CN107182035B - 使用基于位置的服务的无线车辆充电通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用基于位置的服务的无线车辆充电通信系统和方法。用于管理与车辆无线充电站的通信的系统和方法包括具有电池和车辆计算系统的车辆，电池被配置为用于无线充电，车辆计算系统具有收发器和处理器，处理器被配置为：响应于当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内，由所述车辆计算系统使用所述收发器对信号进行广播，以与车辆无线充电站建立通信链路。所述系统和方法可包括车辆HMI，所述车辆HMI用于提示用户进行输入，以对与未被识别的或先前未被授权的无线充电站的通信进行授权。当车辆未在已知的无线充电站的位置的特定范围内时，可禁止与无线充电有关的广播，以节省能量并减小对车辆广播做出未经授权的响应的可能性。

Description

使用基于位置的服务的无线车辆充电通信系统和方法
技术领域
本公开的多个方面涉及使用车辆嵌入式的基于位置的服务的无线电力传输通信管理。
背景技术
为了有助于免提无线车辆充电，配备有无线充电能力的车辆与无线充电站进行通信。由车辆和/或充电站发起和管理通信。一些现有技术的策略使得车辆在车辆位于充电站的范围内时持续地广播或探测(ping)通信信号以与充电站建立通信。然而，持续地广播或探测用于连接或配对的请求会不必要地消耗能量，并且可能使车辆遭受未授权的用于与车辆建立通信的尝试(黑客入侵)。尽管依赖于用户经由按钮按压或类似的操作来发起与无线充电站的通信的车辆系统可能是安全的，但是手动发起通信是不太方便的，并且不满足无线车辆充电的免提设计意图。
发明内容
在各种实施例中，一种由车辆的车辆计算系统执行的方法，其中，所述车辆具有被配置为用于无线充电的电池，所述方法包括：响应于当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内，由车辆计算系统对信号进行广播以与所述车辆无线充电站建立通信链路。所述方法可包括：由车辆计算系统接收GPS信号，以识别当前车辆位置，并且响应于当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内，由车辆计算系统启用车辆WiFi通信。在一个或更多个实施例中，所述方法还可包括：响应于当前车辆位置在尚未被授权或未被识别的车辆无线充电站的特定范围内，经由车辆HMI显示消息。可仅响应于当前车辆位置在所述特定范围内而执行所述广播。
在至少一个实施例中，一种用于车辆无线充电站通信的方法可包括：由车辆计算系统接收用于与车辆无线充电站建立通信的请求；仅在当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内的情况下，与所述车辆无线充电站进行通信。可由车辆计算系统通过无线通信链路或车辆HMI接收授权的或存储的车辆无线充电站的位置。车辆HMI可从连接的移动装置(诸如，智能电话)接收信号，以识别车辆无线充电站的位置。在各种实施例中，一种方法可包括：由车辆计算系统接收用于与车辆无线充电站建立通信的请求；如果所述车辆无线充电站未被车辆计算系统识别，则经由车辆HMI显示用于请求授权与所述车辆无线充电站进行通信的消息；响应于经由车辆HMI接收的授权或者在所述车辆无线充电站被识别的情况下，由车辆计算系统与所述车辆无线充电站进行通信。
实施例还可包括一种用于车辆无线充电的系统，所述系统包括车辆计算系统，所述车辆计算系统具有收发器和处理器，其中，所述处理器被配置为：响应于当前车辆位置与无线充电站的位置相关联，从所述收发器发送无线信号以与所述无线充电站建立通信。所述处理器还可被配置为：仅在当前车辆位置与先前授权的无线充电站的位置相关联的情况下发送无线信号。所述系统可包括车辆HMI，所述处理器被配置为：响应于从未识别的无线充电站接收到信号，在车辆HMI上显示消息，或者响应于当前车辆位置在未被授权的无线充电站的特定范围内，向车辆HMI发送消息。所述处理器可被配置为：响应于从车辆HMI接收的用户输入，存储无线充电站的位置。在至少一个实施例中，车辆处理器被配置为：如果无线充电站先前被车辆计算系统授权，则响应于从所述无线充电站接收到无线信号而发送无线信号。
根据本发明，提供一种用于车辆无线充电的系统，所述系统包括：车辆计算系统，具有收发器和处理器，其中，所述处理器被配置为：响应于当前车辆位置与无线充电站的位置相关联，从所述收发器发送无线信号以与所述无线充电站建立通信，并且响应于当前车辆位置未与所述无线充电站的位置相关联，不发送无线信号。
一个或更多个实施例可包括一种具有存储的指令的计算机可读存储介质，其中，所述指令可由车辆计算系统执行以执行以下操作：仅响应于车辆位置在与无线充电站关联的位置的范围内，发送信号以与所述无线充电站建立通信。所述计算机可读存储介质还可包括指令，所述指令用于执行以下操作：如果所述无线充电站的位置被车辆计算系统识别，则响应于从所述无线充电站接收到信号而发送信号。在各种实施例中，所述计算机可读存储介质包括指令，所述指令用于执行以下操作：响应于从先前未被车辆计算系统存储的无线充电站接收到无线信号，在车辆显示器上显示消息。
根据本发明的一个实施例，所述无线充电站的位置作为被授权的位置存储在车辆计算系统中。
根据本公开的实施例可提供一个或更多个优点。例如，各种实施例响应于当前车辆位置在先前确定的无线充电站位置的范围内而生成广播信号或探测信号，以与车辆无线充电站建立通信，从而减小对车辆广播的未授权的用户拦截或响应的可能性。相比于不考虑车辆相对于无线充电站位置的情况下的连续或周期性的广播，仅在车辆在无线充电站附近时才发送信号还减少了用于对信号进行广播的能量。车辆用户可创建和存储识别的无线电力传输位置或充电位置，使得车辆基于当前车辆位置在充电站的预定或特定范围内而发起广播、配对请求或类似的通信，以与充电站建立通信。可选地，车辆可基于相对于授权的充电站的当前车辆位置而仅从先前授权的无线电力传输站接受配对请求或通信。各种实施例的系统和方法可促进免提无线充电，并且可减少对与无线车辆充电有关的通信进行授权所需要的时间。
通过下面结合附图的详细描述，以上优点和其它优点以及与各种实施例关联的特征对于本领域普通技术人员来说将是明显的。
附图说明
图1是示出根据各个实施例的用于无线电力传输通信管理的系统或方法的框图；
图2是示出根据各个实施例的用于无线电力传输通信管理的系统或方法的操作的流程图。
具体实施方式
根据需要，在此公开具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是代表性的，并且可以以各种形式和替代形式来实施所要求保护的主题。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为教导本领域技术人员以多种形式利用所要求保护的主题的代表性基础。
各种实施例包括用于使用基于位置的服务(LBS)来发起或建立车辆无线充电系统与固定充电站之间的通信的系统或方法。例如，配备有无线电力传输(WPT)系统的车辆通常将在车辆所有者的住处或经常访问的公共站点(诸如，工作地点或常去的购物地点)处进行充电。使用LBS来触发与WPT充电站的通信节省了原本被用于连续地或周期性地发送配对信号或信标的车辆能量。另外，仅仅在车辆在已知的WPT充电站附近时才发送信号降低了对车辆信号进行未授权拦截或尝试攻击的可能性。一个或更多个实施例为车辆用户提供例如使用车辆人机界面(HMI)或链接的移动装置添加WPT充电站位置的能力。
图1示出了用于车辆102的基于车辆的计算系统(VCS)100的示例框式拓扑图。这种基于车辆的计算系统100的示例为由福特汽车公司制造的SYNC系统。设置有基于车辆的计算系统的车辆可包含位于车辆中的HMI或可视前端界面104。用户能够(例如，使用触摸敏感屏幕)与界面104进行交互。在另一说明性实施例中，通过按钮按压或者由自动语音识别系统和语音合成系统处理的口语对话来进行交互。
在图1所示的说明性实施例1中，CPU或处理器106控制基于车辆的计算系统的至少一部分操作。处理器106通常表示可通过车辆网络(诸如，控制器局域网(CAN))彼此进行通信的一个或更多个车辆控制器或控制模块。可由未具体示出的一个或更多个其它处理器来执行针对处理器106示出或描述的各种功能。处理器106连接到实现暂时性或非持久性存储器108和持久性存储器110两者的各种类型的非暂时性计算机程序产品。在该说明性实施例中，非持久性或暂时性存储器由随机存取存储器(RAM)来实现，持久性存储器由非暂时性计算机程序产品或介质(诸如，硬盘驱动器(HDD)、闪存驱动器或闪存)来实现。一般说来，持久性内存或存储器可包括当计算机或其它装置掉电时保存数据的所有形式的内存或存储器。这些存储器包括但不限于：HDD、CD、DVD、磁带、固态驱动器、便携式USB驱动器和任何其它适当形式的持久性内存或存储器。
处理器106还设置有若干不同的输入和输出，以便于用户与处理器和相关的装置进行交互、用于在内部与车辆组件、控制器和系统发送和接收有线信号和无线信号以及在外部与其它车辆、基础设施或连接的装置发送和接收有线信号和无线信号。在该说明性实施例中，麦克风112、辅助输入114(用于输入116)、USB接口118(用于输入/输出120)、GPS输入122、显示屏幕104(其可以是触摸屏显示器)和蓝牙配对接口124全部被设置。可设置输入/输出(I/O)选择器126，以便于用户选择特定的输入/输出以供使用。对麦克风112和辅助接口114两者的输入可在被传送到处理器106之前由关联的A/D转换器128对所述输入进行模数转换。尽管未明确地示出，但是，如前所述，与VCS进行通信的车辆组件和辅助组件可使用有线或无线车辆网络(包括但不限于CAN总线)向VCS(或其组件)传送表示数据的信号并传送来自VCS(或其组件)的表示数据的信号。
系统输出可包括但不限于视觉显示器104以及扬声器130或其它立体声系统输出。扬声器130连接到放大器132，并通过数模转换器134从处理器106接收信号。还可沿着总体在120和140表示的双向数据流经由远程蓝牙装置(诸如，个人导航装置(PND)136)或USB装置(诸如，车辆导航装置138)传送输入和输出信号。
在一个说明性实施例中，系统100使用蓝牙收发器150与移动装置或漫游装置154(例如，蜂窝电话、智能电话、PDA或具有无线远程网络连接的任何其它装置)进行无线通信(152)。移动装置154随后可被用于通过例如与卫星178或蜂窝塔162的通信(160)来与车辆102外部的网络158进行通信(156)。在一些实施例中，蜂窝塔162或类似的塔或天线可作为WiFi接入点运转。如在此更详细地描述的，车辆102还可使用蓝牙收发器150与固定WPT车辆充电站166进行通信。
移动装置154还可与车辆102配对，并且可经由信号164表示的蓝牙或类似的技术进行通信。可通过关联的按钮或界面124或者类似的输入来启动移动装置154和蓝牙收发器150的配对。相应地，处理器106将车载蓝牙收发器152与移动装置154或固定WPT车辆充电站166中的蓝牙收发器进行配对。
可利用例如与移动装置154关联的数据计划、话上数据或DTMF音在处理器106与网络158之间传送数据。可选地，可期望包括具有天线172的车载调制解调器170，以便在CPU106与网络158之间通过语音频带传送数据(174)。移动装置154随后可被用于通过例如与蜂窝塔162或卫星178的通信(160)来与车辆102外部的网络158进行通信(156)。在一些实施例中，调制解调器170可与蜂窝塔162建立通信(180)，以与网络158进行通信。作为一个示例，调制解调器170可以是USB蜂窝调制解调器，并且通信180可以是蜂窝通信。
在一个说明性实施例中，处理器106设置有包括用于与调制解调器应用软件进行通信的API的操作系统。例如，调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器150上的嵌入式模块或固件，以完成与(诸如在移动装置154中发现的)远程蓝牙收发器的无线通信。蓝牙是IEEE802PAN(个域网)协议的子集。IEEE 802LAN(局域网)协议包括WiFi，并与IEEE 802PAN协议具有相当多的交叉功能。两者都适合于车辆内的无线通信。其它通信技术也可适合于车辆内的有线或无线通信，诸如，自由空间光通信(例如，IrDA)和非标准化消费者红外(IR)协议等。在另一实施例中，移动装置154包括用于语音频带或宽带数据通信的调制解调器。
在一个实施例中，传入数据可通过移动装置154，通过车载蓝牙收发器150，进而被传送至处理器106。例如，在特定临时数据的情况下，数据可存储在HDD 110或其它存储介质上，直到不再需要该数据时为止。
如前所述，各种装置可与VCS 100进行交互，诸如，具有USB连接182和/或天线184的个人导航装置136、具有USB连接186或其它连接的车辆导航装置138、车载GPS装置122或者具有到网络158的连接的远程导航系统(未示出)。如在此使用的，USB通常表示各种串行联网协议中的任何一种，所述串行联网协议包括IEEE 1394协议(被称作火线TM(苹果)、i.LINKTM(索尼)和LynxTM(德州仪器))、EIA(电子工业协会)串行协议、IEEE 1284(Centronics端口)、S/PDIF(索尼/飞利浦数字互连格式)和USB-IF(USB开发者论坛)，这些协议形成了装置-装置串行标准的骨干。大多数协议可针对电通信或光通信来实施。
还如图1所示，处理器106可与各种其它类型的辅助装置190进行通信。这些装置可通过无线连接/天线192和/或有线连接194来连接。辅助装置190可包括但不限于：个人媒体播放器、无线保健装置、便携式计算机等。还可使用例如WiFi(IEEE 802.11)收发器198将处理器106连接到基于车辆的无线路由器196。这可允许处理器106在基于车辆的无线路由器196的范围内连接到远程网络。处理器106还可与车辆电池管理系统(BMS)142进行通信，车辆电池管理系统142对电池144和WPT系统146的充电、放电以及其它功能进行控制。
在一个实施例中，车辆计算系统100分别利用处理器106以及关联的暂时性存储器RAM 108和持久性存储器HDD 110，来存储与WPT充电站166关联的位置，并使用路由器196、移动装置154、调制解调器170、蓝牙收发器172或类似的装置对信号进行广播，以响应于当前车辆位置在先前存储的或授权的WPT充电站的特定范围内而与WPT充电站166建立通信链路。基于位置的服务(LBS)188可使用来自一个或更多个连接的装置(诸如，移动装置154、GPS系统122、个人导航装置136、车辆导航装置138等)的各种信号，来确定相对于与已知的或授权的WPT充电站166关联的位置的当前车辆位置。
显示器104可与一个或更多个输入和输出(诸如，麦克风112、扬声器130和/或用作车辆人机界面(HMI)的移动装置154)组合地使用。车辆处理器106连接到HMI，并且被配置为将可使用HMI被输入或识别的一个或更多个WPT充电站166的位置存储在持久性存储器110中。可选地或组合地，处理器106可例如经由蜂窝塔162、卫星178或者经由移动装置154无线地接收已知的、优选的或者以其它方式被识别或授权的WPT充电站166的位置信息。
图2是示出根据各个实施例的用于无线电力传输通信管理的系统或方法的操作的流程图。在代表性实施例中示出的系统或方法200可由位于车辆102(图1)内的车辆计算系统100(图1)来执行。在一些实施例中，可由与车辆计算系统通信的计算系统执行处理。这样的系统可包括但不限于无线装置(例如，而不限于，移动电话或便携式计算机)或通过无线装置连接的远程计算系统(例如，而不限于，服务器或计算机)。这样的系统可被统称为与车辆关联的计算系统(VACS)。在特定实施例中，取决于系统的特定实施方式，VACS的特定组件可执行处理的特定部分。如本领域普通技术人员通常理解的，可通过编程到一个或更多个适合的处理器、控制器、计算机或与车辆关联的其它可编程逻辑装置(诸如，处理器106、移动装置154、远程网络158、与车辆计算系统通信的其它控制器或它们的组合)中的计算机算法、机器可执行代码或软件指令来实施系统或方法200。尽管在简化的流程图中示出的各个操作呈现为按照特定顺序或序列发生，但是操作或特征中的一个或更多个可以以不同的顺序被执行、可被重复执行、可被同时执行或者可被省略。
系统或方法200开始于框210，在框210，当车辆点火开关接通时，可禁用车辆Wi-Fi或者以其它方式禁止发送或广播与WPT有关的信号或消息。如在212表示的，基于位置的服务(LBS)使用一个或更多个车辆装置或链接的装置来确定当前车辆位置。如前所述，LBS可使用例如GPS信号、蜂窝信号或来自链接的移动装置的信息来确定当前车辆位置。如在214表示的，VCS确定车辆是否位于WPT充电站位置的特定范围内。可将WPT充电站位置存储在表或数据库中，所述表或数据库可通过无线接收相应的数据服务的信息而基于当前车辆位置被更新。可选地或组合地，VCS可包括例如由用户输入的或者从局域网连接或广域网连接加载到VCS的先前存储的WPT充电站位置。取决于特定应用，特定的范围可以是用户指定的或者通过VCS默认范围确定的。
如果当前车辆地点或位置不在如在214确定的WPT充电位置的范围内，则可继续禁用或禁止Wi-Fi信号。在一个或更多个实施例中，基于由VCS接收的用于使用车辆LBS来识别当前车辆位置的GPS信号，框214可确定当前车辆位置是否在先前授权的车辆WPT(无线)充电站的特定范围内。
响应于如在框214确定的确定车辆位于WPT充电站位置的特定范围内，框216向车辆HMI发送消息，其中，所述车辆HMI可包括连接的移动装置的HMI。如在218表示的，随后可响应于当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内而启用车辆Wi-Fi通信。
在示出的代表性实施例中，框220确定WPT充电站位置是否是已识别的或先前授权的WPT站。如果已识别、已授权或者以其它方式被VCS已知为有效的WPT充电站，则框230通过VCS对信号进行广播，以与WPT充电站建立通信链路。在一些实施例中，框230可表示：如果WPT充电站先前已经被存储、授权或者是以其它方式被识别，则从WPT充电站接收信号并且对该信号做出响应。
如果如在232表示的通信链路不成功，则如在234表示的，可将相应的消息发送到车辆HMI。否则，如果如在232表示的通信是成功的，则如在236表示的，可完成初始化或授权阶段，并且可开始WPT序列(例如J2847序列)。
如果如在220表示的WPT充电站未被识别或者以其它方式未被授权，则如在240表示的，将相应的消息或提示发送到HMI，以进行WPT充电站位置的授权。关于如在242表示的从HMI接收的用户输入指示WPT充电站位置被授权或者应该以其它方式被添加为识别的WPT充电站位置，如在244表示的，由VCS存储WPT充电站位置。否则，如在210总体表示的，控制可返回以禁用车辆Wi-Fi。
因此，根据本公开的实施例可提供一个或更多个优点(诸如，结合LBS启用与WPT充电站的通信以减小未授权的拦截车辆信号的可能性，或者禁止车辆对未授权信号做出响应)。当车辆到达以进行充电时，授权的或已知的WPT充电站位置可被用于加快充电授权。
尽管上面描述了代表性实施例，但并不意在这些实施例描述所要求保护的主题的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种改变。另外，各个实现的实施例的特征可被组合，以形成未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。这些属性包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配容易性等。被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。

Claims (17)

1.一种用于对车辆进行无线充电的方法，其中，所述车辆具有被配置为用于无线充电的电池，所述方法包括：
响应于当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内，由车辆计算系统对信号进行广播以与所述车辆无线充电站建立通信链路，并且响应于当前车辆位置在所述特定范围外，不对所述信号进行广播。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：由车辆计算系统接收GPS信号，以识别当前车辆位置。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：响应于当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内，由车辆计算系统启用WiFi通信。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：响应于当前车辆位置在尚未被授权的车辆无线充电站的特定范围内，经由车辆人机界面显示消息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，仅响应于当前车辆位置在所述特定范围内而执行所述广播。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
由车辆计算系统接收用于与车辆无线充电站建立通信的请求；
仅在当前车辆位置在先前授权的车辆无线充电站的特定范围内的情况下，与所述车辆无线充电站进行通信。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：由车辆计算系统通过无线通信链路接收授权的车辆无线充电站的位置。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：由车辆计算系统从车辆人机界面接收授权的车辆无线充电站的位置。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述车辆人机界面从识别车辆无线充电站的位置的移动装置接收信号。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：
由车辆计算系统接收用于与车辆无线充电站建立通信的请求；
如果所述车辆无线充电站未被车辆计算系统识别，则经由车辆人机界面显示用于请求授权与所述车辆无线充电站进行通信的消息；
响应于经由车辆人机界面接收的授权或者在所述车辆无线充电站被识别的情况下，由车辆计算系统与所述车辆无线充电站进行通信。
11.一种用于车辆无线充电的系统，包括：
车辆计算系统，具有收发器和处理器，
其中，所述处理器被配置为：响应于当前车辆位置与无线充电站的位置的比较指示车辆在所述无线充电站的特定范围内，从所述收发器发送无线信号以与所述无线充电站建立通信，并且响应于所述比较指示车辆未在所述无线充电站的特定范围内，不发送无线信号。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：仅在当前车辆位置在先前授权的无线充电站的特定范围内的情况下发送无线信号。
13.如权利要求11所述的系统，还包括车辆人机界面，所述处理器还被配置为：响应于从未识别的无线充电站接收到信号，在车辆人机界面上显示消息。
14.如权利要求11所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：响应于当前车辆位置在未被授权的无线充电站的特定范围内，向车辆人机界面发送消息。
15.如权利要求11所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：响应于从车辆人机界面接收的用户输入，存储无线充电站的位置。
16.如权利要求11所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：如果无线充电站先前被车辆计算系统授权，则响应于从所述无线充电站接收到无线信号而发送无线信号。
17.一种具有存储的指令的计算机可读存储介质，其中，所述指令可由车辆计算系统执行以执行以下操作：响应于车辆位置在与无线充电站关联的位置的范围内，发送信号以与所述无线充电站建立通信；响应于车辆位置未在所述范围内，不发送信号。
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