えば、コントローラ３３４、回路３５０等）は、センサ４９０からの出力に基づいて、軸４０６を中心とするプラットフォーム４１０の向きを決定することができる。
【０１０６】
［0117］  これを促すために、いくつかの例では、センサ４９０は、プラットフォーム４１０の回転子プラットフォーム磁場と実質的に重なるプラットフォーム４３０内の位置に配置することができる。例えば、図４Ｃに示すように、センサ４９０は、円４４０と４４１との間の領域（プラットフォーム４１０の磁石と少なくとも部分的に重なる領域）に配置される。さらに、第１および第２の複数の導電性構造体によって画定されるコイルまたは導電経路間に延びる固定子プラットフォーム磁場による干渉を軽減するために、プラットフォーム４３０の軸４０６の周りに延びるコイル形状の導電経路の一部を、センサ４９０が配置されているプラットフォーム４３０の領域において遮断または修正することができる。
【０１０７】
［0118］  図４Ｃに示すように、例えば、第１の複数の導電性構造体は、実質的に均一な距離だけ離間している複数の離間した導電性構造体を含む。例えば、示されるように、構造体４４２、４４４は実質的に均一な距離だけ離され、構造４４６、４４８もまた実質的に均一な距離だけ離される。さらに、図４Ｃに示される第１の複数の導電性構造体は、実質的に均一な距離よりも大きい距離だけ離される２つの隣接する構造体を含み得る。例えば、図示のように、隣接する構造体４５４および４５６はより大きな距離で離されている。同様に、例えば、第２の複数の導電性構造体（図４Ｄに示す）もまた、第２の複数の構造体の他の構造体間の実質的に均一な距離よりも大きい距離だけ離された２つの隣接構造体（例えば４８４、４８６）を含む。したがって、図４Ｃに示されるように、センサ４９０は、構造体４５４と４５６との間に（すなわち、軸４０６の周りに延びるコイル形状の導電経路における「間隙」内に）配置され得る。
【０１０８】
［0119］  この配置を促すために、センサ４９０が配置されている領域から離れる方に（例えば、円４４０と４４１の間の領域の外側等に）延びるコネクタ４９２および４９４を使用して、コイル状の導電経路の一部とコイル状の導電経路の残りの部分とを電気的に結合することができる。そのために、コネクタ４９２および４９４は、センサ４９０の位置において固定子プラットフォーム磁場の影響を低減するためにセンサ４９０から適切な距離に成形および／または配置された導電性材料（例えば、銅、金属、金属化合物等）を含み得る。
【０１０９】
［0120］  例えば、図示のように、コネクタ４９２は、電気接点を介して、導電性構造体４５４（図４Ｃ）を導電性構造体４８９（図４Ｄ）に電気的に結合する。同様に、コネクタ４９４は、導電性構造体４８４（図４Ｄ）を導電性構造体４５９（図４Ｃ）に電気的に結合する。図示されていないが、プラットフォーム４３０はまた、センサ４９０の位置で固定子プラットフォーム磁場を低減しながら軸４０６の周りに追加の導電経路を電気的に接続するように構成された追加のコネクタ（例えばコネクタ４９２または４９４と同様）を含み得る。第１の例では、コネクタ（図示せず）は構造体４５２（図４Ｃ）を構造体４８８（図４Ｄ）に電気的に結合することができる。第２の例では、コネクタ（図示せず）は構造体４５０（図４Ｃ）を構造体４８６（図４Ｄ）に電気的に結合することができる。第３の例では、コネクタ（図示せず）は構造体４８０（図４Ｄ）を構造体４５６（図４Ｃ）に電気的に結合することができる。第４の例では、コネクタ（図示せず）は構造体４８２（図４Ｄ）を構造体４５８（図４Ｃ）に電気的に結合することができる。
【０１１０】
［0121］  さらに、コネクタ４９２および４９４は同じＰＣＢ層（例えば側面４３０ａ）に沿って配置されて示されているが、いくつかの例では、１つまたは複数のコネクタは代替的に、図４Ｄに示す層またはプラットフォーム４３０の別の層（図示せず）に沿って配置することができる。さらに、磁気センサ４９０は、プラットフォーム４３０の側面４３０ａに取り付けられて示されているが、いくつかの例では、センサ４９０は、プラットフォーム４３０の異なる側面（例えば、側面４３０ｂ）または導電性構造体４５４、４５６、４８４、４８６間の回転子プラットフォーム磁場の一部内の他の任意の位置に沿って代替的に配置することができる。例えば、第２の複数の導電性構造体４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８８、４８９等がプラットフォーム４３０の側面４３０ｂに沿って配置されている実装形態において、センサ４９０は構造体４８４と４８６の間に代替的に取り付けることができる。センサ４９０の他の位置も可能である（例えば側面４３０ａと４３０ｂの間等）。
【０１１１】
［0122］  さらに、いくつかの例では、プラットフォーム４３０は、例えばプラットフォーム３３０に含まれる構成要素（たとえば、通信インターフェース３３５、電力インターフェース３３８等）のうちのいずれかなど、示されるものよりも多くの構成要素を含むことができる。例として図４Ｃを参照し直すと、プラットフォーム４３０は回路基板（例えばＰＣＢ）として実装することができ、軸４０６と円４４０との間の領域は、とりわけ、電力インターフェース構成要素（例えば変圧器コイル）および／または通信インターフェース構成要素（例えば、無線送信機、光源、検出器等）を含むことができる。
【０１１２】
［0123］  装置４００および／またはその構成要素について図４Ａ〜４Ｄに示される形状、寸法、および相対位置は、必ずしも一定の縮尺ではなく、説明に都合良く示されるように描かれているにすぎないことに留意されたい。そのために、例えば、装置４００および／またはその１つまたは複数の構成要素は、他の形態、形状、配置、および／または寸法も同様に有することができる。また、装置４００は、とりわけ、装置３００の任意の構成要素（例えば、インターフェース、センサ、コントローラ等）など、示されているものより少ないまたは多い構成要素を含み得ることにも留意されたい。一例では、図４Ｃおよび４Ｄの各層に６本のリード線が示されているが、装置４００は、軸４０６の周りに延びる異なる数の導電経路用に、それより多いまたは少ないリード線を含むことができる。別の例では、装置４００はプラットフォーム４１０内に特定数の磁石を含んで示されているが、装置４００は代替的により多くのまたはより少ない磁石を含むことができる。
【０１１３】
［0124］  図５は、例示的実施形態による、回転子プラットフォームの向きと磁場センサからの出力との間の関係の概念図５００である。図５は、回転子プラットフォーム４１０が軸４０６を中心にして一定の速度で時計周り方向に完全に回転するシナリオを示す。そのために、図５００のプロットの水平軸は、プラットフォーム４１０の初期の向きからプラットフォーム４１０が軸４０６周りで完全な（例えば３６０度の）回転に回転するまでの時間を（例えば秒で）示し得る。シナリオでは、センサ４９０は、センサ４９０の位置における回転子プラットフォーム磁場（例えばベクトル場）の３Ｄ表現を提供するように構成され得る。したがって、凡例５０２に示されているＸ曲線、Ｙ曲線、およびＺ曲線は、それぞれ、センサ４９０によって測定された磁場のｘ成分、ｙ成分、およびｚ成分に対応し得る。このために、プロットＸ、Ｙ、Ｚについて、図５００のプロットの垂直軸は、測定された磁場を（例えば単位テスラで）示し得る。さらに、凡例５０２に示される曲線「ａｔａｎ２（Ｚ、Ｘ）」は、出力のｚ成分およびｘ成分への「ａｔａｎ２」関数の適用に基づいて計算された磁場角度に対応し得る。ａｔａｎ２計算は、ｚ成分出力をｘ成分出力で割ったもののアークタンジェントを計算することと同様であり得る。しかしながら、アークタンジェント計算とは異なり、ａｔａｎ２関数は、平面の正のｘ軸と平面上の座標（Ｘ、Ｚ）によって与えられる点との間の出力角度を単位ラジアンで提供する。例えば、ａｔａｎ２で計算された角度は、反時計回りの角度についての正の値（例えば、Ｚ＞０）と、時計回りの角度についての負の値（例えば、Ｚ＜０）とを含み得る。そうすることによって、単純なアークタンジェント計算とは異なり、ａｔａｎ２は−πラジアンからπラジアンの範囲の出力を提供することができ、同時にゼロによる除算の問題も回避する（例えば、ｘ成分の値がゼロの場合）。そのために、「ａｔａｎ２（Ｚ、Ｘ）」の曲線について示されるように、垂直軸は角度計算を（例えば単位ラジアンで）示し得る。
【０１１４】
［0125］  図４Ｃを参照し直すと、Ｙ曲線によって示されるｙ成分は、センサ４９０を通って軸４０６に向かって延びるｙ軸に沿った回転子プラットフォーム磁場の成分に対応し得る。Ｚ曲線によって示されるｚ成分は、センサ４９０を通ってページ外に延びるｚ軸に沿った回転子プラットフォーム磁場の成分に対応し得る。Ｚ曲線によって示されるｘ成分は、ｙ軸およびｚ軸に垂直である（例えば直交する）センサ４９０のｘ軸に沿った回転子プラットフォーム磁場の成分に対応し得る。
【０１１５】
［0126］  この構成では、例えば、図５００に示すＺ曲線の最大値は、センサ４９０が、ｚ軸の正の方向に磁化される磁石（例えばＳ極がページ外を指向している）と整列しているプラットフォーム４１０の向きに対応し得る。例えば、矢印５０４におけるｚ最大値は、磁石４２０がセンサ４９０と整列するプラットフォーム４１０の向きを示す。さらに、Ｚ曲線の最小値は、センサ４９０が、ｚ軸の負の方向に磁化される磁石（例えば、Ｎ極がページ外を指向している）と整列するプラットフォーム４１０の向きに対応し得る。例えば、矢印５０６におけるｚ最小値は、磁石４２６がセンサ４９０と整列しているプラットフォーム４１０の向きを示す。
【０１１６】
［0127］  したがって、この構成では、２つの隣接する磁石の間のプラットフォーム４１０の向きの指標を、ｚ成分およびｘ成分に対するａｔａｎ２計算として計算することができる（例えば、「ａｔａｎ２（Ｚ、Ｘ）」曲線）。この計算は、例えば、コントローラ３３４および／または回路３５０によって実行することができる。ａｔａｎ２（Ｚ、Ｘ）曲線は、任意の２つの磁石間のプラットフォーム４１０の正規化された向きを表す。例えば、センサ４９０が磁石と整列するプラットフォーム４１０の各向きは、（ｚ軸の方向に依存して）ゼロラジアンの値またはパイラジアンの値に対応し得る。したがって、本明細書における様々な装置およびシステム（たとえば、乗り物１００、２００、装置３００、４００）は、任意の２つの磁石に対するプラットフォーム４１０の向きのマッピングとしてａｔａｎ２（Ｚ、Ｘ）計算を使用することができる。
【０１１７】
［0128］  さらに、上述のように、指標磁石を使用して、軸４０６周りのプラットフォーム４１０の絶対的な向きの計算を容易にすることができる。例として図４Ｃを参照し直すと、指標磁石４２２はプラットフォーム４１０の他の磁石（例えば４２０、４２４、４２６等）と比較して軸４０６に対してオフセット距離（すなわち、センサ４９０のｙ軸に沿ったオフセット）に配置される。結果として、例えば、センサ４９０によって測定された回転子プラットフォーム磁場のｙ成分は、センサ４９０が磁石４２０と４２４との間の領域と重なるプラットフォーム４１０の向きの異常を経験する可能性がある。矢印５０８は、そのような領域（例えば、磁石４２０と４２４との間）にあるセンサ４９０に関連するｙ最大値を指す。示されるように、ｙ最大値５０８は、図５００の他のｙ曲線のｙ最大値よりも著しく低い。したがって、ｙ成分異常は、プラットフォーム４１０の指標位置を検出し、次いで異なる磁石対間の他の位置を指標位置または向きに対するプラットフォーム４１０の絶対的な向きとしてマッピングするために装置４００によって使用され得る。
【０１１８】
［0129］  さらに、示されるように、ｙ成分異常は、ｘ成分測定値およびｚ成分測定値から実質的に独立している。したがって、指標磁石４２２のｙ軸方向の変位により、装置４００は、（例えば、ｘ成分およびｚ成分を使用して）プラットフォーム４１０の向きを測定し、同時にｙ成分を使用して指標向きを検出することが可能になる。
【０１１９】
［0130］  図６は、例示的実施形態による、ロータリージョイントを含む別の装置６００の断面図である。例えば、装置６００は装置３００および４００と同様であり得る。そのために、装置６００は、側面６１０ａを有する回転子プラットフォーム６１０を含み、これらはそれぞれ、側面４１０ａおよび回転子プラットフォーム４１０と同様である。さらに、図示のように、装置６００は回転軸６０６、磁石６２０、６２４、６２６、およびマウント６２８を含み、これらはそれぞれ軸４０６、磁石４２０、４２４、４２６、およびマウント４２８と同様である。
【０１２０】
［0131］  上述のように、いくつかの例では、指標磁石４２２は、センサ４９０のｙ軸に沿った変位（すなわち、軸４０６までの距離）以外の代替または追加の差別化特性を有することができる。例えば、指標磁石４２２とは異なり、指標磁石６２２は、軸６０６までの距離がプラットフォーム６１０の他の磁石（例えば、６２０、６２４、６２６等）と同じである。しかしながら、示されるように、指標磁石６２２は他の磁石と比較してより小さいサイズ（例えば長さ）を有する。その結果、指標磁石６２２は、装置６００が軸６０６の周りのプラットフォーム６１０の指標向きを識別することを可能にする（例えば、ｙ最大値５０８に類似の）異常を同じく呈し得る。
【０１２１】
［0132］  図７は、例示的実施形態による、ロータリージョイントを含む別の装置７００の断面図である。例えば、装置７００は、装置３００、４００、６００と同様であり得る。そのために、装置７００は、回転子プラットフォーム４１０および側面４１０ａとそれぞれ同様の回転子プラットフォーム７１０および側面７１０ａを含む。さらに、図示のように、装置７００は、それぞれ軸４０６、磁石４２０、４２４、４２６、およびマウント４２８と同様の回転軸７０６、磁石７２０、７２４、７２６、およびマウント７２８を含む。
【０１２２】
［0133］  しかしながら、指標磁石４２２とは異なり、指標磁石７２２は、軸７０６までの距離がプラットフォーム７１０の他の磁石（例えば、７２０、７２４、７２６等）と同じである。代わりに、示されるように、指標磁石７２２は他の磁石７２３に隣接して（例えば、軸７０６の周りの磁石の円形配置で磁石７２２を収容する窪み内に）配置される。さらに、磁石７２３は、磁石７２２の磁化方向とは反対の方向に磁化され得る（例えば、Ｓ極「Ｓ」がページ外を指向することによって示される）。したがって、磁石７２３は、装置７００が軸７０６の周りのプラットフォーム７１０の指標位置または向きを識別することを可能にする（例えば、ｙ最大値５０８に類似の）異常を呈するように、指標磁石７２２によって提供される磁場を歪ませることがある。
【０１２３】
［0134］  代替的に、図示されていないが、磁石７２２および７２３は、一方向に沿って磁化されている部分（例えば、Ｓ極がページ外を指向している）と、反対方向に沿って磁化されている別の部分（例えば、Ｎ極がページ外を指向している）とを含む単一の磁石（たとえば、プリント磁石等）として実装することができる。
【０１２４】
［0135］  図８は、例示的実施形態による、ロータリージョイントを含む別の装置８００の断面図である。例えば、装置８００は装置３００、４００、６００、７００と同様であり得る。そのために、装置８００は、それぞれ回転子プラットフォーム４１０および側面４１０ａと同様の回転子プラットフォーム８１０および側面８１０ａを含む。さらに、図示のように、装置８００は、軸４０６と同様の回転軸８０６を含む。図示のように、装置８００は、磁石３２０と同様のリング磁石８２０も含む。
【０１２５】
［0136］  上述のように、いくつかの例では、磁石３２０は単一のリング磁石として実装することができる。したがって、図示のように、リング磁石８２０は、装置４００の複数の磁石４２０、４２２、４２４、４２６等の代わりに使用することができる例示的な単一磁石の実装形態である。例えば、リング磁石８２０は、装置４００内の磁石の配置に類似した磁化パターン（例えば、交互の方向に磁化された磁石８２０の隣接領域等）を有するプリント磁石として物理的に実装することができる。
【０１２６】
［0137］  例えば、リング磁石８２０の第１のリングセクタ（例えば、環状セクタ等）は、半径８２２と８２４との間の角度幅を有する磁石８２０の領域に対応し得る。図示のように、第１のリングセクタは、ページ内を指向する（軸８０６に平行な）第１の方向に磁化されるリング磁石８２０の磁化領域であり得る。これは、第１のリングセクタの白い背景および文字「Ｓ」（すなわち、Ｓ極がページ外を指向している）によって示されている。同様に、例えば、（第１のリングセクタに隣接する）リング磁石８２０の第２のリングセクタは、半径８２４と８２６の間の角度幅を有する磁石８２０の領域に対応し得る。さらに、図示のように、第２のリングセクタの少なくとも一部は、第１のリングセクタの方向と反対の方向に磁化されている。これは、第２のリングセクタの異なる背景パターンおよび文字「Ｎ」（すなわち、Ｎ極がページ外を指向している）によって示されている。
【０１２７】
［0138］  加えて、（半径８２４と８２６の間の）第２のリングセクタは、指標磁石４２２の代替の実装態様を示す。示されるように、半径８２４と８２６の間の領域は、指標リングセクタの一部を第１の方向に沿って磁化し（例えば「Ｎ」Ｎ極がページ外を指向する）および指標リングセクタの別の部分（例えば、半径８２２、８２４および半径８２６、８２８の間の隣接するリングセクタと同じ磁化方向「Ｓ」Ｓ極を有する白い背景を有する部分）を反対方向に沿って磁化することによって指標リングセクタとして構成される。したがって、リング磁石８２０の指標リングセクタは、磁場センサ（例えば、センサ３９０、４９０等）の出力に異常（例えば、ｙ最大値５０８に類似する）を同じく提供し、軸８０６周りの回転子プラットフォーム８１０の絶対的な位置または向きの決定を容易にすることができる代替的な「指標磁石」の実装形態を示す。
【０１２８】
［0139］  加えて、磁石８２０が装置４００の磁石４２０、４２２、４２４、４２６等に取って代わる例示的なシナリオにおいて、導電性構造体４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４５９等は、軸４０６周りのプラットフォーム４１０の回転に応答して磁石８２０に対して所定の距離４０８内に留まり得る。さらに、このシナリオにおいて、導電性構造体の１つまたは複数によって画定される導電経路は、プラットフォーム４１０が軸４０６を中心に回転するとき、リング磁石８２０と少なくとも部分的に重なったままであり得る。
【０１２９】
ＩＶ．例示的な方法およびコンピュータ可読媒体
［0140］  図９は、例示的実施形態による方法９００のフローチャートである。図９に示される方法９００は、例えば、乗り物１００、２００、および／または装置３００、４００、６００、７００、８００のうちのいずれかとともに使用され得る方法の実施形態を提示する。方法９００は、ブロック９０２〜９０４のうちの１つまたは複数によって示されるように、１つまたは複数の操作、機能、または動作を含み得る。ブロックは連続した順序で示されているが、これらのブロックはいくつかの例では並行して、および／または本明細書に記載されたものとは異なる順序で実行されてもよい。また、様々なブロックは、より少ないブロックに結合され、追加のブロックに分割され、および／または所望の実装に基づいて除去されてもよい。
【０１３０】
［0141］  さらに、方法９００ならびに本明細書に開示される他のプロセスおよび方法に関して、フローチャートは、本実施形態の１つの可能な実践の機能性および操作を示す。この点に関して、各ブロックは、モジュール、セグメント、製造または操作プロセスの一部、またはプロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含むプログラムコードの一部を表し得る。プログラムコードは、例えば、ディスクまたはハードドライブを含む記憶装置などの任意の種類のコンピュータ可読媒体に記憶することができる。コンピュータ可読媒体は、例えばレジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような短期間データを記憶するコンピュータ可読媒体などの非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体はまた、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような、二次的または持続的長期記憶などの非一時的媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体はまた、他の任意の揮発性または不揮発性記憶システムであり得る。コンピュータ可読媒体は、例えばコンピュータ可読記憶媒体、または有形記憶装置と見なすことができる。
【０１３１】
［0142］  さらに、方法９００ならびに本明細書に開示される他のプロセスおよび方法に関して、図９の各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するように配線されている回路を表し得る。
【０１３２】
［0143］  方法９００は、装置の固定子プラットフォーム（例えば、第２のプラットフォーム３３０等）に対して、および回転子プラットフォームの回転軸（例えば軸４０６等）の周りで装置（例えば装置３００等）の回転子プラットフォーム（例えば、第１のプラットフォーム３１０等）を回転させるための例示的な方法である。したがって、いくつかの例では、回転子プラットフォームは、上の考察と一致して、回転軸を中心とした回転子プラットフォームの回転に応答して、固定子プラットフォームに対して所定の距離（例えば、距離４０８等）内に留まることができる。
【０１３３】
［0144］  ブロック９０２において、方法９００は、固定子プラットフォーム内に含まれかつ回転子プラットフォームの回転軸の周りに延びる導電経路に電流を流すことを含む。例として、装置３００は、導電経路に電流を供給する回路３５０（例えば、電源、電圧調整器、電流増幅器、配線等）を含み得る。そのために、例えば、導電経路は、互いに電気的に結合される第１の複数の同一平面上の導電性構造体（例えば、構造体４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４５９等のうちの１つまたは複数）によって画定することができる。さらに、例えば、導電経路はまた、第２の複数の同一平面上の導電性構造体（例えば、構造体４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８８、４８９等のうちの１つまたは複数）を含むことができ、これらは、第１の複数の同一平面構造に平行でありかつそれに電気的に結合されて、回転軸の周りに延びるコイルを形成する。
【０１３４】
［0145］  したがって、上述のように、コイル（すなわち、平面導電性構造体の配置）を流れる電流は、回転子プラットフォームが回転軸の周りを回転するように回転子プラットフォームの回転子プラットフォーム磁場と相互作用する固定子プラットフォーム磁場を生成することができる。例えば、磁場の相互作用は、回転子プラットフォームを回転軸周りで（提供される電流の方向に依存して）時計回りまたは反時計回りの方向に回転させるトルクまたは力を誘発し得る。
【０１３５】
［0146］  ブロック９０４において、方法９００は、電流を変調して回転軸の周りの第１のプラットフォームの向きを調整して目標の向きを達成することを含む。例として、センサ３１２がプラットフォーム３１０に取り付けられたジャイロスコープ（例えば方向）センサであるシナリオを考える。このシナリオにおいて、コントローラ３１４（または３４４）は、センサ３１２からの出力を処理し、センサ３１２が特定の目標方向変化（例えば、ゼロの値等）を測定するまでプラットフォーム３１０を回転させるように構成され得る。このシナリオにおいて、回路３５０は電流を変調して、プラットフォーム３１０を、センサ３１２によって測定された方向または速度の変化とは反対の特定の方向および／または速度で回転させることができる。他のシナリオも可能である。
【０１３６】
［0147］  したがって、いくつかの実装形態では、方法９００はまた、回転子プラットフォームの回転の特性（たとえば、回転速度、回転加速度、回転方向等）を変調することも含む。追加的にまたは代替的に、いくつかの実装形態では、方法９００はまた、上の考察と一致して、磁場センサ（例えば、センサ４９０）の出力を取得することと、磁場センサの出力に基づいて回転軸の周りの回転子プラットフォームの向きを決定することとを含む。
【０１３７】
［0148］  本明細書に記載された構成は単に例示を目的としていることを理解されたい。したがって、当業者であれば、他の構成および他の要素（例えば、機械、インターフェース、機能、順序、および機能のグループ化等）を代わりに使用することができ、いくつかの要素は所望の結果に応じて完全に省略できることを認識するだろう。さらに、記載された要素の多くは、任意の適切な組み合わせおよび位置で、離散型構成要素または分散型構成要素として、あるいは他の構成要素と併せて実装され得る機能的エンティティであり、あるいは独立した構造として記載される他の構造的要素は組み合されてもよい。
【０１３８】
［0149］  本明細書中、様々な態様および実施形態が開示されているが、他の態様および実施形態が当業者には明らかであろう。本明細書に開示された様々な態様および実施形態は例示を目的としており、限定を意図するものではなく、その真の範囲は以下の特許請求の範囲によって、かかる特許請求の範囲に与えられる均等物の全範囲とともに示される。本明細書で使用される用語は特定の実施形態を記載することのみを目的としており、限定することを意図するものではないこともまた理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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