TWM575594U

TWM575594U - 結合ｕａｖ與３ｓ技術之雲端失聯求救系統

Info

Publication number: TWM575594U
Application number: TW107212704U
Authority: TW
Inventors: 田坤國; 林宜賢
Original assignee: 正修學校財團法人正修科技大學
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2019-03-11

Abstract

一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統包含一無人機(UAV)、一雲端平台以及一終端裝置。當遇難者需要求救且發生失聯事件時，遇難者使用無人機將失聯現場的影像以及座標資料傳輸至雲端平台，雲端平台根據座標資料產生包含座標資料的地圖，再將包含座標資料的地圖與影像傳輸至終端裝置。因此，當救難人員進行搜救時，藉由包含座標資料的地圖以及影像確實掌握遇難者的位置，不僅能縮短搜救時間，也可提升搜救的成功率。

Description

結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統

本創作係關於一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統，尤指一種可用以協助救難人員能清楚掌握遇難者位置之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統。

近年來，由於政府提倡節能減碳的政策，越來越多人從事戶外的運動，而台灣是個高山密布且山脈分佈縱貫全台的島嶼，因此登山活動逐漸成為主要的戶外休閒運動之一。然而，登山活動隱藏著冒險性與危險性。當登山者進行登山活動時，由於山區的山勢陡峭、林相複雜、氣候多變等原因，並且登山者對於登山的風險認知、危機處理以及環境設備的不足，而可能不幸地發生山難事件。

根據統計，在台灣平均每年至少發生100件以上的山域意外救援事件，最常見的是迷途以及失聯。而當發生失聯事件時，由於山區為偏遠地區且收訊不良，相關救援單位不易得知遇難者的位置，又因台灣四面環海，颱風數量多，若在山難期間遇到颱風侵襲，則更會增加救援的困難性。

而在習知於搜救範圍較大的救援方法中，部份會使用無人機(UAV)搭配3S的技術進行搜救。3S的技術為：遙感探測(Remote Sensing, RS)、地理資訊系統(Geography Information Systems，GIS)以及全球定位系統(Global Positioning System,GPS)。其中，遙感探測(RS)是指透過一工具(如傳感器)從一段觀測距離，未直接接觸物體的方式紀錄和檢測如地形資料、天氣狀況的技術。由於物體表面的質地不同，而且對入射光線的反射和散射率亦不相同，所以傳感器可藉由紀錄不同物體之光反射資料來進行分析。地理資訊系統(GIS)是一種具有資訊系統空間專業形式的資料管理系統，能夠將不同來源的資訊(如訊號、圖像)以不同的形式顯示及應用。例如：地理資訊系統(GIS)可透過分析由遙感探測(RS)產生的區域圖像，可以生成一個與地圖類似的數位資訊層。全球定位系統(GPS)又稱為全球衛星定位系統，可為地球表面絕大部份地區提供準確的定位、測速和高精度的標準時間。由於全球定位系統(GPS)是使用低頻訊號，因此即使是天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性。

傳統的登山求救方法為攜帶衛星電話或無線電設備。當遇難者使用衛星電話求救時，衛星電話需根據當時山區的天氣和衛星狀況以及遇難區是否有多重遮蔽物影響，而在山區樹林及高山經常阻礙衛星訊號接收，因此衛星電話的收訊效能會受很大影響；而當遇難者使用無線電裝備求救時，由於無線電裝備收訊的距離有限，因此若失聯事件發生的地點超過無線電裝備收訊的範圍時，求救的機會就會降低。而在習知的救援技術中，多數的無人機救援皆是搜救人員操控無人機以搜尋失聯地點，但仍無法精準地找到遇難者。然而對於遇難者而言，也是處於被動狀態，也就是需等待被救援。若在等待救援期間，因暴雨、土石流等其他因素以致需要移動至其他安全地方時，搜救人員也會因此增加搜救的困難度。所以，若遇難者能夠提供失聯地點的相關資訊給救援單位，不僅能縮短搜救時間，也可提升搜救的成功率。

因此，本創作提供一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統包含一無人機(UAV)、一雲端平台以及一終端裝置。無人機(UAV)進一步包含一遙感探測(RS)模組、一GPS接收模組以及一衛星網路通訊模組。其中，遙感探測模組用以遙測拍攝一影像；GPS接收模組用以收集無人機之一座標資料；衛星網路通訊模組連接於遙感探測模組以及GPS接收模組，用以傳送影像以及座標資料。雲端平台進一步包含一雲端通訊模組、一地理資訊(GIS)模組以及一通報模組。其中，雲端通訊模組無線連接於無人機通訊模組，用以接收影像以及座標資料；地理資訊模組連接於雲端通訊模組，用以顯示該座標資料於一地圖；通報模組連接地理資訊模組，用以發送影像以及包含有座標資料的地圖。終端裝置無線連接於雲端平台，用以接收並顯示該影像及含有座標資料的地圖。

在一具體實施例中，終端裝置為一攜帶型遙控器或一移動手持裝置。又在另一具體實施例中，終端裝置設置於一移動監控站或一固定監控站。

在一具體實施例中，通報模組主動發送影像以及包含有座標資料的地圖至終端裝置。

在一具體實施例中，當攜帶無人機的一使用者遇到一失聯狀況而需要求救時，使用者藉由操作無人機飛行至一預定高度，且無人機具有一鍵自動起飛至預定高度的功能。

在一具體實施例中，遙感探測模組另包含一遙感探測鏡頭。

在一具體實施例中，遙感探測模組為一微型拍照模組。

綜上所述，本創作提供了一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統包含一無人機，一雲端平台以及一終端裝置。當遇難者需要求救且發生失聯事件時，遇難者使用無人機將失聯現場的影像以及座標資料傳輸至雲端平台，雲端平台根據座標資料產生包含座標資料的地圖，再將包含座標資料的地圖與影像傳輸至終端裝置。因此，救難人員進行搜救時，藉由包含座標資料的地圖以及影像確實掌握遇難者的位置，不僅能縮短搜救時間，也可提升搜救的成功率。

1‧‧‧結合UAV與3S技術之失聯求救系統

12‧‧‧無人機

121‧‧‧遙感探測模組

122‧‧‧GPS接收模組

123‧‧‧衛星網路通訊模組

13‧‧‧雲端平台

131‧‧‧雲端通訊模組

132‧‧‧地理資訊模組

133‧‧‧通報模組

134‧‧‧座標處理模組

14‧‧‧終端裝置

15‧‧‧無人機啟動裝置

S1‧‧‧影像訊號

S2‧‧‧座標訊號

S3‧‧‧地圖訊號

圖1繪示了本創作之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統之一具體實施例之功能方塊圖。

圖2繪示了本創作之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統之另一具體實施例之功能方塊圖。

圖3繪示了本創作之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統之另一具體實施例之功能方塊圖。

請參閱圖1。圖1係繪示根據本創作之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統1之一具體實施例之功能方塊圖。在一具體實施例中，本創作提供一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統1包括含一無人機(UAV)12，一雲端平台13以及一終端裝置14。無人機12進一步包含一遙感探測(RS)模組121、一GPS接收模組122以及衛星網路通訊模組123。其中，遙感探測模組121用以遙測拍攝一影像；GPS接收模組122用以收集無人機12之一座標資料；衛星網路通訊模組123連接於遙感探測模組121以及GPS接收模組122，用以傳送影像以及座標資料。雲端平台13進一步包含一雲端通訊模組131、一地理資訊(GIS)模組132以及一通報模組133。其中，雲端通訊模組131無線連接於衛星網路通訊模組123，用以接收影像以及座標資料；地理資訊模組132連接於雲端通訊模組131，用以顯示該座標資料於一地圖；通報模組133連接地理資訊模組132，用以發送影像以及包含有座標資料的地圖。而終端裝置14無線連接於雲端平台13，用以接收並顯示該影像及含有座標資料的地圖。

在實際應用中，當遇難者需要求救且發生失聯事件時，無人機12的衛星網路通訊模組123先將由遙感探測模組121所拍攝的失聯地點的影像以及由GPS接收模組模組122所偵測的失聯地點的座標資料分別轉換成影像訊號S1以及座標資料訊號S2，再將影像訊號S1以及座標資料訊號S2無線傳輸至雲端平台13的雲端通訊模組131，此時，雲端平台13的地理資訊模組132將座標資料訊號S2轉換成一含有座標資料的地圖，再根據含有座標資料的地圖產生一地圖訊號S3，接著，雲端平台13的通報模組133將影像訊號S1以及地圖訊號S3無線傳輸至終端裝置14，最後，終端裝置14再將影像訊號S1以及地圖訊號S3轉換成失聯地點的影像以及含有失聯地點座標的地圖。其中，衛星網路通訊模組123包含一轉換器，可將遙感探測模組121所拍攝的影像以及由GPS接收模組122所偵測的座標資料分別轉換成影像訊號S1以及座標資料訊號S2；終端裝置14包含一訊號轉換器，可將影像訊號S1 以及地圖訊號S3轉換成影像以及含有座標的地圖。如圖1所示，無線傳輸以虛線表示。因此，搜救人員可藉由終端裝置14上的影像以及含有座標的地圖得知遇難者的位置以進行搜救。

在一具體實施例中，終端裝置14可為攜帶型遙控器或移動手持裝置。在實際應用中，攜帶型遙控器或移動手持裝置可為一智慧型手機。當失聯事件發生時，智慧型手機根據接收雲端平台13的通報模組133所發送的影像訊號S1以及地圖訊號S3，並將影像訊號S1以及地圖訊號S3轉換成影像以及含有座標的地圖顯示於智慧型手機螢幕。因此，搜救人員可藉由智慧型手機螢幕的資訊同時察看失聯地點並進行搜救。

在一具體實施例中，終端裝置14可為一移動監控站或一固定監控站。在實際應用中，移動監控站可為一搜救車，其中搜救車上包含一監控設備如電腦。當失聯事件發生時，搜救車上的電腦根據接收雲端平台13的通報模組133所發送的影像訊號S1以及地圖訊號S3將影像訊號S1以及地圖訊號S3轉換成影像以及含有座標的地圖顯示於電腦螢幕中。因此，搜救人員可同時察看並前往失聯地點。而固定監控站可為一救難機關如消防局，其中消防局包含一救難監控設備。當失聯事件發生時，救難監控設備根據接收雲端平台13的通報模組133所發送的影像訊號S1以及地圖訊號S3將影像訊號S1以及地圖訊號S3轉換成影像以及含有座標的地圖顯示於救難監控設備中，因此，搜救人員藉由救難監控設備所提供的資訊前往失聯地點進行搜救。

在一具體實施例中，雲端平台13可為一防災中心。其中，通報模組133另包含一通報人員。當失聯事件發生時，雲端平台13的雲端通訊模組131接收無人機12的衛星網路通訊模組123所發送的影像訊號S1以及座標訊號S2，又雲端平台13的地理資訊模組132將座標訊號S2轉換成含有座標的地圖，此時，通報人員可根據含有座標的地圖上的失聯地點通知並發送影像訊號S1以及地圖訊號S3至與失聯地點距離最短的終端裝置14，以縮短搜救時間。

請參閱圖2。圖2係繪示根據本創作之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統1之另一具體實施例之功能方塊圖。在一具體實施例中，雲端平台13另包含一座標處理模組134，連接於通報模組133以及雲端通訊模組131。座標處理模組134包含一座標儲存單元以及一距離運算單元。其中，座標儲存單元預存所有終端裝置14的座標。當失聯事件發生時，座標處理模組134的距離運算單元根據雲端通訊模組131所接收的座標訊號S2以及座標儲存單元預存的終端裝置14的座標計算並挑選出與失聯地點距離最短的終端裝置14，通報模組133再將影像訊號S1以及地圖訊號S3自動傳送至由座標處理模組134挑選出的終端裝置14，以縮短搜救時間。

請參閱圖3。圖3係繪示根據本創作之結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統1之另一具體實施例之功能方塊圖。在一具體實施例中，結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統1另外包含一無人機啟動裝置15無線連接於無人機12。無人機啟動裝置15包含一啟動按鍵以及一高度設定單元。其中，啟動按鍵用以啟動無人機12，高度設定單元用以設定無人機12的飛行高度。在實際應用中，無人機啟動裝置15可為一含有觸控螢幕的智慧型手錶。當使用者需要求救且發生失聯事件時，使用者可藉由智慧型手錶的觸控螢幕設定無人機12的飛行高度並按下啟動按鍵啟動無人機12。當使用者啟動無人機12時且無人機12飛行至使用者設定的飛行高度時，由於減少了遮蔽物的影響，因此無人機12更能夠成功地發送求救訊號。而無人機12除了飛行至使用者設定的飛行高度之外，無人機12的遙感探測模組121以及GPS接收模組122一併啟動並搜集失聯地點的影像以及座標資料。於本案中，使用者即為遇難者；又如圖3所示，無線連結以虛線表示。

在一具體實施例中，無人機12的遙感探測模組121另外包含一遙感探測鏡頭，用以拍攝失聯現場的影像。在實際應用中，遙感探測鏡頭可為一相機鏡頭，當失聯事件發生時，遙感探測模組121除了遙測拍攝影像之外，也可由遙感探測鏡頭拍攝失聯現場的周遭影像，以提供更多的求救資訊。而在另一實施例中，遙感探測模組可為一微型拍照模組。

綜上所述，本創作提供了一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統包含一無人機，一雲端平台以及一終端裝置。當遇難者需要求救且發生失聯事件時，遇難者使用無人機將失聯現場的影像以及座標資料傳輸至雲端平台，雲端平台根據座標資料轉換並產生包含座標資料的地圖，再將包含座標資料的地圖與影像傳輸至終端裝置。因此，救難人員進行搜救時，藉由包含座標資料的地圖以及影像確實掌握遇難者的位置，不僅能縮短搜救時間，也可提升搜救的成功率。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創作之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本創作所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本創作所申請之專利範圍的範疇應根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

Claims

一種結合UAV與3S技術之雲端失聯求救系統，其包含有：一無人機(UAV)，進一步包含有：一遙感探測(RS)模組，用以遙測拍攝一影像；一GPS接收模組，用以收集該無人機之一座標資料；以及一衛星網路通訊模組，連接於該遙感探測模組以及該GPS接收模組，用以傳送該影像及該座標資料；一雲端平台，進一步包含有：一雲端通訊模組，無線連接於該無人機通訊模組，用以接收該影像及該座標資料；一地理資訊(GIS)模組，連接於該雲端通訊模組，用以顯示該座標資料於一地圖；以及一通報模組，連接該地理資訊模組，用以發送該影像及包含有該座標資料之該地圖；以及一終端裝置，無線連接於該雲端平台，用以接收並顯示該影像及含有該座標資料之該地圖。
如請求項1所述之雲端失聯求救系統，其中該終端裝置係為一攜帶型遙控器或一移動手持裝置。
如請求項1所述之雲端失聯求救系統，其中該終端裝置係設置於一移動監控站或一固定監控站。
如請求項1所述之雲端失聯求救系統，其中該通報模組係主動發送該影像及包含有該座標資料之該地圖至該終端裝置。
如請求項1所述之雲端失聯求救系統，其中該無人機係由一使用者所攜帶。
如請求項5所述之雲端失聯求救系統，其中當該使用者遇到一失聯狀況而需要求救時，該使用者藉由操作該無人機飛行至一預定高度，且該無人機具有一鍵自動起飛至該預定高度之功能。
如請求項1所述之雲端失聯求救系統，其中該遙感探測模組包含有一遙感探測鏡頭。
如請求項1所述之雲端失聯求救系統，其中該遙感探測模組係為一微型拍照模組。