TWI779600B - 跟隨可攜式電子裝置移動之充電車 - Google Patents

Abstract

一種跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，包含一無人車本體以及一供電裝置。無人車本體包含一通訊模組、一導航模組、一移動組件以及一跟隨模組。通訊模組係用以接收一發送位置。導航模組係用以定位產生一無人車位置，並據以規劃一移動路徑。移動組件係依據移動路徑移動至發送位置。跟隨模組係用以在移動組件移動至發送位置時，與位於發送位置之可攜式電子裝置建立一近距離通訊連結，藉以定位出一相對定位位置，據以控制移動組件跟隨可攜式電子裝置移動。供電裝置係固設於無人車本體，並具有一充電模組，充電模組係用以供可攜式電子裝置充電。

Description

跟隨可攜式電子裝置移動之充電車

本發明係關於一種跟隨式充電車，尤其是指一種跟隨可攜式電子裝置移動之充電車。

近年來，由於智慧型手機的蓬勃發展與普及，使得人人幾乎起碼都擁有一支智慧型手機，甚至大部分的人可能都隨身帶有兩支以上的智慧型手機；其中，雖然現有的智慧型手機的硬體規格都有一定的水準，譬如處理器具有運算能力強且低耗電的高效能表現，或者電池的大容量提高了整體的續航力，然而由於人們對於智慧型手機的依賴程度也與日俱增，導致智慧型手機經常出現電力低下的問題，甚至有可能因為電池損耗的情形而使得智慧型手機電力不足的問題更加頻繁發生。

承上所述，早期智慧型手機往往受限於電池的製造技術而有電池容量不大的缺點，因此時常會發生電力不足的問題，也導致民眾習慣性的隨身攜帶行動電源來以備不時之需，然而由於電池製造技術的突破，現在的智慧型手機基本上都具備有較大的電池容量，也因此對於正常使用智慧型手機的人來說，電池容量即使只有50%以上也都能用一整天，致使大部分的民眾不太會另外攜帶笨重的行動電源出門。

然而，雖然近期製造的智慧型手機的電池容量都相對的較大，但仍有很多使用者因為智慧型手機的使用習慣不佳（例如長時間使用手機、邊使用邊充電或電力過低才充電），導致出門在外時才發現電力不足以使用，或者所使用的智慧型手機仍為電池容量相對低的機種，都有臨時充電的需求。

為了解決人們出門沒有另外攜帶行動電源，又臨時發生手機電力不足的問題，在現有的技術中，通常是在一些公共場所設置有定點充電站，例如捷運站、轉運站、火車站、商場或機場等，但定點充電站的缺點就是使用者在幫手機充電時需要一直在定點等待，會於趕時間或者比較沒耐心的人來說較為困擾。

有鑒於在先前技術中，現有的技術雖然可以提供定點充電站給臨時需要充電的民眾使用，但對於需要趕路或者不想浪費時間在原地充電的人來說，定點的充電確實不便利；緣此，本發明的主要目的在於提供一種跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，可以讓使用者在移動的同時還能充電。

本發明為解決先前技術之問題，所採用的必要技術手段是提供一種跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，包含一無人車本體以及一供電裝置。無人車本體包含一通訊模組、一導航模組、一移動組件以及一跟隨模組。通訊模組係通訊連結於一雲端主機，用以接收雲端主機所傳送之一控制訊號，控制訊號包含對應於一可攜式電子裝置之一發送位置。

導航模組係電性連結於通訊模組，用以定位產生無人車本體之位置而產生一無人車位置，並依據無人車位置與發送位置規劃一移動路徑。移動組件係電性連結於導航模組，用以依據移動路徑移動至發送位置。

跟隨模組係電性連結於移動組件，用以在移動組件移動至發送位置時，與位於發送位置之可攜式電子裝置建立一近距離通訊連結，藉以定位出可攜式電子裝置之一相對定位位置，並依據相對定位位置控制移動組件跟隨可攜式電子裝置移動。

供電裝置係固設於無人車本體，並具有一充電模組，充電模組係用以供可攜式電子裝置充電。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，跟隨模組更包含一跟隨控制單元、一陣列天線單元以及一距離偵測單元。

跟隨控制單元係電性連結於移動組件，並內建有一保持距離。陣列天線單元係電性連結於跟隨控制單元，並與可攜式電子裝置建立近距離通訊連結，用以偵測出可攜式電子裝置相對於無人車本體之一方位角。距離偵測單元係電性連結於跟隨控制單元與陣列天線單元，用以依據陣列天線單元與可攜式電子裝置間之近距離通訊連結判斷出無人車本體與可攜式電子裝置之一間隔距離，藉以使跟隨控制單元控制移動組件之移動而使間隔距離趨近於保持距離。

較佳者，充電模組包含至少一充電線，至少一充電線具有一大於保持距離之長度。此外，如請求項2所述之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，其中，充電模組包含至少一無線充電單元，無線充電單元具有一大於保持距離之無線充電距離。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，供電裝置更包含一充電偵測模組，係電性連結於充電模組與跟隨模組，用以在偵測到可攜式電子裝置電性連接於充電模組時，控制跟隨模組判斷出相對定位位置而進一步控制移動組件跟隨可攜式電子裝置移動。

如上所述，本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車主要是依據可攜式電子裝置所提供之發送位置來規劃移動到發送位置的移動路徑，進而供使用者幫可攜式電子裝置充電，且由於本發明更利用近距離通訊連結來定位出可攜式電子裝置相對於無人車本體之相對定位位置，因此當供電裝置在對可攜式電子裝置進行充電的同時，本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車也能有效地跟隨著可攜式電子裝置移動，進而讓使用者可以同時移動與讓可攜式電子裝置充電，有效的增加使用上的便利性。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

請參閱第一圖與第二圖，第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車之系統方塊圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車之立體示意圖。

如第一圖與第二圖所示，一種跟隨可攜式電子裝置移動之充電車100包含一無人車本體1以及一供電裝置2。無人車本體1包含一通訊模組11、一導航模組12、一移動組件13以及一跟隨模組14。

通訊模組11是通訊連結於一雲端主機200，用以接收雲端主機200所傳送之一控制訊號S1。其中，雲端主機200是通訊連結於一可攜式電子裝置300，當使用者認為可攜式電子裝置300之電量較低而欲對可攜式電子裝置300充電時，使用者便可透過可攜式電子裝置300發送出一載有可攜式電子裝置300之發送位置的充電需求訊號S2至雲端主機200，使雲端主機200依據充電需求訊號S2發送控制訊號S1至跟隨可攜式電子裝置移動之充電車100。

導航模組12是電性連結於通訊模組11，用以接收通訊模組11自雲端主機200所接收到的控制訊號S1，且導航模組12包含一定位單元121與一路徑規劃單元122。定位單元121是用以定位產生無人車本體1之位置而產生一無人車位置。路徑規劃單元122則是依據無人車位置與自控制訊號S1所接收之發送位置規劃一自無人車位置延伸至發送位置之移動路徑。

實務上，導航模組12所規劃之移動路徑是以接近發送位置為主，當導航模組12定位到無人車位置與發送位置接近時便會停止導航，以避免無人車本體1撞擊到使用者，預設的安全距離例如可以是50cm，而使用者看到無人車本體1接近時，便能自主靠近無人車本體1。

移動組件13是電性連結於導航模組12，用以依據移動路徑移動至發送位置。其中，移動組件13是指能受到導航模組12之引導而帶動整個跟隨可攜式電子裝置移動之充電車100移動的相關組件，例如輪子、驅動馬達與轉向馬達等元件。

跟隨模組14包含一跟隨控制單元141、一陣列天線單元142以及一距離偵測單元143。跟隨控制單元141是電性連結於移動組件13，並內建有一保持距離1411。

請繼續參閱第三圖，第三圖係顯示本發明較佳實施例所提供之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車利用陣列天線單元與可攜式電子裝置進而耦合之平面示意圖。如第一圖至第三圖所示，陣列天線單元142是電性連結於跟隨控制單元141，用以在移動組件13移動至發送位置時，與位於發送位置之可攜式電子裝置300建立一近距離通訊連結，藉以用以偵測出可攜式電子裝置300相對於無人車本體1之一方位角。其中，由於本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車100是利用陣列天線單元142所產生之複數個天線束波142a、142b、142c、142d與142e（圖中僅顯示五個）來與可攜式電子裝置300之天線束波301a耦合，因此藉由天線束波301a耦合於天線束波142b與142c之間，可以得知可攜式電子裝置300相對於無人車本體1之方位角（以平面圖而言約為120度）。

距離偵測單元143是電性連結於跟隨控制單元141與陣列天線單元142，用以依據陣列天線單元142與可攜式電子裝置300間之近距離通訊連結判斷出無人車本體1與可攜式電子裝置300間之一間隔距離（圖未標示），藉以使跟隨控制單元141控制移動組件13之移動而使間隔距離趨近於保持距離1411。其中，距離偵測單元143是依據陣列天線單元142與可攜式電子裝置300間之近距離通訊連結時的訊號強度來判斷距離，此為無線定位領域常用的訊號強度指示（Received Signal Strength Indicator, RSSI）定位技術。

此外，由於陣列天線單元142可以計算出可攜式電子裝置300相對於無人車本體1之方位角，而距離偵測單元143可以計算出無人車本體1與可攜式電子裝置300間之間隔距離，因此藉由可攜式電子裝置300相對於無人車本體1之方位角與間隔距離，即可定位出可攜式電子裝置300相對於無人車本體1之一相對定位位置。

供電裝置2是固設於無人車本體1，並且包含一充電模組21與一充電偵測模組22。充電模組21包含三個充電線211（圖中僅標示一個）與一無線充電單元212，充電線211具有一大於保持距離之長度；在本實施例中，三個充電線211可以是不同規格的連接埠，例如為USB type-c、USB Micro-B與Apple Lightning。

無線充電單元212具有一大於保持距離之無線充電距離。其中，充電線211與無線充電單元212是用來供可攜式電子裝置300進行有線充電或無線充電。

充電偵測模組22是電性連結於充電模組21與跟隨模組14，用以在偵測到可攜式電子裝置300有線或無線的電性連接於充電模組21時，控制跟隨模組14判斷出相對定位位置而進一步控制移動組件13跟隨可攜式電子裝置300移動，藉以讓使用者在帶著可攜式電子裝置300移動的同時還能對可攜式電子裝置300進行充電。

請一併參閱第一圖至第四圖，第四圖係顯示本發明之充電車在利用跟隨模組與可攜式電子裝置之近距離通訊連結而定位出相對定位位置後，控制移動組件轉向而跟隨可攜式電子裝置之平面示意圖。

如第一圖至第四圖所示，本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車100主要是在接收到雲端主機200所發送之控制訊號S1時，依據控制訊號S1所載之可攜式電子裝置300之發送位置與無人車本體1之定位位置來規劃移動路徑，使無人車本體1移動至發送位置，藉以供使用者對可攜式電子裝置300進行有線充電或無線充電，然而不管是有線充電還是無線充電，使用者都可以在對可攜式電子裝置300進行充電時，帶著可攜式電子裝置300移動，而無人車本體1則會依據跟隨模組14與可攜式電子裝置300之近距離通訊連結來定位出相對定位位置，進而控制無人車本體1跟隨可攜式電子裝置300移動，有效的讓可攜式電子裝置300在移動的同時還能繼續充電。

綜上所述，相較於先前技術之定點充電站僅能提供使用者定點式的充電，本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車不僅不需使用者自行移動尋找充電站，便可透過可攜式電子裝置所提供之發送位置來自行規劃移動到使用者所在處的移動路徑，進而移動到使用者所在位置來提供使用者幫可攜式電子裝置充電，且由於本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車是利用近距離通訊連結來定位出可攜式電子裝置相對於無人車本體之相對定位位置，因此即使使用者在利用供電裝置對可攜式電子裝置進行充電的同時帶著可攜式電子裝置移動，本發明之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車也能有效地跟隨著可攜式電子裝置移動，進而達到使用者可以同時移動與讓可攜式電子裝置充電，藉以有效的增進使用上的便利性，避免使用者因為定點充電而浪費時間。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100:跟隨可攜式電子裝置移動之充電車 1:無人車本體 11:通訊模組 12:導航模組 121:定位單元 122:路徑規劃單元 13:移動組件 14:跟隨模組 141:跟隨控制單元 1411:保持距離 142:陣列天線單元 143:距離偵測單元 2:供電裝置 21:充電模組 211:充電線 212:無線充電單元 22:充電偵測模組 200:雲端主機 300:可攜式電子裝置 S1:控制訊號 S2:充電需求訊號 142a,142b,142c,142d,142e,301a:天線束波

第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車之系統方塊圖； 第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車之立體示意圖； 第三圖係顯示本發明較佳實施例所提供之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車利用陣列天線單元與可攜式電子裝置進而耦合之平面示意圖；以及 第四圖係顯示本發明之充電車在利用跟隨模組與可攜式電子裝置之近距離通訊連結而定位出相對定位位置後，控制移動組件轉向而跟隨可攜式電子裝置之平面示意圖。

100:跟隨可攜式電子裝置移動之充電車

1:無人車本體

11:通訊模組

12:導航模組

121:定位單元

122:路徑規劃單元

13:移動組件

14:跟隨模組

141:跟隨控制單元

1411:保持距離

142:陣列天線單元

143:距離偵測單元

2:供電裝置

21:充電模組

211:充電線

212:無線充電單元

22:充電偵測模組

200:雲端主機

300:可攜式電子裝置

S1:控制訊號

S2:充電需求訊號

Claims (5)

1. 一種跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，包含：一無人車本體，包含：一通訊模組，係通訊連結於一雲端主機，用以接收該雲端主機所傳送之一控制訊號，該控制訊號係由該雲端主機依據一自一可攜式電子裝置所發送之充電需求訊號所產生，該充電需求訊號包含一對應於該可攜式電子裝置之發送位置，且該控制訊號包含該發送位置；一導航模組，係電性連結於該通訊模組，用以定位產生該無人車本體之位置而產生一無人車位置，並依據該無人車位置與該發送位置規劃一移動路徑；一移動組件，係電性連結於該導航模組，用以依據該移動路徑移動至該發送位置；以及一跟隨模組，係電性連結於該移動組件，用以在該移動組件移動至該發送位置時，與位於該發送位置之該可攜式電子裝置建立一近距離通訊連結，藉以定位出該可攜式電子裝置之一相對定位位置，並依據該相對定位位置控制該移動組件跟隨該可攜式電子裝置移動；以及一供電裝置，係固設於該無人車本體，並具有一充電模組，該充電模組係用以供該可攜式電子裝置充電。
2. 如請求項1所述之跟隨可攜式電子裝置 移動之充電車，其中，該跟隨模組更包含：一跟隨控制單元，係電性連結於該移動組件，並內建有一保持距離；一陣列天線單元，係電性連結於該跟隨控制單元，並與該可攜式電子裝置建立該近距離通訊連結，用以偵測出該可攜式電子裝置相對於該無人車本體之一方位角；以及一距離偵測單元，係電性連結於該跟隨控制單元與該陣列天線單元，用以依據該陣列天線單元與該可攜式電子裝置間之該近距離通訊連結判斷出該無人車本體與該可攜式電子裝置之一間隔距離，藉以使該跟隨控制單元控制該移動組件之移動而使該間隔距離趨近於該保持距離。
3. 如請求項2所述之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，其中，該充電模組包含至少一充電線，該至少一充電線具有一大於該保持距離之長度。
4. 如請求項2所述之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，其中，該充電模組包含至少一無線充電單元，該無線充電單元具有一大於該保持距離之無線充電距離。
5. 如請求項1所述之跟隨可攜式電子裝置移動之充電車，其中，該供電裝置更包含一充電偵測模 組，係電性連結於該充電模組與該跟隨模組，用以在偵測到該可攜式電子裝置電性連接於該充電模組時，控制該跟隨模組判斷出該相對定位位置而進一步控制該移動組件跟隨該可攜式電子裝置移動。

Images