【M658921】水面漂浮式無人載具及包含其之水下影像採集系統

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【M658921】水面漂浮式無人載具及包含其之水下影像採集系統

書目

公告號	M658921
公告日	2024/08/01
公報卷期	51-22
證書號	M658921
申請號	113204576 E
申請日	2024/05/07
公報IPC	B63C 11/48(2006.01); G05D 1/46(2024.01)
當前IPC	B63C 11/48(2006.01); G05D 1/46(2024.01)
申請人	國立高雄科技大學高雄市三民區建工路415號 (中華民國); NATIONAL KAOHSIUNG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY NO. 415, JIANGONG RD., SANMIN DIST., KAOHSIUNG CITY 807618 , TAIWAN (R.O.C.) (TW)
當前專利權人	國立高雄科技大學; NATIONAL KAOHSIUNG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
發明人	林饒惓 (中華民國); LIN, JAO CHUAN (TW); 尤若弘 (中華民國); YU, JO HUNG (TW); 李孟璁 (中華民國); LEE, MENG TSUNG (TW); 楊翰宗 (中華民國); YANG, HAN CHUNG (TW); 李仁軍 (中華民國); LEE, JEN CHUN (TW)
代理人	張仲謙
當前代理人	張仲謙
摘要	本創作提供一種水面漂浮式無人載具及包含複數個水面漂浮式無人載具以執行水下影像採集的水下影像採集系統，並且水面漂浮式無人載具包含無人載具本體、載具驅動模組、水下攝影模組、以及主機模組。其中，載具驅動模組、水下攝影模組及主機模組設置於無人載具本體上，主機模組之控制單元驅動載具驅動模組，以透過包含馬達及螺旋槳的載具動力單元以及包含舵機及方向舵的載具轉向單元驅動水面漂浮式無人載具位移，並且驅動水下攝影模組之影像擷取器拍攝水面下的影像以產生影像訊號，且影像訊號儲存於主機模組之儲存單元中以接續傳輸至遠端控制主機並執行影像處理。

專利範圍

專利範圍

1.一種水面漂浮式無人載具，其包含：一無人載具本體，係具有一容置空間且具有漂浮於水面之浮力；一載具驅動模組，包含：一載具動力單元，係包含設置於該容置空間內的一馬達、以及設置於該無人載具本體的外側且連接至該馬達的一螺旋槳；一載具轉向單元，係包含設置於該容置空間內的一舵機、以及設置於該無人載具本體的外側且連接至該舵機的一方向舵；一水下攝影模組，包含：一錨錠件，係一端設置於該無人載具本體的底側，且另一端沉於水面下；一桿體，係設置於該錨錠件的另一端；至少一影像擷取器，係設置於該桿體上，且拍攝水面下的影像以產生一影像訊號；以及一主機模組，係設置於該容置空間內，且包含：一控制單元，係電性連接至該載具驅動模組以及該水下攝影模組，且產生並傳輸一控制訊號至該載具驅動模組以及該水下攝影模組，以驅動該馬達、該舵機、以及該至少一影像擷取器；一儲存單元，係電性連接至該至少一影像擷取器以接收並儲存該影像訊號；一通訊單元，係電性連接至該控制單元，以接收並傳輸來自一遠端控制主機的一遠端控制訊號至該控制單元，且該控制單元基於該遠端控制訊號產生該控制訊號，並且該通訊單元電性連接至該儲存單元，以傳輸該影像訊號至該遠端控制主機；一電源供應單元，係電性連接至該載具驅動模組、該水下攝影模組、以及該控制單元、該儲存單元及該通訊單元以供應電力。

2.如請求項1所述之水面漂浮式無人載具，其中該主機模組包含一定位單元，係產生一定位訊號，且該定位單元電性連接至該通訊單元以傳輸該定位訊號至該遠端控制主機。

3.如請求項2所述之水面漂浮式無人載具，其中該定位單元係電性連接至該至少一影像擷取器，且在該至少一影像擷取器產生該影像訊號時產生對應的該定位訊號，並且該影像訊號結合該定位訊號儲存至該儲存單元中。

4.如請求項2所述之水面漂浮式無人載具，其中該儲存單元儲存有一預定移動路線資訊，且該控制單元依據該預定移動路線資訊產生並傳輸該控制訊號至該載具驅動模組，而控制該水面漂浮式無人載具沿一預定路線移動，並且控制該至少一影像擷取器拍攝該預定路線上的水下影像以產生該影像訊號。

5.如請求項1所述之水面漂浮式無人載具，其中該主機模組包含一太陽能單元，係包含設置於該無人載具本體之頂側的一太陽能板件以及電性連接至該太陽能板件的一太陽能電池件，該太陽能板件係轉換光能為電能，且儲存電能於該太陽能電池件中；其中，該太陽能電池件電性連接至該電源供應單元以供應電力。

6.如請求項1所述之水面漂浮式無人載具，其中該水下攝影模組包含一水平儀，係設置於該桿體上。

7.一種水下影像採集系統，其包含複數個水面漂浮式無人載具以及一遠端控制主機，其中該複數個水面漂浮式無人載具各別包含：一無人載具本體，係具有一容置空間且具有漂浮於水面之浮力；一載具驅動模組，包含：一載具動力單元，係包含設置於該容置空間內的一馬達、以及設置於該無人載具本體的外側且連接至該馬達的一螺旋槳；一載具轉向單元，係包含設置於該容置空間內的一舵機、以及設置於該無人載具本體的外側且連接至該舵機的一方向舵；一水下攝影模組，包含：一錨錠件，係一端設置於該無人載具本體的底側，且另一端沉於水面下；一桿體，係設置於該錨錠件的另一端；至少一影像擷取器，係設置於該桿體上，且拍攝水面下的影像以產生一影像訊號；以及一主機模組，係設置於該容置空間內，且包含：一控制單元，係電性連接至該載具驅動模組以及該水下攝影模組，且產生並傳輸一控制訊號至該載具驅動模組以及該水下攝影模組，以驅動該馬達、該舵機、以及該至少一影像擷取器；一儲存單元，係電性連接至該至少一影像擷取器以接收並儲存該影像訊號；一通訊單元，係電性連接至該控制單元，以接收並傳輸來自該遠端控制主機的一遠端控制訊號至該控制單元，且該控制單元基於該遠端控制訊號產生該控制訊號，並且該通訊單元電性連接至該儲存單元，以傳輸該影像訊號至該遠端控制主機；一電源供應單元，係電性連接至該載具驅動模組、該水下攝影模組、以及該控制單元、該儲存單元及該通訊單元以供應電力；並且該遠端控制主機包含：一主機通訊單元，係連接該通訊單元以接收該影像訊號；以及一影像處理單元，係連接該主機通訊單元以接收該影像訊號，且依據該影像訊號建立一水下地貌模型。

8.如請求項7所述之水下影像採集系統，其中該主機模組包含一定位單元，係產生一定位訊號，且該定位單元電性連接至該通訊單元以傳輸該定位訊號至該遠端控制主機的該主機通訊單元。

9.如請求項8所述之水下影像採集系統，其中該定位單元係電性連接至該至少一影像擷取器，且在該至少一影像擷取器產生該影像訊號時產生對應的該定位訊號，並且該影像訊號結合該定位訊號儲存至該儲存單元中。

10.如請求項8所述之水下影像採集系統，其中該遠端控制主機包含一遙控單元，係連接該主機通訊單元以接收該定位訊號，使得遠端的使用者使用該遙控單元依據該定位訊號產生該遠端控制訊號，並且經由該主機通訊單元傳輸該遠端控制訊號至該複數個水面漂浮式無人載具，以利用無線的方式操控該複數個水面漂浮式無人載具中的每一個。

11.如請求項8所述之水下影像採集系統，其中該儲存單元儲存有一預定移動路線資訊，且該控制單元依據該預定移動路線資訊產生並傳輸該控制訊號至該載具驅動模組，而控制該水面漂浮式無人載具沿一預定路線移動，並且控制該至少一影像擷取器拍攝該預定路線上的水下影像以產生該影像訊號。

12.如請求項7所述之水下影像採集系統，其中該主機模組包含一太陽能單元，係包含設置於該無人載具本體之頂側的一太陽能板件以及電性連接至該太陽能板件的一太陽能電池件，該太陽能板件係轉換光能為電能，且儲存電能於該太陽能電池件中；其中，該太陽能電池件電性連接至該電源供應單元以供應電力。

13.如請求項7所述之水下影像採集系統，其中該水下攝影模組包含一水平儀，係設置於該桿體上。

14.如請求項7所述之水下影像採集系統，其中該遠端控制主機與該複數個水面漂浮式無人載具之間的通訊方式係選自於由Wi-Fi、WiMAX、4G網路、5G網路、HSPA網路、長期演進技術網路、低功耗廣域網路、ZigBee、以及藍牙所組成之群組中的至少一者。

15.如請求項7所述之水下影像採集系統，其中該遠端控制主機係設置於一伺服器或一雲端伺服器。

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