CN117597848A - 一种自动充电方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

一种自动充电方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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CN117597848A
CN117597848A CN202280004330.0A CN202280004330A CN117597848A CN 117597848 A CN117597848 A CN 117597848A CN 202280004330 A CN202280004330 A CN 202280004330A CN 117597848 A CN117597848 A CN 117597848A
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

一种自动充电方法、装置、设备及可读存储介质。自动充电方法由用于输出充电电流的第一设备执行，此方法包括：通过多个阵元天线接收机器人发送的超宽带技术UWB信号；多个阵元天线不共线；根据UWB信号确定机器人的实时坐标；根据实时坐标确定第一控制指令，第一控制指令用于指示机器人向充电设备对应的预设充电位置移动；向机器人发送控制指令，以便所述第二设备移动到所述预设充电位置并进行充电。

Description

一种自动充电方法、装置、设备及可读存储介质 技术领域
本公开涉及智能技术领域，尤其涉及一种自动充电方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
在扫地机器人工作中，当检测到电量不足时，会自动寻找充电座。由于各种传感器的局限性，需要在不同的场景下采用不同的传感器，使其能够自动寻找充电座。在此过程中依据离充电座的远近可以分为远距离回充和近距离回充：
在远距离回充方法上：在扫地机器人中加入路径规划算法，通过搭载的激光传感器来构建出房间的地图，同时标记出充电座的位置，当需要充电时，自动规划一条路径使其回到充电座附近的位置。但是只有在机器人的性能较好时才可以使用该方法。而普通性能的机器人则采用沿墙壁行走的方法来寻找充电座。
在近距离的回充方法上：通常在充电座上安装红外传感器或超声传感器，配合扫地机器人本体上的传感器完成定位。大多数的扫地机器人采用单独的红外传感器，或者采用与其他传感器融合的方法，部分机器人则采用超声波传感器。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种自动充电方法、装置、设备及可读存储介质。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种自动充电方法，由用于输出充电电流的第一设备执行，所述方法包括：
通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号；所述多个阵元天线不共线；
根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标；
根据所述实时坐标确定第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
向所述第二设备发送所述第一控制指令，以便所述第二设备移动到所述预设充电位置并进行充电。
在一示例性实施例中，所述多个阵元天线为共面且不共线的三个阵元天线；
所述根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标，包括：
根据所述UWB信号利用伪距方程确定所述第二设备的实时平面坐标。
在一示例性实施例中，所述多个阵元天线为不共面且不共线的四个阵元天线；
所述根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标，包括：
根据所述UWB信号利用伪距方程确定所述第二设备的实时三维坐标。
在一示例性实施例中，所述根据所述实时坐标确定第一控制指令，包括：根据所述实
时坐标确定从所述实时坐标移动至所述第一设备对应的预设充电位置的路径；
确定包括用于指示所述路径的第一控制指令。
在一示例性实施例中，所述方法还包括：确定所述第二设备移动至所述第一设备对应
的预设充电位置后，确定所述第一设备上的充电端子的电压状态，根据所述电压状态
确定所述充电端子与所述第二设备上的充电头已连接后，启动充电电路。
在一示例性实施例中，所述通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB
信号之前，还包括：
获知所述第二设备符合自动回充条件后，开启所述阵元天线的接收功能。
在一示例性实施例中，所述通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB
信号，包括：
向所述第二设备发送第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述第二设备发送
UWB信号；
通过多个阵元天线接收所述第二设备在接收到所述第二控制指令后发送的超宽带技
术UWB信号。
在一示例性实施例中，所述通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB
信号，包括：
通过所述多个阵元天线，接收所述第二设备在符合自动回充条件后发送的超宽带技术
UWB信号。
在一示例性实施例中，所述自动回充条件包括以下中的至少一种：
剩余电量小于设定电量；
执行工作任务结束；
确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；
确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种自动充电方法，由用于输入充电电流的第二
设备执行，此方法包括：
通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，所述多个阵元天线不共线，所述第一设备为用于输出充电电流的充电设备；
接收第一控制指令，所述第一控制指令为所述第一设备根据所述UWB信号确定出所述第二设备的实时坐标，并根据所述实时坐标确定的控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
根据所述第一控制指令移动至所述预设充电位置，并与所述第一设备电信号连接；
通过所述第一设备进行充电。
在一示例性实施例中，所述通过超宽带技术UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，包括：
响应于符合自动回充条件，通过UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送
UWB信号。
在一示例性实施例中，所述自动回充条件包括以下中的至少一种：
剩余电量小于设定电量；
执行工作任务结束；
确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；
确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
在一示例性实施例中，所述通过超宽带技术UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，包括：
接收所述第一设备发送的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述第二设备发送UWB信号；
通过UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种自动充电装置，应用于用于输出充电电流的
第一设备，此装置包括：
接收单元，被配置为通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号；所述多个阵元天线不共线；
第一确定单元，被配置为根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标；
第二确定单元，被配置为根据所述实时坐标确定第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
发送单元，被配置为向所述第二设备发送所述第一控制指令，以便所述第二设备移动到所述预设充电位置并进行充电。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种自动充电装置，应用于用于输入充电电流的
第二设备，此装置包括：
发送单元，被配置为通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，所述多个阵元天线不共线，所述第一设备为用于输出充电电流的充电设备；
接收单元，被配置为接收第一控制指令，所述第一控制指令为所述第一设备根据所述UWB信号确定出所述第二设备的实时坐标，并根据所述实时坐标确定的控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
移动单元，被配置为根据所述第一控制指令移动至所述预设充电位置，并与所述第一设备电信号连接；
充电单元，被配置为通过所述第一设备进行充电。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种第一设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行如本公开实施例第一方面所述的自动充电方法。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种第二设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行如本公开实施例第二方面所述的自动充电方法。
根据本公开实施例的第七方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由第一设备的处理器执行时，使得第一设备能够执行如本公开实施例第一方面所述的自动充电方法。
根据本公开实施例的第八方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由第二设备的处理器执行时，使得第二设备能够执行如本公开实施例第二方面所述的自动充电方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：采用UWB超宽带技术，对第二设备定位的精度更高，环境适应性更强，能有效提高回充成功率，同时能够降低计算和硬件成本。定位过程中无需第二设备和第一设备的系统时钟同步，能大幅提高设备的兼容性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
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， 并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种通信架构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种自动充电方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种水平UWB定位方法的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种三维UWB定位方法的示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种自动充电方法的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种自动充电方法的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种自动充电装置的框图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种自动充电装置的框图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种充电设备的框图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种机器人的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
相关技术中，通过在充电台上安装红外传感器或超声传感器，配合扫地机器人本体上的传感器完成具体定位。机器人本体上传感器的设置方法包括以下几种：
一、采用单独的红外传感器。该方法的缺点是精度较差，受环境影响(空气中的尘埃等)较大。
二、采用红外摄像头融合与激光雷达传感器的高精度方案。该方法的缺点是需要较好的硬件和算法支持，会大幅提高成本。
三、采用超声雷达，可以测量出具体的距离值。虽然相对精确，成本较低，易于开发，但是存在方向性较差，易受环境影响(温度、湿度、障碍物等)的缺点。
为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供一种自动充电方法。
本公开实施例提供的一种自动充电方法可应用于如图1所示的通信架构中，其中，第一设备为用于输出充电电流的设备，第二设备为用于接收充电电流的设备。第一设备和第二设备还可以通过短距离无线传输技术(例如蓝牙、zigbee等)通信。第一设备中包括用于接收UWB信号的接收装置(例如阵元天线)，第二设备中包括用于发送UWB信号的 发送装置(UWB发射源)。
在一示例中，第一设备为充电设备，第二设备为扫地机器人。在另一示例中，第一设备为充电设备，第二设备为智能终端设备或者智能汽车。可以理解的是，第一设备和第二设备不局限于上述举例中的设备。
本公开示例性的实施例中，提供一种自动充电方法，由用于输出充电电流的第一设备执行，图2是根据一示例性实施例示出的一种自动充电方法的流程图，如图2所示，此方法包括步骤S201-S204：
步骤S201，通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB(Ultra Wide Band)信号；多个阵元天线不共线。
第一设备上的阵元天线通过等长的光纤与MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)连接，并且阵元天线仅起到接收信号的作用，能够有效避免相互之间的信号干扰。
在一实施方式中，在相对平整的室内环境中，通过位于第一设备上的三根共面且不共线的阵元天线接收UWB信号；在存在较大空间落差(如复式结构)或极其不平整的室内环境中，通过四根不共线且不共面的阵元天线接收UWB信号。
步骤S202，根据UWB信号确定第二设备的实时坐标。
在一实施方式中，通过位于第一设备上的三根共面且不共线的阵元天线与位于第二设备上的UWB发射源，对第二设备进行水平空间实时定位，确定第二设备的实时坐标(即实时平面坐标)。
在另一实施方式中，通过四根不共线且不共面的阵元天线与UWB发射源，对第二设备进行三维空间实时定位，确定第二设备的实时坐标(即实时三维坐标)。
步骤S203，根据实时坐标确定第一控制指令，第一控制指令用于指示第二设备向第一设备对应的预设充电位置移动。
在一实施方式中，根据实时坐标确定第一控制指令，包括：根据实时坐标确定从实时坐标移动至第一设备对应的预设充电位置的路径；确定包括用于指示路径的第一控制指令。
在一实施方式中，第一设备根据第二设备的历史移动数据，确定记忆地图。所述记忆地图可以包括障碍物位置，还可以包括不同区域的地面材质。
根据第二设备的实时坐标和所述记忆地图确定用于移动至第一设备对应的预设充电位置的路径。在一示例中，第二设备为扫地机器人，障碍物分布图为房间架构图；在另一示例中，第二设备为智能汽车，障碍物分布图为道路分布图。
所述路径可以为最短路径，也可以为最优路径。
步骤S204，向第二设备发送第一控制指令，以便第二设备移动到预设充电位置并进行充电。
在一实施方式中，通过WIFI、蓝牙等短距离无线通信方式向第二设备发送第一控制指令，以使第二设备接收到第一控制指令后，移动至预设充电位置并进行充电。
在一实施方式中，自动充电方法还包括：确定第二设备移动至第一设备对应的预设充电位置后，确定第一设备上的充电端子的电压状态，根据电压状态确定充电端子与第二设备上的充电头已连接后，启动充电电路。
通过第一设备上的充电端子的电压状态，确定充电端子与第二设备的充电头是否已连接，确定连接后再启动充电电路，可准确控制充电电路。
在本公开示例性的实施例中，采用UWB超宽带技术，对第二设备定位的精度更高，环境适应性更强，能有效提高回充成功率，同时能够降低计算和硬件成本。并且定位过程中无需第二设备和第一设备的系统时钟同步，能大幅提高设备的兼容性。
在一实施方式中，多个阵元天线为共面且不共线的三个阵元天线时，根据UWB信号确定第二设备的实时坐标，包括：根据UWB信号利用伪距方程确定第二设备的实时平面坐标。
在一示例中，图3是根据一示例性实施例示出的一种水平UWB定位方法的示意图，如图3所示，AT0、AT1、AT2表示位于第一设备上的三根阵元天线对应于平面坐标系中的点，三点位置不共线，且AT0、AT1、AT2构成等腰直角三角形，SR表示第二设备上的UWB信号发射源对应于平面坐标系中的点。其中，AT0、AT1、AT2位置已知，SR位置未知。设定AT0处为平面直角坐标系原点(0,0)，则AT1和AT2的坐标分别为(L，0)和(0，L)，其中L已知，将SR的坐标设为(x，y)。
基于此，建立阵元天线与SR之间的伪距方程：
其中，c为光速，t 0、t 1、t 2分别为SR发出的UWB信号到天线AT0、AT1、AT2的传输时间，Δt为第二设备系统时钟与第一设备系统时钟间的偏移。因此，只需测得t 0、t 1、t 2的值，即可校正时钟偏移，无需系统时钟同步，能有效避免配对障碍，同时求得SR坐标，完成对第二设备的平面定位。
在一实施方式中，多个阵元天线为不共面且不共线的四个阵元天线时，根据UWB信号确定第二设备的实时坐标，包括：根据UWB信号利用伪距方程确定第二设备的实时三维坐标。
在一示例中，图4是根据一示例性实施例示出的一种三维UWB定位方法的示意图，如图4所示，RT0、RT1、RT2、RT3分别为第一设备上的4根接收阵元天线对应于空间坐标系中的点，四点不共线不共面，且RT0、RT1、RT2、RT3构成正三棱锥，UN表示第二设备上的UWB信号发射源对应于空间坐标系中的点。其中，RT0、RT1、RT2、RT3位置已知，UN位置未知。设定RT0为笛卡尔坐标系的原点，则四点坐标分别为RT0(0，0，0)、RT1(L，0，0)、RT2(0，L，0)、RT3(0，0，L)，且构成一个相互垂直的三脚架，其中，L已知，设定UN的坐标为UN(x UN，y UN，z UN)。
基于此，建立阵元天线与UN之间的伪距方程：
其中，c为光速，t i为UN到第i个阵元天线的传输时间，ρ i为UN到第i个阵元天线的伪距，t Δ为第二设备系统时钟与第一设备系统时钟之间的偏移。因此，测量出4组TOA(Time of Arrival，到达时间)值，进而获得3组TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)值，即可校正时钟偏移，无需系统时钟同步，能有效避免配对障碍，同时求得UN坐标，完成对第二设备的三维定位。
本公开示例性的实施例中，提供一种自动充电方法，由用于输出充电电流的第一设备执行，图5是根据一示例性实施例示出的一种自动充电方法的流程图，如图5所示，此方法包括步骤S501-S505：
步骤S501，获知第二设备符合自动回充条件后，开启阵元天线的接收功能。
第一设备中的微控制单元存储有第二设备的相关配置信息，且第一设备能够通过微控制单元控制第二设备执行工作任务，第二设备的相关配置信息包括第二设备的电量信息、第二设备执行工作任务所需的电量信息、第二设备的充电信息。
在第一设备获知第二设备符合自动回充条件后，开启阵元天线的接收功能，能够节省第一设备的功耗。
在一实施方式中，自动回充条件包括以下中的至少一种：剩余电量小于设定电量；执行工作任务结束；确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
步骤S502，通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号；多个阵元天线不共线。
为了准确控制第二设备的回充时间，避免影响正常工作任务，接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号时，采用以下方式中的一种：
第一种，通过多个阵元天线，接收第二设备在符合自动回充条件后发送的超宽带技术UWB信号。
由第二设备确定是否符合自动回充条件，确定符合自动回充条件后，发送超宽带技术UWB信号，此时第一设备通过多个阵元天线，接收第二设备在符合自动回充条件后发送的超宽带技术UWB信号，该方式需要第二设备具有确定自身是否符合自动回充条件的功能。
第二种，向第二设备发送第二控制指令，第二控制指令用于指示第二设备发送UWB信号；通过多个阵元天线接收第二设备在接收到第二控制指令后发送的超宽带技术UWB信号。
在第一设备确定第二设备符合自动回充条件后，第一设备向第二设备发送第二控制指令，以指示第二设备发送UWB信号，此时通过多个阵元天线接收第二设备在接收到第二控制指令后发送的UWB信号，该方式无需第二设备具有确定自身是否符合自动回充条件的功能。
步骤S503，根据UWB信号确定第二设备的实时坐标。
步骤S504，根据实时坐标确定第一控制指令，第一控制指令用于指示第二设备向第一设备对应的预设充电位置移动。
步骤S505，向第二设备发送第一控制指令，以便第二设备移动到预设充电位置并进行充电。
步骤S503-S505的内容与步骤S102-S104的内容相同。
本公开示例性的实施例中，一种自动充电方法，由用于输入充电电流的第二设备执行，图6是根据一示例性实施例示出的一种自动充电方法的流程图，如图6所示，此方法包括步骤S601-S604：
步骤S601，通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信 号，多个阵元天线不共线，第一设备为用于输出充电电流的充电设备；
由于UWB功率谱密度极低、脉冲宽度极窄的基带脉冲通信，具有极高的时间分辨率和良好的抗多径性能。同时无须载波调制，可以省去传统的射频电路，设计简单，有利于成本的控制，是高精度定位技术。因此，在第二设备上安装有单个UWB发射源，通过UWB发射源向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
在一实施方式中，为了节省第二设备的功耗，合理进行自动回充，通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，包括以下两种方式中的一种：
第一种，响应于符合自动回充条件，通过UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
由第二设备的微控制单元确定是否符合自动回充条件，当确定符合自动回充条件时，通过UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
在一实施方式中，所述自动回充条件包括以下中的至少一种：剩余电量小于设定电量；执行工作任务结束；确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
第二种，接收第一设备发送的第二控制指令，第二控制指令用于指示所述第二设备发送UWB信号，并且，通过UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
由第一设备控制第二设备自动回充的时间，接收到第一设备发送的用于指示第二设备发送UWB信号的第二控制指令后，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
步骤S602，接收第一控制指令，第一控制指令为第一设备根据UWB信号确定出第二设备的实时坐标，并根据实时坐标确定的控制指令，第一控制指令用于指示第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
步骤S603，根据第一控制指令移动至预设充电位置，并与第一设备电信号连接；
步骤S604，通过第一设备进行充电。
本公开示例性的实施例中，提供一种自动充电装置，应用于用于输出充电电流的第一设备，图7是根据一示例性实施例示出的一种自动充电装置的框图，如图7所示，此装置包括：
接收单元701，被配置为通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号；所述多个阵元天线不共线；
第一确定单元702，被配置为根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标；
第二确定单元703，被配置为根据所述实时坐标确定第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
发送单元704，被配置为向所述第二设备发送所述第一控制指令，以便所述第二设备移动到所述预设充电位置并进行充电。
在一些可能的实施方式中，所述多个阵元天线为共面且不共线的三个阵元天线；第一确定单元702还被配置为根据所述UWB信号利用伪距方程确定所述第二设备的实时平面坐标。
在一些可能的实施方式中，所述多个阵元天线为不共面且不共线的四个阵元天线；确定单元702还被配置为根据所述UWB信号利用伪距方程确定所述第二设备的实时三维坐标。
在一些可能的实施方式中，第二确定单元703还被配置为根据所述实时坐标确定从所述实时坐标移动至所述第一设备对应的预设充电位置的路径；确定包括用于指示所述路径的第一控制指令。
在一些可能的实施方式中，还包括控制单元被配置为确定所述第二设备移动至所述第一设备对应的预设充电位置后，确定所述第一设备上的充电端子的电压状态，根据所述电压状态确定所述充电端子与所述第二设备上的充电头已连接后，启动充电电路。
在一些可能的实施方式中，还包括控制单元获知所述第二设备符合自动回充条件后，
开启所述阵元天线的接收功能。
在一些可能的实施方式中，发送单元704，还被配置为向所述第二设备发送第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述第二设备发送UWB信号；
接收单元701，还被配置为通过多个阵元天线接收所述第二设备在接收到所述第二控制指令后发送的超宽带技术UWB信号。
在一些可能的实施方式中，接收单元701，还被配置为通过所述多个阵元天线，接收所述第二设备在符合自动回充条件后发送的超宽带技术UWB信号。
所述自动回充条件包括以下中的至少一种：
剩余电量小于设定电量；
执行工作任务结束；
确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；
确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
本公开示例性的实施例中，提供一种自动充电装置，应用于用于输入充电电流的第二设备，图8是根据一示例性实施例示出的一种自动充电装置的框图，如图7所示，此装置包括：
发送单元801，被配置为通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，所述多个阵元天线不共线，所述第一设备为用于输出充电电流的充电设备；
接收单元802，被配置为接收第一控制指令，所述第一控制指令为所述第一设备根据所述UWB信号确定出所述第二设备的实时坐标，并根据所述实时坐标确定的控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
移动单元803，被配置为根据所述第一控制指令移动至所述预设充电位置，并与所述第一设备电信号连接；
充电单元804，被配置为通过所述第一设备进行充电。
在一些可能的实施方式中，发送单元801，还被配置为响应于符合自动回充条件，通
过UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
在一些可能的实施方式中，接收单元802，被配置为接收所述第一设备发送的第二控制指令；所述第二控制指令用于指示所述第二设备发送UWB信号；
发送单元801，还被配置为通过UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开示例性的实施例中，图9是根据一示例性实施例示出的一种第一设备的框图，如图9所示，包括充电装置901、微控制单元MCU902、UWB阵元天线903。
本公开示例性的实施例中，图10是根据一示例性实施例示出的一种第二设备的框图，如图10所示，包括电池1001、微控制单元MCU1002、移动装置1003，UWB发射源1004。
关于上述实施例中的结构，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开示例性的实施例中，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由第一设备的处理器执行时，使得第一设备能够执行一种自动回充方法，所述方法包括上述任一方法。
本公开示例性的实施例中，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由第二设备的处理器执行时，使得第二设备能够执行一种自动回充方法，所述方法包括上述任一方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
工业实用性
本公开中的自动充电方法采用UWB超宽带技术，对第二设备定位的精度更高，环境适应性更强，能有效提高回充成功率，同时能够降低计算和硬件成本。定位过程中无需第二设备和第一设备的系统时钟同步，能大幅提高设备的兼容性。

Claims (19)

  1. 一种自动充电方法，由用于输出充电电流的第一设备执行，所述方法包括：
    通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号；所述多个阵元天线不共线；
    根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标；
    根据所述实时坐标确定第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
    向所述第二设备发送所述第一控制指令，以便所述第二设备移动到所述预设充电位置并进行充电。
  2. 如权利要求1所述的自动充电方法，其中，所述多个阵元天线为共面且不共线的三个阵元天线；
    所述根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标，包括：
    根据所述UWB信号利用伪距方程确定所述第二设备的实时平面坐标。
  3. 如权利要求1所述的自动充电方法，其中，所述多个阵元天线为不共面且不共线的四个阵元天线；
    所述根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标，包括：
    根据所述UWB信号利用伪距方程确定所述第二设备的实时三维坐标。
  4. 如权利要求1所述的自动充电方法，其中，所述根据所述实时坐标确定第一控制指令，包括：
    根据所述实时坐标确定从所述实时坐标移动至所述第一设备对应的预设充电位置的路径；
    确定包括用于指示所述路径的第一控制指令。
  5. 如权利要求1所述的自动充电方法，所述方法还包括：
    确定所述第二设备移动至所述第一设备对应的预设充电位置后，确定所述第一设备上的充电端子的电压状态；
    根据所述电压状态确定所述充电端子与所述第二设备上的充电头已连接后，启动充电电路。
  6. 如权利要求1所述的自动充电方法，其中，所述通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号之前，还包括：
    获知所述第二设备符合自动回充条件后，开启所述阵元天线的接收功能。
  7. 如权利要求1至6任一项所述的自动充电方法，其中，所述通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号，包括：
    向所述第二设备发送第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述第二设备发送UWB信号；
    通过多个阵元天线接收所述第二设备在接收到所述第二控制指令后发送的超宽带技术UWB信号。
  8. 如权利要求1至6任一项所述的自动充电方法，其中，所述通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号，包括：
    通过所述多个阵元天线，接收所述第二设备在符合自动回充条件后发送的超宽带技术UWB信号。
  9. 如权利要求6或8所述的自动充电方法，其中，所述自动回充条件包括以下中的至少一种：
    剩余电量小于设定电量；
    执行工作任务结束；
    确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；
    确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
  10. 一种自动充电方法，由用于输入充电电流第二设备执行，此方法包括：
    通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，所述多个阵元天线不共线，所述第一设备为用于输出充电电流的充电设备；
    接收第一控制指令，所述第一控制指令为所述第一设备根据所述UWB信号确定出所述第二设备的实时坐标，并根据所述实时坐标确定的控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
    根据所述第一控制指令移动至所述预设充电位置，并与与所述第一设备电信号连接；
    通过所述第一设备进行充电。
  11. 如权利要求10所述的自动充电方法，其中，所述通过超宽带技术UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，包括：
    响应于符合自动回充条件，通过UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
  12. 如权利要求11所述的自动充电方法，其中，所述自动回充条件包括以下中的至少一种：
    剩余电量小于设定电量；
    执行工作任务结束；
    确定距上一次充电结束的时长大于设定时长；
    确定当前工作任务所需电量小于剩余电量。
  13. 如权利要求10所述的自动充电方法，其中，所述通过超宽带技术UWB发射源发送UWB信号，包括：
    接收所述第一设备发送的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述第二设备发送UWB信号；
    通过UWB发射源，向所述第一设备的多个阵元天线发送UWB信号。
  14. 一种自动充电装置，应用于用于输出充电电流的第一设备，此装置包括：
    接收单元，被配置为通过多个阵元天线接收第二设备发送的超宽带技术UWB信号；所述多个阵元天线不共线；
    第一确定单元，被配置为根据所述UWB信号确定所述第二设备的实时坐标；
    第二确定单元，被配置为根据所述实时坐标确定第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
    发送单元，被配置为向所述第二设备发送所述第一控制指令，以便所述第二设备移动到所述预设充电位置并进行充电。
  15. 一种自动充电装置，应用于用于输入充电电流第二设备，此装置包括：
    发送单元，被配置为通过超宽带技术UWB发射源，向第一设备的多个阵元天线发送UWB信号，所述多个阵元天线不共线，所述第一设备为用于输出充电电流的充电设备；
    接收单元，被配置为接收第一控制指令，所述第一控制指令为所述第一设备根据所述UWB信号确定出所述第二设备的实时坐标，并根据所述实时坐标确定的控制指令，所述第一控制指令用于指示所述第二设备向所述第一设备对应的预设充电位置移动；
    移动单元，被配置为根据所述第一控制指令移动至所述预设充电位置，并与与所述第一设备电信号连接；
    充电单元，被配置为通过所述第一设备进行充电。
  16. 一种第一设备，其特征在于，包括：
    处理器；
    用于存储处理器可执行指令的存储器；
    其中，所述处理器被配置为执行如权利要求1-9任一项所述的自动充电方法。
  17. 一种第二设备，其特征在于，包括：
    处理器；
    用于存储处理器可执行指令的存储器；
    其中，所述处理器被配置为执行如权利要求10至13中任一项所述的自动充电方法。
  18. 一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由第一设备的处理器执行时，使得第一设备能够执行如权利要求1-9任一项所述的自动充电方法。
  19. 一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由第二设备的处理器执行时，使得第二设备能够执行如权利要求10至13中任一项所述的自动充电方法。
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