TWI741730B

TWI741730B - 多功能應用性背包及利用其之求助方法

Info

Publication number: TWI741730B
Application number: TW109127332A
Authority: TW
Inventors: 胡淑珍; 許桓瑞; 林廷聰; 翁紹翔; 黃彥碩; 劉耿豪
Original assignee: 龍華科技大學
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2021-10-01
Also published as: TW202205994A

Abstract

一種多功能應用性背包及利用其之求助方法，該多功能應用性背包包含背包本體、太陽能板及求助設備。背包本體的材質由陶瓷纖維、碳纖維、鋼絲及環氟樹脂構成，並混合玻璃纖維、牛津紡及尼龍其中至少之一；求助設備包括無線通訊裝置、定位裝置、天線、溫溼度傳感器、照明裝置、顯示螢幕、蜂鳴器、控制電路板及蓄電池；藉由太陽能板提供輔助電力並減緩蓄電池電力消耗速度，由定位裝置產生定位訊號及無線通訊裝置搜尋頻率，再由天線發送定位訊號及/或由使用者利用無線通訊裝置通過頻率求助，以提升求助者獲救機率。

Description

多功能應用性背包及利用其之求助方法

本發明涉及背包技術領域，尤指一種多功能應用性背包及利用其之求助方法。

基於健身、抒壓、自我挑戰等各種不同因素，近年來，登山健行活動越來越普及，因而導致意外事件頻傳。

無論國內外，無論何種地形，高山、郊山、步道、海邊，甚或沙漠，大多數人在發生意外需要求救時，通常需要使用行動電話、無線電或衛星通訊等裝置；此外，於求救時必須告知援救人員本身所在位置，以利於救援，因此也需要GPS定位裝置。若是救援人員無法於短時間到達時，則需要援助的人有可能必須過夜等待救援，此時也需要照明設備。而由於上述求生工具及設備都需要電力，因此電力也成了求生的必要需求。

對於具有豐富登山經驗的登山客而言，上述求生工具及設備屬必備物品，必須將該類物品妥善包裏並置於背包中，以保護該類物品不被雪雨或水的侵襲。因此背包的材質非常重要，必須具有防水、質輕、耐磨損、耐刺穿、耐高低溫、耐酸鹼性等特性為佳。

就專利或公開文獻而言，目前可見多款設置有太陽能發電裝置的背包。藉由太陽能發電裝置產生電力並儲存於蓄電池中，以提供使用者有足夠的電力使用。此外，亦可見一種具有充電及藍牙配對監測功能的智能背包，然而該類智能背包的功能有限，已無法應付民眾的需求。而且該類背包未涉及材質的改良。

據此，如何發展出一種兼具定位、通訊、產電、蓄電等功能且背包材質至少具有防電擊、防火、防水、質輕、耐磨損、耐刺穿、耐高低溫、耐酸鹼性等特性之「多功能應用性背包及利用其之求助方法」，是相關技術領域人士亟待解決之課題。

於一實施例中，本發明提出一種多功能應用性背包，其包含：背包本體，具有複數個收納空間，背包本體的材質由陶瓷纖維、碳纖維、鋼絲及環氟樹脂構成，並混合玻璃纖維、牛津紡及尼龍其中至少之一；太陽能板，設置於背包本體之外部，用以將光能轉換為電能；以及求助設備，設置於背包本體的頂部的收納空間中，求助設備包括：無線通訊裝置，用以進行無線訊號通訊；定位裝置，用以提供定位訊號；天線，用以發送定位訊號；溫溼度傳感器，用以感測溫度與溼度；照明裝置，用以發出光線；顯示螢幕，用以顯示求助設備運作時所產生的資訊及數據；蜂鳴器，用以發出警示音；控制電路板，電性連接並控制無線通訊裝置、定位裝置、天線、溫溼度傳感器、照明裝置、顯示螢幕與蜂鳴器之運作；蓄電池，用以儲存太陽能板所提供的電能，並供應無線通訊裝置、控制電路板、定位裝置、天線、溫溼度傳感器、照明裝置、顯示螢幕與蜂鳴器所需電力。

於另一實施例中，本發明提出一種利用多功能應用性背包之求助方法，其包含下列步驟：(a)啟動求助設備；(b)求助設備是否可正常啟動；若是，則進入下一步驟；若否，則啟動蜂鳴器發出警示音，於顯示螢幕顯示求助設備無法正常啟動的設備異常訊息，並重新啟動求助設備；(c)定位裝置及無線通訊裝置是否可正常啟動；若是，則進入下一步驟；若定位裝置及無線通訊裝置其中任一無法正常啟動，則啟動蜂鳴器發出警示音，於顯示螢幕顯示定位裝置及無線通訊裝置其中任一無法正常啟動的設備異常訊息，並重新啟動求助設備；(d)定位裝置是否可定位，以及無線通訊裝置是否可搜尋到頻率；若定位裝置可定位並產生定位訊號，且無線通訊裝置可搜尋到頻率，則進入下一步驟；若定位裝置無法定位及/或無線通訊裝置無法搜尋到頻率，則由顯示螢幕顯示定位裝置無法定位及/或無線通訊裝置無法搜尋到頻率的設備異常訊息，並重新由定位裝置進行定位及由無線通訊裝置搜尋頻率；以及(e)由天線發送定位訊號及/或由使用者利用無線通訊裝置通過頻率求助。

100:多功能應用性背包

10:背包本體

11:第一收納空間

12:第二收納空間

13:第三收納空間

14,15:拉鍊

16:袋體

17:肩帶

18:通用串列匯流排介面

19:發光二極體燈管

20:太陽能板

30:求助設備

31:無線通訊裝置

32:定位裝置

33:天線

34:溫溼度傳感器

35:照明裝置

36:顯示螢幕

37:蜂鳴器

38:控制電路板

39:蓄電池

40:殼體

50:睡袋或睡墊

200:利用多功能應用性背包之求助方法之流程

202,204,205,206,207,208,210:利用多功能應用性背包之求助方法之流程的步驟

圖1為本發明之一實施例之前視外觀結構示意圖。

圖2為圖1實施例之後視外觀結構且翻轉具有求助設備之第三收納空間之結構示意圖。

圖3為本發明之求助設備之一實施例之結構示意圖。

圖4為本發明利用多功能應用性背包之求助方法之流程圖。

請參閱圖1至圖3所示，本發明所提供之一種多功能應用性背包100，其包含背包本體10、太陽能板20及求助設備30。

背包本體10具有複數個收納空間，包括第一收納空間11、第二收納空間12及第三收納空間13。於背包本體10設有拉鍊14、15用以開合第一收納空間11及第二收納空間12。而其中位於第二收納空間12頂部的第三收納空間13是用以設置求助設備30。

背包本體10頂部的其他空間可設置睡袋或睡墊50等物件。值得說明的是，背包本體10另具有背包通常可能具有的腰部綁帶、胸部綁帶、登山杖固定綁帶、水瓶置放袋以及可用以固定物件的調整帶等等，在此就不予贅述。

背包本體10的材質由陶瓷纖維、碳纖維、鋼絲及環氟樹脂構成，並混合玻璃纖維、牛津紡及尼龍其中至少之一，藉此強化背包本體10 特性，例如，防電擊、防火、防水、質輕、耐磨損、耐刺穿、耐高低溫、耐酸鹼性等特性，使背包本體10適應豔陽曝曬、潮濕多雨、暴風雪等多種惡劣狀態。

太陽能板20設置於背包本體10之外部，用以將光能轉換為電能。於本實施例中，太陽能板20設置於背包本體10之第三收納空間13之頂部，以利於光線的照射。太陽能板20的種類不限，例如可採用重量輕的軟性太陽能板，或者可採用光伏材料，以建造應用光伏(Building Applied PV；BAPV)的方式將光能轉換為電能。

求助設備30設置於位於背包本體10頂部的第三收納空間13中。於本實施例中，求助設備30包括無線通訊裝置31、定位裝置32、天線33、溫溼度傳感器34、照明裝置35、顯示螢幕36、蜂鳴器37、控制電路板38、蓄電池39。

求助設備30更包括一殼體40，用以容納通訊裝置31、定位裝置32、天線33、溫溼度傳感器34、照明裝置35、顯示螢幕36、蜂鳴器37、控制電路板38與蓄電池39。使求助設備30呈現一模組化結構。

蓄電池39可拆卸地設置於殼體40內，將蓄電池39拆離殼體40後，蓄電池39可作為行動電源使用。

第三收納空間13如一蓋體般可開合地設置於第二收納空間12的頂部，當翻轉該第三收納空間13時，可使第二收納空間12的頂部成開放狀態，同時有利於將模組化的求助設備30取出。

至於如何將求助設備30定位於第三收納空間13內之方式則可視需要而設計，例如，可設置拉鍊以開合第三收納空間13。

背包本體10的一側設有一具有撓性的發光二極體燈管19。發光二極體燈管19與蓄電池39電性連接，可提供使用者於黑暗中行走時具有警示作用。

控制電路板38電性連接並控制無線通訊裝置31、定位裝置32、天線33、溫溼度傳感器34、照明裝置35、顯示螢幕36與蜂鳴器37之運作。

控制電路板38依實際所需而設計，通常係於電路板上設置有微控制器以及所需的軟體與硬體，例如，Arduino開發板。

蓄電池39用以儲存太陽能板20所提供的電能，並供應無線通訊裝置31、定位裝置32、天線33、溫溼度傳感器34、照明裝置35、顯示螢幕36、蜂鳴器37與控制電路板38所需電力。

蓄電池39可採用為鋰聚合物蓄電池。藉由太陽能板20產生電力可減少求助設備30所使用蓄電池39內消耗之能源。蓄電池39的規格例如可為3.7V，30000mAh。

無線通訊裝置31用以進行雙向無線訊號通訊。當啟動無線通訊裝置31並搜尋到可通訊的頻率時，使用者可利用無線通訊裝置31與第三方進行雙向無線訊號通訊。

於背包本體10之外表面設有一袋體16，可用以容置無線通訊裝置31的話筒(圖中未示出)，以利於使用者進行無線訊號通訊。

定位裝置32用以提供定位訊號；定位裝置32可使用全球定位系統(GPS)進行定位並產生一定位訊號，通常，該定位訊號包括坐標值及衛星訊號等資訊。

天線33用以發送由定位裝置32所產生的定位訊號。為提升天線33傳送定位訊號的強度，求助設備30可設置一訊號強波器(圖中未示出)與控制電路板38及天線33電性連接，由控制電路板38控制訊號強波器提升天線33傳送定位訊號的強度。

溫溼度傳感器34用以感測溫度與溼度。當溫度及/或濕度出現異常時，例如高於或低於一預設值時，可由控制電路板38控制蜂鳴器37發出警示音，並於顯示螢幕36上顯示設備異常訊息。

照明裝置35用以發出光線；照明裝置35的種類不限，例如可為亮度高且重量輕的發光二極體強光手電筒。

顯示螢幕36用以顯示求助設備30運作時所產生的資訊、數據，包括定位裝置32所產生的定位訊號、溫溼度傳感器34所感測的溫度與溼度。顯示螢幕36的種類不限，例如可為液晶顯示螢幕。

蜂鳴器37可用以發出警示音。當求助設備30運作期間有任何工作異常狀況時，皆可由控制電路板38控制蜂鳴器37發出警示音，以利於使用者修正工作異常狀況。依實際所需，可設定蜂鳴器37發出警示音的時間與頻率，例如，持續發出警示音3秒後停止，或發出頻率斷斷續續的警示音，或發出一長音。

請參閱圖2所示，背包本體10具有二肩帶17，其中一肩帶17設有一通用串列匯流排(USB)介面18，其電性連接於圖3所示蓄電池39，用以插接通用序列匯流排(USB)連接器，例如，可插接手機或任何電子裝置之充電線或電連接線。

請參閱圖3及圖4所示，其揭露利用圖1及圖2所提供之多功能應用性背包100之求助方法的流程200，其包含下列步驟：步驟202：啟動求助設備30；例如，可設置一總開關啟動或關閉求助設備30；步驟204：求助設備30是否可正常啟動；若是，則進入下一步驟(步驟206)；若否，則啟動蜂鳴器37發出警示音(步驟205)，於顯示螢幕36顯示求助設備30無法正常啟動的設備異常訊息(步驟207)，並重新啟動求助設備30(步驟202)；步驟206：定位裝置32及無線通訊裝置31是否可正常啟動；若是，則進入下一步驟(步驟208)；若定位裝置32及無線通訊裝置31其中任一無法正常啟動，則啟動蜂鳴器37發出警示音(步驟205)，於顯示螢幕36顯示定位裝置32及無線通訊裝置31其中任一無法正常啟動的設備異常訊息(步驟207)，並重新啟動求助設備30(步驟202)；步驟208：定位裝置32是否可定位，以及無線通訊裝置31是否可搜尋到頻率；若定位裝置32可定位並產生定位訊號，且無線通訊裝置31可搜尋到頻率，則進入下一步驟(步驟210)；若定位裝置32無法定位及/或無線通訊裝置31無法搜尋到頻率，則由顯示螢幕36顯示定位裝置32無法定位及/或無線通訊裝置31無法搜尋到頻率的設備異常訊息(步驟207)，並重新啟動求助設備30(步驟202)；以及步驟210：由天線33發送定位訊號及/或由使用者利用無線通訊裝置31通過頻率求助。

當由天線33將定位訊號向外發送時，可由搜救人員接收到定位訊號，並且依據定位訊號所顯示的座標值尋獲待救援者。同時，可由使用者利用無線通訊裝置31通過所搜尋到的頻率呼叫救援，與搜救人員通訊，並告知搜救人員有關待救援者的狀況，以利搜救。本發明利用定位裝置32與無線通訊裝置31提供雙重求助，確保待救援者可及時被尋獲。

綜上所述，本發明所提供之多功能應用性背包及利用其之求助方法，兼具定位、通訊、產電、蓄電等功能，不僅可以利用定位裝置求助，亦能利用無線通訊裝置呼救，且由於背包材質至少具有防電擊、防火、防水、質輕、耐磨損、耐刺穿、耐高低溫、耐酸鹼性等特性，因此可降低因為發生危難時對於在惡劣環境造成無法求援之困難，並增加救援的時間及獲救率。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。