CN106899054A - 无人机、无人机充电的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机充电的控制方法，包括：在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。本发明还公开了一种无人机及无人机充电的控制系统。本发明可使无人机主动进行充电，进而免去用户手动充电的繁琐，提升用户使用的便利性。

Description

无人机、无人机充电的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及无人机充电领域，尤其涉及无人机、无人机充电的控制方法及系统。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机已经广泛的应用于人们的日常生活中。大多数无人机飞行通过电池提供能量，但电池一次可以提供的能量是有限的。一般无人机在返航后，若电量损耗较大，便需要用户手动对无人机电池进行充电。在这种情况下，如果用户在无人机需要充电时没有对无人机进行充电，那么在下次使用无人机时，可能导致无人机可飞行时间短甚至不能飞行，这样一来便影响了用户对无人机的使用体验。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无人机、无人机充电的控制方法及系统，旨在解决现有技术中无人机无法实现主动充电的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种无人机充电的控制方法，所述无人机充电的控制方法包括：

在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；

当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。

优选地，所述当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电包括：

当确定所述无人机当前需要进行充电时，根据预存的充电基地的位置信息及所述无人机的当前位置信息，生成所述无人机的飞行路径；

根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电。

优选地，所述充电基地包括若干充电基站；

所述根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电之后包括：

当所述无人机到达所述飞行路径的终点时，控制所述无人机向所述充电基站发送充电连接请求，以供与所述充电基站建立充电连接；

当所述充电连接建立时，接收所述充电基站发射的电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

优选地，所述控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电之后包括：

将所述无人机的充电状态信息反馈至用户终端，并在无线充电结束时，控制所述无人机返回至所述用户终端所在位置。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无人机，所述无人机包括：

确定模块，用于在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；

控制模块，用于当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。

优选地，所述控制模块包括：

路径生成单元，用于当确定所述无人机当前需要进行充电时，根据预存的充电基地的位置信息及所述无人机的当前位置信息，生成所述无人机的飞行路径；

控制单元，用于根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电。

优选地，所述充电基地包括若干充电基站，所述无人机还包括：请求模块、充电模块；

所述请求模块用于：当所述无人机到达所述飞行路径的终点时，控制所述无人机向所述充电基站发送充电连接请求，以供与所述充电基站建立充电连接；

所述充电模块用于：当所述充电连接建立时，接收所述充电基站发射的电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

优选地，所述无人机还包括：

反馈模块，用于将所述无人机的充电状态信息反馈至用户终端，并在无线充电结束时，控制所述无人机返回至所述用户终端所在位置。

为实现上述目的，本发明还提供一种无人机充电的控制系统，包括设置在充电基地的若干充电基站以及上述任一项所述的无人机。

优选地，所述充电基站包括：

认证模块，用于接收所述无人机发送的充电连接请求，并对所述充电连接请求进行认证；

发射模块，用于当所述充电连接请求认证通过时，向所述无人机反馈充电连接响应以与所述无人机建立充电连接，并向所述无人机发射电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

在本发明中，无人机返航时，根据无人机的当前状况，确定无人机当前是否需要进行充电，当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制无人机前往充电基地进行无线充电。本发明可使无人机主动进行充电，进而免去用户手动充电的繁琐，提升用户使用的便利性。

附图说明

图1为本发明无人机充电的控制方法第一实施例的流程示意图；

图2为图1中步骤S120细化流程示意图；

图3为本发明无人机充电的控制方法中无人机前往充电基地一实施例的场景示意图；

图4为本发明无人机充电的控制方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明无人机充电的控制方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明无人机第一实施例的功能模块示意图；

图7为图6中无人机中控制模块120的细化功能模块示意图；

图8为本发明无人机第二实施例的功能模块示意图；

图9为本发明无人机第三实施例的功能模块示意图；

图10为本发明无人机充电的控制系统一实施例的功能模块示意图；

图11为图10充电基站一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明无人机充电方法第一实施例的流程示意图。在本实施例中，无人机充电的控制方法包括：

步骤S110，在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；

在本实施例中，确定无人机当前是否需要进行充电的判断方式不限。

可以是通过无人机的当前剩余电量来判断。例如，可以是检测当前无人机的电量损耗是否达到预设阈值，若达到，则无人机当前需要进行充电。在本实施例中，预设阈值不能设置过高或者过低(过高可能导致无人机无法飞行至充电基地，过低没有充电的必要)，例如，可以预设该阈值为总电量的60％。

又例如，无人机满足预设的充电策略。可以对无人机预设充电策略为每次无人机返航时都满足充电条件。

在本实施例中，在无人机返航时，确定无人机当前是否需要进行充电，即监测无人机当前是否满足充电条件。可以是在无人机返航时实时监测，也可以是在无人机返航时每隔一段预设时间间隔监测一次。

步骤S120，当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。

在本实施例中，可以预先存储充电基地的位置信息。当无人机当前需要进行充电时，则将该充电基地的位置信息作为导航目的地，控制无人机前往。

在本实施例中，可以采用无人机接收电磁波来进行充电的方式。例如，该充电基地内存在充电基站，充电基站可以向无人机发射电磁波以供无人机接收，从而使得无人机进行充电。

在本实施例中，无人机返航时，监测无人机当前是否满足充电条件，若无人机当前满足充电条件，则控制无人机前往充电基地进行充电。在本实施例中，无人机在返航时，若满足充电条件，可以主动进行充电，进而免去用户手动充电的繁琐，提升用户使用的便利性。

参照图2，图2为图1中步骤S120细化流程示意图。在本实施例中，步骤S120包括：

步骤S1201，当确定所述无人机当前需要进行充电时，根据预存的充电基地的位置信息及所述无人机的当前位置信息，生成所述无人机的飞行路径；

在本实施例中，无人机预存有充电基地的位置信息。如图3所示，图3为本发明无人机前往充电基地一实施例的场景示意图。在本发明一可选实施例中，根据无人机当前自身的位置信息和充电基地的位置信息，利用无人机自带的导航系统，生成了①、②、③三条飞行路径。

步骤S1202，根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电。

如图3所示，在本发明一可选实施例中，同路径①、③相比，路径②是无人机前往充电基地最近的选择。无人机确定路径②为飞行路径，并将路径②的路径信息导入导航系统，从而前往充电基地。

在本实施例中，无人机通过导航系统生成前往充电基地的飞行路径信息，并从飞行路径信息中选择一条最优的飞行路径，使得无人机能更快到达充电基地。

参照图4，图4为本发明无人机充电的控制方法第二实施例的流程示意图。在本实施例中，无人机充电的控制方法还包括：

步骤S130，当所述无人机到达所述飞行路径的终点时，控制所述无人机向所述充电基站发送充电连接请求，以供与所述充电基站建立充电连接；

在本实施例中，无人机向充电基地发送充电连接请求中可以包含该无人机的身份标识信息，进而在该充电基地接收到该无人机的身份标识信息后，对该身份标识信息的合法性进行核实，若该身份标识信息合法，则认证通过；否则，认证不通过。

本发明一可选实施例中，对于身份标识信息的类型不限，例如，身份标识信息可以是无人机的身份编码信息、无人机所属单位的名称、无人机所属用户的账户信息。

例如，充电基地中预先存储有所有无人机的身份编码信息，比如无人机在发送充电连接请求时，将自身的身份编码信息发送给充电基地，充电基地则将身份编码信息与身份编码信息数据库中数据进行比对，若比对一致，则确认合法，认证通过。

又例如，充电基地仅对合法单位名下无人机进行充电，充电基地中预先存储了合法的无人机所属单位名称。比如无人机在发送充电连接请求时，将所属单位的名称发送给充电基地，充电基地则将该单位名称与预先存储的单位名称进行比对，若比对一致，则确认此次连接请求合法的，认证通过。

又例如，该充电基地对无人机进行收费充电，比如，无人机在发送充电连接请求时，将账户信息发送给充电基地，充电基地对该账户信息进行查询，以确认是否满足充电要求，比如账户余额大于指定数值，若满足充电要求，则确认合法，认证通过。

步骤S140，当所述充电连接建立时，接收所述充电基站发射的电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

在本实施例中，无人机可以是通过接收电磁波的方式进行充电。例如，在本发明一可选实施例中，充电基地中存在若干充电基站，充电基站可发射电磁波，无人机可以接收充电基站发射的电磁波，并将接收的电磁波转换为电能进行充电。

本实施例中，无人机在充电基地进行充电之前需要进行认证，只有通过认证的无人机才具有在充电基地充电的资格。通过认证的方式，实现了充电基地对无人机有选择充电，避免了充电基地资源的过度损耗。

参照图5，图5为本发明无人机充电的控制方法第三实施例的流程示意图。本实施例中，无人机充电的控制方法还包括：

步骤S150，将所述无人机的充电状态信息反馈至用户终端，并在无线充电结束时，控制所述无人机返回至所述用户终端所在位置。

在本实施例中，充电信息的类型不限。例如，可以是充电基站的基本信息(位置信息、名称信息)、无人机的身份信息、无人机的剩余充电时间信息等中的一种或多种。

在本实施例中，将所述无人机的充电信息反馈至用户终端设备，用以及时提示用户。例如，通过发送文字信息至无人机所属用户的移动终端设备如手机。

在本实施例中，无线充电结束条件不限。例如，可以是无人机达到满足停止充电的条件，如无人机当前电量达到预设停止充电的阈值。还可以是无人机接收到停止充电的指令。

在本实施例中，无人机实时获取用户终端的位置信息，并在停止充电后，导航前往用户终端。而且，充电基地的充电区域时有限的，每次接纳无人机的数量也是有限的，无人机结束充电便自动返回用户终端的所在位置，便给其他需要充电的无人机提供了充电的空间。提高了充电基地的利用率。

在本实施例中，无人机充电时，将无人机的充电信息发送给用户，用户便能清楚该无人机需要充电的时间，在何处充电，有利于提升用户的使用感受。

参照图6，图6为本发明无人机第一实施例的功能模块示意图。在本实施例中，无人机包括：

确定模块110，用于在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；

在本实施例中，确定无人机当前是否需要进行充电的判断方式不限。

可以是通过无人机的当前剩余电量来判断。例如，可以是检测当前无人机的电量损耗是否达到预设阈值，若达到，则无人机当前需要进行充电。在本实施例中，预设阈值不能设置过高或者过低(过高可能导致无人机无法飞行至充电基地，过低没有充电的必要)，例如，可以预设该阈值为总电量的60％。

又例如，无人机满足预设的充电策略。可以对无人机预设充电策略为每次无人机返航时都满足充电条件。

在本实施例中，在无人机返航时，确定无人机当前是否需要进行充电，即监测无人机当前是否满足充电条件。可以是在无人机返航时实时监测，也可以是在无人机返航时每隔一段预设时间间隔监测一次。

控制模块120，用于当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。

在本实施例中，可以预先存储充电基地的位置信息。当无人机当前需要进行充电时，则将该充电基地的位置信息作为导航目的地，控制无人机前往。

在本实施例中，可以采用无人机接收电磁波来进行充电的方式。例如，该充电基地内存在充电基站，充电基站可以向无人机发射电磁波以供无人机接收，从而使得无人机进行充电。

在本实施例中，无人机返航时，监测无人机当前是否满足充电条件，若无人机当前满足充电条件，则控制无人机前往充电基地进行充电。在本实施例中，无人机在返航时，若满足充电条件，可以主动进行充电，进而免去用户手动充电的繁琐，提升用户使用的便利性。

参照图7，图7为图6中无人机中控制模块120的细化功能模块示意图。在本实施例中，控制模块120包括：

生成单元1201，用于当确定所述无人机当前需要进行充电时，根据预存的充电基地的位置信息及所述无人机的当前位置信息，生成所述无人机的飞行路径；

在本实施例中，无人机预存有充电基地的位置信息。如图3所示，图3为本发明无人机前往充电基地一实施例的场景示意图。在本发明一可选实施例中，根据无人机当前自身的位置信息和充电基地的位置信息，利用无人机自带的导航系统，生成了①、②、③三条飞行路径。

控制单元1202，用于根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电。

如图3所示，在本发明一可选实施例中，同路径①、③相比，路径②是无人机前往充电基地最近的选择。无人机确定路径②为飞行路径，并将路径②的路径信息导入导航系统，从而前往充电基地。

在本实施例中，无人机通过导航系统生成前往充电基地的飞行路径信息，并从飞行路径信息中选择一条最优的飞行路径，使得无人机能更快到达充电基地。

参照图8，图8为本发明无人机第二实施例的功能模块示意图。在本实施例中，无人机还包括：

请求模块130，用于当所述无人机到达所述飞行路径的终点时，控制所述无人机向所述充电基站发送充电连接请求，以供与所述充电基站建立充电连接；

在本实施例中，无人机向充电基地发送充电连接请求中可以包含该无人机的身份标识信息，进而在该充电基地接收到该无人机的身份标识信息后，对该身份标识信息的合法性进行核实，若该身份标识信息合法，则认证通过；否则，认证不通过。

本发明一可选实施例中，对于身份标识信息的类型不限，例如，身份标识信息可以是无人机的身份编码信息、无人机所属单位的名称、无人机所属用户的账户信息。

例如，充电基地中预先存储有所有无人机的身份编码信息，比如无人机在发送充电连接请求时，将自身的身份编码信息发送给充电基地，充电基地则将身份编码信息与身份编码信息数据库中数据进行比对，若比对一致，则确认合法，认证通过。

又例如，充电基地仅对合法单位名下无人机进行充电，充电基地中预先存储了合法的无人机所属单位名称。比如无人机在发送充电连接请求时，将所属单位的名称发送给充电基地，充电基地则将该单位名称与预先存储的单位名称进行比对，若比对一致，则确认此次连接请求合法的，认证通过。

又例如，该充电基地对无人机进行收费充电，比如，无人机在发送充电连接请求时，将账户信息发送给充电基地，充电基地对该账户信息进行查询，以确认是否满足充电要求，比如账户余额大于指定数值，若满足充电要求，则确认合法，认证通过。

充电模块140，用于当所述充电连接建立时，接收所述充电基站发射的电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

在本实施例中，无人机可以是通过接收电磁波的方式进行充电。例如，在本发明一可选实施例中，充电基地中存在若干充电基站，充电基站可发射电磁波，无人机可以接收充电基站发射的电磁波，并将接收的电磁波转换为电能进行充电。

本实施例中，无人机在充电基地进行充电之前需要进行认证，只有通过认证的无人机才具有在充电基地充电的资格。通过认证的方式，实现了充电基地对无人机有选择充电，避免了充电基地资源的过度损耗。

参照图9，图9为本发明无人机第三实施例的功能模块示意图。在本实施例中，无人机还包括

反馈模块150，用于将所述无人机的充电状态信息反馈至用户终端，并在无线充电结束时，控制所述无人机返回至所述用户终端所在位置。

在本实施例中，充电信息的类型不限。例如，可以是充电基站的基本信息(位置信息、名称信息)、无人机的身份信息、无人机的剩余充电时间信息等中的一种或多种。

在本实施例中，将所述无人机的充电信息反馈至用户终端设备，用以及时提示用户。例如，通过发送文字信息至无人机所属用户的移动终端设备如手机。

在本实施例中，无线充电结束条件不限。例如，可以是无人机达到满足停止充电的条件，如无人机当前电量达到预设停止充电的阈值。还可以是无人机接收到停止充电的指令。

在本实施例中，无人机实时获取用户终端的位置信息，并在停止充电后，导航前往用户终端。而且，充电基地的充电区域时有限的，每次接纳无人机的数量也是有限的，无人机结束充电便自动返回用户终端的所在位置，便给其他需要充电的无人机提供了充电的空间。提高了充电基地的利用率。

在本实施例中，无人机充电时，将无人机的充电信息发送给用户，用户便能清楚该无人机需要充电的时间，在何处充电，有利于提升用户的使用感受。

参照图10，图10为本发明无人机充电的控制系统一实施例的功能模块示意图。在本实施例中，无人机充电的控制系统包括设置在充电基地的若干充电基站10以及上述实施例中所述的无人机20。

在本实施例中，在无人机20返航时，若确定无人机当前需要充电，将根据无人机当前的位置信息及充电基地的位置信息，通过导航系统生成前往充电基地的飞行路径信息，并从该飞行路径信息中选择一条最优的飞行路径进行前往。在无人机处于充电基地的充电范围后，无人机向该充电基地中的充电基站10发送充电连接请求，在收到该充电基站10认证通过该充电连接请求后反馈的充电连接响应时，确认与该充电基站10建立充电连接，并接受该充电基站10发射的电磁波，进行充电。

参照图11，图11为图10无人机充电的控制系统中充电基地中的充电基站一实施例的功能模块示意图。在本实施例中，充电基站10包括：

认证模块101，用于接收所述无人机发送的充电连接请求，并对所述充电连接请求进行认证；

本实施例中，对于接收充电连接请求的方式不限，比如无人机与充电基站之间采用wifi、蓝牙等方式进行无线连接。同时，对无人机发送的充电连接请求进行认证。本实施例中，充电基站对无人机发送的充电连接请求进行认证，具体认证方式不限。比如，认证待充电设备是否为无人机，若是，则认证通过；或者根据无人机发送的充电连接请求中包含的无人机的身份标识信息进行认证，判断该无人机的身份标识信息是否合法，若合法则认证通过。

可选的，在本发明无线充电方法一实施例中，无人机向充电基站发送的充电连接请求中包括：无人机向待充电基站发送身份标识信息，进而在充电基站接收到该充电连接请求时用以核实该身份标识信息是否合法，若合法，则认证通过，否则，认证不通过。本可选实施例中，对于身份标识信息的类型不限，例如，身份标识信息可以是无人机的身份编码信息、无人机所属单位的名称、无人机所属用户的账户信息。

发射模块102，用于当所述充电连接请求认证通过时，向所述无人机反馈充电连接响应以与所述无人机建立充电连接，并向所述无人机发射电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

本实施例中，充电基站所发射的电磁波既可以是对一架无人机进行无线充电，也可以是同时对多架无人机进行无线充电。需要进一步说明的是，本实施例中，无人机设有无线充电模块，进而可接收无线电磁波并转化为电能储存，从而完成充电。

本实施例中，充电基站对无人机发送的充电连接请求进行认证，并在认证通过后与无人机建立充电连接，可实现有选择充电，比如仅在存在无人机时才发射电磁波，或者仅对合法无人机进行充电，继而可避免充电基站能源过度损耗。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机充电的控制方法，其特征在于，所述无人机充电的控制方法包括：

在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；

当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。

2.如权利要求1所述的无人机充电的控制方法，其特征在于，所述当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电包括：

当确定所述无人机当前需要进行充电时，根据预存的充电基地的位置信息及所述无人机的当前位置信息，生成所述无人机的飞行路径；

根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电。

3.如权利要求2所述的无人机充电的控制方法，其特征在于，所述充电基地包括若干充电基站；

所述根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电之后包括：

当所述无人机到达所述飞行路径的终点时，控制所述无人机向所述充电基站发送充电连接请求，以供与所述充电基站建立充电连接；

当所述充电连接建立时，接收所述充电基站发射的电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

4.如权利要求3所述的无人机充电的控制方法，其特征在于，所述控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电之后包括：

将所述无人机的充电状态信息反馈至用户终端，并在无线充电结束时，控制所述无人机返回至所述用户终端所在位置。

5.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：

确定模块，用于在无人机返航时，根据所述无人机的当前状况，确定所述无人机当前是否需要进行充电，其中，无人机的当前状况至少包括无人机的当前剩余电量；

控制模块，用于当确定所述无人机当前需要进行充电时，控制所述无人机前往充电基地进行无线充电。

6.如权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述控制模块包括：

生成单元，用于当确定所述无人机当前需要进行充电时，根据预存的充电基地的位置信息及所述无人机的当前位置信息，生成所述无人机的飞行路径；

控制单元，用于根据所述飞行路径，控制所述无人机前往所述充电基地进行无线充电。

7.如权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述充电基地包括若干充电基站，所述无人机还包括：请求模块、充电模块；

所述请求模块用于：当所述无人机到达所述飞行路径的终点时，控制所述无人机向所述充电基站发送充电连接请求，以供与所述充电基站建立充电连接；

所述充电模块用于：当所述充电连接建立时，接收所述充电基站发射的电磁波，以供所述无人机进行无线充电。

8.如权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述无人机还包括：

反馈模块，用于将所述无人机的充电状态信息反馈至用户终端，并在无线充电结束时，控制所述无人机返回至所述用户终端所在位置。

9.一种无人机充电的控制系统，包括设置在充电基地的若干充电基站，其特征在于，所述无人机充电的控制系统还包括：权利要求5-8中任一项所述的无人机。

10.如权利要求9所述的无人机充电的控制系统，其特征在于，所述充电基站包括：

认证模块，用于接收所述无人机发送的充电连接请求，并对所述充电连接请求进行认证；

发射模块，用于当所述充电连接请求认证通过时，向所述无人机反馈充电连接响应以与所述无人机建立充电连接，并向所述无人机发射电磁波，以供所述无人机进行无线充电。