CN110673625B - 无人机的监控系统、基地站及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无人机的监控系统、基地站及控制方法。监控系统包括无人机及基地站。无人机包括电池，此电池供应无人机的电力，并连接充电连接器。基地站包括充电装置，而充电装置包括供电连接器、电源及电源控制器。供电连接器供充电连接器连接。电源提供电力。电源控制器耦接电源及供电连接器，判断电池的电池规格，并依据电池规格通过电源为电池充电。藉此，能提升充电效率并避免充电异常。

Description

无人机的监控系统、基地站及控制方法
技术领域
本发明涉及一种监控技术，且特别涉及一种无人机的监控系统、基地站及控制方法。
背景技术
各行各业应用监控技术，会对设备、建筑、或其他资产监控，研究单位可能会对其动物、或生态监控，而政府机关也可能会对道路、公园、或出入口监控。现有的监控方式有很多种。例如，请参照图1A，针对人工监控，保全人员受聘雇而于固定时间巡逻至监控点，以进行场域监控。或者，请参照图1B，监控场域会架设固定式摄影机，以将影像实时回传至监控中心，从而达成远程监控。由于采用人员进行场域监控，因此对于监控便利性及状况发生的应对机制恐有诸多限制。例如，视野受限：监控人员的能见范围有限，对于大场域的监控效果有限。地形限制：监控人员仅能于道路进行移动，对于高空、深穴、断桥、河川等难以抵达的场域，将无法有效监控。环境受限：监控场域如存在高温、有害气体、大量悬浮粒子、高分贝噪音等对人类有害因子，将不适合派驻监控人员。人事成本：当监控场域越大，便须派驻相对应的监控人数，造成人事成本提高。实时性：监控人员仅能于道路进行移动，当状况发生时，监控人员无法快速地抵达现场进行相应处置。
为了免除人为因素，现今已有自动监控方式，自动化监控设备会被架设于特定场所进行环境监控。自动化监控设备可包括无人机及充电设备。然而，现有的自动化监控设备仍存在下述问题。例如，无人机降落的稳定性：无人机降落于充电设备的过程可能会受外界侧风影响，使降落的稳定性降低。充电功能薄弱：充电设备只会提供单一的供电模式，并具有充电短路的风险。环境耐候性差：自动化监控设备无法于极寒地区以及高温地区运作。环境适应性差：自动化监控设备的操作无法根据多变的环境而调整。无法长时运作：当自动化监控设备失去电力时，将无法继续运作。“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中具有通常知识者所知道的习知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表所述内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中具有通常知识者所知晓或认知。
发明内容
本发明是针对一种且特别涉及一种无人机的监控系统、基地站及控制方法，针对现有自动化监控设备存在的各种问题提供解决方案。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，根据本发明的实施例，监控系统包括无人机及基地站。无人机包括电池，此电池供应无人机的电力，并连接充电连接器。基地站包括充电装置，而充电装置包括供电连接器、电源及电源控制器。供电连接器供充电连接器连接。电源提供电力。电源控制器耦接电源及供电连接器，判断电池的电池规格，并依据电池规格通过电源为电池充电。
为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，根据本发明的实施例，基地站包括充电装置，而充电装置包括供电连接器、电源及电源控制器。供电连接器供无人机的充电连接器连接。电源提供电力。电源控制器耦接电源及供电连接器，判断无人机的电池的电池规格，并依据电池规格通过电源为无人机的电池充电。
为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，根据本发明的实施例，控制方法用于基地站。控制方法包括下列步骤。判断无人机的电池的电池规格。依据电池规格为无人机的电池充电。
基于上述，本发明实施例透过定位装置协助无人机降落，基于无人机的电池规格调整充电极性、调整电力特性并提供充电保护，依据基地站的内部环境调整风扇及/或加热装置调整温度，应用外在环境而自动调整无人机的巡航参数，更能充分提供电力。藉此，可提升自动化监控的可靠度。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A及1B为人工监控的示意图；
图2A为依据本发明实施例的监控系统的示意图；
图2B为依据本发明实施例的自动监控的示意图；
图3为依据本发明实施例的无人机的组件方块图；
图4为依据本发明实施例的基地站的组件方块图；
图5A-5E为依据本发明实施例的基地站的示意图；
图6为依据本发明实施例的无人机的监控方法的流程图；
图7A-7F为依据本发明实施例的无人机定位的示意图；
图8A是依据本发明实施例的基地站的供电连接器的示意图；
图8B是依据本发明实施例的无人机的充电连接器的示意图；
图9A及9B是依据本发明实施例的温控系统的示意图。
附图标记说明
S110～S140、S610～S690：步骤；
10：无人机；
11：电池；
12：充电连接器；
12A、12B：充电端子；
13：传感器；
15：通讯收发器；
17：卫星定位器；
18：红外线发射器；
19：处理器；
30：监控服务器；
50：基地站；
51：充电装置；
511：电源；
512：供电连接器；
512A、512B：充电板；
513：备用电源；
515：电源控制器；
53：定位装置；
531：影像传感器；
532：平台；
533：定位机构；
533A：纵向移动构件；
533B：横向移动构件；
534：防护门盖；
535定位处理器
55：温控系统；
551：风扇；
551A：进气风扇；
551B：排气风扇；
551C：横流风扇；
553：温度侦测器；
555：加热装置；
555A：加热器；
555B：加热片；
557：温控处理器；
57：环境监控系统；
571：外部传感器；
573：环控处理器；
58：控制装置；
581：储存器；
583：处理器；
59：通讯收发器；
D1、D2：相对方向；
HF：热气流；
CF：散热气流。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。并且，以下实施例中所提到的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。此外，“信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何其他一或多个信号。
图2A为依据本发明实施例的监控系统1的示意图。请参照图2A，监控系统1至少包括但不仅限于无人机10、监控服务器(monitor server)30及基地站50。图2B为依据本发明实施例的自动监控的示意图。为了免除人为因素，本发明实施例的监控系统与监控方式，监控系统可被架设于特定场所进行环境监控。监控系统可包括无人机10及具有充电设备的基地站50。当无人机10进行场域自动监控时，无人机10会重复进行巡航侦测与返航补充电能两项运作流程。如图2B所示，无人机10位于基地站50(步骤S120)。无人机10的电力满载后，基地站50自动开启防护门盖，使无人机10能飞出以进行巡航侦测(步骤S120)。无人机10返航并通知基地站50开启防护门盖(步骤S130)。而待无人机10降落于基地站50后，基地站50即关闭防护门盖并对无人机10充电(步骤S140)。
请参照图3，无人机10至少包括但不仅限于电池11、充电连接器12、传感器13、通讯收发器15、卫星定位器17、红外线发射器18及处理器19。
电池11可以是锂电池、燃料电池、镍镉电池、镍氢电池或其他充电型电池，并不加以限制。
充电连接器12可以是金属端子、插孔、排针、插头等各类型连接器，在本实施例中，利用金属端子以接触的方式进行充电。
传感器13可以是温度、影像、气压、湿度等各种传感器。
通讯收发器15可以是支持Wi-Fi、第四代(4G)或之后世代行动通讯等无线通信技术的收发器。
卫星定位器17可以是支持北斗卫星导航系统、全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)、伽利略(Galileo)定位系统等卫星定位系统的接收器。
红外线发射器18用于发射红外线。
处理器19耦接电池11、传感器13、通讯收发器15、卫星定位器17及红外线发射器18，并可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制器、芯片可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程逻辑闸阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他类似组件或上述组件的组合。
监控服务器30可以是桌面计算机、笔记本电脑、工作站、或各类型服务器。在本发明实施例中，监控服务器30具有与无人机10的通讯收发器15相同或相符的通讯收发器，用于接收来自无人机10的电讯号。在一些实施例中，监控服务器30还包括输入设备(例如，键盘、鼠标、触控屏幕等)及显示器(例如，液晶显示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等)，以供监控人员控制无人机10及监视无人机10录制的影像。
请参照图4,基地站50至少包括但不仅限于充电装置51、定位装置53、温控系统55、环境监控系统57、控制装置58及通讯收发器59。请参照图5A及5B是基地站50的示意图，基地站50主体设有平台532，基地站50主体上方设有相对于平台532横向移动的防护门盖534(以图5B左右定义为横向)。当两防护门盖534闭合时(如图5A所示)，基地站50的主体、平台532及防护门盖534内侧环绕形成内部空间，使位于内部空间的无人机10不受外界影响。而当两防护门盖534开启时(如图5B所示)，平台532外露，使无人机10能自平台532离开。
请参照图4、5D及5E，充电装置51至少包括但不仅限于电源511、供电连接器512、备用电源513及电源控制器515。电源511可以是市电、发电机、相同或相似于电池11的电池。供电连接器512可以是端子、插孔、排针、插头、充电板等连接器，并可于平台532上外露，以供无人机10的充电连接器12连接，且电接连接电源511。备用电源513可以是不间断电源系统(Uninterruptible Power System，UPS)、发电机、太阳能板或上述两者以上的组合。电源控制器515可以是处理器、芯片、或电路，电源控制器515并连接电源511、供电连接器512及备用电源513，使电源511透过供电连接器512为连接的无人机10供应电力，或使备用电源513为无人机10供应电力。
请参照图4及5D，定位装置53至少包括但不仅限于影像传感器531、定位机构533及定位处理器535。影像传感器531可以是相机、摄影机、或红外线接收器,在本实施例中，影像传感器531接收或侦测红外线发射器18所发出的红外线，并据以决定与红外线发射器18的相对距离。定位机构533可以是固定或移动式构件(例如，杆、支架等)。定位处理器535可以是处理器、芯片、或电路，定位处理器535并连接影像传感器531及定位机构533，以取得影像传感器531的感测数据，并控制定位机构533的运作，用于固定无人机10的位置且让无人机10的充电连接器12对准平台532上的供电连接器512，供电给无人机10。
请参照图4及5E，温控系统55至少包括但不仅限于风扇551、温度侦测器553、加热装置555及温控处理器557。风扇551可以是轴向流动、离心(Centrifugal)、交错流动或其他类型的风扇551，使空气流动。温度侦测器553可设于如图5A所示保护门盖534闭合所形成内部空间内，从而侦测此内部空间中的温度。加热装置555可以是红外线辐射、电磁、电阻等类型的加热器、加热片、加热棒、加热板或其组合，加热装置555可设置于平台532下方或者是在防护门盖534的四周。温控处理器557可以是处理器、芯片、或电路，温控处理器557并连接风扇551、温度侦测器553及加热装置555，使得温控处理器557取得温度侦测器553所侦测的温度，用于控制风扇551及加热装置555的开关。
请参照图4及5E，环境监控系统57至少包括但不仅限于设置于基地站50外围环境的外部传感器571及环控处理器573。外部传感器571可以是温度、风速、雨量、影像、气压、湿度等各种传感器。环控处理器573可以是处理器、芯片、或电路，环控处理器573并连接外部传感器571，以接收外部传感器571产生的感测数据(例如，温度、风速、雨量等)。
请参照图4及5C，控制装置58设置于基地站50内且于平台532下方空间中，控制装置58可以是微型计算机、工作站，控制装置58并至少包括但不仅限于储存器581及处理器583。储存器581任何型态的固定或可移动随机存取内存(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存(Flash Memory)或类似组件或上述组件的组合的储存器，储存器581并用于储存缓冲的或永久的数据、感测数据、控制命令等资料，且其详细内容待后续实施例详述。处理器583的实施方式可参照处理器19，在此不再赘述。处理器583连接储存器581，以存取储存器581储存的数据。而通讯收发器59的实施方式可参照处理器19，在此不再赘述。处理器583连接通讯收发器59，以透过通讯收发器59与无人机10通讯。处理器583还控制各装置及系统51～57之间的通讯。
需说明的是，在一些实施例中，在基地台50中的电源控制器515、定位处理器535、温控处理器557、环控处理器573及处理器584中的部分或全部可整合在一起，并控制对应装置或系统51～57的运作。此外，图5A-5E所示各装置的外观、数量及位置可依据需求而改变，本发明实施例不加以限制。
为了方便理解本发明实施例的操作流程，以下将举诸多实施例详细说明本发明实施例中监控系统1的运作流程。下文中，将搭配监控系统1中的各装置、无人机10及基地站50中的各项组件及模块说明本发明实施例所述的方法。本方法的各个流程可依照实施情形而随着调整，且并不仅限于此。
图6是依据本发明实施例说明监控系统1的控制方法的流程图。请参照图6，当无人机10降落至基地站50的平台532上，电源控制器515藉由基地台50的供电连接器512及充电连接器12的接触连接，判断无人机10的电池11的电池规格(步骤S610)。具体而言，以图8A及8B为例，基地站50的平台532上设有两个充电板512A及512B(形成供电连接器512)，而无人机10设有朝下方延伸的充电端子12A及12B(形成充电连接器12)。而当无人机10停放在平台532上时，无人机10藉由定位机构533被移动至定点而使得充电连接器12连接供电连接器512(如图7F所示)。电源控制器515即可透过特定芯片、集成电路、电路或额外设置的电力传感器，判断充电连接器12与供电连接器512是否导通；经确认导通(即，电连接)后，电源控制器515启动自动充电程序，并侦测流经供电连接器512的电力特性(例如，电压、电流、阻抗、极性等)，来判断无人机10的电池11的电池规格(例如，电芯性质、容量、支持电压或电流、充电模式、快充功能、剩余电量等)。例如，电源控制器515设置感测电阻用于量测充电的电流，再依据感测电阻两端的电压差，电源控制器515即可推算出电池11的电量信息(电量多寡)。
接着，电源控制器515可依据此电池规格通过电源511为电池11充电(步骤S630)。电源控制器515控制充电的方法有很多种。在一实施例中，电源控制器515判断电池11的电量，并依据不同电量及电池规格调整电源511为电池11充电(步骤S650)。具体而言，为了提升充电效率，在充电过程中，电源控制器515会依据电池规格，随着电池11的电量改变而调整电源511供电的电压及/或电流。例如，电池11的电量达到80％，则将充电的电压及电流调低。电池11的电量达到100％，则将充电的电压及电流调低至零(即，停止充电)。
在另一实施例中，电源控制器515判断充电连接器12的极性，并依据极性切换供电连接器512的充电极性，使供电连接器512的极性与供电连接器512的充电极性相符。具体而言，由于电池11及电源511是提供直流电流，因此供电连接器512及充电连接器12会设有正、负极的脚位。而无人机10降落在平台532后朝向的方位可能改变，因此供电连接器512的正、负极无法确定是否与充电连接器12的正、负极相连接。在本实施例中，在通过电源511供电之前，电源控制器515会判断充电连接器12的正、负极极性是与分别与连接的供电连接器512的正、负极充电极性相同。若极性与充电极性不同(不相符)，则电源控制器515可透过切换电路或芯片设定改变供电连接器512的充电极性(例如，正极切换成负极，负极切换成正极)。若极性与充电极性相同(相符)，则供电连接器512启动电源511对电池11充电。藉此，可防止充电连接器12极性错误而充电失效或短路。
又一实施例中，充电装置51的电源控制器515判断电源511为电池11充电的异常情况，并依据异常情况而停止通过电源511提供电力。具体而言，在充电过程中，可能发生温度过高、电流过大、短路等异常情况，而当电源控制器515侦测到这些异常情况时(可透过电力特性及电池规格评估)，可停止通过电源511提供电力(例如，电压及电流调低至零)。当电源控制器515未侦测异常情况时，再恢复供电。
需说明的是，在一些实施例中，基地站50可能改用无线充电为无人机10的电池11提供电力(无人机10与基地站50需设定无线充电相对应的装置)。或者，无人机10的电池11是可分离式，而基地站50设有机械手臂将无人机10的电池11卸下且替换成基地站50存放的其他电源满载的电池。
除了前述充电功能，监控系统1还提供其他功能：
针对通讯及远程控制功能，请参照图1，无人机10的传感器13取得感测数据(依据传感器13的类型，感测数据可能是影像、温度、气压、电量等信息)，或者卫星定位器17可取得无人机10的位置信息。无人机10的处理器19可通过通讯收发器15传送取得的感测数据与无人机10的位置信息。监控服务器30及/或基地站50可接收到无人机10提供的感测数据与位置信息，监控服务器30及/或基地站50并可传送控制命令。此控制命令可能依据监控服务器30透过输入设备取得监控人员的操作，或是监控服务器30及基地站50预先设定好的规则。控制命令例如是移动到特定位置、特定时间拍摄照片、巡逻路径等，端视应用者的需求而调整。而无人机10的通讯收发器15接收此控制命令，使无人机10依据控制命令操作。当无人机10侦测到监控场域发生异常时，将回传且通知此状况给监控服务器30，监控人员可藉由监控服务器30切换为手动模式，以操作无人机10执行相应的处置程序。监控服务器30及/或基地站50还可进一步备份、分析或整合无人机10的感测数据，监控服务器30也可透过显示器呈现分析结果，以供监控人员查看。此外，监控服务器30也可远程实时控制基地站50中各装置及系统51～59的运作，并取得运作状态信息。
针对定位功能，本发明实施例的无人机10返回基地站50并降落于降落平台532上的的过程共分为三个流程。请先参照图7A，第一流程为卫星定位，当无人机10结束场域监控流程或其他设定的飞行流程后，卫星定位器17取得无人机10的位置信息，而处理器19依据此位置信息及基地站50的位置信息让无人机10移动且飞行至基地站50上方。此时，无人机10飞行至离基地站50的防护门盖534顶侧相距高度大于特定长度(例如，15、20或30公尺)。请参照图7B，在第二流程为红外线定位，当无人机10高度下降至与基地站50相距高度小于特定长度(例如，15、20或30公尺)时，处理器19便会将定位方式切换成红外线定位。基地站50的影像传感器531侦测红外线发射器18所发出的红外线，定位处理器535则依据接收的红外线得知无人机10的相对位置，定位处理器535并透过通讯收发器59传送移动相关的控制指令给无人机10，进而控制无人机10朝向平台532移动且最后降落于基地站50的平台532上。
请参照图7C，因外界侧风可能造成无人机10的降落位置无精确地位于充电位置(如同图7F所示供电连接器512连接充电连接器12当时无人机10所在位置)，此时便须依靠基地站50上的定位机构533推动无人机10将无人机10移动至充电位置。请参照图7D，第三流程为机构定位，以图面左右定义为横向(即，Y轴向)，图面上下定义为纵向(即，X轴向)，定位机构533包括纵向移动构件533A可纵向移动地设于平台532、以及横向移动构件533B可横向移动地设于平台532。而机构定位流程分为两个步骤：第一步骤为Y轴向定位；第二步骤X轴向定位。请参照图7D、7E及7F，纵向移动构件533A固定在防护门盖534上并与防护门盖534连动。横向移动构件533B固定在防护门盖534上并与防护门盖534连动。定位处理器535控制防护门盖543朝相对方向D2相向关闭的过程中，防护门盖534带动纵向移动构件533A朝相对方向D1(与相对方向D2垂直)相向移动，以将无人机10推往平台532的Y轴向中心，同一时间，横向移动构件533B固定在防护门盖534上。当定位处理器535控制防护门盖534关闭时，横向移动构件533B将无人机10推往平台532的X轴向中心。最终，如同图7F所示，供电连接器512接触且连接充电连接器12。
在其他实施例中，基地站50上的定位机构533可为不同的机构设计来达成。以图面左右定义为横向(即，Y轴向)，图面上下定义为纵向(即，X轴向)，定位机构533包括纵向移动构件533A可纵向移动地设于平台532、以及横向移动构件533B可横向移动地设于平台532。藉由两个的电机(motor)分别来驱动移动构件533A与横向移动构件533B。定位处理器535控制防护门盖543朝相对方向D2相向关闭的过程之前，纵向移动构件533A朝相对方向D1(与相对方向D2垂直)相向移动，以将无人机10推往平台532的Y轴向中心，横向移动构件533B将无人机10推往平台532的X轴向中心。
此外，值得说明的是，当基地站50的防护门盖534关闭后，定位处理器535会开启无人机10上的红外线发射器18，使定位处理器535得知无人机10的相对位置，从而确保无人机10确实停妥在充电位置。接着，处理器19便开启无人机10上的电池11断路开关。此外，无人机10还会通知基地站50启动充电开关以进行充电。
针对温度控制功能，请参照图4、图9A及9B，在本实施例中，风扇551包括相对设在基地站50两侧的进气风扇551A、排气风扇551B以及设在平台532上方的横流风扇551C，而加热装置555包括设在平台532上方的加热器555A、以及设于平台532的加热片555B。温度侦测器553取得基地站50的内部空间(如图9A所示基地站50内侧所形成的空间)中的内部温度。温控处理器557依据此内部温度，用于控制风扇551A、551B及/或551C的开关与风量大小，以及加热装置555的开关与加热时间长短，使加热装置555的加热器555A及/或加热片555B产生热能。
针对基地站50的内部空间具有的不同内部温度，温控处理器557有对应的控制方式。针对高温环境，当温度侦测器553侦测到内部温度高于高温阀值(预设阀值)时，温控处理器557会开启进气风扇551A以及排气风扇551B，以形成散热气流CF，从而对机基地站50内部空间进行散热。针对低温环境，当温度侦测器553侦测到内部温度低于低温阀值时，温控处理器557会关闭(不启动)进气风扇551A以及排气风扇551B，并开启加热片555B，而加热片555B会产生热能，从而对基地站50内部空间进行加热。针对极寒环境，当温度侦测器553侦测到内部温度小于极寒阀值时，温控处理器557便会开启横流风扇551C、加热器555A或者同时开启加热片555B。加热器555A产生的热气藉由横流风扇551C流至基地站50内部空间再回到横流风扇551C，使热气流HF在基地站50内部空间进行热循环。藉此，可防止基地站50内部结构结冰以及造成防护门盖534无法开阖的问题。如果基地站50外面开始下雪时，热气传递至防护门盖534，也可防止落雪堆积在防护门盖534上，造成防护门盖534损坏。
针对环境监控功能，外部传感器571取得基地站50的外部的环境感测数据(例如，雨量、风速、湿度、温度等)。环控处理器573依据环境感测数据控制无人机50或其他装置或系统51～55、59的操作。例如，当外部传感器571侦测到风速高于风速阀值时，环控处理器573藉由通讯收发器59发送控制指令，以控制无人机10继续停留在平台532而不执行巡逻任务。或者，可透过定位处理器535控制防护门盖534持续关闭，使定位机构533固定无人机10。当无人机10在飞行期间时，若外部传感器571侦测到雨量大于雨量阀值时，环控处理器573藉由控制装置58的通讯收发器59发送控制指令，使无人机10返回基地站50或者控制无人机10前往其他基地站50降落。环境监控的应用还有很多，应用者可依据需求自行调整。
此外，针对备用电源功能，基地站50根据使用状况架设UPS、发电机、太阳能板或其组合。当电源511失去电力源的状况发生时，UPS率先启用，以确保基地站50的巡航监控不因瞬间断电而造成系统当机。接续，发电机启动，以持续提供电力源维持系统运作。此外，基地站50还能采用太阳能板作为持续性的电力源。
综上所述，本发明实施例的基地站可判断无人机的电池规格，并据以调整充电的电力特性，从而提供高效率的充电。此外，基地站依据无人机的充电连接器上的极性，自动调整成相应的极性，从而增加充电保护，进而解决无人机降落时极性不正确的误充电所造成的短路问题。此外，本发明实施例透过卫星、红外线及机构三种定位方式来提升无人机降落的准确度。基地站设有风扇及加热装置以适应于不同温度。无人机也能自动巡航并自动充电。而由于基地站设置在外在环境，外在的气候状况会影响无人机巡航时的稳定性。透过环境监控系统，基地站将能评估外在环境的气候状况，并据以自动调整无人机最合适的巡航参数。再者，本发明实施例能替代人员进行无间断的自动场域监控，为避免场域失去电力源后无人机基地站即停摆的状况，基地站设置备用电源，从而延续监控系统的运作。
以上所述仅为本发明的实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。

Claims (30)

1.一种监控系统，其特征在于，所述监控系统包括：
无人机，包括：
电池，供应所述无人机的电力，并连接充电连接器；以及
基地站，包括：
平台，用于使所述无人机停放；
充电装置，包括：
供电连接器，用于与所述充电连接器连接；
电源，提供电力；以及
电源控制器，耦接所述电源及所述供电连接器，判断所述电池的电池规格，并依据所述电池规格通过所述电源为所述电池充电；
定位装置，所述定位装置包括定位机构及定位处理器，所述定位机构包括至少一纵向移动构件可纵向移动地设于所述平台，以及至少一横向移动构件可横向移动地设于所述平台；以及
两个防护门盖，所述防护门盖设置于所述基地站，所述至少一纵向移动构件及所述至少一横向移动构件固定于所述防护门盖上并与所述防护门盖连动，且所述定位处理器控制所述防护门盖关闭时，所述防护门盖带动所述至少一横向移动构件及所述至少一纵向移动构件移动，并且所述至少一纵向移动构件及所述至少一横向移动构件推动所述无人机，使所述无人机的充电连接器连接所述供电连接器。
2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述电源控制器判断所述电池的电量，并依据不同所述电量及所述电池规格调整所述电源为所述电池充电的电力特性。
3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述电源控制器判断所述充电连接器的极性，并依据所述极性切换所述供电连接器的充电极性，使所述极性与所述充电极性相符。
4.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述电源控制器判断所述电源为所述电池充电的异常情况，并依据所述异常情况而停止通过所述电源提供电力。
5.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述充电连接器包括两充电端子，且所述供电连接器包括两充电板。
6.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述无人机还包括：
至少一传感器，取得感测数据；以及
通讯收发器，耦接所述传感器，并传送所述感测数据；而所述监控系统还包括：
监控服务器，其中
所述监控服务器及所述基地站中的其中一个接收所述感测数据，并传送控制命令，而所述无人机的所述通讯收发器接收所述控制命令，使所述无人机依据所述控制命令操作。
7.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述无人机还包括：
卫星定位器，取得所述无人机的位置信息，使所述无人机依据所述位置信息移动至所述基地站；以及
红外线发射器，发射红外线；
其中所述定位装置还包括：
影像传感器，侦测所述红外线；
其中所述定位处理器耦接所述影像传感器，并依据所述红外线控制所述无人机停放于所述基地站的所述平台；以及
其中所述定位机构耦接所述定位处理器。
8.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述基地站还包括：
温控系统，包括：
至少一风扇；
温度侦测器，取得所述基地站的内部空间中的内部温度；
加热装置，产生热能；以及
温控处理器，耦接所述风扇、所述温度侦测器及所述加热装置，依据所述内部温度控制所述风扇及所述加热装置的开关。
9.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述基地站还包括：
环境监控系统，包括：
至少一外部传感器，取得所述基地站外部的环境感测数据；以及
环控处理器，依据所述环境感测数据控制所述无人机的操作。
10.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述充电装置还包括：
备用电源，包括不间断电源系统、发电机及太阳能板中的至少其中一个。
11.一种基地站，其特征在于，所述基地站包括：
平台，用于使无人机停放；
充电装置，包括：
供电连接器，供所述无人机的充电连接器连接；
电源，提供电力；以及
电源控制器，耦接所述电源及所述供电连接器，判断所述无人机的电池的电池规格，并依据所述电池规格通过所述电源为所述无人机的电池充电；
定位装置，所述定位装置包括定位机构及定位处理器，所述定位机构包括至少一纵向移动构件可纵向移动地设于所述平台，以及至少一横向移动构件可横向移动地设于所述平台；以及
两个防护门盖，所述防护门盖设置于所述基地站，所述至少一纵向移动构件及所述至少一横向移动构件固定于所述防护门盖上并与所述防护门盖连动，且所述定位处理器控制所述防护门盖关闭时，所述防护门盖带动所述至少一横向移动构件及所述至少一纵向移动构件移动，并且所述至少一纵向移动构件及所述至少一横向移动构件推动所述无人机，使所述无人机的充电连接器连接所述供电连接器。
12.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，所述电源控制器判断所述无人机的电池的电量，并依据不同所述电量及所述电池规格调整所述电源为所述无人机的电池充电的电力特性。
13.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，所述电源控制器判断所述充电连接器的极性，并依据所述极性切换所述供电连接器的充电极性，使所述极性与所述充电极性相符。
14.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，所述电源控制器判断所述电源为所述电池充电的异常情况，并依据所述异常情况而停止通过所述电源提供电力。
15.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，所述充电连接器包括两充电端子，且所述供电连接器包括两充电板。
16.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，所述基地站接收所述无人机的感测数据，并传送控制命令，使所述无人机依据所述控制命令操作。
17.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，
所述定位装置还包括：
影像传感器，侦测所述无人机发射的红外线；
其中所述定位处理器耦接所述影像传感器，并依据所述红外线控制所述无人机停放于所述基地站的所述平台；以及
其中所述定位机构耦接所述定位处理器。
18.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，还包括：
温控系统，包括：
至少一风扇；
温度侦测器，取得所述基地站的内部空间中的内部温度；
加热装置，产生热能；以及
温控处理器，耦接所述风扇、所述温度侦测器及所述加热装置，依据所述内部温度控制所述风扇及所述加热装置的开关。
19.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，还包括：
环境监控系统，包括：
至少一外部传感器，取得所述基地站外部的环境感测数据；以及
环控处理器，依据所述环境感测数据控制所述无人机的操作。
20.根据权利要求11所述的基地站，其特征在于，所述充电装置还包括：
备用电源，包括不间断电源系统、发电机及太阳能板中的至少其中一个。
21.一种控制方法，用于基地站，其特征在于，所述控制方法包括：
判断无人机的电池的电池规格；以及
依据所述电池规格为所述无人机的电池充电；
其中，所述控制方法还包括：
控制所述无人机停放于所述基地站的平台；
控制防护门盖，使得所述防护门盖关闭时，所述防护门盖带动固定于所述防护门盖上并与所述防护门盖连动的至少一横向移动构件及至少一纵向移动构件移动，并且所述至少一纵向移动构件及所述至少一横向移动构件推动所述无人机，使所述无人机的充电连接器连接供电连接器。
22.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，依据所述电池规格为所述无人机的电池充电的步骤包括：
判断所述无人机的电池的电量；以及
依据不同所述电量及所述电池规格调整为所述无人机的电池充电的电力特性。
23.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，依据所述电池规格为所述无人机的电池充电的步骤包括：
提供所述供电连接器供所述无人机的充电连接器连接；
判断所述充电连接器的极性；以及
依据所述极性切换所述供电连接器的充电极性，使所述极性与所述充电极性相符。
24.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，依据所述电池规格为所述无人机的电池充电的步骤包括：
判断为所述电池充电的异常情况；以及
依据所述异常情况而停止提供电力。
25.根据权利要求23所述控制方法，其特征在于，所述充电连接器具有两充电端子，且所述供电连接器包括两充电板。
26.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，还包括：
备份或分析所述无人机的感测数据；以及
传送控制命令，使所述无人机依据所述控制命令操作。
27.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，还包括：
侦测所述无人机发射的红外线；以及
依据所述红外线控制所述无人机停放于所述基地站的所述平台。
28.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，还包括：
取得所述基地站的内部空间中的内部温度；以及
依据所述内部温度控制风扇及加热装置的开关。
29.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，还包括：
取得所述基地站外部的环境感测数据；以及
依据所述环境感测数据控制所述无人机的操作。
30.根据权利要求21所述控制方法，其特征在于，还包括：
提供备用电源，其中所述备用电源包括不间断电源系统、发电机及太阳能板中的至少其中一个。
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