TWI698096B - 戶外活動群體之互聯系統 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種供戶外活動群體使用的互聯系統，該系統包含複數個互聯裝置，該互聯裝置可分別供戶外活動群體中的每一成員使用，每一互聯裝置不需借助外部網際網路或通訊裝置即可在公眾開放頻段利用RF信號傳輸模組接收及發射夾帶本機識別碼、本機定位信息以及其它互聯裝置定位信息的數據封包，使每一互聯裝置分別具備主動傳輸以及中繼傳輸的功能，讓戶外活動群體中的每一成員皆可做為中繼站而無限制地接力延伸整個群體的通信距離，克服成員彼此之間因距離太遠收不到信號而失聯的問題，特別適合使用在戶外登山、探險或車隊等群體活動，可有效提高戶外活動的安全性。

Description

戶外活動群體之互聯系統
本發明為一種戶外活動群體之互聯系統，該系統包含複數個互聯裝置，技術內容旨在不需借助外部網際網路或通訊裝置的情形下，利用公眾開放頻段的RF信號來發射及中繼傳輸數據封包，該數據封包包含本機及各互聯裝置的定位信息，讓戶外活動群體中的每一成員皆可做為中繼站而無限制地接力延伸整個群體的通信距離。
近年來戶外休閒、探險、旅遊盛行，加上網路及社群網站發達，使愛好戶外活動的同好經常會組織出成員數量龐大的登山隊、探險隊、自行車隊、摩托車隊等戶外活動群體，進行遠程戶外活動。
眾所周知，進行戶外活動時，除了行程的安排以外，安全的考量至關重要。然而現實上，戶外活動群體發生意外災難甚或隊員失蹤的事件卻仍時有所見，例如：車隊中的某一落後隊員發生交通事故或迷路失聯，登山隊、探險隊某一成員失蹤等等。
戶外活動群體發生意外的各種狀況中，特別是登山隊或探險隊的搜救最為困難。因該等活動群體的行程通常是前往環境嚴苛、人跡罕至且手機網路通訊範圍以外之處，再加上每位成員體能各不相同，使成員彼此之間經常處於超出視線範圍以外的距離；此時，若某位成員不幸在路途中跌落山谷或迷失方向，而其他成員必須在數十公里外的集合地點等候許久不見蹤影後才會發現，此時再回頭尋找失蹤成員往往緩不濟急。
除此之外，戶外活動群體若是反向循原路徑搜尋而找不著失蹤成員時，唯一的解決方式是行進到可以通訊之處通知救難隊上山搜尋，然而救難隊只能憑藉其它成員的印象，並無法具體得知失蹤成員在何處及何時失蹤，因此往往必須採取大範圍搜山的方式找尋，若遇到天候不佳時搜救更是困難，不但危及個人生命安全，也浪費大量社會資源。
為解決上述問題，在現有的技術中亦不乏有專為戶外活動群體所設計的獨立通訊或警示系統，例如I446295、I376652、I553295、I286420、M392493等等，該等系統最大的問題是在沒有網路或電話而無法與外界聯絡的環境下，無法解決距離所造成的障礙。
舉例而言，若登山隊以單一成員或二、三人構成一單位，各單位彼此之間的距離為1-2公里，若登山隊成員或單位數超過10人時，領先隊員與最後方落後隊員之間的距離就會超過10-20公里，造成群體之間連絡困難；更重要的是，若發生失聯狀況時，搜尋的面積將會廣達數百平方公里，在如此廣大且嚴苛的環境下搜尋不啻大海撈針。
上述先前技術中，I376652利用成員之間各自攜帶的通訊裝置來互相連線，使群體的外圍節點構成一迴圈，該迴圈內的內圍節點與外圍節點之間構成一拓樸網路，當拓樸網路中任一節點消失時，即代表持有該通訊裝置的成員可能發生事故或迷路。
上述方法固然能夠較嚴密地掌握每一成員的狀態，然而該拓樸網路中的通訊裝置所需要的設備成本、設備重量以及電力需求較高，不利於隊伍大致成直線逐一排列的登山等活動。此外，以現有技術來看，構成一獨立的拓樸網路所需的無線通訊模組(例如WIFI或藍芽)，其相互連接的最遠距離都僅有數百公尺，不適用於成員之間較長活動距離可能長達十數公里的登山隊或車隊。
事實上，傳統利用公眾開放頻段的RF信號來廣播的對講機，其傳輸距離遠比上述通訊裝置彼此之間的傳輸距離長，而且不需要借助網際網路來傳遞信息，長期以來經常用來作為戶外活動群體的聯絡裝置，然而其缺點仍然是距離不夠遠，而且無法對成員定位。
有鑑於上述種種問題，本發明之目的在於提供一種戶外活動群體之互聯系統，該系統包含複數個互聯裝置，技術內容旨在利用公眾開放頻段的RF信號來發射及中繼傳輸數據封包，不需借助外部網際網路或 通訊裝置即可彼此傳遞信息；該數據封包包含本機以及其它互聯裝置的定位信息，讓戶外活動群體中的每一成員皆可做為中繼站而無限制地接力延伸整個群體的通信距離，克服成員彼此之間因距離太遠收不到信號而失聯的問題，特別適合使用在戶外登山、探險或車隊等群體活動，可有效提高戶外活動的安全性。
為達成上述目的，本發明提供一種戶外活動群體之互聯系統，包含複數個能夠彼此雙向傳輸的互聯裝置，每一互聯裝置包含：一預設有本機識別碼的RF信號傳輸模組、一能產生一本機定位信息的定位模組、一信號處理單元、一指示單元以及一供應電源的蓄電體；該RF信號傳輸模組能在公眾開放頻段接收一個或多個系統內的其它互聯裝置的RF信號傳輸模組所發射的外來識別碼及外來數據封包，並且對該外來識別碼進行識別後，將該外來數據封包傳輸到該信號處理單元進行解碼，以形成一可供該指示單元利用聲音、燈號或螢幕顯示的一個或多個外來定位信息；以及該信號處理單元能將該解碼後的一個或多個外來定位信息中重複的定位信息刪除，並加入本機定位信息後進行編碼，以形成一本機數據封包後傳輸至該RF信號傳輸模組，由該RF信號傳輸模組在公眾開放頻段以夾帶本機識別碼的方式發射該本機數據封包，以供系統內的其它互聯裝置接收，其中，該本機數據封包包含本機定位信息及該一個或多個外來定位信息，以供系統內的其它互聯裝置接力傳輸，延伸系統內各互聯裝置的通信距離。
本發明另提供一種戶外活動群體之互聯系統，包含複數個能夠彼此雙向傳輸的互聯裝置，每一互聯裝置包含：一預設有本機識別碼的RF信號傳輸模組、一能產生一本機定位信息的定位模組、一信號處理單元、一收發行動指令的中央處理器、一接受該驅動單元驅動而能夠利用聲音、燈號或螢幕顯示的指示單元，以及一供應電源的蓄電體；該RF信號傳輸模組能在公眾開放頻段接收一個或多個系統 內的其它互聯裝置的RF信號傳輸模組所發射的外來識別碼及外來數據封包，並且對該外來識別碼進行識別後，將該外來數據封包傳輸到該信號處理單元進行解碼，以形成一外來定位信息以及一行動指令傳輸到該中央處理器，以供該指示單元利用聲音、燈號或螢幕顯示該一個或多個外來定位信息及行動指令；以及該信號處理單元能將該解碼後的一個或多個外來定位信息中重複的定位信息刪除，並加入本機定位信息以及行動指令後進行編碼，以形成一本機數據封包後傳輸至該RF信號傳輸模組，由該RF信號傳輸模組在公眾開放頻段以夾帶本機識別碼的方式發射該本機數據封包，以供系統內的其它互聯裝置接收，其中，該本機數據封包包含本機定位信息、該一個或多個外來定位信息及行動指令，以供系統內的其它互聯裝置接力傳輸，延伸系統內各互聯裝置的通信距離。
實施時，該定位模組為一衛星定位晶片或者一計算單元，該計算單元能根據該RF信號傳輸模組接收信號的強弱/速度而計算出距離進而產生本機定位信息。
實施時，該互聯裝置具有一外殼，該外殼上設有一操作單元以及複數個電連接於該蓄電體的充放電插接埠，且該操作單元可供使該中央處理器發出一求救信息以及一具有行動指令的數據封包。
實施時，該互聯裝置進一步包含一能夠與外部行動裝置信號連接的無線傳輸模組，且該外部行動裝置設有一具有操作及顯示介面的應用程式。
實施時，該外部行動裝置的應用程式包含一能根據該外來定位信息、本機定位信息顯示具體位置的地圖。
戶實施時，所述外活動群體之互聯系統，該系統進一步包含一管理平台，該管理平台具有一成員管理單元、一設定單元以及一行程記錄單元；其中該成員管理單元可登錄每一互聯裝置各別的本機識別碼，並且開放該互聯系統的每一互聯裝置能夠通過各別的本機識別碼而彼此互 相識別；該設定單元能指定任一互聯裝置作為該戶外活動群體的領隊，使該互聯裝置的RF信號傳輸模組能主動發出一數據封包，該數據封包含一能使全部的互聯裝置之指示單元顯示的行動指令；該行程記錄單元能記錄每一互聯裝置的本機定位信息。
實施時，該管理平台建置該應用程式內，或建置於雲端伺服器內而使該外部行動裝置能夠透過網路連接。
實施時，該管理平台具有一地圖，且該地圖能根據各定位信息來顯示每一個登錄在該成員管理單元中的互聯裝置的具體位置。
相較於先前技術，本發明在無法與外界通訊的情形下，當戶外活動群體中的每一成員分別持有一上述互聯裝置時，每一互聯裝置除了可以分別發射本機識別碼及本機定位信息以外，還能夠接力傳輸其它互聯裝置的定位信息而形成一中繼站，讓戶外活動群體可以無限制地延伸通信距離，克服傳統單純使用衛星定位裝置、對講機或手機的成員，容易因距離太遠或收不到信號而失聯的問題，特別適合使用在戶外登山、探險或車隊等群體活動，可有效提高戶外活動的安全性。
此外，藉由上述互聯系統，每一互聯裝置除了可做為中繼站來無限制地接力延伸通信距離以外，還可以在有網路環境下管理戶外活動群體，尤其是在戶外活動期間若發生成員失聯、天災、車禍或其他不可抗拒的災難時，該管理平台還能提供給警方或相關政府、民間救災單位參考，使整體戶外活動群體的安全性可以受到外部追蹤及控管。
以下依據本發明之技術手段，列舉出適於本發明之實施方式，並配合圖式說明如後：
100、100a、100b、100c、100d、100e、100x:互聯裝置
101、101a、101b、101c、101d、101e:識別碼
102、102a、102b、102c、102d、102e:定位信息
103、103a、103b、103c、103d、103e:數據封包
104:行動指令
200:外部行動裝置
201:應用程式
202、304:地圖
300:管理平台
301:成員管理單元
302:設定單元
303:行程記錄單元
400:雲端伺服器
10:外殼
11:操作單元
12:充放電插接埠
20、20a、20b、20c:RF信號傳輸模組
30:定位模組
40:信號處理單元
50:指示單元
60:蓄電體
70:無線傳輸模組
80:中央處理器
第一圖：本發明互聯裝置及系統的實施方式示意圖。
第二圖：本發明互聯裝置的施實方式示意圖。
第三圖：本發明互聯系統的實施方式示意圖。
如第一圖所示，本發明供戶外活動群體使用之互聯系統，包含複數個能夠彼此雙向傳輸的互聯裝置100，該互聯裝置100具有一外殼10，該外殼10上至少設有一操作單元11以及複數個充放電插接埠12，該互聯裝置100內則預設有一具有本機識別碼101的RF信號傳輸模組20、一能產生一本機定位信息102的定位模組30、一信號處理單元40、一能夠利用聲音、燈號或螢幕顯示的指示單元50，以及一蓄電體60。
其中，該蓄電體60與充放電插接埠12電氣連接，充電後可供應上述所有組件運作所需的電源，必要時可透過供充放電插接埠12供諸如手機等外部行動裝置充電。該操作單元11可以發出一求救信息或一行動指令到RF信號傳輸模組20，以供緊急呼救或指示團隊行程等。
該RF信號傳輸模組20能在公眾開放頻段接收一個或多個系統內的其它互聯裝置100a、100b…的RF信號傳輸模組20a、20b所發射的外來識別碼101a、101b…及外來數據封包103a、103b…，並且對該外來識別碼101a進行識別後，將該外來數據封包103a、103b…傳輸到該信號處理單元40進行解碼，以形成一個或多個外來定位信息102a、102b…，並傳輸到指示單元50，使指示單元50顯示該外來定位信息102a、102b…。
藉此，持有一該互聯裝置100的戶外活動群體其中一成員，在該互聯裝置100的RF信號傳輸模組20接收到一個或多個系統內的其它互聯裝置100a、100b…所發出的外來識別碼101a、101b…及外來數據封包103a、103b…，並予以辨識及解碼成外來定位信息102a、102b…後，能夠得到系統內的其它互聯裝置100a、100b…的具體位置，並且由指示單元50顯示。
上述互聯裝置100除了接收系統內的其它互聯裝置100a、100b…所發射的外來識別碼101a、101b…及外來數據封包103a、103b…以外，該信號處理單元40同時將解碼後的外來定位信息102a、102b…、 以及定位模組30所產生的本機定位信息102進行編碼而形成一本機數據封包103後傳輸至該RF信號傳輸模組20，由該RF信號傳輸模組20同樣在公眾開放頻段，以夾帶本機識別碼101的方式發射該本機數據封包103。
亦即，該RF信號傳輸模組20發射本機數據封包103時，除了帶有本機識別碼101以供系統內的其它互聯裝置100x辨識以外，由於本機數據封包103裡包含本機定位信息102及外來定位信息102a、102b…，因此系統內的其它互聯裝置100x收到本機數據封包103時，所述系統內的其它互聯裝置100x即能夠根據本機定位信息102及外來定位信息102a、102b…同時得到其它兩位或更多成員的具體位置。
藉由上述方式類推到整個戶外活動群體時，當戶外活動群體中的每一成員分別持有一互聯裝置100、100a、100b……100x時，每一互聯裝置除了可以分別發射本機識別碼及本機定位信息以外，還能夠以中繼站方式接力傳輸其它互聯裝置的定位信息，讓戶外活動群體可以無限制地延伸通信距離，並且具體掌握每一成員的位置。
例如，若戶外活動群體成員20人，每一成員的互聯裝置彼此距離1公里時，其隊伍將會長達19公里，若是在沒有網路、手機信號的情形下，此時前端領先成員與落後成員的距離將會遠遠超過一般RF信號的通訊範圍，但藉由上述本發明的接力傳輸方式，可以有效克服距離太遠或收不到信號而失聯的問題，特別適合使用在戶外登山、探險或車隊等群體活動，可有效提高戶外活動的安全性。
上述每一互聯裝置可以接力傳輸本機及其它互聯裝置定位信息的方法，其優點是假設位於中間的成員失聯時，除了前、後成員的互聯裝置可以馬上得知收不到該失聯的互聯裝置之信號以外，整個戶外活動群體的成員都可以得知有狀況，而立即進行派遣最接近的成員(前後成員)進行協尋，以提高緊急救援的效率。
實施時，該定位模組30為一衛星定位晶片(GPS)或者一計算單元，該計算單元能根據該RF信號傳輸模組20接收信號的強弱/速度 而計算出距離進而產生本機定位信息；此外，實施時，該互聯裝置100進一步包含一能夠與外部行動裝置200信號連接的無線傳輸模組70，例如：藍芽、WIFI等，且該外部行動裝置200設有一具有操作及顯示介面的應用程式201，且該外部行動裝置200的應用程式201包含一能根據該本機定位信息102、外來定位信息102a、102b…顯示具體位置的地圖202。
如第二圖所示，本發明互聯裝置100實施時，除了傳輸上述定位信息的基本功能以外，還可以傳輸一行動指令104作為全體戶外活動群體的行動指標，該行動指令104例如：〝前方岔路集合〞、〝協尋100b〞、〝前方岔路左轉〞等等，其具體實施方式如圖所示，除了包含前述外殼10、操作單元11、充放電插接埠12、RF信號傳輸模組20、定位模組30、信號處理單元40、指示單元50、蓄電體60等與前述第一實施方式相同的元件以外，另增加一可以產生或傳送一行動指令104的中央處理器80。
上述行動指令104可以由任何一個互聯裝置100的操作單元11來產生後通過該中央處理器80令該指示單元50顯示，並且通過信號處理單元40將該行動指令104加入前述包含一個或多個外來定位信息102a、102b…的數據封包103後，傳輸到系統內的其他互聯裝置100x。當然，所述行動指令104除了每一個互聯裝置都可以主動產生以外，亦能夠僅接收後執行，例如：可以設定多個互聯裝置中，只有領隊或小組長能夠發布行動指令104，其它互聯裝置只能執行及傳遞，以確保指令明確。
如第一到第三圖所示，藉由上述互聯裝置100本發明可以構成一互聯系統，以加強管理。該互聯系統除了複數個如前所述的多個互聯裝置100、100a、100b…以外，進一步包含一管理平台300，該管理平台300具有一成員管理單元301、一設定單元302以及一行程記錄單元303。
該成員管理單元301可登錄每一互聯裝置100、100a、100b…各別的本機識別碼101、101a、101b…，並且開放該互聯系統的每一互聯裝置100、100a、100b…能夠通過各別的識別碼101、101a、101b…而彼此互相識別。
該管理平台300中的設定單元302能指定任一互聯裝置100、100a、100b…作為該戶外活動群體的領隊，使該互聯裝置的RF信號傳輸模組能主動發出一數據封包，該數據封包含一能使全部的互聯裝置之指示單元顯示的行動指令；而該行程記錄單元303則能記錄每一互聯裝置100、100a、100b…的定位信息102、102a、102b…。
實施時，該管理平台300能夠建置在前述的應用程式201內及/或建置於一雲端伺服器400內，而使該外部行動裝置200能夠透過網際網路連接到雲端伺服器400；此外，該管理平台300亦具有一地圖304，且該地圖304能根據各定位信息102、102a、102b…來顯示每一個登錄在成員管理單元301中的互聯裝置100、100a、100b…的具體位置。
藉由上述互聯系統，每一互聯裝置100、100a、100b…除了可做為中繼站來無限制地接力延伸通信距離以外，還可以在有網際網路環境下管理戶外活動群體，尤其是在戶外活動期間若發生成員失聯、天災、車禍或其他不可抗拒的災難時，該管理平台300還能提供給警方或相關政府、民間救災單位參考，使整體戶外活動群體的安全性可以受到外部追蹤及控管。
以上實施例說明及圖式，僅舉例說明本發明之較佳實施例，並非以此侷限本發明之範圍；舉凡與本發明之目的、構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本發明之專利範圍。
100、100a、100b、100c、100x:互聯裝置
101、101a、101b、101c:識別碼
102、102a、102b、102c:定位信息
103、103a、103b、103c:數據封包
200:外部行動裝置
201:應用程式
202:地圖
10:外殼
11:操作單元
12:充放電插接埠
20、20a、20b、20c:RF信號傳輸模組
30:定位模組
40:信號處理單元
50:指示單元
60:蓄電體
70:無線傳輸模組

Claims (9)

  1. 一種戶外活動群體之互聯系統，包含複數個能夠彼此雙向傳輸的互聯裝置，每一互聯裝置包含：一預設有本機識別碼的RF信號傳輸模組、一能產生一本機定位信息的定位模組、一信號處理單元、一指示單元以及一供應電源的蓄電體；該RF信號傳輸模組能在公眾開放頻段接收一個或多個系統內的其它互聯裝置的RF信號傳輸模組所發射的外來識別碼及外來數據封包，並且對該外來識別碼進行識別後，將該外來數據封包傳輸到該信號處理單元進行解碼，以形成可供該指示單元利用聲音、燈號或螢幕顯示的一個或多個外來定位信息；以及該信號處理單元能將該解碼後的一個或多個外來定位信息中重複的定位信息刪除，並加入本機定位信息後進行編碼，以形成一本機數據封包後傳輸至該RF信號傳輸模組，由該RF信號傳輸模組在公眾開放頻段以夾帶本機識別碼的方式發射該本機數據封包，以供系統內的其它互聯裝置接收，其中，該本機數據封包包含本機定位信息及該一個或多個外來定位信息，以供系統內的其它互聯裝置接力傳輸，延伸系統內各互聯裝置的通信距離。
  2. 一種戶外活動群體之互聯系統，包含複數個能夠彼此雙向傳輸的互聯裝置，每一互聯裝置包含：一預設有本機識別碼的RF信號傳輸模組、一能產生一本機定位信息的定位模組、一信號處理單元、一收發行動指令的中央處理器、一指示單元，以及一供應電源的蓄電體；該RF信號傳輸模組能在公眾開放頻段接收一個或多個系統內的其它互聯裝置的RF信號傳輸模組所發射的外來識別碼及外來數據封包，並且對該外來識別碼進行識別後，將該外來數據封包傳輸到該信號處理單元進行解碼，以形成一個或多個外來定位信息以及一行動指令傳輸到該中央處理器，以供該指示單元利用聲音、燈號或螢幕顯示該一個或多個外來定位信息及行動指令；以及 該信號處理單元能將該解碼後的一個或多個外來定位信息中重複的定位信息刪除，並加入本機定位信息以及行動指令後進行編碼，以形成一本機數據封包後傳輸至該RF信號傳輸模組，由該RF信號傳輸模組在公眾開放頻段以夾帶本機識別碼的方式發射該本機數據封包，以供系統內的其它互聯裝置接收，其中，該本機數據封包包含本機定位信息、該一個或多個外來定位信息及行動指令，以供系統內的其它互聯裝置接力傳輸，延伸系統內各互聯裝置的通信距離。
  3. 如請求項1或2所述之戶外活動群體之互聯系統，其中，該互聯裝置的該定位模組為一衛星定位晶片或者一計算單元，該計算單元能根據該RF信號傳輸模組接收信號的強弱/速度而計算出距離進而產生本機定位信息。
  4. 如請求項1或2所述之戶外活動群體之互聯系統，其中，該互聯裝置具有一外殼，該外殼上設有一操作單元以及複數個電連接於該蓄電體的充放電插接埠，且該操作單元可供使該中央處理器發出一求救信息以及一具有行動指令的數據封包。
  5. 如請求項1或2所述之戶外活動群體之互聯系統，其中，該互聯裝置進一步包含一能夠與外部行動裝置信號連接的無線傳輸模組，且該外部行動裝置設有一具有操作及顯示介面的應用程式。
  6. 如請求項5所述之戶外活動群體之互聯系統，其中，該外部行動裝置的應用程式包含一能根據該一個或多個外來定位信息及本機定位信息顯示具體位置的地圖。
  7. 如請求項6所述之戶外活動群體之互聯系統，該互聯系統進一步包含一管理平台，該管理平台具有一成員管理單元、一設定單元以及一行程記錄單元；其中該成員管理單元可登錄每一互聯裝置各別的本機識別碼，並且開放該互聯系統的每一互聯裝置能夠通過各別的本機識別碼而彼此互相識別；該設定單元能指定任一互聯裝置作為該戶外活動群體的領隊，使該互聯裝置的RF信號傳輸模組能主動發出一數據封包，該數據封包 含一能使全部的互聯裝置之指示單元顯示的行動指令；該行程記錄單元能記錄每一互聯裝置的本機定位信息。
  8. 如請求項7所述之戶外活動群體之互聯系統，其中，該管理平台建置該應用程式內及/或建置於一雲端伺服器內而使該外部行動裝置能夠透過網路連接。
  9. 如請求項8所述之戶外活動群體之互聯系統，其中，該管理平台具有一地圖，且該地圖能根據各定位信息來顯示每一個登錄在該成員管理單元中的互聯裝置的具體位置。
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