CN110494331A - 数字牌照的电力和通信模式 - Google Patents

Abstract

公开了一种数字牌照系统，其具有多种电力和通信模式以提高性能并增加预期电池寿命。在一个实施例中，对传感器触发的车牌事件的响应需要确定车辆是在运行、被停放还是在运动。该确定包括唤醒处理器、建立无线连接以及基于本地传感器数据确定车辆是否在运动。

Description

数字牌照的电力和通信模式

相关申请

本申请要求2017年1月5日提交的美国临时申请序列号62/442,755和2017年8月18日提交的美国临时申请序列号62/547,611的权益。出于所有目的，这些申请通过引用被并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及数字牌照。更具体地说，公开了一种具有多种电力和通信模式的系统，以改善性能并增加预期电池寿命。

背景和概述

在登记车辆时，通常会向车辆所有者发放显示车辆标识和登记信息的牌照。那些牌照是被印刷或压印的。白天查看这些牌照不需要电能，而夜间查看牌照只需要低电力的灯泡或LED。

一种用于创建、存储和处理车辆数据的潜在装置可与呈现车辆标识和登记信息的动态显示器结合使用，并且可布置在车辆的外部。例如，美国专利9,007,193和未决公开的美国专利申请US20130006775(两者均转让给ReviverMX)描述了一种通过使用数字牌照来提高车辆标识和登记信息的可更新性的动态显示器。

然而，数字牌照确实需要大量的电力来操作和显示所需的许可证信息。需要一种电源系统，该电源系统能够在车辆开启或关闭时与一系列本地和远程通信系统相结合，以及在宽范围的热和环境条件下支持操作。如本文所讨论的，这些可以通过使用连接传感器的处理器和支持各种状态的数字牌照来提供。

附图简述

参考以下附图描述了本公开的非限制性和非穷尽的实施例，其中，除非以其它方式说明，否则在所有各个附图中相似的参考数字指代相似的部分。

图1图示了数字牌照系统的一个实施例；

图2图示了数字牌照系统中的各种系统；

图3图示了数字牌照系统的操作；

图4A是模块上电池电力系统的实施例；

图4B是模块外电池电力系统的实施例；

图5是电力系统的状态图示；

图6A是电泳显示器的电力状态图示；

图6B呈现了一个表，该表示出了电力状态如何影响系统部件；

图7A是LCD显示器的电力状态图示；

图7B呈现了一个表，该表示出了电力状态如何影响系统部件；

图8图示了配电系统的实施例；

图9图示了配电系统的实施例；

图10图示了电池系统的实施例；

图11是图示了电池充电方法的流程图；

图12图示了数字牌照系统中的外部数据通信；

图13图示了数字牌照系统的多种可用数据类型；

图14图示了具有正常可用外部电力的数字牌照的状态图；

图15图示了具有正常可用外部电力的数字牌照的状态图；

图16图示了数字牌照的事件时间线；

图17图示了数字牌照的本地软件预配置(provisioning)；

图18A和图18B图示了使用电压改变来检测车辆状态改变；

图19A和图19B图示了使用加速度计信息检测车辆状态改变；

图20图示了确定车辆位置状态；

图21图示了数字牌照操作流程图；

图22图示了数字牌照无线连接性流程图；以及

图23图示了低电力通信的方法。

详细描述

图1图示了支持动态显示的数字牌照系统11的一个实施例，该动态显示呈现车辆标识和登记信息，并且可以布置在车辆10的外部。系统10包括用在车辆10外部的显示系统100，显示系统100包括显示器110、车速传感器120和耦合到车速传感器120的处理器130。处理器130被配置成基于车辆10的速度和状态实现显示系统100的三种操作模式之一：第一操作模式，其中包括车辆10的标识信息和/或车辆10的登记信息的第一内容以第一电力消耗水平呈现在显示器110上；第二操作模式，其中包括消息、车辆10的标识信息和/或车辆10的登记信息的第二内容被呈现在显示器110上；以及第三操作模式，其中内容以小于第一电力消耗水平的第二电力消耗水平呈现在显示器110上。显示系统100优选地还包括通信设备140，该通信设备140允许内容(例如，更新的标识信息、登记信息和/或消息)被传送到显示系统100和传送来自显示系统100的内容。显示系统100还可以包括位置传感器160，例如，全球定位系统(GPS)设备、蜂窝塔位置三角测量设备或确定显示器110布置在其上的车辆10的位置的任何其他合适的位置传感器。位置传感器160可以提供车辆的大体上大致的位置或大体上确切的位置。另外地，显示系统100可以包括用于存储内容的存储设备150；处理器130可以从存储设备150检索内容并将其呈现在显示器110上。显示系统100还可以包括确定车辆10与第二车辆的接近度的传感器。

数字牌照系统11优选地用于登记车辆，诸如个人小汽车、卡车、摩托车、出租汽车、公司所有的汽车或任何其他合适类型的车辆。显示系统100用于呈现车辆10的标识和/或登记信息，该信息优选地由诸如机动车管理局(DMV)的官方机构提供。优选地，处理器120在显示器110上呈现车辆10的标识和/或登记信息，使得州车辆法案被遵循，诸如显示区域的大小和尺寸、信息的内容、大小和字体样式以及显示器110的可见性和反射性。优选地，处理器120在显示器110上呈现内容，使得车辆10登记州的州车辆法案被遵循；可替代地，诸如在结合了位置传感器(诸如GPS设备)的本发明的实施例中，处理器120可以在显示器110上呈现内容，使得车辆所处州的州车辆法案被遵循。显示系统100优选地用于显示除车辆标识和/或登记信息之外的消息。该消息优选地由广告商提供，例如，大体上与用户无关的广告商。广告商提供的广告的主题可以大体上与车辆10的驾驶员和/或所有者无关，并且广告可以大体上与车辆10无关。可替代地，广告可以与车辆10的驾驶员和/或所有者所属的人口统计数据(demographic)相关，或者与车辆10的驾驶员和/或所有者的任何其他合适的特征相关。广告也可以由车辆10的驾驶员和/或所有者选择，例如，在个人计算机上经由互联网，在具有互联网功能的移动电话上经由互联网，或者经由任何其他合适的方法。广告也可以大体上与车辆10相关，例如，安装在保时捷上的显示系统可以显示针对对保时捷有品牌亲和力的人群的广告。广告可以大体上与车辆10的位置相关，例如，如果车辆10在场地附近行驶，则可以示出该场地的广告。可替代地，消息可以由执法机构提供，例如，关于失踪人员的紧急广播(例如，安珀警报(Amber alert)或老年人警报(Elder alert))。此外，如果车辆10被报告被盗，则消息可以指示车辆10被盗，从而允许车辆外部的各方如此识别车辆10。

可替代地，消息可以是任何合适类型的消息，并且可以由任何合适的一方控制，例如，官方组织(例如，DMV)、车辆10的驾驶员、车辆10的所有者、与车辆10无关的第三方或任何其他合适的一方。在第一示例中，消息可以包括与车辆10相关的附加细节，包括车辆10的型号、车辆10的烟雾检查结果、车辆10的维护问题或与车辆10相关的任何其他合适类型的信息。在第二示例中，消息可以包括与车辆10的驾驶员相关的细节，包括驾驶员支持或属于的组织(例如，女童子军(Girl Scouts)、旧金山巨人棒球队(Francisco Giants baseballteam)、或政党)、驾驶员支持的事业(例如，善待动物组织(PETA)或癌症宣传(cancerawareness))、驾驶员的人口统计数据或与驾驶员相关的任何其他合适类型的信息。在这个第二示例中，消息还可以包括关于驾驶员的官方细节；例如，消息可以指示驾驶员是医生或执法官员，从而允许车辆10外部的人在需要他的服务时向驾驶员提出请求。官方细节还可以包括与驾驶员的驾驶历史相关的细节；例如，如果驾驶员有不完美的驾驶记录，可以在显示器上呈现通知，以警告车辆附近的其他人。在第三示例中，消息可以包括对车辆10附近的驾驶员的通知，例如，交通信息或天气预报。在第四示例中，消息可以包括关于车辆所有者的细节。当车辆10是车队的成员时，例如，汽车租赁机构、移动卡车租赁机构、政府车队或任何其他合适类型的车队，这可能特别有用。第四示例的消息可以指示车辆10属于哪个车队；该信息可用于识别车辆、用于做有关车队的广告(例如，如果车辆10属于出租汽车代理，则消息可包括该特定出租汽车代理的广告或消息)，或者用于任何其他合适的目的。然而，该消息可以是任何其他合适类型的消息。

显示系统100优选地由电源供电。电源优选地是车辆10的电源，如车辆10的附件电池(accessories battery)、车辆10的引擎或车辆10的任何其他合适的电源。可替代地，显示系统100可以包括大体上独立于车辆10的电源的电源并由该电源供电。显示系统100的电源优选地是电池，但是可以可替代地是太阳能板、风力发电机或任何其他合适类型的电源或电源的组合。然而可替代地，显示系统100可以包括可再充电的并且耦合到车辆10的电源的电源，当车辆10在运行中和/或车辆10的点火开关开启时，该电源存储来自车辆10的电力。在这种变型中，显示系统100的电源允许显示系统100稍后使用车辆运行时生成的电力。然而，显示系统100可以使用任何其他合适的方法和/或布置来供电。

显示器110用于显示内容，其中内容包括车辆10的标识信息、车辆10的登记信息以及消息中的至少一个。显示器110由处理器130以三种操作模式之一操作。显示器110优选地是大体上低电力的显示器，如LED显示器、LCD显示器、电子墨水显示器、有机LED显示器、干涉式调制器显示器(iMoD)、使用电泳沉积(EPD)的显示器、胆甾醇型液晶显示器(ChLCD)或任何其他合适的显示器。显示器110可替代地是上述显示器类型的组合。显示器110优选地还具有大体上宽的视角范围。显示器110优选地也大体上是薄的，允许显示器110替换车辆后外部和/或前外部的现有牌照。类似地，显示器110优选地具有与现有牌照大体上相似的宽度、高度和/或纵横比。可替代地，显示器110可以与现有的牌照大体上不同(例如，在欧洲牌照的相对窄的高度的情况下，显示器110可以具有大体上不同的高度)。然而，显示器110可以是任何其他合适的尺寸。

显示器110还可以包括背光源。背光源用于控制由显示器110显示的信息的光强度。背光源优选地包括多种光强度程度。处理器130可以基于操作模式选择光强度程度。处理器130还可以基于显示器110附近的环境光水平来选择光强度程度。例如，光强度程度在白天可能较高，而在晚上可能较低。在这个变型中，显示系统100还包括检测环境光水平的光传感器。显示系统100的光强度程度也可以基于驾驶员、执法人员或任何其他合适一方的偏好来选择。然而，显示系统100的光强度程度可以基于任何其他合适的标准来选择。背光源可以是大体上位于显示器110周边并且指向显示器110的一组灯。可替代地，背光源可以大体上位于显示器110的后面，并且从显示器110的后面提供光。然而，背光源可以是任何其他合适的布置。背光源可以是一系列低功率的光源，如LED，但是可替代地是任何其他类型的光源。可替代地，显示器可以包括光反射表面，其用于利用反射光照亮显示器110。光反射表面可以是镜子或任何其他合适类型的反射材料。光反射表面也可以是使光沿着光源的方向反射回去的回射材料。光反射表面也可以与光源结合，以更有效地照亮显示器110，例如，高速公路标志上使用的透反射材料。然而，可以使用任何其他合适的材料或方法来照亮显示器。

车速传感器120用于检测车辆10的速度。车速传感器120优选地是测量车辆10的实际速度和/或加速度的传感器，如耦合到车辆10的加速度计或耦合到车辆10的动力传动系统的转速计，转速计测量动力传动系统部件(如车轮)在一段时间内的转数，以便确定车辆10的速度。在第二变型中，车速传感器120耦合到车辆10的速度计和/或车辆10的车载计算机；在这种配置中，速度传感器120用于将由速度计和/或车载计算机收集的信息传输到处理器130，而不是直接测量车速。然而，车速传感器120可以是确定车辆10的实际速度和/或加速度的任何其他合适类型的传感器。可替代地，车速传感器120可以是测量车辆的相对速度和/或加速度的传感器，例如，超声传感器或红外传感器，其确定车辆相对于另一物体的速度。另一个物体可以是道路的静止部分或附近的车辆。然而，车速传感器120可以使用任何其他合适的方法或传感器类型来确定车辆10的速度。

处理器130用于基于显示系统100的操作模式在显示器110上呈现内容：第一模式，其中第一内容以第一电力消耗水平呈现在显示器110上，第一内容包括车辆10的标识信息和/或车辆10的登记信息；第二模式，其中在显示器110上呈现第二内容，第二内容包括消息并且可能包括车辆10的标识信息和/或车辆10的登记信息；以及第三模式，其中内容以小于第一电力消耗水平的第二电力消耗水平呈现在显示器110上。优选地，在第三操作模式中呈现的内容包括车辆10的标识信息和登记信息。在显示系统100的变型中，在第三操作模式中呈现的内容除了车辆10的标识信息和/或登记信息之外还包括消息。然而，在第三操作模式下呈现在显示器110上的内容可以包括任何其他信息或消息或其任意组合。

处理器130优选地耦合到车速传感器120。如上所述，由车速传感器120确定的速度可以是车辆10的实际速度，或者可以是车辆10相对于另一物体(例如，相邻车辆)的速度。处理器130优选地基于车辆10的速度和电力状态选择显示系统100的操作模式。然而，除处理器之外的设备，如车辆10的车载计算机、执法人员、连接到远程服务器的第二处理器或者任何其他合适的设备或机构，可以选择显示系统100的操作模式。当车辆10开启时，处理器130优选地以第一操作模式和第二操作模式操作显示器110，当车辆10关闭时，处理器优选地以第三操作模式操作显示器110。当驾驶员打开车辆10的任何部分时，车辆10优选地被认为是“开启的”。在许多汽车中，存在多个“开启”状态，例如，第一“开启”状态，其中诸如打开和关闭窗户的基本功能被允许；第二“开启”状态，其中诸如通风系统或音响系统的更高级和/或更高电力的功能被允许；以及车辆可以被驱动的第三“开启”状态(或者，换句话说，点火开关开启)。否则车辆10可以被认为是“关闭的”。在“关闭”状态下，车辆的某些部分仍然可以是“开启”的，例如，安全传感器、钥匙接近传感器(如无钥匙进入)、或者任何其他类型的大体上低电力的功能。可替代地，当点火开关接通时，车辆10可以被认为是“开启”的，而当点火开关断开时，车辆10可以被认为是“关闭”的，而不管车辆可以向驾驶员提供的任何其他功能。然而可替代地，当检测到车辆内有人时，车辆10可以被认为是“开启”的，而当车辆内没有人时，车辆10可以被认为是“关闭”的。当车辆10的紧急制动器或变速器驻车制动器接合时，车辆10也可以被认为是关闭的，而不管车辆10内的点火状态或人的存在。然而，可以使用任何其他合适的标准将车辆视为“开启”和“关闭”。当车辆10处于第一速度时，处理器130优选地在第一操作模式下操作显示器110，并且当车辆10处于低于第一速度的第二速度时，处理器130优选地在第二操作模式下操作显示器110。第二速度优选地大体上是零速度，或者大体上接近零速度。这允许当车辆10运动时(第一速度)，车辆10的标识信息和/或登记信息大体上可见，如图1所示。这允许车辆10外部的任何一方以类似于用于视觉地访问静态(或压印)牌照上的信息的方式视觉地访问呈现在显示器110上的信息。在一种变型中，处理器130在第二操作模式下操作显示器110，并且当车辆10开启并且处于第二速度时，在显示器110上呈现第二内容，其中第二速度优选地为零速度或者相当慢的速度，诸如当车辆在繁忙的交通中缓慢移动时。因为在第二模式中描绘的消息占据显示器的显示区域的一部分，所以与第一操作模式相比，在第二操作模式中也描绘的标识和/或登记信息可能消耗更小部分的显示区域。因为当消息与车辆10信息同时显示时，标识和登记信息在显示器110上以较小的尺寸被描绘，所以标识和登记信息在第二操作模式下的可见度可能比在第一操作模式下的可见度低。可替代地，在第二操作模式中呈现在显示器110上的标识和/或登记信息可以是与在第一模式中相同或相似的格式(例如，大小和布局)，但是消息可以呈现在显示器上以重叠标识和/或登记信息。这也可能导致车辆10的标识和/或登记信息的可见度降低。因此，消息可以仅在如当车辆停止或几乎停止时这样的条件下显示，使得当车辆10以相当大的速度移动时，不会发生标识和/或登记信息的可见度降低；然而，当车辆处于第二速度时，显示消息的附加功能仍然保留。另外地，当车辆10在运动时，消息可能会给车辆10外部的一方提供不希望有的分心，并且因此，通过仅在车辆停止或几乎停止时显示该消息，分心的可能性可以大大降低。然而，处理器130可替代地以任何其他合适的速度布置而在第一操作模式和第二操作模式下操作显示器110。在这种变型中，当显示器110安装在车辆10的前外部时，显示系统100可以通过水平镜像呈现在显示器110上的内容来增强车辆10外侧一方对信息的易读性；在该变型中，在显示器上呈现的内容可以由在位于车辆10前方的第二车辆的后视镜或侧镜中观看显示器110的一方以正确的方向读取。然而，处理器可以通过任何其他方式或布置在显示器110上呈现内容，使得减少由显示器110所引起的分心，并且所显示内容的易读性提高。

如上所述，当车辆10关闭时，处理器130优选地用于在第三操作模式下操作显示器110。第三操作模式优选地以低于第一电力消耗水平的第二低电力消耗水平显示车辆10的标识和登记信息。在这种变型中，除了车辆10的标识和登记信息之外，还在显示器110上呈现消息，尽管当处于第三操作模式时，可以在显示器110上呈现消息、车辆10的标识信息、车辆10的登记信息或任何其他信息中的任何一个或组合。当车辆10关闭时，显示系统100可用的电力可以小于车辆开启时。例如，在其中显示系统100从车辆10的电源获得电力的变型中，显示系统100可以利用从车辆开启的另一时间段存储的能量。因此，存在有限的电力供应，并且通过在车辆关闭时在第三操作模式下以比在第一操作模式和/或第二操作模式下更低的电力消耗水平操作显示器110，针对显示系统100可用的给定量的能量，可以增加内容可在显示器110上呈现的时间长度。

显示器110在第三操作模式下的操作可以在多种布置中降低显示系统100的电力消耗。在第一变型中，显示器110可以在第一时间关闭，在第二时间打开。显示器110可以被定时为以特定的时间间隔(例如每五分钟)循环开启和关闭。驾驶员、所有者或任何其他合适的一方可以调整间隔。这允许显示器110关闭一段时间以及打开另一时间段。显示器110关闭的时间长度优选地显著长于显示器110打开的时间长度，这显著地降低了显示器110的电力消耗。在另一变型中，当在第三操作模式下时，与在第一操作模式下操作时相比，内容可以在显示器110上被呈现为需要较少电力来显示的颜色。然而，与第一操作模式相比，处理器可以通过降低显示器110在第三操作模式下的电力消耗的任何其他手段来操作显示器110。此外，当处于第三操作模式时，处理器130可以降低处理器130的电力消耗水平，例如，通过降低时钟速度、关闭诸如向通信设备140传输数据和/或从通信设备140接收数据之类的辅助功能，或者任何其他方法来降低处理器130电力消耗。当处理器130以第三操作模式操作显示器时，显示器110的光强度可以与第一操作模式和/或第二操作模式的光强度大体上相同。可替代地，因为车辆10在关闭时被假定为静止的(该假定一个可能的例外是当车辆10被牵引时)，并且消息和/或标识信息和/或登记信息将被显示到的一方大体上靠近车辆10，所以显示器110在第三操作模式下的光强度可以比在第一操作模式和/或第二操作模式下的光强度小得多。然而，在第三操作模式中可以使用任何其他合适的光强度。

在第二变型中，当在第三操作模式下操作时，显示器可以持续开启，但是光强度比在第一操作模式和/或第二操作模式下低得多。在第一示例中，在第三模式中，显示器110的背光源可以处于最低光强度。在第二示例中，在显示器110是电子墨水屏的变型中，显示器110的背光源可以被关闭，从而仅允许是双稳态且不需要附加电力来维持的电子墨水屏是可见的。在第三操作模式下降低显示器110电力消耗的方法和布置优选地是上述两种变型中的一种，但是可替代地可以是上述变型的组合或者任何其他合适的方法或布置。

处理器130可以可替代地以第四操作模式操作显示器110。第四模式可以通过经由通信设备140的通信来确定。在第一示例中，通信设备140可以与执法机构通信，并且可以向处理器130指示车辆10已经被盗。处理器130然后可以在第四操作模式下操作显示器110，在第四操作模式下，车辆10是被盗车辆的通知被呈现在显示器110上。然而，第四模式可替代地是任何其他合适的类型，并且由任何其他合适的方法致动。

通信设备140用于允许内容、信息和/或数据被传送到显示系统100和从显示系统100传送出来。通信可以与官方组织(如DMA办公室或执法机构)、内容数据库、车辆驾驶员、车辆所有者或任何其他合适的一方进行。通信设备可以发送和/或接收关于车辆标识和/或登记信息、车辆维护信息、驾驶员信息、车辆位置信息(例如，在包括GPS定位设备或访问GPS定位服务的显示系统100的变型中)、更新的广告或任何其他合适类型的信息的信息。通信设备140优选地是无线通信类型，例如，与蜂窝电话塔、Wi-Fi集线器或任何其他合适类型的无线通信进行通信的无线通信类型。然而，通信设备140可以是有线通信设备。在这种变型中，当显示系统100被“插入”到更新设备时，更新的信息被传送，更新设备例如是在维护设施处、DMV办公室或任何其他合适位置处的计算机，或者具有无线通信能力的另一车辆和/或显示系统100。通信设备140还可以包括通信处理器，其用于解释去往和/或来自显示系统100的通信。通信处理器优选地与处理器130分离，但是可以可替代地是处理器130。通信处理器可以用于加密和/或解密去往和/或来自显示系统100的通信。加密/解密可以是各种认证和加密方案中的任何一种。例如，诸如迪菲－赫尔曼密钥交换(Diffie–Hellman keyexchange)、无线传输层安全(WTLS)或任何其他合适类型协议的加密协议。通信处理器也可以用来将数据加密至加密标准，诸如数据加密标准(DES)、三重数据加密标准(3-DES)或高级加密标准(AES)。然而，通信设备140可以允许任何其他合适类型的通信，并且可以是任何其他合适的布置。

通信设备140可以从内容数据库接收内容、信息和/或数据。优选地，内容数据库被布置成大体上远离处理器130。内容数据库优选地还包含由机构提供的内容，机构例如广告商、学校、唱片公司或运动队或场地；机构提供的内容优选地包括广告。可替代地，内容数据库可以包含由车辆10的驾驶员和/或所有者提供的内容，例如，由车辆10的所有者撰写的祝贺孩子高中毕业的消息。然而，任何其他合适的一方可以向内容数据库提供内容，并且内容数据库可以包括来自一个或多个机构的广告和来自一个或更多个个人的个人消息的组合。在第一示例中，处理器130经由通信设备140访问内容数据库上的内容，并将其存储在存储设备150上。优选地，存储设备150被布置成大体上靠近显示器110，诸如在车辆10内或者在包含显示器110的壳体内；然而，存储设备150可以远离车辆10，诸如位于连接到远程服务器的硬盘驱动器上。在第二示例中，内容数据库上的内容经由通信设备140被实时地访问，然后被呈现在显示器110上，从而绕过存储设备150上的内容存储。然而，来自远程消息数据库的内容在呈现在显示器110上之前可以通过任何其他方式访问。在第三示例中，存储设备还用作内容数据库，其中来自至少一个机构或个人的内容，诸如上面列出的那些，可以存储在存储设备上，并且也可以被车辆10的驾驶员和/或所有者选择以呈现在显示器110上。在这种变型中，也用作内容数据库的显示系统100的存储设备150可以由与显示系统100分离的第二显示系统访问，诸如布置在第二车辆上的显示系统。然而，任何其他合适的一方可以从内容数据库中选择要在显示器110上呈现的内容。此外，内容数据库上的内容可以由车辆10的驾驶员和/或所有者或任何其他合适的一方经由接口来选择、访问和/或修改。优选地，该接口是基于互联网的，并且可以经由例如移动智能电话或计算机上的网络浏览器来访问。在第一示例中，车辆10的驾驶员和/或所有者可以用具有互联网能力的移动电话访问接口，然后登录内容数据库并选择他希望在显示器110上呈现的内容(例如，旧金山巨人棒球队横幅)。在第二示例中，内容数据库存储车辆登记信息，并且在车辆10的登记更新时，DMV代表可以经由配备有接口的计算机来访问内容数据库，然后在内容数据库上更新车辆10的登记信息；通信设备140然后可以从内容数据库中检索更新的登记信息，并且随后呈现在显示器110上的登记信息可以反映更新。可替代地，接口可以是硬连线或物理上“插入”到显示系统100的手持设备。在这种变型中，接口可以从显示系统100移除，也可以不从显示系统100移除。此外，接口可以不经由通信设备140耦合到内容数据库，而是仅向车辆10的驾驶员和/或所有者或任何其他合适的一方提供对已经位于显示系统100上的内容(诸如大体上靠近显示器110布置的存储设备150上的内容)的访问。例如，执法人员在因交通违规而使车辆10的驾驶员靠边停车时，可以将配备有该接口的设备连接到布置在车辆10上的显示系统100，其中该接口提供对车辆10的当前标识和/或登记信息的访问。然而，接口可以允许通过任何其他方式访问耦合到显示系统110的任何其他设备中包含的任何内容。

通信设备140可以传输关于在显示器110上呈现的特定内容的数据。优选地，广告被包括在呈现在显示器110上的内容中，并且通信设备140传输关于在显示器110上呈现广告的数据。数据可以包括，例如，广告显示多长时间、何时显示以及在哪里显示。可替代地，数据可以由处理器130收集和/或存储，尽管它可以由任何其他设备或装置收集和存储。优选地，这种信息用于确定授予车辆10的驾驶员和/或所有者的奖励的数量或类型。在第一示例中，如果在显示器110上呈现以给定球队为特征的棒球比赛的门票广告，则车辆10的驾驶员和/或所有者可以接收与广告在显示器110上呈现的时间长度相称的金钱奖励；可替代地，车辆10的所有者和/或驾驶员可以接收一张或更多张以该队为特征的棒球比赛的门票，作为在棒球比赛出席率相对较低的区域显示广告的回报。然而，作为在显示器110上呈现内容的回报，可以使用任何其他方法来向车辆10的驾驶员和/或所有者授予任何其他类型的奖励。

用于确定车辆10与第二车辆的接近度的传感器用来向处理器120指示修改呈现在显示器110上的内容。当第二车辆大体上靠近车辆10时(诸如在第二模式下)，处理器120优选地在显示器110上呈现消息，如广告；当传感器检测到没有第二车辆大体上靠近车辆10时(如在第一模式或第三模式下)，处理器120优选地在显示器110上呈现车辆10的标识和登记信息。传感器可以是雷达(RADAR)检测器、激光雷达(LIDAR)检测器、IR发射器-光敏电阻器对、照相机或被配置成检测车辆10与第二车辆的接近度的任何其他合适的设备。在传感器是照相机的实施例中，照相机可以被配置成检测第二车辆的标识信息(如第二车辆的牌照号码)；此信息可用于确定第二车辆的所有者，并获得与第二车辆的所有者相关的信息。处理器120然后可以基于第二车辆的所有者的人口统计数据来修改呈现在显示器110上的内容，例如，如果第二车辆的所有者被确定为至少六十岁，则通过显示折扣处方药的广告；如果第二车辆的所有者被确定为女性，则通过显示女性时装商店的广告；或者如果第二车辆被确定为由执法机构拥有或使用，则通过显示驾驶员信息。在该示例中，第二车辆的标识信息可以被传输到车辆标识信息的数据库，其中该数据库返回关于第二车辆10的所有者的信息，如年龄、种族或性别；该数据库可以由诸如DMA或美国汽车协会(AAA)的实体来维护。可替代地，照相机可以被配置成直接确定第二车辆的驾驶员的人口统计数据(例如，通过面部识别软件将驾驶员与特定种族相匹配)，或者第二车辆的驾驶员对呈现在显示器120上的消息的响应。在后一个示例中，如果初始响应是否定的，则第二车辆驾驶员的响应可以用来选择一个备选消息，该备选消息可以产生更有利的响应，或者如果第一响应是肯定的，则用来选择类似的消息。此外，在传感器是照相机的实施例中，照相机可以用于测量大体上靠近车辆10的环境光水平，使得内容可以以适当的光水平呈现在显示器上；例如，如果照相机确定车辆10附近有高水平的阳光，则显示器的亮度可以增加。然而，传感器可以检测与第二车辆相关的任何其他信息，并指示处理器120基于任何其他变量来修改呈现在显示器上的内容。

图2图示了可以结合到数字牌照系统200中的各种系统、子系统或模块，以及潜在的交互代理，如车辆系统218、车辆乘客或第三方人员或自动化系统220。在该示图中，数字牌照202可以安装在车辆上。数字牌照内的系统可以包括但不限于电力系统204、热控制系统206和传感器系统208。电子安全系统210限制对通过数据记录和接口系统212记录和分发的数据、或者通过通信系统214接收/发送的任何通信的未授权访问。接收的数据可用于确定或更新由显示器216呈现的信息。

图3图示了数字牌照系统的一个实施例的操作方法。在初始设置302将数字牌照登记并链接到特定车辆之后，数字牌照可以在车辆启动时(或者可替代地，在车辆停止时)准备好初始化304，并且可以使用定时器或传感器来帮助识别数字牌照的上下文、位置或显示预设。可以启动数据上传/下载，并完成任何固件/软件更新。在正常操作中，对显示器的改变306可以响应于来自数据存储或分析系统310的感测数据308，或者作为外部通信和数据传送312的结果而发生。类似地，可以发送或接收感测或存储的数据，并且基于内部触发或外部接收的数据来激活、去激活传感器或分析传感器数据。当车辆停止时，或者响应于定时或其他合适的触发，数据可以(经由线路314)被传送回初始化步骤304。

图4A描绘了显示系统400的一个实施例，其示出了选定的部件。安装在外部可附接模块402内的是电池412，用于向处理系统414、存储器模块416、通信模块418和显示器410供电。电力也可以由车辆电力系统404直接或通过电池412的再充电来提供。在一些实施例中，电池412可以是锂聚合物、镍镉、铅酸、锂离子、锂空气、锂铁氧化物、镍金属氢化物、吸收玻璃垫(AGM)或阀控铅酸(VRLA)电池。图4B示出了显示系统401，其是图4A所描绘的系统的可替代方案。在该实施例中，电池412可以位于车辆内，外部可附接模块402的外部。有利的是，这可以允许使用更大的电池或不同化学性质的电池，包括传统的可再充电铅酸电池。

当与显示系统400相关联的车辆通电时，显示系统400通常由车辆系统供电。在一些实施例中，由车辆系统提供给显示系统400的电力可以是12V。在其他实施例中，可以实现其他电压值。当车辆断电时，显示系统400可能仍然需要通电以显示例如车辆登记信息。在一些实施例中，显示系统400可能需要大体上一直通电。在车辆断电状态期间，显示系统400从电池412获取电力。

如参照图5所见，显示系统400的电力状态图500上的位置可以取决于电力的可用性和需求。四种状态被描述为与显示系统100相关联，包括：

关闭状态：显示系统400被关闭，没有进程在运行

睡眠状态：在这种状态下，只有最少数量的进程在运行，例如：

1.实时时钟

2.电容式触摸监控

3.加速度计监控

在一些实施例中，红外传感器可用于检测数字显示器周围的运动以触发唤醒状态。在其他实施例中，处理器可以使车牌(plate)以规则的间隔醒来。

唤醒状态：在这种状态下，与显示系统100相关联的所有设备进程都在运行，包括处理器、通信模块(包括蜂窝通信模块、Wi-Fi模块和蓝牙模块)、数字显示器、加速度计、陀螺仪和速度传感器。

半唤醒状态：在这种状态下，与睡眠状态相关联的所有进程都在运行(如上所述)，此外，图像被显示在显示器110上。在一些实施例中，处理系统414和调制解调器(未示出)可以被加电，调制解调器被用于通过包括但不限于无线互联网接入的方法来实现到远程服务器(未示出)的无线连接(例如，3G或4G小区服务)。其他进程可以包括背光/前灯控制、或亮/暗检测。

响应于电池和车辆电力水平、所感测的电容触摸、加速度计事件(所感测的运动)、电缆断开(车辆电力断开)、输入SMS消息(经由调制解调器接收)、定时器信号或红外运动检测来启动状态之间的转换。具体来说，一些转换触发器被描述如下：

车辆电力被移除

当12V的车辆电力从设备中被移除，并且电池具有足够的电荷(>10％)时，显示系统400将进入睡眠状态。这种转换将在60秒内发生。当电池完全放电时，设备将完全关闭。

车辆电力被施加

当施加12V的车辆电力时，显示系统100将立即进入唤醒状态。

电容触摸被记录

当感测到触摸时，显示系统100将从睡眠状态转换到半唤醒状态。

感测到加速度计事件——当加速度计检测到显示系统已从静止的车辆上被移除时。

在一些实施例中，显示系统400每20分钟从睡眠状态转换到半唤醒状态，保持半唤醒状态1分钟，然后返回到睡眠状态。在其他实施例中，根据应用的性质，可以实现其他定时组合。例如，显示系统400可以每60秒从睡眠状态转换到半唤醒状态，保持半唤醒状态10秒，然后返回到睡眠状态。

返回图5，从所有系统都断电的关闭状态502开始，如果发生车辆电力被施加或者电池电力大于10％的情况514，则系统转换到唤醒状态508。如果发生车辆电力被移除或者电池电力为0％的情况512，则系统从唤醒状态508转换到关闭状态502。当处于唤醒状态508时，如果发生车辆电力被移除并且电池电力大于10％的情况522，则系统转换到睡眠状态504。相反，当处于睡眠状态504时，如果有车辆电力被施加的情况516，则系统转换到唤醒状态508。当处于睡眠状态504时，如果发生电池电力为0％的情况510，则系统转换到关闭状态502。当处于睡眠状态504时，如果有合格事件(qualifying event)(例如，如上所述的电容式触摸或红外运动检测)被记录或者自上次状态检查已经过去20分钟的情况518，则系统转换到半唤醒状态506。如果发生系统处于半唤醒状态506，并且过去了1分钟或者与合格事件(在步骤518中被记录)相关联的功能被满足的情况520，则系统转换到睡眠状态。如果发生系统处于半唤醒状态506并且电池电力为0％的情况524，则系统转换到关闭状态502。图5中的流程图捕捉数字显示器100的基本状态流程。

图6A是电泳显示器的电力状态图600。电泳显示器，也称为双稳态显示器，在外部电力移除时保持其状态。在图6A中，术语“车牌”同义地用来指代显示系统100。从车辆关闭并且车辆电力关闭的状态604开始，如果发生车辆开启的事件610，则系统切换到车辆开启并且车牌开启的状态602。在车辆开启并且车牌开启的状态602中，如果发生车辆关闭的事件622，则系统转换到车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式的状态608。当系统转换到车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式的状态608时，如果数字显示器110是电泳显示器，则显示器上的信息保持静态并且不会被擦除。如果系统处于车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式的状态608，并且车辆开启620，则系统转换回车辆开启并且车牌开启的状态602。如果系统处于车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式的状态608，并且发生车牌电池电力降低的事件618，则系统转换到车辆关闭并且车辆电力关闭的状态604。如果系统处于车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式的状态608，并且发生接收到车牌唤醒信号的事件614，则系统转换到车辆关闭并且车牌在有限电力下运行的状态606。唤醒信号由感测到的电容触摸、加速度计事件(感测到运动)、电缆断开(车辆电力断开)、输入SMS消息(经由调制解调器接收)、定时器信号或红外运动检测的任意组合触发。如果系统处于车辆关闭并且车牌在有限电力下运行的状态606，并且发生唤醒任务完成的事件616，则系统转换到车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式的状态608。如果系统处于车辆关闭并且车牌在有限电力下运行的状态606，并且发生车辆开启的事件612，则系统转换到车辆开启并且车牌开启的状态602。

显示系统100的一些实施例可以包括模块或系统部件，诸如被配置成执行数据处理操作的CPU模块、被配置成实现通信协议的调制解调器、与数字显示器110相关联的屏幕、用于照亮由双静态显示器(bistatic display)组成的屏幕的前灯系统或用于照亮由LCD显示器组成的屏幕的背光系统或它们的某种组合、用于定位的GPS模块、以及车载诊断版本II(OBD-II)连接。这些模块都消耗电力，并且受到从一种状态到另一种状态的系统转换的影响。

图6B呈现了示出电力状态如何影响系统部件的表601。如图6B中所示，当系统处于状态602时，CPU开启，调制解调器被连接，屏幕上的信息是可变化的，前灯开启(照亮屏幕)，GPS模块开启并且OBD-II连接开启。当系统处于状态604时，CPU关闭，调制解调器关闭，屏幕上的信息冻结在最后一幅图像上(由于显示器是双稳态的——例如电泳显示器，该信息持续存在)，前灯关闭，GPS模块关闭并且OBD-II连接关闭。当系统处于状态606时，CPU开启，但是在低电力模式下操作，调制解调器被连接，屏幕上的信息是可变化的，前灯开启，GPS模块关闭并且OBD-II连接关闭。当系统处于状态608时，CPU处于挂起模式或低电力模式，调制解调器处于低电力模式，例如，侦听SMS唤醒信号，屏幕上的信息冻结在最后一幅图像上，前灯关闭，GPS模块关闭并且OBD-II连接关闭。

图7A是LCD显示器的电力状态图700。在图7A中，术语“车牌”同义地用来指代显示系统100。从车辆关闭并且车辆电力关闭的状态704开始，如果发生车辆开启的事件710，则系统切换到车辆开启并且车牌开启的状态702。在车辆开启并且车牌开启的状态702中，如果发生车辆关闭的事件722，则系统转换到车辆关闭并且车牌处于低电力睡眠模式状态708，并且LCD关闭。在车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式并且LCD关闭的状态708中，LCD上没有显示信息，并且LCD可能看起来是暗的。如果系统处于车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD关闭的状态708，并且车辆启动720，则系统转换回车辆开启并且车牌开启的状态702。如果系统处于车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD关闭的状态708，并且发生车牌电池电力降低的事件718，则系统转换到车辆关闭并且车辆电力关闭的状态704。如果系统处于车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD关闭的状态708，并且发生接收到车牌唤醒信号的事件714，则系统转换到车辆关闭并且车牌在有限电力下运行的状态706。唤醒信号由感测到的电容触摸、加速度计事件(感测到运动)、电缆断开(车辆电力断开)、输入SMS消息(经由调制解调器接收)、定时器信号或红外运动检测的任意组合触发。如果系统处于车辆关闭并且车牌在有限电力下运行的状态706，并且发生唤醒任务完成的事件716，则系统转换到车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD关闭的状态708。如果系统处于车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD关闭的状态708，并且系统接收到屏幕唤醒命令726，则系统转换到车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD开启的状态724。当系统处于车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式并且LCD开启的状态724时，信息可以显示在LCD上。如果系统处于车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD开启的状态724，并且系统接收到屏幕关闭命令728，那么系统转换到车辆关闭、车牌处于低电力睡眠模式、并且LCD关闭的状态708。如果系统处于车辆关闭、并且车牌在有限电力下运行的状态706，并且发生车辆启动的事件712，则系统转换到车辆开启并且车牌开启的状态702。

图7B呈现了示出电力状态如何影响系统部件的表701。如图7B中所见，当系统处于状态702时，CPU开启，调制解调器被连接，屏幕开启，背景灯开启(以照亮屏幕)，GPS模块开启并且OBD-II连接开启。当系统处于状态704时，CPU关闭，调制解调器关闭，屏幕关闭，背景灯关闭，GPS模块关闭并且OBD-II连接关闭。当系统处于状态706时，CPU开启，但是在低电力模式下操作，调制解调器被连接，屏幕开启，背景灯开启，GPS模块关闭并且OBD-II连接关闭。当系统处于状态708时，CPU处于挂起模式或低电力模式，调制解调器处于低电力模式，监听例如SMS唤醒信号，屏幕关闭，背景灯关闭，GPS模块关闭，OBD-II连接关闭。当系统处于状态724时，CPU在暂停模式或低电力模式下操作，调制解调器处于低电力模式，侦听例如SMS唤醒信号，屏幕开启，背景灯开启，GPS模块关闭并且OBD-II连接关闭。

图8图示了配电系统的实施例800。在一些实施例中，车辆电源模块802经由输入电力连接器804电耦合到保护电路模块806。输入电力连接器804是允许车辆电源模块802适当地电耦合到保护电路模块806的物理连接器。保护电路模块806包括被配置成防止诸如过电压、反向电压或瞬变的不期望的电气现象发生的电路。保护电路模块806因此防止过电压、反向电压或瞬变对信号链下游的部件造成潜在的损害。保护电路模块806电耦合到电池充电器电力路径控制模块808。来自车辆电源模块802的电能经由输入电力连接器804和保护电路模块806被路由到电池充电器电力路径控制模块808。

在一些实施例中，电池812经由电池连接器810电耦合到电池充电器电力路径控制模块808。电池连接器810是允许电池812适当地电耦合到电池充电器电力路径控制模块808的物理连接器。电池燃料计量模块814被配置成监控电池812上的电池容量。

电池充电器电力路径控制模块808被配置成根据系统的状态来路由电力。在一些实施例中，当车辆电源模块802是激活的时(例如，当车辆被启动时)，电池充电器电力路径控制模块808将电能从车辆电源模块802路由到下游部件。同时，如果与电池812相关联的电池容量小于由电池燃料计量模块814指示的预定阈值，则来自车辆电源模块802的电能的一部分可以经由电池连接器810被路由以给电池812充电。另一方面，当车辆电源模块802无法向系统供应电能时，电池充电器电力路径控制模块808经由电池连接器810从电池812汲取电力以向下游部件供电，同时确保没有来自电池812的电力沿车辆电源模块802的方向反向馈送。

在一些实施例中，由电池充电器电力路径控制模块808输出的电能可以被分配给支持各种电压的电力，例如，发电模块816、发电模块818、发电模块820、发电模块822和负载开关824。发电模块816可以是例如升压/降压转换器，并且可以用于为调制解调器供电，调制解调器可以是蜂窝调制解调器。发电模块818可以是例如升压/降压转换器，并且可以用于为一个或更多个调节器供电，其中转换器的输出可以用于为CPU、相关联的外围设备以及任何调试接口供电。转换器的输出也可以用于为数字显示器110的某些部件供电。在一些实施例中，可以实现多个发电模块，每个发电模块专用于特定的低压降调节器(LDO)，该低压降调节器又可以专用于向电气系统的特定部分供应电力。12V发电模块820可以是升压/降压转换器，并可用于给数字显示器110供电。发电模块822可以是例如LDO，其输出可以用于向电路的某些部分供应电力。负载开关模块824可用于生成电能以向例如超声波发射器供应电力，超声波发射器可用于例如确定车辆附近物体的相对速度。

图9图示了配电系统的实施例900。在一些实施例中，车辆电源902经由输入电力连接器904电耦合到降压转换器906。输入电力连接器904是允许车辆电源902适当地电耦合到降压转换器906的物理连接器。降压转换器906被配置为直流至直流转换器，其可以被配置成降低电压，同时增加从源到负载的电流。降压转换器906提供多个输出信号。第一信号可以是BATT_IN信号926，其被提供给电池系统912，随后将详细讨论。电池系统912被配置成生成BATT_OUT 928信号，该信号经由电池连接器910被馈送到理想二极管908。电池连接器910是物理连接器，其允许电池系统912和潜在的其他信号适当地电耦合到理想二极管908。降压转换器还生成第二输出信号，该信号被馈送到理想二极管908。理想二极管908被配置成仅针对输入电压的正值产生输出，针对输入电压的负值产生零输出，从而模仿二极管的理想理论特性。微控制器924被配置成向理想二极管908提供输入信号，该输入信号允许理想二极管908的输出在由车辆电源902和电池系统912提供的信号之间切换。

在一些实施例中，当车辆电源模块902是激活的时(例如，当车辆被启动时)，微控制器924配置理想二极管908以将电能从车辆电源模块902路由到下游部件。同时，如果与电池系统912相关联的电池容量小于由电池系统912的子系统指示的预定阈值(随后讨论)，则来自车辆电源模块902的一部分电能可以经由BATT_IN信号926被路由，以对与电池系统912相关联的电池充电。另一方面，当车辆电源模块902无法向系统供应电能时，微控制器924配置理想二极管908以经由电池连接器910从电池系统912汲取电力以向下游部件供电，同时确保没有来自电池系统912的电力沿车辆电源模块902的方向反馈。

在一些实施例中，由理想二极管908输出的电能可以被分配以给例如3.8V发电模块914、3.3V发电模块916、12V发电模块918、1.8V发电模块920和负载开关922供电。3.8V发电模块914可以是例如升压/降压转换器，并且可以用于为调制解调器供电，调制解调器可以是蜂窝调制解调器。3.3V发电模块916可以是例如升压/降压转换器，并且可以用于为一个或更多个1.8V调节器供电，其中LDO的1.8V输出可以用于为CPU、相关联的外围设备以及任何调试接口供电。LDO的1.8V输出也可以用于为数字显示器110的某些部件供电。在一些实施例中，可以实现多个3.3V发电模块，每个3.3V发电模块专用于特定LDO，该LDO又可以专用于向电气系统的特定部分供应电力。12V发电模块918可以是升压/降压转换器，并用于给数字显示器110供电。1.8V发电模块920可以是例如LDO，其输出可以用于向电路的某些部分供应电力。负载开关模块922可用于生成电能以向例如超声波发射器供应电力，超声波发射器可用于例如确定车辆附近物体的相对速度。

图10图示了电池系统912的实施例。在一些实施例中，电池系统912包括电池充电器1002，其被配置成接收BATT_IN 926信号。电池充电器1002被配置成给一个或更多个电池充电。电池充电器1002还接收5V信号，该5V信号可用于为电池充电器1002的某些部件或子系统供电。电池充电器1002的输出被路由到限流器1004，其中该限流器1004用于保护下游电路部件免受超过某个阈值的电流的影响。

在一些实施例中，限流器1004的输出被输入到理想二极管1 1006。理想二极管11006单独地电耦合到多个电池——在本示例中是电池1 1008、电池2 1010和电池3 1012。在一些实施例中，电池1 1008、电池2 1010和电池3 1012可以各自单独地与单个理想二极管相关联。换句话说，理想二极管1 1006可以由三个单个的理想二极管代替，每个单个的理想二极管唯一地与单个的电池相关联。在其他实施例中，电池1 1008可以是额定9.6V、标称1.1Ah的电池，而电池2和电池3可以各自是额定9.6V、标称10Ah的电池。如图10中所见，从理想二极管1 1006到电池1 1008至电池3 1010的每个单个的电连接也电耦合到理想二极管21014。当理想二极管1 1006关闭时，电池1 1008、电池2 1010和电池3 1012的输出通过理想二极管2 1014被路由，并且任何一个单个的电池输出或电池输出的组合可以作为信号BATT_OUT 928在理想二极管2的输出处可用。

在其他实施例中，电池1 1008、电池2 1010和电池3 1020各自产生输出电压——分别为VBATT_1 1028、VBATT_2 1030和VBATT_3 1032。VBATT_1 1028被路由到燃料计量器11016、电平检测器1 1018和感测电阻器1 1028，其中燃料计量器1 1016被配置成确定电池11008上剩余的电荷，电平检测器1 1018被配置成确定电池1 1008的电压电平，并且感测电阻器1 1034被配置为确保电池不会以不适当的速率充电或放电。类似地，VBATT_2 1030被路由到燃料计量器2 1020、电平检测器2 1022和感测电阻器2 1030，其中燃料计量器21020被配置成确定电池2 1010上剩余的电荷，电平检测器2 1022被配置成确定电池1 1008的电压电平，并且感测电阻器2 1036被配置成确保电池不会以不适当的速率充电或放电。并且VBATT_3 1028被路由到燃料计量器3 1024、电平检测器3 1026和感测电阻器3 1038，其中燃料计量器3 1024被配置成确定电池3 1012上剩余的电荷，电平检测器3 1026被配置成确定电池3 1012的电压电平，并且感测电阻器3 1038被配置为确保电池不会以不适当的速率充电或放电。

在其他实施例中，燃料计量器1 1016、燃料计量器2 1018和燃料计量器3 1020的单独输出经由诸如集成电路间(I²C)通信协议的合适接口电耦合到微控制器924。此外，电平检测器1 1018、电平检测器2 1022和电平检测器3 1026的单独输出可以电耦合到理想二极管908，而感测电阻器1 1036、感测电阻器2 1038和感测电阻器3的单独输出可以电耦合到微控制器924。

图11是图示了电池充电方法1100的一个示例的流程图。在一些实施例中，电池充电方法1100与对电池1 1008、电池2 1010和电池3 1012充电相关联。如可以理解的是，电池的具体号码对于该方法的实施并不重要，并且例如电池3可以在电池1和2之前被检查和充电。在1102，方法启用与电池1相关联的理想二极管的通道对电池1充电，其中该通道被称为理想二极管输入(IN)。在1104，方法检查电池1是否被完全充电。如果电池1没有被完全充电，则方法返回到1102。如果电池1被完全充电，方法进行到1106，在1106，与电池1相关联的通道理想二极管输入被禁用，并且通道理想二极管输出(OUT)被启用，其中通道理想二极管输出允许电池1向任何相关联的电路供应电力。

在1108，方法检查电池2上的电荷是否大于电池3上的电荷。如果电池2上的电荷大于电池3上的电荷，那么方法进行到1110，在1110，电池2被置于待机状态，而电池3被充电。在1112，方法检查电池3是否被充电。如果电池3没有被充电，则方法返回到1110。如果在1112，方法确定电池3被充电，则方法进行到1114，在1114，与电池1相关联的理想二极管输出被禁用，与电池2相关联的理想二极管输入通道被启用(允许电池2被充电)，并且与电池3相关联的理想二极管输出通道被启用，从而允许电池3向任何相关联的电路供应电力。

在1108，如果方法确定电池3上的电荷大于电池2上的电荷，则方法进行到1116，在1116，电池3被置于待机状态，同时电池2被充电。在1118，,方法检查电池2是否被充电。如果电池2没有被充电，则方法返回到1116。如果在1118，方法确定电池2被充电，则方法进行到1120，在1120，与电池1相关联的理想二极管输出被禁用，与电池3相关联的理想二极管输入通道被启用(从而允许电池3被充电)，并且与电池2相关联的理想二极管输出通道被启用，从而允许电池2向任何相关联的电路供应电力。

图12图示了代表性的数据传送和存储系统1200，其包括用于与诸如本文所讨论的数字牌照交互的车载和外部装置/软件。如图12中所示，用于在车辆上呈现内容的优选数字牌照系统1202包括显示器1210、存储器1220、通信模块1230和处理器1240。显示器1210被配置成安装在车辆的外部表面附近。存储器1220被配置成存储多个可执行的应用，包括车辆识别应用和用户选择的应用。通信模块1230被配置成将用户选择的应用下载到存储器1220。处理器1240被配置成选择性地执行应用以控制呈现在显示器1210上的视觉内容，其中显示器1210在车辆识别应用执行时呈现车辆识别信息，并且其中显示器1210在用户选择的应用执行时呈现附加的视觉内容。

数字牌照系统1200优选地用于执行多个应用，其中显示器1210呈现特定于每个应用的视觉内容，以便从车辆外部观看。当执行车辆识别应用时，优选系统1200优选地通过显示政府发布的车辆牌照号码来充当数字牌照。然而，当执行另一个(即，用户选择的)应用时，优选系统1200优选地通过显示与用户选择的应用相关或特定于用户选择的应用的视觉内容来充当通行费支付、州际卡车运输、消息传递、广告、游戏、新闻、警报或其他应用。车辆识别应用优选地是可在系统1200上执行的默认和/或预载应用，并且附加的应用优选地由用户选择。附加的或用户选择的应用优选地从远程服务器下载，该远程服务器包含多个可在系统1200上执行的可用应用，使得用户可以定制系统1200以执行某些功能和/或显示某些视觉内容、视觉内容的类型、视觉内容的形式等。优选系统1200然后可以在显示车辆识别信息和显示特定于用户选择的应用的附加视觉内容、视觉内容的类型、视觉内容的形式等之间切换。因此，用户可以从一组可用应用中选择各种应用，以启用系统100的某些功能。

系统1200的存储器1220被配置成存储可执行应用，包括车辆识别应用和用户选择的应用。存储器1220可以优选地存储附加的用户选择的应用、专用于应用或与应用相关的数据(例如，车辆识别信息、通行费支付信息、用户定义的个人消息)、用户偏好(例如，字体、视觉内容类型、电力设置)或与优选系统1200的操作有关的任何其他相关信息。在优选系统1200的一个变型中，存储器1220预载有车辆识别应用和车辆识别信息(例如，牌照号码)，该车辆识别信息对于车辆和/或系统1200而言是唯一的。在该变型中，车辆识别信息优选是不可改变的。

存储器1220优选地与处理器1240通信，使得处理器1240可以从存储器420访问应用数据和视觉内容、执行应用并将视觉内容从存储器1220推送到显示器1210，以用于呈现。存储器1220优选地物理耦合到处理器1240，并且布置在与显示器1210和处理器1240共享的外壳内。可替代地，存储器1220可以布置在车辆内并远离显示器1210，诸如与集成到车辆中的电子控制模块(ECM)相邻或物理上同延(coextensive)。存储器1220能够可替代地是耦合到远程服务器的远程存储器，其中处理器1240经由与远程服务器通信的通信模块1230访问远程存储器。存储器1220可替代地与结合到移动电子设备中的存储器物理上同延，该移动电子设备，如智能手机或平板，由用户携带。然而，存储器1220可以相对于显示器1210以任何其他方式布置，并且存储器1220可以通过有线、经由无线通信(例如，Wi-Fi、蜂窝、蓝牙、RFID)和/或以任何其他方式或根据任何其他协议通过通信模块1230来访问。

通信模块1230优选地访问存储多个应用的远程服务器，其中远程服务器上的每个应用可以由用户选择，并随后下载、上传到优选系统120、在优选系统1200上安装或执行，以实现由每个应用定义的特定功能。在优选系统1200的一个变型中，远程服务器用作用户可以通过其访问或购买应用的应用商店，其中处理器1240通过通信模块430访问远程服务器以下载由用户选择的应用。在该变型中，个人用户信息和/或车辆识别信息优选地用于自动向用户、车队经理或与车辆相关联的任何其他实体收取购买所选应用的费用。在一个变型中，通信模块430经由无线通信协议直接与远程服务器通信。在示例实施方式中，通信模块1230通过蜂窝(例如，4G蜂窝)网络与远程服务器通信，并通过蜂窝网络下载用户选择的应用。然而，通信模块1230可以大体上直接与远程服务器无线通信，如通过Wi-Fi和局域网连接、蓝牙、卫星或任何其他合适类型的短程或远程无线通信协议。在系统1200的另一变型中，通信模块1230通过启用无线的移动设备与远程服务器通信。在一个示例实施方式中，通信模块1230包括端口，该端口被配置成接受可连接到由用户携带的智能手机的物理线路，其中智能手机无线地访问远程服务器并从远程服务器获取信息，随后经由有线连接上传该信息。在另一示例实施方式中，通信模块1230通过短程无线通信协议(例如，Wi-Fi、蓝牙、RFID、近场通信(NFC)、红外)与平板计算机通信，其中平板计算机经由远程无线通信协议(例如，蜂窝、卫星)与远程服务器通信，以将信息从远程服务器传送到通信模块1230。在这些示例实施方式中，通信模块1230优选地大体上实时地从移动电子设备接收应用相关数据。可替代地，通信模块1230可以在移动电子设备访问并本地存储应用相关数据之后很长时间接收应用相关数据。然而，通信模块1230可以经由任何其他通信协议、通过任何其他辅助或移动电子设备或者以任何其他方式访问和下载用户选择的应用数据和相关视觉内容。

通信模块1230优选地被配置成从远程服务器接收数据，包括用户选择的应用、应用相关数据和附加视觉内容。然而，通信模块1230还可以向远程服务器传输数据，诸如车辆位置数据、视觉内容暴露(例如，视觉内容在显示器1210上呈现多长时间、多少人读取或注意到视觉内容)、用户偏好、车辆或车辆乘客标识信息、本地人员、车辆或环境条件、或任何其他相关数据或信息。这种数据优选地存储在存储器1220上，并且在建立合适的连接时被传输到远程服务器(例如，通过支持Wi-Fi的移动电子设备或者根据预定的系统更新时间表)。然而，存储器1220可以存储任何其他数据，并且通信模块1230可以向远程服务器发送和/或从远程服务器接收任何其他相关信息。

系统1200的处理器1240被配置成选择性地执行应用，以控制在显示器1200上呈现的内容，包括用户选择的应用和车辆识别应用。处理器1240优选地布置在外壳内，该外壳也包含存储器1220和显示器1200，尽管处理器1240能够可替代地远离显示器1200，如布置在车辆的ECM附近或物理上与其同延。处理器1240优选地经由有线连接，如共享印刷电路板(PCB)上的迹线，耦合到存储器和显示器1210。然而，处理器1240能够可替代地经由无线或光学连接与存储器1220和/或显示器通信。此外，处理器1240可以与用户携带的移动电子设备的处理器物理上同延。然而，处理器1240可以以任何其他方式布置，并且处理器1240可以以任何其他方式或根据任何其他协议与存储器1220和/或显示器通信。

处理器1240优选地处理应用之间的转换，并控制呈现在显示器1210上的物理内容。通过选择性地执行应用，处理器1240可以排他地执行车辆识别应用，排他地执行用户选择的应用，和/或同时执行车辆识别应用和用户选择的应用。当执行车辆识别应用时，处理器1240优选地访问存储在存储器1220中的车辆识别信息，并且对在显示器1210上呈现车辆识别信息进行处理。当执行用户选择的应用时，处理器1240也优选地从存储器1220访问必要的应用和应用相关数据。处理器1240可以附加地或可替代地直接从远程服务器访问相关数据，如经由通信模块1230，以执行应用并选择要在显示器1210上呈现的内容。处理器1240优选地基于车辆的位置、车辆与已知或已识别的实体的接近度、来自用户的输入、来自车辆外部的已知或已识别的实体的输入、用户偏好、计时器、第二本地车辆的质量(例如，儿童占用率、驾驶员的人口统计数据(demographic)、驾驶员的驾驶记录、第二车辆的品牌和型号)或任何其他合适的触发器或输入来选择性地执行应用。两个应用之间的转换可以是一个或更多个应用所固有的、由应用外部的处理器1240定义的、由远程服务器设置的、由用户触发的、或由第二用户或车辆外部的其他实体触发的。然而，应用之间的转换可以用任何其他方式或由任何其他方生成、定义或设置。

在系统1200的变型中，其中应用之间的转换由系统1200外部的一方(例如，用户、第二用户、外部实体)触发，处理器1240优选地通过通信模块1230接收触发器事件。在一个示例实施方式中，通信模块1230包括GNSS/GPS传感器，并且当通信模块估计车辆在收费站的指定范围内时，处理器1240转换到收费应用。在另一示例实施方式中，通信模块1230包括红外(IR)传感器，并且当警官将IR遥控器指向通信模块1230时，处理器1240转换到车辆识别应用。在又一示例实施方式中，通信模块1230包括布置在车辆驾驶室内并可由用户访问的输入区域(例如，物理开关、触摸屏)，并且处理器1240基于用户与该输入区域的交互(例如，翻转开关、选择触摸屏输入区域)在应用之间转换。然而，触发器可以是由任何合适的用户、个人或实体提供或生成的任何其他类型的输入。

在系统1200的一个变型中，处理器1240执行车辆识别应用，该车辆识别应用提示显示器1210呈现政府发布的车辆识别信息。当处理器1240执行车辆识别应用时，显示器1210优选地呈现政府发布的牌照号码，尽管显示器1210可以描绘附加的识别信息，如当前乘客或驾驶员的登记信息、姓名、许可或驾驶员许可证号码、许可证发布状态、或当前驾驶员或车辆所有者的驾驶记录。车辆的牌照号码或其他标识符优选地存储在存储器1220的非易失性只读部分，使得一旦被编程到系统1200上，牌照号码或其他标识符就无法改变。可替代地，牌照号码或其他标识符可以由一个或更多个防火墙、密码、安全嵌入式系统(OS内核、CPU、存储器)、密码、加密方案等保护，以大体上防止非法篡改装载到系统1200上的政府发布的登记和识别信息，该系统1200被安装或以其他方式耦合到车辆。

在该变型中，车辆识别应用可以是国家、州或地方政府特定的，使得各种政府实体可以发布适合每个国家、州或地方政府的规则、法规、登记程序、需求等的定制的车辆识别应用。在一个示例中，州可以设置不同的字体大小或字体，定义牌照号码和登记标签的放置，提供特殊的模板或设计，或者定义通过车辆识别应用呈现在显示器1210上的视觉内容的任何其他格式或风格属性。在另一个示例中，州政府可以设置自动登记协议，诸如如何将登记请求路由到机动车管理局的服务器，以及如何将数字登记“贴纸”作为车辆标识信息更新传输回系统1200。在进一步的示例中，地方政府可以设置车辆标识信息如何或何时安装在系统1200上，诸如在系统1200的制造或组装期间，当系统1200在交付给经销商之后安装在车辆上时，当包括系统1200的车辆首次在DMV登记时，当包括系统1200的车辆易主时，和/或当所有者或用户请求牌照模板改变(例如，用于历史车牌的标准)时或车辆登记改变(例如，可操作到不可操作状态，客运车辆到商用车辆状态)时。在又一个示例中，州政府可以设置触发器，以控制转换到车辆识别应用，诸如当车辆在交叉路口的预设范围内时、当车辆在警官的预设范围内时、以指定的间隔、当车辆移动超过某一速度时、当车辆停放时、当车辆在某一位置时，或者从州发布的遥控设备给定触发器。然而，当车辆识别应用执行时，国家、州和/或地方政府可以设置车辆识别应用的任何其他相关参数和/或在显示器1210上呈现的车辆标识信息。这些参数也可以随着时间的推移被修改或重新定义，诸如经由远程服务器向系统1200分发车辆识别应用的更新。

在系统1200的一个变型中，用户选择的应用是广告应用，其中当广告应用执行时，显示器1210呈现作为广告的附加视觉内容。在该变型中，用户可以选择要在显示器1210上呈现的特定广告。例如，身为巨人棒球迷的用户可以选择巨人棒球队比赛门票的广告。在另一个示例中，当车辆停在经销商停车场时，作为汽车经销商的用户可以选择要在显示器1210上呈现的车辆折扣和其他经销商广告。另外地或可替代地，用户可以选择某些广告偏好或提供控制哪些广告在显示器1210上呈现的个人或人口统计信息。在一个示例中，对于素食主义者的用户，快餐肉制品的广告被排除在在由用户安装到车辆所有者的系统1200上执行的广告应用之外。在另一例子中，在显示器1210上为喜欢户外活动的用户呈现急流漂流(whitewater rafting)旅行。在又一示例中，对于是乡村音乐迷的用户，在显示器1210上呈现本地乡村音乐无线电台的播放列表。在系统1200的这种变型中，附加视觉内容优选地以车辆外部的第二用户、个人等为目标。车辆外部的第二用户、个人等也优选地在显示器1210的视野内，使得广告对于第二用户、个人等是清晰可辨的。

在该变型中，处理器1240可以跟踪广告曝光，使得用户可以针对在车辆上为产品、商品或服务做广告而获得报酬。在一个示例中，处理器1240跟踪广告显示的时间量。在另一示例中，处理器1240耦合到照相机，并实现机器视觉来识别和计数在广告被呈现时观看显示的个人的数量。在另一示例中，系统1200实现全球定位，以在呈现广告时跟踪显示器1210的视野内的车辆数量。在该变型中，广告的显示器1210曝光时间或曝光量优选用于计算广告的用户报酬。资金、奖品、折扣、优惠券或其他形式的报酬的分配优选地由远程服务器来处理，该远程服务器访问用户、车队经理、车辆所有者等的账户，以将报酬存入用户或其他合适的实体。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是道路警报应用，其中当道路警报应用执行时，显示器1210呈现道路警报。在该变型中，显示器1210优选地呈现与车辆外部的第二用户大体上相关的内容，诸如在第二车辆中跟随车辆的第二用户。道路警报应用优选地通知第二用户即将到来的道路危险，诸如交通状况、事故、坑洼、建筑、狭窄的车道、拼车车道(carpool lane)的改变或拼车车道限制、路障或碎片。尾随、不稳定驾驶或危险行为的通知也可以提供给后面的车辆。在一个示例实施方式中，用户选择道路警报应用，以便通知尾随车辆即将到来的交通或道路状况，这可以通过改善用户周围其他驾驶员的当前交通相关知识来改善用户的驾驶安全性。在另一示例实施方式中，在第二车辆中跟随车辆的第二用户请求在耦合到车辆的系统1200上安装道路警报应用。在该示例实施方式中，远程服务器优选地诸如通过GNSS/GPS跟踪或短程通信来识别靠近用户和/或车辆的第二用户和/或第二车辆。然后，远程服务器优选地对照用户的偏好检查应用请求，并在适当的时候将道路警报应用上传到系统1200。类似地，在道路警报应用已经安装在系统1200上的示例实施方式中，第二用户可以提供输入(例如，经由智能手机)来触发到道路警报应用的转换，或者选择特定的道路相关信息来呈现在显示器1210上，诸如“接下来五英里的交通状况”。因此，车辆外部的个人或实体可以大体上控制安装在系统1200上的应用、两个应用之间的转换和/或当处理器1240执行应用时对呈现在显示器1210上的附加视觉内容的选择。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是驾驶方向应用，其中当驾驶方向应用执行时，显示器1210呈现驾驶方向。驾驶方向应用优选地类似于上述道路警报应用，其中系统1200显示与车辆外部的个人相关的信息。在该变型中，显示器1210优选地为在车辆后面并且在显示器1210的视野内驾驶的第二用户绘示出了驾驶方向，使得第二用户不需要从道路移开眼睛来查看驾驶方向。如上所述，驾驶方向的安装可以由用户发起或者由第二用户请求。第二用户还优选地请求到目的地的方向，其中方向由远程服务器处理，并被推送到系统1200以呈现给第二用户。系统1200和/或远程服务器还可以识别靠近第二用户的附加车辆，并在旅行路线上在第二用户跟随的多个车辆间分配驾驶方向。然而，系统1200可以以任何其他合适的方式实现作为驾驶方向应用的用户选择的应用。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是新闻应用，其中当新闻应用执行时，显示器1210呈现新闻提示。在该变型中，显示器1210优选地呈现本地、州、国家或国际时事，诸如国家政治头条或国际经济头条。另外地或可替代地，显示器1210可以呈现与用户或用户附近的其他个人相关的个人新闻或事件，诸如来自社交网络、博客或其他在线服务或网络的新闻馈送、状态更新、消息或帖子。例如，显示器1210可以呈现“太激动了——我刚刚买到了明晚巨人队比赛的门票”或者“我的朋友萨米刚刚在她的烹饪博客上发布了一个新的辣椒配方”的用户状态更新。在该变型中，显示器1210还可以呈现链接到新闻内容源的视觉指针。例如，显示器1210可以呈现二维条形码，其中车辆外部的个人可以使用实现照相机的智能手机来读取条形码并自动访问来源于的新闻文章、社交网络、博客等的新闻内容。类似地，通信模块1230可以(无线地)输出指针，然后由车辆外部的个人携带的移动电子设备访问该指针，以打开新闻内容的源。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是州际卡车运输应用，其中显示器1210展示作为穿越州边界的商用卡车的车辆的卡车运输认证的状态。在该变型中，系统1200优选地与本地或全球定位系统交互，以跟踪车辆的位置，诸如车辆何时穿越州边界和/或车辆已经覆盖了哪些道路。根据该车辆位置信息，系统1200和远程服务器优选地合作以支付所需的费用和税款，向相关机构(例如，机动车管理局)提交所需的车辆信息(例如，车辆总重)，并且在显示器1210上可视地呈现车辆认证和支付的当前状态。例如，通信模块1230中包括的RFID标签可以触发靠近州边界附近的高速公路的RFID读取器，其中该触发通知远程服务器车辆已经穿越州边界，并且其中远程服务器随后将相关车辆和支付信息推送到适当的机构，并且显示器1210呈现认证和支付的视觉指示符。在该变型中，卡车运输应用优选地由用户安装在系统1200上，该用户是包括该车辆的车队的车队经理，使得车队经理可以使用在车队中的多个车辆上执行的卡车运输应用来跟踪和管理州际卡车运输费用、支付和认证。然而，在该变型中，卡车运输应用可以处理卡车运输认证，而不包括应用特定或应用相关的视觉内容，其中当处理器1240执行卡车运输应用时，系统1200不更新呈现在显示器1210上的视觉内容。然而，当执行做为卡车运输应用的用户选择的应用时，系统1200可以以任何其他方式运行。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是消息传递应用，其中当消息传递应用执行时，显示器1210呈现个人消息。在该变型中，用户优选地生成个人消息，并且该消息优选地是基于文本的，尽管该消息可以另外地或可替代地包括静态图像或视频。用户可以在可在计算机上访问并由远程服务器支持的消息生成网站上、可以通过在由用户携带并由远程服务器支持的移动电子设备上执行的消息生成应用、通过耦合到系统1200的车载语音控制系统、或通过任何其他合适的方式生成消息。例如，用户可以生成消息：“汤姆，17岁生日快乐”、“巨人队加油”或“极致移动服务——拨打800.555.9876”。可替代地，用户可以从预定义的消息集中选择消息，或者从网站、在线用户简档、社交网络等下载消息。例如，用户可以下载“我的驾驶怎么样？”标志、“车载婴儿”标志、数字保险杠贴纸、或显示器1210的背景图像。类似地，用户可以从社交网络帖子、评论或消息中提取消息。然而，用户可以生成或选择任何其他消息，包括用于在显示器1210上呈现的任何其他内容。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是收费公路应用，其中系统1200处理通过收费站或收费广场的车辆的通行费支付。类似于上述州际卡车运输应用，执行收费公路应用的系统1200优选地监控车辆的位置和/或与收费站或收费公路通信以触发通行费支付。系统1200和/或远程服务器优选地与收费站或通行费管理服务器交互，以支付车辆通行费，并且一旦通行费已经支付，显示器1210优选地呈现指示通行费已经支付的视觉内容。然而，收费公路应用可以处理通行费支付而不包括视觉内容，其中当收费公路应用执行时，系统1200不改变或更新呈现在显示器1210上的视觉内容。但是，收费公路应用可以以任何其他方式运行。

在系统1200的另一变型中，用户选择的应用是游戏应用，其中当游戏应用执行时，显示器1210呈现游戏内容。在该变型中，系统1200优选地能够在用户和靠近用户的任何其他个人之间进行游戏。例如，当第二车辆跟随第一车辆时，车辆中的用户可以与第二车辆中的第二用户玩游戏，用户面对安装在第二车辆前部的系统1200，并且第二用户面对安装在车辆后部的系统1200。在该示例中，用户可以经由手持电子设备控制第二车辆上第二显示器的输出，并且第二用户可以通过第二手持电子设备控制车辆上的显示器1210的输出。因此，安装在多个车辆上的系统1200可以为占用不同但是在附近的车辆的用户启用游戏平台或游戏接口。

被配置成在系统1200上执行的应用优选地由第三方开发者创建并托管在远程服务器上，使得用户可以预览应用、选择相关应用并且在系统1200上安装相关应用以供后续使用。远程服务器优选地提供软件开发工具包(SDK)和/或托管应用编程接口(API)，以支持第三方开发者的应用创建和开发。第三方开发者可以代表政府代理(例如，国家DMV)、私人机构(例如，私人高速公路上的私人收费站、零售商)或独立的用户。然而，系统1200和/或远程服务器可以以任何其他方式运行，以支持为系统1200启用附加功能的应用的开发。

图13示意性地图示了数据系统1300，其包括可由数字牌照1302存储、分析、发送或接收的各种类型或类别的数据。数据可以包括车辆生成的数据1304，其可以从车辆传感器或数据源被存储、直接感测、导出或计算出，并且还可以包括设置在数字牌照1302中的传感器和任何支持电子器件，诸如在所公开的实施例中描述的。其他数据类别可以包括车辆相关数据1306(例如，许可证信息、登记、到期日期、保险状态、车辆手册、车辆指南、或操作方法信息)、第三方数据1308(例如，广告商信息、道路导游、游戏、娱乐)、或者由数据分析模块1310创建的模拟或分析数据(例如，计算出的轮胎或发动机磨损)。

来自数字牌照1302的数据可以作为信息1312被提供给用户，通常经由智能手机应用、文本或电子邮件消息、车辆仪表板屏幕、其他车载用户接口、或基于web的接口(车载或通过用户的个人计算机或膝上型电脑)。视觉显示、打印信息、音频或任何合适的用户接口都可以用来提供信息。信息可以响应于查询、作为警告声明或作为定期报告来提供。信息可以根据时间或重要性进行优先排序，其中学习算法能够调整展示，从而以最适合用户的形式提供信息。例如，随着时间的推移，用户通常请求的项目或关键性能指示符/警告可以呈现在主屏幕上，而不需要菜单选择或导航到子屏幕。

用户数据1314可以包括个人数据，以及响应于信息1312的用户反馈1316，或者允许访问数字牌照1302或从数字牌照1302释放数据的各种命令、指令或授权1318。用户可以设置和授权预设的安全级别，并允许修改或更改。例如，用户可能希望调用隐私模式来防止存储或释放车辆位置历史或车辆速度。在另一个示例中，可以授权发布与广告商相关的数据，作为访问第三方网站、使用智能手机应用或支付的回报。

车辆生成的数据1304可以包括但不限于与车辆的健康、第三方广告图像的显示时间和位置、耗油量、道路状况(例如，加速度计检测到的粗糙与光滑)、坑洼识别、天气状况、温度、湿度、乘坐车辆的人数、放置在车辆中的重量、制动习惯、加速/减速习惯、以及位置和定时信息相关的数据，以支持基于使用的保险。对监控数字牌照有用的其他数据可以包括数字牌照操作状态、数字牌照电池状态、照相机准备、存储器使用、外部电池(即，车辆电池)充电可用性、电压电平和自检/监控结果。

其他的车辆生成的数据可以包括与维护相关的信息，包括基于数据分析1310的预测维护(例如，“请尽快带我去服务站，预计变速器将在下个月内失效”)。可以提供预期的维护成本，以及涉及维护历史、维修或更换部件相关的信息。

车辆生成的数据可以与第三方数据1308相结合，包括来自车辆传递的电子设备(例如，个人智能手机或照相机)或第三方保险或车辆数据库的数据，以提供广泛的信息。这可以包括车辆拥有成本、购买下一辆车辆的意愿：自上次购买以来的天数、里程、油耗和支付验证、与上次车辆的成本比较、与可比较第三方车辆的成本比较或与类似车队车辆的成本比较。还可以提供与车辆相关的财务信息，诸如车辆的支付百分比、付清的天数或保险支付的验证。

信息(带有上下文的数据)被呈现给顾客，从而允许他们产生自己的见解。例如，周末车辆使用和成本可以与工作日商务使用进行比较和分离，从而允许用户确定车辆娱乐使用的成本或帮助降低总体车辆成本。可以提出建议或推荐，例如，何时何地补充燃料(例如，最佳结果是在周末，在位于与用户工作场所相反方向的低成本加油站，但是靠近用户喜爱的餐馆)。这种信息和“见解”(即，基于数据的建议或推荐)可以同时传达给用户，用户还可以被提示以采取行动，诸如提醒去餐馆并在回家的路上加满燃料。

可替代地，需要采取行动的见解列表可以呈现给顾客。继续前面的示例，可以提供附近加油站的优先列表，以及推荐的加油时间。例如，数字牌照1302可以集成数据1304(历史耗油量)、数据1306(推荐的车辆汽油等级)、数据1308(加油站的位置和评论)、数据1310(计算的或模拟的车辆位置)、以及用户数据1314(用户日历基于记录的用户习惯提供参观餐馆的可用时间和可能性)，以提供推荐列表和由此产生的成本节约。

在另一个所描述的实施例中，数字牌照可以直接或间接地与能够提供商品或服务的本地实体通信。例如，在一个实施例中，车载或连接到数字许可证的蓝牙通信系统可以与服务站处的蓝牙兼容信标或通信系统通信。例如，可以订购燃料和为燃料付费，可以购买诸如食物和饮料的商品，并且通过与服务站交互的数字牌照来请求本地信息。在操作中，一旦具有数字牌照的车辆停止移动(例如，在操控为停在加油泵前面之后)，它可以激活并尝试读取附近的蓝牙数据包和相关联的信号强度。信号强度和蓝牙数据包被记录并发送到软件购买系统。软件购买系统将识别用户、加油站和泵号码。如果信号强度强到足以以限定的精度确定泵，车牌上将出现一条信息写到：“授权！请从泵X开始加油。”。如果平台无法识别泵，手机/车牌将显示“请移动车辆更靠近泵”。加油结束后，泵指示交易完成，并提供数字收据(或者如果有要求，在泵处提供纸质收据)。实际上，以数字牌照作为媒介(mediated)的燃料支付是可能的，其仅使用：与加油站相关的信息，该信息是如使用来自数字牌照的车载GNSS/GPS确定的；如由数字牌照数据库在安装期间提供的顾客信息；以及燃料泵号码，如使用向数字牌照传输信息的一组泵关联信标所确定的。

图14图示了具有正常可用外部电力的数字牌照的状态图1400。定义了多种模式，包括：1)无内部电池、低内部电池、无外部电力或低外部电力的断电(Power OFF)模式；2)低电力睡眠(Sleep)模式，在汽车被“停放”规定的时间量后，数字牌照返回到这种模式，只有在温度相关的原因或者电告总部(Phone Home)超时的情况下，数字牌照才会根据需要唤醒；3)处理器完全开启并间歇地轮询传感器以确认车辆运动的开启(ON)模式(在规定的持续时间后没有活动/振动，车牌返回到睡眠模式)；以及4)运动(In Motion)模式，当汽车运动时，LTE开启并与外部服务器通信，以提供GPS位置、健康状态和其他信息，同时还接收有用的数据。

在操作中，当附接到任何合适的电源(通常是内部或车辆电气系统)时，断电模式结束。这将开始处理器初始化和启动，接着尝试电告总部。如果车辆没有在运动，则可以触发睡眠模式。

睡眠模式是一种低电力模式，在这种模式下，定期的传感器轮询或时钟定时可以触发唤醒至开启状态。触发器可以包括高温或低温、车牌附接或移除、电告总部触发器、振动检测或用户发起的按钮按压。

开启状态用于处理事件，包括传感器(例如，加速度计)轮询。在事件被处理后，车牌通常移动到睡眠状态或运动状态。

在运动状态下，发起电告总部行动。根据配置，数字牌照可以间歇地或连续地经由LTE或其他无线连接与外部服务器/数据源保持连接。如果车辆停止，在预定的时间间隔后，数字牌照可以进入睡眠模式。

图15图示了没有正常可用外部电力的数字牌照的状态图1500。在没有车辆电力的情况下，由于需要省电，数字牌照的行动会受到限制。典型地，数字牌照每周只会电告总部一次，以获取更新并更改信息，并且通常将处于睡眠模式。

图16图示了在没有车辆电力的情况下操作的数字牌照的事件时间线1600。诸如每周报警、电池插入/移除、或者车牌附接/移除等事件将触发需要电告总部的模式改变。电告总部行动可用于初始软件预配置或软件更新。

图17图示了数字牌照的本地软件预配置1700。虽然电告总部行动可用于预配置和更新，但是汽车经销商或授权用户可能希望在数字牌照连接到特定车辆和/或用户之前在本地预配置数字牌照。在操作中，这种预配置依赖于蓝牙(BT)配对和固件或其他数据的传送。

图18A和图18B是分别图示了使用电压改变来检测车辆状态改变的曲线图1800和1820。在一个实施例中，数字牌照配备有模数转换器(ADC)、加速度计/陀螺仪、GNSS/GPS接收器、LTE无线电和实时时钟(RTC)。这些部件可用于确定车辆是否在操作中(运行)、车辆是否被停放(未运行)、以及车辆是否在运动中。例如，在曲线图1800中，数字牌照可以使用被ADC测量并转换成数字形式的电压来确定车辆何时从正常12.6伏状态的停放模式转换到正常13.7伏状态的运行模式。类似地，在曲线图1820中，电压下降可用于确定车辆何时从运行模式转换到停放模式。

图19A和图19B是分别图示了使用加速度计信息检测车辆状态改变的曲线图1900和1920。例如，加速度计读数可以将大的脉冲加速度读数与打开或关闭车门相区别，与由于引擎操作而产生的规则的周期性加速度相区别。

图20是图示了使用GNSS/GPS或LTE定位服务来确定车辆位置状态的流程图2000。如所示出的，在进入“开启”模式时，数字牌照可以从本地存储的数据库中获取其当前位置。然后，使用车载GNSS/GPS或无线连接的LTE位置服务，可以更新位置。如果存在足够的预设差异(通常大约为几米)，车辆可以被指示为在运动，并且数字牌照的模式切换到运动模式。可替代地，如果位置差异不大于预设值，并且位置在设定时间x内没有改变，则数字牌照可以确定汽车被停放，并且数字牌照切换到睡眠模式。

图21图示了数字牌照操作流程图2100。在数字牌照的启动和处理器引导之后，处理器(以及数字牌照)保持处于睡眠模式，直到外部事件发生。确定车辆是在运行、被停放(不运行)还是在运动中。处理该事件，并且如果需要，在数字牌照电力和通信状态中进行一个或更多个合适的模式改变。在一些实施例中，这种模式改变确定可以利用外部信息源，如个人智能手机。例如，数字牌照可以通过移动电话上运行的BTLE连接到云平台。当一个人拿着智能手机接近数字牌照时，他可以发现一部或更多部已经配对的移动电话。如果这些移动电话中的一个连接到DLP，则做出数字牌照处于驾驶模式或即将进入驾驶模式的预测。基于该预测，可以进行某种模式改变，或者可以启用或禁用车牌的功能。

图22图示了数字牌照长距离无线连接流程图2200。当数字牌照事件发生时，基于车辆是否在运行、车辆是否被停放、或者车辆是否在运动中，可以产生三条主要的事件线。当车辆在运行时，处理器被唤醒，LTE被连接，并且传感器被轮询以确定车辆是否在运动中。如果是，则开始进行适合运动中车辆的模式改变。这包括处理器唤醒、测试以确保正确的牌照图像显示(或车牌图像的更新)、LTE连接、GNSS/GPS启用以及到外部服务器/云的连接以用于接收数据。本地传感器(即，远程信息处理)数据可以经由LTE上传到服务器/云，并以规律的间隔重复这一过程，直到车辆停止并且数字牌照切换到停放模式。当车辆停放时，处理器最初可以保持唤醒状态，LTE被连接并且传感器数据被收集。如果车辆保持静止一段预定时间，车牌图像可选地可以被更新或改变，并且数字牌照切换到睡眠模式。否则，如有必要，车辆可以切换回车辆运动中模式。

如将理解的是，确定车辆状态以及对应的数字牌照电力和通信状态可以使用前面参照图18A和图18B、图19A和图19B、图20、图21和图22讨论的方法的多种组合。数字牌照可以使用各种统计、预测、机器学习或用于组合和加权传感器输入和外部接收数据的其他技术(组合或单独)来确定响应于传感器输入或外部通信所需的操作模式。

图23图示了具有改进的电力使用效率的数字牌照的操作方法，该方法可以为使用电力的功能提供更好的长期支持，该使用电力的功能包括车牌图像更新、登记、恢复、软件更新、安珀警报或经由移动电话的通知。在一个实施例中，数字牌照配备有蓝牙低能耗(BTLE)无线个人区域网络技术。BTLE技术在2.400-2.4835GHz ISM频段的频谱范围内，并有40个2MHz的信道。在信道内，数据使用高斯频移调制以1兆比特每秒的典型比特率传输，并且最大传输功率为10mW。各种跳频或直接序列扩展频谱中的窄带干扰问题减少。此外，可以使用通用属性配置文件(GATT)优化数字牌照和各种数字牌照应用的电力配置文件。GATT操作可以包括发现所有主要服务的标识符(UUID)，包括找到具有给定UUID的服务、找到给定主要服务的次要服务、发现给定服务的所有特征、找到匹配给定UUID的特征以及读取特定特征的所有描述符。

可以提供命令来读取(从服务器到客户端的数据传送)和写入(从客户端到服务器)特征值。可以通过指定特征的UUID或者通过句柄值(handle value)(通过上面的信息发现命令被返回)来读取值。写操作可以通过句柄(handle)来识别特征。通知和指示。客户端可以向服务器请求特定特征的通知。然后，只要该值可用，服务器就可以将其发送给客户端。例如，加速度传感器服务器可以在每次进行测量时通知其客户端。这避免了客户端轮询服务器的需要，而轮询服务器要求服务器的无线电电路持续工作。在蓝牙核心规范V4.0第6卷部分A(物理层规范)中给出了进一步的细节。

与传统蓝牙系统相比，将GATT定义的配置文件与合适的应用编程接口结合使用可以导致非常低的电力使用。如在图23中所见，使用以下步骤2300，启用BTLE的数字牌照可以极大地降低电力消耗并最大化电池寿命。在步骤2302中，尝试并经由BTLE进行第一连接。如果在几次尝试之后没有建立连接，则在步骤2308中尝试可替代(以及更耗电)的无线技术。这些可替代的无线连接可以经由路由器或无线热点在家中、工作场所、车内或通过商业或公共WiFi系统进行。如果WiFi不可用，则可以尝试非常耗电的LTE连接。通常，BTLE连接尝试最频繁进行，其次是WiFi，而很少发生LTE连接尝试。在一些实施例中，智能手机或其他用户接口设备可以被设置为如果无线连接没有在指定的时间间隔内或在选定的事件(例如，使用车辆)期间发生，则提供通知以实现故障排除。

在使用参照图23讨论的方法的一个实施例中，数字牌照可以使用移动电话上运行的BTLE连接到云平台。如前所述，在步骤2302中，数字牌照将寻找已经与之配对的一个或更多个移动电话。如果那些移动电话中的一个连接到DLP，则做出DLP车牌处于驾驶模式或即将进入驾驶模式的预测。基于该预测，可以启用或禁用车牌的某些功能。例如，目标消息(targeted message)可以由移动电话检索，以传输到DLP并显示在DLP上。实际上，移动电话的可用电力和处理电力与低电力BTLE连接结合使用来控制DLP，而不是通过车载WiFi或DLP的LTE系统的高电力使用。这对于未连接或仅间歇地连接到车辆电力系统的DLP系统尤其有用。

除了DLP的电力降低改进，所描述的实施例还可以改进信息传送和响应，以及提供附加信息，如GNSS/GPS定位或汽车停车授权。作为另一个示例，当发布安珀警报时；基于住在警报区域的顾客的位置，可以经由移动电话向那些要求车牌更新的顾客发送消息。如果顾客在车里，车牌将经由BTLE连接被更新。这具有在DLP上快速呈现安珀警报的优势，而无需DLP进行LTE连接。

在涉及停车的另一个实施例中，顾客可以使用移动电话应用来提供停车通知、支付或授权。所有的支付和处理都可以通过移动电话进行处理，只有最终的停车授权图像(例如，停车贴纸)由BTLE传送到DLP，大部分电力使用都发生在移动电话上。针对在顾客和移动电话不检索车辆(以及相关数字牌照)时的那些情形，停车授权可以被DLP删除(例如，短期停放贴纸或特定于个人的残障贴纸)或设置为保留(例如，长期车辆停放贴纸)，这取决于先前设置的DLP说明。

在以上描述中，参考了形成说明书的一部分的随附附图，并且其中以通过说明其中可实践本公开的具体示例性实施例的方式示出。对这些实施例进行足够详细的描述，以使本领域技术人员能够实践本文公开的概念，并且应当理解，可以对各种公开的实施例进行修改，并且可以利用其他实施例，而不脱离本公开的范围。因此，以上详细描述不被认为是限制性的意义。

在整个该说明书中，提及的“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”意味着结合实施例或示例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的各个地方中出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指相同的实施例或示例。此外，特定特征、结构、数据库或特性可以在一个或更多个实施例或示例中以任何适合的组合和/或子组合进行组合。此外，应当认识到，本文提供的附图是为了向本领域普通技术人员的解释目的，并且附图不一定按比例绘制。

根据本公开的实施例可以被体现为装置、方法或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全包括硬件的实施例、完全包括软件的实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，该软件和硬件方面可在本文中被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开的实施例可采用计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在具有在介质中体现的计算机可用程序代码的表达的任何有形介质中。

可使用一个或更多个计算机可用或计算机可读介质的任何组合。例如，计算机可读介质可包括在下列各项中的一项或更多项：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)设备、只读存储器(ROM)设备、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)设备、便携式光盘只读存储器(CDROM)、光学储存设备、磁储存设备。用于执行本公开的操作的计算机程序代码可以用一种或更多种编程语言的任意组合来编写。这种代码可以从源代码编译成计算机可读汇编语言或适用于将在其上执行代码的设备或计算机的机器代码。

还可在云计算环境中实现实施例。在本描述和如下权利要求中，“云计算”可以被定义为模型，其用于实现对可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储、应用和服务)的共享池的普遍、方便、按需网络访问，其中可配置计算资源可经由虚拟化迅速地预配置并以最小管理努力或服务提供商交互而被释放，并然后被相应地扩缩。云模块可由各种特征(例如，按需自助式服务、广阔的网络访问、资源池、快速弹性、以及可计量的服务等)、服务模型(例如软件即服务(“SaaS”)、平台即服务(“PaaS”)、以及基础设施即服务(“IaaS”))和部署模型(例如私有云、社区云、公共云、以及混合云等)组成。

附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施的架构、功能性和操作。就这点而言，在流程图或框图中的每个块可代表模块、程序段或代码的部分，该模块、程序段或代码的部分包括用于实现指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令。还要注意的是，框图和/或流程图中的每个块以及在框图和/或流程图中的块的组合可由执行指定功能或动作的专用的基于硬件的系统或专用的硬件和计算机指令的组合实现。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读介质中，该指令可指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生制造的物品，指令包括实现流程图和/或框图的一个或多个块中所指定的功能/动作的指令。受益于在前述描述和相关附图中呈现的教导的本领域中的技术人员将会想到本发明的许多修改和其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和实施例被规定为被包括在所附权利要求的范围内。还应当理解，本发明的其他实施例可以在缺乏本文没有特别公开的元件/步骤的情况下被实践。

Claims (30)

1.一种用于数字牌照的电力系统，包括：

多个传感器，其向所述数字牌照中的处理器提供状态数据，其中所述多个传感器中的至少一个用于测量电池电荷；

保护电路模块，其可附接到车辆电源；以及

电池充电器电力路径控制模块，其由所述处理器控制，并附接到所述保护电路模块以根据由所述多个传感器中的至少一个所确定的系统状态来触发状态改变并路由电力。

2.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，其中，状态改变包括关闭状态、睡眠状态、唤醒状态和半唤醒状态。

3.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，其中，状态改变是响应于检测到的车辆电压而被触发的。

4.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，其中，状态改变是响应于车辆运动而被触发的。

5.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，其中，状态改变是响应于无线连接状态而被触发的。

6.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，其中，状态改变是响应于位置或位置改变而被触发的。

7.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，还包括多个连接的电池，其中每个电池能够被单独充电。

8.根据权利要求1所述的用于数字牌照的电力系统，其中，状态改变是响应于可用电池电力而被触发的。

9.一种用于数字牌照的电力系统，包括：

数字牌照，其附接到车辆并通过无线连接被连接以接收数据，其中，所述数字牌照具有睡眠模式、开启模式和运动模式；并且其中

用于从睡眠模式移动到开启模式的触发器包括检测到的电压、车辆运动、车辆位置、按钮按压和无线连接状态中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的用于数字牌照的电力系统，还包括能够检测车门打开和关闭的加速度计。

11.根据权利要求9所述的用于数字牌照的动力系统，还包括能够检测发动机操作的加速度计。

12.一种用于在数字牌照中的电力和操作状态之间切换的方法，包括以下步骤：

响应于传感器触发的车牌事件，通过以下方式确定车辆是否在运行、被停放或者在运动：

唤醒处理器；

建立无线连接；以及

基于本地传感器数据确定所述车辆是否在运动。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：

如果所述车辆没有在运动，则等待预定时间；以及

进入睡眠模式。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：

如果所述车辆没有在运动，则等待预定时间；

改变显示器展示；以及

进入睡眠模式。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：

如果所述车辆在运动，则打开位置信息服务；以及

连接到云以进行数据接收和传送。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传感器触发的车牌事件是检测到的车辆电压。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传感器触发的车牌事件基于加速度计数据。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传感器触发的车牌事件是检测到的发动机操作。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传感器触发的车牌事件基于无线连接状态。

20.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传感器触发的车牌事件基于智能手机无线连接状态。

21.一种数字牌照系统，包括：

可附接到车辆的数字牌照，所述数字牌照具有显示器，

第一远程无线通信系统；

第二短程无线通信系统，其可连接以经由用户的移动电话发送和接收无线数据，其中所述第二无线通信系统使用比所述第一无线通信系统更少的电力；以及

其中，所述用户的移动电话和所述第二短程无线通信系统之间的连接用于确定所述车辆中驾驶员的存在。

22.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，所述第一无线通信系统是LTE。

23.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，所述第二无线通信系统是BTLE。

24.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，所述第二无线通信系统是WiFi。

25.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，所述第二无线通信系统在上至约10米的范围内是可连接的。

26.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，当所述用户的移动电话通过所述第二短程无线通信系统连接到所述数字牌照时，消息首先被发送到所述用户的移动电话，并且然后从所述用户的移动电话被重新发送到所述数字牌照。

27.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，当所述用户的移动电话通过所述第二短程无线通信系统到所述数字牌照的连接被中断时，所述车辆被指示为被停放。

28.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，当所述数字牌照正在移动并且所述用户的移动电话没有通过所述第二短程无线通信系统连接到所述数字牌照时，与车辆状态相关的消息被发送到所述用户的移动电话。

29.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，当所述车辆在所述用户的移动电话通过所述第二短程无线通信系统到所述数字牌照的连接中断之后被指示为被停放时，所述显示器被修改。

30.根据权利要求21所述的数字牌照系统，其中，当所述数字牌照正在移动并且所述用户的移动电话没有通过所述第二短程无线通信系统连接到所述数字牌照时，所述显示器被修改。