用于旋转激光系统的自调平系统的制作方法

用于旋转激光系统的自调平系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年3月17日提交的美国发明专利申请第16/821,855号的优先权，其公开内容以引用的方式整体并入本文。
技术领域
3.本发明总体上涉及旋转激光系统，并且更具体地涉及用于旋转激光系统的自调平激光发射器。


背景技术：

4.工地(例如建筑和农业工地)的准备工作通常包括将工地的部分分级和挖掘成期望的拓扑结构。位置测量是工地准备中的一个重要方面，以提高这种分级和挖掘的准确性。建筑机械(例如推土机、铲运机、挖掘机等)通常使用激光测量系统来促进位置测量。具体地，激光测量系统的激光发射器将发射激光信号，并且激光测量系统的激光接收器将接收激光信号以确定激光接收器的位置测量。但是，为了提供准确的测量结果，必须将激光发射器调平。
5.传统上，激光测量系统通过使用两个或瓶型或mems(微机电系统)型非旋转倾角仪测量倾斜角并使用一个或更多个马达来调整倾斜而被自调平。这种传统激光测量系统的一个缺点是必须校准倾角仪的组件，以使倾角仪的零角精确地对应于竖向旋转轴。这种校准通常在制造期间通过应用额外的校准步骤以将倾角仪与旋转轴对准来执行。这种传统的激光测量系统也容易由于例如激光发射器下降而失去校准。


技术实现要素：

6.根据一个或更多个实施方式，提供了一种自调平激光发射器。自调平激光发射器无需使用昂贵的倾角仪即可实现高精度。
7.在一个实施方式中，激光发射器包括旋转头部和安装在旋转头部上的加速度计。从加速度计接收加速度信号，以及基于加速度信号生成一个或更多个倾斜调整信号以用于将旋转头部的倾斜调整到水平取向。一个或更多个执行器基于一个或更多个倾斜调整信号调整旋转头部的倾斜。
8.在一个实施方式中，加速度信号表示当加速度计旋转时加速度计的切向轴上的加速度和加速度计的径向轴上的加速度中的至少一者。确定一个或更多个倾斜调整信号以从加速度信号中基本上消除正弦分量。在一个实施方式中，一个或更多个倾斜调整信号是基于激光发射器的编码器的参考角度与一个或更多个执行器的参考角度之间的未对准角度来确定的。在另一实施方式中，确定一个或更多个倾斜调整信号以使加速度信号的幅度最小化。
9.在一个实施方式中，确定用于在第一维度调整旋转头部的倾斜的第一倾斜调整信号和用于在第二维度调整旋转头部的倾斜的第二倾斜调整信号。第一执行器基于第一倾斜
调整信号在第一维度调整旋转头部的倾斜，第二执行器基于第二倾斜调整信号在第二维度调整旋转头部的倾斜。
10.根据一个或更多个实施方式，提供了一种自调平装置，例如激光发射器。自调平装置包括旋转头部和安装在旋转头部上的加速度计。从加速度计接收加速度信号，以及基于加速度信号生成一个或更多个倾斜调整信号以用于将旋转头部的倾斜调整到水平取向。一个或更多个执行器基于一个或更多个倾斜调整信号调整旋转头部的倾斜。
11.通过参考以下详细描述和附图，本发明的这些和其他优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
附图说明
12.图1示出了激光测量系统的高级概览图；
13.图2示出了激光发射器的详细视图；
14.图3示出了由三轴加速度计输出的加速度信号的示例性图；
15.图4示出了加速度信号的削波(clipping)效果的示例性图；
16.图5示出了用于将激光发射器的旋转头部调平的方法；
17.图6示出了用于确定倾斜调整信号以用于将激光发射器的旋转头部的倾斜调整到水平取向的功能图，其中激光发射器配备有旋转编码器；
18.图7示出了描绘一个或更多个执行器的参考角度与编码器的参考角度之间的未对准的角度的示例性图；
19.图8示出了用于确定倾斜调整信号以用于将激光发射器的旋转头部的倾斜调整到水平取向的功能图，其中激光发射器没有配备编码器；
20.图9示出了用于使用梯度下降算法确定倾斜调整信号以将激光发射器的旋转头部调平的高级图；
21.图10示出了用于使用八点近似算法确定倾斜调整信号以将激光发射器的旋转头部调平的高级图；以及
22.图11示出了用于实现本发明的方面的计算机的高级框图。
具体实施方式
23.图1示出了根据一个或更多个实施方式的激光测量系统100。激光测量系统100包括激光发射器102和激光接收器104。如图1所示，激光接收器104被配置为附接到测杆106。然而，应该理解，激光接收器104的各种配置是可能的。例如，激光接收器104可以被配置为附接到建筑机械(例如，挖掘机、自卸卡车、推土机等)或者可以是手持设备。应当理解，激光测量系统100可以包括任意数量的激光接收器，用于基于从激光发射器102接收的激光束来计算每个激光接收器104的位置和取向信息。
24.激光发射器102包括旋转头部110，旋转头部110安装在旋转头部110在其上旋转的三脚架108或任何其他基座(例如，测杆、建筑机械等)上。激光发射器102以恒定速度将激光信号112以旋转辐照方式投射到激光接收器104。在一个实施方式中，激光信号112是n形束，如2007年3月27日发布的美国专利第7,196,302号中所述，该美国专利的公开内容通过引用整体并入本文。然而，激光束112可以是任何合适的激光束(例如，i形束)。在一个实施方式
中，激光发射器102是图2所示的激光发射器200，这在下面详细介绍。
25.激光接收器104的位置测量是基于由激光发射器102发射并由激光接收器104接收的激光信号来确定的。然而，为了使激光测量系统100提供激光接收器104的准确位置测量，激光发射器102的旋转头部110必须被调平。当旋转头部110的旋转轴基本平行于重力矢量时，旋转头部110被调平。根据本发明的实施方式，激光发射器102的旋转头部110配置有加速度计，以及通过基于由加速度计测量的加速度确定倾斜调整信号并且基于一个或更多个倾斜调整信号将旋转头部110的倾斜调整到水平取向，来调平旋转头部110。
26.本发明的实施方式可以应用于将激光发射器调平，例如，如在2018年12月4日发布的美国专利第10,145,671号中描述的3d激光发射器，该美国专利的公开内容通过引用整体并入本文，或应用于将n束激光发射器调平。然而，应当理解，本发明的实施方式可以应用于将任何类型的旋转系统调平，例如，用于将激光系统的参考平面调平或用于建筑的高精度铅锤工具。
27.图2示出了根据一个或更多个实施方式的激光发射器200的详细视图。在一个实施方式中，激光发射器200是图1的激光发射器102。激光发射器200包括安装在基座204上的旋转头部202，基座204附接到例如三脚架、测杆、建筑机械等。旋转头部202绕旋转轴212沿顺时针方向214(或在一些实施方式中逆时针方向)旋转。当旋转头部202旋转时，一个或更多个激光二极管(未示出)或其他激光源通过发射器透镜224投射激光信号。
28.旋转头部202包括加速计206以促进旋转头部202的调平。加速计206可以是具有至少一个感测轴并且具有合适的最小采样频率和噪声密度的任何合适的加速度计。旋转头部202的调平精度可以根据等式(1)估计如下：
[0029][0030]
其中l
acc
是以mkrad为单位的调平精度，nd是以为单位的加速度计206的噪声密度，而leveling_duration是以秒为单位的调平持续时间。最小采样频率优选地至少是加速度计206的输出带宽的两倍。加速度计206的输出带宽优选地大于旋转头部202的旋转速率。在有利的实施方式中，加速度计206的输出带宽至少是旋转头部202的旋转速率的两倍。加速度计206可以定位在旋转头部202上或旋转头部202中的任何位置。在有利的实施方式中，加速度计206放置得尽可能靠近旋转轴212。
[0031]
在一个实施方式中，加速度计206是单轴加速度计，单轴加速度计具有的感测轴228被定向成当加速度计206绕旋转轴212旋转(例如，在旋转辐照期间通过旋转头部202)时测量加速度计206的切向加速度。如在图2所示，加速度计206沿着圆形路径218绕旋转轴212旋转(通过旋转头部202)。加速度计206被定向成使得其感测轴228与加速度计206的圆形路径218的切向轴208对准。加速度计206的切向轴208垂直于旋转轴212并且垂直于加速度计206的径向轴216。径向轴216是在旋转轴212和加速度计206之间形成的轴并且对应于在加速度计206的位置处的圆形路径218的半径。轴208、212和216彼此垂直并形成正交3d系统。
[0032]
在一个实施方式中，加速度计206是三轴加速度计，其具有：被定向成测量加速度计206的径向加速度的第一感测轴230、被定向成测量加速度计206的切向加速度的第二感测轴228和被定向成测量加速度计206的重力加速度的第三感测轴232。因此，加速度计206
被定向成使得第一感测轴230与径向轴216对准，第二感测轴228与切向轴208对准，并且第三感测轴232与平行于旋转轴212的重力轴222对准。来自三轴加速度计的加速度信号的示例性输出在图3的图300中说明性地示出，这在下面更详细地描述。
[0033]
应当理解，加速度计206可以是具有不平行于旋转轴212的至少一个感测轴的任何合适的加速度计。如果加速度计206的至少一个感测轴平行于旋转轴212，则至少一个加速度计将仅感测dc(直流)分量而没有ac(交流)分量，因此不能用于自调平。在一个示例中，加速度计206可以是惯性测量单元。
[0034]
加速度计206产生表示切向轴208上的加速度的加速度信号(以及，在一些实施方式中，径向加速度信号和/或重力加速度信号)并且使用任何合适的数据传输机构将加速度信号传输到数据处理器226。数据处理器226可以使用任何计算设备来实现，例如图11的计算机1102，并且数据处理器226可以集成在如图2所示的基座204内，或者数据处理器226可以集成在旋转头部202内。数据传输机构可以在加速度计206和数据处理器226之间传输加速度信号，例如，在数据处理器226集成在基座204中的情况下。数据传输机构还可以在一个或更多个执行器220和数据处理器226之间传输执行器控制信号，例如，在数据处理器226集成在旋转头部202中的情况下。数据传输机构可以基于使用例如滑环实现的有线连接。附加地或替代地，数据传输机构可以基于使用例如射频(rf)传输或沿两个方向使用单独的单工信道的光传输来实现的无线连接。也可以采用其他数据传输机构。
[0035]
数据处理器226从加速度计206接收加速度信号，生成倾斜调整信号以用于将旋转头部202的倾斜调整到水平取向，并将倾斜调整信号输出到(例如，两个)执行器220，以用于基于倾斜调整信号调整旋转头部202的倾斜。数据处理器226确定倾斜调整信号以从加速度信号中去除任何正弦分量，从而使旋转头部202水平。当旋转头部202水平时，旋转轴212平行于重力矢量210。在一个实施方式中，数据处理器226确定用于根据图5的方法500将旋转头部202调平的倾斜调整信号。执行器220耦接在旋转头部202和基座204之间，以在两个维度调整旋转头部202的倾斜。在一个实施方式中，执行器220包括用于分别在x维度和y维度调整旋转头部202的倾斜的第一执行器和第二执行器。执行器220可以包括具有导螺杆的一个或更多个步进电机或任何其他合适的执行器。
[0036]
加速度计206可以通过任何合适的电力传输机构(图2中未示出)来供电。电力传输机构可以基于使用例如滑环实现的有线连接。附加地或替代地，电力传输机构可以基于使用下述各者来实现的无线连接，例如，利用旋转头部202和基座204上的天线的rf电力传输，或利用安装在基座204上的发光二极管(led)和光电二极管或安装在旋转头部202上以收集来自led的光并将光转换成电能的太阳能电池的电力传输。也可以采用其他电力传输机构。
[0037]
图3示出了根据一个或更多个实施方式的由三轴加速度计生成和输出的加速度信号的示例性图300。图300中的加速度信号表示随时间(以秒为单位)的加速度(以m/s2为单位)。将参照图2描述图3。在一个实施方式中，图300中的加速度信号可以由图2的安装在激光发射器200的旋转头部202上的加速度计206输出。加速度计206被定向成使得其第一感测轴230与径向轴216对准，其第二感测轴228与切向轴208对准，并且其第三感测轴232与重力轴222(平行于旋转轴212)对准。只要不发生削波，感测轴的一些未对准是可以接受的。图4中说明性地示出了削波的示例。
[0038]
径向加速度信号302表示当旋转头部202不水平时由第一感测轴230沿径向轴216
测量的径向加速度，以及径向加速度信号304表示当旋转头部202水平时由第一感测轴230沿径向轴216测量的径向加速度。切向加速度信号306表示当旋转头部202不水平时由第二感测轴228沿切向轴208测量的切向加速度，以及切向加速度信号308表示当旋转头部202水平时由第二感测轴228沿切向轴208测量的切向加速度。重力加速度信号310表示当旋转头部202不水平时由第三感测轴232沿重力轴222测量的重力加速度，以及重力加速度信号312表示当旋转头部202水平时由第三感测轴232沿重力轴222测量的重力加速度。
[0039]
如图300所示，径向加速度信号302和304经受a＝4π2f2r的偏差，其中f是以赫兹为单位的旋转频率，而r是以米为单位的加速度计偏移半径。切向加速度信号306和308不经受偏差。由于旋转头部202的非水平取向，加速度信号302和306是正弦的。重力加速度信号310和312表示由于重力引起的加速度，并且重力加速度信号310和312对旋转头部202的水平或非水平取向不敏感。
[0040]
当旋转头部202水平时，加速度计206将输出偏差为a＝4π2f2r的径向加速度、为零的切向加速度和近似等于重力的加速度的重力加速度。实际上，来自加速度计206的加速度信号可能具有噪声和漂移偏移。
[0041]
图4示出了根据一个或更多个实施方式的由三轴加速度计输出的加速度信号的削波效果的示例性图400。在图400中的加速度信号表示随时间(以秒为单位)的加速度(以m/s2为单位)。将参照图2描述图4。在一个实施方式中，在图400中的加速度信号可以由图2的如参考图3描述的那样被安装和定向的加速度计206输出。
[0042]
径向加速度信号402表示沿径向轴216测量的径向加速度，切向加速度信号404表示沿切向轴208测量的切向加速度，以及重力加速度信号406表示沿重力轴222测量的重力加速度。如图4所示，由于加速度计206的输出范围对于给定的径向偏移和给定的旋转速率而言太小，径向加速度信号402经历削波，因此a＝4π2f2r的偏差将信号偏移到输出范围的边缘。由于加速度计206的数据范围限制，削波导致径向加速度信号402在例如1.5倍重力加速度处的平坦截止。只要不发生削波，特别是在切向加速度信号404中，感测轴的一些未对准是可接受的。
[0043]
图5示出了根据一个或更多个实施方式的用于将激光发射器的旋转头部调平的方法500。将参照图2描述方法500。在一个实施方式中，方法500由数据处理器226执行。
[0044]
在步骤502，从安装在激光发射器200的旋转头部202上的加速度计206接收加速度信号。在一个实施方式中，加速度信号表示当加速度计206绕旋转轴212旋转时由加速度计206的与切向轴208对准的感测轴228测量的加速度计206上的加速度。在另一实施方式中，加速度信号表示当加速度计206绕旋转轴212旋转时由加速度计206的与径向轴216对准的感测轴230测量的加速度计206上的加速度。在另一实施方式中，加速度信号表示加速度计206上的加速度的线性组合，加速度计206上的加速度由加速度计206的与切向轴208对准的感测轴228以及由加速度计206的与径向轴216对准的感测轴230测量。
[0045]
在步骤504，基于加速度信号确定一个或更多个倾斜调整信号以用于将旋转头部202的倾斜调整到水平取向。倾斜调整信号在两个维度调整旋转头部202的倾斜以基本上消除加速度信号中的正弦分量。在一个实施方式中，产生第一倾斜调整信号用于在第一维度(例如，x维度)调整旋转头部202的倾斜，以及产生第二倾斜调整信号用于在第二维度(例如，y维度)调整旋转头部202的倾斜。在一个实施方式中，例如在激光发射器200配备有编码
器的情况下，倾斜调整信号如关于图6所描述的那样被确定。在另一实施方式中，例如在激光发射器200没有配备编码器的情况下，倾斜调整信号如关于图8所描述的那样被确定。在一个实施方式中，其中加速度信号(至少部分地)表示由感测轴230在径向轴216上测量的加速度，为了避免加速度信号的削波，加速度计206的输出范围大于a＝4π2f2r或加速度计206必须放置在离中心足够近的位置，以便偏置在加速度计206的范围内。
[0046]
在步骤506，基于一个或更多个倾斜调整信号调整旋转头部202的倾斜。在一个实施方式中，第一执行器基于第一倾斜调整信号在第一维度调整旋转头部202的倾斜并且第二执行器基于第二倾斜调整信号在第二维度调整旋转头部202的倾斜以将旋转头部部202带到水平取向。
[0047]
图6示出了根据一个或更多个实施方式的用于确定倾斜调整信号以用于将激光发射器的旋转头部的倾斜调整到水平取向的功能图600。图5的步骤504可以根据功能图600来实现，例如，在激光发射器配备有编码器的情况下。
[0048]
在功能图600中，激光发射器的编码器604提供激光发射器的旋转头部的角位置。编码器604可以是任何合适的编码器，例如绝对或增量旋转编码器。角位置由sin/cos转换器606转换为正弦和余弦信号，例如，使用正弦查找表或通过执行sin(x)和cos(x)函数的直接计算，其中x是以弧度或度数为单位的角位置。乘法器608和610分别将加速度a
t
602与正弦和余弦相乘以执行频移。切向加速度a
t
602从安装在旋转头部上的加速器被接收并且表示当加速器旋转时加速器上的加速度。乘法器608和610的结果分别由积分器612和614在一段时间内累加旋转头部的整数次旋转。然后积分器612和614的输出(例如，2d向量)通过将输出乘以在以下步骤中的旋转矩阵而被旋转到未对准的角度α。来自积分器612的积分结果分别由乘法器616和620乘以sin(α)和cos(α)，并且来自积分器614的积分结果分别由乘法器618和622乘以cos(α)和-sin(α)，其中α是一个或更多个执行器与激光发射器的编码器604的参考角度之间的未对准的角度。未对准的角度α将在下文关于图7进一步描述。乘法器616和618的结果由加法器624进行组合以提供用于在x维度调整旋转头部的倾斜的倾斜调整信号，该倾斜调整信号被输出到执行器628。乘法器620和622的结果由加法器626进行组合以提供用于在y维度调整旋转头部的倾斜的倾斜调整信号，该倾斜调整信号被输出到执行器630。倾斜调整信号消除加速度a
t
602上的任何正弦分量。执行器628和630分别根据倾斜调整信号在x和y维度调整旋转头部的倾斜以将激光发射器的旋转头部调平。
[0049]
图7示出了图700，其示出了根据一个或更多个实施方式的调整激光发射器的旋转头部的倾斜的一个或更多个执行器的参考角度与激光发射器的编码器的参考角度之间的未对准的角度。编码器的参考角(零)由线702表示并且对应于cos线。执行器的参考角度(零)由 x轴表示。未对准的角度α704被示为由 x轴和线702形成的角度。
[0050]
图8示出了根据一个或更多个实施方式的用于确定倾斜调整信号以将激光发射器的旋转头部的倾斜调整到水平取向的功能图800。图5的步骤504可以根据功能图800来实现，例如，在激光发射器没有配备编码器的情况下。
[0051]
本地振荡器804以近似的旋转速率输出正弦和余弦信号，分别通过乘法器806和808乘以加速度a
t
802(例如，切向或径向加速度)。加速度a
t
802从安装在旋转头部上的加速
器被接收并且表示当加速器旋转时加速器上的加速度。乘法器806和808的结果分别由带宽大于实际旋转速率和近似旋转速率之差的低通滤波器810和814以及平方函数812和816处理，并由加法器818组合。最小搜索逻辑块820根据加法器818的结果确定用于在x维度和y维度调整旋转头部倾斜的倾斜调整信号，然后将其输出到执行器822和824以通过消除切向加速度a
t
802上的正弦分量而分别在x和y维度将旋转头部的倾斜调整为水平取向。最小搜索逻辑块820确定基本上消除切向加速度a
t
802上的任何正弦分量的倾斜调整信号。在一个实施方式中，最小搜索逻辑块820可以实施以应用算法(例如，最小搜索算法)来将切线加速度a
t
802的幅度最小化。示例性的最小搜索算法包括梯度下降算法或八点近似算法，如下文分别关于图9和图10所述。
[0052]
图9示出了根据一个或更多个实施方式的用于使用梯度下降算法确定倾斜调整信号以将激光发射器的旋转头部调平的高级图900。梯度下降算法确定倾斜调整信号以提供加速度信号(例如，切向或径向加速度信号)的最小幅度。从初始点(x,y)902(例如，确定为加法器818的输出)开始，针对初始点(x,y)902测量加速度信号的幅度a0以及针对点(x dx,y)908测量a
dx
和针对点(x,y dy)910测量a
dy
。初始步长dx和dy可以任意选择或基于执行器调整的总范围，例如总范围的10％或5％。计算梯度并且初始点(x,y)902沿梯度方向移动到点904。重复该过程以识别在点906处的切向加速度的最小幅度。
[0053]
图10示出了根据一个或更多个实施方式的用于使用八点近似算法确定倾斜调整信号以将激光发射器的旋转头部调平的高级图1000。八点近似算法确定倾斜调整信号以提供切向加速度的最小幅度。从初始点(x,y)(例如，确定为加法器818的输出)开始，确定任意dx和dy(dx可以等于dy)(例如，确定为总执行器范围的5％)。针对以下八个点测量切向加速度的幅度：a1(x dx,y-dy),a2(x,y-dy),a3(x-dx,y-dy),a4(x-dx,y)、a5(x-dx,y dy)、a6(x,y dy)、a7(x dx,y dy)和a8(x dx,y)。系数k被计算为k＝a1 a3 a5 a
7-a
2-a
4-a
6-a8。δx和δy被计算为和倾斜调整信号被确定为(x δx)和(y δy)，它们对应于激光发射器的旋转头部的水平取向。
[0054]
本文描述的系统、装置和方法可以使用数字电路系统或用使用众所周知的计算机处理器、存储器单元、存储设备、计算机软件和其他组件的一台或更多台计算机来实现。通常，计算机包括用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器。计算机还可以包括或耦合到一个或更多个大容量存储设备，例如一个或更多个磁盘、内部硬盘和可移动盘、磁光盘、光盘等。
[0055]
本文所述的系统、装置和方法可以使用有形地体现在信息载体中的计算机程序产品来实现，例如，在非暂时性机器可读存储设备中，以供可编程处理器执行；以及本文描述的方法和工作流程步骤，包括图5的步骤或功能中的一个或更多个，可以使用可由这种处理器执行的一个或更多个计算机程序来实现。计算机程序是一组计算机程序指令，可以直接或间接地在计算机中用于执行某种活动或产生某种结果。计算机程序可以以任何形式的编程语言编写，包括编译语言或解释语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或其他在计算环境中适合使用的单元。
[0056]
图11中描绘了可用于实现本文所述的系统、装置和方法的示例计算机1102的高级
框图。计算机1102包括处理器1104，该处理器1104可操作地耦合到数据存储设备1112和存储器1110。处理器1104通过执行定义这种操作的计算机程序指令来控制计算机1102的整体操作。计算机程序指令可以存储在数据存储设备1112或其他计算机可读介质中，并在需要执行计算机程序指令时加载到存储器1110中。因此，图5的方法和工作流程的步骤或功能可以由存储在存储器1110和/或数据存储设备1112中的计算机程序指令定义并且由执行计算机程序指令的处理器1104控制。例如，计算机程序指令可以实现为由本领域技术人员编程的计算机可执行代码以执行图5的方法和工作流程步骤或功能。因此，通过执行计算机程序指令，处理器1104执行图5的方法和工作流程步骤或功能。计算机1104还可以包括一个或更多个网络接口1106，用于通过网络与其他设备通信。计算机1102还可以包括一个或更多个输入/输出设备1108，其使用户能够与计算机1102进行交互(例如，显示器、键盘、鼠标、扬声器、按钮等)。
[0057]
处理器1104可以包括通用和专用微处理器，并且可以是计算机1102的唯一处理器或多个处理器之一。例如，处理器1104可以包括一个或更多个中央处理单元(cpu)。处理器1104、数据存储设备1112和/或存储器1110可以包括一个或更多个专用集成电路(asic)和/或一个或更多个现场可编程门阵列(fpga)、由其补充一个或更多个专用集成电路(asic)和/或一个或更多个现场可编程门阵列(fpga)或并入一个或更多个专用集成电路(asic)和/或一个或更多个现场可编程门阵列(fpga)中。
[0058]
数据存储设备1112和存储器1110各自包括有形的非暂态计算机可读存储介质。数据存储设备1112和存储器1110可以各自包括高速随机存取存储器，例如动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddr ram)、或其他随机存取固态存储设备，并且可以包括非易失性存储器，例如一个或更多个磁盘存储设备，例如内部硬盘和可移动盘、磁光盘存储设备、光盘存储设备、闪存设备，半导体存储器件，如可擦可编程只读存储器(eprom)、电可擦可编程只读存储器(eeprom)、光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘只读存储器(dvd-rom)磁盘或其他非易失性固态存储设备。
[0059]
输入/输出设备1108可以包括外围设备，例如打印机、扫描仪、显示屏等。例如，输入/输出设备1108可以包括显示设备，例如阴极射线管(crt)或液晶显示器用于向用户显示信息的(lcd)监视器、键盘和诸如鼠标或轨迹球之类的定点设备，用户可以通过它们向计算机1102提供输入。
[0060]
本文讨论的任何或所有系统和装置，包括图2的数据处理器226的元件，可以使用诸如计算机1102之类的一台或更多台计算机来实现。
[0061]
本领域的技术人员将认识到，实际计算机或计算机系统的实现可以具有其他结构并且也可以包含其他组件，并且图11是用于说明目的的这种计算机的一些组件的高级表示。
[0062]
前述详细描述应被理解为在各个方面是说明性和示例性的，而不是限制性的，并且本文所公开的本发明的范围不是由详细描述确定，而是由根据权利要求解释的权利要求确定专利法允许的全部范围。应当理解，这里所示和描述的实施方式仅是说明本发明的原理，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下进行各种修改。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域的技术人员可以实现各种其他特征组合。