TWI614733B - 無人機管控系統 - Google Patents

Abstract

一種無人機管控系統，係用於無人機裝置，包含：管制平台，包含：圖資模組，用以提供地圖；登入模組，用以接收會員資料；及介面模組，登入模組接收會員資料後，介面模組用以提供於地圖上設定管制區之管制條件；及航控模組，設置於行動裝置，用以管控無人機裝置，其中，航控模組包含：定位模組，用以定位行動裝置；無線通訊模組，用以連線於管制平台，並接收以行動裝置為中心點範圍內之管制區及管制條件，無線通訊模組還連線於無人機裝置以持續取得無人機裝置之三維座標；及警告模組，當無人機三維座標與管制條件相符時，則警告模組發出警告。

Description

無人機管控系統

本發明提供一種管控系統，特別是一種無人機管控系統。

科技日新月異，習知各種需要由人為親自操作之設備，現今大多已可透過其他電子設備自動操作。例如，早期車輛需要由駕駛者親自坐於駕駛座上駕車，藉由科技的發展，目前已可透過遙控裝置遠端控制車輛，而不用再由駕駛者親自坐於駕駛座上駕車。

而無人機除了可透過遙控裝置遠端控制之外，更因其可無限制方位移動之機動性，使得無人機為現階段最廣為使用之遠端操作設備。但也因為無人機沒有任何限制方位，因而導致無人機任意飛行，沒有管控機制，常常會侵犯到私領域，因而影響公共安全和隱私權。

因此，如何改善無人機之管控，解決習知無人機任意飛行，且沒有管控機制，因而影響公共安全和隱私權的問題，係為本案之發明人以及從事此相關行業之技術領域者亟欲改善的課題。

有鑑於此，本發明提出一種無人機管控系統，係用於無人機裝置，包含：管制平台，包含：圖資模組，用以提供地圖；登入模組，用以接收會員資料；及介面模組，登入模組接收會員資料後，介面模組用以 提供於地圖上設定管制區之管制條件；及航控模組，設置於行動裝置，用以管控無人機裝置，其中，航控模組包含：定位模組，用以定位行動裝置；無線通訊模組，用以連線於管制平台，並接收以行動裝置為中心點範圍內之管制區及管制條件，無線通訊模組還連線於無人機裝置以持續取得無人機裝置之三維座標；及警告模組，當無人機裝置進入管制區，且無人機裝置之三維座標與管制條件相符時，則警告模組發出警告。

其中，管制條件包含經緯度座標或高度座標。

再者，航控模組更包含控制模組，用以控制無人機裝置飛行。

此外，航控模組更包含暫停模組，當無人機裝置之位置座標與管制條件相符時，暫停模組暫停控制模組之執行。基此，無線通訊傳送警告產生之前之三維座標至無人機裝置。無人機裝置更包含自動飛行模組，用以使無人機裝置飛回至警告發出前之三維座標。

再者，航控模組更包含限制模組，用以限制無人機裝置飛行高度不超過管制條件。

其中，警告模組發出該警告時，該航控模組傳送警告事件至該管制平台。

此外，航控模組更包含一註冊模組，用以註冊會員資料並儲存於管制平台。

再者，航控模組更包含配對模組，用以輸入配對資料而與無人機裝置連線配對。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據 本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

10‧‧‧無人機裝置

11‧‧‧自動飛行模組

20‧‧‧管制平台

21‧‧‧圖資模組

22‧‧‧介面模組

23‧‧‧登入模組

30‧‧‧航控模組

31‧‧‧定位模組

32‧‧‧無線通訊模組

33‧‧‧警告模組

34‧‧‧控制模組

35‧‧‧暫停模組

36‧‧‧限制模組

37‧‧‧配對模組

40‧‧‧行動裝置

[圖1]係本發明無人機管控系統之示意圖。

[圖2]係本發明管制平台之示意圖。

[圖3]係本發明航控模組之示意圖。

[圖4]係本發明無人機裝置之示意圖。

請參閱圖1，圖1為本發明無人機管控系統之示意圖。本發明之無人機管控系統，包含管制平台20及航控模組30。

無人機裝置10較佳地藉由遙控或者自動駕駛技術，進行科學觀測及偵查等任務的飛行載具，且無人機裝置10都具有一飛航範圍，限制其飛行高度及距離。與傳統飛機相比較，其具有操作成本低、運用彈性大及支援裝備少等特性。無人機裝置10可以分為以下，近距離無人飛行載具搭載5公斤以下酬載於低高度飛行5公里距離；短距離無人飛行載具則將飛行距離增加至20公里，以上兩種常稱小型無人飛行載具(small-UAVs)或者迷你無人飛行載具(mini-UAVs)，更小的微型無人飛行載具(英文：Micro Aerial Vehicle，縮寫：MAV)指翼展0.5公尺以下，飛行距離至多2km。

請參閱圖2，圖2為本發明管制平台之示意圖。管制平台20 較佳地係一電腦主機，其係具有圖資模組21而用以提供地圖，在此，圖資模組21較佳地係為Google Map或是GSM圖資系統，能用以設定管制區以及管制區之管制條件。進一步來說，管制平台20更包含有登入模組23，能用以接收會員資料，例如，接收會員所輸入之帳號或密碼。而管制平台20更包含有介面模組22，介面模組22較佳地係一可輸入資料之平台介面，當登入模組23後接收會員資料，使用者可於圖資模組21之地圖上自行設定管制區以及管制區之管制條件。進一步來說，管制條件包含一經緯度座標或一高度座標，使用者透過介面模組22而可於圖資模組21上繪製或輸入管制區座標範圍、高度座標或是絕對值海拔。

請參閱圖3，圖3為本發明航控模組之示意圖。航控模組30較佳地為軟體，其較佳地係可透過下載而設置於行動裝置40中執行，用以管控無人機裝置10。基此，航控模組30包含有配對模組37，用以輸入配對資料而與無人機裝置10連線配對，在此，所輸入之配對資料可為無人機裝置10之型號或出廠序號。其中，航控模組30包含有定位模組31，能用以定位行動裝置40目前之位置，基此，本發明係以行動裝置40所在位置設為中心點，並以該中心點往外擴張設定一範圍，而此所設定之範圍較佳地係可以無人機裝置10之飛航範圍為基準值，但本發明並非以此為限。舉例而言，若無人機裝置10之飛航範圍為1km，則以行動裝置40為中心點往外擴張所設定之範圍則可為半徑1km。另一實施例是，以無人機裝置10之飛航範圍為1km為一基準值，則可設定之半徑範圍為大於無人機裝置10之飛航範圍，例如半徑2km。另一實施例是，所設定之範圍可視適用者之需求而任意設定為半徑1km或2km。

此外，航控模組30更包含有無線通訊模組32，用以連線於管制平台20，無線通訊模組32則可接收此範圍內之管制區及相應的管制條件。無線通訊模組32還用於與無人機裝置10連線，以持續取得無人機裝置10之三維座標(包含經緯度座標及高度座標)。航控模組30將不斷記錄即時接收到的無人機裝置10之三維座標，可作為飛行軌跡記錄，並可於無人機裝置10觸發管制條件時，提供並使得無人機裝置10返回觸發前的位置。在此，無線通訊模組32除了可透過3G或4G方式連線，更可藉由WI-FI達成無線網路連線，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

再者，航控模組30更包含有警告模組33，當無人機裝置10於飛行時，若飛行進入管制區，並且無人機裝置10之位置座標與管制條件相符時，此時，警告模組33則會發出警告，在此，所發出警告可為聲響、警示聲或是跳出視窗等等，本發明並非以此為限。此外，當警告模組33發出警告時，航控模組30將依此傳送一警告事件至管制平台20，用以紀錄並儲存本次警告事件。

基此，航控模組30更包含有註冊模組(圖中未示)，當使用者透過下載而於行動裝置40中執行航控模組30時，必須先透過註冊模組註冊會員資料，例如姓名、電話、無人機裝置10之型號或序號等，並將會員資料上傳儲存於管制平台20中，至此，本發明之無人機管控系統將完成記名制，可隨時透過調閱管制平台20中之紀錄，以瞭解哪些使用者經常有使用違規之紀錄。

再者，管制平台20更具有認證模組，當會員資料通過審查之後，認證模組將發送一認證資訊至航控模組30，使用者須接收該認證資訊 之後，才得以於管制平台20上設置管制區及管制條件。同時，認證資訊亦可設定一認證期限，例如為一年，當使用者接收該認證資訊一年後，需要重新再認證，才可繼續於管制平台20上設置管制區及管制條件。此外，管制平台20更可包含有禁止設置模組，用以禁止使用者設置不合理之管制區及管制條件，例如，合格之無人機飛行專用場地，即禁止設置為管制區或設置管制條件，以避免居心不良之使用者到處設定管制區及管制條件。

再請參閱圖3，本發明之航控模組30更包含有控制模組34，使用者透過控制模組34可直接控制無人機裝置10之飛行方向及高度。在此，航控模組30更包含有暫停模組35，當無人機裝置10的三維座標與管制條件相符時時，例如，經緯座標或高度座標與管制條件相符時，暫停模組35將執行一暫停功能而暫停控制模組34之操作功能，此時，控制模組34將無法進行操作控制無人機裝置10。此時，警告模組33則會發出警告，必須等待警告模組33之警告解除後，控制模組34才能再次操作控制無人機裝置10。

再請參閱圖3及圖4，圖4為本發明無人機裝置之示意圖。無人機裝置10包含有自動飛行模組11。在一實施例中，當無人機裝置10的三維座標與管制條件相符時，如經緯座標落入管制區範圍，或高度座標超過限制飛行高度，無線通訊模組32將傳送警告模組33警告產生之前之三維座標(以下稱為「最後座標」)至無人機裝置10，使得無人機裝置10自動飛回此最後座標(即返回觸發管制條件前的狀態)。在另一實施例中，管制區外圍可具有一臨界線，係與管制區相隔一距離(如5公尺)，當無人機裝置10的三維座標符合管制條件，則無線通訊模組32將傳送與當前無人機 裝置10最近的臨界線上的座標，使得無人機裝置10自動飛回此座標。

此時，使用者解除警告模組33之警告，得以繼續透過控制模組34操作無人機裝置10。

再請參閱圖3，航控模組30更包含有限制模組36，當無人機裝置10飛行進入管制區後，若管制區之管制條件設定有高度座標時，限制模組36能用以限制無人機裝置10飛行高度不超過管制條件，例如，管制條件設定為50公尺高，則限制模組36將限制無人機裝置10之飛行高度不超過50公尺。

本發明之無人機管控系統透過管制平台設定管制區之管制條件，以及航控模組下載管制條件並管控無人機裝置，解決習知無人機任意飛行，且沒有管控機制，因而影響公共安全和隱私權的問題。再者，本發明之管制平台係屬開放平台，一般民眾只要透過註冊留下會員資料，即可於管制平台上自行設定管制區及管制條件，相較於一般飛安規範僅止於公共安全的保護(如機場)，本發明可讓民眾自行設定其隱私區域，而避免他人之無人機侵犯到個人之隱私領域。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧無人機裝置

20‧‧‧管制平台

30‧‧‧航控模組

40‧‧‧行動裝置

Claims (10)

1. 一種無人機管控系統，係用於一無人機裝置，包含： 一管制平台，包含： 一圖資模組，用以提供一地圖； 一登入模組，用以接收一會員資料；及 一介面模組，該登入模組接收該會員資料後，該介面模組用以提供於該地圖上設定一管制區之一管制條件；及 一航控模組，設置於一行動裝置，用以管控該無人機裝置，其中，該航控模組包含： 一定位模組，用以定位該行動裝置； 一無線通訊模組，用以連線於該管制平台，並接收以該行動裝置為一中心點一範圍內之該管制區及該管制條件，該無線通訊模組還連線於該無人機裝置以持續取得該無人機裝置之一三維座標；及 一警告模組，當該無人機裝置之該三維座標與該管制條件相符時，則該警告模組發出一警告。
2. 如請求項1所述之無人機管控系統，其中，該管制條件包含一經緯度座標或一高度座標。
3. 如請求項1所述之無人機管控系統，其中，該航控模組更包含一控制模組，用以控制該無人機裝置飛行。
4. 如請求項3所述之無人機管控系統，其中，該航控模組更包含一暫停模組，當該無人機裝置之該位置座標與該管制條件相符時，該暫停模組暫停該控制模組之執行。
5. 如請求項4所述之無人機管控系統，其中，該無線通訊模組傳送該警告產生之前之該三維座標至該無人機裝置。
6. 如請求項5所述之無人機管控系統，其中，該無人機裝置更包含一自動飛行模組，用以使該無人機裝置飛回至該警告發出前之該三維座標。
7. 如請求項3所述之無人機管控系統，其中，該航控模組更包含一限制模組，用以限制該無人機裝置飛行高度不超過該管制條件。
8. 如請求項1所述之無人機管控系統，其中，該警告模組發出該警告時，該航控模組傳送一警告事件至該管制平台。
9. 如請求項1所述之無人機管控系統，其中，該航控模組更包含一註冊模組，用以註冊該會員資料並儲存於該管制平台。
10. 如請求項1所述之無人機管控系統，其中，該航控模組更包含一配對模組，用以輸入一配對資料而與該無人機裝置連線配對。