车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的系统和方法。还介绍了一种计算机程序产品和一种充电桩。

背景技术：

部分或完全电运行的车辆需要相对应的充电基础设施。该充电基础设施的主要部分通过所谓的充电桩来被实现，在所述充电桩上可以进行车辆的充电过程。随着新概念的发展，尤其是能够实现特别快的充电过程的充电桩受到偏爱。这些快速充电桩由于充电时间较少而附加地提高了电动汽车的吸引力。不过，尤其是新型充电桩为此越来越多地包含非常昂贵的技术组件。这些充电桩常常遭受盗窃企图和故意破坏而且也受到环境影响，由此不仅可能发生完全丢失、能看到的外部损坏而且可能发生功能受限。在此，对例如在车辆或者也包括在不动产中使用的常见的报警设施的简单转移由于安全方面的原因而达不到要求。在下文介绍了现有技术中的一些到目前为止的解决方案，这些解决方案在广义上解决之前所阐述的挑战。

这样，能从出版文献de102010009657a1得知一种用来监控用于车辆的充电线缆的设备和方法作为已知。尤其介绍了一种用来监控用于车辆的充电线缆的设备，该设备具有用于检测至少在充电线缆的范围内的车辆周围环境的装置，其中充电线缆与车辆的连接激活对车辆周围环境的检测。

还能从出版文献de102013206687a1得知为充电桩提供报警信号作为已知。尤其介绍了一种用于为充电桩提供报警信号来警告充电桩的损坏的方法。还介绍了一种用于此的充电桩。在此，借助于参考传感器数据和损坏等级来确定分类结果并且根据此来输出报警信号。

还能从出版文献de102017215882a1得知一种用于给行走工具的电化学牵引蓄能器充电的设备作为已知。在此，提出了一种用于给行走工具的电化学牵引蓄能器充电的设备，其中该设备包括如下组件：电化学蓄能器，用于给行走工具的牵引蓄能器充电；充电插头，用于建立与行走工具的牵引蓄能器的电连接；分析单元；发送装置；和定位模块，其中该定位模块被设立为查明该设备的位置并且借助于发送装置将该位置发送给中央管理装置。

技术实现要素：

现在，本发明所基于的任务在于：提供一种替代的用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的系统和方法，该系统和该方法确保了符合需要且运行安全的工作模式。

在本发明的优选的设计方案中规定：提供一种用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的系统。在此，这种系统包括：具有分析程序的控制和计算单元；以及多个不同的传感元件，这些传感元件被设计为探测充电桩的状态。在此，设置每个不同的传感元件的至少一个单元。在此，相应的传感元件分别与具有分析程序的控制和计算单元耦合，使得能探测和/或能控制传感元件的相应的状态。这种系统还包括至少一个执行元件，用于输出报警信号。在该系统的激活状态下激活至少一个倾斜传感器和至少一个运动传感器，其中该至少一个倾斜传感器和/或该至少一个运动传感器的相应的借助于具有分析程序的控制和计算单元所探测到的状态变化引起至少一个其它传感元件的激活，使得借助于具有分析程序的控制和计算单元能执行对所有被激活的传感元件的分析并且根据分析结果能触发为此所设置的分别寄存在该分析程序中的行动例程。以这种方式可以提供一种替代的用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的系统，该系统确保了符合需要且运行安全的工作模式。在此，所介绍的系统适合于以任何方式被布置或至少部分地被集成在相对应的充电桩上。也可以规定完全嵌入方式，使得充电桩的组件至少部分地被访问或者这些组件甚至在功能上能用于所介绍的系统。

在此，运行方式以分阶段的方式来被设置，其中例如设置四个阶段。在此，在第一阶段，该至少一个倾斜传感器和/或该至少一个运动传感器起主要作用。在此，这些传感器在环境识别方面被设置，并且根据这些传感器的相应的状态变化才激活其它元件，其中接着例如检查在充电桩上的机械冲击并且能执行更详细的环境检测。接着，接下来的步骤至少部分地集成在相应被触发的行动例程中。行动例程例如被设计为：至少抵制盗窃和/或故意破坏企图或提供行动，这些行动适合于主动抵制外部影响或者至少以适当的方式来记录和/或测量这些外部影响。该划分能够实现省电的运行以及对所介绍的系统的借助于相应的传感元件所设置的监控功能的符合需要的激活。因此，由于不进行永久性的监控，而是只设置符合需要的、与事件相关的更密集的监控，所以该系统也可以满足特定于国家的数据保护要求。由于因此避免了持续运行，所以这也导致各个组件的使用寿命的提高。

换言之，在第一阶段，被激活的系统处于一种正常运行，在该正常运行中，仅仅该至少一个倾斜传感器和/或该至少一个运动传感器被激活，使得例如可靠地识别人员或对象靠近的程度。同时可能的是：确保对充电桩的方位的监控。因此，监控该系统在该充电桩所放置的底座上的方位。在识别出在周围环境中有运动或者该系统或该充电桩本身的运动时，相对应地利用对其它传感元件的激活来开始第二阶段。因此，该系统有利地设计为被集成到充电桩中，其中因此能确保将多级传感装置集成到充电桩中，用于识别不当的对待（盗窃、故意破坏）以及也包括环境影响。

在本发明的另一优选的设计方案中规定：提供一种用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的方法。在此，这种方法包括如下步骤：提供具有分析程序的控制和计算单元；提供多个不同的传感元件，这些传感元件被设计为探测充电桩的状态，其中设置每个不同的传感元件的至少一个单元并且将相应的传感元件分别与具有分析程序的控制和计算单元耦合，使得能探测和/或能控制这些传感元件的相应的状态；提供至少一个执行元件，用于输出报警信号。

该方法还包括如下接下来的步骤：激活至少一个倾斜传感器和至少一个运动传感器，其中所述至少一个倾斜传感器和/或所述至少一个运动传感器的相应的借助于具有分析程序的控制和计算单元所探测到的状态变化引起至少一个其它传感元件的激活，使得借助于具有分析程序的控制和计算单元能执行对所有被激活的传感元件的分析并且根据分析结果能触发为此所设置的分别寄存在该分析程序中的行动例程。

之前提到的优点在可转用的范围内也适用于所介绍的方法。

在本发明的另一优选的设计方案中规定：提供一种用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品。之前提到的优点在可转用的范围内也适用于所介绍的计算机程序产品。

在本发明的另一优选的设计方案中规定：提供一种包括根据本发明的系统的充电桩。优选地，这种充电桩配备有至少一个固定地嵌入的蓄电池，以便可以提供更高的充电功率并且可以独立于相对应的基础设施地被运行。这附加地提高了这种充电站的价值。由于与基础设施的电独立性，不再需要固定地安装充电桩。之前提到的优点在可转用的范围内也适用于所介绍的充电桩。

本发明的其它优选的设计方案从其余的、在从属权利要求中提到的特征中得到。

这样，在本发明的另一设计方案中规定：该至少一个其它传感元件从如下传感元件中被选择：加速度传感器、震动传感器、亮度传感器、摄像机设备、麦克风设备。

因此，之前提到的优点还能更好地被实现。

在本发明的另一设计方案中也规定：行动例程包括对至少一个执行元件的激活和对充电桩的电力电子装置的关断。因此，在该上下文中可能的是：触发相应的行动例程，该行动例程激活至少一个所设置的执行元件。因此，例如可以设置对多级执行装置的集成，该多级执行装置被设计为在对充电桩有不当的对待（盗窃、故意破坏）时执行对报警消息的主动显示和再现。以这种方式，也可能的是：提供对电力电子装置的符合需要的自动切断以保护人员。因此，也可以使充电桩无法使用，从而盗窃变得不再有利可图。尤其是，该切断和无法使用模式可以限于没有访问授权的人群。

在本发明的另一设计方案中还规定：该至少一个执行元件从如下执行元件中被选择：扬声器，屏幕单元，外部照明元件，倾斜补偿设备、尤其是具有至少一个伺服电机的倾斜补偿设备，报警灯元件。因此，之前提到的优点还能更好地被实现。

在本发明的另一设计方案中还规定：在对充电桩的电力电子装置的关断之后，能以用户定义的方式来触发对该系统的功能检查。在此，该功能检查尤其被设置为一种自测。因此，如果用户触发该检查，则该系统能够在自动模式下执行如下步骤和操作。通过所集成的智能功能检查，可以在现场在可用性尽可能高的情况下确保充电桩的功能安全性。

在本发明的另一设计方案中也规定：功能检查包括用于有区别的不同的传感元件的相应的测试例程。以这种方式可以检查：在该系统中所触发的行动可能与被损坏的或者有故障的传感元件关联到何种程度。因此，该测试例程确保了特别可靠的系统。

在本发明的另一设计方案中还规定：功能检查包括用于该至少一个执行元件的相应的测试例程。以这种方式可以检查：在该系统中所触发的行动可能与被损坏的或者有故障的执行元件关联到何种程度。因此，该测试例程确保了特别可靠的系统。

在本发明的另一设计方案中还规定：各个测试例程的相应的测试结果能共同借助于具有分析程序的控制和计算单元来被分析，使得能探测多重故障。因此，取决于彼此的故障源能确凿地被标识，使得能快速引入适当的操作选项。

在本发明的另一设计方案中还规定：用于有区别的不同的传感元件的相应的测试例程被设计为：将相应的有区别的不同的传感元件的相应的所测量到的当前值与相应的寄存在具有分析程序的控制和计算单元中的预期值进行对照，使得能查明故障的程度并且使得根据该程度能触发至少一个其它的分别寄存在该分析程序中的行动例程。因此，能确保该系统的特别可靠的运行方式，因为各个不同的传感元件的工作模式能在正在运行时被检查，使得能注意到可能的误报警。

在本发明的另一设计方案中还规定：另一行动例程包括对定位设备的激活。如果因此该充电桩以及借此集成地设置的系统在位置上远离选定地点运动，则该运动不仅可以被记录，而且还可以借助于定位设备快速且可靠地确定新的位置。因此，可以轻易找到并且相对应地保管被盗的充电桩。这样的定位设备例如可以包括适当的gps接收器，该gps接收器例如能集成在该系统或该充电桩的顶部。在此，这种gps接收器的集成用于确定当前位置和位置变化，该位置变化例如在有盗窃企图时特别令人感兴趣。

在本发明的另一设计方案中也规定：另一行动例程包括对通信单元、尤其是基于移动无线电和/或wifi技术的通信单元的激活，使得能向运营商提供至少一个关于充电桩的当前状态的信息。因此，运营商可以随时相对应地获悉状态并且必要时可以引入或执行适当的措施。

最后，在本发明的另一设计方案中规定：在对该系统的相应的激活之前，能执行能以用户定义的方式来触发的启动例程，该启动例程包括用于有区别的不同的传感元件的相应的测试例程和/或对充电桩的电力电子装置的绝缘检查和/或电池检查。因此，该启动例程保障了可靠的运行，使得可以基本上排除在正在运行期间的误报警。

所介绍的本发明可以与任何充电桩、移动充电桩相结合地被应用和使用。例如，可设想与灵活的快速充电桩、即ac-dc墙盒一起使用。也可设想将所介绍的本发明转用于其它应用领域。例如，可以规定与自动售票机、配电箱、变电站和电线杆一起使用。

只要在个别情况下不另作解释，本发明的在本申请中提到的不同的实施方式就能有利地彼此结合。

附图说明

随后，本发明在实施例中依据所属的附图来被阐述。其中：

图1示出了用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的系统的示意图；

图2示出了用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的方法的方法流程图；

图3示出了用于车辆的充电桩的盗窃和故意破坏识别和报警的方法的更详细的另一方法流程图；

图4示出了包括根据本发明的系统的充电桩的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于车辆的充电桩28的盗窃和故意破坏识别和报警的系统10的示意图。在此，系统10被示出具有控制和计算单元12，该控制和计算单元具有分析程序14。分析程序14例如被设计为包括用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品。

换言之，该分析程序14也被设置用于承担并实施系统10及其相应的组件的控制性活动。系统10还被示出具有倾斜传感器16和运动传感器18，该倾斜传感器和该运动传感器分别与具有分析程序14的控制和计算单元12耦合，使得能探测和/或能控制这些传感元件16、18的相应的状态。此外，系统10被示出具有用于输出报警信号的执行元件20和其它传感元件22、24、26，其中这些元件同样与具有分析程序14的控制和计算单元12耦合。在此，不同的传感元件16、18、22、24、26被设计为探测未进一步示出的充电桩28的状态。在此，不同的传感元件16、18、22、24、26分别被设计为使得能分别探测其它状态。因此，倾斜传感器16被设计为：探测系统10或未进一步示出的充电桩28的运动状态。这些运动状态例如可以涉及高度、深度和倾斜度。因此，例如可以探测底座的变化，尤其是倾翻和/或下沉，以及也包括运输企图。而运动传感器18探测至少一个人员或至少一个对象靠近系统10或系统10所集成到其中的充电桩28的程度。该运动传感器18例如可以布置在系统10外部。在系统10的激活状态下，激活倾斜传感器16和运动传感器18，其中倾斜传感器16和/或运动传感器18的相应的借助于具有分析程序14的控制和计算单元12所探测到的状态变化引起至少一个其它传感元件22、24、26的激活，使得借助于具有分析程序14的控制和计算单元12能执行对所有被激活的传感元件16、18、22、24、26的分析并且根据分析结果能触发为此所设置的分别寄存在分析程序14中的行动例程。第一其它传感元件22例如可以是加速度传感器或者包括加速度传感器。第二其它传感元件24例如可以是亮度传感器或者包括亮度传感器。第三其它传感元件26例如可以是震动传感器或者包括震动传感器。震动传感器例如可以集成在系统10的外壁上，使得能可靠地探测对外壁或外壳的机械冲击。亮度传感器例如可以集成在系统10的外壁上，使得例如能可靠地探测对外壁或外壳的不仅自然形成的污染而且以例如涂鸦为形式的污染。

还可以以未进一步示出的方式设置其它传感元件。例如可以在系统10中设置摄像机设备和/或麦克风设备。执行元件20例如可以从如下组件中被选择：扬声器，屏幕单元，外部照明元件，倾斜补偿设备、尤其是具有至少一个伺服电机的倾斜补偿设备，报警灯元件。也可以设置多个不同的执行元件20。不同的执行元件20的数目也可以是任意的并且例如遵循所介绍的系统10要集成到其中的充电桩28的尺寸。例如可以设置对扬声器的集成，用于在激活之前提到的传感元件16、18、22、24、26之一时的声音报警通知。因此，尤其可以发出报警信号。在此，该报警信号可以以声信号的形式和/或以报警通知的形式被设置。该报警信号也可以针对相应的被激活的传感元件16、18、22、24、26特定地被设置或者对应于被激活的传感元件16、18、22、24、26的组合或这样以用户定义的方式可调整地寄存在系统10中。例如可以设置对一个或多个屏幕单元和/或一个或多个报警灯和/或外部照明元件的集成，作为光学报警信号或者作为光学报警通知。该光学报警信号也可以针对相应的被激活的传感元件16、18、22、24、26特定地被设置或者对应于被激活的传感元件16、18、22、24、26的组合或这样以用户定义的方式可调整地寄存在系统10中。

倾斜补偿设备例如可以在具有至少一个伺服电机的情况下被设置在系统10或系统10要集成到其中的充电桩28的下方角落处，以便探测和/或可以补偿底座的不平整以及变化。例如可以设置对摄像机的集成，以便检测和记录系统10或系统10要集成到其中的充电桩28的直接周围环境。可以设置对麦克风的集成，以便也以声音方式来检测和记录该周围环境。可以设置对多级执行装置的集成，用于在有不当的对待（盗窃、故意破坏）和环境影响时主动显示并再现报警信号和/或报警通知。在此，例如可以设置对面部、对象和语音识别的符合需要的激活，用于对情况的快速的自动化的分析。不同的传感元件16、18、22、24、26的数目可以任意设置。例如，该数目可以根据所介绍的系统10要集成到其中的充电桩的尺寸来被设置。在此，可以进行对不同的传感元件16、18、22、24、26的该数目的分配，使得能分别最佳地提供之前所阐述的优点。

图2示出了用于车辆的充电桩28的盗窃和故意破坏识别和报警的方法的方法流程图100。在第一方法步骤110中，提供具有分析程序14的控制和计算单元12。在第二方法步骤120中，提供多个不同的传感元件16、18、22、24、26，这些传感元件被设计为探测充电桩28的状态，其中设置每个不同的传感元件16、18、22、24、26的至少一个单元并且将相应的传感元件16、18、22、24、26分别与具有分析程序14的控制和计算单元12耦合，使得能探测和/或能控制传感元件16、18、22、24、26的相应的状态。在第三方法步骤130中，提供至少一个执行元件20，用于输出报警信号。在第四方法步骤140中，激活至少一个倾斜传感器16和至少一个运动传感器18，其中至少一个倾斜传感器16和/或至少一个运动传感器18的相应的借助于具有分析程序14的控制和计算单元12所探测到的状态变化引起至少一个其它传感元件22、24、26的激活，使得借助于具有分析程序14的控制和计算单元12能执行对所有被激活的传感元件16、18、22、24、26的分析并且根据分析结果能触发为此所设置的分别寄存在分析程序14中的行动例程。

图3示出了用于车辆的充电桩28的盗窃和故意破坏识别和报警的方法的更详细的另一方法流程图200。在此，该更详细的另一方法流程图200分成四个阶段210、220、230、240被示出，其中关于图像平面从左向右示出了依次的阶段210、220、230、240。在第一阶段210，进行环境识别。在第二阶段220，进行对机械冲击的识别。在第三阶段230，进行更详细的环境检测和人员标识。在第四阶段240，进行位置追踪。

在第一方法操作250中，由运营商来启动用于车辆的充电桩28的盗窃和故意破坏识别和报警的系统10。在此，该系统10相对应地在功能上集成在充电桩28中地来被设置。在第二方法操作252中，激活倾斜传感器16和运动传感器18。在第三方法操作254中，借助于具有分析程序14的控制和计算单元12来监控倾斜传感器16和运动传感器18。在第四方法操作256中，查询系统10或系统10集成在其中的充电桩28的运动被识别到何种程度。如果否，则进行继续监控。如果是，则接着是第五方法操作258，在该第五方法操作中，激活照明、例如外部照明元件。在第六方法操作260中，还激活声音和/或光学报警器。与第四方法操作256并行地，在第七方法操作262中可以查询：在对倾斜传感器16的监控的情况下是否识别出了倾斜。如果否，则进行继续监控。如果是，则在第八方法操作264中查询所探测到的倾斜比预定值x大到何种程度。如果所探测到的倾斜不大于预定值x，则在第九方法操作266中激活倾斜补偿并且接着对倾斜传感器16进行继续监控。如果所探测到的倾斜大于预定值x，则在第十方法操作268中将传感器值的通信发送给运营商。在第六方法操作260之后，接着与关于倾斜传感器16的叙述并行地进行如下方法操作：在第十一方法操作270中，激活加速度传感器270；和/或在第十二方法操作272中，激活震动传感器；和/或在第十三方法操作274中，激活亮度传感器。

刚刚提到的这些方法操作已经被设置在第二阶段220。在第十四方法操作276中，对各个传感元件进行查询，其中将这些传感器值提供给具有分析程序14的控制和计算单元12。在第十五方法操作278中，对传感器值进行分析。如果有至少一个传感器值在阈值之外（这在第十六方法操作280中被查询到），则接着同样是第十方法操作268，即建立通信并且将传感器值发送给运营商。如果情况不是如此，则重新切换到第十四方法操作276。由于相应被激活的第十方法操作268，在第十七方法操作282中，激活本地报警器并且切断充电桩28的电力电子装置。在第十八方法操作284中，由运营商来检查这一点。在第十九方法操作286中，运营商进行结果检查。如果该结果检查得出：所传送的值不正常，则在第二十方法操作中，停用与系统10和系统10集成在其中的充电桩28相关联的所有客户功能。而如果一切正常，则该方法相对应地切换到第一方法操作250，使得从头开始之前所阐述的操作。

从第十七方法操作282出发，并行地激活第三阶段230和第四阶段240。该过程是可选的，因为在这两个阶段230、240都设置进一步的操作。在第二十一方法操作290中，查询借助于加速度传感器所探测到的加速度是否处在所设定的阈值之外。如果否，则在第二十二方法操作292中激活摄像机设备和/或在第二十三方法操作294中激活麦克风设备。在第二十四方法操作296中，接着对这些传感元件进行查询，其中这里也将这些传感器值提供给具有分析程序14的控制和计算单元12。为了清楚起见，在该图3中重复绘制地示出了具有分析程序14的该控制和计算单元12，其中然而分别涉及具有分析程序14的相同的控制和计算单元12。在一个未进一步示出的实施变型方案中，该控制和计算单元也可以仅仅是缓存或具有至少一个附加功能的缓存。因此，通常也可以设置两个分别彼此分开的结构单元，所述结构单元包括至少一个存储功能和/或在功能上被扩展的存储组件。换言之，这里尤其对传感器值进行缓存，以便在稍后的时间点被分析。在第二十五方法操作298中，对摄像机数据进行分析，其中例如进行面部识别和/或对象识别。在第二十六方法操作300中，对麦克风数据进行分析，其中例如进行语音识别。在第二十七方法操作302中，将摄像机和麦克风记录寄送给运营商，其中同时在第二十八方法操作304中重新查询所探测到的加速度是否处在所设定的阈值之外。如果否，则重新以第二十一方法操作290继续。在第二十一方法操作290中，在查明有加速度处在所设定的阈值之外的情况下，在第二十九方法操作306中激活定位设备、例如以gps设备为形式的定位设备，其中这里也同时触发第二十二方法操作292。由于第二十八方法操作304，在第三十方法操作306中对gps数据进行分析，其中这也可以借助于具有分析程序14的控制和计算单元12被触发地进行。接着，在第三十一方法操作310中，将这些被分析的gps数据寄送给运营商。

图4示出了包括根据本发明的系统10的充电桩28的示意图。

附图标记列表

10系统

12控制和计算单元

14分析程序

16倾斜传感器

18运动传感器

20执行元件

22第一其它传感元件

24第二其它传感元件

26第三其它传感元件

28充电桩

100方法流程图

110第一方法步骤

120第二方法步骤

130第三方法步骤

140第四方法步骤

200更详细的另一方法流程图

210第一阶段

220第二阶段

230第三阶段

240第四阶段

250第一方法操作

252第二方法操作

254第三方法操作

256第四方法操作

258第五方法操作

260第六方法操作

262第七方法操作

264第八方法操作

266第九方法操作

268第十方法操作

270第十一方法操作

272第十二方法操作

274第十三方法操作

276第十四方法操作

278第十五方法操作

280第十六方法操作

282第十七方法操作

284第十八方法操作

286第十九方法操作

288第二十方法操作

290第二十一方法操作

292第二十二方法操作

294第二十三方法操作

296第二十四方法操作

298第二十五方法操作

300第二十六方法操作

302第二十七方法操作

304第二十八方法操作

306第二十九方法操作

308第三十方法操作

310第三十一方法操作。