CN107554341A - 一种基于无人机的智能充电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于无人机的智能充电系统，包括充电桩、无人机、连接装置、摄取装置、充电装置、无线装置、导航装置、定位装置以及处理器，充电桩包括停机坪以及充电枪，无人机包括扬声器，连接装置包括连接卡扣、连接绳以及固定卡扣，摄取装置包括第一摄像头以及第二摄像头，充电装置包括供电装置、防护装置、电源连接装置以及电源开启模块，供电装置设计有若干个并设置于预设地图上若干安全区域地面表面防护装置设置于供电装置外部位置，电源连接装置设置于充电桩下方位置，电源开启模块设置于供电装置内部位置，无线装置设置于充电桩内部位置，导航装置设置于无线装置侧方位置，定位装置设置于导航装置侧方位置，处理器设置于定位装置侧方位置。

Description

一种基于无人机的智能充电系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及充电桩领域，特别涉及一种基于无人机的智能充电系统及其控制方法。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

然，如何将无人机与充电桩互相配合工作，从而达到灵活机动且覆盖范围广的目的是目前急需解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于无人机的智能充电系统及其控制方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于无人机的智能充电系统，包括充电桩、无人机、连接装置、摄取装置、充电装置、无线装置、导航装置、定位装置以及处理器，所述充电桩包括停机坪以及充电枪，所述停机坪设置于所述充电桩上方位置，用于停放所述无人机；所述充电枪设计有若干个并设置于是充电桩侧方位置，用于为电动汽车充电；所述无人机包括扬声器，所述扬声器设置于所述无人机下方位置，用于发出语音提示；所述连接装置包括连接卡扣、连接绳以及固定卡扣，所述连接卡扣设置于所述无人机下方位置，用于分别连接所述无人机以及连接绳；所述连接绳设置于所述固定卡扣内部位置，用于分别连接所述连接卡扣以及固定卡扣；所述固定卡扣设置于所述停机坪上方位置，用于分别连接所述连接绳以及停机坪；所述摄取装置包括第一摄像头以及第二摄像头，所述第一摄像头设置于所述无人机侧方位置，用于摄取所述无人机周围环境影像；所述第二摄像头设置于所述充电桩侧方位置，用于摄取所述充电桩周围环境影像；所述充电装置包括供电装置、防护装置、电源连接装置以及电源开启模块，所述供电装置设计有若干个并设置于预设地图上若干安全区域地面表面，用于为所述充电桩提供电力；所述防护装置设置于所述供电装置外部位置，用于保护所述供电装置以及阻挡雨水；所述电源连接装置设置于所述充电桩下方位置，用于与所述供电装置进行连接；所述电源开启模块设置于所述供电装置内部位置，用于控制所述供电装置进入供电状态；所述无线装置设置于所述充电桩内部位置，用于分别与无人机、扬声器、连接卡扣、第二摄像头、防护装置、电源开启模块、外部设备、后勤部门以及网络连接；所述导航装置设置于所述无线装置侧方位置，用于规划最优的行走路线；所述定位装置设置于所述导航装置侧方位置，用于定位所述充电桩当前位置信息；所述处理器设置于所述定位装置侧方位置，用于分别与充电枪、固定卡扣、第一摄像头、电源连接装置、无线装置、导航装置以及定位装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述充电桩还包括充电口以及防护罩，所述充电口设置于所述停机坪上方位置并与所述停机坪保持同一水平面，用于为所述无人机提供电力；所述防护罩设置于所述充电口上方位置并与处理器连接，用于保护所述充电口；所述无人机还包括伸缩插头以及自检模块，所述伸缩插头设置于所述无人机下方位置并与无线装置连接，用于与所述充电口连接；所述自检模块设置于所述无人机内部位置并与无线装置连接，用于检测所述无人机信息。

作为本发明的一种优选方式，所述处理器包括计费模块以及计时模块，所述计费模块设置于所述处理器内部位置并与处理器连接，用于计算充电费用；所述计时模块设置于所述处理器内部位置并与处理器连接，用于开启计时。

作为本发明的一种优选方式，所述充电桩还包括充电检测模块以及断电模块，所述充电检测模设置于所述充电枪内部位置并与处理器连接，用于检测所述充电枪充电时状态信息；所述断电模块设置于所述充电枪内部位置并与处理器连接，用于断开所述充电枪的充电状态。

作为本发明的一种优选方式，所述充电桩还包括光亮度检测仪以及灯光组，所述光亮度检测仪设置于是充电桩外表面位置并与处理器连接，用于检测当前光线亮度值；所述灯光组设置于所述充电桩外表面位置并与处理器连接，用于提供照明。

一种基于无人机的智能充电系统控制方法，使用所述的一种基于无人机的智能充电系统，所述方法包括以下步骤：

无线装置接收到第一外部设备发送的启动指令则将其发送给处理器，所述处理器接收到则向无线装置发送密集搜索指令以及向定位装置发送定位指令，所述无线装置接收到则搜索预设地图内的第二外部设备数量以及对应的分布位置并将其返回给所述处理器，所述定位装置接收到则定位充电桩当前位置信息并将获取的定位数据返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述第二外部设备数量以及对应的分布位置划分出所述预设地图内第二外部设备最多的预设区域并将所述预设区域、定位数据以及导航指令发送给所述导航装置，所述导航装置接收到则根据所述预设区域以及定位数据规划最优的行走路线并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向固定卡扣发送开启指令并向无人机以及连接卡扣发送连接指令，所述固定卡扣接收到则控制自身开启并将连接绳伸出，所述无人机以及连接卡扣接收到则所述无人机控制所述连接卡扣与所述连接绳完全连接并将连接完成信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则将所述预设区域进行标识并向无人机发送所述行走路线、飞行指令以及向第一摄像头发送摄取指令，所述无人机接收到则根据所述行走路线悬吊所述充电桩前往所述预设区域中心位置，所述第一摄像头接收到则实时摄取所述无人机周围的环境影像并将其实时返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述影像实时分析所述无人机是否有到达目的地；

若有则所述处理器向所述无人机发送所述实时影像以及悬停指令并向第二摄像头发送摄取指令，所述无人机接收到则控制所述充电桩悬停于安全区域上方位置，所述第二摄像头接收到则摄取所述充电桩下方的环境影像并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向防护装置发送开启指令并向所述无人机以及电源连接装置发送所述第二摄像头摄取的影像以及连接指令，所述防护装置接收到则控制自身开启，所述无人机以及电源连接装置接收到则所述无人机根据所述影像利用所述充电桩下降控制所述电源连接装置与供电装置连接并将连接信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向无人机发送下降休眠指令并向无线装置发送充电接收指令，所述无人机接收到则控制所述充电桩垂直下降至地面并控制自身停放至停机坪进入休眠状态，所述无线装置接收到则实时接收第二外部设备发送的充电指令并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向扬声器发送充电提示指令并向电源开启模块发送充电指令，所述扬声器接收到则控制自身发出对应的充电语音提示信息，所述电源开启模块接收到则控制供电装置向所述充电桩开启供电状态直至需要充电的物体进入充满状态。

作为本发明的一种优选方式，在所述无人机控制所述充电桩垂直下降至地面后，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器向自检模块发送检测指令，所述自检模块接收到则检测所述无人机状态信息并将其返回给所述处理器，所述处理器接收到则根据所述状态信息检测所述无人机当前电量是否有低于预设电量；

若有则所述处理器向防护罩发送开启指令并向所述无人机以及伸缩插头发送充电连接指令，所述防护罩接收到则控制自身进入开启状态，所述无人机以及伸缩插头接收到则所述无人机控制所述伸缩插头与充电口连接并将连接完成信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向电源开启模块发送充电指令，所述电源开启模块接收到则控制供电装置向所述充电桩开启供电状态直至所述无人机电量进入充满状态。

作为本发明的一种优选方式，在所述扬声器控制自身发出对应的充电语音提示信息后，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器提取所述充电指令包含的充电时间信息并将所述时间信息以及计费指令发送给所述计费模块，所述计费模块接收到则根据所述时间信息计算相应的计费信息并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述计费信息向所述第二外部设备计算费用并将所述时间信息以及计时指令发送给计时模块，所述计时模块接收到则根据所述时间信息开始计时并将计时到达信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向所述电源开启模块发送关闭指令，所述电源开启模块接收到则控制供电装置向所述充电桩关闭供电状态。

作为本发明的一种优选方式，在所述电源开启模块控制供电装置向所述充电桩开启供电状态后，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器向充电检测模块发送检测指令，所述充电检测模块接收到则实时检测所述充电枪的充电状态信息并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述充电状态信息分析所述充电枪是否有出现异常状态；

若有则所述处理器向断电模块发送断开指令并向后勤部门发送异常状态信息，所述断开模块接收到则断开所述充电枪的充电状态。

作为本发明的一种优选方式，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器向光亮度检测仪发送亮度检测指令，所述光亮度检测仪接收到则实时检测所述充电桩周围环境光线亮度值并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述光线亮度值分析所述光线是否有低于预设亮度值；

若有则所述处理器向灯光组发送灯光开启指令，所述灯光组接收到则控制自身完全开启。

本发明实现以下有益效果：1.智能充电系统接收到第一外部设备发送的启动指令后，利用无人机控制自身前往预设地图上第二外部设备数量最多的预设区域中心位置，然后所述智能充电系统控制自身停放于所述预设区域中心位置的安全区域内，若检测到有第二外部设备发送充电指令后，控制自身与地面的供电装置连接以为指定的物体提供电力。

2.若所述智能充电系统检测到所述无人机电量不足后，控制所述无人机与停机坪的充电口连接，以为所述无人机进行充电，直至其充满为止。

3.在所述智能充电系统开启充电前，利用计费模块计算充电费用，然后将其发送给所述第二外部设备，以让其进行支付，支付成功后开启充电状态且进行对应的计算时间。

4.在所述智能充电系统开启供电状态后，实时检测自身的充电状态信息，若发现出现充电异常状态后，自动停止充电状态且向后勤部分发送异常充电状态信息。

5.在所述智能充电系统检测到当前亮度值低于预设亮度值后，所述智能充电系统开启自身的灯光组，以提供照明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能充电系统的示意图；

图2为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能充电系统控制方法的流程图；

图3为本发明其中一个示例提供的无人机充电方法的流程图；

图4为本发明其中一个示例提供的计费以及计时方法的流程图；

图5为本发明其中一个示例提供的异常状态检测方法的流程图；

图6为本发明其中一个示例提供的灯光开启方法的流程图；

图7为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能充电系统的电子器件连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1，图7所示，图1为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能充电系统的示意图；图7为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能充电系统的电子器件连接图。

具体的，本实施例提供一种基于无人机的智能充电系统，包括充电桩1、无人机2、连接装置3、摄取装置4、充电装置5、无线装置6、导航装置7、定位装置8以及处理器9，所述充电桩1包括停机坪10以及充电枪11，所述停机坪10设置于所述充电桩1上方位置，用于停放所述无人机2；所述充电枪11设计有若干个并设置于是充电桩1侧方位置，用于为电动汽车充电；所述无人机2包括扬声器20，所述扬声器20设置于所述无人机2下方位置，用于发出语音提示；所述连接装置3包括连接卡扣30、连接绳31以及固定卡扣32，所述连接卡扣30设置于所述无人机2下方位置，用于分别连接所述无人机2以及连接绳31；所述连接绳31设置于所述固定卡扣32内部位置，用于分别连接所述连接卡扣30以及固定卡扣32；所述固定卡扣32设置于所述停机坪10上方位置，用于分别连接所述连接绳31以及停机坪10；所述摄取装置4包括第一摄像头40以及第二摄像头41，所述第一摄像头40设置于所述无人机2侧方位置，用于摄取所述无人机2周围环境影像；所述第二摄像头41设置于所述充电桩1侧方位置，用于摄取所述充电桩1周围环境影像；所述充电装置5包括供电装置50、防护装置51、电源连接装置52以及电源开启模块53，所述供电装置50设计有若干个并设置于预设地图上若干安全区域地面表面，用于为所述充电桩1提供电力；所述防护装置51设置于所述供电装置50外部位置，用于保护所述供电装置50以及阻挡雨水；所述电源连接装置52设置于所述充电桩1下方位置，用于与所述供电装置50进行连接；所述电源开启模块53设置于所述供电装置50内部位置，用于控制所述供电装置50进入供电状态；所述无线装置6设置于所述充电桩1内部位置，用于分别与无人机2、扬声器20、连接卡扣30、第二摄像头41、防护装置51、电源开启模块53、外部设备、后勤部门以及网络连接；所述导航装置7设置于所述无线装置6侧方位置，用于规划最优的行走路线；所述定位装置8设置于所述导航装置7侧方位置，用于定位所述充电桩1当前位置信息；所述处理器9设置于所述定位装置8侧方位置，用于分别与充电枪11、固定卡扣32、第一摄像头40、电源连接装置52、无线装置6、导航装置7以及定位装置8连接。

作为本发明的一种优选方式，所述充电桩1还包括充电口12以及防护罩13，所述充电口12设置于所述停机坪10上方位置并与所述停机坪10保持同一水平面，用于为所述无人机2提供电力；所述防护罩13设置于所述充电口12上方位置并与处理器9连接，用于保护所述充电口12；所述无人机2还包括伸缩插头21以及自检模块22，所述伸缩插头21设置于所述无人机2下方位置并与无线装置6连接，用于与所述充电口12连接；所述自检模块22设置于所述无人机2内部位置并与无线装置6连接，用于检测所述无人机2信息。

作为本发明的一种优选方式，所述处理器9包括计费模块90以及计时模块91，所述计费模块90设置于所述处理器9内部位置并与处理器9连接，用于计算充电费用；所述计时模块91设置于所述处理器9内部位置并与处理器9连接，用于开启计时。

作为本发明的一种优选方式，所述充电桩1还包括充电检测模块14以及断电模块15，所述充电检测模设置于所述充电枪11内部位置并与处理器9连接，用于检测所述充电枪11充电时状态信息；所述断电模块15设置于所述充电枪11内部位置并与处理器9连接，用于断开所述充电枪11的充电状态。

作为本发明的一种优选方式，所述充电桩1还包括光亮度检测仪16以及灯光组17，所述光亮度检测仪16设置于是充电桩1外表面位置并与处理器9连接，用于检测当前光线亮度值；所述灯光组17设置于所述充电桩1外表面位置并与处理器9连接，用于提供照明。

其中，所述用于智能充电系统的电子器件完成指令后均会向所述处理器9返回完成信息；所述处理器9向无人机2、扬声器20、连接卡扣30、第二摄像头41、防护装置51、电源开启模块53、外部设备、后勤部门、伸缩插头21以及自检模块22发送指令和（或）信息均利用无线装置6发送；所述无人机2处于休眠状态时，若接收到处理器9发送的信息和（或）指令后自动唤醒；所述供电装置50预埋于地面下方与电缆进行连接并与地面保持同一水平面，以通过电缆进行供电；所述防护装置51完全收缩回后与地面保持同一水平面；所述防护罩13完全缩回后与停机坪保持同一水平面。

实施例二

参考图2所示，图2为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能充电系统控制方法的流程图。

具体的，本实施例提供一种基于无人机的智能充电系统控制方法，使用所述的一种基于无人机的智能充电系统，所述方法包括以下步骤：

S1、无线装置6接收到第一外部设备发送的启动指令则将其发送给处理器9，所述处理器9接收到则向无线装置6发送密集搜索指令以及向定位装置8发送定位指令，所述无线装置6接收到则搜索预设地图内的第二外部设备数量以及对应的分布位置并将其返回给所述处理器9，所述定位装置8接收到则定位充电桩1当前位置信息并将获取的定位数据返回给所述处理器9；

S2、所述处理器9接收到则根据所述第二外部设备数量以及对应的分布位置划分出所述预设地图内第二外部设备最多的预设区域并将所述预设区域、定位数据以及导航指令发送给所述导航装置7，所述导航装置7接收到则根据所述预设区域以及定位数据规划最优的行走路线并将其返回给所述处理器9；

S3、所述处理器9接收到则向固定卡扣32发送开启指令并向无人机2以及连接卡扣30发送连接指令，所述固定卡扣32接收到则控制自身开启并将连接绳31伸出，所述无人机2以及连接卡扣30接收到则所述无人机2控制所述连接卡扣30与所述连接绳31完全连接并将连接完成信息返回给所述处理器9；

S4、所述处理器9接收到则将所述预设区域进行标识并向无人机2发送所述行走路线、飞行指令以及向第一摄像头40发送摄取指令，所述无人机2接收到则根据所述行走路线悬吊所述充电桩1前往所述预设区域中心位置，所述第一摄像头40接收到则实时摄取所述无人机2周围的环境影像并将其实时返回给所述处理器9；

S5、所述处理器9接收到则根据所述影像实时分析所述无人机2是否有到达目的地；

S6、若有则所述处理器9向所述无人机2发送所述实时影像以及悬停指令并向第二摄像头41发送摄取指令，所述无人机2接收到则控制所述充电桩1悬停于安全区域上方位置，所述第二摄像头41接收到则摄取所述充电桩1下方的环境影像并将其返回给所述处理器9；

S7、所述处理器9接收到则向防护装置51发送开启指令并向所述无人机2以及电源连接装置52发送所述第二摄像头41摄取的影像以及连接指令，所述防护装置51接收到则控制自身开启，所述无人机2以及电源连接装置52接收到则所述无人机2根据所述影像利用所述充电桩1下降控制所述电源连接装置52与供电装置50连接并将连接信息返回给所述处理器9；

S8、所述处理器9接收到则向无人机2发送下降休眠指令并向无线装置6发送充电接收指令，所述无人机2接收到则控制所述充电桩1垂直下降至地面并控制自身停放至停机坪10进入休眠状态，所述无线装置6接收到则实时接收第二外部设备发送的充电指令并将其返回给所述处理器9；

S9、所述处理器9接收到则向扬声器20发送充电提示指令并向电源开启模块53发送充电指令，所述扬声器20接收到则控制自身发出对应的充电语音提示信息，所述电源开启模块53接收到则控制供电装置50向所述充电桩1开启供电状态直至需要充电的物体进入充满状态。

其中，所述第一外部设备为所述智能充电系统所有者的外部设备设备；所述第二外部设备为所述智能充电系统的用户的外部设备；所述预设地图可以是直辖市、省会城市、地级市、县级市、乡镇甚至更小行政区域中的其中一个，在本实施例中优选为所述充电桩1所在位置的县级市区域的电子地图；所述预设区域可以是直径0-1000公里的圆形区域，在本实施例中优选为直径3公里的圆形区域；所述最优行走路线是指行走距离最短且用时最少的路线；所述智能充电系统每预设时间搜索一次预设地图上第二外部设备数量以及其分布位置并根据其划分对应的预设区域，然后控制无人机2悬吊所述充电桩1前往，即每预设时间重复步骤S1（b）-S9，所述预设时间为0-240小时，在本实施例中优选为24小时。

在S1中，具体在S1（a）无线装置6接收到第一外部设备发送的启动指令后，所述无线装置6将所述启动指令发送给处理器9，所述处理器9接收到所述启动指令后，S1（b）向无线装置6发送密集搜索指令，同时所述处理器9向定位装置8发送定位指令，所述无线装置6接收到所述密集搜索指令后，搜索所述充电桩1所在县级市电子地图内的第二外部设备数量以及所述第二外部设备对应的分布位置，然后将所述第二外部设备数量以及分布位置返回给所述处理器9，所述定位装置8接收到所述定位指令后，定位所述充电桩1当前位置信息，然后将获取的定位数据返回给所述处理器9。

在S2中，具体在所述处理器9接收所述第二外部设备数量、其分布位置以及所述定位数据后，根据所述第二外部设备数量以及对应的分布位置划分出所述充电桩1所在县级市电子地图内第二外部设备数量最多的直径3公里的圆形区域，然后将所述直径3公里的圆形区域的中心位置、定位数据以及导航指令发送给所述导航装置7，所述导航装置7接收到所述直径3公里的圆形区域的中心位置、定位数据以及导航指令后，根据所述直径3公里的圆形区域的中心位置以及定位数据规划行走距离最短且用时最少的路线，即将所述中心位置设为目的地，将所述定位数据设为起始地，从而规划行走路线，然后所述导航装置7将所述行走路线返回给所述处理器9。

在S3中，具体在所述处理器9接收到所述行走路线后，向固定卡扣32发送开启指令，在所述固定卡扣32完成所述指令并返回完成信息后，所述处理器9利用无线装置6向无人机2以及连接卡扣30发送连接指令，所述固定卡扣32接收到所述开启指令后，控制自身开启，然后将连接绳31伸出，伸出距离为3公分，所述无人机2以及连接卡扣30接收到所述连接指令后，所述无人机2控制所述连接卡扣30与所述连接绳31完全连接，即所述无人机2利用连接卡扣30与一侧的固定卡扣32伸出的连接绳31连接，连接后所述无人机2将所述连接绳31拉出，接着所述无人机2利用连接卡扣30与另一侧的固定卡扣32伸出的连接绳31连接，连接后所述无人机2将所述连接绳31拉出，然后所述无人机2以及连接卡扣30将连接完成信息返回给所述处理器9。

在S4中，具体在所述处理器9接收到所述连接完成信息后，将所述即将前往的直径3公里的圆形区域进行标识，标识后，其他的智能充电系统将无法搜索到所述区域，然后所述处理器9利用无线装置6向无人机2发送所述行走路线以及飞行指令，同时所述处理器9利用无线装置6向第一摄像头40发送摄取指令，所述无人机2接收到所述行走路线以及飞行指令后，根据所述行走路线悬吊所述充电桩1前往所述行走路线的目的地位置，即所述直径3公里的圆形区域的中心位置，所述第一摄像头40接收到所述摄取指令后，实时摄取所述无人机2周围的环境影像，然后将所述影像实时返回给所述处理器9。

在S5中，具体在所述处理器9接收到所述第一摄像头40返回的影像后，根据所述影像实时分析所述无人机2是否有到达目的地，即是否有到达所述直径3公里的圆形区域的中心位置处。

在S6中，具体在所述处理器9分析出所述无人机2飞行至所述目的地后，所述处理器9利用无线装置6向所述无人机2发送所述实时影像以及悬停指令，同时所述处理器9向第二摄像头41发送摄取指令，所述无人机2接收到所述实时影像以及悬停指令后，控制所述充电桩1悬停于划定的停车位区域上方位置，所述安全区域为设置有地面供电装置50的停车位区域，所述第二摄像头41接收到所述摄取指令后，摄取所述充电桩1下方的环境影像，然后所述第二摄像头41将所述影像返回给所述处理器9。

在S7中，具体在所述处理器9接收到所述第二摄像头41返回的影像后，利用无线装置6向防护装置51发送开启指令，在所述防护装置51完成所述指令并返回完成信息后，所述处理器9利用无线装置6向所述无人机2以及电源连接装置52发送所述第二摄像头41摄取的影像以及连接指令，所述防护装置51接收到所述开启指令后，控制自身开启露出下方的供电装置50插孔，所述无人机2以及电源连接装置52接收到所述第二摄像头41摄取的影像以及连接指令后，所述无人机2根据所述影像利用所述充电桩1下降，然后控制所述充电桩1下方的所述电源连接装置52与供电装置50进行连接，即控制所述电源连接装置52的插头插入所述供电装置50的插孔内，然后所述无人机2以及电源连接装置52将连接完成的信息返回给所述处理器9。

在S8中，具体在所述处理器9接收到所述连接完成信息后，利用无线装置6向无人机2发送下降休眠指令，同时向无线装置6发送充电接收指令，所述无人机2接收到所述下降休眠指令后，控制所述充电桩1垂直下降至地面，然后所述无人机2控制自身停放至停机坪10上进入休眠状态，所述无线装置6接收到所述充电接收指令后，实时接收第二外部设备是否有发送充电指令，若有则所述无线装置6将所述充电指令返回给所述处理器9。

在S9中，具体在所述处理器9接收到所述充电指令后，利用无线装置6向扬声器20发送充电提示指令，在所述扬声器20重复提示三遍并向所述处理器9返回提示完成信息后，所述处理器9利用无线装置6向电源开启模块53发送充电指令，所述扬声器20接收到所述充电提示指令后，控制自身重复三遍发出与所述充电提示指令对应的充电语音提示信息，所述电源开启模块53接收到所述充电指令后，控制供电装置50向所述充电桩1开启供电状态直至需要充电的物体进入充满状态为止，即充满电后自动停止充电状态。

实施例三

参考图3所示，图3为本发明其中一个示例提供的无人机充电方法的流程图。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，在所述无人机2控制所述充电桩1垂直下降至地面后，所述方法还包括以下步骤：

S80、所述处理器9向自检模块22发送检测指令，所述自检模块22接收到则检测所述无人机2状态信息并将其返回给所述处理器9，所述处理器9接收到则根据所述状态信息检测所述无人机2当前电量是否有低于预设电量；

S81、若有则所述处理器9向防护罩13发送开启指令并向所述无人机2以及伸缩插头21发送充电连接指令，所述防护罩13接收到则控制自身进入开启状态，所述无人机2以及伸缩插头21接收到则所述无人机2控制所述伸缩插头21与充电口12连接并将连接完成信息返回给所述处理器9；

S82、所述处理器9接收到则向电源开启模块53发送充电指令，所述电源开启模块53接收到则控制供电装置50向所述充电桩1开启供电状态直至所述无人机2电量进入充满状态。

其中，所述无人机2状态信息包括无人机2电量信息、无人机2续航信息以及无人机2电子器件信息；所述预设电量为0-100%，在本实施例中优选为50%。

具体的，在所述无人机2控制所述充电桩1垂直下降至地面后，所述处理器9利用无线装置6向自检模块22发送检测指令，所述自检模块22接收到所述检测指令后，检测所述无人机2状态信息，然后所述自检模块22将所述状态信息返回给所述处理器9，所述处理器9接收到所述状态信息后，根据所述状态信息检测所述无人机2当前电量是否有低于50%的电量，若所述处理器9分析出所述无人机2有低于50%的电量后，所述处理器9向防护罩13发送开启指令，在所述防护罩13完成所述指令并向所述处理器9返回完成信息后，所述处理器9了利用无线装置6向所述无人机2以及伸缩插头21发送充电连接指令，所述防护罩13接收到所述开启指令后，控制自身从侧方缩回，从而进入开启状态，所述无人机2以及伸缩插头21接收到所述充电连接指令后，所述伸缩插头21完全伸出，然后所述无人机2控制所述伸缩插头21与充电口12连接，即控制所述伸缩插头21插入所述充电口12内，然后所述无人机2以及伸缩插头21将连接完成信息返回给所述处理器9，所述处理器9接收到所述连接完成信息后，利用无线装置6向电源开启模块53发送充电指令，所述电源开启模块53接收到所述充电指令后，控制供电装置50向所述充电桩1开启供电状态直至所述无人机2电量进入充满状态为止，在所述无人机2充满后自动断开充电状态。

实施例四

参考图4所示，图4为本发明其中一个示例提供的计费以及计时方法的流程图。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，在所述扬声器20控制自身发出对应的充电语音提示信息后，所述方法还包括以下步骤：

S90、所述处理器9提取所述充电指令包含的充电时间信息并将所述时间信息以及计费指令发送给所述计费模块90，所述计费模块90接收到则根据所述时间信息计算相应的计费信息并将其返回给所述处理器9；

S91、所述处理器9接收到则根据所述计费信息向所述第二外部设备计算费用并将所述时间信息以及计时指令发送给计时模块91，所述计时模块91接收到则根据所述时间信息开始计时并将计时到达信息返回给所述处理器9；

S92、所述处理器9接收到则向所述电源开启模块53发送关闭指令，所述电源开启模块53接收到则控制供电装置50向所述充电桩1关闭供电状态。

具体的，在所述扬声器20根据所述语音提示指令发出对应的语音提示后，所述处理器9提取所述第二外部设备发送的充电指令包含的充电时间信息，然后所述处理器9将所述时间信息以及计费指令发送给所述计费模块90，所述计费模块90接收到所述时间信息以及计费指令后，根据所述时间信息计算相应的计费信息，所述计算计费信息是根据所述第一外部设备设定的计费规则，例如半小时为2块钱，不满半小时按半小时算，所述第二外部设备发送的充电指令包含有3小时的充电时间，计算其计费信息为6块钱；然后所述计费模块90将所述计费信息返回给所述处理器9，所述处理器9接收到所述计费信息后，根据所述计费信息向所述第二外部设备计算费用，即向所述第二外部设备收取费用，在所述第二外部设备支付费用后，所述处理器9将所述时间信息以及计时指令发送给计时模块91，所述计时模块91接收到则根据所述时间信息开始倒计时，当倒计时完成后，所述计时模块91将计时到达信息返回给所述处理器9，所述处理器9接收到所述计时到达信息后，利用无线装置6向所述电源开启模块53发送关闭指令，所述电源开启模块53接收到所述关闭指令后，控制供电装置50关闭向充电桩1的供电状态。

实施例五

参考图5所示，图5为本发明其中一个示例提供的异常状态检测方法的流程图。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，在所述电源开启模块53控制供电装置50向所述充电桩1开启供电状态后，所述方法还包括以下步骤：

S93、所述处理器9向充电检测模块14发送检测指令，所述充电检测模块14接收到则实时检测所述充电枪11的充电状态信息并将其返回给所述处理器9；

S94、所述处理器9接收到则根据所述充电状态信息分析所述充电枪11是否有出现异常状态；

S95、若有则所述处理器9向断电模块15发送断开指令并向后勤部门发送异常状态信息，所述断开模块接收到则断开所述充电枪11的充电状态。

具体的，在所述电源开启模块53控制供电装置50向所述充电桩1开启供电状态后，所述处理器9向充电检测模块14发送检测指令，所述充电检测模块14接收到所述检测指令后，实时检测所述充电枪11的充电状态信息，然后将所述充电状态信息返回给所述处理器9，所述处理器9接收到所述充电状态信息后，根据所述充电状态信息分析所述充电枪11是否有出现异常状态，所述异常状态是指漏电、无法充进以及电压过高等充电异常问题，若所述处理器9分析出有异常状态发生后，所述处理器9向断电模块15发送断开指令，同时所述处理器9向后勤部门发送异常状态信息以及当前位置信息，以供后勤的维修部门前往维修，所述断开模块接收到所述断开指令后，断开所述充电枪11的充电状态，在断开充电状态后向所述第二外部设备发送充电异常信息并将剩余时间的费用退回给所述第二外部设备。

实施例六

参考图6所示，图6为本发明其中一个示例提供的灯光开启方法的流程图。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述方法还包括以下步骤：

S10、所述处理器9向光亮度检测仪16发送亮度检测指令，所述光亮度检测仪16接收到则实时检测所述充电桩1周围环境光线亮度值并将其返回给所述处理器9；

S11、所述处理器9接收到则根据所述光线亮度值分析所述光线是否有低于预设亮度值；

S12、若有则所述处理器9向灯光组17发送灯光开启指令，所述灯光组17接收到则控制自身完全开启。

其中，所述预设亮度值为0-10000勒克斯，在本实施例中优选为50勒克斯。

具体的，所述处理器9向光亮度检测仪16发送亮度检测指令，所述光亮度检测仪16接收到所述亮度检测指令后，实时检测所述充电桩1周围环境光线亮度值，然后将所述光线亮度值返回给所述处理器9，所述处理器9接收到所述光线亮度值后，根据所述光线亮度值分析所述光线是否有低于50勒克斯的预设亮度值，若所述处理器9分析出有低于50勒克斯的亮度值后，所述处理器9向灯光组17发送灯光开启指令，所述灯光组17接收到所述灯光开启指令后，控制自身完全进入开启状态，以为周围提供照明并提醒需要充电的用户前往充电。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无人机的智能充电系统，包括充电桩、无人机、连接装置、摄取装置、充电装置、无线装置、导航装置、定位装置以及处理器，其特征在于，所述充电桩包括停机坪以及充电枪，所述停机坪设置于所述充电桩上方位置，用于停放所述无人机；所述充电枪设计有若干个并设置于是充电桩侧方位置，用于为电动汽车充电；所述无人机包括扬声器，所述扬声器设置于所述无人机下方位置，用于发出语音提示；所述连接装置包括连接卡扣、连接绳以及固定卡扣，所述连接卡扣设置于所述无人机下方位置，用于分别连接所述无人机以及连接绳；所述连接绳设置于所述固定卡扣内部位置，用于分别连接所述连接卡扣以及固定卡扣；所述固定卡扣设置于所述停机坪上方位置，用于分别连接所述连接绳以及停机坪；所述摄取装置包括第一摄像头以及第二摄像头，所述第一摄像头设置于所述无人机侧方位置，用于摄取所述无人机周围环境影像；所述第二摄像头设置于所述充电桩侧方位置，用于摄取所述充电桩周围环境影像；所述充电装置包括供电装置、防护装置、电源连接装置以及电源开启模块，所述供电装置设计有若干个并设置于预设地图上若干安全区域地面表面，用于为所述充电桩提供电力；所述防护装置设置于所述供电装置外部位置，用于保护所述供电装置以及阻挡雨水；所述电源连接装置设置于所述充电桩下方位置，用于与所述供电装置进行连接；所述电源开启模块设置于所述供电装置内部位置，用于控制所述供电装置进入供电状态；所述无线装置设置于所述充电桩内部位置，用于分别与无人机、扬声器、连接卡扣、第二摄像头、防护装置、电源开启模块、外部设备、后勤部门以及网络连接；所述导航装置设置于所述无线装置侧方位置，用于规划最优的行走路线；所述定位装置设置于所述导航装置侧方位置，用于定位所述充电桩当前位置信息；所述处理器设置于所述定位装置侧方位置，用于分别与充电枪、固定卡扣、第一摄像头、电源连接装置、无线装置、导航装置以及定位装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能充电系统，其特征在于，所述充电桩还包括充电口以及防护罩，所述充电口设置于所述停机坪上方位置并与所述停机坪保持同一水平面，用于为所述无人机提供电力；所述防护罩设置于所述充电口上方位置并与处理器连接，用于保护所述充电口；所述无人机还包括伸缩插头以及自检模块，所述伸缩插头设置于所述无人机下方位置并与无线装置连接，用于与所述充电口连接；所述自检模块设置于所述无人机内部位置并与无线装置连接，用于检测所述无人机信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能充电系统，其特征在于，所述处理器包括计费模块以及计时模块，所述计费模块设置于所述处理器内部位置并与处理器连接，用于计算充电费用；所述计时模块设置于所述处理器内部位置并与处理器连接，用于开启计时。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能充电系统，其特征在于，所述充电桩还包括充电检测模块以及断电模块，所述充电检测模设置于所述充电枪内部位置并与处理器连接，用于检测所述充电枪充电时状态信息；所述断电模块设置于所述充电枪内部位置并与处理器连接，用于断开所述充电枪的充电状态。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能充电系统，其特征在于，所述充电桩还包括光亮度检测仪以及灯光组，所述光亮度检测仪设置于是充电桩外表面位置并与处理器连接，用于检测当前光线亮度值；所述灯光组设置于所述充电桩外表面位置并与处理器连接，用于提供照明。

6.一种基于无人机的智能充电系统控制方法，使用权利要求1-5所述的一种基于无人机的智能充电系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

无线装置接收到第一外部设备发送的启动指令则将其发送给处理器，所述处理器接收到则向无线装置发送密集搜索指令以及向定位装置发送定位指令，所述无线装置接收到则搜索预设地图内的第二外部设备数量以及对应的分布位置并将其返回给所述处理器，所述定位装置接收到则定位充电桩当前位置信息并将获取的定位数据返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述第二外部设备数量以及对应的分布位置划分出所述预设地图内第二外部设备最多的预设区域并将所述预设区域、定位数据以及导航指令发送给所述导航装置，所述导航装置接收到则根据所述预设区域以及定位数据规划最优的行走路线并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向固定卡扣发送开启指令并向无人机以及连接卡扣发送连接指令，所述固定卡扣接收到则控制自身开启并将连接绳伸出，所述无人机以及连接卡扣接收到则所述无人机控制所述连接卡扣与所述连接绳完全连接并将连接完成信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则将所述预设区域进行标识并向无人机发送所述行走路线、飞行指令以及向第一摄像头发送摄取指令，所述无人机接收到则根据所述行走路线悬吊所述充电桩前往所述预设区域中心位置，所述第一摄像头接收到则实时摄取所述无人机周围的环境影像并将其实时返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述影像实时分析所述无人机是否有到达目的地；

若有则所述处理器向所述无人机发送所述实时影像以及悬停指令并向第二摄像头发送摄取指令，所述无人机接收到则控制所述充电桩悬停于安全区域上方位置，所述第二摄像头接收到则摄取所述充电桩下方的环境影像并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向防护装置发送开启指令并向所述无人机以及电源连接装置发送所述第二摄像头摄取的影像以及连接指令，所述防护装置接收到则控制自身开启，所述无人机以及电源连接装置接收到则所述无人机根据所述影像利用所述充电桩下降控制所述电源连接装置与供电装置连接并将连接信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向无人机发送下降休眠指令并向无线装置发送充电接收指令，所述无人机接收到则控制所述充电桩垂直下降至地面并控制自身停放至停机坪进入休眠状态，所述无线装置接收到则实时接收第二外部设备发送的充电指令并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向扬声器发送充电提示指令并向电源开启模块发送充电指令，所述扬声器接收到则控制自身发出对应的充电语音提示信息，所述电源开启模块接收到则控制供电装置向所述充电桩开启供电状态直至需要充电的物体进入充满状态。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的智能充电系统控制方法，其特征在于，在所述无人机控制所述充电桩垂直下降至地面后，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器向自检模块发送检测指令，所述自检模块接收到则检测所述无人机状态信息并将其返回给所述处理器，所述处理器接收到则根据所述状态信息检测所述无人机当前电量是否有低于预设电量；

若有则所述处理器向防护罩发送开启指令并向所述无人机以及伸缩插头发送充电连接指令，所述防护罩接收到则控制自身进入开启状态，所述无人机以及伸缩插头接收到则所述无人机控制所述伸缩插头与充电口连接并将连接完成信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向电源开启模块发送充电指令，所述电源开启模块接收到则控制供电装置向所述充电桩开启供电状态直至所述无人机电量进入充满状态。

8.根据权利要求6所述的一种基于无人机的智能充电系统控制方法，其特征在于，在所述扬声器控制自身发出对应的充电语音提示信息后，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器提取所述充电指令包含的充电时间信息并将所述时间信息以及计费指令发送给所述计费模块，所述计费模块接收到则根据所述时间信息计算相应的计费信息并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述计费信息向所述第二外部设备计算费用并将所述时间信息以及计时指令发送给计时模块，所述计时模块接收到则根据所述时间信息开始计时并将计时到达信息返回给所述处理器；

所述处理器接收到则向所述电源开启模块发送关闭指令，所述电源开启模块接收到则控制供电装置向所述充电桩关闭供电状态。

9.根据权利要求6所述的一种基于无人机的智能充电系统控制方法，其特征在于，在所述电源开启模块控制供电装置向所述充电桩开启供电状态后，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器向充电检测模块发送检测指令，所述充电检测模块接收到则实时检测所述充电枪的充电状态信息并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述充电状态信息分析所述充电枪是否有出现异常状态；

若有则所述处理器向断电模块发送断开指令并向后勤部门发送异常状态信息，所述断开模块接收到则断开所述充电枪的充电状态。

10.根据权利要求6所述的一种基于无人机的智能充电系统控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

所述处理器向光亮度检测仪发送亮度检测指令，所述光亮度检测仪接收到则实时检测所述充电桩周围环境光线亮度值并将其返回给所述处理器；

所述处理器接收到则根据所述光线亮度值分析所述光线是否有低于预设亮度值；

若有则所述处理器向灯光组发送灯光开启指令，所述灯光组接收到则控制自身完全开启。