一种车位和充电桩共享系统

技术领域

本发明属于车位和充电桩共享领域，具体涉及一种车位和充电桩共享系统。

背景技术

截至2022年3月底，我国汽车保有量达3.07亿量，其中新能源汽车保有量达891.5万辆，占汽车总量的2.9%；纯电动汽车保有量达724.5万辆，占新能源汽车总量的81.27%。

2022年第一季度，我国新注册登记机动车934万辆，其中新能源汽车新注册登记111万辆，占新注册登记汽车总量的16.91%，与去年同期相比增加64.4万辆，涨幅高达138.2%。

通过上述统计数据，另外结合社会现状，总结出如下几个现实问题：

（1）车辆保有量高的同时必然面临着停车难的社会性问题，现有共享车位的地面上一般设有地锁，用于阻止不符合开锁条件的车辆进入，地锁一般仅起到“准入”的作用，有时难免会遇到停车逃单行为，对于堂而皇之的逃单行为，现有技术的地锁一般很难起到“准出”的作用。

（2）在使用共享车位时，有些驾驶员不遵守停车原则，存在一车占两位的现象，额外占用紧缺资源。

（3）当地锁被压或碰撞致使发生破坏时，可能会出现锋利坚韧的突出部，容易引发安全隐患，且维修不便影响车位的使用。

（4）由于电动汽车节能环保，应用前景被广泛看好，故电动汽车和混合动力汽车的保有量与日俱增，随之而来的是电动汽车的充电问题，现有的共享车位大都不带有充电桩，电动汽车充电不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种车位和充电桩共享系统。

要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种车位共享系统，包括位于地面上的车位，车位上设有车位框线、车位编号和倒车定位杆，车位上还设有升降装置、摄像装置、扬声器、车位使用状态指示灯、从站PLC控制器、主站PLC控制器，

升降装置用于阻止汽车进入车位，升降装置的动作通过从站PLC控制器来控制；

摄像装置用于拍摄进入车位车辆在车位框线中的状态，并将图像传输至从站PLC控制器；

扬声器与从站PLC控制器相连，用于执行语音播报；

车位使用状态指示灯与从站PLC控制器相连，用于指示车位的实时使用状态；

从站PLC控制器中设有控制程序、图像分析软件和通讯模块，从站PLC控制器通过通讯模块与主站PLC控制器和/或用户手机进行通讯。

进一步地，所述升降装置包括多个升降柱，升降柱均设置在地面以下，当升降柱为落下状态时，升降柱的顶部位于地面以下，当升降柱为升起状态时，升降柱的顶部位于地面以上；多个升降柱分别为1个前升降柱、1个后升降柱和4个侧升降柱，前升降柱设置在车位框线前部线的中部，后升降柱设置在车位框线后部线的中部，4个侧升降柱呈两行两列式分布在车位框线的左部线和右部线处。

进一步地，所述升降柱的顶部设有LED灯，LED灯为变色灯，LED灯与从站PLC控制器相连，从站PLC控制器控制LED灯发出白光或红光。

进一步地，还包括声音采集模块，声音采集模块与从站PLC控制器相连，用于采集汽车打火发动的声音；所述升降柱上还设有蜂鸣器，蜂鸣器与站PLC控制器相连，用于执行报警提示。

进一步地，所述升降装置为中心升降柱，中心升降柱设置在车位框线的中部，且位于地面以下，当中心升降柱为落下状态时，其顶部位于地面以下，当中心升降柱为升起状态时，其顶部位于地面以上。

进一步地，所述升降装置为多节电控升降柱，多节电控升降柱设置在车位框线的中部，且位于地面以上，当多节电控升降柱为落下状态时，其顶部不妨碍汽车正常进入车位，当多节电控升降柱为升起状态时，则会妨碍汽车正常进入车位。

进一步地，所述升降装置包括升降框架，当升降框架为落下状态时，其顶部不妨碍汽车正常进入车位，当升降框架为升起状态时，则会妨碍汽车正常进入车位；升降框架是由记忆金属管材制作而成，且管材中设有电加热装置，电加热装置由从站PLC控制器控制。

一种车位和充电桩共享系统，包括如上所述的车位共享系统，还包括充电桩，充电桩用于为汽车充电。

进一步地，所述摄像装置和车位使用状态指示灯均设置在充电桩上。

进一步地，还包括磁耦合谐振式无线充电装置，包括整流电路、高频逆变电路和发射端补偿电路，磁耦合谐振式无线充电装置，磁耦合谐振式无线充电装置与充电桩电连接，磁耦合谐振式无线充电装置与汽车上的接收端补偿电路通过磁场谐振相连。

本发明可以达到的有益效果为：

（1）技术方案可应用于大型停车场，也可以应用于小区或个人车位，使停车使用者与车位主人通过网络协同共享车位和充电桩。

（2）在车位的前后左右均设有升降柱，从站PLC控制器控制升降柱，对车辆不仅起到了“准入”的作用，还起到了“准出”的作用，有效避免了逃单行为。

（3）在车位的前后左右均设有升降柱，有效避免了一车占两位的行为。

（4）升降柱均设于车位周围，且设于地面以下，当升降柱落下时，地面平整，便于汽车通行，同时也减少了被碰撞和被压的可能性。

（5）当升降柱出现问题时，维修过程不影响车位的使用。

附图说明

图1是本发明实施例1的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的侧视图；

图4是实施例1中停车场采用升降柱时控制车位原理图；

图5是实施例1中车位主人手机采用升降柱时控制车位原理图；

图6是实施例3的控制车位原理图；

图7是实施例4的控制车位原理图；

图8是实施例5的控制车位原理图；

图9是实施例2的车位状态图；

图10是实施例3的车位状态图；

图11是实施例4的车位状态图；

图12是实施例5的车位状态图；

图13是图12中Ⅰ部分的局部放大视图；

图中：1-倒车定位杆，2-后升降柱，3-地面，4-充电桩，5-车位使用状态指示灯，6-汽车，7-侧升降柱，8-前升降柱，9-前升降柱升起状态，10-侧升降柱升起状态，11-后升降柱升起状态，12-车位，13-摄像装置，14-LED灯，15-车位框线，16-中心升降柱，17-中心升降柱升起状态，18-多节电控升降柱，19-斜面，20-多节电控升降柱升起状态，21-升降框架，22-升降框架升起状态，23-磁耦合谐振式无线充电装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1-图5所示，一种车位和充电桩共享系统，包括车位共享系统和充电桩4，充电桩4用于为汽车充电。

车位共享系统，包括位于地面3上的车位12，车位12上设有车位框线15、车位编号和倒车定位杆1，车位12上还设有升降装置、摄像装置13、扬声器、车位使用状态指示灯5、声音采集模块、蜂鸣器、从站PLC控制器、主站PLC控制器。

升降装置用于阻止汽车进入和驶出车位12，升降装置的动作通过从站PLC控制器来控制；升降装置包括多个升降柱（升降柱可以是电动的或液压的或气动的），升降柱均设置在地面3以下，当升降柱为落下状态时，升降柱的顶部位于地面3以下，当升降柱为升起状态时，升降柱的顶部位于地面3以上；多个升降柱分别为1个前升降柱8、1个后升降柱2和4个侧升降柱7，前升降柱8设置在车位框线15前部线的中部，后升降柱2设置在车位框线15后部线的中部，4个侧升降柱7呈两行两列式分布在车位框线15的左部线和右部线处。每个升降柱的顶部均设有LED灯14，LED灯14为变色灯，LED灯14与从站PLC控制器相连，从站PLC控制器控制LED灯14发出白光或红光。

摄像装置13用于拍摄进入车位12车辆在车位框线15中的状态，并将图像传输至从站PLC控制器。

扬声器与从站PLC控制器相连，用于执行语音播报。

车位使用状态指示灯5与从站PLC控制器相连，用于指示车位的实时使用状态。

摄像装置13和车位使用状态指示灯5均设置在充电桩4上。

声音采集模块与从站PLC控制器相连，用于采集汽车打火发动的声音。

蜂鸣器设置在升降柱上，蜂鸣器与站PLC控制器相连，用于执行报警提示。

从站PLC控制器中设有控制程序、图像分析软件、通讯模块和计费模块，计费模块用于为停车和充电分别计费并对费用进行汇总，从站PLC控制器通过通讯模块与主站PLC控制器和用户手机进行通讯。

本实施例的使用方法：

（1）空闲车位12的初始状态为车位使用状态指示灯5为“绿色”，多个升降柱均为升起状态，升降柱顶部的LED灯14发出“红光”，充电桩4为不可充电状态；

（2）汽车司机通过手机APP查看并预定空闲车位12；

（3）当汽车到达空闲车位12时，从站PLC控制器控制扬声器发出提示音“欢迎光临，请将车停在车位框线内，感谢您的合作”，同时控制多个升降柱均为落下状态，升降柱顶部的LED灯14发出“白光”；

（4）当汽车驶入车位12后，从站PLC控制器通过摄像装置13所拍摄的车辆在车位框线15中的状态作出判断，当判断结果为“车在框内”时，从站PLC控制器控制车位使用状态指示灯5为“红色”，同时控制充电桩4为可充电状态；当判断结果为“车部分在框外”时，从站PLC控制器控制扬声器发出提示音“请将车停在车位框线内，感谢您的合作”，同时控制充电桩4为不可充电状态；

（5）当停车用户未付费且欲驶离车位12时，从站PLC控制器接收到声音采集模块所采集的汽车打火发动的声音，控制扬声器发出提示音“请您缴费，谢谢”，同时控制多个升降柱均为升起状态，蜂鸣器发出警示音；

当停车用户通过手机APP或ETC或扫码的方式完成付费后，驶离车位12时，从站PLC控制器接收到声音采集模块所采集的汽车打火发动的声音，控制扬声器发出提示音“感谢您的使用，欢迎再次光临，再见”，同时控制车位使用状态指示灯5为“绿色”，多个升降柱均为升起状态，升降柱顶部的LED灯14发出“红光”，充电桩4为不可充电状态。

当此实施例应用于大型停车场时，相邻车位可以共用2个侧升降柱7，1个充电桩4服务2个车位12；当此实施例应用于个人停车位时，则各车位12不共用侧升降柱7和充电桩。

本实施例的优点：

（1）在车位12的前后左右均设有升降柱，从站PLC控制器控制升降柱，对车辆不仅起到了“准入”的作用，还起到了“准出”的作用，有效避免了逃单行为。

（2）在车位12的前后左右均设有升降柱，有效避免了一车占两位的行为。

（3）升降柱均设于车位12周围，且设于地面3以下，当升降柱落下时，地面平整，便于汽车通行，同时也减少了被碰撞和被压的可能性。

（4）当升降柱出现问题时，维修过程不影响车位的使用。

实施例2

如图9所示，一种车位和充电桩共享系统，包括车位共享系统和充电桩4，充电桩4用于为汽车充电。

车位共享系统，包括位于地面3上的车位12，车位12上设有车位框线15、车位编号和倒车定位杆1，车位12上还设有升降装置、摄像装置13、扬声器、车位使用状态指示灯5、声音采集模块、从站PLC控制器、主站PLC控制器。

升降装置用于阻止汽车进入车位12，升降装置的动作通过从站PLC控制器来控制；升降装置为中心升降柱16，中心升降柱16设置在车位框线15的中部，且位于地面3以下，当中心升降柱16为落下状态时，其顶部位于地面3以下，当中心升降柱16为升起状态时，其顶部位于地面3以上。

摄像装置13用于拍摄进入车位12车辆在车位框线15中的状态，并将图像传输至从站PLC控制器。

扬声器与从站PLC控制器相连，用于执行语音播报。

车位使用状态指示灯5与从站PLC控制器相连，用于指示车位的实时使用状态。

摄像装置13和车位使用状态指示灯5均设置在充电桩4上。

声音采集模块与从站PLC控制器相连，用于采集汽车打火发动的声音。

从站PLC控制器中设有控制程序、图像分析软件、通讯模块和计费模块，计费模块用于为停车和充电分别计费并对费用进行汇总，从站PLC控制器通过通讯模块与主站PLC控制器和用户手机进行通讯。

本实施例的使用方法：

（1）空闲车位12的初始状态为车位使用状态指示灯5为“绿色”，中心升降柱16为升起状态，充电桩4为不可充电状态；

（2）汽车司机通过手机APP查看并预定空闲车位12；

（3）当汽车到达空闲车位12时，从站PLC控制器控制扬声器发出提示音“欢迎光临，请将车停在车位框线内，感谢您的合作”，同时控制中心升降柱16为落下状态；

（4）当汽车驶入车位12后，从站PLC控制器通过摄像装置13所拍摄的车辆在车位框线15中的状态作出判断，当判断结果为“车在框内”时，从站PLC控制器控制车位使用状态指示灯5为“红色”，同时控制充电桩4为可充电状态；当判断结果为“车部分在框外”时，从站PLC控制器控制扬声器发出提示音“请将车停在车位框线内，感谢您的合作”，同时控制充电桩4为不可充电状态；

（5）当停车用户驶离车位12时，从站PLC控制器接收到声音采集模块所采集的汽车打火发动的声音，控制扬声器发出提示音“感谢您的使用，欢迎再次光临，再见”，同时控制车位使用状态指示灯5为“绿色”，中心升降柱16为升起状态，充电桩4为不可充电状态。

与实施例1相比，本实施例无法实现对汽车的“准出”功能。

实施例3

本实施例的升降装置为多节电控升降柱18，多节电控升降柱18设置在车位框线15的中部，且位于地面3以上；当多节电控升降柱18为落下状态时，其顶部距离地面3的高度小于80mm，且侧面设有斜面19，不妨碍汽车正常进入车位12；当多节电控升降柱18为升起状态时，四节伸缩柱升起，其顶部距离地面3的高度达300mm，则会妨碍汽车正常进入车位12。

其余同实施例2。

与实施例1相比，本实施例无法实现对汽车的“准出”功能，且多节电控升降柱18设置在地面3以上，有被压或被撞的风险。

实施例4

本实施例的升降装置包括升降框架21，升降框架21可以是通过翻转（翻转90°）而升降，通过翻转升降的结构属于本领域技术人员常见的地锁升降结构，故此处不再赘述。当升降框架21为落下状态时，其最高部距离地面3的高度小于80mm，不妨碍汽车正常进入车位12；当升降框架21为升起状态时，其最高部距离地面3的高度达300mm,则会妨碍汽车正常进入车位12；升降框架21是由记忆金属管材制作而成，且管材中设有电加热装置，电加热装置由从站PLC控制器控制。

其余同实施例2。

与实施例1相比，本实施例无法实现对汽车的“准出”功能，且升降框架21设置在地面3以上，有被压或被撞的风险。但是，升降框架21的材质为记忆金属管材，在被撞变形后，通过启动电加热装置为其加热即可使升降框架21恢复原状，减少维修费用。

实施例5

在实施例1-实施例4之上，还包括磁耦合谐振式无线充电装置，包括整流电路、高频逆变电路和发射端补偿电路，磁耦合谐振式无线充电装置，磁耦合谐振式无线充电装置与充电桩4电连接，磁耦合谐振式无线充电装置与汽车上的接收端补偿电路通过磁场谐振相连，可以实现无线充电，用于辅助无人驾驶车辆的自动泊车、充电和缴费。

电动汽车无线充电是发展必然趋势，现阶段还是以地上有线充电桩为主，二者共用是必要的过度阶段。磁耦合谐振式无线充电装置无线传输距离可达3m,电网电流经整流电路将电源转换成直流电信号后流经高频逆变电路，将直流电DC信号转化为高频方波AC信号，当线圈原边和副边谐振频率相同时，系统发生谐振实现有气隙的两端能量传输，通过PLC控制器编程可实现无人驾驶汽车的自动泊车和充电。

在本发明的描述中，“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅是本发明的其中一种实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思路的前提下所做出的若干改进和润饰均为本发明的保护范围。