CN110475720A - 向车辆输送燃料 - Google Patents

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辛西娅·M·诺伊贝克尔
布莱恩·本尼
布拉德·艾伦·伊格纳克
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Abstract

一种计算机，其包括处理器和存储可由所述处理器执行的指令的存储器。所述指令包括：从车辆发起对无人机(UAV)输送燃料的燃料输送请求；响应于所述发起，指示所述车辆中的通信模块传输信标信号以使得所述UAV能够定位所述车辆；以及协调所述UAV与所述车辆之间的对接程序以从所述UAV接收燃料。

Description

向车辆输送燃料
相关申请的交叉引用
本申请涉及在与本申请同一天提交的标题为“向车辆输送燃料”的第________________号(案卷号为83779176(65080-2379T))PCT专利申请，其全部内容通过引用整体并入本文。
背景技术
现代车辆可以由可燃燃料、电力或其组合提供动力。在一些情况下，车辆可能会耗尽燃料或电量而被搁浅。
附图说明
图1是移动加油系统的一部分的透视图，所述移动加油系统包括无人机(UAV)和具有增程加油系统(extend-range fueling system)的车辆。
图2是增程加油系统的一个示例的示意图。
图3是图1中所示的增程加油系统的一部分的放大视图。
图4是移动加油系统的示意图。
图5是使用UAV在车辆处接收燃料的过程的流程图。
图6是移动加油系统的另一个示例的一部分的透视图。
图7是根据图6中所示的示例的增程加油系统的示意图。
图8是图7中所示的增程加油系统的局部示意图。
图9是移动加油系统的又另一示例的一部分的透视图。
图10是根据图9中所示的示例的增程加油系统的示意图。
具体实施方式
描述了一种移动加油系统，所述移动加油系统包括无人机(UAV)和包括增程加油系统的车辆。增程加油系统可以包括计算机和用于接收由UAV携带的燃料的燃料接收器。根据一个说明性示例，所述计算机被编程为：车辆发起对无人机(UAV)输送燃料的燃料输送请求；响应于所述发起，指示所述车辆中的通信模块传输信标信号以使得所述UAV能够定位所述车辆；以及协调所述UAV与所述车辆之间的对接程序以从所述UAV接收燃料。
根据上文阐述的至少一个示例，所述请求至少包括车辆标识符数据和燃料类型数据。
根据上文阐述的至少一个示例，所述请求还包括位置数据、航向数据、目的地数据或其组合。
根据上文阐述的至少一个示例，所述信号包括与在所述请求中发送的所述标识符数据的至少一部分匹配的标识符。
根据上文阐述的至少一个示例，所述信号中的所述标识符被加密。
根据上文阐述的至少一个示例，所述计算机还被编程为指示所述模块将所述请求发送到所述UAV或与所述UAV相关联的远程服务器。
根据上文阐述的至少一个示例，根据短程无线通信协议传输所述信号。
根据上文阐述的至少一个示例，所述计算机还被编程为在输送之前至少验证由所述UAV携带的燃料类型。
根据上文阐述的至少一个示例，在所述对接程序期间，所述计算机还被编程为致动所述车辆上的一个或多个锁定特征以将所述UAV保持在其上。
根据上文阐述的至少一个示例，所述计算机还被编程为电子地致动端口、阀或两者以将燃料接收到所述车辆的腔室中。
根据上文阐述的至少一个示例，所述端口包括可电子致动可变光阑或至少一个可电子致动门。
根据上文阐述的至少一个示例，所述计算机还被编程为电子地致动阀以将燃料从至少临时存储由所述UAV输送的燃料的腔室分配到所述车辆的主燃料箱中。
根据上文阐述的至少一个示例，所述计算机还被编程为致动联接在由所述UAV输送的辅助电池与车辆主电池之间的充电控制器。
根据上文阐述的至少一个示例，所述计算机还被编程为致动所述车辆上的端口处的开关，其中在第一位置中，所述开关禁止对车辆主电池进行无线充电，其中在第二位置中，所述开关将所述电池联接到所述端口处的接收线圈电路。
根据另一个说明性示例，一种计算机被编程为：从车辆发起由无人机(UAV)填充的燃料输送请求；确定所述UAV已与所述车辆对接；以及电子地致动所述车辆上的端口从所述端口接收燃料。
根据上文阐述的至少一个示例，所述端口包括可电子致动可变光阑，所述可变光阑通向液体燃料腔室。
根据上文阐述的至少一个示例，所述端口包括至少一个可电子致动门，所述可电子致动门通向具有一对电气端子的腔室。
根据上文阐述的至少一个示例，所述端口包括至少一个可电子致动开关，其中在第一位置中，所述开关禁止对车辆主电池进行无线充电，其中在第二位置中，所述开关将所述电池联接到所述端口处的接收线圈电路。
根据另一个说明性示例，描述了一种用于无人机(UAV)的计算机程序产品。所述产品包括存储在计算机可读介质上并且能够由(所述UAV的)处理器执行的指令集，所述指令包括：从车辆接收燃料输送请求；基于所述请求向所述车辆携带燃料包；使用从所述车辆发送的信标信号来识别所述车辆；与所识别的车辆对接；以及响应于从所述车辆接收到指令而输送燃料有效载荷。
根据上文阐述的(所述计算机程序产品的)至少一个示例，所述指令还包括在对接之前：从所述车辆接收关于燃料类型的验证查询；以及响应于所述查询而发送指示与所述有效载荷相关联的燃料类型的回复，其中所述有效载荷包括液体燃料、辅助电池或无线充电中的一者。
根据至少一个示例，公开了一种计算机，所述计算机被编程为执行上文阐述的示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质，其中所述指令包括上文阐述的指令示例的任何组合。
现在转向附图，其中相同数字在几个视图中指示相同部件，示出了移动加油系统10，所述移动加油系统包括车辆12和无人机(UAV)14。车辆12包括增程加油系统16，所述增程加油系统允许UAV14在车辆静止或运动时将燃料输送到车辆12，由此允许车辆12扩大其可行驶里程而不会停在加油站加油。由UAV 14输送的燃料尤其可以采取液体燃料、电池或甚至电荷的形式，如下面将更详细地解释的。
总体上参考图1至图4，车辆12可以是乘用车或任何其他合适的车辆。例如，车辆可以是包括增程加油系统16的卡车、运动型多功能车辆(SUV)、休闲车、公共汽车或火车(例如，校车)、船舶、飞机等。车辆12可以在多种自主模式中的任一种模式下操作。在至少一个示例中，车辆12可以在由美国汽车工程师学会(SAE)(其按0至5级定义操作)定义的全自主模式(例如，5级)下操作。例如，在0至2级，人类驾驶员通常在没有车辆12帮助的情况下监控或控制大部分驾驶任务。例如，在0级(“无自动化”)，人类驾驶员负责所有车辆操作。在1级(“驾驶员辅助”)，车辆12有时会辅助转向、加速或制动，但是驾驶员仍然负责绝大多数的车辆控制。在2级(“部分自动化”)，车辆12可以在某些情况下控制转向、加速和制动，而无需人类交互。在3至5级，车辆12承担更多驾驶相关任务。在3级(“有条件自动化”)，车辆12可以在某些情况下处理转向、加速和制动，以及监控驾驶环境。然而，3级可能需要驾驶员偶尔进行干预。在4级(“高度自动化”)，车辆12可以处理与3级相同的任务，但不依赖驾驶员干预某些驾驶模式。在5级(“全自动化”)，车辆12可以处理所有任务而无需任何驾驶员干预。
根据一个示例，车辆12包括从增程加燃料系统16接收液体燃料的内燃发动机(未示出)。系统16包括适于从UAV 14接收燃料的燃料接收器18，以及被编程为操作燃料接收器18的车载计算机20。如本文中所使用的，燃料接收器包括被布置、组装等以促进燃料从UAV14传递到车辆12的任何机械或机电结构和/或部件。并且如本文中所使用的，燃料应当被广义地解释为包括流体燃料(例如，诸如可燃液体燃料)和电能(例如，包括但不限于电池单元和无线充电)。在本示例中，燃料接收器18尤其包括腔室或贮存器22和用于促进腔室22与主燃料箱24之间的连通的多个元件—腔室22适于接收和存储从UAV 14接收的液体燃料。如下面将更详细解释的，其他类型的燃料接收器18也是可能的。
主燃料箱24包括具有任何合适大小和形状的壁28，所述壁限定用于携带液体燃料的封闭容积30。燃料箱24可以包括多个特征，诸如可以经由连接SMAIN电耦合到计算机20的燃料水平传感器32，以及未示出的其他特征(例如，诸如燃料泵、搅拌桶、一个或多个喷射泵、燃料过滤器等)。因为主燃料箱的设计和构造在所属领域中通常是已知的，所以本文中将不再进一步描述燃料箱24的细节。
适于接收燃料软管喷嘴(未示出)的燃料加注口34可以经由燃料加注通道36与主燃料箱24连通，所述燃料加注通道在开口34与燃料箱的壁28中的下部开口38之间伸展。燃料箱盖40可以联接到燃料加注口34；然而，也存在没有盖40的示例。通道36至燃料箱24的至少部分竖直的定向(相对于道路表面53)允许重力将由燃料软管喷嘴接收的液体燃料馈送到其容积30中。
在至少一个示例中，腔室22嵌入车辆12内并与端口42连通。如本文中所使用的并且如下面更详细描述的，端口是车辆12的表面70上被布置、组装等以例如当从UAV 14接收到燃料时允许燃料通过其中(例如，允许液体燃料通过、辅助电池通过、无线电荷通过等)的任何机械元件。
腔室22可以包括壁44，所述壁限定用于接收和存储液体燃料的另一个封闭容积46—并且容积46可以小于主燃料箱容积30。在至少一个示例中，腔室22包括燃料传感器47，所述燃料传感器可以经由连接SRES电耦合到计算机20使得计算机20接收腔室22中的燃料量的指示。传感器47可以是重量传感器、体积传感器(例如，诸如燃料水平传感器)、其组合等。在腔室22中也可以使用其他传感器—例如，包括检测燃料类型、腔室22内的压力等的传感器。
腔室壁44的底座区域48可以具有通向通道52的开口50，所述通道允许腔室22与燃料箱24之间的流体连通。底座区域48可以倾斜等以促进腔室22的排放—例如，相对于伸展穿过车辆12的水平面(未示出)倾斜，所述水平面平行于道路表面53(例如，其中开口50位于倾斜区域的下部)。在所示示例中，通道52伸展到燃料加注通道36；然而，这不是必需的(例如，通道52可以伸展到燃料箱24本身)。
通道52可以包括阀54(例如，单向阀)，所述阀可通过车载计算机20经由连接V1电子地致动—由此当阀54处于打开位置时，选择性地允许燃料从腔室22流动(例如，经由重力)到燃料箱24，并且当阀54处于闭合位置时阻止燃料在腔室与燃料箱之间流动。这种阀的一个非限制性示例是电磁阀；然而，也存在其他示例。
在至少一个示例中，腔室22还可以包括燃料过滤器56—例如，此处示出覆盖底座区域48附近的开口50；然而，当然，这仅仅是一个示例而并不是必需的。当燃料排放到主燃料箱24时，过滤器56可以滤去燃料中的颗粒和其他污染物，这将在下面更详细地讨论。
通道60可以在端口42与腔室壁44的顶部区域64中的开口62之间伸展。通道60还可以具有阀66(例如，单向阀)，所述阀可以由车载计算机20经由连接V2选择性地致动。根据一个示例，阀66可以与阀54相同。并且在至少一个示例中，阀66还可以包括弹簧68，当喷嘴(例如，来自UAV 14)不位于通道60中时，所述弹簧将阀66推动或偏置到闭合位置。因此，如下面将更详细地解释的，如果UAV喷嘴意外地从通道60中移除，则阀66可以移动到闭合位置，由此禁止污染物进入腔室22。通道60还可以至少部分地竖直定向以促进从UAV 14接收的燃料通过重力向下馈送到腔室22中。
燃料接收器18还可以包括端口42，所述端口可以是适于从UAV14接收燃料的任何机构。在本示例中，端口42用作可控网关以选择性地允许燃料填充腔室22。端口42可以位于车身72的外表面70(例如，所谓的A级表面)，其中主体72可以为一体式车身、非承载式车身或其他合适构造。
如图3中最佳地所示，端口42可以包括位于通道60的开口78处(例如，在表面70处)的一个或多个可移动元件76。一个或多个可移动元件76可以通过车载计算机20经由连接P选择性地电子致动(图2)。在一些示例中，计算机20向端口42上的螺线管(未示出)提供电信号，所述螺线管将一个或多个可移动元件76驱动到打开位置，其中当计算机20停止提供信号时，螺线管将一个或多个可移动元件76再次驱动到闭合位置。通过这种方式，当一个或多个可移动元件76处于打开位置时，可以致动端口42以允许从UAV 14输送燃料；并且当一个或多个元件76处于闭合位置时，端口42可以阻止从其输送燃料。这当然仅仅是一个示例；可以使用其他可致动部件来代替或添加到上述螺线管。
在图示中，可移动元件76包括被布置为形成可变光阑的多个叶片，其中叶片可旋转地沿周向向内共同地移动(例如，到其中心)以闭合光阑并且可旋转地沿周向向外共同地移动以打开光阑。此外，计算机20可以控制向内和向外移动(例如，经由连接P)。在该示例中，当叶片处于全开位置时，通道60的开口78可以充分暴露以接收UAV 14的软管，并且当叶片处于全闭位置时，开口78无法接近。也存在其他可电子致动示例；非限制性示例包括元件76，所述元件响应于电子致动而以其他方式滑动、枢转等。
在其他示例中，可以在没有电子器件的情况下致动一个或多个可移动元件76。例如，元件76可以包括一个或多个弹性构件—当来自UAV喷嘴的压力施加到所述弹性构件上时，所述弹性构件从标称位置变形以暴露开口78。并且例如，当移除喷嘴时，此类元件76可以弹性地返回到标称位置，从而禁止进入开口78。其他示例也是可能的。
燃料接收器18还可以包括降落架80，所述降落架至少部分地沿周向包围端口42。降落架80可以包括防滑膜或涂层，所述防滑膜或涂层适于保护车身表面70免受磨损、刮擦等，同时还在UAV 14降落在车辆12上之后为所述UAV提供稳定性。在至少一个示例中，降落架80可以包括一个或多个锁定特征82，所述锁定特征适于与UAV14上的对应锁定特征联接，如下面更详细地讨论的。根据一个示例，一个或多个锁定特征82可以包括可移动突片83，所述可移动突片可以伸展穿过UAV的保持元件(例如，从释放位置(打开)伸展到保持位置(闭合))。根据至少一个示例，一个或多个锁定特征可以通过计算机20经由连接D电子地致动—例如，通过这种方式，当一个或多个锁定特征82处于第一(保持)位置时，未经计算机20授权的任何UAV都可能无法将自身固定到车辆12，并且当一个或多个锁定特征82处于第二(释放)位置时，已授权的UAV 14可能能够降落在降落架80上，然后计算机20可以闭合一个或多个特征82以将UAV 14固定到降落架80。锁定特征82也可以按其他方式移动；然而，不需要可电子致动特征82。例如，一个或多个锁定特征82可以包括制动装置，所述制动装置在UAV 14对接在降落架80上时机械地固定或稳定UAV。
根据至少一个示例(如图2中所示)，燃料接收器18还可以包括蒸发控制系统84，所述蒸发控制系统联接到腔室22(和/或主燃料箱24)。如所示，系统84可以包括活性炭滤罐86(用于过滤燃料)。滤罐86可以经由通道88与腔室22流体连通，其中通道88促进燃料蒸气从腔室22移动到滤罐86。滤罐86还可以经由通道92与双向通风阀90流体连通，所述双向通风阀允许外部空气经由通道92、94进入滤罐86—或者类似地允许来自滤罐86的空气排出到外部空气(例如，经由通道92、94)。阀90可以通过计算机20经由连接V3(流出)、V4(流入)选择性地电子致动—以控制空气从哪个方向流过其中。滤罐86可以经由抽取阀96和通道98、100与发动机流体连通。此外，抽取阀96可以通过计算机20经由连接V5选择性地电子致动。因此，来自腔室22的蒸发燃料可以通过控制双向通风阀90回收并冷凝在滤罐86中，因此使用所属领域已知的技术经由抽取阀96输送到发动机以供燃烧。在至少一个示例中，系统84共享给主燃料箱24；然而，这不是必需的(例如，在至少一个示例中，蒸发控制系统84专用于燃料接收器18，诸如图2中所示的燃料接收器)。
车载计算机20可以是单个计算机或多个计算装置—例如，共享给其他车辆系统和/或子系统，包括图4中所示的那些车辆系统和/或子系统中的一者或多者。计算机20可以被编程为控制燃料接收器18—例如，计算机20可以包括联接到存储器104的一个或多个处理器和/或处理电路102。由于每个处理器102可以是相同的，因此仅描述一个处理器；因此，应当明白，尽管示出了一个处理器，但是这仅用于说明目的。处理器102可以是能够处理电子指令的任何类型的装置，非限制性示例包括微处理器、微控制器或控制器、专用集成电路(ASIC)等—此处仅仅列举几个示例。通常，计算机20可以被编程为执行数字存储的指令，所述指令可以存储在存储器104中，所述指令使得计算机20尤其能够：确定发起燃料输送请求；基于所述确定来发送燃料输送请求；基于来自UAV 14的消息而验证燃料类型；协调UAV14的对接程序；控制一个或多个锁定特征82以将UAV 14保持在车辆12上(例如，当UAV向车辆输送燃料时)；控制阀66以允许燃料接收到腔室22中；控制阀54以将存储的燃料分配到主燃料箱24中；控制任一个通风阀90以从腔室22中回收蒸发的燃料；控制抽取阀96以将回收的燃料(在滤罐86中)提供给车辆发动机；确定腔室22内的燃料量；确定主燃料箱24内的燃料量；协调UAV 14的脱离对接程序；等。
存储器104可以包括可以包括一个或多个存储装置或制品的任何非暂时性计算机可用或可读介质。示例性非暂时性计算机可用存储装置包括常规的计算机系统RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)，以及任何其他易失性或非易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其他持久存储器。易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储芯片或盒式磁带、或计算机可从中读取的任何其他介质。如上面所讨论的，存储器104可以存储一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以被体现为软件、固件等。
如图4中所示，增程加油系统16还可以包括其他部件，包括但不限于通信地耦合车载计算机20的有线或无线网络连接106、用于确定车辆12的位置数据的定位单元108、用于与UAV 14和其他电子装置通信的无线通信模块110、人机接口(HMI)112以及适于控制车辆转向和驾驶的动力传动系统控制模块114。
网络连接106可以包括控制器局域网(CAN)总线、以太网、局域互连网(LIN)等中的一者或多者。也存在其他示例。例如，可选地或与例如CAN总线组合地，连接106可以包括一个或多个离散的有线或无线连接。例如，网络连接106可以包括一个或多个离散连接—例如，包括但不限于连接V1至V5、SMAIN、SRES、P和D。在其他燃料接收器示例(下面描述)中，连接106可以包括一根或多根总线、计算机与燃料接收器部件之间的任何合适的离散连接，或其任何组合。
定位单元108包括用于确定车辆12的位置数据和/或航向数据的任何合适的电子装置。定位单元108的非限制性示例包括全球定位系统(GPS)装置或全球导航卫星系统(GLONASS)装置。如下所述，当形成燃料输送请求时，计算机20可以从定位单元108接收位置和/或航向数据并提供给UAV 14。位置数据的非限制性示例包括纬度和经度(LAT/LONG)数据；并且航向数据的非限制性示例包括车速和方向—例如，其可以相对于可确定的道路(例如，至少部分地使用位置数据来确定)。
无线通信模块110可以是被配置为与包括远程服务器116的其他电子装置无线通信的任何合适的远程信息处理计算装置。这种无线通信可以包括使用蜂窝技术(例如，LTE、GSM、CDMA和/或其他蜂窝通信协议)、短程无线通信技术(例如，使用Wi-Fi、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、专用短程通信(DSRC)和/或其他短程无线通信协议)，或其组合。这种通信还包括所谓的车辆对车辆(V2V)和车辆对基础设施(V2I)通信—所有这些通信都将是所属领域技术人员所明白的。例如，模块110可以包括嵌入式蜂窝芯片组，或者可以使用由车辆12的用户携带的移动装置(未示出)(例如，蜂窝电话，智能电话等)的芯片组来促进蜂窝通信。模块110可以被编程为经由连接106从车载计算机20接收与燃料输送请求耦合的无线传输指令，并且基于接收到指令和请求，将请求无线地传输到UAV 14—例如，直接或间接地经由远程服务器116传输到UAV。另外，如下面更详细描述的，模块110可以根据任何合适的短程无线通信协议或技术来传输信标信号—例如，帮助UAV 14精确定位车辆12。
在以下描述中，车载计算机20可以经由无线通信模块110与UAV 14和其他无线装置进行无线通信。应当明白，当所述描述表明计算机20传输无线消息、指令等(例如，传输到UAV 14或其他计算装置)时，可以首先经由网络连接106将消息、指令等传输到模块110。此后，模块110可以准备和/或转换消息、指令等以供无线传输，并且无线通信模块110可以执行实际的无线传输或消息、指令等的发送。类似地，应当明白，当所述描述表明计算机20(例如，从UAV 14或其他计算装置)接收无线消息、数据等时，实际上可以首先在模块110处无线地接收消息，指令等，模块110可以准备和/或转换消息、指令等以便通过网络连接106进行传输，并且无线通信模块110可以通过网络连接106将准备的和/或转换的消息、指令等发送到计算机20(或其他计算装置)。
人机接口(HMI)112可以例如在车辆12的仪表板、方向盘等上包括任何合适的输入和/或输出装置，诸如开关、旋钮、控制件等—它们通信地耦合到车载计算机20。在一个非限制性示例中，HMI 112可以包括交互式触摸屏或显示器，其为车辆用户提供交互式界面以发出燃料输送请求。
动力传动系统控制模块114可以包括被编程为控制车辆转向和驾驶(例如，前进和后退)的任何合适的一个或多个计算装置。例如，PCM 114可以控制车辆发动机、车辆马达、一个或多个电池组、转向系统、变速器系统等中的一者或多者。如下面更详细描述的，计算机20可以与PCM 114通信以改变车辆转向、车速、车辆加速度等的一个或多个方面，以便促进UAV对接程序、UAV加油事件、UAV脱离对接程序等。在至少一个示例中，PCM 114促进车辆12以全自主模式驾驶；然而，这不是必需的。
应当明白，尽管已经将车载计算机20、定位单元108、无线通信模块110、HMI 112和PCM 114描述为单独的计算装置，但是这些装置中的任何两个或更多个装置可以是单个计算装置。例如，计算机20和无线通信模块110可以是单个计算装置；然而，这仅仅是一个非限制性示例。还存在其他集成计算机示例。
图4示出了车辆12可以直接或经由远程服务器116使用无线通信网络120、陆地通信网络122或两者与UAV 14进行通信。远程服务器116可以被编程为从车辆(诸如车辆12)接收燃料输送请求。并且响应于此类请求，服务器116可以将燃料输送请求传输到特定UAV(例如，诸如UAV 14)。因此，根据一个方面，服务器116可以表现为集线器，其管理来自许多车辆的燃料输送请求—并且指示特定UAV基于位置、工作负荷平衡等来响应相应的请求。
服务器116可以包括一个或多个处理器、存储器、数据库等—并且这样的一个或多个处理器和存储器可以类似于计算机20的处理器和存储器，除了存储在服务器存储器上的指令(其可由一个或多个服务器处理器执行)可能不同，即，服务器116反而可以用独特的指令编程，所述指令使得服务器116能够执行UAV机队的管理和来自多个车辆的输送请求。服务器数据库可以存储与UAV机队的路线路径、与多个用户、多辆车辆等相关联的账户数据有关的信息。
无线通信网络120可以包括卫星通信架构和/或可以包括一个或多个广阔地理区域上方的蜂窝电话通信。因此，在至少一个示例中，网络120包括包含eNodeB、服务网关、基站收发器等的任何合适的蜂窝基础设施。此外，网络120可以利用任何合适的现有或未来的蜂窝技术或协议(例如，包括LTE、CDMA、GSM等)。
陆地通信网络122可以实现与公共交换电话网(PSTN)的连接，诸如用于提供硬连线电话、分组交换数据通信、因特网基础设施等的公共交换电话网络。因此，在至少一个示例中，车辆12可以(例如，使用无线通信模块110)发送和接收无线消息，并且陆地通信网络122可以接收这些消息并在无线通信网络120与服务器116之间传送这些消息。
如图4中所示，无人机(UAV)14(例如，所谓的无人机(drone)、无人飞行器系统(UAS)等)可以是至少部分地(如果不是完全地)由UAV14本身的一个或多个计算机130操作和控制的任何合适的飞行器。因此，与车辆12一样，UAV 14可以在其中不需要人工交互的全自主模式下操作。可以使用UAV计算机130来执行飞行控制、转向、稳定、导航、燃料包输送等，所述UAV计算机使用一个或多个处理器132和存储器134来存储和执行指令。除了一个或多个处理器132执行UAV 14及其功能性所特有的编程指令之外，UAV计算机130的一个或多个处理器132和存储器134可以类似于上述处理器和存储器(例如，计算机20的处理器和存储器)。例如，存储在存储器134中的指令尤其可以包括：从车辆12接收燃料输送请求；确定燃料输送请求的本质(例如，燃料类型、目的地等)；通过与其他类似编程的UAV协调输送来确定多个UAV中的哪个UAV应当填充所述请求；根据车辆请求的燃料类型而接收或采购燃料包140；定位并导航到发送请求的相应车辆；当在相应车辆附近时，识别从车辆传输的信标信号，使得UAV能够精确定位相应车辆的更精确位置；与车辆无线通信(例如，诸如经由无线通信模块110和经由任何合适的无线协议—例如，包括但不限于Wi-Fi、直连Wi-Fi、蓝牙等)；对在UAV与车辆之间发送和接收的无线消息分别进行加密和/或解密；执行对接程序，使得UAV能够在车辆静止或移动时降落在车辆上；执行燃料包输送功能以向相应车辆提供燃料有效载荷；执行脱离对接程序，使得UAV能够在车辆静止或移动时从相应的车辆起飞；以及/或执行返回原位置(return-to-home)程序，使得UAV可以重复包括上面列出的任何一个或多个指令的输送过程。
因此，除了具有诸如上述计算机的一个或多个计算机之外，UAV14还可以具有定位单元142(例如，其可以类似于上述车辆定位单元108)和远程信息处理单元144，其使得UAV能够经由任何合适的蜂窝和/或短程无线协议(例如，LTE、GSM、CDMA等和/或Wi-Fi、直连Wi-Fi、蓝牙等)进行无线通信。车载计算机130、定位单元142、远程信息处理单元144和其他装置可以经由任何合适的车载有线或无线连接接口(未示出)互连—例如，所述连接接口包括一根或多根数据总线、一根或多根电源总线、离散连接。此外，单元142、144可以执行与上述功能(例如，关于相应装置108、110)类似的功能，除了所述功能可以与UAV 14相关联之外。因此，此处将不再详细解释这些装置。
现在转向图5，示出了使用UAV 14向车辆12提供燃料的过程500。所述过程从框510开始，其中车载计算机20确定发起燃料输送请求。该确定可以基于经由HMI 112得到的用户输入(例如，通过在HMI上进行触摸屏选择来致动HMI上的按钮或开关等)，其中用户包括被授权使用和/或操作车辆12的任何人(例如，相应车辆12的持证人或所有者)。其他用户发起的示例包括用户经由他的/她的移动装置(其与模块110通信)等提供指示。
根据框510的另一个示例，计算机20确定在腔室22中的燃料体积(ResVOL)小于第一阈值(T1)之后的任何合适的时间发起燃料输送请求。可以通过计算机20使用来自传感器47的数据来计算腔室22内的燃料体积(ResVOL)。并且第一阈值(T1)可以是燃料箱24内的计算的燃料体积(MainVOL)(例如，使用来自传感器32的数据确定)与燃料箱的总体积容量(MainCAP)之间的差值；例如，其中T1＝MainCAP-MainVOL。使用该示例，计算机20可以在ResVOL≤TI(或ResVOL≤(MainCAP-MainVOL))时执行框510。在另一个示例中，当MainVOL/MainCAP小于第二阈值(T2)(例如，小于50％、25％、10％等)时执行框510。在另一个示例中，当ResVOL≤T1并且当(MainVOL/MainCAP)<T2时执行框510。因此，阈值T1、T2可以使燃料箱24变得过度填充的可能性最小化。
在至少一个其他示例中，计算机20基于以下步骤来确定发起请求：对到达预定目的地所需的燃料量执行燃料效率计算，并确定主燃料箱24中的剩余燃料不足以到达目的地。燃料效率计算可以包括确定车辆12的发动机对于所谓的城市驾驶、高速公路驾驶的平均燃料消耗、到预定目的地的剩余行程的本质(例如，城市驾驶的百分比、高速公路驾驶的百分比、交通状况(拥堵、中等、通畅)等)；通常，基于车辆12的发动机效率、其变速器、气候控制系统等来计算燃料效率是所属领域技术人员已知的，因此此类计算在此处不再进一步讨论。
在随后的框520中，计算机20基于在框510中的发起确定来发送燃料输送请求。在发送请求之前，框520可以包括计算机20根据定位单元108确定与车辆12相关联的目的地数据(例如，通过确定地址、GPS坐标等)、与车辆12相关联的当前位置数据(例如，通过确定地址、GPS坐标等)和/或与车辆12相关联的航向数据(例如，方向、速度、路线等)—例如，使得UAV 14能够在输送时定位车辆12。如下面所解释的，在一个示例中，例如，当车辆12保持静止时，UAV 14将燃料包输送到当前位置数据。在另一个示例中，当UAV 14有可能在车辆12到达其目的地时带着燃料包到达时，UAV 14将燃料包输送到目的地数据。并且在另一个示例中，UAV 14可以例如使用目的地、当前位置和/或航向数据将燃料包输送到移动车辆12。
在从定位单元108接收到该信息时，计算机20可以编译包括目的地、位置和/或航向数据以及车辆标识符数据、燃料类型数据、用户账户数据、返航数据和/或UAV数据的消息有效载荷。标识符数据对于车辆12可能是唯一的—非限制性示例包括车辆识别号码(VIN)、因特网协议(IP)地址(例如，与无线通信模块110相关联)、与模块110中的嵌入式蜂窝芯片组(或与模块110配对的相关联移动装置中的芯片组)相关联的移动识别号码(MIN)、移动电话号码(例如，与模块110中的芯片组相关联(或与芯片组配对的移动装置相关联)等。在至少一个示例中，标识符数据包括加密密钥等—例如，根据一个非限制性示例，标识符数据包括私钥(例如，根据公钥基础设施)和VIN，所述VIN使用关联联的公钥进行加密。
燃料类型数据可以是指示请求何种类型的燃料的唯一标识符。例如，在燃烧式车辆中，计算机可以请求与无铅汽油、特定辛烷值的无铅汽油(例如，87、89、93等)、柴油燃料、煤油、液化石油气等相关联的燃料类型。然而，如从下面的描述中显而易见的，过程500也可以使用电动或混合动力车辆来执行。因此，在一些示例中，燃料类型数据可以识别特定类型的电池(例如，铅酸(PbA)电池、锂电池(例如，锂离子电池)、超电容电池或超级电容电池等)、电池大小(例如，标准大小、尺寸等)、其组合等。在至少一个示例中，计算机可以请求UAV14以无线充电器的形式携带燃料包—因此，例如，燃料类型数据还可以包括所需无线充电参数，诸如电压电平、充电率。
用户账户数据可以包括识别车辆12的用户和/或他/的她的相关联支付信息的任何信息。例如，用户账户数据可以包括用户的银行账户和银行代号(例如，用于电子资金转账)、用户的信用卡号码(例如，用于信用交易)等。通过这种方式，UAV 14的操作实体或远程服务器116可以向车辆12的用户收取燃料输送费用。
返航数据可以包括任何合适的识别信息，所述识别信息使得UAV 14能够在UAV 14接近车辆12以输送燃料包时识别车辆12。如下面将更详细描述的，UAV 14可以使用返航数据来识别来自车辆12的无线信标信号—例如，包括但不限于蜂窝传输、短程无线传输(例如，蓝牙、Wi-Fi等)、光透射(例如，在可见或不可见光谱中)、在任何合适的一种或多种频率下的可听传输等。
例如，在燃料输送请求中发送的返航数据可以包括车辆标识符或任何其他数据，以便稍后唯一地识别车辆12。在至少一些示例中，返航数据与加密方案相关联。例如，返航数据可以包括根据公钥基础结构的私钥。通过这种方式—并且如下所述—当车辆12(具有相关联的公钥)(例如，经由蓝牙)无线地传输信标信号时，仅携带私钥的UAV14可能能够解译信标和识别车辆12。在其他示例中，可以使用其他无线协议(例如，除了蓝牙之外)和/或可以使用其他安全形式的无线通信，包括对称或共享秘密方案等。
UAV数据包括与所需UAV、所需UAV服务实体、所需远程服务器116等有关的任何合适的信息，其操作UAV 14。例如，UAV数据可以包括UAV 14、服务器116、相关联实体等的标识符(例如，电话号码、IP地址等)。通过这种方式，车辆12(或车辆的用户)可以选择优选的燃料输送供应商和/或可以直接与UAV 14通信。
一旦在燃料输送请求的消息有效载荷中编译了合适的数据，在框520中，计算机20就会将请求发送到UAV 14、服务器116等。在从车辆12进行无线传输之后，无线通信模块110可以接收响应。根据一个示例，首先在远程服务器116处接收燃料输送请求，所述远程服务器向车辆12发送ACK(确认)消息。此后，可以与多个UAV交互的服务器116例如基于与车辆12的接近度、基于UAV需求或可用性、其组合等来确定来调度哪个UAV。在做出该确定时，服务器116向特定UAV(例如，UAV 14)发送指令以将请求的燃料输送到车辆12。
在另一个示例中，上述这些步骤中的至少一些步骤由UAV 14执行而无需服务器116的交互。例如，车辆12和UAV 14可以直接通信—例如，服务器116不用作集线器。
无论UAV 14如何接收燃料输送请求，UAV 14都可以例如，使用其定位单元142以及在燃料输送请求中接收的目的地、位置和/或航向数据取回和/或装载燃料包140并且朝向车辆12行驶(被示为525)。在至少一个示例中(至少在图4中示出)，燃料包140包括容器150，所述容器具有从容器150的底座向下伸展的燃料喷嘴152。喷嘴152可以具有可电子致动阀154—例如，允许UAV计算机130控制何时从喷嘴分配液体燃料。
此外，在一些示例中，由UAV 14取回和携带的燃料包包括标识符—例如，识别特定燃料类型、其数量等。在一个示例中，标识符被体现为条形码，所述条形码在被UAV 14扫描时使得UAV 14能够将标识符与存储器134中的查找表进行比较-由此提供关于燃料包的附加信息。如下面更详细解释的(在框540中)，当车辆12验证燃料类型、燃料量、参数等时，UAV14可以使用与该标识符相关联的数据。
当车辆12静止时(例如，当车辆12处于驻车挡或当车辆12的燃料箱24为空时)，UAV14可以使用在燃料输送请求中提供的位置数据行驶到特定位置。在一些情况下，车辆12可能接近其他车辆，并且UAV 14可能无法单独基于目的地、位置和/或航向数据来解析或精确定位哪辆检测到的车辆发送了燃料输送请求。然而，车辆12可以传输信标信号—例如，其可以携带安全消息(框530)。并且在至少一些示例中，并且UAV 14可以使用信标信号和/或其消息来识别车辆12。在至少一个示例中，UAV 14在确定其接近车辆12时传输无线消息。并且车辆12通过传输信标信号作出响应。
继续上文阐述的示例，UAV 14可以：接收具有消息数据的蓝牙信标信号(所述消息数据包括与在(框520的)请求中发送的标识符数据的至少一部分匹配的标识符)；使用经由框520的燃料输送请求接收的私钥对消息数据进行解密；基于解密消息的内容来确定车辆12是燃料包140的预期接收者；然后使用方向检测技术来精确定位车辆12的精确位置—例如，当车辆12重复发射信标信号时。方向检测技术尤其包括：接收信号强度、到达角(AoA)和/或飞行时间(ToF)，此处仅列举几个非限制性示例。
当车辆12正在或已经移动时，可以执行类似程序。例如，UAV 14可以被编程为基于位置数据(在燃料输送请求时)、航向数据和/或目的地数据来估计车辆12的位置。因此，UAV14可以行驶到该位置并且类似地尝试使用返航信标来识别车辆12。
在一些示例中，UAV 14可以传输请求更新车辆12的位置数据、航向数据和/或目的地数据的无线消息(例如，诸如蜂窝、短程无线通信等)。通过这种方式，UAV 14可以相应地调整其导航。无论UAV 14如何识别车辆12，一旦UAV 14接近车辆12(例如，悬停在头顶或附近)，UAV 14就可以向车辆12提供指示它存在并且它已经明确地识别了车辆12(例如，和/或它看到车辆)的消息(例如，可以被加密)。
在UAV 14带着燃料包140向车辆12出发之后的任何时间，车辆12可以验证由UAV14携带的燃料的类型和/或要输送的燃料量(框540)。在至少一个示例中，这发生在UAV 14指示它已明确地识别车辆12之后。例如，计算机20可以向UAV 14传输验证查询，并且UAV 14可以回复答案。例如，如果车辆12请求一(1)加仑无铅汽油(87辛烷值)，则UAV 14可以回复它正携带无铅汽油(87辛烷值)并且它打算将一(1)加仑输送到车辆12。在其他示例(下面更详细地描述)中，UAV 14可以回复它的燃料包是具有与在框520中由车辆12发送的燃料输送请求一致的电压、安培小时、大小等的电池。或者例如，如下面还要详细解释的，UAV 14可以回复它的燃料包是无线充电器并且它打算在预定电压下输送预定数量的安培小时电荷(例如，这也与在框520中发送的燃料输送请求一致)。这些仅仅是非限制性示例；其他示例也是可能的。
如果未验证燃料(例如，类型、数量等)，则过程500可以循环返回并重复框520—例如，计算机20可以被编程为发送另一个燃料输送请求。或者UAV 14可以通过带着正确的燃料出发和返回来解决所述问题。或者UAV 14可以出发并且不同的UAV可以代替地输送所需包裹。然而，如果燃料被验证，则过程500可以继续到框550。
在框550中，计算机20可以协调UAV 14的对接程序。这可以包括计算机20确定条件是否适合对接，调整车辆12的速度，指示UAV 14待命(例如，直到道路的直线段变得可用)，向UAV 14发送指示它在降落架80处对接的消息，致动一个或多个锁定特征82(例如，从释放位置致动到保持位置)等。
仅出于说明目的，请考虑以下示例。在第一对接程序示例中，车辆12可以是静止的—例如，并且计算机20可以确定车辆12处于驻车挡。在这些或类似情况下，计算机20可以确定条件适合于对接。因此，计算机20可以向UAV 14传输指示它降落在降落架80上的消息。在降落之后，UAV 14可以向计算机20发送指示它已降落的消息；此后，计算机20可以将一个或多个锁定特征82致动到保持位置。并且此后，UAV 14可以对接。
在至少一种情况中，对接程序包括计算机20将端口42致动到打开位置，使得当UAV14朝向车辆12下降时，喷嘴152可以被引导到端口42中。此外，在至少一个示例中，计算机20将可变光阑的移动元件76致动到打开位置，如上面所讨论的。计算机20也可以将阀66电子地致动到打开位置。如上所述，阀66可以经由弹簧68偏置到闭合位置(例如，使得当移除喷嘴152并且在没有计算机20的电子致动时，阀66移动到闭合位置)。如下面更详细讨论的，在其他示例中，端口42和/或阀66可以在对接程序之后才被致动。
响应于从UAV 14接收到指示它已降落的消息，计算机20可以确定UAV 14是否与车辆12对接和/或对接是否成功(框560)。在一个示例中，计算机20可以确定一个或多个锁定特征82是否被适当地致动。例如，如果一个或多个特征82处于保持位置并且原本被适当地致动，则计算机20可以确定对接程序是成功的(并且过程500可以进行到框580)。然而，如果一个或多个特征82不在保持位置或者原本未被正确致动—例如，由于干扰UAV或另一个物体，或者没有与UAV 14上的相应锁定特征(未示出)接触-则计算机20可以确定对接不成功。如果确定不成功，则计算机20可以指示UAV 14重新执行对接程序(框570)。此后，计算机20可以重复框550和560，直到UAV14成功对接，或者直到已经执行了阈值数量的尝试。如果执行阈值数量的尝试并且UAV 14未成功对接，则可以终止过程500，可以由计算机20等做出新的燃料输送请求。
在确定对接是否成功的另一个示例中，计算机20基于从UAV 14发送的消息(例如，指示UAV 14是否确定对接是成功还是失败)来确定成功或失败。例如，UAV 14可以具有任何数量的车载传感器(未示出)—包括视觉感测装备、相机等—使得UAV计算机130能够基于它的传感器数据来确定成功的对接程序。因此，当确定对接是否成功时，计算机20可以(至少部分地)依赖于UAV计算机(130)的确定。
在框550的第二对接程序示例中，车辆12在所述程序期间移动。在指示UAV 14降落在降落架80之前，计算机20可以例如使用车辆12上的各种传感器(未示出)等基于以下各项来确定条件是否适合于对接：车速、路况(例如，在接下来的几个距离单位中转弯的量、在接下来的几个距离单位中加速和/或减速)和/或天气状况(例如，风、雨、雪等)。如果条件合适，则对接程序(框550)、确定是否成功(框560)、根据需要重新对接的指令(框570)等可以如上面在第一对接程序示例中所述的那样进行。
然而，如果计算机20确定对接程序不合适，则计算机20可以经由网络连接106向HMI 112发送无线消息(例如，向用户显示)或向PCM 114(例如，当车辆12以自主模式操作时)发送无线消息以使车辆12减速和/或将变速器置于驻车挡中。在至少一个示例中，在车辆12以全自主模式操作时发生对接程序。不合适的对接条件可能与路况(雪地和/或结冰路况、由于不平坦的道路表面引起的颠簸的路况)、天气状况(风况、雨况、雪况、冰冷状况等)、车辆移动状况(车速状况、车辆转弯或转向状况等)等相关联。
在另一个第二对接程序示例中，计算机20可以确定延迟对接达预定量的时间或距离。例如，计算机20可以使用来自定位单元108的数据来确定路况将在预定时间量或距离内改善(例如，在接下来的几分钟内道路表面可能不那么颠簸，道路可能更直，将停止下雨或下雪等)。因此，计算机20可以向UAV 14发送请求它待命的无线消息。
并且一旦条件由计算机20确定为适合于对接，用于移动车辆12的对接程序就可以类似于用于静止车辆12的对接程序(如上所述)那样进行。在至少一个示例中，如果重复的移动车辆尝试失败，则移动车辆12可以确定停止并重新尝试与UAV 14对接(例如，这可能在阈值数量的尝试之后发生)；因此，计算机20可以经由HMI 112(或PCM114—例如，当车辆12以全自主模式操作时)指示用户使车辆12安全地停止以允许进行对接程序。
在框580中，进行燃料包140的UAV到车辆的传递。在至少一个示例中，计算机20可能已经将端口42和/或阀66致动到打开位置，由此允许UAV喷嘴152位于通道60内。如果端口42和/或阀66尚未移动到这些打开位置，则计算机20此时可以将一者或两者致动到打开位置。在这种后一情况中，UAV计算机130可以使喷嘴152下降(平移、伸缩地下降等)进入通道60。一旦喷嘴152位于通道60内并且阀66打开，UAV 14就可以向计算机20传输指示它准备将液体燃料分配到腔室22中的消息。
作为响应，计算机20可以向UAV 14发送确认(ACK)和分配指令。此后，UAV 14可以将燃料有效载荷(例如，在这种情况下，将预定量的液体燃料从容器150)释放到腔室22中。当UAV 14确定适当的有效载荷被传递到腔室22时，UAV 14可以向计算机20传输指示完成的消息。继续上面的示例，UAV 14可以传递一(1)加仑燃料(例如，即使它可以在容器150中携带超过1加仑)。如上面所讨论的，如果在传递期间的任何时间，UAV 14突然从车辆12上脱落，突然离开等，则阀66将会移动闭合位置—例如，被弹簧68偏压-由此禁止污染物进入腔室22。
在接收到燃料有效载荷后，计算机20可以验证输送。在这种情况下，计算机20可以使用传感器47来确定输送到腔室的液体燃料的量。当确定测量的液体燃料等于请求的燃料量时，计算机20可以向UAV 14传输指示接受燃料输送的无线消息。在测量的燃料与请求的数量(例如，如在燃料输送请求中所请求的)不相称的情况下，计算机20可以向UAV 14(或服务器116)传输指示差异的无线消息，使得用户稍后可以解决差异(例如，并请求部分退款等)。
此后，计算机20可以协调UAV脱离对接程序(框590)。例如，计算机20可以：将一个或多个锁定特征82致动到释放位置，使得UAV 14不再被拴系或保持；向UAV 14发送脱离对接的无线指令；并且在任何合适时间(例如，在UAV 14完全执行脱离对接程序之前、期间和/或之后)将端口42移动到闭合位置，此处仅列举几个非限制性示例。脱离对接程序还可以包括计算机20指示车辆用户(经由HMI112)和/或PCM 114由于天气状况、路况、车辆移动状况等改变车辆12的速度和/或转向—使得UAV 14可以安全地脱离对接。此类状况先前已在上面(例如，关于对接程序)进行了讨论。
车辆12可以在接收燃料有效载荷之后的任何时间利用燃料有效载荷(框600)。在至少一个示例中，计算机20在UAV 14脱离对接之后和/或在阀66已经移动到闭合位置之后将液体燃料释放到主燃料箱24中—例如，以最小化将污染物接收到腔室22中的可能性。在另一个示例中，计算机20确定端口42、阀66或两者处于闭合位置(例如，感测或以其他方式确定它们相应的状态)，并且响应于该确定，计算机20将阀54电子地致动到打开位置，由此将燃料从腔室22分配到主燃料箱24。同时，计算机20可以打开通风阀90，使得液体燃料从腔室22完全分配而不在腔室22内产生真空状态(例如，当腔室22基本上小于燃料箱24时，打开阀90可能特别有用)。
在另一个示例中，计算机20可以经由来自传感器32的数据接收对主燃料箱24中的燃料水平变化的指示，并且将该指示与被确定由UAV 14输送的燃料量进行比较。如果计算机20确定由传感器32和47检测到的燃料量之间的差值大于阈值，则计算机20可以触发并存储诊断故障代码—例如，其可以由授权服务人员在稍后时间解决。也存在其他示例。
框600还可以包括计算机20以任何合适方式控制阀90、96以利用蒸发控制系统84。例如，计算机20可以致动通风阀90以从腔室22回收燃料蒸气(并且分别将蒸气再次冷凝成液体)。并且计算机90可以致动阀96以将这种回收的燃料从滤罐86提供给发动机。
在其他示例中，燃料有效载荷的利用(框600)可以不同。例如，如下面将更详细解释的，当有效载荷是辅助电池时，电池可以电耦合到车辆电源总线、车辆主电池等。或者例如，当有效载荷是无线充电时，该电源可以类似地耦合到电源总线、主电池等。在框600之后，过程500可以结束。
也存在燃料接收器18的其他示例—例如，在下文中使用相同的附图标记表示。例如，如图6至图8中所示，UAV 14可以将辅助车辆电池形式的燃料包140'输送到车辆12'(例如，在这种情况下可以是电动车辆)上的燃料接收器18'。辅助电池140'可以具有任何合适的大小、形状和/或电气特性(例如，电压、安培数等)；电池140'可以包括一对电气端子166、168以用于向车辆12'传导电力。此处，燃料接收器18'可以包括腔室22'，所述腔室具有由多个壁171、底座173和端口42'限定的容积169(例如，其中端口42'可以是所述容积的上边界)。端口42'可以包括一个或多个可移动元件76'。在所示示例中，元件76'包括两个舱门，所述舱门可铰接地联接到两个相对壁171，并且可以由计算机20(经由连接P')电子地致动以将门从闭合位置移动到打开位置，使得UAV 14可以输送辅助电池140'。在至少一个示例中，门76'向内打开(例如，进入容积169)，使得门76'不会干扰UAV降落、对接等。然而，这不是必需的。
腔室22'可以在至少一个壁171的内表面175处具有一对相应间隔的电气端子170、172(例如，阴极和阳极)，以允许从辅助电池140'输送电能到车辆电源总线174。电源总线174可以经由开关182(例如，晶体管)和充电控制器184耦合(例如，通过电线)到车辆主电池180，如图7中所示。在一个示例中，充电控制器184可以耦合到开关182的栅极186，辅助电池140'可以耦合到开关的源极188，并且主电池180可以耦合到开关的漏极190。充电控制器184(例如，所谓的功率调节器)可以适于禁止主电池180过充电—充电控制器的构造和实施方式是所属领域技术人员已知的；因此，此处将不再详细描述控制器184。充电器控制器184可以由计算机20致动或触发；并且在一个示例中，计算机20存储并执行充电控制器指令(即，充电控制器184是计算机20的一部分)。因此，在操作期间，当栅极186(例如，利用合适的电压或电流)被致动时，来自辅助电池140'的电流可以通过元件182提供给主电池180。
因此，在至少一个示例中，燃料包140'(辅助电池)也是燃料有效载荷，并且过程500可以类似地进行。例如，计算机20可以通过与上述方式类似或相同的方式执行框510至600。例如，确定发起燃料输送请求可以包括确定主电池180的低阈值电压情况(例如，由用户和/或PCM 114确定)。框520中的燃料输送请求可以指示不同燃料类型(例如，合适的辅助电池140')。在框540中，计算机20可以通过验证电池特性(诸如电池类型(例如，铅酸(PbA)电池、锂电池、超电容电池或超级电容电池等)、电池大小(例如，标准大小、尺寸等)、组合等)来验证燃料。此外，在对接程序(550)期间，UAV 14可以降落在降落架80'上并且联接到锁定特征82'，并且计算机20可以控制舱门76'—或者可选地，门76'可以在对接之后打开(如上面所讨论的)。接收燃料有效载荷(580)可以包括将辅助电池140'接收到腔室22'中—例如，使得(辅助电池140'的)端子166、168分别接触(腔室22'的)端子170、172。并且利用燃料有效载荷140'可以包括计算机20适当地致动充电控制器184以在辅助电池140'与主电池180之间输送电荷。
还存在其他辅助电池示例。例如，腔室22'可以具有多个狭槽以用于可由UAV 14输送的多个辅助电池。例如，第一UAV可以将一个辅助电池输送到第一狭槽中，第二UAV可以将第二辅助电池输送到第二狭槽中等。
在另一个示例中，UAV 14可以被编程为在输送辅助电池140'之前或者除了输送辅助电池之外还从腔室22'中移除内容物。例如，UAV14可以移除先前输送的辅助电池或其他物体，然后将电池140'输送到其位置。此外，在至少一个示例中，UAV 14可以在不输送另一个燃料包的情况下—例如，当车辆12'驻车时等-拾取辅助电池140'—通过这种方式，UAV可以被编程为在输送需求较低的时间段期间拾取耗尽的多个辅助电池。在这些和其他情况下，计算机20可以被编程为当发动机点火状态为关闭时与UAV 14通信—例如，执行以下任何指令：传输请求燃料拾取请求(例如，以拾取电池140')；响应于请求拾取的UAV无线消息(例如，在车辆12'的短程无线通信内)—其可以或可以不与源自计算机20的拾取请求相关联；传输信标信号以辅助UAV 14找到车辆12'(类似于框530)；协调对接和脱离对接程序(例如，类似于框550、560、570、590)；提供进入腔室22'的通道(例如，如框580中)等。
在燃料接收器18'的至少一个示例中，车辆12'包括联接在腔室22'与电源总线174之间的升压转换器194。升压转换器194可以适于将来自电池140'的DC电压改变为更高(或更低)的DC电压(例如，将电压从6V(来自电池140')升压到12V(来自总线174))—由此将辅助电池140'的电压与主电池180匹配。升压转换器的构造和实施方式是技术人员已知的；因此，此处将不再详细描述转换器194。
也存在其他燃料接收器示例，如图9至图10中所示(参见燃料接收器18”)。UAV 14可以输送包括无线充电器的燃料包140”(例如，其中有效载荷是电荷形式的电能)。燃料包140”可以包括电池200、变压器202和发射器线圈204，其中UAV 14上的计算机130被编程为致动发射器线圈204以对另一个装置(例如，诸如车辆12”(例如，其也可以是电动车辆)上的燃料接收器18”)进行无线充电。更具体地，如所属领域中已知的，在线圈204进行无线传输之前，来自电池200的电力可以由变压器202递增。燃料接收器18”可以包括：包括降落架80”(其可以包括特征82”、突片83”等)的端口42”、接收器线圈电路210、耦合到线圈电路210的电压调节器电路212，以及开关214(图10中所示)。接收器线圈电路210可以位于降落架80”内、下方或以其他方式靠近降落架，使得当UAV 14与车辆12”对接并致动发射器线圈204时，可以在线圈电路210处无线地接收电力，在电路212处调节电力，并且当开关214通过计算机20电子致动到断开位置时将电力提供给总线174。在至少一个示例中，开关214处于闭合位置，直到UAV 14已对接和/或计算机20已验证由UAV携带的燃料有效载荷之后。燃料接收器18”也可以包括其他电路、元件等(未示出)，例如，包括但不限于滤波电路、信号放大电路等。
同样，过程500可以类似于如上面讨论的那样在液体燃料和/或辅助电池燃料系统中进行—例如，计算机20以与上述方式类似或相同的方式执行框510至600。例如，确定发起燃料输送请求可以包括确定主电池180的低阈值电压情况(例如，由用户和/或PCM 114确定)。框520中的燃料输送请求可以指示需要不同类型的燃料(例如，无线充电)。在框540中，计算机20可以通过验证UAV 14携带无线充电器来验证燃料；此外，计算机20可以验证充电参数(例如，诸如要传输的电压电平、充电率等)。对接可以包括一个或多个特征82”的计算机致动，以及上面在框550、560、570中描述的其他类似方面。接收燃料有效载荷(580)可以包括在车辆主电池180处接收电池200的无线充电。更具体地，计算机20可以向UAV 14提供无线消息以开始无线充电—例如，在致动开关214时-使得在线圈电路210处接收的无线能量可以在电路212处被调节并且通过开关214到达电源总线174上。
可选地，在框580中接收有效载荷可以包括经由接收器线圈电路210将电力(例如，无线充电)接收到图9中所示的临时存储装置220(例如，嵌入式辅助电池等)中；该装置220可以在任何合适的稍后时间释放电荷。并且在至少一个示例中，利用燃料有效载荷140'可以与接收燃料有效载荷同时发生，即，即使在UAV 14对接时，车辆12”也可能消耗来自无线充电的电力。
如此，已经描述了一种用于车辆的移动加油系统。所述系统包括车辆和向车辆输送燃料的无人机(UAV)。可由UAV输送的燃料的非限制性类型包括液体燃料、电池和电荷(例如，经由无线充电装置)。所述车辆可以包括增程加油系统，所述增程加油系统包括计算机，所述计算机被编程为尤其做出燃料输送请求，协调从UAV接收燃料，以及协调UAV在车辆上的对接程序。
通常，所描述的计算系统和/或装置可以采用许多计算机操作系统中的任何一种，包括但不限于以下操作系统的各种版本或变体：Ford 应用程序、AppLink/SmartDevice Link中间软件、Automotive操作系统、Microsoft 操作系统、Unix操作系统(例如，加州红木岸区甲骨文公司发布的操作系统)、纽约阿蒙克市的国际商业机器公司发布的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、加州库比蒂诺市苹果公司发布的Mac OSX和iOS操作系统、加拿大滑铁卢市黑莓有限公司发布的BlackBerry OS、谷歌公司和开放手机联盟开发的安卓操作系统、或者QNX软件系统公司提供的CAR信息娱乐平台。计算装置的示例包括但不限于车载计算机、计算机工作站、服务器、桌上型计算机、笔记本、膝上型计算机或手持计算机、或一些其他计算系统和/或装置。
计算装置一般包括计算机可执行指令，在这种情况下，指令可由一个或多个计算装置(诸如上面列出的那些)执行。可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译计算机可执行指令，包括但不限于单独或组合的JavaTM、C、C++、VisualBasic、Java Script、Perl等。这些应用程序中的一些可以在虚拟机上编译和执行，诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并执行这些指令，从而完成一个或多个过程，包括一个或多个本文中描述的过程。可以使用多种计算机可读介质来存储和传送此类指令和其他数据。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(DRAM)，其通常构成主存储器。这样的指令可以通过一种或多种传输介质传输，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成联接到计算机的处理器的系统总线的电线。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储芯片或盒式磁带、或计算机可从中读取的任何其他介质。
这里描述的数据库、数据仓库或其他数据存储装置可以包括用于存储、访问和检索各种数据的各种机制，包括分层数据库、文件系统中的一组文件、专有格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储装置通常被包括在采用计算机操作系统的计算装置中，例如上面提到的那些操作系统之一，并且通过网络以多种方式中的任何一种或多种方式被访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑和执行存储的过程的语言之外，RDBMS通常还使用结构化查询语言(SQL)，如上面提到的PL/SQL语言。
在一些示例中，系统元件可以被实现为一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的计算机可读指令(例如软件)，存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的指令，这种指令用于执行本文所描述的功能。
处理器经由电路、芯片或其他电子部件来实施，并且可以包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个专用电路ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个客户集成电路等。每个处理器可以从传感器接收数据，并且根据所述数据确定并通常控制燃料接收器功能、操作等。处理器可以被编程为处理传感器数据。处理数据可以包括处理由传感器捕获的视频馈送或其他数据流，以确定主车辆的道路车道和任何目标车辆的存在。如下所述，处理器指示车辆部件根据传感器数据来致动。处理器可以被并入控制器(例如，自主模式控制器)中。
存储器(或数据存储装置)经由电路、芯片或其他电子部件来实施，并且可以包括以下一者或多者：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；快闪存储器；电可编程存储器(EPROM)；电可擦除可编程存储器(EEPROM)；嵌入式多媒体卡(eMMC)；硬盘驱动器；或任何易失性或非易失性介质等。存储器可以存储从传感器收集的数据。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图具有描述性字词的性质而非限制性字词的性质。可以根据以上教导对本公开进行许多修改和变化，并且本公开可以以不同于具体描述的方式来实践。

Claims (20)

1.一种计算机，其被编程为：
从车辆发起对无人机(UAV)输送燃料的燃料输送请求；
响应于所述发起而指示所述车辆中的通信模块传输信标信号以使得所述UAV能够定位所述车辆；以及
协调所述UAV与所述车辆之间的对接程序以从所述UAV接收燃料。
2.如权利要求1所述的计算机，其中所述请求至少包括车辆标识符数据和燃料类型数据。
3.如权利要求2所述的计算机，其中所述请求还包括位置数据、航向数据、目的地数据或其组合。
4.如权利要求2所述的计算机，其中所述信号包括与在所述请求中发送的所述标识符数据的至少一部分匹配的标识符。
5.如权利要求4所述的计算机，其中所述信号中的所述标识符被加密。
6.如权利要求1所述的计算机，其中所述计算机还被编程为指示所述模块将所述请求发送到所述UAV或与所述UAV相关联的远程服务器。
7.如权利要求1所述的计算机，其中根据短程无线通信协议传输所述信号。
8.如权利要求1所述的计算机，其中所述计算机还被编程为在输送之前至少验证由所述UAV携带的燃料类型。
9.如权利要求1所述的计算机，其中在所述对接程序期间，所述计算机还被编程为致动所述车辆上的一个或多个锁定特征以将所述UAV保持在其上。
10.如权利要求1所述的计算机，其中所述计算机还被编程为电子地致动端口、阀或两者以将燃料接收到所述车辆的腔室中。
11.如权利要求10所述的计算机，其中所述端口包括可电子致动可变光阑或至少一个可电子致动门。
12.如权利要求1所述的计算机，其中所述计算机还被编程为电子地致动阀以将燃料从至少临时存储由所述UAV输送的燃料的腔室分配到所述车辆的主燃料箱中。
13.如权利要求1所述的计算机，其中所述计算机还被编程为致动联接在由所述UAV输送的辅助电池与车辆主电池之间的充电控制器。
14.如权利要求1所述的计算机，其中所述计算机还被编程为致动所述车辆上的端口处的开关，其中在第一位置中，所述开关禁止对车辆主电池进行无线充电，其中在第二位置中，所述开关将所述电池联接到所述端口处的接收线圈电路。
15.一种计算机，其被编程为：
从车辆发起由无人机(UAV)填充的燃料输送请求；
确定所述UAV已与所述车辆对接；以及
电子地致动所述车辆上的端口从所述端口接收燃料。
16.如权利要求15所述的计算机，其中所述端口包括可电子致动可变光阑，所述可变光阑通向液体燃料腔室。
17.如权利要求15所述的计算机，其中所述端口包括至少一个可电子致动门，所述可电子致动门通向具有一对电气端子的腔室。
18.如权利要求15所述的计算机，其中所述端口包括至少一个可电子致动开关，其中在第一位置中，所述开关禁止对车辆主电池进行无线充电，其中在第二位置中，所述开关将所述电池联接到所述端口处的接收线圈电路。
19.一种用于无人机(UAV)的计算机程序产品，所述产品包括存储在计算机可读介质上并且能够由处理器执行的指令集，所述指令包括：
从车辆接收燃料输送请求；
基于所述请求向所述车辆携带燃料包；
使用从所述车辆发送的信标信号来识别所述车辆；
与所识别的车辆对接；以及
响应于从所述车辆接收到指令而输送燃料有效载荷。
20.如权利要求19所述的计算机程序产品，其中所述指令还包括在对接之前：从所述车辆接收关于燃料类型的验证查询；以及响应于所述查询而发送指示与所述有效载荷相关联的燃料类型的回复，其中所述有效载荷包括液体燃料、辅助电池或无线充电中的一者。
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