一种无人机充电方法及装置与流程

本发明实施例涉及无人机技术，尤其涉及一种无人机充电方法及装置。

背景技术：

随着技术的提高，无人机呈现快速发展趋势，而无人机续航是无人机发展的一个重要方面。

现有的无人机实现续航的方案是：无人机自身预设一个电量警戒值，在飞行过程中，如果电量降低到警戒值，则无人机自动返航更换电池或者充电。

现有技术的缺陷是：返航会消耗电池电量，并延长了续航时间，续航效率太低。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种无人机充电方法及装置，以实现提高无人机续航效率，优化续航工作的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机充电方法，包括：

判断无人机是否需要充电；

如果是，获取预设范围内充电基站的位置信息和充电状态；

选择充电状态为空闲的充电基站，并根据充电基站上的充电标识降落到充电区域；

根据充电基站提供的无线充电信号进行无线充电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机充电装置包括：

判断模块，用于判断无人机是否需要充电；

信息获取模块，用于在无人机需要充电时，获取预设范围内充电基站的位置信息和充电状态；

第一选择降落模块，用于选择充电状态为空闲的充电基站，根据充电基站上的充电标识降落到充电区域；

充电模块，用于根据充电基站提供的无线充电信号进行无线充电。

本发明实施例通过判断无人机是否需要充电，在无人机需要充电时获取预设范围内的充电基站的位置信息和充电状态，并选择空闲的充电基站，根据充电基站上的充电标识降落到充电区域进行充电，解决了无人机不能及时续航的问题，提高了无人机续航的效率，优化了无人机续航工作，同时也有效加大了无人机的飞行半径。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种无人机充电方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种无人机充电方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种无人机充电方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种无人机充电装置的结构示意图。

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无人机充电方法的流程图，本实施例可适用于无人机自动进行无线充电的情况，该方法可以由无人机充电装置来执行，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现。参考图1，本实施例提供的无人机充电方法具体包括：

S110、判断无人机是否需要充电。

其中，可以实时判断无人机是否需要充电，也可以在无人机中预设一个电量警戒值，当无人机的剩余电量低于该电量警戒值时，判断无人机是否需要充电。

S120、如果是，获取预设范围内充电基站的位置信息和充电状态。

其中，在无人机的飞行区域内可设置多个无线充电基站，充电基站上设置有无线充电平台，方便无人机降落并进行无线充电。

其中，预设范围可以与无人机的位置信息相关，具体地，预设范围可以是距离无人机当前位置在预设距离以内的所有区域，预设距离可以是一个固定值，也可以根据无人机的剩余电量而设定，示例性的，根据无人机当前剩余电量计算出当前无人机能飞行的最远距离，可以将该最远距离设置为预设距离，优选是将小于该最远距离的值设置为预设距离。设定预设范围内主要为了确定无人机附近的充电基站，方便无人机就近进行降落充电。

其中，充电基站的位置信息可以包括平面坐标位置和高度信息，无人机根据平面坐标位置可以确定充电基站的经纬度，找到充电基站的位置，根据高度信息以及无人机当前飞行高度可确定无人机需要降落的高度，如此无人机可以快速降落，节约充电时间；充电基站的充电状态可以包括空闲和充电中，当充电基站的充电状态为空闲时，说明当前充电基站上没有无人机充电，当充电基站的充电状态为充电中时，说明当前充电基站正在为无人机充电，根据充电状态，无人机可以优先选择空闲的充电基站。

S130、选择充电状态为空闲的充电基站，并根据充电基站上的充电标识降落到充电区域。

其中，充电基站的无线充电平台上设置有充电区域，充电区域上可设置充电标识以指示无人机降落到充电区域，进一步，对于充电基站上的充电标识可以是图形标识，也可以是二维码或者条形码，无人机上相应的设有可以识别等待充电标识的装置，如摄像头、扫描器等。

具体地，选择充电状态为空闲的充电基站后，无人机通过自动规划导航系统寻找充电基站的位置，并根据充电基站上的充电标识精确定位充电基站的位置。

S140、根据充电基站提供的无线充电信号进行无线充电。

其中，充电基站可通过无线充电平台发出无线充电信号，以电磁感应或者电磁共振耦合的方式将电磁波转化为电能来为无人机的机上电源充电。

本实施例提供的技术方案，通过判断无人机是否需要充电，在无人机需要充电时获取预设范围内的充电基站的位置信息和充电状态，并选择空闲的充电基站，根据充电基站上的充电标识降落到充电区域进行充电，解决了无人机不能及时续航的问题，提高了无人机续航的效率，优化了无人机续航工作，同时也有效加大了无人机的飞行半径。

在上述技术方案的基础上，判断无人机是否需要充电优选可以是根据剩余电量和待飞行距离来判断无人机是否需要充电。其中，待飞行距离具体可以是无人机当前路径规划中的剩余飞行距离，具体判断方法可以是：根据无人机在单位电量内的飞行距离和剩余电量计算出无人机当前可飞行的最远距离，将计算出的最远距离与待飞行距离进行比对，如果计算的最远距离小于待飞行距离，则判断无人机需要充电，如果计算的最远距离不小于待飞行距离，则判断无人机不需要充电。由于无人机在实际飞行过程中可能会因为某些因素(如突发火灾)而改变航线，导致无人机的待飞行距离发生变化，因此消耗的电量也会发生变化，根据剩余电量和待飞行距离来判断无人机是否需要充电，可以根据无人机的实际飞行路径来判定无人机是否需要充电，相对于现有技术中根据剩余电量是否达到警戒值的方式来判断无人机是否需要充电，本实施例中的判断方法准确率更高。

在上述技术方案的基础上，优选的，获取预设范围内充电基站的位置信息和充电状态可以是从服务平台中获取预设范围内的至少一个充电基站，相应地获取充电基站的位置信息和充电状态。充电基站还可以将自身的位置信息和充电状态上传到服务平台中并实时更新充电基站的充电状态。

具体地，无人机将自身位置信息发送给服务平台，服务平台根据无人机的位置信息筛选距离无人机在预设距离内的至少一个充电基站，并将充电基站的位置信息和充电状态一起发送给无人机。

优选的，获取预设范围内充电基站的位置信息和充电状态还可以是监测预设范围内至少一个充电基站发出的心跳信号，所述心跳信号包含充电基站的位置信息和充电状态；获取心跳信号中充电基站的位置信息和充电状态。其中，充电基站可以通过信号收发器发送心跳信号，心跳信号可以是指按照预设的频率发送的信号。由于无人机在飞行时常常受到外界因素的干扰无法连接到服务平台，服务平台对充电基站位置的更新也常常具有滞后性，因此，为了保证无人机及时获取充电基站的相关信息，无人机还可直接监测周围的充电基站发出的包含位置信息和充电状态的心跳信号，在监测到心跳信号时，获取心跳信号中的位置信息和充电状态。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种无人机充电方法的流程图，如图2所示，在前述实施例方案的基础上，优选是在S140之前进一步增加了操作S210、检测到充电基站发出包含充电请求的心跳信号时，向充电基站发送充电响应。

其中，充电基站可以通过信号收发器发送心跳信号，心跳信号可以是指按照预设的频率发送的信号。无人机可以实时监听充电基站发出的心跳信号，并识别心跳信号中的信息，当监听到包含充电请求的心跳信号时，向该充电基站发送充电响应，充电基站接收到无人机反馈的充电响应后接通电源以对无人机进行充电。

在上述技术方案的基础上，优选在S140之后进一步增加了操作S220、将选择充电的充电基站的充电状态修改为充电中，并上传到服务平台中。如此可以实时更新充电基站的充电状态，方便其他需要充电的无人机进行有效选择，提高无人机续航效率。

在上述技术方案的基础上，优选的，无人机还可自动计算预计完成充电的时间并上传到服务平台中；无人机还可将剩余电量上传到服务平台中由服务平台计算该无人机的充电完成时间；服务平台可根据预估的充电完成时间对充电基站进行排序，将排序结果提供给无人机，方便无人机选择充电基站，提高续航效率。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种无人机充电方法的流程图，如图3所示，在前述各实施例方案的基础上，优选是在S120之后增加了操作S310、当充电基站的充电状态均为充电中时，根据充电基站的位置信息，选择距离无人机最近的充电基站，根据充电基站上的等待充电标识降落到等待区域。

其中，充电基站上可设置等待区域，以便无人机暂时降落等待充电，等待区域上可设置等待充电标识，用于指示无人机降落在等待区域中等待充电。等待充电标识可以是图形标识，也可以是二维码或者条形码，无人机上相应的设有可以识别等待充电标识的装置，如摄像头、扫描器等。

在上述技术方案的基础上，优选的，无人机还可从服务平台中获取充电基站的充电完成时间，并在充电基站的充电状态均为充电中时，选择充电完成时间最短的充电基站进行等待充电，以减少等待时间，从而可以快速充电，提高续航效率。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种无人机充电装置的结构示意图，本实施例可适用于无人机自动进行无线充电的情况。如图4所示，该无人机充电装置的具体结构如下:

判断模块410，用于判断无人机是否需要充电；

信息获取模块420，用于在无人机需要充电时，获取预设范围内充电基站的位置信息和充电状态；

第一选择降落模块430，用于选择充电状态为空闲的充电基站，根据充电基站上的充电标识降落到充电区域；

充电模块440，用于根据充电基站提供的无线充电信号进行无线充电。

本实施例中，所述判断模块410具体用于：

根据剩余电量和待飞行距离来判断无人机是否需要充电。

本实施例中，所述信息获取模块420可以包括：

第一获取单元，用于从服务平台中获取预设范围内的至少一个充电基站，相应地获取充电基站的位置信息和充电状态。

本实施例中，还可以包括:

检测发送模块450，用于检测到充电基站发出包含充电请求的心跳信号时，向充电基站发送充电响应。

本实施例中，还可以包括：

第二选择降落模块460，用于当充电基站的充电状态均为充电中时，根据充电基站的位置信息，选择距离无人机最近的充电基站，根据充电基站上的等待充电标识降落到等待区域。

本实施例中，还可以包括：

修改上传模块470，用于将选择充电的充电基站的充电状态修改为充电中，并上传到服务平台中。

在上述方案的基础上，所述信息获取模块420可以包括：第一获取单元，用于从服务平台中获取预设范围内的至少一个充电基站，相应地获取充电基站的位置信息和充电状态还可替换为：

所述信息获取模块420可以包括：

监测单元，用于监测预设范围内至少一个充电基站发出的心跳信号，所述心跳信号包含充电基站的位置信息和充电状态；

第二获取单元，用于获取心跳信号中充电基站的位置信息和充电状态。

本实施例提供的无人机充电装置，与本发明任意实施例所提供的无人机充电方法属于同一发明构思，可执行本发明任意实施例所提供的无人机充电方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

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。