TWI757602B - 水產生物水下互動式感測系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種水產生物水下互動式感測系統及其方法，包含：在一水下沉設裝置配置至少一陀螺儀，以便利用該陀螺儀感測該水下沉設裝置之動作；該水下沉設裝置之陀螺儀連接至少一訊號傳輸裝置，以便傳輸該陀螺儀之水下感測訊號；該訊號傳輸裝置連接通訊於一控制平台，以便將該陀螺儀之水下感測訊號傳輸至該控制平台；及利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置。

Description

水產生物水下互動式感測系統及其方法

本發明係關於一種智慧型水產生物〔aquatic creature〕水下〔underwater〕互動式〔interactive〕感測系統及其方法；特別是關於一種水產生物水下互動式自動〔automatic〕感測系統及其方法。

習用水產生物水下感測裝置，例如：美國專利公開第US-20050169105號之〝Sounding Device for Showing Its Location on a Fish Detector〞發明專利申請案，其揭示一種在一魚偵測器上顯示其位置的發聲設備。

前述公告第US-20050169105號之該發聲設備用以顯示一聲納偵測的技術手段之其位置，且該發聲設備包含：a、一接收聲納波的技術手段可感應該聲納偵測的技術手段之頻率；b、一產生聲波的技術手段能產生該聲納偵測的技術手段之至少一頻率；c、一控制技術手段連接該產生聲波的技術手段及接收聲納波的技術手段，並能單獨或同步控制該產生聲波的技術手段及接收聲納波的技術手段之開啟或關閉；及d、一電源技術手段供應該接收聲納波的技術手段及產生聲波的技術手段與其控制技術手段之電力。

另一習用水產生物感測裝置，例如：中華民國專利公告第TW-M347041號之〝長程魚群偵測器〞新型專利，其揭示一種長程魚群偵測器。該長程魚群偵測器包含 一電浮標，而該電浮標具有一內部，且該電浮標之內部具有一定位發報器。

前述公告第TW-M347041號藉由該定位發報器將該電浮標所在之位置透過一衛星傳送至一遠端定位接收器〔例如：漁船之定位接收器〕，以便遠端監控該電浮標所在之位置。

承上，前述公告第TW-M347041號之該電浮標之底部設有一底座，而該底座內設置一超音波偵測器及一無線電設備，且利用一支架設置該超音波偵測器。利用該超音波偵測器可探測海面下之魚訊，而所偵測之訊息可利用該電浮標內所設置之無線電設備傳送至該遠端接收器〔例如：漁船之定位接收器〕。

承上，前述公告第TW-M347041號之該電浮標具有一筒壁，且該筒壁上設置數片穩定翼，以便利用數片該穩定翼穩定該電浮標。另外，數片該穩定翼之外圍圈繞設一框架，以便利用該框架固定數片該穩定翼。

另一習用水產生物感測裝置，例如：中華民國專利公告第TW-M561046號之〝整合魚群感測器之多功能潛水衣〞新型專利，其揭示一種整合魚群感測器之多功能潛水衣。該多功能潛水衣包含一潛水衣本體、一環境感知裝置、一保命裝置、一警示裝置、一手控裝置及一顯示器。該潛水衣本體用於穿套在人體身上。

前述公告第TW-M561046號之該環境感知裝置設置在該潛水衣本體對應於人體肩部位置，而該環境感知裝置具有一追蹤器、一環境參數器及一參數判別器，且該追蹤器用於感測魚群位置，且該環境參數器用於偵測水壓與水溫。該參數判別器連接於該追蹤器及環境參數器，且該參數判別器用於判別各參數訊息。

承上，前述公告第TW-M561046號之該保命裝 置設置在該潛水衣本體對應於人體腰部位置，而該保命裝置具有一充氣瓶及一保命接收器，且該充氣瓶填裝有氣體，且該充氣瓶可連通至該潛水衣本體內部，且該充氣瓶連接該保命接收器。

承上，前述公告第TW-M561046號之該警示裝置具有一警示燈及一警示接收器，而該警示燈環設在該潛水衣本體之外圍，且該警示接收器連接該警示燈。該手控裝置配戴於手部，而該手控裝置具有一處理器及一座標控制器，且該座標控制器用於取得一經緯位置訊息，且該處理器分別無線連接該參數判別器、保命接收器及警示接收器。

承上，前述公告第TW-M561046號之該顯示器連結該處理器，且該顯示器用以顯示一指示訊息。另外，該顯示器嵌設於該手控裝置之外側，以便將該手控裝置及顯示器結合設置。

另一習用水產生物感測裝置，例如：中華民國專利公告第TW-M374741號之〝可感測目標而自行啟動音樂之水族箱〞新型專利，其揭示一種可感測目標而自行啟動音樂之水族箱。於一水族箱設置一音樂播放裝置。

前述第TW-M374741號之該音樂播放裝置包含一本體、一音樂播放器、一感應器、至少一第一揚聲器及至少一第二揚聲器，而該感應器為一熱感應器或一紅外線感應器，且該本體設有一開關，且該開關可使該感應器進行啟動或關閉。該本體連結該音樂播放器，而該感應器設置於該本體之周圍，且該感應器可對外感應，以便啟動該音樂播放器。

承上，前述第TW-M374741號之該樂播放器連結該第一揚聲器，且該第一揚聲器對該水族箱外播放音樂，而該樂播放器連結該第二揚聲器，且該第二揚聲器朝 該水族箱內播放音樂。另外，該音樂播放器內建於該本體中或外接於該本體。

然而，前述美國專利公開第US-20050169105號之〝在一魚偵測器上顯示其位置的發聲設備〞、中華民國專利第TW-M347041號之〝長程魚群偵測器〞、第TW-M561046號之〝整合魚群感測器之多功能潛水衣〞及第TW-M374741號之〝可感測目標而自行啟動音樂之水族箱〞必然存在需要進一步改善其魚偵測功能或改良其感測魚而自動啟動其它操作動作之潛在需求。

前述美國專利公開第US-20050169105號、中華民國專利公告第TW-M347041號、第TW-M561046號及第TW-M374741號等專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種水產生物水下互動式感測系統及其方法，其在一水下沉設裝置上設置至少一陀螺儀，並將該陀螺儀連接至少一訊號傳輸裝置，以便將該陀螺儀之水下感測訊號傳輸至一控制平台，且利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置，以改善習用水產生物感測與操作的技術問題〔例如：水產養殖之自動投餌作業〕。

本發明之主要目的係提供一種水產生物水下互動式感測系統及其方法，其在一水下沉設裝置上設置至少一陀螺儀，並將該水下沉設裝置之陀螺儀連接至少一訊號傳輸裝置，以便將該陀螺儀之水下感測訊號傳輸至一控制平台，且利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置，以達成智慧型互動式水下感測水產生物及操作 之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統包含：至少一個或數個水下沉設裝置，其沉設於一水體內；至少一個或數個陀螺儀，其配置於該水下沉設裝置，以感測該水下沉設裝置之動作；至少一個或數個訊號傳輸裝置，其連接於該水下沉設裝置之陀螺儀；及一控制平台，其連接通訊該訊號傳輸裝置；其中將該陀螺儀之水下感測訊號利用該訊號傳輸裝置傳輸至該控制平台，且利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置。

本發明較佳實施例之該水下沉設裝置選自一箱網養殖裝置、一水下監測裝置、一水產生物展示裝置、一水產生物馴餌裝置或其任意組合。

本發明較佳實施例之該待操作裝置選自一投餌裝置、一聲響馴餌裝置、一燈光馴餌裝置、一攝影裝置、一電腦裝置及其週邊設備或其任意組合。

本發明較佳實施例之該訊號傳輸裝置訊號選自一無線傳輸裝置、一有線傳輸裝置或其任意組合。

本發明較佳實施例之該水下沉設裝置連接一水面觸動裝置、一水下觸動裝置或其任意組合。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法包含：在一水下沉設裝置上配置至少一陀螺儀，以便利用該陀螺儀感測該水下沉設裝置之動作；將該水下沉設裝置之陀螺儀連接至少一訊號 傳輸裝置，以便傳輸該陀螺儀之水下感測訊號；將該訊號傳輸裝置連接通訊於一控制平台，以便將該陀螺儀之水下感測訊號傳輸至該控制平台；及利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置。

本發明較佳實施例之該水下沉設裝置選自一箱網養殖裝置、一水下監測裝置、一水產生物展示裝置、一水產生物馴餌裝置或其任意組合。

本發明較佳實施例之該待操作裝置選自一投餌裝置、一聲響馴餌裝置、一燈光馴餌裝置、一攝影裝置、一電腦裝置及其週邊設備或其任意組合。

本發明較佳實施例之該訊號傳輸裝置訊號選自一無線傳輸裝置、一有線傳輸裝置或其任意組合。

本發明較佳實施例之該水下沉設裝置連接一水面觸動裝置、一水下觸動裝置或其任意組合。

1:水下沉設裝置

10:延伸式感測裝置

11:水面漂浮物件

2:陀螺儀

3:訊號傳輸裝置

4:控制平台

40:雲端伺服器

5:投餌裝置

6:攝影裝置

7:燈光馴餌裝置

8:水產生物

9:待操作裝置

第1圖：本發明第一較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法之流程方塊圖。

第3圖：本發明第二較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖。

第4圖：本發明第三較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖。

第5圖：本發明第四較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

首先，本發明較佳實施例之智慧型水產生物水下互動式感測系統及其方法可適用於各種智慧型水產〔或海洋〕生物復育業、各種智慧型水產〔或海洋〕生物種苗或成體養殖業、各種水產〔或海洋〕生物種苗或成體運輸業、各種水產〔或海洋〕生物種苗或成體販售業、各種智慧型水產〔或海洋〕生物種苗或成體展示業或其相關水產〔或海洋〕生物種苗產業，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

舉例而言，本發明較佳實施例之智慧型水產生物水下互動式感測系統及其方法可適用於各種觀賞養殖魚缸、各種水族館、各種海洋展示場、各種水產生物養殖土池、各種水產生物養殖水泥池、各種水產生物復育池、各種箱網養殖池或其它各種養殖裝置，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

舉例而言，本發明較佳實施例之智慧型水產生物水下互動式感測系統及其方法可適用於各種水產生物之種苗或成體，例如：各種魚類之種苗或成體、各種蝦類之種苗或成體、各種烏賊之種苗或成體或其它種類水產生物之種苗或成體，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

另外，本發明之智慧型水產生物水下互動式感測系統及其方法採用技術名詞〝水下〞亦可稱為〝水面下〞，其採用定義為水體表面以下，其中水體定義包含養殖場水體、養殖缸水體、養殖箱網水體、河流水域水體或其它水體，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明第一較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖。請參照第1圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之水產生物水下互動式感測 系統包含至少一個或數個水下沉設裝置〔underwater arranging device〕1、至少一個或數個陀螺儀〔gyroscope〕2、至少一個或數個訊號傳輸裝置〔signal-transmitting device〕3及一控制平台〔control platform〕4。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該水下沉設裝置1適當配置沉設於一水體〔water body〕內，如第1圖之水位所示，而數個該水下沉設裝置1可選擇設置為至少一個或數個水下沉設裝置陣列〔array〕或一可拆解式〔detachable〕水下沉設裝置陣列，且該水下沉設裝置1可選自一箱網養殖裝置、一水下監測裝置、一水產生物展示裝置、一水產生物馴餌裝置或其任意組合。

請再參照第1圖所示，舉例而言，數個該陀螺儀2可選擇設置為至少一個或數個陀螺儀陣列，且該陀螺儀2可選自一機械式陀螺儀、一電子式陀螺儀、一三軸電子式陀螺儀、一光纖陀螺儀、一MEMS陀螺儀或其它陀螺儀。另外，將該陀螺儀2可選擇密封設置於該水下沉設裝置1內。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該訊號傳輸裝置3適當對應配置於該水下沉設裝置1及陀螺儀2，且該訊號傳輸裝置3可選自一無線〔wireless〕傳輸裝置、一有線〔cable〕傳輸裝置〔例如：RS232或其它通訊協定〕或其任意組合。另外，一個或數個該訊號傳輸裝置3與一個或數個該陀螺儀2選擇整合至一單一個模組或數個模組。

第2圖揭示本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法之流程方塊圖，其對應適用於第1圖之水產生物水下互動式感測系統。請參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段在該水下沉設裝置 1上配置至少一個或數個該陀螺儀2，以便利用該陀螺儀2感測該水下沉設裝置1之動作。

請再參照第1圖所示，舉例而言，在覓食時至少一個或數個水產生物〔例如：魚類或蝦類〕8碰撞該水下沉設裝置1，如此該水下沉設裝置1之全部或一部分產生一對應動作〔response〕，例如：在水面下異常左右擺動、移動或上下晃動，即於該陀螺儀2形成一水下感測訊號。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段將該水下沉設裝置1之陀螺儀2連接至少一個或數個該訊號傳輸裝置3，以便適當傳輸該陀螺儀2之水下感測訊號。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，該陀螺儀2之水下感測訊號包含該水產生物8對該水下沉設裝置1之觸動訊號及其頻率、該水下沉設裝置1之日常波浪擺動頻率訊號、該水下沉設裝置1之往復旋轉訊號或其它各種運動訊號。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段將該訊號傳輸裝置3連接通訊於該控制平台4或其週邊設備〔例如：警示裝置、蜂鳴裝置、儲存裝置或列印裝置〕，以便將該陀螺儀2之水下感測訊號傳輸至該控制平台4。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之水產生物水下互動式感測方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段利用該陀螺儀2之水下感測訊號控制一待操作裝置9或其它設備，以便該控制平台4依該陀螺儀2之水下感測訊號操作該待操作裝置9。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，該待操作裝置9可選自一投餌裝置、一聲響馴餌裝置、一燈光馴餌裝置、一攝影裝置、一電腦裝置及其週邊設備或其任意組合，且該待操作裝置9之各種裝置以有線或無線方式連接通訊於該控制平台4。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，本發明另一較佳實施例之該水下沉設裝置1另連接一水面觸動裝置、一水下觸動裝置或其任意組合，以便利用有線或無線方式感測該水下沉設裝置1是否被觸動。

第3圖揭示本發明第二較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖，其對應於第1圖之水產生物水下互動式感測系統。請參照第3圖所示，相對於第一實施例，本發明第二較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統選擇採用一延伸式感測裝置10，且該延伸式感測裝置10包含一連結線、至少一陀螺儀及一吊籃裝置。

第4圖揭示本發明第三較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖，其對應於第1及3圖之水產生物水下互動式感測系統。請參照第4圖所示，相對於第一及第二實施例，本發明第三較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統選擇採用一雲端伺服器40，且該雲端伺服器40以有線或無線方式連接通訊於該水下沉設裝置1或控制平台4，以便收集及分析該水產生物水下互動式感測系統之各種裝置之資訊。

第5圖揭示本發明第四較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統之示意圖，其對應於第1、3及4圖之水產生物水下互動式感測系統。請參照第5圖所示，相對於第一至第三實施例，本發明第四較佳實施例之水產生物水下互動式感測系統選擇另包含一投餌裝置5、一攝影裝置6、一燈光馴餌裝置7或其任意組合。另外，該投餌裝 置5、攝影裝置6及燈光馴餌裝置〔例如：LED裝置〕7以適當技術手段連接於該控制平台4或雲端伺服器40，以便控制該投餌裝置5、攝影裝置6及燈光馴餌裝置7〔例如：移動或閃爍燈光馴餌〕之操作，且收集該攝影裝置6之影像資訊。

請再參照第5圖所示，舉例而言，該攝影裝置6用以攝取該水下沉設裝置1之在水面下左右擺動、移動或上下晃動影像資訊〔例如：沉設裝置顏色變化、顏色比例變化、面積變化、光影變化或其任意組合〕，並於該控制平台4或雲端伺服器40〔如第4圖所示〕利用一已訓練人工智慧〔AI〕模型進行分析該水產生物8的在水面下行為〔例如：在水面下覓食行為〕。該已訓練人工智慧AI模型採用一深度學習或機器學習演算法進行訓練該影像資訊。

請再參照第3及5圖所示，舉例而言，該攝影裝置6用以攝取一水面漂浮物件11〔如第3圖所示〕之左右擺動、移動或上下晃動之影像資訊，且該影像資訊包含：漂浮物件顏色變化、顏色比例變化、面積變化、光影變化或其任意組合，並於該控制平台4或雲端伺服器40〔如第4圖所示〕利用一已訓練人工智慧AI模型進行分析該水產生物8的行為。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1‧‧‧水下沉設裝置

2‧‧‧陀螺儀

3‧‧‧訊號傳輸裝置

4‧‧‧控制平台

8‧‧‧水產生物

9‧‧‧待操作裝置

Claims (10)

1. 一種水產生物水下互動式感測系統，其包含：至少一個或數個水下沉設裝置，其沉設於一水體內，且一水產生物碰撞該水下沉設裝置，如此該水下沉設裝置產生一動作；至少一個或數個陀螺儀，其配置於該水下沉設裝置，以感測該水下沉設裝置之動作；至少一個或數個訊號傳輸裝置，其連接於該水下沉設裝置之陀螺儀；及一控制平台，其連接通訊該訊號傳輸裝置；其中將該陀螺儀之水下感測訊號利用該訊號傳輸裝置傳輸至該控制平台，且利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置，以便其與該水產生物進行水下互動。
2. 依申請專利範圍第1項所述之水產生物水下互動式感測系統，其中一個或數個該訊號傳輸裝置與一個或數個該陀螺儀選擇整合至一單一個模組或數個模組。
3. 依申請專利範圍第1項所述之水產生物水下互動式感測系統，其中該待操作裝置選自一投餌裝置、一聲響馴餌裝置、一燈光馴餌裝置、一攝影裝置、一電腦裝置及其週邊設備或其任意組合。
4. 依申請專利範圍第1項所述之水產生物水下互動式感測系統，其中該訊號傳輸裝置訊號選自一無線傳輸裝置、一有線傳輸裝置或其任意組合。
5. 依申請專利範圍第1項所述之水產生物水下互動式感測系統，其中該水下沉設裝置連接一水面觸動裝置、一水下觸動裝置或其任意組合。
6. 一種水產生物水下互動式感測方法，其包含：在一水下沉設裝置上配置至少一陀螺儀，且一水產生物碰撞該水下沉設裝置，如此該水下沉設裝置產生一動作， 以便利用該陀螺儀感測該水下沉設裝置之動作；將該水下沉設裝置之陀螺儀連接至少一訊號傳輸裝置，以便傳輸該陀螺儀之水下感測訊號；將該訊號傳輸裝置連接通訊於一控制平台，以便將該陀螺儀之水下感測訊號傳輸至該控制平台；及利用該陀螺儀之水下感測訊號控制一待操作裝置，以便該控制平台依該陀螺儀之水下感測訊號操作該待操作裝置，以便其與該水產生物進行水下互動。
7. 依申請專利範圍第6項所述之水產生物水下互動式感測方法，其中該待操作裝置選自一攝影裝置，而該攝影裝置用以攝取一水面漂浮物件之左右擺動、移動或上下晃動之影像資訊，且該影像資訊包含：漂浮物件顏色變化、顏色比例變化、面積變化、光影變化或其任意組合，並於該控制平台或一雲端伺服器，利用一已訓練人工智慧AI模型進行分析該水產生物之行為。
8. 依申請專利範圍第7項所述之水產生物水下互動式感測方法，其中該已訓練人工智慧AI模型採用一深度學習或機器學習演算法訓練該影像資訊。
9. 依申請專利範圍第6項所述之水產生物水下互動式感測方法，其中該待操作裝置選自一投餌裝置、一聲響馴餌裝置、一燈光馴餌裝置、一攝影裝置、一電腦裝置及其週邊設備或其任意組合。
10. 依申請專利範圍第6項所述之水產生物水下互動式感測方法，其中該水下沉設裝置連接一水面觸動裝置、一水下觸動裝置或其任意組合。

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