[發明專利]一種智能無線充電系統及其充電方法有效
| 申請號： | 201711452209.1 | 申請日： | 2017-12-26 |
| 公開（公告）號： | CN108110837B | 公開（公告）日： | 2021-01-01 |
| 發明（設計）人： | 徐成杰;胡榮林;俞征武;游坤明;周久江;陳肖敏;杜恒鵬 | 申請（專利權）人： | 淮陰工學院 |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00;H02J50/90 |
| 代理公司： | 淮安市科文知識產權事務所 32223 | 代理人： | 李鋒 |
| 地址： | 223005 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 智能 無線 充電 系統 及其 方法 | ||
1.一種智能無線充電系統的充電方法，其特征在于：所述充電方法包括如下步驟，
步驟1：智能無線充電車的射頻通信模塊接收來自無線充電器的充電請求信號或充電完成信號，充電車主控模塊確定卸載或撿拾對象及其移動路徑的任務列表，如果任務為空或已經全部完成，則轉到步驟12；
步驟2：充電車動力裝置發出運動控制信號驅動智能無線充電車沿行進路線行進到待充電的無線網絡節點充電對象附近；
步驟3：智能無線充電車的視頻采集模塊對無線網絡節充電對象的LED信標指示燈進行視頻圖像采集；
步驟4：充電車主控模塊計算無線網絡節充電對象LED信標指示燈的動態質心位置O動態；
步驟5：充電車主控模塊計算O動態和O目標的像素距離d＝||O動態-O目標||，如果d大于預設值d預設，則轉步驟6，否則轉步驟8；
步驟6：通過智能無線充電車定位，確定智能無線充電車需要移動的距離和方位；
步驟7：充電車主控模塊發出控制指令，由充電車動力裝置驅動智能無線充電車進行運動，進而控制智能無線充電車產生位置和方位改變；
步驟8：智能無線充電車針對當前無線網絡節點充電目標的位置移動結束；
步驟9：充電器抓手動作機構驅動充電器抓手作橫向、縱向和垂直方向抓取無線充電器；
步驟10：對無線網絡節點充電對象進行無線充電；
步驟11：轉步驟1；
步驟12：結束。
2.根據權利要求1所述的一種智能無線充電系統的充電方法，其特征在于：所述步驟6中智能無線充電車定位的方法包括如下步驟：
步驟6.1：智能無線充電車的視頻圖像采集模塊獲取無線網絡節點或無線充電器上的LED信標矩形視頻圖像；
步驟6.2：通過識別視頻圖像中的LED信標指示燈，判別是定位目標；
步驟6.3：通過智能無線充電車與無線充電器或無線網絡節點相對位置，計算智能無線充電車距離定位目標的距離矢量；
步驟6.4：判斷智能無線充電車距離標準收放位置的距離和方位偏差，如果小于預先定義的閾值，則轉到步驟6.7；
步驟6.5：根據距離和方位偏差控制充電車動力裝置進行運動，修正智能無線充電車的位置和角度；
步驟6.6：轉到步驟6.1，持續對充電車的位置和角度進行修正；
步驟6.7：定位結束。
3.根據權利要求2所述的一種智能無線充電系統的充電方法，其特征在于：所述步驟6.3中智能無線充電車與無線充電器或無線網絡節點相對位置的計算方法包括如下步驟：
步驟6.3.1：以定位目標為中心，在其附近系列非均勻密度布置的預設網狀位置點P上，智能無線充電車的視頻圖像采集模塊采集定位目標LED信標矩形的視頻圖像；預設網狀位置點，Pi，j＝P(xij，yij)為在第(i，j)個位置點處智能無線充電車距離定位目標的距離矢量；xij和yij分別是第(i，j)個位置點處智能無線充電車位置的橫坐標和縱坐標；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N，其中M和N分別為預設網狀位置點橫向和縱向序號；
步驟6.3.2：計算各預設位置點上所采集的視頻圖像中LED信標矩形質心Oi，j的像素坐標O(x′ij，y′ij)：
其中x′ij和y′ij分別是當充電車位于第(i，j)個預設位置點處所采集的視頻圖像中LED信標矩形質心Oi，j的像素橫坐標和縱坐標；上式中，Lk＝Lk(x，y)，k＝1，2，3，4，是視頻圖像中LED信標矩形四個頂點的像素坐標；
步驟6.3.3：建立視頻圖像中LED信標矩形質心Oi，j與智能無線充電車距離定位目標的距離矢量Pi，j之間的一一對應關系，即，x′ij對應xij，y′ij對應yij；
步驟6.3.4：智能無線充電車實時采集目標定位的LED信標燈矩形L1～L4的視頻圖像，按下式計算LED信標矩形質心O的像素坐標O(x′，y′)：
其中x′和y′分別是當充電車在采集的視頻圖像時LED信標矩形質心O的像素橫坐標和縱坐標；Lk＝Lk(x，y)，k＝1，2，3，4，是視頻圖像中LED信標矩形四個頂點的像素坐標；
步驟6.3.5：將x′和所有的x′ij一起按數值大小進行排序，將y′和所有的y′ij一起按數值大小進行排序，使得：
x′small＜x′＜x′big
y′small＜y′＜y′big
其中，x′small和x′big均屬于x′ij，y′small和y′big均屬于y′ij；根據步驟3的對應關系，令x′small對應xsmall，x′big對應xbig，y′small對應ysmall，y′big對應ybig，若找不到符合上式的x′small或y′small，則令：
x′small＝0或y′small＝0；
若找不到符合上式的x′big或y′big，則令：
x′big＝+∞或y′big＝+∞；
步驟6.3.6：計算智能無線充電車距離定位目標的距離矢量P(x，y)：
x＝xsmall+αxbig
y＝ysmall+βybig
其中，為橫向縮放因子，為縱向縮放因子。
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