CN110298460A - 经由充电站向车辆的内容递送 - Google Patents

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威廉·劳伦斯·弗兰茨
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Abstract

本公开提供了“经由充电站向车辆的内容递送”。车辆充电系统包括充电站，该充电站包括与服务器通信的控制器。控制器被编程为响应于接收到包括内容请求数据的预约请求，请求所述服务器在预约开始时间之前向所述控制器发送内容，接收和存储所述内容，以及响应于与所述预约请求相关联的车辆从所述充电站接收电力，将所述内容传送到所述车辆。

Description

经由充电站向车辆的内容递送
技术领域
本申请总体涉及一种向连接到充电站并且能够从充电站接收电力的车辆递送数字内容的系统。
背景技术
电气化车辆包括可充电电池，其用于为推进和其他车辆功能提供至少部分电力。在车辆操作期间可以使用电池电力，从而减少电池的充电状态。在没有车载充电器的情况下，电气化车辆可以联接到充电站以对电池充电。充电站通常被配置为向车辆提供电力。充电站可以包括用于控制充电过程的接口。例如，充电站和车辆可以交换用于控制电力传送的信号。信号接口由硬连线信号组成，其可以是脉冲宽度调制(PWM)信号，以控制充电过程的各个方面。
发明内容
充电站包括控制器，该控制器与服务器通信并且被编程为响应于接收到包括内容请求数据的预约请求，请求服务器在预约开始时间之前向控制器发送内容，接收和存储内容，以及响应于与预约请求相关联的车辆从充电站接收电力，将内容传送到车辆。
内容请求数据可以包括车辆询问器日志，其具有车辆识别号码以及用于车辆内的可编程控制器的硬件和软件标识符。内容请求数据可以包括对一个或多个媒体文件的请求。预约请求可以包括预约开始时间和预约结束时间，并且控制器可以被进一步编程为生成估计的车辆下载时间，并且响应于估计的车辆下载时间超过与预约结束时间和预约开始时间之间的差值对应的时间量，生成输出以通知请求者没有足够的时间进行下载。控制器可以被进一步编程为请求至少一个基于车辆的控制器停止在车辆内部通信网络上的通信，以允许增加用于传送内容的带宽。控制器可以被进一步编程为请求减少至未正在接收内容的至少一个基于车辆的系统的电力，以抵消由正在接收内容的车辆控制器汲取的电力。控制器可以被进一步编程为生成估计的车辆下载时间并将与内容相关联的估计的车辆下载时间传送给请求者。
车辆充电系统包括服务器，该服务器被编程为响应于接收到包括与车辆相关联的内容请求的对充电站的预约请求，在预约开始时间之前将与内容请求对应的内容发送到与充电站相关联的控制器，并且被编程为存储内容，并且响应于车辆从充电站接收电力，将内容传送到车辆。
内容请求可以包括车辆询问器日志，其具有车辆识别号码以及用于车辆内的可编程控制器的硬件和软件标识符。内容请求可以包括对一个或多个媒体文件的请求。预约请求可以包括预约开始时间和预约结束时间，并且服务器可以被进一步编程为响应于估计的车辆下载时间超过与预约结束时间和预约开始时间之间的差值对应的时间量，生成输出以通知请求者没有足够的时间进行下载。控制器可以被进一步编程为请求至少一个基于车辆的控制器停止在车辆内部通信网络上的通信，以允许增加用于传送内容的带宽。控制器可以被进一步编程为请求减少至未正在接收内容的至少一个基于车辆的系统的电力，以抵消由正在接收内容的车辆控制器汲取的电力。
一种方法，其包括由服务器接收包括车辆的预约时间和车辆识别数据的对充电站的预约请求，选择与车辆识别数据对应的软件更新，以及在预约时间之前将软件更新发送到充电站进行存储。该方法还包括响应于车辆从充电站接收电力，由充电站将软件更新下载到车辆。
车辆识别数据可以包括车辆识别号码以及用于车辆内可编程控制器的硬件和软件标识符。预约请求可以包括对一个或多个媒体文件的内容请求。该方法还可以包括在预约时间之前由服务器将媒体文件发送到充电站进行存储；以及响应于车辆从充电站接收电力，由充电站将媒体文件下载到车辆。该方法还可以包括由服务器估计软件更新到车辆的下载时间。预约请求可以包括到达时间和出发时间，并且该方法还可以包括：响应于下载时间超过与出发时间和到达时间之间的差值对应的时间量，通知请求者没有足够的时间进行下载。预约请求可以包括到达时间和出发时间，并且该方法还可以包括：响应于下载时间小于与出发时间和到达时间之间的差值对应的时间量，通知请求者有足够的时间进行下载。
附图说明
图1是车辆通信系统的可能配置。
图2是通过物理电缆连接的车辆和充电站的可能配置。
图3是具有无线连接的车辆和充电站的可能配置。
图4是用于准备车辆充电系统的预约请求的一系列操作的可能流程图。
图5是用于在车辆充电系统中将内容传送到车辆的一系列操作的可能流程图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是实例，并且其他实施例可以采用多种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如所属领域一般技术人员将理解的是，参考任何一个附图示出并描述的各个特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，特定应用或实现方式可以期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。
图1示出了用于电气化车辆131的基于车辆的计算系统100(VCS)的示例性块拓扑。此类基于车辆的计算系统100的示例是由福特汽车公司(THE FORD MOTOR COMPANY)制造的SYNC系统。以基于车辆的计算系统100启用的车辆131可以包括位于车辆131中的视觉前端界面104。如果界面104例如被设置有触敏屏，则用户可能能够与该界面进行交互。在另一说明性实施例中，通过按钮按下、具有自动语音识别的口头对话系统和语音合成来发生交互。
在图1中所示的说明性实施例中，至少一个车辆处理器103控制基于车辆的计算系统100的操作的至少一部分。设置在车辆131内的处理器103允许对命令和程序进行车上处理。此外，车辆处理器连接到非持久存储器105和持久存储器107。在该说明性实施例中，非持久存储器105是随机存取存储器(RAM)，而持久存储器107是硬盘驱动器(HDD)或快闪存储器。非暂时性存储器可以包括持久存储器和RAM两者。通常，持久存储器107可以包括在计算机或其他装置断电时保存数据的所有形式的存储器。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驱动器和任何其他合适形式的持久存储器。
车辆处理器103还可以包括允许用户和外部系统与车辆处理器103进行对接的若干不同输入。基于车辆的计算系统100可以包括传声器129、辅助输入端口125(用于输入133)、通用串行总线(USB)输入123、全球定位系统(GPS)输入124、屏幕104(其可以是触摸屏显示器)和蓝牙输入115。VCS100还可以包括输入选择器151，其被配置为允许用户在各种输入之间交换。来自传声器129和辅助连接器125这两者的输入可以在被传递到车辆处理器103之前由模数(A/D)转换器127从模拟转换为数字。
电气化车辆231中的电子模块经由一个或多个车辆网络186进行通信。车辆网络186可以包括用于通信的多个信道。车辆网络186的一个信道可以是串行总线，诸如控制器局域网(CAN)。车辆网络186的信道中的一个信道可以包括由电气电子工程师协会(IEEE)802系列标准定义的以太网。车辆网络186的附加信道可以包括模块之间的离散连接并且可以包括来自能量管理系统的功率信号。可以通过车辆网络186的不同信道传送不同的信号。例如，可以通过高速信道(例如，以太网)传送视频信号，而可以通过CAN或离散信号传送控制信号。车辆网络186的其他通信信道可以包括局域互连网(LIN)总线、媒体导向系统传输(MOST)总线、以太网总线和/或FlexRay总线。VCS100可以包括车辆网络接口(VNI)184，其被配置为将车辆处理器103与车辆网络186对接。车辆网络接口184可以包括用于在电子模块之间传送信号和数据的任何硬件和软件部件。通过车辆网络186的通信可以根据指定的协议。指定的协议可以定义由连接到车辆网络186的控制器支持的各种周期性消息和诊断消息。
来自车辆处理器103的输出可以包括但不限于可视显示器104和扬声器113或立体音响系统输出。扬声器113可以连接到放大器111，并通过数模(D/A)转换器109从车辆处理器103接收其信号。还可以沿分别在119和121处示出的双向数据流将输出传输到诸如个人导航装置(PND)154等远程蓝牙装置或诸如车辆导航装置160等USB装置。
在一个说明性实施例中，系统100使用蓝牙收发器115和天线117与用户的漫游装置153(例如，蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)或具有无线远程网络连接的任何其他装置)进行通信。然后，漫游装置153可以用于在塔式网络通信路径159上与车辆131外部的网络161例如通过具有蜂窝塔157的装置塔通信路径155进行通信。在一些实施例中，塔157可以是由电气电子工程师协会(IEEE)802.11系列标准定义的无线以太网或WiFi接入点。漫游装置153与蓝牙收发器115之间的示例性通信由蓝牙信号路径114表示。
可以通过按钮152或类似输入来指示配对漫游装置153和蓝牙收发器115。因此，向CPU指示车载蓝牙收发器115将与漫游装置153中的蓝牙收发器配对。
可以利用例如与漫游装置153相关联的数据计划、声载数据或双音多频(DTMF)音调在车辆处理器103与网络161之间传送数据。可选地，可能希望包括具有天线118的车载调制解调器163以便建立车辆-装置通信路径116，以用于通过音频带在车辆处理器103与网络161之间传送数据。然后，漫游装置153可以用于在塔式网络通信路径159上与车辆131外部的网络161例如通过具有蜂窝塔157的装置塔通信路径155进行通信。在一些实施例中，调制解调器163可以直接与塔157建立车辆-塔通信路径120以用于与网络161进行通信。作为非限制性示例，调制解调器163可以是USB蜂窝调制解调器，并且车辆-塔通信路径120可以是蜂窝通信。
在一个说明性实施例中，车辆处理器103被设置有操作系统，该操作系统包括用于与调制解调器应用软件进行通信的应用程序编程接口(API)。调制解调器应用软件可以访问蓝牙收发器115上的嵌入式模块或固件以完成与远程蓝牙收发器(诸如出现在漫游装置153中的收发器)的无线通信。蓝牙是IEEE 802PAN(个人局网络)协议的子集。IEEE 802LAN(局域网)协议包括WiFi，并与IEEE 802PAN具有相当大的交叉功能。这两者都适用于在车辆内进行无线通信。可以在该领域中使用的其他无线通信装置是自由空间光通信(诸如IrDA)和非标准化消费者IR协议或电感联接装置(包括但不限于诸如RFID等近场通信系统)。
在另一实施例中，漫游装置153包括用于音频带或宽带数据通信的调制解调器。在声载数据实施例中，当漫游装置的所有者可以在正传送数据的同时通过该装置进行通话时，可以实施称为频分复用的技术。在其他时间，当所有者未使用该装置时，数据传送可以使用整个带宽(在一个示例中为300Hz至3.4kHz)。虽然频分复用对于车辆与因特网之间的模拟蜂窝通信可能是常见的，并且仍在使用，但是它已经在很大程度上被码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、用于数字蜂窝通信的空分多址(SDMA)(包括但不限于可以包括时域统计复用的正交频分多址(OFDMA))的组合替代。这些都是国际电报联盟(ITU)国际移动电信(IMT)2000(3G)兼容标准，并为静止或步行用户提供高达2Mbps的数据速率并为移动车辆中的用户提供385Kbps的数据速率。3G标准现在正被高级IMT(4G)替代，该高级IMT为车辆中的用户提供100Mbps并且为静止用户提供1Gbps。如果用户具有与漫游装置153相关联的数据计划，则数据计划可能允许宽带传输，并且系统可以使用更宽的带宽(加速数据传送)。在再一个实施例中，漫游装置153被安装到车辆131上的蜂窝通信装置(未示出)替代。在又一实施例中，漫游装置153可以是能够通过例如(但不限于)IEEE 802.11g网络(即，WiFi)或WiMax网络进行通信的无线局域网(LAN)装置。
在一个实施例中，输入数据可以通过漫游装置153经由声载数据或数据计划、通过车载蓝牙收发器115来传递到车辆的内部处理器103。例如，在某些临时数据的情况下，数据可以存储在HDD或其他存储介质107上直到不再需要数据为止。
可与车辆131对接的附加源包括具有例如USB连接156和/或天线158的个人导航装置154、具有USB 162或其他连接的车辆导航装置160、车载GPS装置124、或者具有至网络161的连接的远程导航系统(未示出)。USB是一类串行网络协议之一。IEEE1394(FireWireTM(苹果公司)、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应用者论坛)形成了装置-装置串行标准的主要部分。大多数协议可以被实施用于电气或光学通信。
此外，车辆处理器103可以与各种其他辅助装置165进行通信。辅助装置165可以通过无线(例如，经由辅助装置天线167)或有线(例如，辅助装置USB 169)连接来进行连接。辅助装置165可以包括但不限于个人媒体播放器、无线医疗装置、便携式计算机等。
车辆处理器103可以连接到一个或多个近场通信(NFC)收发器176。NFC收发器176可以被配置为与NFC收发器176附近的兼容装置建立通信。NFC通信协议可用于识别接近NFC收发器176的兼容漫游装置。
另外地或可选地，车辆处理器103可以使用例如WiFi(IEEE802.11)收发器/天线171连接到基于车辆的无线路由器173。这可以允许车辆处理器103连接到本地路由器173的范围内的远程网络。在一些配置中，路由器173和调制解调器163可以组合为集成单元。然而，本文要描述的特征可以适用于模块分离或集成的配置。
车辆处理器103可以对接到车辆对车辆(V2V)通信系统180或收发器。V2V通信系统180可以是专用短程通信(DSRC)系统，其被配置为当在彼此的预定范围内时直接在车辆和基础设施装置之间发射和接收消息。V2V通信系统180可以实现建立的通信协议。
除了由位于车辆中的车辆计算系统执行示例性过程之外，在某些实施例中，还可由与车辆计算系统通信的计算系统执行示例性过程。这样的系统可以包括但不限于无线装置(例如但不限于移动电话)或通过无线装置连接的远程计算系统(例如但不限于服务器)。此类系统可以统称为车辆相关计算系统(VACS)。在某些实施例中，VACS的特定部件可以取决于系统的特定实现方式来执行过程的特定部分。作为示例而非限制，如果过程具有用配对的无线装置发送或接收信息的步骤，则很可能无线装置未执行该过程，因为无线装置不会与自己“发送并接收”信息。所属领域普通技术人员将理解何时将特定的VACS应用于给定解决方案是不合适的。在所有解决方案中，可以预期位于车辆自身内的至少车辆计算系统(VCS)能够执行示例性过程。
图2描绘了用于车辆充电系统的第一配置，其包括充电站240和电气化车辆231。电气化车辆231可以被配置为通过使用存储在车上的电能来提供推进力。电气化车辆231可包括能量存储系统206。能量存储系统206可包括一个或多个电池，其被配置为存储电能。能量存储系统206可包括被配置为将电能从电池分配到其他电气模块的任何部件和模块。能量存储系统206可以被配置为提供高压电力通道和低压电力通道216。低压电力通道216可以提供低压电力(例如，12伏特)以操作电气部件。高压电力通道可以提供高压电力(例如，400伏特)以操作推进马达。能量存储系统206可以被配置为选择性地启用和禁用在任何电力通道上提供电力。能量存储系统206可以被配置为从外部源进行再充电。能量存储系统206可以被配置为从车载源接收电力。
电气化车辆231可包括动力传动系统208，其利用一个或多个电机来提供推进力。电机还可以向能量存储系统206提供再生能量(例如，再生制动)。电气化车辆231可以是电动车辆，其中动力传动系统208使用来自能量存储系统206的电力向电机提供所有推进需求。电气化车辆231可以是包括内燃发动机的插电式混合动力车。动力传动系统208可包括一个或多个电力电子模块，其被配置为操作电机。
电气化车辆231可包括车辆娱乐系统(VES)222。VES 222可以被配置为回放音频和视频媒体文件。VES 222可以包括用于观看视频内容的显示屏。VES 222可以包括扬声器或者可以与VCS100的扬声器113对接以用于收听音频内容。VES 222可以包括用于存储内容的非易失性存储器。例如，VES 222可包括一个或多个显示屏，供后座乘客观看。显示屏可以是触摸屏以允许实现控制界面。可以从VCS100接收内容。VCS100可以从任何相关联的通信信道或装置端口接收内容。VES 222还可以利用VCS100的显示器104来播放媒体和/或控制系统的操作。
电气化车辆231可包括充电端口202，其被配置为将电气化车辆231联接到充电站240。来自充电端口202的一个或多个电力和电力控制导体可以电联接到能量存储系统206。例如，电力导体可以连接到电池，并且电力控制导体可以联接到能量管理控制器。
充电站240可以包括电力传送模块242，其电联接到外部电源246(例如，电网)。电力传送模块242可以通过电力电缆252电联接到充电插头248。电力电缆252可包括电力和控制导体。充电插头248可以被配置为将电力传送模块242的电力输出电联接到充电端口202的电力导体输入。当充电插头248连接到充电端口202时，可以将电力传送到车辆以对能量存储系统206进行再充电。
充电站240还可以包括充电站控制器244。充电站控制器244可以被配置为控制电力传送模块242的操作。充电站控制器244还可以被配置为管理充电插头248与充电端口202的接口。例如，充电站控制器244可以包括用于检测充电插头248何时连接到充电端口202的硬件和软件部件。充电站控制器244还可以经由电力控制导体与能量存储系统206对接，以管理充电过程的操作。
充电站控制器244可以包括网络接口。例如，充电站控制器244可以包括有线和/或无线以太网接口，用于建立与网络161和/或云的连接。充电站控制器244可以包括用于操作网络接口的硬件电路和软件驱动器。
电气化车辆231的能量存储系统206的完全再充电可能花费一些时间来完成。完成时间可以是能量存储系统206的充电状态和充电站240的功率容量的函数。为了从充电站240接收能量，电气化车辆231可能需要在充电站240附近保持静止。在这种配置中，充电插头248可以连接到充电端口202，这限制了可能的充电移动。当车辆静止时，再充电期间的时间可以提供执行在驾驶期间可能不能或者在驾驶期间可能更昂贵的其他任务的时间。例如，再充电时间可以提供将内容下载到电气化车辆231的机会。内容可以包括软件更新文件和指令以及包括音频和视频文件的媒体。
车辆231可以包括如前所述的基于车辆的计算系统100。充电端口202可包括车辆数据连接220。例如，充电端口202可以包括用于提供车辆数据连接220的以太网端口。
充电站240可以包括与车辆数据连接220(例如，以太网)兼容的充电站数据连接250。充电插头248可以包括配合连接器，使得当充电插头248连接到充电端口202时，在充电站控制器244和基于车辆的计算系统100之间建立连接。例如，以太网导体可以电联接在充电站控制器244和VCS100之间。
在一些配置中，当充电插头248连接到充电端口202时，建立电源连接和数据连接。在一些配置中，充电插头248可以包括用于电源连接和数据连接的两个单独的连接器。充电端口202可包括两个单独的配合插座。有线连接可能是有用的，因为可以用最小的电磁干扰实现快速数据传送速率。有线连接可以提供增强的安全性，因为在没有对车辆网络的物理访问的情况下可能不能监视连接。
图2中示出了连接到车辆网络186的附加电子控制单元(ECU)。例如，第一ECU(ECU1)210、第二ECU(ECU2)212和第三ECU(ECU3)214可以联接到车辆网络186。第一ECU210、第二ECU 212和第三ECU 214可以是可编程控制器。也就是说，控制器可以被配置为用新软件进行编程。在某些情况下，当软件更新可用时，经销商可以发起重新编程。在一些情况下，重新编程可以由基于车辆的计算系统100经由蜂窝连接发起。此外，VES 222可以联接到车辆网络186。控制器可以从低压电力通道216接收电力。可以通过车辆网络186上的命令选择性地启用和禁用每个控制器。也就是说，可以命令控制器在请求时开始或停止从低压电力通道216汲取电力。这可以包括将控制器置于低功率操作模式以降低功耗。
车辆中的控制器可以被配置为进行重新编程。每个控制器可以实现包括重新编程指令和序列的诊断协议。可以通过将诊断工具连接到联接于车辆网络186的诊断端口来进行重新编程。诊断工具可以使用诊断协议向控制器发送指令和更新。发起控制器更新的其他方法也是可能的。这些方法可能需要物理访问车辆和诊断端口。
服务器260可以与网络161通信。服务器260可以包括用于电气化车辆231的软件更新库。为了对电气化车辆231中的控制器(例如，ECU1 210、ECU2 212和ECU3 214)进行重新编程，服务器260可以将软件更新传送到电气化车辆231。为了确定哪些软件更新适用，电气化车辆231可以被配置为将车辆识别数据传送到服务器260。例如，基于车辆的计算系统100可以维护和/或生成车辆询问器日志(VIL)。VIL可以包括车辆识别号码(VIN)和所有电子模块的硬件/软件组合。硬件/软件组合可以由零件号和版本号表示。电气化车辆231可以将VIL传送到服务器260以进行处理。服务器260可以被编程为处理VIL信息以确定电气化车辆231的软件更新。当确定用于电气化车辆231的适用软件更新时，可以将软件更新和指令传送到电气化车辆231。
例如，在空中下载(OTA)更新中，基于车辆的计算系统100可以经由蜂窝接口或无线接口与服务器通信。可以通过蜂窝塔157在电气化车辆231和网络161之间发送蜂窝信号。VCS100可以被编程为维持VIL。VCS100可以向电子模块(例如，ECU1 210、ECU2 212和ECU3214)查询当前的硬件/软件配置数据。然后，VCS100可以经由蜂窝接口将VIL数据发射到服务器。服务器260可以将从电气化车辆231接收的硬件/软件配置与一组优选的硬件/软件配置进行比较。如果更新的软件版本可用于硬件，则服务器260可以准备用于更新对应控制器的指令和文件。服务器260可以经由网络161并通过蜂窝塔157将指令和软件更新文件发送到VCS100。VCS100可以接收指令和软件更新文件并发起对该对应控制器的重新编程。VCS100可以确认存在用于重新编程的适当条件。例如，VCS100可以检查以确保车辆处于关闭状态并且具有足够的电池电力来执行重新编程。
虽然OTA更新方案是有益的，但可能有一些方法可以改进这一过程。OTA更新要求VCS100与服务器260建立蜂窝网络连接以传送更新的信息。在此期间，VCS100正在汲取电池电力，并且由于车辆通常处于关闭状态，因此减小了电池的充电状态。另外，可以使用的蜂窝数据量可能是有限的(例如，每个密钥周期、每个时间段)。传送大型软件更新文件可能会有超出蜂窝数据限制的风险。使用蜂窝链路的替代方案可能是有益的。如果在车辆充电期间执行该过程，则可以改善这些条件。当充电时，由于可以从充电站240汲取电力，所以耗尽电池的风险较小。另外，在车辆充电期间可以使用替代通信信道以减少蜂窝数据使用。
服务器260还可以包括音频和视频文件库。视频和音频文件可以根据请求传送到VCS100。媒体文件可以随时通过蜂窝接口传送。但是，如针对OTA更新方案所述，传送可能受到限制和/或成本的限制。替代的通信信道可以帮助降低成本并防止超出限制。
如所描述的，充电控制器244可以与网络161和电气化车辆231通信。充电控制器244可以提供服务器260和电气化车辆231之间的通信链路。该通信信道可用于在充电期间将包括软件更新的内容传送到电气化车辆231。这种布置的好处是服务器260和充电站240之间的连接可能不依赖于蜂窝数据。在某些情况下，可以改善通信性能，因为不需要蜂窝信号。例如，在一些区域中，蜂窝信号可能是不可靠的，并且建立蜂窝连接可能是无效的。
在一些配置中，当充电插头248联接到充电端口202时，VCS100可以将数据传送到充电端口控制器244。例如，可以传送VIL数据。充电控制器244可以经由网络161将VIL数据传送到服务器260。服务器260可以将软件更新传送到充电控制器244，充电控制器244然后可以将软件更新传送到VCS100。该方法要求数据从服务器260传送到充电控制器244，然后传送到电气化车辆231。数据传送可能是耗时的。随着充电技术的改进(例如，快速充电)，可以减少联接到充电站所花费的时间。这样，确保可以在尽可能短的时间内实现从服务器260到电气化车辆231的内容传送可能是有益的。
可以采用用于预约充电站240的过程。例如，车辆操作者可能能够预约用于在充电站对车辆充电的特定时间段。车辆操作者可以利用漫游装置153来为充电站240进行预约。漫游装置153可以被编程为执行用于预约充电站240的应用。车辆操作者可以选择预约开始/到达时间和预约结束/离开时间或预约持续时间。服务器260(或单独的服务器)可以被编程为维护充电站和预约的数据库以便管理系统。漫游装置153可以通过网络161与服务器260通信。在一些配置中，VCS100可以被配置为以与漫游装置153相同的方式提供用于对充电站240进行预约的界面。在其他配置中，可以使用网络浏览器通过任何类型的计算装置从网页访问服务器260。
在漫游装置153上执行应用程序时，漫游装置153可以从VCS100请求VIL。在一些配置中，VIL数据可以作为客户帐户的一部分来维护。存储在账户中的VIL数据可以定期地更新，诸如当装置被重新编程时。操作者可以选择可用的预约时间，并且漫游装置153可以将VIL发射到服务器260。服务器260可以处理VIL以确定电气化车辆231是否具有任何未完成的软件更新。例如，假设车辆操作者已将充电站240预约为指定的预约时间。如果存在未完成的软件更新，则服务器260可以在预约时间之前安排将软件更新发射到充电站240。充电站240可以在存储器中接收和存储软件更新。当电气化车辆231联接到充电站240时，可以通过数据连接将软件更新传送到VCS100。VCS100可以通过车辆网络186将软件更新传送到目的控制器。
如果软件更新可用，则可以对漫游装置153进行编程以醒示操作员可获得更新。漫游装置153可以被编程为允许操作员在特定预约时间允许或禁止更新。漫游装置153可以被编程为允许操作员选择要安装哪些更新。
车辆操作者还能够选择要下载到电气化车辆231的内容。例如，漫游装置153可以包括用于选择要下载到电气化车辆231的内容的界面。可用内容可以存储在服务器260上，并且漫游装置153可以被配置为访问可用内容的列表。界面还可以显示当前下载到电气化车辆231的内容的列表，以便于删除已经播放的内容。漫游装置153可以维护要下载的内容的列表。当建立预约时，列表中指定的数字内容可以被传送到服务器260。由于列表可以在任何时间更新，因此应用程序可以监视列表的变化，并在存在即将到来的预约时响应于任何变化将请求发射到服务器260。服务器260可以在预约请求之前安排要递送到充电站240的内容。充电站240可以接收数字内容并将其存储在存储器中。当电气化车辆231联接到充电站240时，数字内容可以通过数据连接传送到VCS100。例如，VCS100可以通过车辆网络186将数字内容传送到VES 222。内容可以包括软件更新和指令、音频文件和视频文件。
在发送内容之前，服务器260可以计算要传送的数据量。例如，所选内容的每个文件可以具有相关联的文件大小。服务器260可以通过对要传送的每个文件的大小求和来计算总内容大小。可以将总内容大小传送到漫游装置153。漫游装置153和/或服务器260可以被配置为计算和/或存储电气化车辆231和充电站240之间的数据传送速率。数据传送速率可以取决于电气化车辆231和充电站240之间的连接类型。服务器260和/或漫游装置153可以被编程为计算用于将内容从充电站240传送到电气化车辆的下载时间。例如，下载时间可以是总内容大小与数据传送速率的比率。
服务器260和/或充电控制器244可以被编程为确定在预约时间间隔期间是否有足够的时间可用于完成内容的下载。服务器260和/或充电控制器244可以将可用下载时间计算为预约结束时间和预约开始时间之间的差值。可以将可用下载时间与下载时间进行比较。如果下载时间超过可用下载时间，则可以在漫游装置153上向操作员提供通知或警告，即没有足够的时间用于下载。在这种情况下，可以取消下载。可以允许操作员从下载中删除内容，以便有足够的时间可用。如果下载时间没有超过可用下载时间，则可以在漫游装置153上向操作员提供有足够时间用于下载或下载可能成功的通知。
充电站控制器244可以被进一步编程为请求至少一个基于车辆的控制器(例如，ECU1 210、ECU2 212、ECU3 214、VES 222)停止在车辆网络186上的通信以允许增加的带宽将内容传送到目的控制器。充电站控制器244可以向VCS100发送指令以禁用未接收内容的控制器的通信。例如，假设要将内容传送到ECU1 210。VCS100可以向其他控制器(例如，ECU2212、ECU3 214和VES 222)发送命令以禁用车辆网络186上的通信。这可以增加车辆网络186的可用带宽，用于在VCS100和ECU1 210之间传送内容。当传送完成时，VCS100可以向其他控制器发送命令以重新启用车辆网络186上的通信。
充电站控制器244可以被进一步编程为请求减少至未正在接收内容的至少一个基于车辆的系统的电力，以抵消由正在接收内容的车辆控制器汲取的电力。VCS100可以向其他控制器发送命令以进入低功率操作模式以降低功耗。这降低了车辆的电力汲取并减少了车辆网络186上的通信量。当传送完成时，VCS100可以向其他控制器发送命令以退出低功率操作模式。
注意，与充电站接口相关的特征可以在与VCS100分开的控制器中实现。例如，可以实现充电站网关控制器以管理与充电站240的接口。这样的配置可以允许VCS100用于所有类型的车辆，而无需用于电气化车辆的特殊编程和特征。充电站网关控制器可以管理与充电站240的物理接口并将数据传送到车辆网络186。
当从服务器260到充电站240的传送已经完成时，将内容预加载到充电站240使得能够更快地将内容传送到电气化车辆231。这允许在给定时间间隔期间传送更大量的内容。以这种方式传送内容还减少了可能受到限制的蜂窝网络的使用。由于服务器可以与多个充电站通信，该方案还可以通过允许服务器更灵活地安排到多个充电站的数据传送来改善服务器通信。
图3描绘了包括电气化车辆331和无线充电站340的车辆充电系统。电气化车辆331包括先前关于图2讨论的许多特征，并且这些描述适用。
电气化车辆331可以包括电力接收线圈302，其被配置为从无线充电站340接收电力。接收线圈302可以电联接到能量存储模块206。能量存储模块206可以包括功率转换器级，以将来自电力接收线圈302的电力转换为电池可用的形式。
无线充电站340可以包括电力传送模块342，其电联接到外部电源346(例如，电网)。电力传送模块342可以电联接到电力发射线圈350。电力发射线圈350可以被配置为当电力接收线圈302靠近电力发射线圈350时在电力接收线圈302中感应电流。当电力接收线圈302靠近电力发射线圈350时，电力可以被感应地传送到车辆以对能量存储系统206再充电。无线充电站340可以经由驱动通过电力发射线圈350的交流电(AC)来操作，该电力发射线圈350在电力接收线圈302中感应AC电流。
充电站340还可以包括充电站控制器344。充电站控制器344可以被配置为控制电力传送模块342的操作。充电站控制器344还可以被配置为管理电力发射线圈350的操作和放置。充电站控制器344可以包括用于检测电力接收线圈302何时接近电力发射线圈350的硬件和软件部件。充电站控制器344还可以被配置为操作电力传送模块342以选择驱动通过电力发射线圈350的电流幅度和频率。充电站控制器344可以被配置为控制电力发射线圈350的位置。
充电站控制器344可以包括有线和/或无线以太网接口，用于建立与网络161和/或云的连接。充电站控制器344可以包括用于操作网络接口的硬件电路和软件驱动器。
无线充电站340可以包括由充电站控制器344操作的无线网络接口348。无线网络接口348可以是任何无线接口，诸如无线以太网、蓝牙、NFC和/或DSRC。无线充电站340和电气化车辆331之间的通信可以在没有物理连接的情况下执行。充电站控制器344可以包括用于实现无线通信协议的硬件和软件驱动器。数据传送速率可取决于所选的无线接口的类型。
无线充电站340的操作类似于针对图2的配置所描述的操作。主要区别在于无线充电站340与电气化车辆331之间没有物理连接。关于图2的系统描述的所有特征都适用于无线配置，这里不再重复。
图4描绘了用于实现车辆充电系统的可能操作序列的流程图400。操作可以在一个或多个控制器(例如，充电站控制器244、服务器260和/或VCS100)中实现。在操作402处，可以(例如，由服务器260)接收预约请求。预约请求可以通过网络161接收，并且可以由漫游装置153或VCS100发起。预约请求可以包括内容请求数据。内容请求数据可以包括VIL和/或车辆识别信息。内容请求数据可以包括可用的特定音频或视频内容的标识符。预约请求可以包括指示预约开始时间和预约结束时间的数据。
在操作404处，可以由接收控制器(例如，服务器260)评估预约请求。例如，接收控制器可以评估VIL信息以确定是否优选任何软件更新。控制器可以将来自VIL的硬件和软件标识符与最新版本的数据库进行比较，以确定软件更新是否可用。控制器可以评估对所请求的任何媒体文件的请求。控制器还可以确定在预约期间是否有足够的可用时间将内容传送到电气化车辆。控制器可以向请求装置发送指示足够或不足的可用时间的通知。
在操作406处，控制器可以准备用以递送到充电站的内容。控制器可以检索要发送的文件并安排在预约时间之前的递送时间。控制器可以确定将内容发射到充电站所需的持续时间。控制器可以发起数据连接的测试以确定传送速率。
在操作408处，控制器可以在预约时间之前将内容发送到充电站。服务器260可以将内容发射到充电站，使得在预约开始时间之前接收内容。服务器260可以在预约开始时间之前的大约持续时间开始向充电站的发射。
在操作410处，将内容存储在充电站。充电站可以将内容存储在充电站控制器的存储器中，以便稍后在预约开始时间进行检索。可以将内容与车辆识别信息一起存储，以确保将内容下载到正确的车辆。
图5描绘了用于实现车辆充电系统的可能的流程图500。在操作502处，充电站可以监视车辆是否在充电站。充电站控制器可以通过各种传感器(例如，轮胎垫、相机、接近传感器)来检测车辆的存在。另外，当车辆插入和/或建立与充电站的通信时，检测到车辆的存在。如果没有检测到车辆，则可以重复操作502。在建立通信时，车辆可以将车辆识别信息传送到充电站。
如果检测到车辆，则可以执行操作504。在操作504处，充电站控制器可以确定电气化车辆是否与预约请求相关联。充电站可能存储了多个车辆的内容。如果在充电站处检测到车辆，则控制器可以检查所存储的内容和相关联的VIL信息以确定是否存在与存在的车辆对应的任何内容。如果没有车辆的匹配信息，则序列可以结束。
如果存在与车辆对应的内容，则可以执行操作506。在操作506处，控制器可以使车辆准备接收内容。例如，可以将诊断命令发送到车辆控制器以进入用于接收软件更新的正确模式。控制器可以请求未接收内容的控制器停止在车辆网络上通信或进入低功率模式。另外，控制器可以确保电力连接正在传送电力或者至少能够将电力传送到车辆。
在操作508处，将内容通过充电站和车辆之间的数据连接传送到车辆。在传送内容之后，序列结束直到不同的车辆进入充电站，此时可以重复该序列。
所描述的车辆充电系统提供了将大量数据传送到车辆的成本有效的方式。通过将内容预加载到充电站，可以减少下载时间。此外，车辆在充电站时不必依赖蜂窝连接。该系统和方法减少了蜂窝数据使用量，可以降低成本。
本文所公开的过程、方法或算法可递送给处理装置、控制器或计算机(可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元)/由其实施。类似地，该过程、方法或算法可以存储为可由控制器或计算机执行的呈许多形式的数据和指令，该形式包括但不限于永久地存储在诸如ROM装置等不可写存储介质上的信息以及可变地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置以及其他磁性和光学介质等可写存储介质上的信息。该过程、方法或算法还可以在软件可执行对象中实施。可选地，该过程、方法或算法可以全部或部分使用合适的硬件部件(诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置)或硬件、软件和固件部件的组合来实施。
虽然上文描述了示例性实施例，但是并不旨在这些实施例描述由权利要求涵盖的所有可能形式。用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性的词汇，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种变化。如先前所述，各种实施例的特征可以组合形成可能未明确描述或示出的本发明的进一步实施例。虽然各种实施例就一个或多个期望特性而言可能已经描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但是所属领域一般技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望整体系统属性，这取决于具体应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场适销性、外观、包装、尺寸、服务能力、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言，描述为期望性不及其他实施例或现有技术实现方式的实施例不在本公开的范围之外并且对于特定应用可能是所期望的。
根据本发明，提供了一种充电站，该充电站具有控制器，该控制器与服务器通信并且被编程为响应于接收到包括内容请求数据的预约请求，请求服务器在预约开始时间之前向控制器发送内容，接收和存储内容，以及响应于与预约请求相关联的车辆从充电站接收电力，将内容传送到车辆。
根据一个实施例，内容请求数据包括车辆询问器日志，其具有车辆识别号码以及用于车辆内的可编程控制器的硬件和软件标识符。
根据一个实施例，内容请求数据包括对一个或多个媒体文件的请求。
根据一个实施例，预约请求包括预约开始时间和预约结束时间，并且控制器被进一步编程为生成估计的车辆下载时间，并且响应于估计的车辆下载时间超过与预约结束时间和预约开始时间之间的差值对应的时间量，生成输出以通知请求者没有足够的时间进行下载。
根据一个实施例，控制器被进一步编程为请求至少一个基于车辆的控制器停止在车辆内部通信网络上的通信，以允许增加用于传送内容的带宽。
根据一个实施例，控制器被进一步编程为请求减少至未正在接收内容的至少一个基于车辆的系统的电力，以抵消由正在接收内容的车辆控制器汲取的电力。
根据一个实施例，控制器被进一步编程为生成估计的车辆下载时间并将与内容相关联的估计的车辆下载时间传送给请求者。
根据本发明，提供了一种车辆充电系统，该车辆充电系统具有服务器，该服务器被编程为响应于接收到包括与车辆相关联的内容请求的对充电站的预约请求，在预约开始时间之前将与内容请求对应的内容发送到与充电站相关联的控制器，并且被编程为存储内容，并且响应于车辆从充电站接收电力，将内容传送到车辆。
根据一个实施例，内容请求包括车辆询问器日志，其具有车辆识别号码以及用于车辆内可编程控制器的硬件和软件标识符。
根据一个实施例，内容请求包括对一个或多个媒体文件的请求。
根据一个实施例，预约请求包括预约开始时间和预约结束时间，并且服务器被进一步编程为响应于估计的车辆下载时间超过与预约结束时间和预约开始时间之间的差值对应的时间量，生成输出以通知请求者没有足够的时间进行下载。
根据一个实施例，控制器被进一步编程为请求至少一个基于车辆的控制器停止在车辆内部通信网络上的通信，以允许增加用于传送内容的带宽。
根据一个实施例，控制器被进一步编程为请求减少至未正在接收内容的至少一个基于车辆的系统的电力，以抵消由正在接收内容的车辆控制器汲取的电力。
根据本发明，一种方法包括由服务器接收包括车辆的预约时间和车辆识别数据的对充电站的预约请求，选择与车辆识别数据对应的软件更新，以及在预约时间之前将软件更新发送到充电站进行存储；并且响应于车辆从充电站接收电力，由充电站将软件更新下载到车辆。
根据一个实施例，车辆识别数据包括车辆识别号码以及用于车辆内可编程控制器的硬件和软件标识符。
根据一个实施例，预约请求包括对一个或多个媒体文件的内容请求。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于在预约时间之前由服务器将媒体文件发送到充电站进行存储；以及响应于车辆从充电站接收电力，由充电站将媒体文件下载到车辆。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，由服务器估计软件更新到车辆的下载时间。
根据一个实施例，预约请求包括到达时间和出发时间，并且该方法还包括：响应于下载时间超过与出发时间和到达时间之间的差值对应的时间量，通知请求者没有足够的时间进行下载。
根据一个实施例，预约请求包括到达时间和出发时间，并且该方法还包括：响应于下载时间小于与出发时间和到达时间之间的差值对应的时间量，通知请求者有足够的时间进行下载。

Claims (15)

1.一种充电站，包括：
控制器，所述控制器与服务器通信并且被编程为响应于接收到包括内容请求数据的预约请求，请求所述服务器在预约开始时间之前向所述控制器发送内容，接收和存储所述内容，以及响应于与所述预约请求相关联的车辆从所述充电站接收电力，将所述内容传送到所述车辆。
2.如权利要求1所述的充电站，其中所述预约请求包括所述预约开始时间和预约结束时间，并且所述控制器被进一步编程为生成估计的车辆下载时间，并且响应于所述估计的车辆下载时间超过与所述预约结束时间和所述预约开始时间之间的差值对应的时间量，生成输出以通知请求者没有足够的时间进行下载。
3.一种车辆充电系统，包括：
服务器，所述服务器被编程为响应于接收到包括与车辆相关联的内容请求的对充电站的预约请求，在预约开始时间之前将与所述内容请求对应的内容发送到与所述充电站相关联的控制器，并且被编程为存储所述内容，并且响应于所述车辆从所述充电站接收电力，将所述内容传送到所述车辆。
4.如权利要求3所述的车辆充电系统，其中所述预约请求包括所述预约开始时间和预约结束时间，并且所述服务器被进一步编程为响应于估计的车辆下载时间超过与所述预约结束时间和所述预约开始时间之间的差值对应的时间量，生成输出以通知请求者没有足够的时间进行下载。
5.如权利要求1所述的充电站或如权利要求3所述的车辆充电系统，其中所述内容请求包括车辆询问器日志，所述车辆询问器日志具有车辆识别号码以及用于所述车辆内可编程控制器的硬件和软件标识符。
6.如权利要求1所述的充电站或如权利要求3所述的车辆充电系统，其中所述内容请求包括对一个或多个媒体文件的请求。
7.如权利要求1所述的充电站或如权利要求3所述的车辆充电系统，其中所述控制器被进一步编程为请求至少一个基于车辆的控制器停止在车辆内部通信网络上的通信，以允许增加用于传送内容的带宽。
8.如权利要求1所述的充电站或如权利要求3所述的车辆充电系统，其中所述控制器被进一步编程为请求减少至未正在接收所述内容的至少一个基于车辆的系统的电力，以抵消由正在接收所述内容的车辆控制器汲取的电力。
9.一种方法，包括：
由服务器接收包括车辆的预约时间和车辆识别数据的对充电站的预约请求，选择与所述车辆识别数据对应的软件更新，以及在所述预约时间之前将所述软件更新发送到充电站进行存储；以及
响应于所述车辆从所述充电站接收电力，由所述充电站将所述软件更新下载到所述车辆。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述车辆识别数据包括车辆识别号码以及用于所述车辆内可编程控制器的硬件和软件标识符。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述预约请求包括对一个或多个媒体文件的内容请求。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：
在所述预约时间之前，由所述服务器将所述媒体文件发送到所述充电站进行存储；以及
响应于所述车辆从所述充电站接收电力，由所述充电站将所述媒体文件下载到所述车辆。
13.如权利要求9所述的方法，还包括由所述服务器估计所述软件更新到所述车辆的下载时间。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述预约请求包括到达时间和出发时间，并且所述方法还包括：响应于所述下载时间超过与所述出发时间和所述到达时间之间的差值对应的时间量，通知请求者没有足够的时间进行下载。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述预约请求包括到达时间和出发时间，并且所述方法还包括：响应于所述下载时间小于与所述出发时间和所述到达时间之间的差值对应的时间量，通知请求者有足够的时间进行下载。
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