充电设备及其相关管理系统及电动车辆的充电场域管理方法与流程

1.本发明是有关于一种管理系统及其方法，且特别有关于一种适用于管理相应电动车辆的充电场域的管理系统及其方法。


背景技术：

2.近年来，随着环保意识抬头，以及电动车科技的进步，开发以电能作为动力来源的电动车辆取代以化石燃料作为动力的传统车辆，逐渐成为车用领域内的重要目标，因此使得电动车辆愈来愈普及。为了提高电动车航程与使用意愿，许多国家或城市都已开始规划在公众场所设置提供电力给电动车的充电站，也开始着手规划在市区或风景区大量布设充电站，使电动车的充电更为方便。
3.然而，现有技术充电站的使用都是以一充电设备对应特定停车位(或称电动车位)且位置有限，其中，当有车辆在使用此特定停车位时，有可能是单纯停车或停车同时充电，但充电站并无法明确得知车辆在特定停车位的使用状态，使得特定停车位可能被非电动车占用，或电动车充完电却一直不移走，影响其他电动车的充电，进而造成充电站业者与用户都无法达到最佳的权益保障。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种充电设备及其相关电动车辆的充电场域管理系统及方法，其管理相应电动车辆的一充电场域(例如：充电设备对应的电动车专属停车格)，能够根据车辆数据、充电设备的状态与预设的计费条件决定是否要收取停车费用，并且在充电设备侦测到其对应的充电场域上的一车辆触发一计费条件时，自动开始对该车辆计算停车费用，因此可以通过使用者付费机制产生一定遏阻效果，有效减少充电设备相应的充电场域被未进行充电的电动车辆或非电动车辆长时间或无限占用的机会，从而提升充电设备的实用性与使用率。
5.本发明实施例的一种充电设备，用以输出电力对一电动车辆进行充电程序，其包括：一物体感知单元，针对一充电场域感测一物体的出现，并从物体取得对应的一物体数据；以及一处理单元，耦接至物体感知单元，当从物体感知单元接收到物体数据时，取得充电设备的状态，依据充电设备的状态，判断物体是否发生一占用事件；以及相应于判定物体发生占用事件，依据物体数据，执行相应物体的计费作业。
6.本发明一实施例的管理系统，其包括：一计算机装置；以及一充电设备，用以输出电力对一电动车辆进行充电程序，充电设备通过一通讯网络与计算机装置联机。其中充电设备包含：一物体感知单元，针对一充电场域感测一物体的出现，并从物体取得对应的一物体数据；以及一处理单元，耦接至物体感知单元，当从物体感知单元接收到物体数据时，将物体数据传送至计算机装置，使计算机装置依据充电设备的状态，判断物体是否发生占用事件且相应于判定物体发生占用事件，依据物体数据，执行相应物体的计费作业。
7.本发明实施例的电动车辆的充电场域管理方法，其用以管理电动车辆的一充电场
域的计费，充电场域对应一充电设备，方法包括下列步骤：针对充电场域感测一物体的出现，并从物体取得对应的一物体数据以及取得充电设备的状态；依据充电设备的状态，判断物体是否发生一占用事件；以及相应于判定物体发生占用事件，依据物体数据，执行相应物体的计费作业。
8.在一些实施例中，依据充电设备的状态，判断物体是否发生占用事件包括判断充电设备是否非为充电状态且达到一预定时间，当充电设备非为充电状态且达到预定时间时，判定物体发生占用事件。
9.在一些实施例中，依据物体数据，执行相应物体的计费作业包括使一物体识别程序执行以依据物体数据判断物体是否为电动车辆，当判定物体为电动车辆时，以一第一费率执行相应物体的计费作业，以及当判定物体非为电动车辆时，以一第二费率执行相应物体的计费作业。其中，第二费率高于第一费率。
10.在一些实施例中，第一费率以及第二费率可为固定费率。在另一些实施例中，第一费率可为固定费率以及第二费率可为累进费率。
11.在一些实施例中，其中物体识别程序包括解析物体数据以取得一车辆识别数据，依据车辆识别数据查询对应的车辆的相关信息，并据以判断物体是否为一电动车辆。其中车辆识别数据可以为一车辆的车牌号码。
12.在一些实施例中，其中物体数据为拍摄物体所得的一影像数据。其中物体数据中可以包含一车牌影像数据。
13.在一些实施例中，其中物体数据为从物体所配置的一电子卷标所取得的电子卷标数据。其中物体数据中可以包含车辆电子卷标数据。
14.在一些实施例中，充电设备还包括一通讯单元，用以通过一通讯网络传送及接收信息。其中，处理单元使物体识别程序执行时，通过通讯单元将物体数据传送至一外部计算机装置，使得外部计算机装置解析物体数据以取得一车辆识别数据，依据车辆识别数据查询对应的车辆的相关信息，并据以判断物体是否为电动车辆。
15.在一些实施例中，还包括依据充电设备是否与物体连接及侦测充电设备是否有输出电力以判断充电设备是否非为充电状态。
16.在一些实施例中，充电设备还包括一警报单元，用以产生一告警信号以对物体执行一通知告警作业。
17.本发明上述方法可以通过程序代码方式存在。当程序代码被机器加载且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。
附图说明
19.图1为显示依据本发明实施例的充电设备及其所对应的服务器所适用的环境。
20.图2为显示依据本发明实施例的充电设备的方块示意图。
21.图3为显示依据本发明实施例的服务器的方块示意图。
22.图4为显示依据本发明实施例的电动车辆的充电场域管理方法的流程图。
23.附图标记
24.充电设备110
25.物体感知单元111
26.物体112
27.通讯单元113
28.显示单元115
29.警报单元117
30.处理单元119
31.服务器120
32.储存单元122
33.网络连接单元124
34.处理器126
35.网络130
36.使用者终端140
37.s410、s420、s430、s440、s450步骤
具体实施方式
38.本发明实施例提供一种充电设备及其相关电动车辆的充电场域管理系统及方法，其管理相应电动车辆的一充电场域(例如：电动车辆的充电设备对应的电动车专属停车格)，能够依据车辆数据、充电设备的状态与预设的计费条件决定是否要收取停车费用，并且在充电设备侦测到其对应的充电场域上的一车辆发生一占用事件时，自动执行一计费作业以对该车辆计算停车费用，使得充电设备在有电动车辆停放在该充电场域未持续进行充电作业(包括：未充电或充电完成)且达到一定时间长度时，自动或通知云端开始计算停车费用，而在有传统用油车辆停放在该充电场域时，可执行一通知告警作业以发出警示叫该传统用油车辆的车主离开或是通知即将开始收费，当通知告警作业执行一定时间长度(一容忍时间或优惠时间)之后即开始计算停车费用，因此可以通过使用者付费机制产生一定遏阻效果，有效减少充电设备相应的充电场域被未充电的电动车辆或非电动车辆长时间或无限占用的机会，从而提升充电设备的实用性与使用率。
39.图1为显示依据本发明实施例的充电设备及其所对应的服务器所适用的环境。如图1所示，依据本发明实施例的服务器120通过网络130与充电设备110及使用者终端140远程连接。在一些实施例中，网络130可以为有线网络、电信网络、与无线网络，如wi
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fi网络等。服务器120可以接收来自充电设备110的各种数据。例如，服务器120可以接收充电设备针对一预定空间感测一物体112的出现所得到的物体侦测信号，以及从物体112取得对应的一物体数据。例如，预定空间可为充电设备对应的充电场域(以下称为电动车位)，物体112可为停放在电动车位的一车辆，物体数据可为此车辆的相关数据如车牌号码、车子厂牌及种类等等，但不限于此。服务器120也可以直接或间接接收来自使用者终端140的充电请求，依据该充电请求完成付款确认等动作后，产生充电授权指令并通过网络130传送至充电设备110，以允许充电设备110输出电力给与其电连接的一电动车辆(例如：电动机车或电动汽车等)或禁止充电设备110输出电力给此电动车辆。例如，在一实施例中，物体112可为一电动车辆且充电设备110可以为充电柱，其可以具备单一或多个充电连接器，并通过充电连接
器输出电力供电动车辆进行充电。
40.图2为显示依据本发明实施例的充电设备的方块示意图。如图2所示，依据本发明实施例的充电设备110为用以输出电力对一电动车辆进行充电程序的充电桩或充电站等装置，其至少包括一物体感知单元111、一通讯单元113、一显示单元115、一警报单元117与一处理单元119。
41.物体感知单元111针对一预定空间感测一物体的出现，并从该物体取得对应的一物体数据。例如，物体感知单元111可以为一摄影机，针对充电设备对应的充电场域等预定空间感测一物体(例如车辆)的出现。物体感知单元111为摄影机的情况下，该物体数据为拍摄该物体所得的一影像数据。当该物体为车辆的情况下，作为物体感知单元111的摄影机所拍摄的作为物体数据的影像数据中，包含对应于该车辆的一车牌影像数据。例如，物体感知单元111亦可以为一电子卷标读取装置，其可以自动读取配置于该物体上的电子卷标中记载的数据。物体感知单元111为电子卷标读取装置的情况下，该物体数据为从该物体所配备的一电子卷标所取得的电子卷标数据。例如，若该物体为车辆，则当该车辆配备了记载了车牌号码等数据的车辆电子卷标时，作为物体感知单元111的电子卷标读取装置所读取的电子卷标数据中，会包含了对应于该车辆的车辆电子卷标数据，且其中包含了车牌号码等数据。
42.通讯单元113用以通过一通讯网络传送及接收信息。
43.显示单元115用以组态来显示与充电设备110的充电程序相关的信息。警报单元117用以组态来相应于一通知告警作业产生警示语音或视觉效果等的告警信号，以通知物体112的用户(例如：车辆的车主)在限时内将车子驶离充电设备对应的充电场域，或是通知即将开始收费。举例来说，在一实施例中，警报单元117可为一警报器或喇叭，可于通知告警作业开始时播放“本车位为电动车充电专用车位，非充电车辆将开始计时收费，请于十分钟内将您的爱车移开，谢谢合作”的语音以通知车辆的车主在限时内将车子移开或者告知即将开始计算停车费用。
44.处理单元119耦接至物体感知单元111、显示单元115、警报单元117、及通讯单元113，当从物体感知单元111接收到物体数据时，取得充电设备的状态，依据充电设备的状态，判断物体112是否发生一占用事件，并且相应于判定物体112发生占用事件，依据物体数据，执行相应物体112的计费作业。
45.在一些实施例中，处理单元119依据充电设备的状态，判断物体112是否发生占用事件包括判断充电设备110是否非为充电状态且达到一预定时间，当充电设备110非为充电状态且达到预定时间时，判定物体112发生占用事件。
46.在一些实施例中，处理单元119依据物体数据，执行相应物体112的计费作业包括使一物体识别程序执行以依据物体数据判断物体112是否为电动车辆，当物体识别程序判定物体112为电动车辆且电动车辆于该充电场域中持续未充电(亦即：充电设备110非为充电状态)达到一预定时间或者物体112非为电动车辆(例如：使用燃油的传统用油车辆)时，开始停车计费。举例来说，当判定物体112为电动车辆时，以一第一费率执行相应物体的计费作业，以及当判定物体非为电动车辆时，以一第二费率执行相应物体的计费作业。其中，第二费率高于第一费率。在一些实施例中，第一费率以及第二费率可为固定费率。在另一些实施例中，第一费率可为固定费率以及第二费率可为累进费率。
47.其中，物体识别程序解析物体数据以取得一车辆识别数据，并据以判断物体112是否为电动车辆。其中该车辆识别数据可以为一车辆的车牌号码，但不限于此。
48.在一些实施例中，上述物体识别程序及物体112是否发生占用事件的判断可以由处理器执行，亦可以由一远程服务器执行。当物体识别程序及物体112是否发生占用事件的判断由远程服务器执行时，处理单元119判断物体112是否发生占用事件并使物体识别程序执行时，通过通讯单元113将该物体数据传送至一外部装置(例如远程服务器)，使得该远程服务器侦测充电设备110的状态并解析物体数据以取得一车辆识别数据，并据以判断物体112是否为电动车辆及物体112是否发生占用事件。
49.图3为显示依据本发明实施例的服务器的方块示意图。如图3所示，依据本发明实施例的服务器120可以是任何以处理器为基础的电子装置，其至少包括一储存单元122、一网络连接单元124、与一处理器126。值得注意的是，服务器120可以接收对应于多个充电设备的各种数据。例如，服务器120可以接收某一充电设备针对一预定空间(例如：充电设备对应的充电场域)感测一物体的出现所得到的物体侦测信号，以及从该物体取得对应的一物体数据。服务器120亦可侦测某一充电设备的状态并据此判断充电设备是否为充电状态。在一些实施例中，物体出现的侦测或者物体数据的取得亦可以不是由充电设备本身完成，而是对应于充电设备而设置的其他装置来完成，例如装设在停车场的监视器等。服务器120可以接收对于对应于一充电设备的充电场域感测一物体的出现所得到的物体侦测信号，以及从该物体取得对应的一物体数据。服务器120也可以直接或间接接收来自使用者终端的充电请求，依据该充电请求完成付款确认等动作后，产生充电授权指令并通过网络传送至对应的充电设备，以允许对应的充电设备输出电力给与其电连接的一电动车辆(例如：电动机车或电动汽车等)或禁止充电设备输出电力给此电动车辆。其中，服务器120所对应的充电设备可以为充电柱或充电桩，其可以具备单一或多个充电连接器，并通过充电连接器输出电力供电动车辆进行充电。网络连接单元124可以通过一网络，如有线网络、电信网络、与无线网络，如wi
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fi网络等接收相应不同充电设备的耦接，并可将相关数据通过网络传送给不同的充电设备，以控制充电设备是否输出电力给一电动车辆进行充电。
50.储存单元122(例如：一内存或一数据库)可以储存并记录相关数据，如充电设备及其所对应的充电服务会员数据、车辆识别数据及其所对应的车辆相关数据。例如，上述充电服务会员数据中可以包括已事先登录为充电服务对象的用户识别数据、付款数据、作为充电对象的车辆识别数据以及其所对应的车辆识别数据等。除了已经事先登录为充电服务对象的车辆识别数据之外，该车辆识别数据亦可以包括并未事先登录为充电服务对象的车辆的车辆识别数据。注意的是，前述数据仅为本案例子，本发明并未限定于此。
51.通过网络连接单元124，服务器120可以通过网络与充电设备相互耦接并进行通讯。
52.处理器126可以控制服务器120中相关软件与硬件的作业，并执行本案的充电设备的管理方法，相关细节将于后进行说明。举例来说，处理器126可为通用控制器、微控制器(micro
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control unit，mcu)、或数字讯号控制器(digital signal processor，dsp)等，用以提供数据分析、处理及运算的功能，但本发明并不限于此。
53.图4为显示依据本发明实施例的充电设备的管理方法。依据图4的充电设备的管理方法可适用于图1中所示的服务器120及充电设备110。其中，服务器可通过一网络，如有线
网络、电信网络、与无线网络，如wi
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fi网络等耦接至电性连接于至少一电力供应设备的多个充电设备。例如，充电设备可以为充电柱，其具备至少一充电连接器，并通过充电连接器输出电力供电动车辆进行充电。
54.首先，如步骤s410，针对相应电动车辆的一充电场域感测一物体的出现，并于步骤s420中，判断是否已于充电场域中感测到该物体的出现，若是，则方法进行步骤s430。
55.在步骤s430中，从物体取得对应的一物体数据并取得充电设备的状态。物体出现的侦测以及物体数据的取得可以由配置于充电设备的物体感知单元来执行，亦可以由有别于充电设备的外部装置来执行。充电设备的状态可分为充电状态以及非充电状态，其中充电状态表示充电设备正在输出电力给某一电动车辆，而非充电状态表示充电设备并未输出电力的其他状态。例如，当使用者已经使充电设备的充电枪与电动车辆分离时为非充电状态，而当使用者将充电设备的充电枪插入电动车辆进行充电时即为充电状态。
56.在一实施例中，例如，物体感知单元可以为一摄影机，针对充电设备对应的停车空间等充电场域感测一物体(例如车辆)的出现。物体感知单元为摄影机的情况下，此物体数据为拍摄该物体所得的一影像数据。当物体为车辆的情况下，作为物体感知单元的摄影机所拍摄的作为物体数据的影像数据中，包含对应于该车辆的一车牌影像数据。例如，物体感知单元亦可以为一电子卷标读取装置，其可以自动读取配置于该物体上的电子卷标中记载的数据。物体感知单元为电子卷标读取装置的情况下，该物体数据为从该物体所配备的一电子卷标所取得的电子卷标数据。例如，若物体为车辆，则当车辆配备了记载了车牌号码等数据的车辆电子卷标时，作为物体感知单元的电子卷标读取装置所读取的电子卷标数据中，会包含了对应于此车辆的车辆电子卷标数据，且其中包含了车牌号码等数据。
57.步骤s440中，当接收到该物体数据时，依据充电设备的状态，判断物体是否发生一占用事件。在一些实施例中，步骤s440判断充电设备是否非为充电状态且达到一预定时间且根据充电设备是否与物体连接及侦测充电设备是否有输出电力以判断充电设备是否为充电状态。当充电设备与物体连接且充电设备有输出电力时判定充电设备为充电状态。当判定充电设备为充电状态或者充电设备非为充电状态但未达到预定时间，判定物体未发生占用事件。当判定充电设备非为充电状态且达到预定时间时，判定物体发生占用事件。
58.当判定物体未发生占用事件时(步骤s440的否)，回到步骤s440。相应于判定物体发生占用事件时(步骤s440的是)，如步骤s450，依据物体数据，执行相应物体的计费作业。
59.在一些实施例中，步骤s450中还使一物体识别程序执行以判断该物体是否为电动车辆并据以决定计费机制。其中，物体识别程序解析该物体数据以取得一车辆识别数据，并据以判断物体是否为电动车辆，接着，依据物体识别程序得到的结果，执行相应该物体的停车计费作业。其中该车辆识别数据可以为一车辆的车牌号码。上述相应物体的计费作业包括依据指定的费率计算物体的停车费用(占用费用)。
60.在一些实施中，上述物体识别程序可以由充电设备的处理器执行，亦可以交由一远程服务器执行。当该物体识别程序由远程服务器执行时，充电设备使该物体识别程序执行时，通过通讯单元将该物体数据传送至一外部装置(例如远程服务器)，使得远程服务器解析物体数据以取得一车辆识别数据，并据以判断物体是否为电动车辆。
61.在一些实施例中，步骤s450可以依据物体为电动车辆与否执行不同的计费作业。例如，当物体发生占用事件且物体识别程序判定物体为电动车辆时，以一第一费率执行相
应物体的计费作业，而当物体发生占用事件且物体识别程序判定物体非为电动车辆(例如：传统用油车辆)时，以一第二费率执行相应该物体的停车计费作业。在一实施例中，第一费率与第二费率为固定费率，且第二费率高于第一费率。例如，第一费率可为每半小时收取停车费50元，第二费率可为每半小时收取停车费100元，但不限于此。在另一实施例中，第一费率为一固定费率，而第二费率为一累进费率。例如，第一费率可为每半小时收取停车费50元，第二费率可为第一个半小时收取停车费50元，第二个半小时收取停车费60元，第三个半小时收取停车费70元，依此累加计费。换言之，采用累进费率计费，占用车位时间越久将会被收取越多停车费，由此，可以减少电动车位被长时间占用的机会。万一电动车位不幸被占用，充电站或充电场域业者也可以得到对应的停车费用的补偿。
62.在一些实施例中，当物体发生占用事件且物体识别程序判定物体非为电动车辆时，可以还执行一通知告警作业。通知告警作业通过一警报单元发出警示，以通知车辆的车主在限时内将车子移开或者告知即将开始计算停车费用。警示作业可包括一计时作业，当计时作业结束后，开始执行相应车辆的停车计费作业。举例来说，在一实施例中，警报单元可为一警报器或喇叭且计时作业可以从10分钟来开始倒数。可于通知告警作业开始时播放“本车位为电动车充电专用车位，非充电车辆将开始计时收费，请于十分钟内将您的爱车移开，谢谢合作”的语音以通知车辆的车主在限时内将车子移开或者告知即将开始计算停车费用。在一些实施例中，当电动车位规定只能给电动车辆停放且物体非为电动车辆时，可还执行一开单举发作业(例如：通过摄影机拍照或摄影并上传云端)，以对违停的非电动车辆进行开单举发。在一些实施例中，可以将开单举发成功的例子进一步张贴在电动车位附近的显眼的位置，以达到遏阻效果，减少违规占用的机会。
63.值得注意的是，在一些实施例中，可以利用一特定装置，如充电设备的显示单元或相应物体的用户的一智能型手机的一显示单元通过一用户接口显示倒数计时作业。当在计时作业结束前侦测到物体已离开此充电场域时，结束流程。换言之，在计时作业结束前侦测到物体已离开充电场域时，取消对此物体的计费作业。当倒数计时作业结束时，进行相应物体的计费作业。
64.因此，通过本发明实施例提供的充电设备及其相关管理系统及电动车辆的充电场域管理方法，可用以管理相应电动车辆的一充电场域(例如：充电设备对应的电动车专属停车格)，根据车辆数据、充电设备的状态与预设的占用条件决定是否要收取停车费用，并且在充电设备侦测到其对应的充电场域上的一物体触发占用条件时，自动或通知远程服务器执行一计费作业，因此可以通过使用者付费机制产生一定遏阻效果，有效减少充电设备相应的充电场域被未进行充电的电动车辆或非电动车辆长时间或无限占用的机会，从而有效提升充电设备的实用性与使用率。
65.本发明的方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态存在。程序代码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的计算机程序产品，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序代码也可以通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序代码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。
66.虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前附的权利要求的界定为准。