CN114103703A - 自动充电方法、移动充电设备和自动充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动充电方法、移动充电设备和自动充电系统。自动充电方法应用于自动充电系统中的移动充电设备，包括：移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；自动充电系统还包括充电桩，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块；方法包括：检测移动充电设备是否满足自动对准条件；若满足，则确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值；根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。本发明实施例实现提高自动充电的效率和降低设备成本的效果。

Description

自动充电方法、移动充电设备和自动充电系统

技术领域

本发明实施例涉及智能控制技术，尤其涉及一种自动充电方法、移动充电设备和自动充电系统。

背景技术

移动设备在移动过程中会消耗其存储的电能，所以移动设备需要具备自动充电功能以维持其运行，移动设备自动充电过程中的关键步骤是自动对准充电桩。

现有技术中，移动设备自动充电过程中需要通过辅助设施引导移动设备对准充电桩，或通过图像识别算法识别充电桩位置。

通过辅助设备会增加设备成本，而图像识别算法逻辑复杂，对准过程时间长，导致对准效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种自动充电方法、移动充电设备和自动充电系统，以实现提高自动充电的效率和降低设备成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种自动充电方法，应用于自动充电系统中的移动充电设备，包括：

移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；自动充电系统还包括充电桩，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块；方法包括：检测移动充电设备是否满足自动对准条件；若满足，则确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值；根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种移动充电设备，包括：

移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；移动充电设备还包括充电处理模块；移动充电设备所属的自动充电系统还包括充电桩，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块；

充电处理模块用于检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

充电处理模块还用于若满足自动对准条件，则确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值；

充电处理模块还用于根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。

第三方面，本发明实施例还提供了一种自动充电系统，包括移动充电设备和充电桩，移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；移动充电设备还包括充电处理模块；充电桩的充电区域上设置第三通信模块；

充电处理模块用于检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

充电处理模块还用于若满足自动对准条件，则确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值；

充电处理模块还用于根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。

本发明实施例通过在移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域与第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，使得第一通信模块及第二通信模块到底盘上的充电区域的距离相等，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块，在移动设备满足对准条件时，分别确定第一通信模块和第二通信模块与第三通信模块之间的第一距离值和第二距离值，由于底盘上的充电区域与第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，当第一距离值和第二距离值相等时，则可以判断底盘上的充电区域与充电桩上的充电区域对准，可以进行对准充电，判断逻辑简单，易于实现，且不需要增加额外的辅助设备，解决现有技术中通过辅助设备增加设备成本，以及图像识别算法逻辑复杂，对准过程时间长，对准效率低的问题，实现提高自动充电的效率和降低设备成本的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种自动充电方法的流程图；

图2是本发明实施例一中的一种圆形底盘中第一通信模块及第二通信模块的一种分布示意图；

图3是本发明实施例一中的一种圆形底盘中第一通信模块及第二通信模块的另一种分布示意图；

图4是本发明实施例二中的一种自动充电方法的流程图；

图5是本发明实施例二中的一种通信中心位置示意图；

图6是本发明实施例三中的一种移动充电设备的结构示意图；

图7是本发明实施例四中的一种自动充电系统的结构示意图；

图8是本发明实施例四中的一种自动充电系统自动调节流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种自动充电方法的流程图，本实施例可适用于移动充电设备自动充电的情况，例如，机器人移动到充电桩附近完成自动充电的情况，该方法可以由自动充电系统中的移动充电设备来执行，移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；自动充电系统还包括充电桩，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块，方法具体包括如下步骤：

步骤110、检测移动充电设备是否满足自动对准条件。

移动充电设备为可以自动移动且需要充电的电子设备，用于执行本发明提供的自动充电方法，例如，机器人。移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，即第一通信模块及第二通信模块的垂直投影所在位置分别与底盘上的充电区域的垂直投影所在位置的连线形成的线段长度相等。图2为圆形底盘中第一通信模块及第二通信模块的一种分布示意图，参考图2，第一通信模块A1和第二通信模块B1连线的中心点可以为底盘中心，充电区域安装位置C1位于第一通信模块A2和第二通信模块B2的垂直平分线上。图3为圆形底盘中第一通信模块及第二通信模块的另一种分布示意图，参考图3，第一通信模块A2和第二通信模块B2连线的中心点也可以不为底盘中心，充电区域安装位置C2位于第一通信模块A2和第二通信模块B2的垂直平分线上。

第一通信模块及第二通信模块用于发射和接收信号，示例性的，信号可以为红外线信号、雷达信号或超宽带信号等，移动设备的充电区域为移动充电设备中用于与充电桩充充电区域对准的区域，具体的，可以是充电口及其周围一定面积区域，用于对移动充电设备进行充电。其中，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块，第三通信模块用于接收第一通信模块和第二通信模块发射的信号，并向第一通信模块和第二通信模块发射反馈信号。自动对准条件用于触发自动对准，也就是说，在移动充电设备满足自动对准条件的情况下，才触发根据通信模块的距离检测结果进行对准充电。具体的，自动对准条件可以为移动充电设备需要移动到一定位置范围内，例如，移动充电设备到达距离充电桩一定距离的位置，且移动充电设备在该位置第一通信模块及第二通信模块可以接收到第三通信模块发射的反馈信号。

步骤120、若满足，则确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值。

若满足，即移动充电设备满足自动对准条件，移动充电设备进行自动对准调节。第一距离值指第一通信模块与第三通信模块之间的距离，具体的，第一通信模块向第三通信模块发射信号并记录发射时间，第三通信模块接收到该信号发射反馈信号，第一通信模块接收反馈信号并记录接收时间，通过第一通信模块记录的发射时间和接收时间的时间差以及信号的传播速度可以计算信号经过的往返距离，该往返距离的一半即第一距离值。第二距离值指第二通信模块与第三通信模块之间的距离，计算方法与第一距离值计算方法可以相同，同样通过发射信号的发射时间和反馈信号的接收时间之间的时间差以及信号的传播速度计算信号经过的往返距离，将往返距离的一半作为第二距离值。

在一个可选实施例中，第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用超宽带模块。

超宽带模块用于发射和接收超宽带信号，用于确定第一距离值和第二距离值。超宽带技术是一种新型的无线通信技术，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低和能提供数厘米的定位精度等优点，常用于室内近距离精确定位。第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用超宽带模块，也即第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块发射和接收的信号为超宽带信号。

通过利用超宽带技术定位精度高的优点，第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用超宽带模块进行信号的发射和接收，可以提高移动充电设备对准的精度。

步骤130、根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。

移动充电设备与充电桩进行对准充电即移动充电设备底盘上的充电区域与充电桩上的充电区域接触后重合，可以对移动充电设备进行充电。因为底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，也即，第一通信模块中心点及第二通信模块中心点与底盘上的充电区域中心点连线的距离值相等，所以当第一距离值和第二距离值相等时，移动充电设备与充电桩可以进行对准充电，当第一距离值和第二距离值不相等时，根据第一距离值和第二距离值的大小关系控制移动充电设备向相应的位置旋转，直到第一距离值和第二距离值相等，控制移动充电设备与充电桩进行对准充电，即通过调整第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩对准充电。

现有技术中，控制移动充电设备与充电桩对准充电可以通过辅助设施引导移动充电设备对准充电桩，例如铺设导引轨道，或通过图像识别算法识别充电桩位置，控制移动充电设备对准充电桩。通过辅助设施引导移动充电设备对准充电桩，一方面需要安装辅助设施，另一方面还需要有充足的空间安装辅助设施，导致在面积相同的场地中可以设置的充电桩个数减少，增加设备成本。通过图像识别算法识别充电桩位置，需要对充电桩进行图像采集和通过图像算法识别充电桩位置，需要安装图像采集设备，图像采集设备对图像采集环境有一定的要求，并且图像识别算法，逻辑复杂，计算时间较长，效率低。本发明通过在移动充电设备底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，并且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，使得第一通信模块及第二通信模块与充电区域的距离值相等。充电桩上的充电区域设置有第三通信模块，当移动充电设备底盘上的充电区域与充电桩上的充电区域对准时，第一通信模块及第二通信模块与第三通信模块的垂直投影也构成等腰三角形，也即第一通信模块及第二通信模块与第三通信模块的第一距离值及第二距离值相等，将控制移动充电设备与充电桩对准问题转换成判断第一距离值及第二距离值是否相等的问题，简化判断过程，逻辑简单，可以快速判断充电设备与充电桩是否对准，控制移动充电设备与充电桩对准充电，提高自动对准充电效率，并且不需要增加辅助的设备，对场地要求低，降低设备成本。

在一个可选实施例中，根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电，包括：若第一距离值小于第二距离值，则控制移动充电设备安装有第二通信模块的一侧向靠近充电桩的方向旋转，且控制移动充电设备安装有第一通信模块的一侧向远离充电桩的方向旋转；若第一距离值大于第二距离值，则控制移动充电设备安装有第一通信模块的一侧向靠近充电桩的方向旋转，且控制移动充电设备安装有第二通信模块的一侧向远离充电桩的方向旋转；若第一距离值等于第二距离值，则控制移动充电设备向充电桩平移，使移动充电设备与充电桩进行对准充电。

若第一距离值小于第二距离值，即第一通信模块与第三通信模块的距离值小于第二通信模块与第三通信模块的距离值，也即移动充电设备上安装有第一通信模块所在一侧更靠近充电桩，控制移动充电设备安装有第二通信模块的一侧向靠近充电桩的方向旋转，且控制移动充电设备安装有第一通信模块的一侧向远离充电桩的方向旋转，减小第二距离值同时增大第一距离值，以使第一距离值等于第二距离值；若第一距离值大于第二距离值，即第一通信模块与第三通信模块的距离值大于第二通信模块与第三通信模块的距离值，也即移动充电设备上安装有第二通信模块所在一侧更靠近充电桩，控制移动充电设备安装有第一通信模块的一侧向靠近充电桩的方向旋转，且控制移动充电设备安装有第二通信模块的一侧向远离充电桩的方向旋转，减小第一距离值同时增大第二距离值，以使第一距离值等于第二距离值；若第一距离值等于第二距离值，即第一通信模块与第三通信模块的距离值等于第二通信模块与第三通信模块的距离值，此时移动充电设备底盘上的充电区域与充电桩上的充电区域对准，控制移动充电设备向充电桩平移，使得移动充电设备与充电桩进行对准充电。具体的，移动充电设备可以每次旋转一个固定的角度，例如2度，每次旋转后继续确定旋转后的第一距离值和第二距离值，直到第一距离值等于第二距离值，停止旋转，控制移动充电设备平移，移动充电设备与充电桩进行对准充电。

在获取第一距离值和第二距离值后，通过比较第一距离值和第二距离值的大小，控制移动充电设备安装有第一通信模块和第二通信模块的一侧分别进行相应的旋转，可以快速缩小第一距离值和第二距离值之间的差值，直到第一距离值和第二距离值相等时，判断移动充电设备与充电桩已经对准，控制移动充电设备平移，移动充电设备与充电桩进行对准充电，提高移动充电设备与充电桩进行对准充电的效率。

在一个可选实施例中，第一距离值和第二距离值的确定周期为第一时间长度，第一通信模块和第二通信模块的旋转周期为第二时间长度；其中，第一时间长度大于第二时间长度。

第一时间长度为确定第一距离值和第二距离值的周期，在第一时间长度内确定一次第一距离值和第二距离值，具体的，可以通过设定第一通信模块和第二通信模块的发射周期设定第一时间长度。第二时间长度为第一通信模块和第二通信模块的旋转周期，在第二时间长度内控制第一通信模块和第二通信模块完成一次旋转。在确定第一距离值和第二距离值后，控制第一通信模块和第二通信模块完成一次旋转后，再次确定第一距离值和第二距离值，即第一时间长度大于第二时间长度。

通过控制第一时间长度大于第二时间长度，在完成控制第一通信模块和第二通信模块的旋转后，再次确定第一距离值和第二距离值，使得确定第一距离值和第二距离值为旋转后的第一距离值和第二距离值，防止确定的第一距离值和第二距离值为第一通信模块和第二通信模块的旋转过程中的数值，导致对准调节的判断不准确，提高移动充电设备和充电桩的对准效率。

在一个可选实施例中，在移动充电设备旋转过程中，以底盘的中心点为旋转中心。

底盘的中心点为旋转中心也即保持底盘的中心点位置不变进行旋转，移动充电设备旋转过程中，保持底盘的中心点不动，以底盘的中心点为旋转中心向左或向右进行旋转，调整第一距离值和第二距离值。

通过以底盘的中心点为旋转中心，可以保障旋转后的移动充电设备中心点位置不变，在完成旋转运动后，移动设备向充电桩平移，可以实现对准充电。

本实施例的技术方案通过在移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域与第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，使得第一通信模块及第二通信模块到底盘上的充电区域的距离相等，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块，在移动设备满足对准条件时，分别确定第一通信模块和第二通信模块与第三通信模块之间的第一距离值和第二距离值，由于底盘上的充电区域与第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，当第一距离值和第二距离值相等时，则可以判断底盘上的充电区域与充电桩上的充电区域对准，可以进行对准充电，判断逻辑简单，易于实现，且不需要增加额外的辅助设备，解决现有技术中通过辅助设备增加设备成本，以及图像识别算法逻辑复杂，对准过程时间长，对准效率低的问题，实现提高自动充电的效率和降低设备成本的效果。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种自动充电方法的流程图，本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体的，将检测移动充电设备是否满足自动对准条件，细化为：检测移动充电设备是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内；若是，则通过移动充电设备上的激光雷达确定通信中心点是否位于充电桩中心线的地面投影线上；通信中心点为第一通信模块与第二通信模块之间的中心点；若是，则确定移动充电设备满足自动对准条件。该方法包括：

步骤210、检测移动充电设备是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内。

充电指令指移动充电设备接收到的充电指令，用于指示移动充电设备移动到指定位置区域进行充电，示例性的，指定位置可以是充电桩的预对准区域范围。预对准区域范围内指充电桩上提供充电功能的区域所在位置前方一定区域范围，移动充电设备在该区内进行调节以满足自动对准条件。移动充电设备接收到充电指令后，向充电桩的预对准区域范围内移动，并在移动过程中检测是否移动至该区域，若是进入步骤220，若否继续根据充电指令向充电桩移动。

在一个可选实施例中，检测移动充电设备是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内，包括：响应于充电指令，通过激光雷达探测移动充电设备与充电桩之间的相对距离；若相对距离小于距离阈值，则确定移动至充电桩的预对准区域范围内。

相对距离指移动充电设备与充电桩之间的距离，示例性的，可以是沿着移动充电设备的移动方向，移动充电设备与充电桩相对的表面之间的距离，或者可以是移动充电设备充电区域与充电桩上的充电区域之间的距离，具体的，移动充电设备上安装有激光雷达，移动充电设备在接收到充电指令后，向充电桩所在位置移动，并在移动过程中向充电桩发射激光雷达信号，根据激光雷达信号探测移动充电设备与充电桩之间的相对距离。距离阈值为预先设置的距离值，用于判断移动充电设备是否移动到充电桩的预对准区域范围内，具体的，距离阈值可以根据移动充电设备的形状和激光雷达的安装位置等进行设定，当相对距离小于等于距离阈值，确定移动充电设备移动至充电桩的预对准区域范围内，移动充电设备停止向充电桩移动；当相对距离大于距离阈值时，确定移动充电设备未移动至充电桩的预对准区域范围内，移动充电设备继续向充电桩移动，并探测移动充电设备与充电桩之间的相对距离。

通过激光雷达探测移动充电设备与充电桩之间的相对距离，并将相对距离与距离阈值作比较，当相对距离小于等于距离阈值，确定移动充电设备移动至充电桩的预对准区域范围内，提高判断移动充电设备移动至充电桩的预对准区域范围内的准确性。

步骤220、若是，则通过移动充电设备上的激光雷达确定通信中心点是否位于充电桩中心线的地面投影线上，通信中心点为第一通信模块与第二通信模块之间的中心点。

若是，指移动充电设备根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内。通信中心点为第一通信模块与第二通信模块之间的中心点，图5为通信中心位置示意图。图中点O1代表充电桩上的第三通信模块，点A3和点B3分别代表第一通信模块和第二通信模块的初始位置，点D为点A3和点B3连线的中点，也即通信中心点，射线O1O2为充电桩中心线的地面投影线，A4和B4为第一通信模块和第二通信模块的调整后的位置。通过移动充电设备上的激光雷达确定通信中心点是否位于充电桩中心线的地面投影线上，示例性的，激光雷达对充电桩进行扫描得到充电桩中心线的地面投影线，判断通信中心点是否位于该投影线上，若是，进入步骤230，若否控制移动充电设备的通信中心点所在位置向充电桩中心线的地面投影线所在位置移动，使得通信中心点位于该投影线上。

步骤230、若是，则确定移动充电设备满足自动对准条件。

若是，即通信中心点位于充电桩中心线的地面投影线上，此时可以确定移动充电设备满足自动对准条件。通信中心点位于充电桩中心线的地面投影线上时，当调整第一通信模块和第二通信模块使其位于A4和B4的位置后，也即第一距离值与第二距离值相等后，射线O1O2与线段A4B4垂直，即O1、A4和B4三点构成等腰三角形后，移动充电设备与充电桩对准，保障后续步骤中通过第一距离值和第二距离值判断移动充电设备与充电桩是否对准的准确性。

步骤240、若满足，则确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值。

在一个可选实施例中，控制第一通信模块发射第一原始信号并接收经第三通信模块反馈的第一反馈信号，且根据第一原始信号和第一反馈信号确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值；控制第二通信模块发射第二原始信号并接收经第三通信模块反馈的第二反馈信号，且根据第二原始信号和第二反馈信号确定第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值。

第一原始信号为第一通信模块向第三通信模块发射的信号，第一反馈信号为第三通信模块接收到第一通信模块发射的第一原始信号后向第一通信模块发射的信号，第一通信模块发射第一原始信号并记录发射时间，以及在接收到第一反馈信号时记录接收时间，计算第一原始信号的发射时间和第一反馈信号的接收时间的时间差，用时间差乘以信号的传播速度，得到的距离数值除以2即为第一距离值。第二原始信号为第二通信模块向第三通信模块发射的信号，第二反馈信号为第三通信模块接收到第二通信模块发射的第二原始信号后向第二通信模块发射的信号，第二通信模块发射第二原始信号并记录发射时间，以及在接收到第二反馈信号时记录接收时间，计算第二原始信号的发射时间和第二反馈信号的接收时间的时间差，用时间差乘以信号的传播速度，得到的距离数值除以2即为第二距离值。

通过第一原始信号和第一反馈信号确定第一通信模块与第三通信模块之间的第一距离值，通过第二原始信号和第二反馈信号确定第二通信模块与第三通信模块之间的第二距离值，可以准确获得第一距离值和第二距离值，加快控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。

步骤250、根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩进行对准充电。

本实施例的技术方案，通过先确定移动充电设备是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内，再通过移动充电设备上的激光雷达确定通信中心点位于充电桩中心线的地面投影线上，确定移动充电设备满足自动对准条件，使得移动充电设备满足自动对准条件后，在调节第一距离值和第二距离值相等后，移动充电设备可以和充电桩进行对准充电，提高自动充电对准的准确性。

实施例三

图6为本发明实施例三提供的一种移动充电设备的结构示意图。本实施例是实现本发明上述实施例提供的自动充电方法的相应移动充电设备，移动充电设备包括：

移动充电设备300的底盘上分别设置第一通信模块310和第二通信模块320，且底盘上的充电区域、第一通信模块310及第二通信模块320的垂直投影形成等腰三角形；移动充电设备300还包括充电处理模块330；移动充电设备300所属的自动充电系统还包括充电桩，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块；

充电处理模块330，用于检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

充电处理模块330，还用于若满足自动对准条件，则确定第一通信模块310与第三通信模块之间的第一距离值，以及第二通信模块320与第三通信模块之间的第二距离值；

充电处理模块330，还用于根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备300与充电桩进行对准充电。

本实施例的技术方案，通过在移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域与第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，使得第一通信模块及第二通信模块到底盘上的充电区域的距离相等，充电桩上的充电区域设置有第三通信模块，在移动设备满足对准条件时，分别确定第一通信模块和第二通信模块与第三通信模块之间的第一距离值和第二距离值，由于底盘上的充电区域与第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形，当第一距离值和第二距离值相等时，则可以判断底盘上的充电区域与充电桩上的充电区域对准，可以进行对准充电，判断逻辑简单，易于实现，且不需要增加额外的辅助设备，解决现有技术中通过辅助设备增加设备成本，以及图像识别算法逻辑复杂，对准过程时间长，对准效率低的问题，实现提高自动充电的效率和降低设备成本的效果。

可选的，充电处理模块330，具体用于若第一距离值小于第二距离值，则控制移动充电设备300安装有第二通信模块320的一侧向靠近充电桩的方向旋转，且控制移动充电设备300安装有第一通信模块310的一侧向远离充电桩的方向旋转；若第一距离值大于第二距离值，则控制移动充电设备300安装有第一通信模块310的一侧向靠近充电桩的方向旋转，且控制移动充电设备300安装有第二通信模块320的一侧向远离充电桩的方向旋转；若第一距离值等于第二距离值，则控制移动充电设备300向充电桩平移，使移动充电设备300与充电桩进行对准充电

可选的，第一通信模块310、第二通信模块320和第三通信模块均采用超宽带模块。

可选的，第一距离值和第二距离值的确定周期为第一时间长度，第一通信模块和第二通信模块的旋转周期为第二时间长度；其中，第一时间长度大于第二时间长度。

可选的，在移动充电设备300旋转过程中，以底盘的中心点为旋转中心。

可选的，充电处理模块330，具体用于控制第一通信模块310发射第一原始信号并接收经第三通信模块反馈的第一反馈信号，且根据第一原始信号和第一反馈信号确定第一通信模块310与第三通信模块之间的第一距离值；控制第二通信模块320发射第二原始信号并接收经第三通信模块反馈的第二反馈信号，且根据第二原始信号和第二反馈信号确定第二通信模块320与第三通信模块之间的第二距离值。

可选的，充电处理模块330，具体用于检测移动充电设备300是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内；若是，则通过移动充电设备300上的激光雷达确定通信中心点是否位于充电桩中心线的地面投影线上；通信中心点为第一通信模块与第二通信模块之间的中心点；若是，则确定移动充电设备300满足自动对准条件。

可选的，充电处理模块330，具体用于响应于充电指令，通过激光雷达探测移动充电设备300与充电桩之间的相对距离；若相对距离小于距离阈值，则确定移动至充电桩的预对准区域范围内。

上述移动充电设备300可执行本发明实施例所提供的自动充电方法，具备执行自动充电方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图7为本发明实施例四提供的一种自动充电系统，如图7所示，该自动充电系统，包括移动充电设备和充电桩400，移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且底盘上的充电区域、第一通信模块及第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；移动充电设备还包括充电处理模块；充电桩400的充电区域上设置第三通信模块410；

充电处理模块，用于检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

充电处理模块，还用于若满足自动对准条件，则确定第一通信模块与第三通信模块410之间的第一距离值，以及第二通信模块与第三通信模块410之间的第二距离值；

充电处理模块，还用于根据第一距离值和第二距离值控制移动充电设备与充电桩400进行对准充电。

图8为本发明实施例提供的一种自动充电系统自动调节流程图。

步骤510、根据充电指令移动。移动充电设备接收充电指令，根据充电指令向充电桩400移动。

步骤520、判断是否到达预对准区域。移动充电设备通过安装的激光雷达判断是否已经到达预对准区域，若已到达预对准区域则进入步骤530，若未到达预对准区域则继续向充电桩400移动。

步骤530、判断是否符合自动对准条件。移动充电设备通过安装的激光雷对充电桩400进行扫描判断是否符合自动对准条件，若符合则进入步骤540，若不符合则调整移动充电设备位置，以使其符合自动对准条件。

步骤540、检测第一距离值和第二距离值。移动充电设备中的第一通信模块和第二通信模块向充电桩400中的第三通信模块410发射第一原始信号和第二原始信号，第三通信模块410接收到第一原始信号和第二原始信号后分别向第一通信模块和第二通信模块发射第一反馈信号和第二反馈信号，第一通信模块和第二通信模块接收到第一反馈信号和第二反馈信号后确定第一距离值和第二距离值，并比较第一距离值和第二距离值大小，若两个距离值相等则进入步骤550，否则根据第一距离值和第二距离值大小关系调整移动充电设备，直至第一距离值和第二距离值大小相等。

步骤550、对准充电。移动充电设备向充电桩400平移，进行对准充电。

本实施例通过移动充电设备和充电桩构成自动充电系统，通过移动充电设备和充电桩的信号交互过程实现本发明提供的自动充电方法，解决现有技术中通过辅助设备增加设备成本，以及图像识别算法逻辑复杂，对准过程时间长，对准效率低的问题，实现提高自动充电的效率和降低设备成本的效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种自动充电方法，其特征在于，应用于自动充电系统中的移动充电设备；所述移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且所述底盘上的充电区域、所述第一通信模块及所述第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；所述自动充电系统还包括充电桩，所述充电桩上的充电区域设置有第三通信模块；所述方法包括：

检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

若满足，则确定所述第一通信模块与所述第三通信模块之间的第一距离值，以及所述第二通信模块与所述第三通信模块之间的第二距离值；

根据所述第一距离值和所述第二距离值控制所述移动充电设备与所述充电桩进行对准充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一距离值和所述第二距离值控制所述移动充电设备与所述充电桩进行对准充电，包括：

若所述第一距离值小于所述第二距离值，则控制所述移动充电设备安装有第二通信模块的一侧向靠近所述充电桩的方向旋转，且控制所述移动充电设备安装有第一通信模块的一侧向远离所述充电桩的方向旋转；

若所述第一距离值大于所述第二距离值，则控制所述移动充电设备安装有第一通信模块的一侧向靠近所述充电桩的方向旋转，且控制所述移动充电设备安装有第二通信模块的一侧向远离所述充电桩的方向旋转；

若所述第一距离值等于所述第二距离值，则控制所述移动充电设备向所述充电桩平移，使所述移动充电设备与所述充电桩进行对准充电。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一距离值和所述第二距离值的确定周期为第一时间长度，所述第一通信模块和所述第二通信模块的旋转周期为第二时间长度；其中，所述第一时间长度大于所述第二时间长度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在移动充电设备旋转过程中，以底盘的中心点为旋转中心。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一通信模块与所述第三通信模块之间的第一距离值，以及所述第二通信模块与所述第三通信模块之间的第二距离值，包括：

控制所述第一通信模块发射第一原始信号并接收经所述第三通信模块反馈的第一反馈信号，且根据所述第一原始信号和所述第一反馈信号确定所述第一通信模块与所述第三通信模块之间的第一距离值；

控制所述第二通信模块发射第二原始信号并接收经所述第三通信模块反馈的第二反馈信号，且根据所述第二原始信号和所述第二反馈信号确定所述第二通信模块与所述第三通信模块之间的第二距离值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测移动充电设备是否满足自动对准条件，包括：

检测所述移动充电设备是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内；

若是，则通过所述移动充电设备上的激光雷达确定通信中心点是否位于充电桩中心线的地面投影线上，所述通信中心点为所述第一通信模块与所述第二通信模块之间的中心点；

若是，则确定所述移动充电设备满足自动对准条件。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测所述移动充电设备是否根据充电指令移动至充电桩的预对准区域范围内，包括：

响应于充电指令，通过所述激光雷达探测所述移动充电设备与所述充电桩之间的相对距离；

若所述相对距离小于距离阈值，则确定移动至充电桩的预对准区域范围内。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一通信模块、所述第二通信模块和所述第三通信模块均采用超宽带模块。

9.一种移动充电设备，其特征在于，移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且所述底盘上的充电区域、所述第一通信模块及所述第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；所述移动充电设备还包括充电处理模块；所述移动充电设备所属的自动充电系统还包括充电桩，所述充电桩上的充电区域设置有第三通信模块；

所述充电处理模块用于检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

所述充电处理模块还用于若满足自动对准条件，则确定所述第一通信模块与所述第三通信模块之间的第一距离值，以及所述第二通信模块与所述第三通信模块之间的第二距离值；

所述充电处理模块还用于根据所述第一距离值和所述第二距离值控制所述移动充电设备与所述充电桩进行对准充电。

10.一种自动充电系统，其特征在于，包括移动充电设备和充电桩，所述移动充电设备的底盘上分别设置第一通信模块和第二通信模块，且所述底盘上的充电区域、所述第一通信模块及所述第二通信模块的垂直投影形成等腰三角形；所述移动充电设备还包括充电处理模块；所述充电桩的充电区域上设置第三通信模块；

所述充电处理模块用于检测移动充电设备是否满足自动对准条件；

所述充电处理模块还用于若满足自动对准条件，则确定所述第一通信模块与所述第三通信模块之间的第一距离值，以及所述第二通信模块与所述第三通信模块之间的第二距离值；

所述充电处理模块还用于根据所述第一距离值和所述第二距离值控制所述移动充电设备与所述充电桩进行对准充电。

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