阅读说明：本技术 无人机充电装置及无人机的充电方法 (Unmanned aerial vehicle charging device and charging method of unmanned aerial vehicle ) 是由 邱赞立 潘照天 于 2019-02-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种无人机充电装置及其充电方法。无人机充电装置包括杆体、灯具、插座模块以及充电模块。灯具固定于杆体上。插座模块设置于灯具上,且插座模块与灯具电性连接。充电模块电性连接于插座模块,且适于接收无线充电讯号,以对无人机进行充电。(The invention provides an unmanned aerial vehicle charging device and a charging method thereof. Unmanned aerial vehicle charging device includes the body of rod, lamps and lanterns, socket module and the module of charging. The lamp is fixed on the rod body. The socket module is arranged on the lamp and electrically connected with the lamp. The charging module is electrically connected to the socket module and is suitable for receiving a wireless charging signal to charge the unmanned aerial vehicle.)

无人机充电装置及无人机的充电方法

技术领域

本发明涉及一种充电装置及充电方法，且特别是有关于一种无人机充电装置及无人机的充电方法。

背景技术

一般路灯的设计中，灯具的一侧会安装于杆体上，以使灯具可固定于杆体上，且透过电线来对欲充电装置(如手机或无人机等)进行充电。然而，电线在长时间使用下，会产生生锈或龟裂，而影响电性传输质量。再者，欲充电装置的充电插头与路灯的插座有匹配度的要求，因此当路灯面对不同类型的充电插头，除了有无法充电而使得使用灵活度备受限制之外，亦会为了因应不同的充电插头而设置不同型态的充电插座，进而影响灯具的外观。

发明内容

本发明提供一种无人机充电装置，其充电模块适于接收无线充电讯号，以无线传输的方式对无人机进行充电。

本发明还提供一种无人机的充电方法，透过无线充电讯号的发射与接收，而对无人机进行无线充电。

本发明是提出一种无人机充电装置，其包括杆体、灯具、插座模块以及充电模块。灯具固定于杆体上。插座模块设置于灯具上，且插座模块与灯具电性连接。充电模块电性连接于插座模块，且适于接收无线充电讯号，以对无人机进行充电。

在本发明的实施例中，上述的充电模块包括基座、多个接脚、驱动器以及定位柱。基座设置于插座模块上。接脚设置于基座上，且电性连接至插座模块。驱动器设置于基座上，而定位柱连接驱动器。驱动器驱动定位柱从基座内突出至基座外。

在本发明的实施例中，上述的定位柱包括枢接部、至少一连接部以及至少一固定部。枢接部枢接至驱动器，而连接部枢接至枢接部，且固定部枢接连接部。驱动器驱动定位柱的枢接部运动，以使连接部从与枢接部呈弯曲态逐渐呈拉伸态，而使固定部从基座内突出至基座外。

在本发明的实施例中，上述的驱动器包括步进马达或电磁阀。

在本发明的实施例中，上述的接脚包括至少一电源接脚以及至少一讯号接脚。电源接脚电性连接插座模块的电源接口，而讯号接脚电性连接插座模块的讯号接垫。

本发明是提出一种无人机的充电方法。令无人机向无人机充电装置移动靠近。无人机充电装置包括杆体、灯具、插座模块以及充电模块。灯具固定于杆体上。插座模块设置于灯具上，且插座模块与灯具电性连接。充电模块电性连接于插座模块。藉由无人机发出无线充电讯号，使充电模块对无人机进行充电。

在本发明的实施例中，上述的充电模块包括基座、多个接脚、驱动器以及定位柱。基座设置于插座模块上。接脚设置于基座上，且电性连接至插座模块。驱动器设置于基座上，而定位柱连接驱动器。当充电模块接收无线充电讯号时，驱动器驱动定位柱从基座内突出至基座外。

在本发明的实施例中，上述的定位柱包括枢接部、至少一连接部以及至少一固定部。枢接部枢接至驱动器，而连接部枢接至枢接部，且固定部枢接连接部。当充电模块接收无线充电讯号时，驱动器驱动定位柱的枢接部运动，以使连接部从与枢接部呈弯曲态逐渐呈拉伸态，而使固定部从基座内突出至基座外。

在本发明的实施例中，上述的驱动器包括步进马达或电磁阀。

在本发明的实施例中，上述的无人机包括固定架，而固定架具有二夹持部与至少一定位孔。二夹持部用以夹持充电模块，而充电底座位于二夹持部之间。固定部适于插接至定位孔，而使无人机定位于充电模块上。

基于上述，在本发明的无人机充电装置的设计及充电方法中，充电模块电性连接于插座模块，且适于接收无线充电讯号，以无线传输的方式对无人机进行充电。相较于习知须透过电线来对无人机进行充电而言，本发明的无人机充电装置可简化充电动作，且可避免插头不同不能充电的问题，可具有较佳的使用灵活度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1A为本发明的一实施例的一种无人机充电装置的立体示意图；

图1B为图1A的无人机充电装置的充电插座与充电模块的立体示意图；

图1C为图1A的无人机充电装置的充电模块的立体示意图；

图2A为图1A的无人机充电装置的充电插座与充电模块的俯视示意图；

图2B为图2A的充电模块的固定部突出于基座外的俯视示意图；

图3A为本发明的另一实施例的充电模块的仰视示意图；

图3B为图3A的充电模块的固定部突出于基座外的仰视示意图；

图4A至图4C为本发明的一实施例的一种无人机的充电方法的立体示意图。

附图标号说明

100：无人机充电装置；

110：杆体；

120：灯具；

122：插座模块；

123：电源接口

125：讯号接垫

130a、130b：充电模块；

132：基座；

133：电源接脚；

135：讯号接脚；

136a、136b：驱动器；

138、138’：定位柱；

138a、138a’：枢接部；

138a1：本体部；

138a1：延伸部；

138b、138b’：连接部；

138c、138c’：固定部；

139：扭转弹簧；

200：无人机；

210：充电底座；

220：四轴飞行器；

230：摄影机；

240：固定架；

242：夹持部；

243：定位孔。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。

图1A为本发明的一实施例的一种无人机充电装置的立体示意图。图1B为图1A的无人机充电装置的充电插座与充电模块的立体示意图。图1C为图1A的无人机充电装置的充电模块的立体示意图。图2A为图1A的无人机充电装置的充电插座与充电模块的俯视示意图。图2B为图2A的充电模块的固定部突出于基座之外的俯视示意图。

请先同时参考图1A、图1B与图1C，在本实施例中，无人机充电装置100包括杆体110、灯具120、插座模块122以及充电模块130a。灯具120固定于杆体110上。插座模块122设置于灯具120，且插座模块122与灯具120电性连接。充电模块130a电性连接于插座模块122，且适于接收无线充电讯号，以无线传输的方式对无人机200(请参考图4A)进行充电。此处，无人机充电装置100具体化为一路灯装置，杆体110具有固定灯具120的功能，而灯具120具有照明的功能。

详细来说，本实施例的插座模块122包括多个电源接口123以及多个讯号接垫125，其中讯号接垫125环绕电源接口123。此处，若插座模块122为7个端子的设计，其电源接口123的个数有三个(如分别连接火线L、零线N及接地G)，而讯号接垫125的个数有四个(如分别传输正负讯号)。电源接口123可用于传输来自灯具120的110伏特(V)或220伏特(V)外部电源于插座模块122和充电模块130a之间，且讯号接垫125可根据无线充电讯号传输1伏特(V)到10伏特(V)的电力来调控充电模块130a的驱动器。此处，插座模块122的多个电源接口123与多个讯号接垫125的个数、形状并不以此为限。也就是说，本实施例的无人机充电装置100可为一智能型路灯，而插座模块122例如是通用于各智能路灯的万用插座(NEMAsocket)。于其他实施例中，插座模块122例如是可插设光控器，以感测外在环境的光线强度，而提供调光(Dimming)讯号控制灯具120的开启或关闭。因此，于一实施例中，若将光控器自插座模块122上移除后，本实施例的充电模块130a可直接安装于现行各智能路灯的插座模块122。

进一步来说，本实施例的充电模块130a例如是无线充电模块，其包括基座132、多个电源接脚133、多个讯号接脚135、驱动器136a以及定位柱138。基座132例如是采用非导电材质(如塑料)，其一端用于套接插座模块122，其另一端则用于承接无人机200的充电底座210(请参考图4A至图4C)。电源接脚133及讯号接脚135设置于基座132上，且可分别电性连接插座模块122的电源接口123及讯号接垫125。电源接脚133例如是呈L状的铜接脚，在将充电模块130a安装于插座模块122时，可藉由将电源接脚133插入对应的电源接口123后旋转充电模块130a，因而将充电模块130a电性连接并卡固于插座模块122上。讯号接脚135可采用弹性接脚(如弹簧针连接器)，因此在充电模块130a安装固定于插座模块122后，具弹性的讯号接脚135可顶压于讯号接垫125而产生电性连接。驱动器136a设置于基座132上，而定位柱138连接驱动器136a。更具体来说，本实施例的定位柱138包括枢接部138a、至少一连接部138b(示意地绘示二个)以及至少一固定部138c(示意地绘示二个)。此处，充电模块130a的驱动器136a具体化为步进马达。

详细来说，请同时参考图2A与图2B，当驱动器136a驱动定位柱138的枢接部138a运动(即旋转90度)，以使连接部138b从与枢接部138a呈弯曲态逐渐呈拉伸态，而使固定部138c从基座132内突出至基座132外。也就是说，当充电模块130a接收无线充电讯号时，驱动器136a可驱动定位柱138从基座132内突出至基座132外，而藉此达到定位、固定无人机200(请参考图4A至图4C)的效果。

须说明的是，本发明并不限制驱动器136a的类型。图3A为本发明的另一实施例的充电模块的仰视示意图。图3B为图3A的充电模块的固定部突出于基座外的仰视示意图。请先同时参考图2A与图3A，本实施例的充电模块130b与图2A的充电模块130a相似，两者的主要差异在于：本实施例的充电模块130b的定位柱138’的枢接部138a’包括本体部138a1与延伸部138a2，其中枢接部138a’的延伸部138a2枢接至驱动器136b。连接部138b’枢接至枢接部138a’的本体部138a1，且固定部138c’枢接连接部138b’。此处，驱动器136b具体化为电磁阀。

如图3A与图3B所示，当驱动器136b驱动定位柱138’的枢接部138a’运动(即拉动)，以使连接部138b’从与枢接部138a’的本体部138a1呈弯曲态逐渐呈拉伸态，而使固定部138c’从基座132内突出至基座132外。也就是说，当充电模块130b接收无线充电讯号时，驱动器136b可驱动定位柱138’从基座132内突出至基座132外，而藉此达到定位、固定无人机200(请参考图4A至图4C)的效果。此外，当定位柱138’的固定部138c’欲从基座132外往基座132内复位时，可透过设置在扭转弹簧139的拉动而回到原位。

以下将对无人机200的充电方法，做出更进一步的说明。

图4A至图4C为本发明的一实施例的一种无人机的充电方法的立体示意图。本实施例的无人机200的充电方法，首先，请同时参考图4A与图4B，提供无人机200。此处，无人机200包括充电底座210、四轴飞行器220、摄影机230以及固定架240。摄影机230与固定架240分别设置于四轴飞行器220的相对两侧上。固定架240具有二夹持部242与至少一定位孔243，其中定位孔243贯穿每一夹持部242。夹持部242适于夹持充电模块130a，而充电底座210位于夹持部242之间。须说明的是，无人机200在移动的过程中，摄影机230可对森林山区或城市进行空中拍摄及实时讯号转送。

接着，请参考图4B，当无人机200有充电需求或呈现电力不足时，令无人机200向附近的无人机充电装置100移动靠近。此时，无人机200的充电底座210可逐渐朝向无人机充电装置100的充电模块130a的上方靠近。

最后，请同时参考图4A与图4C，藉由无人机200发出无线充电讯号，使充电模块130a对无人机200进行充电。详细来说，当无人机200与无人机充电装置100相对靠近时，如无人机200透过固定架240的夹持部242滑设或直接扣接至充电模块130a上，无人机200的充电底座210会发出无线充电讯号通知充电模块130a，以固定无人机200进行无线充电。而充电模块130a在接收到无线充电讯号后启动驱动器136a，使定位柱138的固定部138c突出于基座132(请参考图2B)，以准备自动插接至固定架240的定位孔243内，而使无人机200定位于无人机充电装置100的充电模块130a上。此时，因充电模块130a例如是非接触式的无线充电模块，无人机200的充电底座210与无人机充电装置100的充电模块130a之间可具有间隔，而无人机充电装置100以无线传输的方式对无人机200进行充电。

简言之，本实施例的充电模块130a、130b电性连接于插座模块122，且充电模块130a、130b接收由无人机200的充电底座210发出的无线充电讯号，而对无人机200进行无线充电。相较于习知须透过电线来对无人机进行充电而言，本实施例的无人机充电装置100可简化充电动作，且可避免插头不同不能充电的问题，可具有较佳的使用灵活度。再者，定位柱138、138’的固定部138c、138c’可突出于基座132而自动插接至固定架240的定位孔243内，以定位无人机200与充电模块130a、130b。因此，无人机充电装置100在对无人机200进行无线充电时，即使在户外进行充电时遭遇强风等不利环境因素，无人机200不会掉落到地上。

此外，一般无人机200用电飞行的工作时间约为50分钟至60分钟，当无人机200呈现电力不足或电力即将用尽时，就必须要飞回操作者的所在地，以110伏特(V)的电压进行至少约20分钟的充电。然而，无人机200若透过本实施例的无人机充电装置100的充电模块130a、130b来进行充电，则可省下飞回操作者所在地的时间。再者，无人机充电装置100可提供220伏特(V)的电压，因此无人机200仅需要进行约10分钟的充电，即可持续飞行工作。简言之，本实施例以无人机充电装置100对无人机200进行无线充电，除了可方便无人机200进行充电之外，亦可有效地节省无人机200的充电时间。

综上所述，在本发明的无人机充电装置的设计及充电方法中，充电模块电性连接于插座模块，且适于接收无线充电讯号，以无线传输的方式对无人机进行充电。相较于习知须透过电线来对无人机进行充电而言，本发明的无人机充电装置可简化无人机的充电动作，且无人机充电装置的充电模块适于直接安装于现行各智能路灯的插座模块，可避免插头不同不能充电的问题，可具有较佳的使用灵活度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。