TWI455441B - Small reconnaissance device with direct methanol fuel cell - Google Patents

Description

具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置

本發明係關於一種救援裝置，特別係關於一種具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置。

當人類使用自然資源發展經濟後，深感生態環境破壞對人類生存的影響，從我國地理位置觀察，我國是屬於海岸線長，海拔較低，處於熱帶性氣候，且被地震帶所環繞的地區。因此當破壞性的災害發生，使人受困於建築物內或其他狹小空間中，需要消耗大量的人力、物力與財力來進行救援，因此如何在短時間內取得倖存者訊息，把傷害降到最低是首要的工作，在此前題下，如何設計出一種救援裝置其可來符合實際救援環境，應為目前重要課題。

在破壞性的災害中，可能引起建築物破壞、山崩、滑坡、泥石流等地表的破壞；而次生災害有煤氣、有毒氣體泄漏，細菌、放射物擴散等對生命造成的傷害。由於救援中往往受到侷限性與生命性等問題，為了使救援得到更高效率與人員安全性，因此在救援進行中，救援人員可能會使用習知偵察救援裝置行進至災害現場。

使用充電電力的習知偵察救援裝置，當充電電池的電量消耗至一預定低位準時，則必須進行充電作業，此充電階段的充電電池是無法對習知偵察救援裝置進行供電，再者，若要對這充電電池進行充電，則會因充電時間的等候，而喪失救援時機。

由於燃料電池是一種具有環保的電力供應源，同時，燃料電池並不是儲存電力的設備，而是一種發電設備，只要有燃料不斷的供應，燃料電池便能不斷地產生電力，因此，燃料電池目前已逐漸地被應用於發電廠、電動車、以及其它應用面上。

本發明發明人了解到燃料電池的優點以及習知偵察救援裝置的缺點之後，乃亟思發明改良，而改良發明出一種具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置。

本發明的目的係提供一種小型偵察裝置，其與燃料電池結合，使用燃料電池所產生的電力，並且可無線控制行進移動外，亦具備即時雙向通話功能與即時影像傳輸功能，得以幫助救援者獲得災害現場的狀態。

為達成本發明上述目的，本發明提供一種具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，包括：一馬達遙控車，係用來接收一無線遙控器所傳送之無線訊號而控制該馬達遙控車的行進；一無線聲訊對講模組，係設置該馬達遙控車中，以及係用於與一對應且在遠端的無線聲訊對講機進行聲音無線雙向傳輸；一無線影像攝影傳輸模組，係設置該馬達遙控車中，以及係用於攝影該馬達遙控車的周遭景像，並且無線傳輸對應於該些景像的影像訊號；一電壓轉換模組，係設置該馬達遙控車中，以及係用於將一直接甲醇燃料電池所輸入的電壓轉換成該馬達遙控車、該無線聲訊對講模組、無線影像攝影傳輸模組、一幫浦的各個工作電壓；一燃料供應模組，係設置該馬達遙控車中，以及係包含：該幫浦、一燃料槽、至少一條以上條管，其中該燃料供應模組係用於將該燃料槽燃料循環供應於一直接甲醇燃料電池；一直接甲醇燃料電池，係設置該馬達遙控車中，以及係電氣性連接該電壓轉換模組。

為使　貴審查委員對本發明之構造、特徵及其使用功效有更深一層的認識與瞭解，茲舉較佳之可行實施例並配合圖式詳細說明如下。

請參見第一圖至第三圖，本發明具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置10，乃是一種小型偵察救援裝置，完全採用直接甲醇燃料電池作為動力，且符合綠色資源避免環境破壞，由於直接甲醇燃料電池並不是儲存電力的設備，而是一種發電設備，只要有燃料不斷的供應，直接甲醇燃料電池便能不斷地產生電力，故使得本發明小型偵察救援裝置10可即時與長時間的運作，同時配合無線控制進行運行，並搭配即時動態影像傳輸及即時雙向通話功能，可做為救援任務的輔助工具。

本發明小型偵察救援裝置10可透過無線傳輸裝置，傳送影像與聲音至位於遠端的螢幕與聲音對講機，有利於即時偵察與救援。在電力系統上，只需補充以稀釋的甲醇溶液，即可馬上運作，不須等待充電的過程，相當符合緊急需求，因此能快速地補充電力並進行探勘，適用於救災時的緊急狀況。

本發明小型偵察救援裝置10乃包括：馬達遙控車101、無線聲訊對講模組102、無線影像攝影傳輸模組103、電壓轉換模組104、燃料供應模組105、以及直接甲醇燃料電池106，茲分別說明如下內文。

馬達遙控車101的主要功能是用來接收無線遙控器201所傳送之無線訊號而控制馬達遙控車101的行進。馬達遙控車101的內部空間(圖未顯示)是用來容置所述之無線聲訊對講模組102、無線影像攝影傳輸模組103、電壓轉換模組104、燃料供應模組105、以及直接甲醇燃料電池106。馬達遙控車101可直接採用習知以馬達為動力的遙控車，例如習知越野馬達動力遙控車、習知馬達動力高速遙控車、以及習知馬達動力避震遙控車等等。無線遙控器201亦是可直接採用搭配習知馬達動力遙控車的習知無線遙控器。

無線聲訊對講模組102的主要功能，是用來與對應且在遠端的無線聲訊對講機203進行聲音無線雙向傳輸。無線聲訊對講模組102乃設置馬達遙控車101內，然而無線聲訊對講模組102的喇叭102a，則要選擇設置在馬達遙控車101的適當位置，以有利於喇叭102a發出聲音的向外傳播。無線聲訊對講模組102可直接採用習知無線對講機的相關電路設計。

無線影像攝影傳輸模組103的主要功能，是用來對馬達遙控車101的周遭景像進行攝影，並且將對應於該些景像的影像訊號無線傳輸至遠端的顯示器205，如此可掌握到行進路面狀況，以及獲得災害現場畫面。無線影像攝影傳輸模組103乃係設置馬達遙控車101內，攝影傳輸模組103的鏡頭103a則是外露於馬達遙控車101，如此方便於攝影取像。無線影像攝影傳輸模組103的組成乃至少包含：CCD或CMOS感光元件以及鏡頭103a。無線影像攝影傳輸模組103最好是兼具備夜視功能，以利於在黑暗環境中進行攝影。再者，無線影像攝影傳輸模組103可進一步包含麥克風元件，以利於在攝影時同步收音。無線影像攝影傳輸模組103可直接採用習知數位相機的相關電路設計。

電壓轉換模組104的主要功能，是用來將自直接甲醇燃料電池106所輸入的電壓，將其轉換成馬達遙控車101、無線聲訊對講模組102、無線影像攝影傳輸模組103、幫浦105a的各個工作電壓，請參見第四圖電壓轉換模組104的具體實施例。電壓轉換模組104乃設置馬達遙控車101內。

燃料供應模組105的主要功能，是用來將燃料槽105b的燃料，使其循環供應於直接甲醇燃料電池106。燃料供應模組105乃設置馬達遙控車101內。燃料供應模組105乃至少包含：幫浦105a、燃料槽105b、至少一條以上條管105c。該些條管105c連接於幫浦105a、燃料槽105b、以及直接甲醇燃料電池106的燃料入口與燃料出口之間。請配合參見第五圖，幫浦105a是用來產生推進力，使得燃料槽105b的燃料(圖未顯示)，能夠在燃料槽105b、該些條管105c、直接甲醇燃料電池106的燃料入口、以及直接甲醇燃料電池106的燃料出口中循環流動。在第五圖中，燃料槽105b包含第一燃料槽1051與第二燃料槽1053，而第一燃料槽1051是採一進多出燃料槽的結構，第二燃料槽1053是採一進一出燃料槽的結構設計。幫浦105a從第二燃料槽1053抽取燃料，被抽出的燃料再被推進於一進多出的第一燃料槽1051中，接著，再經由第一燃料槽1051的多輸出口流出，再被推進於多片的直接甲醇燃料電池106的燃料入口，最後再從多片的直接甲醇燃料電池106的燃料出口流出，然後再被推進至第二燃料槽1053。第五圖燃料供應模組105的設計方式乃可以同時將燃料供應多個直接甲醇燃料電池106。

直接甲醇燃料電池106的主要功能是用來產生電力。直接甲醇燃料電池106乃設置該馬達遙控車101中。直接甲醇燃料電池106的設置數量可採行係一個或二個以上，若採為多片直接甲醇燃料電池106的設計，則該些直接甲醇燃料電池106可採行串聯或併聯一起。直接甲醇燃料電池106可採用習知微小型直接甲醇燃料電池。

再者，馬達遙控車101的複數個電路元件、無線聲訊對講模組102的複數個電路元件、無線影像攝影傳輸模組103的複數個電路元件、以及電壓轉換模組104的複數個電路元件等，係可採行整合在一片印刷電路板上，如此則可採用體積更為小型的馬達遙控車101，以有利於狹小空間的救援進行。

再者，所述電壓轉換模組104乃進一步包括微處理器(圖未顯示)，該微處理器內建韌體可提供直接甲醇燃料電池101的能源管理與控制的功能。例如，該微處理器經由執行內建韌體可控制幫浦105a，以控制燃料的供應流量。

本發明小型偵察裝置10的優點與進步之處，如右所述：1.完全以燃料電池作為電力來源，可延長運作時間及減少對環境的汙染；2.可遠距離無線控制，使小型偵察救援裝置運行；3.具有即時動態影像傳輸，可即時傳輸影像畫面；4.具有雙向通話功能，可即時與倖存者進行雙向對話；5.小型偵察救援裝置體積小，可在狹小空間中運作；6.可掌握到行進路面狀況，以及獲得災害現場畫面。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能用以限定本發明可實施之範圍，凡熟悉於本技藝人士所明顯可作變化與修飾，皆應視為不悖離本發明之實質內容。

10．．．小型偵察救援裝置

101．．．馬達遙控車

102．．．無線聲訊對講模組

102a．．．喇叭

103．．．無線影像攝影傳輸模組

103a．．．鏡頭

104．．．電壓轉換模組

105．．．燃料供應模組

105a．．．幫浦

105b．．．燃料槽

1051．．．第一燃料槽

1053．．．第二燃料槽

105c．．．條管

106．．．直接甲醇燃料電池

201．．．無線遙控器

203．．．無線聲訊對講機

205．．．顯示器

第一圖顯示本發明具直接甲醇燃料電池的裝置的小型偵察裝置外觀立體圖。

第二圖顯示本發明具直接甲醇燃料電池的裝置的小型偵察裝置的使用狀態示意圖。

第三圖顯示本發明具直接甲醇燃料電池的裝置的小型偵察裝置的結構方塊圖。

第四圖顯示本發明具直接甲醇燃料電池的裝置的小型偵察裝置的電壓轉換模組的具體實施例電路圖。

第五圖顯示本發明具直接甲醇燃料電池的裝置的小型偵察裝置的直接甲醇燃料電池與燃料供應模組的結構圖。

10．．．小型偵察救援裝置

101．．．馬達遙控車

102a．．．喇叭

103a．．．鏡頭

Claims (7)

1. 一種具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，包括：一馬達遙控車，係用來接收一無線遙控器所傳送之無線訊號而控制該馬達遙控車的行進；一無線聲訊對講模組，係設置該馬達遙控車中，以及係用於與一對應且在遠端的無線聲訊對講機進行聲音無線雙向傳輸；一無線影像攝影傳輸模組，係設置該馬達遙控車中，以及係用於攝影該馬達遙控車的周遭景像，並且無線傳輸對應於該些景像的影像訊號；其特徵在於：一電壓轉換模組，係設置該馬達遙控車中，以及係用於將一直接甲醇燃料電池所輸入的電壓轉換成該馬達遙控車、該無線聲訊對講模組、無線影像攝影傳輸模組、一幫浦的各個工作電壓；一燃料供應模組，係設置該馬達遙控車中，以及係包含：該幫浦、一燃料槽、至少一條以上條管，其中該燃料供應模組係用於將該燃料槽燃料循環供應於一直接甲醇燃料電池；一直接甲醇燃料電池，係設置該馬達遙控車中，以及係電氣性連接該電壓轉換模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，其中該無線影像攝影傳輸模組，係至少包含：一CCD或CMOS感光元件、一鏡頭，以及進一步包含一麥克風。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，其中該電壓轉換模組，係進一步包括一微處理器，係用於執行該直接甲醇燃 料電池的能源管理與控制。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，其中該直接甲醇燃料電池，係一微小型直接甲醇燃料電池。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，其中該馬達遙控車的電路元件、該無線聲訊對講模組的電路元件、該無線影像攝影傳輸模組的電路元件、以及該電壓轉換模組的電路元件，係整合在一片印刷電路板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，其中該直接甲醇燃料電池的設置數量，係一個或二個以上，其中該二個以上的直接甲醇燃料電池係為串聯或併聯一起。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具直接甲醇燃料電池的小型偵察裝置，其中該無線影像攝影傳輸模組，係一具夜視功能的無線影像攝影傳輸模組。