CN109428229A - 经由生物特征输入的电动车辆充电连接器解锁 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种经由生物特征输入的电动车辆充电连接器解锁。一种电动车辆(EV)充电系统包括插座和控制器，所述插座位于EV上。所述控制器可被配置为：响应于移除请求以及存储的生物特征记录与从第一生物特征传感器接收到的第一生物特征数据之间的不一致，将所述存储的生物特征记录与从第二生物特征传感器接收到的第二生物特征数据进行比较，并且响应于所述比较的匹配，生成解锁请求，其中，第二生物特征传感器与第一生物特征传感器不同。

Description

经由生物特征输入的电动车辆充电连接器解锁
技术领域
本公开涉及一种用于电动车辆充电站的充电电缆和插头以及在电动车辆(EV)上的相应的充电插座，并且更具体地涉及一种用于防止充电连接器从EV上的充电端口未经授权的脱离的系统和方法。
背景技术
很多电动车辆(EV)包括用于储存电能的牵引电池，以提供车辆推进和电动系统的供电。通常，EV被配置为由车辆系统(例如，再生制动系统)捕获能量。一些EV(诸如，电池电动车辆(BEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV))包括被配置为接纳电插头的插座，可以从所述电插头将电荷提供给EV，以通过电网给电池充电。
发明内容
一种电动车辆(EV)充电系统包括插座和控制器，所述插座位于EV上。所述控制器可被配置为：响应于移除请求以及存储的生物特征记录与从第一生物特征传感器接收到的第一生物特征数据之间的不一致，将所述存储的生物特征记录与从第二生物特征传感器接收到的第二生物特征数据进行比较，并且响应于所述比较的匹配，生成解锁请求，其中，第二生物特征传感器与第一生物特征传感器不同。
一种由控制器执行的解锁电动车辆插头的方法包括：响应于断开连接请求，将从第一生物特征传感器接收的生物特征数据与存储的生物特征记录进行比较；响应于所述比较的不一致，将从第二生物特征传感器接收的另一生物特征数据与所述存储的生物特征记录进行比较，并且响应于所述另一生物特征数据的比较的匹配，解锁所述电动车辆插头，其中，第二生物特征传感器与第一生物特征传感器不同。
一种用于电动车辆(EV)的充电站包括插头和控制器，所述插头具有第一生物特征传感器并且被配置为与EV结合。所述控制器可被配置为：响应于检测到所述插头与EV结合，启用锁定机构；响应于移除请求以及从第一生物特征传感器接收的生物特征数据与存储的生物特征记录之间的比较的匹配，停用所述锁定机构；并且响应于所述比较的不匹配，激活与第一生物特征传感器不同的第二生物特征传感器。
根据本发明的一个实施例，所述存储的生物特征记录包括当插头与电动车辆上的插座结合时从第一生物特征传感器记录的数据。
根据本发明的一个实施例，第一生物特征传感器包括指纹读取器和掌纹读取器。
根据本发明的一个实施例，第一生物特征传感器包括安装在插头上的开关。
根据本发明的一个实施例，所述掌纹读取器位于插头的外壳把手部分上。
根据本发明的一个实施例，所述生物特征记录包括拇指指纹、指纹、掌纹、视网膜图像、面部图像、语音签名和码字的语音签名中的至少一种。
附图说明
图1是示出具有充电端口和位于EV上的多个可选位置的生物特征传感器的电动车辆(EV)以及电动车辆充电系统的示意图。
图2是示出EV的充电端口和电插头的侧部的示意图。
图3是示出手握电插头的示意图。
图4是示出用于EV的充电插座的示意图。
图5是示出充电端口附近的生物特征传感器和车辆上用于生物特征传感器的可选位置的示意图。
图6是用于电动车辆充电系统的生物特征解锁机制的流程图。
图7是用于电动车辆充电系统的生物特征解锁机制的流程图。
具体实施方式
根据需要，在此公开本发明的具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，其可以以多种替代形式实施。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，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。
电动车辆(EV)(不管是被实现为插电式电动车辆(PHEV)还是被实现为电池电动车辆(BEV))通常包括在EV充电插座(插入端口、插口等)、电动车辆供电设备(EVSE)充电线缆(电缆、布线等)连接器(插头、插孔等)或插座和连接器的组合上的锁紧装置，以试图防止线缆与EV的意外分离。由于车辆充电线缆通常是昂贵的物品，所以充电线缆盗窃在PHEV和BEV的特定市场中也是一个问题。此外，当授权的用户使EV处于无人值守的状态并且未经授权的人试图使用授权的用户拥有的电力、授权的用户支付的电力或者来自通常由授权的用户控制的源的电力对他们的EV进行充电时，在EVSE充电站可能发生电力(电)盗窃。一些地区已经采用了用于将充电线缆连接器锁定到EV的标准，以防止未经授权的人断开连接(即，使连接器从EV脱离)以及可能从EVSE盗取充电线缆或者将充电线缆用于对另一EV进行未经授权的充电(即，电力盗窃)。
EV制造商通常包括可将EVSE连接器锁定到EV并且从EV上解锁EVSE连接器的机械装置(诸如，挂锁)或机电装置。然而，可使用诸如断线钳和开锁器的工具容易地将挂锁移除或破坏，从而可断开或盗窃EVSE充电线缆。挂锁还不便于用户(例如，顾客、驾驶员、车主、承租人或其他被授权的人)锁定和解锁，尤其是在低照度或恶劣的天气情况下。
机电装置通常需要用于解锁的策略。使用的策略之一是在EV车门被解锁的任何时间期间解锁线缆。当用户期望访问EV时，这样的策略可导致非预期的EV充电停止。
还已经实现了其它传统的机电装置策略。然而，也可能发现这样的其它机电装置策略是不便的，这是因为用户通常需要执行额外的步骤(例如，对电子遥控钥匙按钮的额外的按压/推动)来移除EVSE充电线缆。当按压EV、充电线缆连接器或EVSE充电站上的键盘上的按钮时，用于机电装置的另一传统策略使用按键输入识别。这样的策略通常需要与EV和软件复杂性有关的额外的硬件。键盘/遥控钥匙按钮策略对用户而言也会是不方便的，尤其是在充电线缆连接器解锁按钮被放置在EV车厢内的情况下。一些EV制造商已经在遥控钥匙上包括专用线缆连接器解锁按钮，这对用户来说可能是更方便的，但通常会为EV制造商增加大量的成本和复杂性。
如上所述，用于防止EVSE连接器与授权的用户的车辆的未经授权的断开连接的传统技术(诸如，使用物理钥匙致动的机械锁、电子遥控钥匙信号等)对于授权的用户来说可能是不方便和麻烦的。因此，需要并且期望一种用于防止EVSE连接器从EV上的充电端口未经授权地脱离的稳健且方便的系统和方法。本公开涉及经由生物特征输入将电动车辆供电设备(EVSE)子系统上的充电连接器固定到电动车辆(EV)上的插座的系统和方法的实施例。如下面详细说明并在附图上示出的，实施例总体上通过减少或防止连接器从插座未经授权地脱离而提供与将EVSE子系统上的充电连接器固定到EV上的插座有关的改进的技术效果。
用户通常是具有生物特征特性(例如，拇指指纹/指纹、掌纹、视网膜图像、面部图像、语音、语音字和码字等中的至少一个)并且知晓先前已被批准用于系统100的识别和操作的一个或更多个唯一的字母和/或数字字符代码的授权的人。拇指指纹/指纹可被统称为指纹。此外，如本领域技术人员所理解的，生物特征输入装置可包括但不限于具有使用适当的可编程控制器(例如，控制器152)来实现的操作和控制处理的任何生物特征传感器/扫描器/读取器/输入装置(例如，拇指指纹/指纹/掌纹扫描器、压敏板(pressure sensitivepad)、电容式传感器矩阵板(capacitive sensor matrix pad)、面部识别扫描器、视网膜图像扫描器、麦克风、语音识别和码字传感器等)。如贯穿本文所使用的，术语输入装置应用于可被实现为执行输入功能的装置，并且本领域的技术人员将考虑所描述的实施方式和配置的上下文来理解这样的使用。
本领域技术人员理解在诸如在此描述且在附图上示出的系统100的系统中的这样的生物特征特性和唯一访问代码的输入、批准、认证、存储、检索等。如下面详细说明并在附图上示出的，实施例总体上通过减少或防止连接器从插座未经授权地脱离而提供与将电动车辆供电设备(EVSE)子系统上的充电连接器固定到EV上的插座有关的改进的技术效果。
一个或更多个生物特征输入装置114(例如，生物特征装置174、第二生物特征装置162和第三生物特征装置176)可被用于识别特定的授权的用户(例如，客户、驾驶员、车主、操作者、代驾司机、承租人或其它授权的人)，并且可被用于提供线缆连接器148的解锁(例如，释放、脱离、断开连接等)。生物特征输入装置114、174、162和176可使用但不限于诸如拇指指纹/指纹扫描、掌纹扫描、视网膜识别、虹膜识别、面部识别、语言识别、语音字和码字识别、静脉模式识别、耳形识别等的技术领域或方法。
多个用户生物特征信息配置文件(例如，记录、文件、数据等)可被保存(上传、存储等)到存储器并且可从存储器中被检索(例如，下载、读取等)，以便于与被提供以获得用于解锁连接器144的授权的生物特征信息进行比较，所述存储器可以以单独或组合的形式位于EV 102的任何模块(例如，VCU 130或充电器126)、充电站142(例如，存储器154)、远程数据库等中。在一个示例中，通过引用被完全包含于此的2012年10月25日公开的美国公开申请2012/0268247公开了用于给EV充电的一个或更多个授权用户的生物特征识别信息数据库。
如以下关于附图所描述的，生物特征装置114、174、162和176可被安装(定位、安置、设置、固定、紧固等)在电动车辆(EV)102或线缆集连接器144上。这样的生物特征装置可被用于识别特定的用户和允许(例如，授权、许可、准备、启用等)从EV 102上的充电端口120解锁连接器144并因此解锁电缆148。
除了减少或防止昂贵的充电电缆148和插头144或来自充电站142的电力被盗之外，实施例还可通过去除复杂的遥控钥匙(即，添加专用连接器解锁按钮)和/或如可按照传统方法实现的车载专用连接器解锁按钮来降低EV102的整个系统的成本和部件复杂性。
本公开的实施例还可通过去除(即，删除、移除、消除等)使用户经由遥控钥匙或键盘来执行次级按钮按压(输入)的步骤的传统技术要求来简化和加速将充电线缆144与EV102分离的操作(即，处理、过程、活动等)。
关于通过引用被包含于此的已授权的专利和已公开的专利申请(如果有的话)，本领域技术人员将理解的是，这种引用仅被包含到它们是可按照引用内容实现的技术类型的示例的程度，并且不意在作为对本公开的实施例的限制或强制。
参照图1，示出了示出根据一个或更多个实施例的EVSE连接器锁定系统100、电动车辆(EV)102(为了清晰地示出其它组件而以虚线被示出)和电动车辆供电设备(EVSE)子系统142的示意图。系统100包括用于经由生物特征输入将EVSE充电连接器144固定到EV 102上的插座120的系统(例如，插座锁定系统)和相关联的方法。图1示出了组件、组件的关联及位置的示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，可在本公开的实施例的范围内实现可替代的组件、关联、位置和特征。
EVSE系统(诸如，EVSE 142)通常包括电连接(例如，结合)至大型电网和计算机控制的充电器(例如，电源)(即，电连接至导电电缆(即，导体、布线等)(即，通过连接器(即，插头、插孔等)(即，插头144)端接的电缆148)的电源150)的电源子系统(例如，充电站142)。连接器144被配置为可拆卸地、匹配地结合(例如，连接、插入、钩住、嵌入、接合、匹配等)至EV102上的插座(例如，端口、充电端口、输入、插孔、固定装置等)(即，充电端口120)，使得电能储存装置128可经由车载充电器126(例如，AC至DC充电器)通过电力站142进行再充电。可选地，AC至DC充电器126可驻留在EVSE 152(例如，直流快速充电(DCFC)系统)中。电缆148可包括电导体，以提供充电器控制器152、连接器144和EV 102之间的双向电通信。此外或可选地，充电器控制器152、连接器144和EV 102之间的一些通信或全部通信可经由装置(诸如，遥控钥匙、蜂窝电话、智能电话等)被无线地实现。可使用工业标准无线网络(诸如，蓝牙、Wi-Fi或蜂窝网络)来执行无线连接或者无线连接可使用专有网络(proprietarynetwork)。
电动车辆(EV)102可被实现为电池电动车辆(BEV)或插电式混合动力电动车辆(PHEV)。EV 102的外部包括用户车门把手134和生物特征输入114。车门把手134通常提供用户对EV 102的内部(例如，车厢)的访问。车门把手134可被配置有生物特征传感器，使得车门把手134在被抓住时可识别抓住车门把手134的人的身份。面板门(panel door)112通常被实现为封闭车身面板开口110(为了示图的清楚，未示出面板门的关闭位置)。
EV 102还可包括生物特征输入装置114、充电插座120、电储存装置(例如，电池)128、车辆控制单元(VCU)130的至少一个实例。虽然电储存装置128可被实现为任何合适的电储存装置或电储存介质(例如，一个或更多个电池、电池单元、电池包、超级电容器等)，但是为了方便起见在此总体上使用术语电池128；然而，这样的使用不是对可在实施例中实现的能量储存装置的限制。此外，由于控制可被分布在多个模块之间或者可驻留在不同模块(例如，车载充电器126)中，所以系统100的全部实施例不一定需要实现VCU 130。
此外，如本领域技术人员将理解的，电池128通常电结合(连接)至一个或更多个电动马达，以向EV 102和其它电驱动设备(为了清晰而未示出)提供牵引推进。同样地，如本领域技术人员所理解的，在实现车辆控制单元(VCU)130的一些实施例中，EV 102通常被实现为具有与生物特征输入装置114、第二生物特征输入装置162、第三生物特征输入装置176、插座120和电池128的全部实现电互连(例如，电结合)的车辆控制单元(VCU)130。
输入装置114通常可由用户从EV 102的外部进行访问和操作。输入装置114可被实现为在控制器(例如，126或130)的控制下获得(例如，获取、读取、扫描等)来自用户的生物特征信息的生物特征输入装置(例如，传感器、读取器、扫描器、麦克风、压敏板、电容式传感器矩阵等)。在一个或更多个实施例中，生物特征输入装置114可被设置(例如，安装、定位等)在EV 102的外表面上并且接近车身面板开口110(即，如本领域技术人员理解的，在车身面板开口110附近、邻近车身面板开口110、贴近车身面板开口110、在车身面板开口110的容易达到的范围内等)，以在再充电过程期间为用户提供对输入装置114的容易的(例如，就绪的、无阻碍的、直接的等)访问。生物特征输入装置114可被定位在距车身面板开口110小于0.5m(并且更经常地小于0.25m)的距离处。电通信通常包括信号和电力的通信和转移，并且可包括电缆中的布线的多个实例(例如，具有多个分支的布线束)。
虽然车身面板开口110、面板门112以及输入装置114的一些实例被示出为放置在EV 102的左后区域内，但实施例不限于仅将第一输入装置114放置在该位置。在其它实施例(诸如，图5中示出的实施例)中，生物特征输入装置114可被放置在EV 102上并且接近插座120、在前四分之一面板或用户车门把手134附近的车门面板上、在“B”柱上或者集成到车门把手134中。生物特征输入装置114可被定位在距离插座120或用户车门把手134小于0.25m(并且更经常地小于0.1m(即，10cm))的距离处。
充电插座120通常被定位(例如，安装、定位等)在EV 102内并且在的车身面板开口110的内部(即，在EV 102的外表面下方)。当面板门112处于打开位置时，用户通常可从EV102的外部访问充电插座120。如以下关于图2所讨论的，插座120的尺寸和形状可被设置为与插头144机械地且电气地结合(例如，匹配、连接等)。
生物特征输入装置114通常经由电互连电缆与充电端口120进行电通信(即，电结合)。生物特征输入装置114通常经由第一电互连电缆与VCU 130进行电通信(即，电结合)。充电插座120经由第一电互连电缆与VCU 130进行电通信(即，电结合)。VCU 130还经由第一电缆与电池128进行电通信。插座120可经由第一电互连电缆直接地电结合至电池128。在其它可选的实施例(未示出)中，插座120可经由充电输入模块电结合至电池128，所述充电输入模块可被配置为执行滤波、缓冲等。
EVSE 142具有电源150、充电站142、充电连接器144以及电互连电缆(即，充电电缆)148。充电站142经由电缆148与充电连接器144进行电通信(即，电结合)。即，电缆148由连接器144端接。如本领域技术人员所理解的，充电站142通常还与电源(诸如，电力网、太阳能电池阵列、风力发电机阵列等)(为了清楚而未示出)进行电通信(即，电结合)。在一个实施例中，EVSE需要操作者提供线缆148和连接器144(例如，L1充电的一些实施例)。此外，在一些实施例中，充电站142可以是固定的充电器(AC或DCFC)或便携式充电器线缆148。便携式充电器线缆148包括充电站142的功能，并且在一些实施例中，充电站142被部分地实现在便携式充电器线缆148和车辆102的模块(例如，充电器126)两者中。
充电站142包括电源150和控制器152，所述控制器152包括(即，通常直接在内部电结合至)存储器154。与存储器154电连接的控制器152通常可被配置为经由计算机程序(例如，可执行指令)和来自用户的指令来控制锁定系统100的操作。充电站142还可包括生物特征传感器/键盘178，所述生物特征传感器/键盘178可被用于从EVSE 142解锁连接器144以允许连接器144与车辆102结合。当将连接器144与车辆102结合时，可经由电缆148或经由无线连接进行通信。
如本领域技术人员所理解的，在此公开的控制器152(例如，处理器)通常包括以下项中的一个或更多个：可编程(例如，编程的)计算机处理单元(即，CPU、微处理器等)；存储器154，所述存储器154可以是易失性存储器(例如，RAM、SRAM等)或非易失性存储器(例如，ROM、闪存等)，或者可以是包括独立存储器装置的任何物理产品，并且可包括分区，在所述分区中，存储的数据、信息、程序、记录、文件等是非暂时性的(持久性的)或者暂时性的(非持久性的)；模拟和数字的输入和输出(即，接口、I/O等)装置；固件；逻辑电路；以及软件(即，程序)。包括控制器152和存储器154的电气装置和电子装置通常互相之间进行电通信(例如，经由布线电结合或者可选地无线地电结合)，并且与处理器外部的外围装置和设备(例如，传感器、致动器、I/O装置等)进行电通信(例如，经由布线电结合或者可选地无线地电结合)。控制器152通常根据程序(例如，用于控制的程序、可执行指令等)中提供的指令以及由用户手动提供的指令来执行操作(例如，方法、例程、步骤、处理、控制等)。由控制器152和相关联的设备、组件、子组件、部件等执行的操作可通过文本、流程图、图形(例如，图示、绘图等)、表格等表示以及它们的任何组合的方式被示出和描述。控制器152可被实现为独立单元，或者可选地，被实现为分布式的子组件。如本领域技术人员将容易理解的，控制器152和关联的装置的配置通常被选择(挑选、获取、改变、修改等)为适合于特定实施方式的设计标准。
如本领域技术人员所理解的，VCU 130可与控制器152类似地被实现。VCU 130可包括附加部件和功能，所述附加部件和功能提供与在EV 102中实现的附加部件、组件、子组件等相关的控制、监测、传感器输入和致动器输出处理、通信等。控制器的控制方面中的一些可被共享或分配给车辆102中的控制器(例如，车辆中的充电器126、VCU 130或其它控制系统)或者可远离EVSE 142的控制器(例如，远程服务器、远程控制器)。例如，EVSE142可经由无线连接与远程控制器(例如，远程服务器、蜂窝电话、平板电脑等)连接。
参照图2，示出了示出根据一个或更多个实施例的在EV 102上并且在车身面板开口110中的充电端口120的左侧视图以及电插头144的左侧的示意图。连接器144总体上包括外壳160、电缆148、闩锁臂166、手指/拇指按键/生物特征传感器(读取器)输入装置174、连接器把手生物特征传感器装置(即，第二输入装置)162以及插头144的把手178上的可选的生物特征传感器176。
外壳160还包括连接器把手装置(即，第二输入装置)162和前端突出部分(nosesection)164，并且通常被配置为：机械地限定和定位连接器把手装置(即，第二输入装置)162和前端突出部分164；并且机械地保持和定位闩锁臂166和手指/拇指按键/生物特征传感器(读取器)输入装置174。外壳160的后部提供连接器144和电缆148之间(即，充电连接器到充电站)的机械接口。通常，传感器(例如，114、162、174和176)经由电缆148中的电线与控制器152结合。
除了提供生物特征传感器(例如，指纹/掌纹读取器)之外，外壳160的把手部分178通常还为用户提供用于抓住和操纵插头144的把手区域。例如，第二生物特征传感器162可与连接器144的外壳160的把手区域178集成或者可被固定在连接器144的外壳160的把手区域178上。前端突出部分164包括连接器端子(为了清楚而未示出)，并且前端突出部分164的尺寸和形状被设置为与充电端口120机械地结合且电结合。闩锁臂166的尺寸和形状被设置为与充电端口120机械地结合并将连接器144锁定到插座120。插座120和插头144之间的机械结合和电接合以及闩锁的一些细节可以与例如通过引用被全部包含于此的2011年12月13日授权的第8075329号美国专利中示出和描述的EV连接器到插座的机构类似地被实现。同样地，在另一实施例中，插座120和插头144之间的机械结合和电结合以及闩锁的一些细节可以与例如也通过引用被全部包含于此的2015年1月13日授权的第8932072号美国专利中示出和描述的EV连接器到插座的机构类似地被实现。如本领域技术人员将理解的，尽管充电连接器144和EV 102之间的闩锁机构被示出为锁定到插座120的闩锁臂166上的钩状柄脚，但是在可选的实施例(未示出)中，充电连接器144和EV 102之间的闩锁机构可被实现为具有经由控制器152控制的任意其它的物理固定锁定机构。在其它实施例中，闩锁臂166或闩锁机构可驻留在车辆102上，并且可被配置为固定插头144的前端突出部分164。
第二生物特征输入装置(例如，指纹/掌纹的读取器/传感器)162总体上被定位在(例如，集成到)连接器外壳160的后部或把手部分上，以提供稳健的感测输入以及对用户而言方便的手指操纵访问和手部操纵访问。
第三输入装置176被定位在外壳160的顶部，以向用户提供方便的针对用于提供对语音或图像的开放访问的拇指或手指操纵的访问。第三输入装置176可以是生物特征指纹读取器、麦克风、相机或组合开关/传感器。此外，第三输入装置176的实施例可被实现为组合按键和生物特征传感器/读取器装置。第三生物特征输入装置176可被实现为包括例如通过引用被全部包含于此的2016年5月31日授权的第9352652号美国专利(并且具体地在图4上和第6栏第61行到第7栏第9行)中示出和描述的生物特征传感器装置的按键/按钮。如本领域技术人员将理解的，第三输入装置176可被实现为具有任何合适的生物特征传感器/读取器装置。该输入装置还可以是被配置为将声波转换为电信号的麦克风。电信号可被处理以产生被记录的声音的语音签名。例如，可使用傅里叶变换来处理电信号，以将时域信号转换为频域信号和特定频率的能量。基于此，输出可与预先存储的数据进行比较，并且如果差异在特定公差内，则控制器将指示匹配。如果比较具有比特定公差大的差异，则控制器将指示不一致。此外，为了改善精度，使用码字的语音签名可提高匹配的可靠性。还可以使用视网膜眼部扫描或面部识别。
输入装置114、162、174和176通常经由导体或经由无线连接电结合至控制器152。此外，输入装置114、162、174和176可电结合至车辆102中的其它控制器(例如，126和130)或车辆102的模块。
使用不同的生物特征输入装置允许以不同的配置和不同的方式来提供认证。例如，在一个实施例中，生物特征输入装置114、162、174或176中的一个是主要装置，不同的生物特征输入装置114、162、174或176是次级装置。这里，主要输入装置可被用于提供认证，并且如果认证失败，则用户将需要经由次级输入装置提供输入。例如，在拇指指纹/指纹读取器是主要输入装置的情况下，如果该输入失败，则用户将需要经由次级输入装置(例如，掌纹或语音签名)提供认证。在一些实施例中，在第一次失败之后，将需要来自主要输入装置和次级输入装置两者的匹配数据，而在其它实施例中，在失败之后，将只需要来自次级输入装置的数据。在另一实施例中，如果使用来自次级输入装置的数据进行的第二次认证失败，则将需要来自第三输入装置的匹配数据。类似于对次级输入装置的使用，可能需要来自第三输入装置的匹配数据。此外，可使用车载系统(例如，信息娱乐系统、仪表组、方向盘控制按钮、驾驶员信息控制台或具有人机界面的其它车辆模块)或者经由与认证服务器(例如，原始设备制造商(OEM)服务器)的远程连接来与多层匹配生物特征数据一起执行认证或超驰。
如此，本领域技术人员将理解的是，尽管控制器152可被描述为响应于存储在存储器154的非暂时性分区中的程序和/或数据、存储在存储器154的暂时性分区中的程序和/或数据以及从用户接收到的指令而控制系统100，但是由于系统100是互连的系统，所以可经由导体或无线地在控制器(例如，126、130或152)中的任意一个与相关组件(例如，输入装置114、162、174或176)之间共享或传送与系统100的操作和控制相关的信号、数据、信息、指令等。例如，可通过本领域已知的通信机制(例如，本地互连网络(LIN)、控制器局域网络(CAN)、以太网等)来实现用于监测和控制的电通信。
参照图3，示出了示出在充电端口120中连接到EV 102并且通常由用户握住的电插头144的实施方式的示意图。电插头144包括生物特征按钮装置174、可选的生物特征装置176以及把手生物特征传感器178。
参照图4，示出了示出第一输入装置(例如，生物特征传感器)114的实施方式的示意图。根据一个或更多个实施例，输入装置114被示出为安装在EV 102上并且在插座120的附近。面板门被示出为处于打开位置。处于打开位置的面板门提供通过车身面板开口110对生物特征传感器114和门闩锁机构175的访问。处于关闭位置的面板门提供对生物特征传感器114和插座120的保护。生物特征传感器114还可包括显示器，以示出电池的荷电状态或示出可与同生物特征传感器读数一起使用的代码相关联的设计模式或数字。
参照图5，示出了示出生物特征装置(例如，输入装置)114的实施方式的示意图。根据一个或更多个实施例，生物特征装置114被示出为安装在充电端口120旁边(即，接近充电端口120、在充电端口120附近、贴近充电端口120、邻近充电端口120)、在EV 102的外表面的下方并且当面板门处于关闭位置(未示出)时在面板门的后面。为清楚起见，面板门被示出为处于打开位置，这向用户提供通过车身面板开口110对插座120和生物特征传感器114的访问。此外，在生物特征装置114的多个位置(或者，生物特征装置114的可选的位置)处包括在EV 102的车身面板上并且在充电端口120的附近、在EV 102的车门面板上并且在车门把手134的附近、在EV 102的车身面板上并且在车门把手134的附近以及集成到车门把手134上。连接器144被示出为插入(例如，结合至)EV 102。
共同参照图1至图5，插座120被配置为匹配地接纳连接器144。通常由用户执行将连接器144的前部突出部分164插入到插座120中，并且在控制器152的控制下，通常导致连接器144经由闩锁臂166或通过某一其它固定机构(例如，螺纹锁、致动快速断开配件等)被锁定至插座120中。将连接器144插入到插座120中通常提供EV 102与所有相关联的电气设备和电气装置(包括VCU 130和充电站142(例如，控制器152))之间的电通信，并且完成整个系统100中的直接结合的电通信。另外，如本领域技术人员将理解的，无论插座120和连接器144之间的机电连接如何，EV 102和相关联的电气组件以及EVSE 142还可彼此无线通信并且与用户操作的装置(诸如，电子遥控钥匙、远程控制件、蜂窝电话、智能电话等)进行无线通信。
图6是示出根据一个或更多个实施例的用于防止电插头144和电动车辆102上的充电端口120之间的未经授权的脱离的生物特征解锁方法300的流程图。生物特征解锁方法300总体上包括通常由控制器(例如，控制器126、152、130等)通过以非暂时性方式存储在存储器(例如，存储器154)中的软件(程序)来执行的步骤(例如，框、操作等)305、310、320、325、330、340、350、360、370、372、374、376和378。在一些实施例中，存储器可以在车载模块(例如，126和130)中。然而，可根据存储到存储器154的暂时性分区并且从存储器154的暂时性分区中检索的信息(例如，数据、记录等)来执行方法300的一些步骤。此外，可根据从用户获得的信息(例如，数据、记录等)和指令来执行方法300的一些步骤。
根据所描述的一个或更多个实施例，锁定系统100意在防止电插头144和电动车辆102上的充电端口120之间的未经授权的脱离。使用锁定系统100总体上包括：总体上在控制器152的控制下通过以非暂时性的方式存储在存储器154中的软件(程序)执行的方法(例如，步骤、例程、动作、操作等)和在一些情况下由用户执行的步骤。然而，可根据存储到存储器154的暂时性分区并且从存储器154的暂时性分区中检索的信息(例如，数据、记录等)来执行所述方法的一些步骤。此外，通常根据从用户获得的信息(例如，数据、记录等)、动作和指令来执行一些步骤。
在对电池128进行再充电之前，用户通常已经生成并存储(上传)了存储的生物特征记录(例如，存储的记录、存档的记录等)的数据库。数据库可以在可由控制器152访问的存储器154或另一存储器中。存储的生物特征记录包含与用户相关联的生物特征信息以及与生物特征装置114、第二生物特征装置162和第三生物特征装置176相关联的生物特征信息，使得控制器152稍后可使用(例如，下载、检索、读取等)存储的生物特征记录以进行与将连接器144从插座120解锁有关的确定。可使用系统100经由控制器152和驻留在存储器154中的程序来生成存储的生物特征记录。
此外，在执行与锁定系统100相关联的锁定方法之前，用户将通常已经将一个或更多个有效代码(例如，包括字母数字字符等的预先存储的代码)存储在可由控制器152访问的存储器154或其它存储器中，所述一个或更多个有效代码可提供用于从插座120解锁连接器144的替代技术(例如，超驰(例如，禁用、停用等)锁定状况(例如，锁定系统100防止从插座120解锁连接器144的状况))。此外，锁定系统100的实施例可实现用于从插座120解锁连接器144的替代活动(诸如，通过电子遥控钥匙、电话、测试诊断和修复仪器等呈现有效信号)或者机械钥匙和锁定设备(例如，强力锁紧装置(hard lock))。
在用户希望对电池128进行再充电时，用户通常将充电连接器144插入到插座120中。如上面关于图1至图5所指出的，在控制器152的控制下(例如，响应于存储在存储器154中的程序、指令等)，连接器144变为被锁定到插座120中。在操作305，控制器对充电插头144到车辆的插座120中的插入进行检测。所述检测可被自动触发(例如，基于EVSE站和车辆之间的连接的建立)或手动触发(例如，基于来自按钮(诸如，生物特征传感器/按钮174)的信号)。随后在操作310，控制器读取并存储与插头144和插座120的结合相关联的生物特征签名的生物特征记录。例如，生物特征传感器可包括指纹/拇指指纹(例如，来自传感器174的指纹/拇指指纹)、掌纹或手印(例如，来自传感器178的掌纹或手印)或语音签名(例如，来自传感器176的语音签名)。在操作320，启用锁定机构，所述锁定机构可以是闩锁机构166或用于将插头144与插座120进行固定的其它锁定结构。
当在操作325用户希望使连接器144从插座120上脱离时，控制器从传感器获得生物特征数据并将所述数据与和车辆102相关联的预先存储的生物特征数据进行比较(诸如，操作330)。可由控制器(例如，基于中断驱动事件或经由轮询算法)自动地执行对生物特征数据的获取，或者可基于诸如按压按钮(例如，按钮/传感器174)的事件而手动地执行对生物特征数据的捕获。然后，可将通过使用系统100的生物特征输入装置(例如，生物特征装置114、174、176或178)中的至少一个获得的至少一个生物特征信息记录(例如，重新获得的生物特征记录)与预先存储的生物特征记录进行比较。如果生物特征数据与预先存储的生物特征数据匹配，则控制器将分支到操作340，并且解锁锁定机构且输出反馈(诸如，指示连接被解锁的绿灯或触觉反馈)。如果生物特征数据与预先存储的生物特征数据不匹配，则控制器将分支到操作350。
用于生成重新获得的记录的由用户实现的处理可以与被实现为生成存储的生物特征记录的处理相同或类似。例如，在实施例中，用户可在生物特征输入装置114上按压拇指或者一个或更多个手指，使得在控制器的控制下，第一输入装置144的拇指指纹/指纹读取器实现生成重新获得的记录，所述重新获得的记录包括用户手指的指纹/掌纹扫描图像或压力图像。在另一示例实施例中，用户可抓住连接器144，使得在控制器的控制下，连接器把手指纹/掌纹读取器178生成重新获得的记录，所述重新获得的记录包括用户手部的指纹/掌纹扫描图像或压力图像。在另一实施例中，用户可抓住连接器144，使得在控制器的控制下，手指/拇指生物特征传感器176生成重新获得的生物特征记录，所述重新获得的生物特征记录包括用户手指的指纹/拇指指纹扫描图像或压力图像。如本领域技术人员将理解的，其它重新获得的生物特征记录可以以与适用于生物特征传感器的特定实施方式的方式类似的方式来生成。此外，在操作360，控制器可请求替代认证。这里，例如，控制器可能需要匹配的拇指指纹/指纹和匹配的手印/掌纹两者，或者匹配的语音签名和指纹，或者使用码字的语音签名和匹配的指纹(或匹配的手印/掌纹)。
响应于用户重新获得生物特征记录(例如，重新获得的生物特征记录)，控制器可将重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录(例如，从存储器154读取的存储的生物特征记录)进行比较，以确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录匹配(或可选地，确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录不匹配)。
响应于控制器确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录匹配，在控制器的控制下，在操作372锁定被超驰，解锁连接器144。用户通常从插座120上移除连接器144(使连接器144从插座120上脱离)。
响应于控制器确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录不匹配(诸如，在操作370)，控制器可保持锁定状况(例如，状态、模式等)，使得连接器144保持锁定在插座120中。
在操作374，当注意到或可选地从系统100接收到指示系统100处于锁定状况的通知时，用户通常将继续进行锁定超驰。锁定超驰可包括电子遥控钥匙信号、来自车载按钮的信号、经由键盘、电话、智能电话等呈现的超驰命令、经由测试和诊断装置、物理钥匙致动的机械锁等呈现的超驰命令。
响应于在操作376系统100接收到替代锁定超驰并且在操作378验证替代锁定超驰有效，控制器152解锁连接器144，并且用户可使连接器144从插座120上脱离(移除、拔出等)。否则，系统100通常保持在锁定状况(即，连接器144通常保持锁定在插座120中)。
图7是示出根据一个或更多个实施例的用于防止电插头144和电动车辆102上的充电端口120之间的未经授权的脱离的简化的生物特征解锁方法400的流程图。生物特征解锁方法400总体上包括总体上由控制器(例如，控制器126、152、130等)通过以非暂时性方式存储在存储器154中的软件(程序)执行的步骤(例如，框、操作等)405、410、420、425、430、440、450、460、470和474。然而，可根据存储到存储器154的暂时性分区并且从存储器154的暂时性分区中检索的信息(例如，数据、记录等)来执行方法400的一些步骤。此外，可根据从用户获得的信息(例如，数据、记录等)和指令来执行方法400的一些步骤。
根据所描述的一个或更多个实施例，锁定系统100意在防止电插头144和电动车辆102上的充电端口120之间的未经授权的脱离。使用锁定系统100总体上包括通常在控制器152的控制下经由以非暂时性方式存储在存储器154中的软件(程序)执行的方法(例如，步骤、例程、动作、操作等)和在一些情况下由用户执行的步骤。然而，可根据存储到存储器154的暂时性分区并且从存储器154的暂时性分区中检索的信息(例如，数据、记录等)来执行所述方法的一些步骤。此外，通常根据从用户获得的信息(例如，数据、记录等)、动作和指令来执行一些步骤。
在对电池128进行再充电之前，用户将通常已经生成并存储(上传)了存储的生物特征记录(例如，存储的记录、存档的记录等)的数据库。数据库可以在可由控制器152访问的存储器154或另一存储器中。存储的生物特征记录包含与用户相关联的生物特征信息以及与生物特征装置114、第二生物特征装置162和第三生物特征装置176相关联的生物特征信息，使得控制器152稍后可使用(例如，下载、检索、读取等)存储的生物特征记录进行关于将连接器144从插座120解锁的确定。可使用系统100经由控制器152和驻留在存储器154中的程序来生成存储的生物特征记录。在一些实施例中，可通过在数据存储期间要求存在遥控钥匙来防止未经授权的生物特征存储。
此外，在执行与锁定系统100相关联的锁定方法之前，用户将通常已经将一个或更多个有效代码(例如，包括字母数字字符等的预先存储的代码)存储在可由控制器152访问的存储器154或其它存储器中，所述一个或更多个有效代码可提供用于将连接器144从插座120解锁的替代技术(例如，超驰(例如，禁用、停用等)锁定状况(例如，锁定系统100防止将连接器144从插座120解锁的状况))。此外，锁定系统100的实施例可实现用于将连接器144从插座120解锁的替代活动(诸如，由电子遥控钥匙、电话、测试诊断和修复仪器等呈现的有效信号)或者机械钥匙和锁定设备(例如，强力锁紧装置)。
在用户希望对电池128进行再充电时，用户通常将充电连接器144插入到插座120中。如上面关于图1至图5所指出的，在控制器152的控制下(例如，响应于存储在存储器154中的程序、指令等)，连接器144变为被锁定到插座120中。在操作405，控制器对充电插头144到车辆的插座120中的插入进行检测。所述检测可被自动触发(例如，基于EVSE站和车辆之间的连接的建立)或手动触发(例如，基于来自按钮(诸如，生物特征传感器/按钮174)的信号)。随后在操作410，控制器读取并存储与插头144和插座120的结合相关联的生物特征签名的生物特征记录。例如，生物特征传感器可包括指纹/拇指指纹(例如，来自传感器174的指纹/拇指指纹)、掌纹或手印(例如，来自传感器178的掌纹或手印)或语音签名(例如，来自传感器176的语音签名)。在操作420，启用锁定机构，所述锁定机构可以是闩锁机构166或用于将插头144与插座120进行固定的其它锁定结构。
当在操作425用户希望使连接器144从插座120上脱离时，控制器从传感器获得生物特征数据并将所述数据与和车辆102相关联的预先存储的生物特征数据进行比较(诸如，操作430)。可由控制器(例如，基于中断驱动事件或经由轮询算法)自动地执行对生物特征数据的获取，或者可基于诸如按压按钮(例如，按钮/传感器174)的事件而手动地执行对生物特征数据的捕获。然后，可将通过使用系统100的生物特征输入装置(例如，生物特征装置114、174、176或178)中的至少一个获得的至少一个生物特征信息记录(例如，重新获得的生物特征记录)与预先存储的生物特征记录进行比较。如果生物特征数据与预先存储的生物特征数据匹配，则控制器将分支到操作440，并且解锁锁定机构且输出反馈(诸如，指示连接被解锁的绿灯或触觉反馈)。如果生物特征数据与预先存储的生物特征数据不匹配，则控制器将分支到操作450。
用于生成重新获得的记录的由用户实现的处理可以与被实现为生成存储的生物特征记录的处理相同或类似。例如，在实施例中，用户可在生物特征输入装置114上按压拇指或者一个或更多个手指，使得在控制器的控制下，第一输入装置144的拇指指纹/指纹读取器实现生成重新获得的记录，所述重新获得的记录包括用户手指的指纹/掌纹扫描图像或压力图像。在另一示例性实施例中，用户可抓住连接器144，使得在控制器的控制下，连接器把手指纹/掌纹读取器178生成重新获得的记录，所述重新获得的记录包括用户手部的指纹/掌纹扫描图像或压力图像。在另一实施例中，用户可抓住连接器144，使得在控制器的控制下，手指/拇指生物特征传感器176生成重新获得的生物特征记录，所述重新获得的生物特征记录包括用户手指的指纹/拇指指纹扫描图像或压力图像。如本领域技术人员将理解的，其它重新获得的生物特征记录可以以与适用于生物特征传感器的特定实施方式的方式类似的方式来生成。此外，在操作460，控制器可请求替代认证。这里，例如，控制器可能需要匹配的指纹/拇指指纹和匹配的手印/掌纹两者，或者匹配的语音签名和指纹/拇指指纹，或者使用码字的语音签名和匹配的指纹/拇指指纹(或匹配的手印/掌纹)。
响应于用户重新获得生物特征记录(例如，重新获得的生物特征记录)，控制器可将重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录(例如，从存储器154读取的存储的生物特征记录)进行比较，以确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录匹配(或可选地，确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录不匹配)。
响应于控制器确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录匹配，在控制器的控制下，解锁连接器144。用户通常从插座120上移除连接器144(使连接器144从插座120上脱离)。
响应于控制器确定重新获得的生物特征记录与存储的生物特征记录不匹配(诸如，在操作470)，控制器可保持锁定状况(例如，状态、模式等)，使得连接器144保持锁定在插座120中。
在操作474，当注意到或可选地从系统100接收到指示系统100处于锁定状况的通知时，用户通常将继续进行锁定超驰。锁定超驰可包括电子遥控钥匙信号、来自车载按钮的信号、经由键盘、电话、智能电话等呈现的超驰命令、经由测试和诊断装置、物理钥匙致动的机械锁定致动等呈现的超驰命令。
由控制器执行的控制逻辑或功能可由在一个或更多个附图中的流程图或类似示图来表示。这些附图提供代表性的控制策略和/或逻辑，所述代表性的控制策略和/或逻辑可使用一个或更多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实现。因此，示出的各个步骤或功能可按照示出的顺序被执行、并行地执行或者在一些情况下被省略。虽然未总是被明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，示出的步骤或功能中的一个或更多个可根据使用的特定处理策略而被重复执行。类似地，处理的顺序不一定需要实现在此描述的功能和优点，而是被提供以便于示出和描述。控制逻辑可主要以由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如，控制器)执行的软件的形式被实现。当然，控制逻辑可根据特定应用以一个或更多个控制器中的软件、硬件或者软件和硬件的组合的形式被实现。当以软件形式被实现时，控制逻辑可在已经存储表示由计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的数据的一个或更多个计算机可读存储装置或介质中被提供。计算机可读存储装置或介质可包括多个已知物理装置中的一个或更多个，所述多个已知物理装置利用电存储器、磁存储器和/或光学存储器来保存可执行指令和关联的校准信息、操作变量等。
在此公开的处理、方法或算法可被传送到处理装置、控制器或计算机，或者通过所述处理装置、控制器或计算机实现，其中，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用的电子控制单元。类似地，所述处理、方法或算法可以多种形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据或指令，其中，所述多种形式包括但不限于信息被永久地存储在非可写存储介质(诸如，只读存储器(ROM)装置)上以及信息被可变地存储在可写存储介质(诸如，软盘、磁带、致密盘(CD)、随机存取存储器(RAM)装置以及其它磁介质和光学介质)上。所述处理、方法或算法也可在软件可执行对象中被实现。可选地，可使用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或者其它硬件组件或装置)或者硬件组件、软件组件和固件组件的组合来整体或部分地实现所述处理、方法或算法。
虽然以上描述了示例性实施例，但是并不意在这些实施例描述权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中所使用的词语是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做出各种改变。如前所述，可将各个实施例的特征进行组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管针对一个或更多个期望特性，各个实施例可能已经被描述为提供优点或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认识到，根据具体的应用和实施方式，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。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配的容易性等。因此，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非在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。

Claims (15)

1.一种电动车辆(EV)充电系统，包括：
插座，位于电动车辆上；
控制器，被配置为：
响应于移除请求以及存储的生物特征记录与从第一生物特征传感器接收到的第一生物特征数据之间的不一致，将所述存储的生物特征记录与从第二生物特征传感器接收到的第二生物特征数据进行比较，其中，第二生物特征传感器与第一生物特征传感器不同；
响应于所述比较的匹配，生成解锁请求。
2.一种用于电动车辆(EV)的充电站，包括：
插头，具有第一生物特征传感器，并且被配置为与电动车辆结合；
控制器，被配置为：
响应于检测到所述插头与电动车辆结合，启用锁定机构；
响应于移除请求以及从第一生物特征传感器接收到的生物特征数据与存储的生物特征记录之间的比较的匹配，停用所述锁定机构；
响应于所述比较的不匹配，激活与第一生物特征传感器不同的第二生物特征传感器。
3.如权利要求1所述的电动车辆充电系统或如权利要求2所述的充电站，其中，所述存储的生物特征记录包括当充电插头与电动车辆上的插座结合时从第一生物特征传感器和第二生物特征传感器记录的数据。
4.如权利要求3所述的电动车辆充电系统或充电站，其中，第一生物特征传感器是指纹读取器或掌纹读取器。
5.如权利要求4所述的电动车辆充电系统或充电站，其中，第一生物特征传感器与开关集成在一起。
6.如权利要求4所述的电动车辆充电系统或充电站，其中，第二生物特征传感器是指纹读取器、掌纹读取器、麦克风或相机。
7.如权利要求6所述的电动车辆充电系统或充电站，其中，第二生物特征传感器被安装在电动车辆的外表面上并且在所述插座的附近，或者被安装在电动车辆的车门上并且在所述车门上的车门把手的附近，或者被安装在电动车辆的外表面上并且在所述车门把手的附近。
8.如权利要求3所述的电动车辆充电系统或充电站，其中，所述生物特征记录包括拇指指纹、指纹、掌纹、视网膜图像、面部图像、语音签名和码字的语音签名中的至少一种。
9.一种解锁电动车辆插头的方法，包括：
由控制器执行以下操作：
响应于断开连接请求，将从第一生物特征传感器接收到的生物特征数据与存储的生物特征记录进行比较；
响应于所述比较的不一致，将从第二生物特征传感器接收到的另一生物特征数据与所述存储的生物特征记录进行比较，其中，第二生物特征传感器与第一生物特征传感器不同；
响应于所述另一生物特征数据的比较的匹配，解锁所述电动车辆插头。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：响应于充电请求，激活第一生物特征传感器，将数据存储为所述存储的生物特征数据中的条目，并且释放锁定机构，使得所述插头能够与电动车辆充电站分离并与电动车辆结合。
11.如权利要求10所述的方法，其中，第一生物特征传感器包括指纹读取器和掌纹读取器。
12.如权利要求11所述的方法，其中，第一生物特征传感器还包括开关，所述开关在被按压时指示所述充电请求和所述断开连接请求。
13.如权利要求11所述的方法，其中，第二生物特征传感器是指纹读取器、掌纹读取器、麦克风或相机。
14.如权利要求13所述的方法，其中，第二生物特征传感器被安装在电动车辆的外表面上并且在充电插座的附近，或者被安装在电动车辆的车门上并且在所述车门上的车门把手的附近，或者被安装在电动车辆的外表面上并且在所述车门把手的附近。
15.如权利要求10所述的方法，所述生物特征记录包括拇指指纹、指纹、掌纹、视网膜图像、面部图像、语音签名和码字的语音签名中的至少一种。
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