TWI664116B - 無人機救援裝置及系統 - Google Patents

Abstract

一種無人機救援裝置，包含救生圈以及結合於救生圈的飛行裝置。飛行裝置包含具有第一環套框部與多個第二環套框部的框架以及結合於框架的四軸式飛行組件，其中第一環套框部環套救生圈外緣，而第二環套框部於側向環套住救生圈的外緣及內緣。當發現有人員溺水時，可操控飛行裝置到溺水人員上空後下降，使救生圈套住溺水人員。

Description

無人機救援裝置及系統

本發明有關於一種救援裝置及系統，特別是一種無人機救援裝置及系統。

地球上百分之七十是海洋，就連在陸地上也有許多河川與湖泊，海洋、河川或湖泊等提供給人類取之不盡的資源，然而也暗藏許多危險。夏天前往海邊或溪水戲水是民眾喜歡的活動，但也時常傳出有人發生溺水的意外。

當有人溺水時，往往岸上會有人奮不顧身的跳下水救援，然而溺水的人由於恐慌會緊緊抓住前來救援的人，常常造成兩人同時罹難。即使一般戲水場地設置有救生圈，然而若溺水人員離岸邊過遠，游泳圈無法拋到他的身邊也形同虛設。

再者，當溺水人員失蹤時，往往需要動要大批的警消人員以及救援設備前往搜救，不但耗費大量資源，通常也錯過黃金救援時機，最後所尋獲的多為冰冷的遺體。且當氣候惡劣時，搜救人員也可能因冒險搜救而處於險境。

無人機可前往人員較無法抵達的區域，因此開始有人把無人機應用到救援任務中。然而若應用在搜尋溺水人員時，無人機僅能用以偵測、空拍以協助搜救人員確認溺水人員位置，若天候不佳時搜救人員還是要冒險前往。另外，無人機雖可運送物資，但較適用於交通被中斷的受困民眾或遭遇山難的人員，對於溺水人員而言，需要的是積極的救援例如提供浮具。

習知技術中的一種無人機救援系統為了準確地搜尋失蹤者，人員需事先配戴定位裝置，當發生危難時無人機可藉由人員所配戴的定位裝置進行搜尋。但對於溺水的救援而言，此種救援系統仍然僅止於搜尋而非可直接救援溺水者，且若溺水者未配戴定位裝置時，就無法使用此救援系統。

因此，如何提出一種新的救援設備以快速且有效的對溺水的人進行救援，乃成現今亟待解決的問題。

鑒於習知技術的問題，本發明提供一種無人機救援裝置包含救生圈以及飛行裝置。飛行裝至包含框架與結合於框架的四軸式飛行組件，其中框架包含第一環套框 部以及多個連接於第一環套框部的第二環套框部。第一環套框部環套救生圈外緣，而第二環套框部於側向環套救生圈。四軸式飛行組件則結合第一環套框部。當發現有人員溺水時，可操控飛行裝置到溺水人員上空後下降，使救生圈套住溺水人員。

於一實施例中，四軸式飛行組件式包含設置於框架內的馬達以及連接於框架周圍的四組螺旋槳組件，而螺旋槳組件是受馬達所驅動。

於一實施例中，各組螺旋槳組件包含螺旋槳主體以及兩端分別連接於第一環套框部及螺旋槳主體的支臂。支臂可收折，而當支臂呈水平時，螺旋槳主體可轉動以提供升力，當支臂向下彎折大約90度時，螺旋槳停止轉動。

於一實施例中，本發明的無人機救援裝置更包含設置於第一環套框部的遠端監視器。

於一實施例中，本發明的無人機救援裝置更包含設置於第一環套框部上的探照燈。

本發明更提出一種無人機救援系統，包含：前述無人機救援裝置以及設置於水岸邊的無人機停放設備。無人機停放設備包含支撐結構、設置於支撐結構頂部的停機平台以及設置於支撐結構一側的資訊顯示看板。其中，停機平台用以承托無人機救援裝置的救生圈。

於一實施例中，無人機停放設備更包含一太陽能板配置於停機平台上，太陽能板與停機平台間以支撐桿相連，當無人機救援裝置停放於停機平台時，支撐桿穿過救生圈，使得太陽能板位於救生圈的上方，太陽能板可提供資訊顯示看板電力並對無人機救援裝置充電。

於一實施例中，無人機停放設備更包含夜間警示燈裝置、與警消單位連線的電話、可感應人體溫度的紅外線裝置、可導航無人機救援裝置往無人機停放設備移動的導航模組以及可發出警報聲的警報器。

於一實施例中，無人機停放設備的資訊顯示看板用以顯示警語以及無人機進行救援的狀態。

藉由本發明的無人機救援系統，當發現溺水者時，岸邊人員可無須冒險下水搶救，無人機救援裝置可快速地將溺水者帶回岸邊。

又，相較過去搜救溺水者在耗費龐大的人力及物力下仍錯過黃金救援時機甚至使搜救人員陷入險境的問題，本發明的無人機救援系統的無人機救援裝置藉由配備的遠端監視器以及探照燈等裝置，遠端的警消可有效率的操控無人機救援裝置進行搜救，尤其是前往搜救人員或船隻較難抵的的區域。

此外，習知的無人機救援系統僅能進行搜尋而無法直接救援溺水者。本發明的無人機救援裝置結合了救生圈以及飛行裝置，警消人員可藉由操控飛行裝置下降而使救生圈套住溺水者，再將飛行裝置的螺旋槳轉向以在水面上推進搭載有溺水者的救生圈，將溺水者帶回岸邊。由此可知，本發明的無人機救援裝置相較習知技術而言，具有可積極救援溺水者的功效。

再者，習知的無人機救援系統僅能針對配戴有定位裝置的人員進行搜救，而本發明的無人機救援系統，藉由無人機停放設備的紅外線裝置、無人機救援裝置上的遠端監視器以及探照燈的輔助下，警消人員可遙控無人機救援裝置針對所有的溺水者進行救援，溺水者無須事先穿戴定位裝置。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參閱圖1及圖2，是分別顯示本發明無人機救援系統一實施例的分解示意圖以及組合示意圖。本發明無人機救援系統100可包含無人機救援裝置104以及設置於水岸邊的無人機停放設備102。在本實施例中，無人機停放設備102的支撐結構可包含相對的兩柱體108以及跨設兩柱體108頂端的樑體106，使得無人機停放設備102的支撐結構呈現為一框體狀，然而本發明並不僅限於此。在無人機停放設備102的頂部即樑體106上可設有停機平台110。停機平台110可呈漏斗狀，即具有較為緊縮的底部以結合於樑體106以及寬闊且平坦的頂面以供停放無人機救援裝置104。無人機救援裝置104可包含救生圈101以及結合於救生圈的101的飛行裝置130。無人機救援裝置104是以救生圈101停放於停機平台110的頂面，如圖2所示。

於一實施例中，無人機停放設備102可包含資訊顯示看板112。資訊顯示看板112可為固定在兩柱體107之間的電子看板，主要用以顯示警語以及無人機進行救援的狀態。平時資訊顯示看板112可顯示例如「水深小心」等警語或一些政府機關宣導事項，甚至商業廣告。當紅外線裝置114偵測到有人落水時，也可顯示在資訊顯示看板112上，例如「前方5公尺有人溺水」的敘述。當無人機救援裝置104進行救援時，也可即時救援狀況，例如「與溺水者的距離3公尺，接近中」或「無人機啟動，溺水者離站10公尺」等資訊。

於一實施例中，無人機停放設備102可更包含太陽能板116以提供電力給資訊顯示看板112並對無人機救援裝置104充電。太陽能板116可設置於停機平台110上方，與停機平台110間以支撐桿118相連。當無人機救援裝置104停放於停機平台110時，支撐桿18可穿過救生圈101，使得太陽能板116位於救生圈101的上方。太陽能板116的側邊可具有提示燈117，當無人機救援裝置104要起降於停機平台110上時，提示燈117會閃爍。

於一實施例中，無人機停放設備102可更包含夜間警示燈裝置122以及可發出警報聲的警報器124。在本實施例中，夜間警示燈裝置122可嵌入於兩柱體108且位於兩柱體108接近頂端的部分，而警報器124則位於夜間警示燈裝置122的下方，但本發明並不僅限於此。夜間警示燈裝置122可於夜間以閃爍的燈光提醒民眾已接近岸邊，而當有人落水時也可藉由改變閃爍頻率搭配可發出警報聲的警報器124引起周遭民眾甚至巡邏的警員的注意。夜間警示燈裝置122在夜間也可恆亮地做為夜間照明裝置。

於一實施例中，無人機停放設備102可更包含與警消單位連線的電話120。當有人溺水時，附近民眾可利用電話120馬上與警消單位聯絡，以令救援人員可迅速趕至現場。

於一實施例中，無人機停放設備102可更包含可感應人體溫度的紅外線裝置114。紅外線裝置114可在可及的範圍內偵測水面上有無落水或溺水的人，若有則可啟動無人機救援裝置104前往救援及/或啟動夜間警示燈裝置122以及可發出警報聲的警報器124。

於一實施例中，無人機停放設備102可更包含可導航無人機救援裝置104往無人機停放設備102移動的導航模組(圖未示出)。當無人機救援裝置104成功的救到溺水人員時，可藉由導航模組將無人機救援裝置104連同溺水人員引導回無人機停放設備102附近。當無法尋獲溺水人員或是一般飛行訓練時，也可藉由導航模組導引無人機救援裝置104飛回停機平台110。無人機救援裝置110中也可具有配合於無人機停放設備102的導航模組的定位模組或導航模組，相關的導航技術可有全球衛星定位(GPS)或結合視覺演算法以及慣性感測器的導航技術等，相關的導航技術皆為既有的技術，於此不再加以詳述。

於一實施例中，本發明無人機救援系統100可更包含設置於無人機救援裝置104上的遠端監視器121，以供遠端監控人員監視岸邊或附近水域的活動，例如當有人要輕生時，遠端監控人員可即時的發現，亦當紅外線裝置114偵測到有人溺水時，協助確認是否偵測有誤。

於一實施例中，本發明無人機救援系統100可更包含設置於無人機救援裝置104上的探照燈115，以對周遭水域及岸上活動進行探照。

請參閱圖3及圖4，是顯示本發明無人機救援裝置一實施例的示意圖。如圖3所示，本發明無人機救援裝置104可包含救生圈101以及結合於救生圈101的飛行裝置130。飛行裝置130可包含框架103以及結合於框架103的四軸式飛行組件128。框架103可包含第一環套框 部105以及多個連接於第一環套框部105的第二環套框部107。第一環套框部105可環套救生圈101外緣，而第二環套框部107則可於側向環套救生圈101。四軸式飛行組件128結合框架103的第一環套框部105。四軸式飛行組件128可包含設置於框架103內的馬達(圖未示出)以及連接於框架103周圍的四組螺旋槳組件113，其中四組螺旋槳組件113是受馬達所驅動。各組螺旋槳組件113可包含螺旋槳主體109以及兩端分別連接於第一環套框部105及螺旋槳主體109的支臂111。支臂111可收折，而當支臂111呈水平時，螺旋槳主體109可轉動以提供升力，當支臂111向下彎折大約90度時，螺旋槳主體109停止轉動。

於一實施例中，本發明的無人機救援裝置104更包含設置於第一環套框部105的遠端監視器121以及設置於第一環套框部105上的探照燈115。

於一實施例中，本發明的無人機救援裝置104更包含結合於框架103的氣閥(圖未示出)。

當確認有人落水時，位於遠端的警消人員可使用遙控器(圖未示出)遙控無人機救援裝置104起飛，藉由遠端監視器121的輔助快速地確認溺水者的位置若在夜間，更可啟動探照燈115以協助照明。警消人員可遙控無人機救援裝置104飛到溺水者的上方，並操作無人機救援裝置104下降到一安全高度(大約是救生圈101套住溺水者頭部的高度)後，收折支臂111，並停止螺旋槳主體109的轉動以使救生圈101往下套住溺水者。此時螺旋槳主體109的施力方向由垂直方向改變為水平方向，可重新啟動螺旋槳主體109以在水上推進搭載有溺水者的救生圈101，搭配氣閥控制移動方向並在圖1、2中的無人機停放設備102的導航模組的引導下，如船隻般地在水面上往無人機停放設備102所在的岸邊移動。

請參閱圖5A至圖5F，是顯示本發明無人機救援系統進行救援的模擬流程圖。

如圖5A所示，本發明無人機停放系統100的紅外線裝置114偵測到水中有溺水者A，並經由無人機救援裝置104上的遠端監視器121確認無誤後，無人機救援裝置104就準備要自無人機停靠設備102起飛。

如圖5B所示，無人機救援裝置104受遠端警消人員的遙控下自無人機停靠設備102起飛，此時資訊顯示看板112可顯示例如「警消已連線，無人機啟動，前方400公尺有落水者」的資訊。

如圖5C所示，在探照燈115以及遠端監視器121的協助下，遠端的警消人員順利地將無人機救援裝置104移動到溺水者A的上方，並開始下降。

如圖5D至5E所示，遠端的警消人員控制無人機救援裝置104的支臂111收折以及暫停螺旋槳主體109，以使救生圈101套住溺水者A。

如圖5F所示，無人機救援裝置104依前述的工作原理，將溺水者A順利地帶回無人機停放設備102所在的岸邊，此時資訊顯示看板112可顯示例如「無人機離站距離5公尺」的資訊。

藉由本發明的無人機救援系統，當發現溺水者時，岸邊人員可無須冒險下水搶救，無人機救援裝置可快速地將溺水者帶回岸邊。

又，相較過去搜救溺水者在耗費龐大的人力及物力下仍錯過黃金救援時機甚至使搜救人員陷入險境的問題，本發明的無人機救援系統的無人機救援裝置藉由配備的遠端監視器以及探照燈等裝置，遠端的警消可有效率的操控無人機救援裝置進行搜救，尤其是前往搜救人員或船隻較難抵的的區域。

此外，習知的無人機救援系統僅能進行搜尋而無法直接救援溺水者。本發明的無人機救援裝置結合了救生圈以及飛行裝置，警消人員可藉由操控飛行裝置下降而使救生圈套住溺水者，再將飛行裝置的螺旋槳轉向以在水面上推進搭載有溺水者的救生圈，將溺水者帶回岸邊。由此可知，本發明的無人機救援裝置相較習知技術而言，具有可積極救援溺水者的功效。

再者，習知的無人機救援系統僅能針對配戴有定位裝置的人員進行搜救，而本發明的無人機救援系統，藉由無人機停放設備的紅外線裝置、無人機救援裝置上的遠端監視器以及探照燈的輔助下，警消人員可遙控無人機救援裝置針對所有的溺水者進行救援，溺水者無須事先穿戴定位裝置。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

100‧‧‧無人機救援系統

101‧‧‧救生圈

102‧‧‧無人機停放設備

103‧‧‧框架

104‧‧‧無人機救援裝置

105‧‧‧第一環套框部

106‧‧‧樑體

107‧‧‧第二環套框部

108‧‧‧柱體

109‧‧‧螺旋槳主體

110‧‧‧停機平台

111‧‧‧支臂

112‧‧‧資訊顯示看板

113‧‧‧螺旋槳組件

114‧‧‧紅外線裝置

115‧‧‧探照燈

116‧‧‧太陽能板

117‧‧‧提示燈

118‧‧‧支撐柱

120‧‧‧電話

121‧‧‧遠端監視器

122‧‧‧夜間警示燈裝置

124‧‧‧警報器

128‧‧‧四軸式飛行組件

130‧‧‧飛行裝置

A‧‧‧溺水者

圖1顯示本發明無人機救援系統一實施例的分解示意圖。 圖2顯示本發明無人機救援系統一實施例的組合示意圖。 圖3及圖4顯示本發明無人機救援裝置一實施例的示意圖。 圖5A至圖5F顯示本發明無人機救援系統進行救援的模擬流程圖。

Claims (10)

1. 一種無人機救援裝置，包含： 一救生圈；以及 一飛行裝置包含： 一框架，包含一第一環套框 部以及多個連接於該第一環套框部的第二環套框部，其中該第一環套框部環套該救生圈外緣，而該第二環套框部於側向環套該救生圈；以及 一四軸式飛行組件，結合該框架的該第一環套框部； 其中，當發現有人員溺水時，可操控該飛行裝置到該溺水人員上空後下降，使該救生圈套住該溺水人員。
2. 如請求項1所述的無人機救援裝置，其中該四軸式飛行組件包含一設置於該框架內的馬達以及連接於該框架周圍的四組螺旋槳組件，其中該四組螺旋槳組件是受該馬達所驅動。
3. 如請求項2所述的無人機救援裝置，其中該各組螺旋槳組件包含一螺旋槳主體以及一連接於該第一環套框部且可收折的支臂，當該支臂呈水平時，該螺旋槳主體轉動以提供升力，當該支臂向下彎折大約90度時，該螺旋槳停止轉動。
4. 如請求項1所述的無人機救援裝置，更包含一遠端監視器設置於該第一環套框部。
5. 如請求項1所述的無人機救援裝置，更包含一探照燈設置於該第一環套框部上。
6. 一種無人機救援系統，包含： 一如請求項1至5任一項的無人機救援裝置；以及 一無人機停放設備，設置於水岸邊，包含： 一支撐結構； 一停機平台，設置於該支撐結構頂部以承托該無人機救援裝置的該救生圈；以及 一資訊顯示看板，設置於該支撐結構一側。
7. 如請求項6所述的無人機救援系統，其中該無人機停放設備更包含一設置於該停機平台上的太陽能板，該太陽能板與該停機平台間以一支撐柱相連，當該無人機救援裝置停放於該停機平台時，該支撐柱由該救生圈的中央穿出，該太陽能板則位於該救生圈上方，該太陽能板可提供該資訊顯示看板電力並對該無人機救援裝置充電。
8. 如請求項6所述的無人機救援系統，其中該無人機停放設備更包含一夜間警示燈裝置、一與警消單位連線的電話、一可感應人體溫度的紅外線裝置、一可導航該無人機救援裝置往該無人機停放設備移動的導航模組以及一可發出警報聲的警報器。
9. 如請求項8所述的無人機救援系統，其中該無人機停放設備的該資訊顯示看板用以顯示包含警語以及無人機進行救援的狀態等的資訊。
10. 如請求項6所述的無人機救援系統，其中該支撐結構包含相對的兩柱體以及跨設該兩柱體頂端的樑體，該停機平台是設置在該樑體上。