TWI732579B - 無人載具之智慧充電方法及系統 - Google Patents
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Abstract
本發明係揭露一種無人載具之智慧充電方法及系統,其包括無人載具、充電站、第二無線通訊模組、第一影像擷取裝置及資訊處理單元。無人載具包含電源裝置、飛行控制模組及第一無線通訊模組。充電站包含平台及供電裝置,每一平台皆設定有座標參數資料。第一影像擷取裝置設於區域靠近中心點的上方位置,可對區域進行連續性的影像擷取,以成像為區域影像。資訊處理單元用以對當前擷取之區域影像進行影像辨識處理,以算出各平台的空位/佔位資訊,當無人載具準備降落充電時,資訊處理單元則將空位平台的座標參數資料透過第二無線通訊模組及第一無線通訊模組傳輸至飛行控制模組而產生相應的飛行降落路徑,當無人載具抵達空位之平台時,電源裝置則電性接合供電裝置,以對該源裝置進行充電,俾能讓多台無人載具在執行任務後能夠自動回到地面站充電,以讓無人機可在各充電站間降落快速充電,無須使用人力更換電池,因而得以有效延長無人機執勤時間。
Description
本發明係有關一種無人載具之智慧充電方法及系統,尤指一種可讓多台無人載具在執行任務後能夠自動回到地面站充電的無人載具智慧充電技術。
按,無人機應用層面廣泛,包括環境數據的檢測、特定區域的巡邏或偵查、國土保育、急難搜救、氣象觀測和通訊中繼等任務。然而,電池續航力為目前無人機應用的瓶頸之一,現有的無人機需在一定的時間內返回補給站以更換電池或充電。再者,無人機主要以Wi-Fi遙控來控制,續航力也偏短、僅約20~30分鐘的電力,導致無人機商業的應用受到限制,因此,無人機目前仍有許多技術瓶頸有待突破,於此,方能拓展更多的商業應用服務。
由上述得知,無人機續航的關鍵在於電力的供應,因此,如何讓無人機在執行任務後能自動回到地面站充電,以解決無人機的電力續航充電問題,因而成為相關技術領域業者所亟欲解決與挑戰的技術課題,若能克服自動化進場降落及電力續航充電等問題,那麼無人機的潛在應用價值也會愈多,故而得以無人機來取代危險、耗時又費力的工作,例如利用無人機進行土石流監控、橋梁檢查和安全巡視等工作,進而節省人力時間,掌握動態狀況。
有鑑於此,習知無人機的電力續航充電技術確實未臻完善,仍有再改善的必要性,而且基於相關產業的迫切需求之下,本發明人等乃經不斷的努力研發之下,終於研發出一套有別於上述習知技術的本發明。
本發明第一目的在於提供一種無人載具之智慧充電方法及系統,主要是使多台無人載具在執行任務後能夠自動回到地面站充電,以讓無人機可在各充電站間降落快速充電,無須使用人力更換電池,因而得以有效延長無人機執勤時間。達成本發明第一目的採用之技術手段,係包括無人載具、充電站、第二無線通訊模組、第一影像擷取裝置及資訊處理單元。無人載具包含電源裝置、飛行控制模組及第一無線通訊模組。充電站包含平台及供電裝置,每一平台皆設定有座標參數資料。第一影像擷取裝置設於區域靠近中心點的上方位置,可對區域進行連續性的影像擷取,以成像為區域影像。資訊處理單元用以對當前擷取之區域影像進行影像辨識處理,以算出各平台的空位/佔位資訊,當無人載具準備降落充電時,資訊處理單元則將空位平台的座標參數資料透過第二無線通訊模組及第一無線通訊模組傳輸至飛行控制模組而產生相應的飛行降落路徑,當無人載具抵達空位之平台時,電源裝置則電性接合供電裝置,以對該源裝置進行充。
本發明第二目的在於提供一種針對進場降落之無人載具進行短距精確定位至充電目標的無人載具之智慧充電方法及系統。達成本發明第二目的採用之技術手段,係包括無人載具、充電站、第二無線通訊模組、第一影像擷取裝置及資訊處理單元。無人載具包含電源裝置、飛行控制模組及第一無線通訊模組。充電站包含平台及供電裝置,每一平台皆設定有座標參數資料。第一影像擷取裝置設於區域靠近中心點的上方位置,
可對區域進行連續性的影像擷取,以成像為區域影像。資訊處理單元用以對當前擷取之區域影像進行影像辨識處理,以算出各平台的空位/佔位資訊,當無人載具準備降落充電時,資訊處理單元則將空位平台的座標參數資料透過第二無線通訊模組及第一無線通訊模組傳輸至飛行控制模組而產生相應的飛行降落路徑,當無人載具抵達空位之平台時,電源裝置則電性接合供電裝置,以對該源裝置進行充。其中每一該平台皆設有一略呈十字型的吸光層,該平台其餘部分則為反光層;每一該無人載具皆設有依序由左至右橫向排列的一第一反射式光偵測器、一第二反射式光偵測器及一第三反射式光偵測器;該無人載具靠近空位之該平台時,該第一反射式光偵測器、該第二反射式光偵測器及該第三反射式光偵測器則對該吸光層同時發射光訊號,當該第一反射式光偵測器及該第三反射式光偵測器接收到反射之該光訊號時,該飛行控制模組則控制該無人載具繼續低飛地緩慢前進;當該第一反射式光偵測器、該第二反射式光偵測器及該第三反射式光偵測器皆無接收到反射之該光訊號時,則代表該無人載具已抵達至一充電目標,該飛行控制模組則控制該無人載具垂直降落至該平台。
本發明第三目的在於提供一種可以在定位精度誤差較大的環境下實現完全電性接合充電的無人載具之智慧充電方法及系統。達成本發明第三目的採用之技術手段,係包括無人載具、充電站、第二無線通訊模組、第一影像擷取裝置及資訊處理單元。無人載具包含電源裝置、飛行控制模組及第一無線通訊模組。充電站包含平台及供電裝置,每一平台皆設定有座標參數資料。第一影像擷取裝置設於區域靠近中心點的上方位置,可對區域進行連續性的影像擷取,以成像為區域影像。資訊處理單元用以對當前擷取之區域影像進行影像辨識處理,以算出各平台的空位/佔位資訊,當無人載具準備降落充電時,資訊處理單元則將空位平台的座標參數資料透過第二無線通訊模組及第一無線通訊模組傳輸至飛行控制模組而
產生相應的飛行降落路徑,當無人載具抵達空位之平台時,電源裝置則電性接合供電裝置,以對該源裝置進行充。其中,該平台凸設有二位於該吸光層二側且與該供電裝置電性連接而具伸縮彈性的導電插接組件,該無人載具設有二平行並置的升降抵桿,該二升降抵桿凹設有沿著其長度方向延伸的長槽,該二長槽設置二與該電源裝置電性連接的導電配接組件;該無人載具抵達至該充電目標時,該二導電插接組件則抵住該二導電配接組件,藉由導電接合使該供電裝置可對該電源裝置進行充電。該二導電配接組件具有一長度延伸的導電配接面,該導電配接面的面積大於該二導電插接組件,使該導電插接組件可與該導電配接面的任何導電位置接觸而導電;該平台位於該二導電插接組件設有位置凹設有二凹槽,該二凹槽之一頂面各自穿設一孔徑較小的穿孔,該二導電插接組件各自包含一導電凸體及一介置於該凹槽與該導電凸體之間用以頂撐該導電凸體的彈性元件,該二導電凸體底部各自設有一外徑較大而可抵住該穿孔底面周緣的卡緣。
本發明第四目的在於提供一種可對附近無人載具提供包含充電率的百分比及電力充飽時間等充電資訊以提升無人載具起降充電效率的無人載具之智慧充電方法及系統。達成本發明第四目的採用之技術手段,係包括無人載具、充電站、第二無線通訊模組、第一影像擷取裝置及資訊處理單元。無人載具包含電源裝置、飛行控制模組及第一無線通訊模組。充電站包含平台及供電裝置,每一平台皆設定有座標參數資料。第一影像擷取裝置設於區域靠近中心點的上方位置,可對區域進行連續性的影像擷取,以成像為區域影像。資訊處理單元用以對當前擷取之區域影像進行影像辨識處理,以算出各平台的空位/佔位資訊,當無人載具準備降落充電時,資訊處理單元則將空位平台的座標參數資料透過第二無線通訊模組及第一無線通訊模組傳輸至飛行控制模組而產生相應的飛行降落路徑,
當無人載具抵達空位之平台時,電源裝置則電性接合供電裝置,以對該源裝置進行充。其中,各該充電站各自包含一用以感測該電源裝置之充電狀態而產生電力感測訊號的電力感測模組,該電力感測訊號係透過一訊號傳輸模組傳輸至該資訊處理單元,經該資訊處理單元將各該電力感測訊號依序轉換處理為包含充電百分比及電力充飽預估時間的充電資訊;當所有該充電站皆佔滿該無人載具而呈佔位狀態時,該資訊處理單元則將各該充電站之該充電資訊透過該第二無線通訊模組及該第一無線通訊模組傳輸至等待充電的該無人載具,並由各該無人載具之各該飛行控制模組來決定是否停駐待機或是在該區域附近上空盤旋飛行,並計算停駐待機時間或是盤旋飛行時間,當達到該停駐待機時間或是該盤旋飛行時間時則代表其中至少一個該充電站呈空位狀態,該飛行控制模組則喚醒起動該無人載具,進而飛抵降落至呈空位狀態的該充電站進行充電。
A:區域
10:無人載具
11:電源裝置
110:正導電柱
111:負導電柱
12:飛行控制模組
13:第一無線通訊模組
14:第一反射式光偵測器
15:第二反射式光偵測器
16:第三反射式光偵測器
17:升降抵桿
170:長槽
18:導電配接組件
18a:導電配接面
19:第四反射式光偵測器
20:充電站
21:平台
210:吸光層
210a:圓形吸光層
211,210b:反光層
22:供電裝置
23:導電插接組件
230:導電凸體
230a:卡緣
231:彈性元件
24:凹槽
240:穿孔
25:力感測模組
26:訊號傳輸模組
27:正電區
28:負電區
30:第二無線通訊模組
40:第一影像擷取裝置
41:架設機構
50:資訊處理單元
51:影像辨識模組
510:影像特徵資料庫
511:區塊參數資料庫
511:;區塊
512:重心位置
60:第二影像擷取裝置
ob:充電目標
圖1係本發明具體實施架構的俯視示意圖。
圖2係本發明無人載具進場的短距定位實施示意圖。
圖3係本發明無人載具降落平台充電目標的定位實施示意圖。
圖4係本發明無人載具降落平台的俯視示意圖。
圖5係本發明以影像定位法辨識空/佔位資訊的實施示意圖。
圖6係本發明無人載具降落平台的短距定位步驟控制示意圖。
圖7係本發明無人載具降落平台的另一種短距定位實施示意圖。
圖8係本發明影像辨識導引無人載具降落平台的實施示意圖
圖9係本發明具體實施架構的功能方塊示意圖。
為讓 貴審查委員能進一步瞭解本發明整體的技術特徵與達成本發明目的之技術手段,玆以具體實施例並配合圖式加以詳細說明:
請配合參看圖1、5及圖9所示,為達成本發明第一目的之第一實施例,係包括複數無人載具10、複數充電站20、一第二無線通訊模組30、一第一影像擷取裝置40及一資訊處理單元50等技術特徵。複數無人載具10各自包含一電源裝置11、一飛行控制模組12及一第一無線通訊模組13。複數充電站20分別佈設於一區域A(複數充電站20係呈矩形陣列或環形陣列方式佈設於區域A;但不以此為限),每一充電站20各自包含一供無人載具10降落停置的平台21及一用以對無人載具10之電源裝置11進行充電的供電裝置22,每一平台21皆設定有一座標參數資料。第二無線通訊模組30設於區域A。第一影像擷取裝置40係透過架設機構41而設於區域A靠近中心點的上方位置,可對區域A進行連續性的影像擷取,以成像為複數幀區域影像。資訊處理單元50用以對當前擷取之區域影像進行影像辨識處理,以影像辨識出區域A之各平台21的空位/佔位資訊,當其中至少一無人載具10進入區域A準備降落充電時,該資訊處理單元50則將其中至少一空位之平台21的該座標參數資料透過第二無線通訊模組30及第一無線通訊模組13傳輸至飛行控制模組12而產生相應的飛行降落路徑,當無人載具10依據飛行降落路徑而抵達空位之平台21時,該電源裝置11則電性接合供電裝置22,於是即可對電源裝置11進行充電。
於圖9所示的應用實施例中,該資訊處理單元50包含一影像辨識模組51,該影像辨識模組51建立有一影像特徵資料庫510,該影像特徵資料庫510設定包含一區域A清空無人載具10的背景影像。該資訊處理單元50用以將當前擷取之區域影像影像處理為包含有至少一無人載具10之影像的前景影像,並將前景影像代入一影像定位法中,以計算出區域A之各平台
21的空位/佔位資訊。
承上所述,該影像定位法包含一區塊參數資料庫511,該區塊參數資料庫511設定有複數呈框格排列的區塊511,每一區塊511各自設定有至少一座標參數資料,影像辨識模組51輸入當前之區域影像後進行影像辨識處理,以計算出前景影像的重心位置512,再將前景影像的重心位置512代入區塊參數資料庫511中,以解讀出重心位置512所處區塊511的座標參數資料而產生相應的座標位置訊息,進而陸續計算出各平台21的空位/佔位資訊,如圖5所示。當影像辨識模組51輸入下一幀區域影像時,則重覆上述影像定位法之步驟,以得到下一幀前景影像的重心位置512的座標位置訊息,當前後二幀前景影像的重心位置512不變時,該影像辨識模組51則判定與該重心位置512對應的平台21係呈佔位狀態。此外,當前後二幀前景影像的重心位置512不同時,該影像辨識模組51則判定前景影像的重心位置512為準備降落平台21的無人載具10,該資訊處理單元50則將其中一個空位之平台21的座標參數資料透過第二無線通訊模組30及第一無線通訊模組13傳輸至飛行控制模組12,以導引無人載具10飛抵至空位平台21進行充電。
請配合參看圖1、6所示,為達成本發明第二目的之第二實施例,本實施例除了包括上述第一實施例的整體技術特徵之外,係於每一平台21皆設有一略呈十字型的吸光層210(如黑色漆層;但不以此為限),該平台21其餘部分則為反光層211(如淺色;或可以反光的塗層;但不以此為限);每一無人載具10皆設有依序由左至右橫向排列的一第一反射式光偵測器14、一第二反射式光偵測器15及一第三反射式光偵測器16。該無人載具10靠近空位平台21時,該第一反射式光偵測器14、第二反射式光偵測器15及第三反射式光偵測器16則對平台21同時發射光訊號,當第一反射式
光偵測器14及第三反射式光偵測器16接收到反射之光訊號時,如圖6之b、f步驟所示,該飛行控制模組12則控制無人載具10繼續低飛地緩慢前進。當只有第三反射式光偵測器16;或是第一反射式光偵測器14接收到反射之光訊號時,如圖6之c、e步驟所示,該飛行控制模組12則控制無人載具10修正飛行方向。當第一反射式光偵測器14、第二反射式光偵測器15及第三反射式光偵測器16皆接收到反射之該光訊號時,則控制無人載具10繼續低飛地緩慢前進,經一段預設時間後仍然接收到反射之光訊號時,則代表無人載具10的飛行方向相反,因此,無人載具10必須做反方向的修正,如圖6之a、g步驟所示。當第一反射式光偵測器14、第二反射式光偵測器15及第三反射式光偵測器16皆無光訊號反射時,則代表無人載具10已抵達定位至充電目標ob,如圖6之d步驟所示,該飛行控制模組12則控制無人載具10垂直降落至平台21,於是即可達到充電之目的。
承上所述,圖1、6所示的吸光層210係包含一縱向段及交叉於縱向段中段附近且面積較小的橫向段,該橫向段可作為充電目標ob。
請配合參看圖2~4所示,為達成本發明第三目的之第三實施例,本實施例除了包括上述第二實施例的整體技術特徵之外,該平台21凸設有二位於吸光層210二側且與供電裝置22電性連接而具伸縮彈性的導電插接組件23,該無人載具10設有二平行並置的升降抵桿17,該二升降抵桿17凹設有沿著其長度方向延伸的長槽170,該二長槽170設置二與電源裝置11電性連接的導電配接組件18,當無人載具10抵達至充電目標時,該二導電插接組件則抵住二導電配接組件18,藉由導電接合使供電裝置22可對電源裝置11進行充電。具體的,該二導電配接組件18具有一長度延伸的導電配接面18a,該導電配接面18a的面積大於二導電插接組件23,使導電插接組件23可與導電配接面18a的任何導電位置接觸而導電。該平台21位於二導電插接
組件23的位置凹設有二凹槽24,該二凹槽24之頂面各自穿設一孔徑較小的穿孔240,該二導電插接組件23各自包含一導電凸體230及一介置於凹槽24與導電凸體230之間用以頂撐導電凸體230的彈性元件231,該二導電凸體230底部各自設有一外徑較大而可抵住穿孔240底面周緣的卡緣230a,藉以使導電凸體230限位而達到具伸縮彈性的功能。
請配合參看圖7~9所示,為達成本發明第二目的之另一種應用實施例,本實施例除了包括上述第一實施例的整體技術特徵之外,每一平台21皆呈圓形。每一無人載具10皆設有一第二影像擷取裝置60,用以對欲降落空位平台21進行連續性俯視角度的影像擷取,進而成像為平台影像,並將平台影像透過第一無線通訊模組13及第二無線通訊模組30傳輸至資訊處理單元50,該資訊處理單元包含一影像辨識模組51,該影像辨識模組51建立有一影像特徵資料庫510,該影像特徵資料庫510設定有一包含有平台21之圓形邊緣輪廓的基準影像,當影像辨識模組51輸入當前之平台影像則進行影像處理以得到包含圓形邊緣輪廓的影像特徵,並代入影像特徵資料庫510與基準影像進行面積與中心位置的影像辨識,當影像辨識結果具有一差異值時,則依據該差異值來修正飛行降落路徑,並透過第一無線通訊模組13及第二無線通訊模組30傳輸至無人載具10之飛行控制模組12,使無人載具10做出路徑的修正;當影像辨識結果無差異值時,則代表無人載具10已抵達至充電目標ob的預定高度,如圖8所示。其中,影像特徵a的直徑小於基準影像的直徑,表示無人載具10的高度過高而未達到預定高度,而且中心點偏移基準影像的中心點,故而必須做高度及位置的修正;而影像特徵b的直徑約略等於基準影像的直徑,表示無人載具10的高度已抵達預定高度,但是其中心點偏移基準影像的中心點,故而必須做位置的修正;至於影像特徵c的直徑約略等於基準影像的直徑,
表示無人載具10的高度已抵達預定高度,而且中心點與基準影像的中心點重合或接近重合,因此可以直接控制無人載具10進行短場定位的垂直降落。
承上所述,圖7所示,每一平台21皆劃設有一與供電裝置22之正極電性連接的正電區27及一與供電裝置22之負極電性連接的負電區28,並於正電區27及負電區28各自設有一圓形吸光層210a,該平台21其餘部分則為反光層210b;每一無人載具10皆設置包括有二橫向並置的一第四反射式光偵測器19、一與電源裝置11之正極電性連接且具彈性的正導電柱110及一與電源裝置11之負極電性連接且具彈性的負導電柱111。該無人載具10抵達空位平台11的預定高度時,二第四反射式光偵測器19則對平台21同時發射光訊號,當二第四反射式光偵測器19皆無接收到反射之光訊號時,則代表無人載具10已抵達定位至充電目標,當飛行控制模組12控制無人載具10垂直降落至平台21時,該正導電柱110則電性搭接正電區27,該負導電柱111則電性搭接負電區28,使供電裝置22得以對電源裝置11供電。
繼而,圖7所示,每一無人載具10皆設有二橫向並置的一第四反射式光偵測器19;該無人載具10靠近空位平台21時,二第四反射式光偵測器19則對圓形吸光層210a同時發射光訊號,當二第四反射式光偵測器19皆無接收到反射之光訊號時,則代表無人載具已抵達至充電目標ob,該飛行控制模組12則控制無人載具10垂直降落至平台21。
請配合參看圖1、6所示,為達成本發明第四目的之第四實施例,本實施例除了包括上述第一實施例的整體技術特徵之外,各充電站20各自包含一用以感測電源裝置11之充電狀態而產生電力感測訊號的電力感測模組25,該電力感測訊號係透過一訊號傳輸模組26傳輸至資訊處理單元50,經資訊處理單元50將各電力感測訊號依序轉換處理為包含充電百分
比及電力充飽預估時間的充電資訊;當所有充電站20皆佔滿無人載具10而呈佔位狀態時,該資訊處理單元50則將各充電站20之充電資訊透過第二無線通訊模組30及第一無線通訊模組13傳輸至等待充電的無人載具10,並由各無人載具10之各飛行控制模組12來決定是否停駐待機或是在區域A附近上空盤旋飛行,並計算停駐待機時間或是盤旋飛行時間,當達到停駐待機時間或是盤旋飛行時間時則代表其中至少一個充電站20呈空位狀態,該飛行控制模組12則喚醒起動無人載具10,進而飛抵降落至呈空位狀態的充電站20進行充電。
承上所述,等待充電的無人載具10可智慧選擇到離最可能較早充電完成的充電站20做停駐(可到地面停駐)待機,一旦其中一個充電站充電完成,即喚醒要充電的無人載具10啟動準備進入充電站20,進入時可做影像之辨識,以判斷充電站20上已完成充電的無人載具10是否已離開充電站20,以確保安全。
經由上述具體實施例的說明,本發明確實具有下列所述的特點:
1.本發明確實可使多台無人載具在執行任務後能夠自動回到地面站充電,以讓無人機可在各充電站間降落快速充電,無須使用人力更換電池,因而得以有效延長無人機執勤時間。
2.本發明確實是一種可以針對進場降落之無人載具進行短距精確定位至充電目標位置的無人載具之智慧充電系統。
3.本發明確實是一種可以在定位精度誤差較大的環境下實現完全電性接合充電的無人載具之智慧充電系統。
4.本發明可對附近無人載具提供包含充電率百分比及電力充飽時間等充電資訊,藉以提升無人載具起降充電的效率。
以上所述,僅為本發明之可行實施例,並非用以限定本發明之專利範圍,凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施,皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵,未見於同類物品,且具實用性與進步性,已符合發明專利要件,爰依法具文提出申請,謹請 鈞局依法核予專利,以維護本申請人合法之權益。
A:區域
10:無人載具
20:充電站
21:平台
210:吸光層
211:反光層
23:導電插接組件
40:第一影像擷取裝置
41:架設機構
ob:充電目標
Claims (9)
- 一種無人載具之智慧充電系統,其包括:複數無人載具,其各自包含一電源裝置、一飛行控制模組及一第一無線通訊模組;複數充電站,其分別佈設於一區域,每一該充電站各自包含一供該無人載具降落停置的平台及一用以對該無人載具之該電源裝置進行充電的供電裝置,每一該平台皆設定有一座標參數資料;一第二無線通訊模組,其設於該區域;一第一影像擷取裝置,其設於該區域靠近中心點的上方位置,可對該區域進行連續性的影像擷取,以成像為複數幀區域影像;及一資訊處理單元,其用以對當前擷取之該區域影像進行影像辨識處理,以影像辨識出該區域之各該平台的空位/佔位資訊,當其中至少一該無人載具進入該區域準備降落充電時,該資訊處理單元則將其中至少一空位之該平台的該座標參數資料透過該第二無線通訊模組及該第一無線通訊模組傳輸至該飛行控制模組而產生相應的飛行降落路徑,當該無人載具依據該飛行降落路徑而抵達空位該平台時,該電源裝置則電性接合該供電裝置,以對該電源裝置進行充電;其中,該資訊處理單元包含一影像辨識模組,該影像辨識模組建立有一影像特徵資料庫,該影像特徵資料庫設定包含一該區域清空該無人載具的背景影像;該資訊處理單元用以將當前擷取之該區域影像影像處理為包含有至少一該無人載具之影像的前景影像,並將該前景影像代入一影像定位法中,以計算出該區域之各該平台的該空位/佔位資訊。
- 如請求項1所述之無人載具之智慧充電系統,其中,該影像定位法包含一區塊參數資料庫,該區塊參數資料庫設定有複數呈框格排列的區塊, 每一該區塊各自設定有至少一該座標參數資料,該影像辨識模組輸入當前之該區域影像後進行影像辨識處理,以計算出該前景影像的重心位置,再將該前景影像的重心位置代入該區塊參數資料庫中,以解讀出該重心位置所處該區塊的該座標參數資料而產生相應的座標位置訊息,進而陸續計算出各該平台的該空位/佔位資訊;當該影像辨識模組輸入下一幀該區域影像時,則重覆該影像定位法之步驟,以得到下一幀該前景影像的該重心位置的該座標位置訊息,當前後二幀該前景影像的該重心位置不變時,該影像辨識模組則判定與該重心位置對應的該平台係呈佔位狀態。
- 如請求項2所述之無人載具之智慧充電系統,其中,當前後二幀該前景影像的該重心位置不同時,該影像辨識模組則判定該前景影像的該重心位置為準備降落該平台的該無人載具,該資訊處理單元則將其中一個空位之該平台的該座標參數資料透過該第二無線通訊模組及該第一無線通訊模組傳輸至該飛行控制模組,以導引該無人載具飛抵至空位該平台進行充電。
- 如請求項1所述之無人載具之智慧充電系統,其中,每一該平台皆設有一略呈十字型的吸光層,該平台其餘部分則為反光層;每一該無人載具皆設有依序由左至右橫向排列的一第一反射式光偵測器、一第二反射式光偵測器及一第三反射式光偵測器;該無人載具抵達空位該平台的預定高度時,該第一反射式光偵測器、該第二反射式光偵測器及該第三反射式光偵測器則對該平台同時發射光訊號,當該第一反射式光偵測器及該第三反射式光偵測器接收到反射之該光訊號時,該飛行控制模組則控制該無人載具繼續低飛地緩慢前進;當該第一反射式光偵測器、該第二反射式光偵測器及該第三反射式光偵測器皆無接收到反射之該光訊號時,則代表該無人載具已抵達定位至一充電目標,該飛行控制模組則控制該無人載具垂直降落至該平台。
- 如請求項4所述之無人載具之智慧充電系統,其中,該平台凸設有二 位於該吸光層二側且與該供電裝置電性連接而具伸縮彈性的導電插接組件,該無人載具設有二平行並置的升降抵桿,該二升降抵桿凹設有沿著其長度方向延伸的長槽,該二長槽設置二與該電源裝置電性連接的導電配接組件;該無人載具抵達至該充電目標時,該二導電插接組件則抵住該二導電配接組件,藉由導電接合使該供電裝置可對該電源裝置進行供電。
- 如請求項5所述之無人載具之智慧充電系統,其中,該二導電配接組件具有一長度延伸的導電配接面,該導電配接面的面積大於該二導電插接組件,使該導電插接組件可與該導電配接面的任何導電位置接觸而導電;該平台位於該二導電插接組件之位置凹設有二凹槽,該二凹槽之一頂面各自穿設一孔徑較小的穿孔,該二導電插接組件各自包含一導電凸體及一介置於該凹槽與該導電凸體之間用以頂撐該導電凸體的彈性元件,該二導電凸體底部各自設有一外徑較大而可抵住該穿孔底面周緣的卡緣。
- 如請求項1所述之無人載具之智慧充電系統,其中,每一該平台皆呈圓形;每一該無人載具皆設有一第二影像擷取裝置,用以對欲降落之空位該平台進行連續性俯視角度之影像擷取,以成像為平台影像,並將該平台影像透過該第一無線通訊模組及該第二無線通訊模組傳輸至該資訊處理單元,該資訊處理單元包含一影像辨識模組,該影像辨識模組建立有一影像特徵資料庫,該影像特徵資料庫設定有一包含有該平台之圓形輪廓的基準影像,當該影像辨識模組輸入當前之該平台影像則進行影像處理以得到包含圓形輪廓的影像特徵,並代入該影像特徵資料庫與該基準影像進行面積與中心位置的影像辨識,當影像辨識結果具有一差異值時,則依據該差異值來修正該飛行降落路徑,並透過該第一無線通訊模組及該第二無線通訊模組傳輸至該無人載具之該飛行控制模組,使該無人載具做出路徑之修正;當影像辨識結果無該差異值時,則代表該無人載具已抵達至一充電目標的預定高度。
- 如請求項7所述之無人載具之智慧充電系統,其中,每一該平台皆劃設有一與該供電裝置之正極電性連接的正電區及一與該供電裝置之負極電性連接的負電區,並於該正電區及該負電區各自設有一圓形吸光層,該平台其餘部分則為反光層;每一該無人載具皆設置包括有二橫向並置的一第四反射式光偵測器、一與該電源裝置之正極電性連接且具伸縮彈性的的正導電柱及一與該電源裝置之負極電性連接且具伸縮彈性的的負導電柱;當該無人載具抵達空位該平台的預定高度時,該二第四反射式光偵測器則對該平台同時發射光訊號,當該二第四反射式光偵測器皆無接收到反射之該光訊號時,則代表該無人載具已抵達至該充電自標,當該飛行控制模組控制該無人載具垂直降落至該平台時,該正導電柱則電性搭接該正電區,該負導電柱則電性搭接該正電區,使該供電裝置得以對該電源裝置供電。
- 如請求項1所述之無人載具之智慧充電系統,其中,各該充電站各自包含一用以感測該電源裝置之充電狀態而產生電力感測訊號的電力感測模組,該電力感測訊號係透過一訊號傳輸模組傳輸至該資訊處理單元,經該資訊處理單元將各該電力感測訊號依序轉換處理為包含充電百分比及電力充飽預估時間的充電資訊;當所有該充電站皆佔滿該無人載具而呈佔位狀態時,該資訊處理單元則將各該充電站之該充電資訊透過該第二無線通訊模組及該第一無線通訊模組傳輸至等待充電的該無人載具,並由各該無人載具之各該飛行控制模組來決定是否停駐待機或是在該區域附近上空盤旋飛行,並計算停駐待機時間或是盤旋飛行時間,當達到該停駐待機時間或是該盤旋飛行時間時則代表其中至少一個該充電站呈空位狀態,該飛行控制模組則喚醒起動該無人載具,進而飛抵降落至呈空位狀態的該充電站進行充電。
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