[发明专利]位置参照传感器

权利要求书

1.一种包括光学组件的位置参照传感器，所述光学组件包括：

脉冲激光设备，所述脉冲激光设备用于发射激光；

透镜装置，所述透镜装置包括透镜镜头，所述透镜镜头用于生成所述脉冲激光设备所发射的激光的垂直扇形光束；以及

光电二极管，所述光电二极管包括用于探测被逆向反射目标反射的激光的多个光电探测器，入射在每个光电探测器上的反射激光的水平是可被单独探测的；

所述位置参照传感器还包括用于改变所述光学组件的倾斜角的致动器，所述致动器是基于入射在每个光电探测器上的反射激光的水平可自动控制的。

2.如权利要求1所述的位置参照传感器，其中所述光学组件可操作来将入射在每个光电探测器上的反射激光转换为对应的模拟电压信号，所述对应的模拟电压信号的幅值指示入射在特定光电探测器上的反射激光的水平。

3.如权利要求2所述的位置参照传感器，其中所述各个模拟电压信号在使用时被处理以提供位置反馈控制信号。

4.如权利要求3所述的位置参照传感器，其中所述致动器是基于所述位置反馈控制信号可自动控制的。

5.如前述任一项权利要求所述的位置参照传感器，其中所述光电探测器为垂直布置阵列的形式。

6.如权利要求5所述的位置参照传感器，其中所述致动器是可自动控制的来改变所述光学组件的倾斜角，以使得最大水平的反射激光入射在处于所述垂直布置阵列的中心处的所述光电探测器中的一个或更多个上。

7.如权利要求5或权利要求6所述的位置参照传感器，其中所述阵列中的光电探测器的数量为至少三个。

8.如前述任一项权利要求所述的位置参照传感器，其中所述透镜镜头包括其各个光学输出被叠加来生成激光的垂直扇形光束的柱面透镜的阵列。

9.如前述任一项权利要求所述的位置参照传感器，其中所述透镜装置包括第一透镜，所述第一透镜提供在垂直方向上跨所述透镜镜头延伸的激光光束，以用于朝向所述透镜镜头透射并且透射通过所述透镜镜头，从而生成激光的所述垂直扇形光束。

10.如前述任一项权利要求所述的位置参照传感器，其中所述致动器为伺服电机。

11.如前述任一项权利要求所述的位置参照传感器，其中所述光学组件被封装在壳体中，所述壳体在使用时安装在航海船舶上，并且其中所述壳体在使用时围绕大体上垂直的轴旋转或振荡。

12.一种用于航海船舶的动态定位系统，所述动态定位系统包括根据前述任一项权利要求所述的位置参照传感器，所述位置参照传感器安装在所述航海船舶上，并且可操作来确定所述航海船舶相对于一个或更多个对象的位置。

13.一种用于操作包括光学组件的位置参照传感器的方法，所述光学组件包括脉冲激光设备、包括透镜镜头的透镜装置以及包括多个光电探测器的光电二极管，其中，所述方法包括：

使用所述脉冲激光设备和所述透镜装置来生成激光的垂直扇形光束，并且朝向一个或更多个逆向反射目标引导所述垂直扇形光束；

探测入射在每个光电探测器上的反射激光的水平；以及

通过使用可自动控制的致动器，基于所探测的入射在每个光电探测器上的反射光的水平来改变所述光学组件的倾斜角。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述方法包括将入射在每个光电探测器上的反射激光转换为对应的模拟电压信号。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述方法包括处理各个模拟电压信号以提供位置反馈控制信号。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述方法包括基于所述位置反馈控制信号自动地控制所述致动器。

17.如权利要求13至16中的任一项所述的方法，其中所述光电探测器为垂直布置阵列的形式，并且所述方法包括自动地控制所述致动器来改变所述光学组件的倾斜角，以使得最大水平的反射激光入射在处于所述垂直布置阵列的中心处的所述光电探测器中的一个或更多个上。

18.一种基本上如前参照附图的图3和图5所述的位置参照传感器。

19.一种用于控制基本上如前参照附图的图3和图5所述的位置参照传感器的方法。