本发明涉及一种用于对停放在停车位上的电动车辆的电池进行充电的系统。系统包括充电单元，充电单元具有用于与电动车辆的对应充电插座连接的接口。
背景技术：
考虑到常规石油储量的短缺以及由于减少二氧化碳排放的总体目标，汽车行业越来越将其重心从内燃机朝向电发动机转移。在该发展的过程中，越来越多的用于对电动车辆的电池进行充电的充电单元被设置在公共或私有交通区域中。然而，现有充电单元的使用通常不方便并且复杂。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于对电动车辆的电池进行充电的系统，即，更为用户友好型、提高充电系统的安全性并且允许更为经济的操作模式。权利要求1中的发明充电系统解决了该目标。从属权利要求中给出了优选的实施方式。
根据发明，系统包括投影仪单元、控制单元、以及检测模块。投影仪单元被集成到壳体中，壳体适于安装在位于停车位上方的顶棚上。
投影仪单元适于将图像投射在停车位的地面区域上。投影仪单元进一步包括用于从控制单元接收控制信号的输入。
检测模块适于检测系统的状态数据。检测模块包括用于将状态数据发送至控制单元的输入。
控制单元包括用于从检测模块接收状态数据的输入。控制单元适于根据状态数据控制投影仪单元。
首先，对本发明中使用的一些术语进行说明。发明系统包括检测模块。术语模块涉及技术功能并且并不一定必须要求所属的检测模块的元件的特定空间布置。具体地，检测模块的不同元件可以在空间上分离。
术语投影仪单元描述了一种通过光学成像而能够在屏幕上创建图像的光学设备。术语图像既包括静态图像、又包括运动的图像(视频)。
如果控制单元适于控制投影仪单元，这是指控制单元可以选择被投射在停车位的地面上的图像内容。控制单元和/或投影仪单元可以包括图像数据储存器，从图像数据储存器中能够选择被投射的图像内容。可替代地或此外，控制单元和/或投影仪单元可以包括与媒体服务器和/或与数据网络的有线或无线数据连接，其中，可以从媒体服务器和/或从数据网络接收被投射的图像内容。
充电系统的状态数据可涉及由检测模块在充电系统处或周围能够检测到的任何物理条件。
充电单元的充电接口可以为允许与电动车辆的对应充电插座连接的任何种类。如果充电接口与对应的充电插座连接，则可以开始充电过程。可以通过控制单元控制充电过程。
与常规充电系统相比较，发明系统在用户友好性、用户安全、以及经济操作方面具有若干优点。具体地，通过检测系统的状态数据并且根据状态数据控制投影仪单元，可以显示图像或运动的图像，并且由此为充电系统的用户提供有用信息，其中，可以在系统的不同条件或状态下提供不同的信息。例如，可以在停车位的地面上显示停车相关信息、安全相关信息、预约信息、或广告信息。
根据发明，将投影仪单元集成到壳体中，壳体适于安装在位于停车位上方的顶棚上。术语顶棚包括布置在停车位上方的任何种类的罩、盖、或顶结构。术语顶棚并不在顶棚的材料、表面条件、或方位方面施加任何限制。发明的充电系统可以用于设置这样顶棚的任何种类的停车位，例如，车库或多层停车结构中的停车位。由于能够使用停车位的完整地面区域作为屏幕、而无阻碍投影仪单元的光路的任何物体，所以将投影仪单元设置在位于停车位上方的顶棚处特别有益。
发明系统包括适于安装在位于停车位上方的顶棚上的壳体。投影仪单元被集成到壳体中。进一步地，诸如充电单元、控制单元、和/或检测模块等元件、或这些元件中的零件可被部分或整体地集成到壳体中。
在优选实施方式中，充电单元包括充电臂。充电臂包括第一端和第二端，其中，充电臂在第一端处被安装至壳体，并且其中，充电接口位于第二端处。充电臂在水平方向上将充电接口与投影仪单元隔开。在本发明中，术语“水平的”表示与停车位的地面区域基本平行的方向。如果在水平方向上将充电接口与投影仪单元隔开，这是指投影仪单元到水平取向平面上的虚拟投射与充电接口到该平面上的虚拟投射隔开。通过充电臂及投影仪单元与充电接口之间的水平距离，确保了充电接口与任何充电连接器和/或用于对电动车辆进行充电的电缆不会阻碍投影仪单元到地面区域的光路。在优选实施方式中，水平距离介于0.5m与2.2m之间，更优选地，介于0.8m与1.8m之间，并且甚至更优选地，介于1m与1.6m之间。
优选地，充电臂围绕基本竖直的轴线相对于壳体能够旋转。充电臂围绕基本竖直的轴线能够旋转的设置允许充电单元适配于在车辆的左侧或右侧上具有其充电插座的电动车辆。由于水平距离，确保了保持光路在各个旋转位置处不被阻碍。
在优选实施方式中，充电臂包括第一区段和第二区段，其中，充电臂在第一区段处被安装至壳体，并且其中，充电接口布置在第二区段处，其中，第一区段基本水平地取向，并且其中，第二区段与水平面围成一个45度与135度之间的角，优选地，70度与110度之间，更优选地，约90度。通过设置具有上述取向的两个区段，停放在停车位上的电动车辆的用户易于接近充电接口，同时，仍保持光路不被阻碍。
进一步优选的是，充电臂围绕第一区段的轴线能够旋转。如果充电臂围绕基本水平的第一区段的轴线能够旋转，则充电臂能够在使用位置与存储位置之间移动。在使用位置，充电系统的用户容易接近充电接口，其中，在存储位置，充电接口靠近停车位上方的顶棚安置，因此，在停车操作过程中，充电臂并不会与车辆发生碰撞。
优选地，状态数据包括关于用户预约停车位的预约数据。检测模块可以适于从预约数据库中获取预约数据。该特征允许在停车位的地面上显示与预约有关的信息。例如，可以指示停车位被特定车辆的用户预约。可通过包括车辆注册编号的相应标识实现该指示。如果停车位没有被预约，则可以在停车位的地面上显示其他种类的信息，例如，广告、天气信息、或新闻。
在优选实施方式中，检测模块包括运动检测器，其中，状态信息包括由运动检测器记录的移动信息。运动检测器可以检测停车位周围的20m、15m、10m、5m、2m、或1m范围内、或者直接停车位区域内的人和/或车辆的移动。运动检测器的检测范围可以改变。在操作的优选模式中，如果车辆离开停车位，则运动检测器将移动信息发送至控制单元，其中，控制单元随后引发投影仪将例如广告等图像显示到停车位的地面上。
在优选实施方式中，检测模块进一步包括摄像机单元，其中，状态数据包括通过摄像机单元捕获的图片信息。在这种情况下，可以根据通过摄像机单元捕获的图片信息选择停车位的地面上显示的内容。在操作的进一步优选模式中，摄像机单元可以例如适于捕获靠近停车位的车辆的注册编号。可以将注册编号与预约数据库中保存的注册编号进行比较。如果与注册编号匹配，即，如果靠近的车辆预约停车位，则可以在停车位上显示诸如欢迎消息等个性化消息。相反，如果靠近的车辆没有预约停车位，则可以显示诸如警告消息等不同的消息。进一步地，可以保存停放在停车位上的未经认证车辆的注册编号。
此外或可替代地，检测模块可以包括适于与用户建立连接的数据连接单元，其中，状态数据包括用户信息。“与用户建立连接”指数据连接单元可以与用户的移动设备或用户的电动车辆连接。数据连接单元可以使用gsm、wifi、或任何其他无线连接标准。因此，当靠近停车位时，用户可以与数据连接单元建立连接。通过数据连接单元可以识别用户，其中，例如，在用户与连接单元连接之后，可以显示个性化的欢迎消息。
控制单元还可以适于根据通过运动检测器检测的移动信息控制摄像机单元。该特征提供操作的进一步优选模式，其中，摄像机捕获靠近停放在停车位上的车辆的人的图片信息。这提供了对防偷窃的保护，并且由此提高安全性。优选地，数据连接单元适于将通过摄像机单元捕获的图像信息发送至用户的移动设备。
优选地，发明系统进一步包括用于生成音频信号的扬声器单元，其中，控制单元根据状态数据控制扬声器单元。该特征允许提供诸如音频消息或警告或音乐或音频广告等音频内容。进一步地，停车位的地面上显示的图像或视频内容可补充有音频内容，即，可以提供视听内容。如果控制单元适于控制扬声器单元，这是指控制单元可以选择通过扬声器单元输出的音频内容。控制单元和/或扬声器单元可以选择从媒体服务器输出的音频内容。可替代地或此外，扬声器单元和/或控制单元可以包括与媒体服务器和/或与数据网络的有线或无线数据连接，其中，从媒体服务器和/或从数据网络可以接收音频内容。
在优选实施方式中，摄像机单元适于监测车辆在停车过程中的位置。优选地，控制单元根据通过摄像机单元捕获的图片信息控制投影仪单元和/或扬声器单元。如果车辆在停车过程中靠近停车位的边界或障碍物(诸如，墙壁、或柱子、或停放在相邻停车位上的不同车辆等)，投影仪单元和/或扬声器单元则可以提供警告信号。
充电系统还可以包括适于将激光线图像投射到停车位的地面上的激光投影仪，其中，通过控制单元控制激光投影仪。通过该激光投影仪，可以显示高清文本元素或清晰的边界线，例如，停车位区域周围的矩形边界线。指示停车位的广度的边界线的投射导致安全性提高。
充电系统可以进一步包括第二激光投影仪，其中，第一激光投影仪与第二激光投影仪远离彼此安置。通过使用远离彼此安置的两个激光投影仪，增加了最大保护区域。激光投影仪中的至少一个优选地包括适于投射停车位周围的优选矩形标识的柱面透镜和/或鲍威尔透镜(powelllens)。在优选实施方式中，激光投影仪具有小于5mw的激光功率。
优选地，投影仪单元适于提供介于0.1与3之间的投射比(throwratio)，优选地，介于0.2与2之间，更优选地，介于0.3与1之间。术语“投射”表示投影仪与投影图像被投射到的画面之间的距离。术语射程比表示投射与画面宽度之比。
优选地，投影仪单元包括适于提供可变投射距离的光学变焦，进一步优选的是，光学变焦适于提供介于0.5m与6m之间的投射距离，优选地，介于1m与4m之间。优选地，投影仪单元是数字光处理投影仪。投影仪单元可以适于提供超过1000ansi流明的亮度，优选地，超过2000ansi流明，更优选地，超过3000ansi流明。在优选实施方式中，投影仪单元适于提供超过4000:1的ansi对比度，超过优选地，8000:1，更优选地，超过10000:1。投影仪单元可以进一步适于提供至少1280x800像素的图像分辨率，优选地，1920x1080像素。投影仪单元的上述技术规格确保了被投射在停车位的地面上的图像的足够维度及足够能见度及质量。如果需要，可以使用更高的分辨率。这可以包括例如4k、8k、或其他。
发明进一步涉及一种发明的充电系统的操作方法，包括以下步骤：
a.检测停车位是否被车辆占用；
b.如果停车位(501)未被占用：
i.则将第一图像或运动的图像(516)投射到停车位(501)的地面上；
c.如果停车位(501)被占用；则
i.检测车辆是否离开停车位(501)；
ii.如果车辆已经离开停车位(501)，则将第一图像或运动的图像(516)投射到停车位(501)的地面上。
在优选实施方式中，发明方法进一步包括以下步骤：
a.检测用户是否预约停车位(501)；
b.如果用户预约停车位(501)，则检测用户的车辆是否靠近停车位(501)；
c.如果用户的车辆靠近停车位(501)，则将第二图像(516)投射到停车位(501)的地面上。
优选地，第一图像或运动的图像包括广告。第二图像或运动的图像可以包括个人用户信息，优选地，允许用户识别停车位。
附图说明
通过结合附图的优选实施方式的下列示例性描述，发明的特征、目的、以及优点将进一步变得显而易见，附图示出了：
图1是发明充电系统的实施方式的示意性例图；
图2是图1中的实施方式的三维例图；
图3是发明充电系统的另一实施方式的三维例图；
图4是图3中的实施方式的分解图。
具体实施方式
图1示出了发明充电系统的第一实施方式的示意性例图。示意性例图并未反映元件的空间布置。充电系统包括用于对停放在停车位501上的电动车辆的电池进行充电的充电单元500。充电单元500包括充电臂502和与电动车辆(图1未示出)的对应充电插座连接的充电接口503。充电臂502可移动并且能够移动至用于在充电接口503与充电插座之间建立连接的适当位置。
系统进一步包括投影仪单元504、第一激光投影仪514、第二激光投影仪515、扬声器单元510、控制单元505、媒体服务器513、以及检测模块506。投影仪单元504适于将图像516投射到停车位501的地面区域上。检测模块506包括摄像机单元507、运动检测器508、数据连接单元509、以及预约数据库512。在可替代的实施方式中，预约数据库512可以被布置成远离充电系统，其中，通过无线或有线数据连接将预约信息传输至检测模块506和/或控制单元505。
控制单元505包括用于从检测模块506接收状态数据的输入511。在图1的实施方式中，存在四种不同的状态数据：通过摄像机单元507捕获的图片信息、通过运动检测器508记录的移动信息、连接至数据连接单元509的用户的用户信息、以及通过预约数据库512提供的预约信息。数据连接单元509适于与用户的移动设备或与用户的车辆建立无线数据连接。
控制单元505根据图片信息、移动信息、用户信息、以及预约信息控制投影仪单元504、第一激光投影仪514、第二激光投影仪515、以及扬声器单元510。在第一模式操作的中，控制单元通过图片信息和/或通过移动信息核查停车位是否被车辆占用。
如果停车位为空，控制单元505则从媒体服务器513选择广告媒体内容，即，通过投影仪单元504被投射到停车位501的地面上和/或通过扬声器单元510被输出。出于此目的，控制单元通过数据连接而连接至媒体服务器513。
如果用户预约停车位501，则将预约信息从预约数据库512发送至控制单元505。随后，控制单元505选择通过投影仪单元504被投射和/或通过扬声器单元510被输出的不同媒体内容。具体地，将允许用户对预约的停车位进行识别的预约信息显示在停车位的地面上。
此外，控制单元505将控制信号发送至激光投影仪514、515，其中，激光投影仪514、515随后将包括用户或其车辆的注册编号的文本信息投射在停车位501的地面上。
当车辆到达充电系统时，运动检测器508记录移动信息并且将移动信息发送至控制单元505。随后，控制单元505将控制信号发送至摄像机单元507。随后，摄像机单元507捕获到达车辆的注册编号，其中，控制单元505将通过摄像机单元507捕获的注册编号与保存在预约数据库中的注册编号进行比较。如果停车位被即将到达停车位的车辆预约，则所捕获的注册编号与保存的注册编号匹配。在这种情况下，控制单元505引发投影仪单元504和/或激光投影仪514、515将欢迎消息投射到停车位501的地面上。此外，控制单元505引发扬声器单元510输出音频欢迎消息。此外或可替代地，通过在数据连接单元509与用户的移动设备或用户的车辆之间建立连接能够执行对用户的识别。
如果预约数据库中未保存即将到达停车位的车辆的注册编号，则控制单元505引发投影仪设备504和/或激光投影仪514、515显示警告消息，即，向车辆驾驶员指出该停车位被其他人预约。如果未经注册的车辆停放在停车位501上，则通过控制单元505保存车辆的注册编号。
如果已经注册的车辆停放在停车位501上，摄像机单元507则在停车过程中对车辆进行监测，以确保安全停车过程。出于此目的，根据由摄像机单元507记录的图片信息控制投影仪单元504和扬声器单元510。具体地，如果车辆在停车过程中接近障碍物(诸如，墙壁、柱子、或不同的车辆等)，则通过投影仪单元504显示警告信号并且通过扬声器单元510输出警告声音。
进一步地，摄像机单元507在停车过程之后对汽车进行监测，以保护车辆防止被盗。具体地，如果通过运动检测器508检测到有人靠近，摄像机单元507则捕获停车位501周围的区域的图片信息。经由数据连接单元509将捕获的图片信息发送至用户的移动设备。
图2示出了图1中的实施方式的三维例图。可以看出，发明系统包括安装在停车位501的顶棚上的壳体517。投影仪设备504、控制模块505、激光投影仪514、515、检测模块506、以及扬声器单元510被集成到壳体517中并且由此在图2中不可见。充电单元500被局部地集成集成到壳体中，充电臂502与充电接口503附接至壳体517。充电臂502相对于壳体517能够旋转并且能够在基本上平行于顶棚取向的存储位置(图2中未示出)与基本上垂直于顶棚取向的使用位置(图2中所示)之间移动。
由于附接在顶棚上，所以投影仪单元504与激光投影仪514、515的光路不被阻碍并且能够使用停车位501的大的区域作为屏幕。这样，能够产生大比例的图像516和大比例的激光投影区域518。
如图2所示，激光投影仪514、515在壳体517的相对侧远离彼此布置。因此，激光投影仪514、515的投影区域518的尺寸增加地更多。
图3示出了本发明的另一实施方式的三维例图。图4以分解图示出了图3的实施方式。关于图1和图2中的实施方式，相同元件用相同附图标记表示。图3和图4中的实施方式包括被集成到壳体517中的投影仪单元504。安装板件523布置在壳体内，投影仪单元504附接至安装板件523。在壳体517内，进一步设置了具有通过投影仪单元产生的光所用的开口的粘合箔524及丙烯酸玻璃525的板件。进一步地，壳体517包括用于保护目的的外机壳526。外机壳526具有通过投影仪单元504创建的光所用的开口527。在另一实施方式中，替代开口527，透镜可被设置成用于将投影单元504的图像投射到停车位的地面区域上(图3和图4中未示出)。
在图3和图4的实施方式中，充电臂502包括第一区段520和第二区段519，其中，区段彼此围成一个90度的角。这是指第一区段520基本水平取向并且第二区段519基本竖直取向。
充电臂502在其第一端521处旋转地附接至充电单元的壳体517。因此，充电臂502能够围绕壳体517、围绕基本竖直的轴线旋转。第一区段520具有约1.3m的长度。通过第一区段，充电接口503在水平方向上与投影单元504间隔开约1.5m。如果充电臂围绕基本竖直的轴线旋转180°，则充电接口在水平方向上仍与投影仪单元504间隔开约1.1m。相应地，充电臂、充电接口、以及附接至接口503的任何连接器或电缆不会阻碍投影仪单元504至停车位的地面区域的光路。
充电臂502进一步围绕第一区段520的轴线旋转。通过围绕第一区段520的轴线的旋转，充电臂能够从图3中所示的使用位置移动至充电接口被布置成靠近位于停车位上方的顶棚的存储位置(未示出)。在使用位置，用户易于接近充电臂502，其中，在存储位置，在停车过程中不会阻碍用户的车辆。