CN115424451A - 充电桩预约系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种充电桩预约系统和方法。充电桩预约系统，包括车位锁、车牌识别模块以及与车位锁和车牌识别模块通信连接的控制单元；车牌识别模块，用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号；控制单元，用于根据第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断第一车辆是否为预约车辆，在第一车辆为预约车辆时，控制目标充电车位的车位锁打开。实施公开的技术方案，可以使充电车位被预约时，防止因为其他车辆进入而占用车位，使得预约车辆可以直接进入充电车位充电，节省寻桩和等待时间。

Description

充电桩预约系统和方法

技术领域

本发明涉及充电桩领域，具体涉及一种充电桩预约系统和方法。

背景技术

随着电动汽车的数量越来越多，充电桩的配套建设不足，以至于电动汽车经常出现需要充电时找不到可用充电桩，特别是节假日时候，出现电动汽车车主远远开车到充电站，发现充电站充电桩全部被占用，甚至有一些车辆充满后也占着停车位，以至于来回寻找可用充电桩，费时费力。

发明内容

为了解决现有技术中的至少一个技术问题，本公开提供了一种充电桩预约系统和方法。

本公开的一方面，提供了一种充电桩预约系统，包括车位锁、车牌识别模块以及与所述车位锁和车牌识别模块通信连接的控制单元；

所述车牌识别模块，用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号；

所述控制单元，用于根据所述第一车辆的车牌号以及预约在所述目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断所述第一车辆是否为预约车辆，在所述第一车辆为预约车辆时，控制所述目标充电车位的所述车位锁打开。

可选的，所述车牌识别模块，还用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车；

所述控制单元，还用于在所述第一车辆为新能源汽车时，控制所述目标充电车位的车位锁打开。

可选的，所述控制单元，还用于：

判断所述第一车辆是否充电结束；

若充电结束，则生成提示信息；

在所述第一车辆离开所述目标充电车位时，控制所述目标充电车位的车位锁上锁。

可选的，所述系统还包括移动设备；

所述移动设备用于显示可被预约的充电车位、充电车位关联信息以及接收用户输入的充电车位的车牌号，所述充电车位关联信息包括行走路程、等待时间、充电车位位置和可排队预约时段中的至少一项。

本公开的另一方面，一种充电桩预约方法，包括：

在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号；

根据所述第一车辆的车牌号以及预约在所述目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断所述第一车辆是否为预约车辆；

在所述第一车辆为预约车辆时，控制所述目标充电车位的车位锁打开。

可选的，所述方法包括：

在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车；

在所述第一车辆为新能源汽车时，控制所述目标充电车位的车位锁打开。

可选的，所述控制所述目标充电车位的车位锁打开之后，所述方法还包括：

判断所述第一车辆是否充电结束；

若充电结束，则生成提示信息；

在所述第一车辆离开所述目标充电车位时，控制所述目标充电车位的车位锁上锁。

可选的，所述方法还包括：

若所述生成提示信息之后的预设时间段内所述第一车辆未离开所述目标充电车位，则增加计费；

或/和，若所述第一车辆在预约的时间段内未离开所述目标充电车位，则增加计费。

可选的，所述识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号，包括：

获取所述第一车辆的车牌号图像；

提取所述车牌号图像中的每个车牌字符图像；

对所述每个车牌字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换，生成待识别模板；

根据所述待识别模板和预设的各个字符的参考模板，确定所述第一车辆的车牌号，其中，所述参考模板由相应字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换得到。

可选的，所述根据所述待识别模板和预设的各个字符的参考模板，确定所述第一车辆的车牌号，包括：

采用K最邻近算法，确定与所述待识别模板最匹配的两个参考模板；

若与所述待识别模板最匹配的两个参考模板分别是第一目标字符和第二目标字符的参考模板，则逐行和逐列扫描相应所述车牌字符图像，以得到垂直中间线和水平中间线；

根据所述垂直中间线和水平中间线形成的四个片段之间的协方差相似度，确定所述第一目标字符或所述第二目标字符中作为相应所述车牌字符图像对应的字符。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，可以使充电车位被预约时，防止因为其他车辆进入而占用车位，使得预约车辆可以直接进入充电车位充电，节省寻桩和等待时间。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1示出了根据本公开示例性实施例的充电桩预约系统的一种示意性框图；

图2示出了根据本公开示例性实施例的充电桩预约系统的另一种示意性框图；

图3示出了根据本公开示例性实施例的计费控制单元的示意图；

图4示出了根据本公开示例性实施例的充电桩预约系统的一种控制流程图；

图5示出了根据本公开示例性实施例的充电桩预约系统的另一种预约控制流程图；

图6示出了根据本公开示例性实施例的充电桩预约方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

以下参照附图描述本公开的方案。

实施例1：

参见图1，充电桩预约系统，包括车牌识别模块101、车位锁103以及与车位锁103和车牌识别模块101通信连接的控制单元102。车牌识别模块101用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号。控制单元102用于根据第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断第一车辆是否为预约车辆，在第一车辆为预约车辆时，控制目标充电车位的车位锁103打开。

本实施例中的充电桩预约系统在目标充电车位未被预约时，可以识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断第一车辆是否为预约车辆，在第一车辆为预约车辆时，控制目标充电车位的车位锁103打开，在第一车辆为非预约车辆时，保持目标充电车位的车位锁103上锁。如此，充电车位被预约时，可以防止因为其他车辆进入而占用车位，导致预约车辆无法充电，而预约车辆可以直接进入充电车位充电，节省寻桩时间。

可以知道的，车主可以在利用终端设备的APP预约目标充电车位，具体可以针对目标充电车位输入相应的车牌号，以预约目标充电车位。其中，目标充电车位用于表示前后出现的目标充电车位是同一车位，此处并非限定目标充电车位是具体哪一个车位。

示例性的，参见图2，车位锁为智能车位锁，车位识别模块为车牌识别摄像机，控制单元为计费控制单元TCU，车牌识别摄像机可用于拍摄识别相应车位的车辆的车牌号以及识别车辆是否属于新能源汽车。车牌识别摄像机与计费控制单元TCU通过有线/无线网络连接，使用MQTT物联网通信协议，通过自定义数据格式进行交互。计费控制单元TCU与智能车位锁相连，计费控制单元TCU与后台服务端相连，后台服务端与APP预约端通信连接，智能车位锁设置在相应的车位上。车牌识别摄像机具体可以是嵌入式车牌识别摄像机。摄像机可以拍摄相应的充电车位相关区域的车辆，识别车辆的车牌号，将车牌号发送给控制单元。计费控制单元TCU与车牌识别摄像机可以通过网线连接，使用TCP通信，在摄像机覆盖范围内，将识别的车牌号和车牌类型通过自定义接口发送至计费控制单元TCU。智能车位锁与计费控制单元TCU通过485连接，使用MODBUS通信，通过控制命令打开或者锁止智能车位锁。APP预约端可针对相应的充电车位输入车牌号，以预约充电车位。可以知道的，一般情况下预约充电车位时，需要确定预约的充电时间段。

参见图3，计费控制单元内可包含数据存储、加解密、充电控制、计量计费、组网通信、人机交互、定位时间、其他业务等相关模块。计费控制单元可通过LVDS(低电压差分信号)/并口与显示/输入设备相连，计费控制单元可通过RS232(RS-232标准接口)与CPU读卡器相连，计费控制单元可通过以太网/RS232与ETC设备相连，计费控制单元可通过CANBUS(控制器局域网总线)与充电设备控制器相连，计费控制单元可通过RS485(RS-485标准接口)与多功能电表相连，计费控制单元可通过2/3/4G或以太网与通信模块相连，通信模块与数据中台相连，计费控制单元还连接其他外设模块。计费控制单元TCU作为主控制器，可以接收后台数据，控制充电桩充放电，电费计量，控制智能车位锁等。

示例性的，充电桩预约系统可设置绑定功能，以使车主可以绑定用户车牌号，对提前预约和充电超时后的非充电时间，收取车主占位费用。

示例性的，在根据第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断第一车辆是否为预约车辆时。若第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号相同，则判断第一车辆是预约车辆。

示例性的，在根据第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断第一车辆是否为预约车辆时。若第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号相同，且当前时间处于预约在目标充电车位的第二车辆的预约时间段，则判断第一车辆是预约车辆。

在一个实施方式中，车牌识别模块还用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车。控制单元还用于在第一车辆为新能源汽车时，控制目标充电车位的车位锁打开。识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车时，可以通过识别车牌类型确定车辆是否为新能源汽车。具体可以根据车牌号数量或车牌颜色识别车辆是否为新能源汽车。本实施方式中可以杜绝燃油车占用车位，提高充电桩使用效率。其中，可以知道的，此处的新能源汽车指的是可以用充电桩充电的新能源汽车。

本实施方式中，在目标充电车位未被预约时，只有在预驶入目标充电车位的第一车辆为新能源汽车才控制车位锁打开，以防止非新能源汽车占用充电车位。

在一个实施方式中，控制单元，还用于判断第一车辆是否充电结束；若充电结束，则生成提示信息；在第一车辆离开目标充电车位时，控制目标充电车位的车位锁上锁。充满电后智能通知车主移动车辆，对预约时间和充满电后时间的非充电站位时间进行收费控制，提高充电桩使用效率，保护充电桩运营这利益。

本实施方式中，在第一车辆充电结束，提示用户驾驶第一车辆离开车位，并在第一车辆离开车位时，控制目标充电车位的车位锁上锁。一方面，可以起到及时提醒的目的，另一方面，在车辆离开时及时上锁，可以防止其他车辆占位。

可以知道的，若第一车辆在充电结束后，未离开目标充电车位，可以按时计费，增加车位占用费用。或，第一车辆在预约的时间段内驶出充电车位，则可以按时计费。

在一个实施方式中，系统包括移动设备，移动设备用于显示可被预约的充电车位、充电车位关联信息以及接收用户输入的充电车位的车牌号，充电车位关联信息可包括行走路程、等待时间、充电车位位置和可排队预约时段。具体的，移动设备可以是手机、平板电脑、车载设备等。示例性的，移动设备作为APP预约端，其具有APP，该APP可以是客户端应用程序/微信小程序，用户可以充值、预约充电车位、开始充电、结束充电和查询订单等操作。

本实施例的充电桩预约系统，车主可以在预定设备上预约充电，对于已经预约的充电车位，智能车位锁锁定车位，只有预约的车辆才能进入充电；通过车牌识别，识别预约车辆，确认是充电车辆才打开智能车位锁，放行车辆进入充电，防止非预约车辆进入，对于充满电的车辆，系统提示车主行驶出充电车位，否则会按时计费，保证充电车位的使用率。对于未预约的充电车位，智能车位锁锁定车位，通过车牌识别，识别新能源车辆，确认是新能源车辆才打开智能车位锁，放行车辆进入充电，防止燃油车进入，对于充满电的车辆，系统提示车主行驶出充电车位，否则会按时计费，保证充电车位的使用率。

参见图4，作为一种具体的实施方式，充电桩预约的工作流程可以是：用户通过手机开始预约，输入车牌号确认预约某车位，按照导航驾驶至对应充电车位，摄像机识别为预约车辆，打开智能车位锁，开始充电，充满电提示用户行驶离开车位，结束充电车位锁。

参见图5，作为一种具体的实施方式，电桩预约的工作流程可以是：车辆驶入车位，判断该车位是否被预约；若车位未被预约，则判断车辆是否为新能源汽车，若是新能源汽车，则打开智能车位锁打开；若车位被预约，则判断车辆是否为预约车辆车牌，若是预约车辆车牌，则打开智能车位锁；打开智能车位锁后，车辆开始充电，判断是否充电结束；若充电结束，则提醒用户离开车位，判断是否离开车位；若车辆离开车位，则上锁智能车位锁。

实施例2：

如图6所示，充电桩预约方法，包括：

S601，在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号；

S602，根据第一车辆的车牌号以及预约在目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断第一车辆是否为预约车辆；

S603，在第一车辆为预约车辆时，控制目标充电车位的车位锁打开。

在一个实施方式中，在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车，在第一车辆为新能源汽车时，控制目标充电车位的车位锁打开。

在一个实施方式中，控制目标充电车位的车位锁打开之后，判断第一车辆是否充电结束，若充电结束，则生成提示信息，并在第一车辆离开目标充电车位时，控制目标充电车位的车位锁上锁。

可以知道的，此处生成的提示信息用于提醒车主驾驶车辆离开车位，以提醒车主及时驾驶车辆离开车位，便于在车主驾驶车辆离开车位时，控制车位的车位锁上锁。

示例性的，若生成提示信息之后的预设时间段内第一车辆未离开目标充电车位，则增加计费。增加计费的方式可以根据需要设计，例如计时计费。预设时间段可以根据需要设置，例如2分钟、5分钟等等。

示例性的，若第一车辆在预约的时间段内未离开目标充电车位，则增加计费。增加计费的方式可以根据需要设计，例如计时计费。

在一个实施方式中，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号时，具体可以为：获取第一车辆的车牌号图像；提取车牌号图像中的每个车牌字符图像；对每个车牌字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换，生成待识别模板；根据待识别模板和预设的各个字符的参考模板，确定第一车辆的车牌号，其中，参考模板由相应字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换得到。可以知道的，待识别模板和某个字符的参考模板的相似度超过一定值时，可以认为该参考模板对应的字符是待识别模板对应的车牌字符图像中的字符。在得到每个车牌字符图像的字符后，即根据各个车牌字符图像的字符得到车牌号。本实施方式中，将车牌字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换所得到的模板与已知字符的字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换所得到的模板进行比对，得到相应的字符，相比于常规方法，其准确度更高。其中，提取车牌号图像中的每个车牌字符图像的方法可以是：对车牌号图像进行边缘检测并通过使用腐蚀和膨胀来平滑和连接边缘，然后执行图像腐蚀，以找到图像中车牌的位置并生成车牌蒙版。同时，二值化图像进行图像去噪处理，包括中值滤波和边缘锐化。然后，将经过处理的图像与车牌蒙版一起进行逐元素积运算，并裁剪以提取出精确的车牌区域。最后，通过移动边界框在确切的车牌区域中搜索所有连接的组件来提取每个字符或数字，以得到每个车牌字符图像

在一个实施方式中，根据待识别模板和预设的各个字符的参考模板，确定第一车辆的车牌号时，具体可以为：采用K最邻近算法，确定与待识别模板最匹配的两个参考模板；若与待识别模板最匹配的两个参考模板分别是第一目标字符和第二目标字符的参考模板，则逐行和逐列扫描相应车牌字符图像，以得到垂直中间线和水平中间线；根据垂直中间线和水平中间线形成的四个片段之间的协方差相似度，确定第一目标字符或第二目标字符中作为相应车牌字符图像对应的字符。其中，第一目标字符和第二目标字符可以分别为8和B。本实施方式的技术方案，根据垂直中间线和水平中间线形成的四个片段之间的协方差相似度从两个字符中确定一个字符作为待识别模板对应的字符，进一步提高其识别准确度。其中，与待识别模板最匹配的两个参考模板可以是与待识别模板匹配度最高的两个参考模板。其中，在判断与待识别模板最匹配的两个参考模板分别是第一目标字符和第二目标字符的参考模板前，先判断两个参考模板与待识别模板的匹配度是否都大于预设值，若两个参考模板中存在至少一个参考模板小于或等于预设值，则以与待识别模板最匹配的那个参考模板的字符作为车牌字符图像对应的字符，若两个参考模板与待识别模板的匹配度都大于预设值，则判断与待识别模板最匹配的两个参考模板分别是第一目标字符和第二目标字符的参考模板。

本公开示例性实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本公开实施例的方法。

本公开示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的方法。

Claims (10)

1.充电桩预约系统，其特征在于，包括车位锁、车牌识别模块以及与所述车位锁和车牌识别模块通信连接的控制单元；

所述车牌识别模块，用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号；

所述控制单元，用于根据所述第一车辆的车牌号以及预约在所述目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断所述第一车辆是否为预约车辆，在所述第一车辆为预约车辆时，控制所述目标充电车位的所述车位锁打开。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车牌识别模块，还用于在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车；

所述控制单元，还用于在所述第一车辆为新能源汽车时，控制所述目标充电车位的车位锁打开。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元，还用于：

判断所述第一车辆是否充电结束；

若充电结束，则生成提示信息；

在所述第一车辆离开所述目标充电车位时，控制所述目标充电车位的车位锁上锁。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括移动设备；

所述移动设备用于显示可被预约的充电车位、充电车位关联信息以及接收用户输入的充电车位的车牌号，所述充电车位关联信息包括行走路程、等待时间、充电车位位置和可排队预约时段中的至少一项。

5.充电桩预约方法，其特征在于，包括：

在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号；

根据所述第一车辆的车牌号以及预约在所述目标充电车位的第二车辆的车牌号，判断所述第一车辆是否为预约车辆；

在所述第一车辆为预约车辆时，控制所述目标充电车位的车位锁打开。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

在目标充电车位未被预约时，识别预驶入目标充电车位的第一车辆的是否为新能源汽车；

在所述第一车辆为新能源汽车时，控制所述目标充电车位的车位锁打开。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标充电车位的车位锁打开之后，所述方法还包括：

判断所述第一车辆是否充电结束；

若充电结束，则生成提示信息；

在所述第一车辆离开所述目标充电车位时，控制所述目标充电车位的车位锁上锁。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述生成提示信息之后的预设时间段内所述第一车辆未离开所述目标充电车位，则增加计费；

或/和，若所述第一车辆在预约的时间段内未离开所述目标充电车位，则增加计费。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述识别预驶入目标充电车位的第一车辆的车牌号，包括：

获取所述第一车辆的车牌号图像；

提取所述车牌号图像中的每个车牌字符图像；

对所述每个车牌字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换，生成待识别模板；

根据所述待识别模板和预设的各个字符的参考模板，确定所述第一车辆的车牌号，其中，所述参考模板由相应字符图像的横向平铺和纵向平铺执行短时傅里叶变换得到。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述待识别模板和预设的各个字符的参考模板，确定所述第一车辆的车牌号，包括：

采用K最邻近算法，确定与所述待识别模板最匹配的两个参考模板；

若与所述待识别模板最匹配的两个参考模板分别是第一目标字符和第二目标字符的参考模板，则逐行和逐列扫描相应所述车牌字符图像，以得到垂直中间线和水平中间线；

根据所述垂直中间线和水平中间线形成的四个片段之间的协方差相似度，确定所述第一目标字符或所述第二目标字符中作为相应所述车牌字符图像对应的字符。

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