TWI621566B - Drone anti-drop protection device, drone device and remote monitoring device for drone - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種無人機防落摔保護裝置、無人機裝置以及無人機遠端監控裝置。前述無人機防落摔保護裝置之降落傘容器用以裝載一個或多個降落傘，而設於降落傘容器上的電動致動器用於限制降落傘置於降落傘容器內，並於接收致動指令下則使降落傘脫離降落傘容器。而無人機裝置安裝無人機防落摔保護裝置之後，可在無人機運作發生異常時自動啟動，並讓無人裝安全降落於地面。此外，遠端監控單位亦可在無人機進行禁航區時直接遠端啟動降落機制，以有效控管無人機之飛行作業。

Description

無人機防落摔保護裝置、無人機裝置以及無人機遠端監控裝置

本發明係一種飛行器降落方案，尤指一種用於無人機上之降落方案。

隨著飛控制技術之成熟以及各種電子元件的成本下降之影響，使得消費型無人機以及商業型無人機發展極為迅速。

然而，由於無人機大量普及的結果，使得因無人機而肇生之爭端亦隨之而生，例如部分飛行玩家在人口密集的區域飛行，並因操作不當而產生傷人之意外，以及擅闖管制區域事件時有所聞，使得無人機飛行控管議題日益重要。

為避免無人機擅闖管制區域，習知技術目前多採用無線干擾方式來干擾無人機與地面控制端之通訊，來強迫無人機降落，然而此技術在使用上會連帶影響周邊通訊裝置之運作，而無法有效的改善此問題。

綜上所述，如何提供一種可解決前述問題之方案乃本領域亟需解決之技術問題。

為解決前揭之問題，本發明之目的係提供一種可提供無人裝置經由降落傘進行降落之技術方案。

為達上述目的，本發明提出一種無人機防落摔保護裝置。其 包含降落傘容器以及電動致動器。前述降落傘容器用以裝載並連結一個或多個降落傘。前述電動致動器設於降落傘容器上，以限制降落傘置於降落傘容器內，並於接收致動指令下則使降落傘脫離降落傘容器。

為達上述目的，本發明提出一種具備防落摔保護之無人機裝置。其包含飛行動力模組、前述之無人機防落摔保護裝置、無線通訊模組、以及控制模組。飛行動力模組包含旋翼動力套件或噴射動力套件其中至少一個。前述無線通訊模組用以通訊連接外部一個或多個使用者端。前述控制模組連線控制飛行動力模組以及飛行動力模組；其中控制模組配置飛行動力模組之運行以使無人機裝置進行飛行，依據於飛行所產生之警告資訊、控制端傳送之強制開傘指令其中至少一，以觸發電動致動器使降落傘脫離降落傘容器。

為達上述目的，本發明提出一種無人機遠端監控裝置。其包含監控端通訊模組、資料庫、以及監控模組。監控端通訊模組通訊連線前述之無人機裝置。監控模組連接監控端通訊模組以及資料庫，監控模組經由監控端通訊模組取得無人機裝置之飛行記錄資料，並將飛行記錄資料儲存於資料庫。其中，監控模組於飛行記錄資料符合啟動降落傘條件下則觸發無人機裝置致能電動致動器，以使降落傘脫離降落傘容器。

PA‧‧‧禁航區

1‧‧‧無人機裝置

10‧‧‧飛行動力模組

11‧‧‧無人機防落摔保護裝置

110‧‧‧降落傘容器

1101‧‧‧降落傘

1102‧‧‧蓋板

111‧‧‧電動致動器

1111‧‧‧馬達

1112‧‧‧連桿元件

12‧‧‧無線通訊模組

13‧‧‧控制模組

14‧‧‧行動通訊模組

2‧‧‧無人機遠端監控裝置

21‧‧‧監控端通訊模組

22‧‧‧資料庫

23‧‧‧監控模組

3‧‧‧使用者

31‧‧‧遙控裝置

圖1為本發明第一實施例無人機防落摔保護裝置之立體示意圖。

圖2為本發明第一實施例無人機防落摔保護裝置釋出降落傘之示意圖。

圖3為本發明第二實施例具備防落摔保護之無人機裝置之方塊示意圖。

圖4為本發明另一實施例無人機裝置之方塊示意圖。

圖5為本發明另一實施例無人機裝置之方塊示意圖。

圖6為本發明第三實施例無人機遠端監控裝置之系統方塊示意圖。

圖7為本發明一操作示意圖。

以下將描述具體之實施例以說明本發明之實施態樣，惟其並非用以限制本發明所欲保護之範疇。

請參閱圖1，其為本發明第一實施例無人機防落摔保護裝置11之立體示意圖，其包含降落傘容器110以及電動致動器111。前述降落傘容器110用以裝載並連結一個或多個降落傘1101，而電動致動器111設於降落傘容器110上，以限制降落傘1101置於降落傘容器110內，電動致動器111更於接收致動指令下則使降落傘1101脫離降落傘容器110(圖2)。

於另一實施例中，電動致動器111係控制降落傘容器110於開口之蓋板1102，以於接收致動指令下開啟蓋板1102，使降落傘1101經由降落傘容器110之開口脫離降落傘容器110。於另一實施例中，電動致動器111包含馬達1111以及連接之連桿元件1112，並經由連桿元件1112之一部連接蓋板1102，而電動致動器111於接收致動指令下，則驅動馬達1111帶動連桿元件1112，以使該連桿元件1112開啟蓋板1102。

進一步說明之，蓋板1102之一端係活動式樞接降落傘容器110開口之一處，而連桿之一部為鉤狀固定部，以將蓋板1102固定於降落傘容器110之開口，而當馬達1111被驅動時，則會連動連桿元件1112讓鉤狀固定部釋放蓋板1102，以打開降落傘容器110之開口並釋出降落傘1101。

相對於前述電動致動器111之實施例，前述無人機防落摔保護裝置11之電動致動器111另可採用電動夾持裝置(圖未示出)以夾持降落傘1101，以於接收致動指令下釋放降落傘1101，以脫離降落傘容器110。

於另一實施例中，無人機防落摔保護裝置11更包含了電性連接電動致動器111之行動通訊模組(圖未示出)，以於接收開傘指令下則使降落傘1101脫離降落傘容器110。

請參閱圖3，其為本發明第二實施例具備防落摔保護之無人機裝置1之方塊示意圖。其包含飛行動力模組10、前述之無人機防落摔保護裝置11、無線通訊模組12、以及控制模組13。前述飛行動力模組10包含旋翼動力套件或噴射動力套件其中至少一。前述無線通訊模組12用以通訊連接外部一個或多個使用端。前述控制模組13連線控制飛行動力模組10以及飛行動力模組10，並配置飛行動力模組10之運行以使無人機裝置1進行飛行，依據於飛行所產生之警告資訊、控制端傳送之強制開傘指令其中至少一，以觸發電動致動器111使降落傘1101脫離降落傘容器110。

請參閱圖4，於另一實施例中前述無人機裝置1更包含與控制模組13連接之行動通訊模組14，行動通訊模組14通訊連接外部一個或多個控制端，並於接收來自控制端之開傘指令下則經由控制模組13觸發電動致動器111，以使降落傘1101脫離降落傘容器110。

請參閱圖5，於另一實施例中前述無人機裝置1更包含與電動致動器111連接之行動通訊模組14，行動通訊模組14通訊連接外部一個或多個控制端，並於接收來自控制端之開傘指令下則經由行動通訊模組14觸發電動致動器111，以使降落傘1101脫離降落傘容器110。

於另一實施例中，前述無人機裝置1之控制模組13更包含定位模組，定位模組係提供控制模組13定位資訊，控制模組13判斷定位資訊位於禁航區域下則觸發電動致動器111使降落傘1101脫離降落傘容器110。

於另一實施例中，前述無人機裝置1之控制模組13依據警告資訊、強制開傘指令其中至少一，以中斷飛行動力模組10之動力。

前述之旋翼動力套件可採用單軸或多軸之旋翼動力系統(例如：三軸、四軸…旋翼飛行動力系統)。前述無線通訊模組12可採用如433MHz、900MHz、2.4GHz…等頻帶之通訊介面，惟類別不在此限。前述行動通訊模組14可採用GSM、3G、4G…等行動通訊介面，惟類別不在此限。前述控制模組13可採用微控制晶片(例如：8051模組、Arduino模組…等)之電路模組、或內建作業系統之晶片電路模板(例如：內建Linux系統之ARM晶片模組)，惟其類別不在此限。前述之定位模組可採用GPS定位系統規格、GLONASS定位系統規格、伽利略定位系統規格…之定位模組。

請參閱圖6，其為本發明第三實施例無人機遠端監控裝置2之系統方塊示意圖。無人機遠端監控裝置2包含監控端通訊模組21、資料庫22、以及監控模組23。監控端通訊模組21通訊連線前述之無人機裝置1。監控模組23，連接監控端通訊模組21以及資料庫22，監控模組23經由監控端通訊模組21取得無人機裝置1之飛行記錄資料，並將飛行記錄資料儲存於資料庫22。其中，監控模組23於飛行記錄資料符合啟動降落傘1101條件下則觸發無人機裝置1致能電動致動器111，以使降落傘1101脫離降落傘容器110。

前述監控模組23可採用具備運算功能之電子裝置實現之(例如：電腦、可程式化數位電路、微控制器…等)。前述監控端通訊模組21可 採用433MHz、900MHz、2.4GHz、GSM、3G、4G…等頻帶之通訊介面，惟類別不在此限。

監控端通訊模組21可與無線通訊模組12或行動通訊模組14進行連線，並且具備高於使用端之管控優先權，而當無人機遠端監控裝置2在取得無人機裝置1之飛行記錄資料後，會判斷無人機裝置1之運作記錄檔、航線、定位資訊…等參數是否異常，並於異常後強制無人機裝置1執行開傘作業。

請參閱圖7，其為一使用者3經由遙控裝置31操作無人機裝置1之操作示意圖。當無人機遠端監控裝置2經由定位資訊得知無人機裝置1進行禁航區PA(例如：機場、軍事基地、政府機關用地…等)之後，無人機遠端監控裝置2會強制取得無人機裝置1之管控權，並啟動電動致動器111釋放降落傘1101，達到強制無人機裝置1降落之目的。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

Claims (7)

1. 一種無人機防落摔保護裝置，包含：降落傘容器，用以裝載並連結一個或多個降落傘，該降落傘容器之一端設有一開口，該開口處設有一蓋板；以及電動致動器，設於該降落傘容器上，該電動致動器係控制該蓋板之開啟及關閉，以限制該降落傘置於該降落傘容器內，該電動致動器更於接收致動指令下開啟該蓋板則使該降落傘脫離該降落傘容器之開口；行動通訊模組，該行動通訊模組係連接該電動致動器，以於接收開傘指令下則使該降落傘脫離該降落傘容器。
2. 如請求項1所述之無人機防落摔保護裝置，其中該電動致動器包含馬達以及連接之連桿元件，並經由該連桿元件之一部固定該蓋板，其中該電動致動器於接收該致動指令下，則驅動該馬達帶動該連桿元件，以使該連桿元件開啟該蓋板。
3. 一種具備防落摔保護之無人機裝置，包含：飛行動力模組，該飛行動力模組包含旋翼動力套件或噴射動力套件其中至少一個；如請求項1至2任一項所述之無人機防落摔保護裝置；無線通訊模組，用以通訊連接外部一個或多個使用者端；控制模組，連線控制該飛行動力模組以及該飛行動力模組；以及行動通訊模組，該行動通訊模組通訊接收外部傳送之強制開傘指令；其中該控制模組配置該飛行動力模組之運行以使該無人機裝置進行飛 行，依據該強制開傘指令，以觸發該電動致動器使該降落傘脫離該降落傘容器。
4. 如請求項3所述之無人機裝置，其中該行動通訊模組通訊連接外部一個或多個控制端，並於接收來自該控制端之開傘指令下則經由該控制模組觸發該電動致動器，以使該降落傘脫離該降落傘容器。
5. 如請求項3所述之無人機裝置，該控制模組更包含定位模組，該定位模組係提供該控制模組定位資訊，該控制模組判斷該定位資訊位於禁航區域下則觸發該電動致動器使該降落傘脫離該降落傘容器。
6. 如請求項3所述之無人機裝置，其中該控制模組依據該強制開傘指令中斷該飛行動力模組之動力。
7. 一種無人機遠端監控裝置，包含：監控端通訊模組，通訊連線如請求項3至6之任一項所述之無人機裝置；資料庫；以及監控模組，連接該監控端通訊模組以及該資料庫，該監控模組經由該監控端通訊模組取得該無人機裝置之飛行記錄資料，並將該飛行記錄資料儲存於該資料庫；其中，該監控模組於該飛行記錄資料符合啟動降落傘條件下則觸發該無人機裝置致能該電動致動器，以使該降落傘脫離該降落傘容器。