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專利地圖及專題文章:無人機全球專利佈局概況及其趨勢(上)
interview-1-01
2015 年 08 月 05 日 60801

王文宏/中銓國際專利商標事務所主任工程師  2015-08-05

無人機全球專利佈局概況及其趨勢(上)

 

壹、前言

 

無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)或稱無人飛機系統(Unmanned Aircraft System,UAS)俗稱無人機,廣義上為不需要駕駛員登機駕駛的各式遙控飛行器。無人機早期是運用在軍事用途,近代則廣泛運用於民生用途,特別是美國亞馬遜計畫於2015年以無人機送貨,Google無人機於2014年8月在澳洲送貨救援成功,另Facebook則正在發展可提供網路服務的太陽能連網機等,國際大型企業爭相投入無人機的開發,已引起世人對無人機未來發展的高度重視。

 

且在2015年的CES秀展上,無人機的詢問度很高,是展場上的一大亮點,英特爾所發表的穿戴式小型無人機手環Nixie更是全場的焦點,其戴在手上的手環拋向半空中時,瞬間變成一台小型無人機,不用遙控器也不用手機操作,英特爾執行長柯再奇(Brian Krzanich)甚至在台上用無人機自拍。美國消費電子協會首席經濟學家杜布拉夫克(Shawn DuBravac)預測,2015年至少會有100種以上的新款無人飛機發表,無人機市場即將在今年起飛。(數位時代,第250期)

 
貳、無人機簡介
 
 
一、 無人機的主要架構
 
1. 視訊傳輸系統:多旋翼上安裝攝影機或GoPro運動相機,透過視訊傳輸系統,將影像即時回傳至地面視訊接收站,配合兩軸穩定雲台,可空拍照片或影片。
 
2. 無刷馬達與螺旋槳:依據多旋翼所欲達到的工作目的及功能,如載重或長時間飛行,來選擇合適的無刷馬達及螺旋槳。
 
3. 無線數據雙向傳輸:結合地面工作站,接收多旋翼飛行數據,亦可於地面工作 站執行任務規劃後,傳輸至多旋翼執行自動導航任務。
 
4. 鋰聚合物電池:根據無刷馬達及電子變速器的使用電壓,來選擇電池電壓及容量,因電池占多旋翼較大比例重量,亦必須配合飛行時間來選擇電池容量。
 
5. 飛控系統:無人機的心臟,以MCU微控制器做為飛控系統核心,結合三軸陀螺儀、加速計、磁力計組成,據此偵測多旋翼的姿態及方位移動。
 
6. 電子變速器:有幾軸就會有幾個變速器,一個變速器控制一軸的馬達。
 
7. GPS晶片:能夠同時獲取和跟蹤不同的GNSS(全球導航衛星)系統。
 
 

 

二、無人機的用途

 

1. 軍事用途

美軍MQ-9“死神”(Reaper)無人機是一種極具殺傷力的新型無人作戰飛機,主要機載武器包括2枚激光制導炸彈和4枚“海爾法”空對地導彈,可以進行情報、監視與偵察等任務。

 

 

2. 空中拍攝用途

利用無人機搭載攝影機,由高處對地面進行拍照、攝影或跟拍,廣泛應用於地理資訊、建築物、風景、人物之拍攝。

 

 

3. 運輸用途

利用無人機搭載貨物送達至目的地,廣泛應用於快遞、救災、救人等之作業。例如:亞馬遜的Drone無人機、google運送救援物資的Prime Air無人機。

 

 

4. 提供網路服務用途

 

利用無人機搭載網路設備於高空中長時間飛行並提供網路服務,例如Facebook所發展的網無人機,提供開發中國家連網服務。

 

 

5. 巡田水用途

利用無人機先勘查,發現問題後,再親自下田確認,可提升效率而節省勞力。

 

 

參、無人機全球專利的年度發展趨勢
 

從下圖得知,至2015年4月為止,以EPO專利資料庫為評估對象,全球無人機的年度發展專利量在2010年以後逐年往上成長。

 

 

 

肆、無人機全球專利之競爭國家分析

 

一、 從下圖觀之,至2015年4月為止,以EPO專利資料庫為評估對象,無人機的全球專利佈局數量,以中國大陸(CN)最多,其次依序為美國(US)、日本(JP)韓國(KR)、德國(DE)、英國(GB)…等等,亦即中、美、日所發展的的無人機專利量遠超過其他國家,足見中美日在發展無人機是不遺餘力。

 


備註:

1. cover photo via , Adam Meek cc license.

2.TTRobotix GHOST+  圖 / 雷虎科技官網

3.GOOGLE 無人機  圖 / Google無人駕駛飛機首度在澳洲達成遞送任務-cnYES鉅亨網

4.亞馬遜的Drone無人機  圖 / CBC.ca

5.臉書連網無人機  圖 / Facebook展示首台連網無人機:翼展比波音737還大-iThome

6.無人機巡田報導  圖 / 美濃農夫『無人機巡田』蕭旦倫:務農也可以很快樂!-ETtoday東森新聞雲

7.Intel Nixie 圖 / WEARABLE DRONE NIXIE FLIES UP FROM YOUR WRIST-popsci.com


關鍵字:專利地圖    專利申請    國際專利    無人飛行載具    Google    Facebook    英特爾    Nixie    UAV    UAS    無人飛行載具    

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