[发明专利]水下无线通信装置及方法

权利要求书

1.一种水下无线通信装置，可移动于水环境中，用于与设置在水中节点的节点通信装置进行通信，包括：

光发射元件，传送第一通信光；

光接收元件，接收第二通信光；

光辨识元件，用于侦测设置在该节点通信装置上二维的一参考图案，而得到一侦测图案，其中该光发射元件及该光接收元件分别相对于该光辨识元件设置在固定的两个相对位置上；

动力装置，用于驱动该水下无线通信装置；以及

控制/监控装置，取得该光辨识元件的该侦测图案，且分析该侦测图案与该参考图案的差异程度，根据该差异程度而控制该动力装置使该水下无线通信装置移动到该侦测图案与该参考图案二维对准的位置。

2.如权利要求1所述的水下无线通信装置，其中该侦测图案与该参考图案二维对准的该位置包括一参考点的位置对准以及相对该参考点的方位对准。

3.如权利要求2所述的水下无线通信装置，其中该侦测图案包括第一图案与第二图案，其中该光辨识元件包括：

第一取像元件，对该水下无线通信装置的直下方向取像得到该第一图案，用于确定该位置对准；以及

第二取像元件，相对该直下方向的斜角方向取像，用于寻找该参考图案以产生该第二图案，

其中该控制/监控装置根据该第二图案在当下时间点的形状来判断该水下无线通信装置的移动，使得该第一图案被有效产生，

其中该第一图案与该参考图案之间包括移动后的该位置对准及旋转后的该方位对准。

4.如权利要求3所述的水下无线通信装置，其中该斜角方向是在0度到90度的范围。

5.如权利要求1所述的水下无线通信装置，其中该节点通信装置包括：

节点光接收元件，接收该第一通信光；

节点光发射元件，传送该第二通信光；以及

光图案板，有多个光点产生该参考图案，

其中该光发射元件及该光接收元件分别相对于该光辨识元件设置在固定的该两个相对位置，是与该节点光接收元件及该节点光发射元件相对于该参考图案的两个相对位置相一致。

6.如权利要求1所述的水下无线通信装置，其中该参考图案包含可以区分的至少三个光点，构成一个多角形图案。

7.如权利要求6所述的水下无线通信装置，其中该多角形图案有一几何参考点，其中由该至少三个光点决定与旋转相关的一方位角。

8.如权利要求7所述的水下无线通信装置，其中该几何参考点是该多角形图案的中心点或是重心点。

9.如权利要求7所述的水下无线通信装置，其中多角形图案是直角四边形，以该直角四边形的中心点当作该几何参考点。

10.如权利要求7所述的水下无线通信装置，其中该动力装置驱动该水下无线通信装置，使得该侦测图案的侦测参考点通过移动对准于该几何参考点，且该侦测图案与该参考图案是相似形状，

其中通过该动力装置驱动的旋转，使得该侦测图案与该参考图案的该方位角一致。

11.如权利要求10所述的水下无线通信装置，其中当该侦测图案与该参考图案是相似形状时，根据该侦测图案的面积大小调整该水下无线通信装置的深度。

12.如权利要求11所述的水下无线通信装置，其中该深度的范围是在该至少三个光点可以解析的深度以及该至少三个光点不超过侦测取像的边界之间。

13.如权利要求6所述的水下无线通信装置，其中每一个该至少三个光点分别传送可区分的脉冲波形，以辨识该至少三个光点。

14.如权利要求1所述的水下无线通信装置，其中该节点通信装置还包括一监测装置，该监测装置通过该节点光接收元件与该节点光发射元件与该水下无线通信装置通信。