CN110536813B - 数字牌照系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种支持访问和分析车辆相关信息的数字牌照。数字牌照包括向数字牌照中的处理器提供状态数据的传感器。电力路径控制模块可以根据由多个传感器中的至少一个传感器确定的系统状态来启动电力状态改变并调整电力。在一些实施例中，温度控制模块连接到温度传感器，并且被配置成当接近临界温度时修改热相关显示器参数。

Description

数字牌照系统

相关申请

本申请要求下列美国临时申请的权益。

序列号62/442,750，于2017年1月5日提交，

序列号62/442,755，于2017年1月5日提交，

序列号62/442,764，于2017年1月5日提交，

序列号62/442,777，于2017年1月5日提交，

序列号62/442,727，于2017年1月5日提交，

序列号62/547,426，于2017年8月18日提交，

序列号62/442,734，于2017年1月5日提交，

序列号62/442,757，于2017年1月5日提交，

序列号62/547,468，于2017年8月18日提交，

序列号62/547,477，于2017年8月18日提交，以及

序列号62/443,133，于2017年1月6日提交。

出于所有目的，这些申请通过引用被引入本文中。

技术领域

本公开涉及车载外部显示器，且更具体地说，涉及支持访问和分析车辆相关信息的数字牌照。

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。车辆所有者、执法人员或任何其他合适的一方可以使用所显示的车辆信息来识别车辆。这种印刷或压印的显示通常需要定期更新。例如，在加利福尼亚州，车辆的登记号码(或者许可号码)被形成在牌照上，而登记日期和年份则使用贴纸显示。每年，当车辆的登记被更新时，新的贴纸被邮寄或提供给车辆的所有者，以替换旧的贴纸，这可能给车辆的所有者带来不便。此外，由于贴纸的可替换性，标签可以从牌照上移除，这可能会导致标签被盗或提前分离，从而导致关于车辆的相对重要的信息的丢失。

代替静态牌照，可以在车辆外部布置呈现车辆标识和登记信息的动态显示器。例如，转让给ReviverMX的美国专利9,007,193描述了一种具有动态显示器的数字牌照，其提高了车辆标识和登记信息的可更新性。在一个描述的实施例中，还可以显示与车辆标识无关的附加信息，包括广告或个人消息。

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是双稳态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7图示了数字牌照操作流程图；

图8图示了数字牌照无线连接性流程图；

图9图示了低电力通信的方法；

图10是图示了温度管理方法的流程图；

图11图示了用于热管理的结构元件；

图12是图示了通信方案的示图；

图13描绘了用于预配置(provisioning)或初始化显示系统的方法；

图14描绘了在已预配置的车牌(provisioned plate)与中央服务器之间的交互；

图15描绘了软件安全特征；

图16描绘了防盗特征；以及

图17图示了数字牌照停车系统。

图18描绘了使用照相机数据的数字牌照系统；以及

图19图示了配备有照相机的数字牌照。

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辆部(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。

可以响应于电池和车辆电力水平、所感测的电容触摸、物理按钮按压、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。

电容或按钮触摸被记录

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是双稳态显示器的电力状态图600。有利的是，当外部电力被移除时，双稳态显示器保持其状态。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、物理按钮按压、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、用于照亮由双稳态显示器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。

在一些实施例中，车辆状态变化可以响应于电压变化而启动。例如，数字牌照可以配备有模数转换器(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。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伏状态的操作模式。类似地，电压下降可用于确定车辆何时从操作模式转换到停放模式。

车辆状态变化也可以使用加速度计信息来检测。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。

车辆状态和数字牌照电力状态变化可以由车辆位置状态单独触发，也可以与电压/加速度计或其他传感器数据一起触发。可以使用GNSS/GPS或LTE定位服务来确定位置。例如，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)，车辆可以被指示为运动中，并且数字牌照的模式切换到运动中模式。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7图示了数字牌照操作流程图700。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8图示了数字牌照长距离无线连接流程图800。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述方法的多种组合。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9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9中所见，使用以下步骤900，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902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908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9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902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。

诸如参照图2简要讨论的合适的热控制系统对于确保在一系列条件下的可靠操作也是有用的。如参照图1所讨论的，显示系统100可以安装在车辆的外部，并且可以经受一定范围的温度。此外，显示系统100由于诸如显示器110的相关部件中的电力损耗而产生热。在某些情况下，防止显示系统100过热可能很重要。下面给出了如何降低显示系统100中过热效应的描述。调节所产生热量的一种策略是根据与显示系统100相关联的检测温度来降低显示器110的亮度。

设备的当前最高允许温度被设置在规定的温度，如由微处理器系统(SOM)传感器读取的。为了确保不达到该温度，温度上限需要比该温度低一些。图10描绘了图示出实现这种亮度控制逻辑的方法800的一个实施例的流程图。在1002，方法以定义的时间间隔(例如，每60秒)对SOM温度和显示器亮度进行采样。在1004，方法检查温度是否大于或等于70.7℃。如果温度大于或等于70.7℃，则该方法进行到1006，在1006，方法将显示器亮度降低15％，之后该方法返回到1002。在1004，如果温度不大于或等于70.7℃，则该方法进行到1008，在1008，其检查温度是否低于或等于67℃。如果温度不低于或等于67℃，则方法返回到1002。如果在1008，温度低于67℃，则方法进行到1010，在1010，其检查是否已经达到设定点，其中术语“设定点”被用于指代预定的亮度值。如果已经达到设定点，则方法返回到1002，否则该方法进入1012，在1012，其将显示器亮度增加5％或任何其他预设值，并返回到1002。

实际上，较低的温度阈值被设置，低于该阈值点，屏幕亮度将增加。一旦显示系统达到安全温度，亮度应该开始朝向设定点慢慢地往回增加，使得设备不会陷入增加和减小亮度的循环中。由于亮度以15％的增量递减，一旦温度低于设定值，亮度将以5％的增量递增。这种内置迟滞防止它陷入改变亮度的循环。在一些实施例中，更快的采样速率可以允许亮度的更精细调整，其风险在于由于温度传感器中的噪声而采取错误的行动。亮度设定点可以在启动时由设备中的环境光传感器产生，此后每60秒重新校准一次。

数字牌照的数字显示器的各种结构化特征可以有助于加热和冷却。例如，图11描绘了边框(bezel)的两个视图1100，示出了散热片。图11中的视图示出了用作数字显示器1110周围框架的边框1102。1104是边框1102的可替代视图，其示出了一组散热片1106。散热片1106用于使数字显示器散热，从而有助于降低与数字显示器相关联的加热速率。

在一些实施例中，热导管可以被包括以作为边框1102的一部分，其中热导管直接接触电路板部件以使热量被聚集带走，并且还可以包括某种传热化合物(可能以凝胶或糊剂的形式)以帮助热传导。其他实施例可以使用热电冷却(例如，珀尔帖(Peltier)设备)来为显示系统提供主动冷却。

在一些实施例中，数字显示器可以是双稳态显示器。在低操作温度下，双稳态显示器可能需要外部加热，以便双稳态显示器正确转换。在高操作温度下，除非双稳态显示器保持在规定的温度以下，或者至少暂时冷却，否则切换会有困难。由于双稳态显示器和LCD的操作温度不同，双稳态显示器相对于LCD的温度控制可能以不同的方式被编程。

双稳态显示器可以包括电泳显示器中的着色微球，电泳显示器包含白色和黑色颜料材料，并且使用透明电极和像素电极寻址。这种双稳态显示器通常可以从电子墨水(EInk)公司获得。仅使用单一颜料材料和有色油的可替代实施例也是可能的。在那些实施例中，电泳分散体具有一种类型的带电颜料颗粒，其分散在颜色对比明显的油或油混合物中。当在透明电极和像素电极之间产生电压差时，颜料颗粒迁移到与颜料颗粒极性相反极性的电极。在透明电极上显示的颜色可以是溶剂的颜色或颜料颗粒的颜色。电极极性的反转将导致颗粒迁移回到相反的像素电极，从而反转颜色。

对于诸如本文讨论的数字牌照，这种双稳态显示器的性能可以得到改善。例如，为了提高可读性，白色颜料颗粒可以由反射红外光的材料形成或与之相关联。这提高了使用红外敏感相机系统的可读性。在另一个实施例中，为了改善微光或低光可读性，白色颜料颗粒可以由荧光或磷光材料形成或与之相关联。仍在其他实施例中，白色颜料颗粒可以由散热或吸热材料形成或与之相关联，散热或吸热材料降低或升高温度，以帮助将数字牌照的双稳态显示器保持在操作温度限制内。

在低操作温度下，双稳态显示器可能需要外部加热，以便双稳态显示器正确转换。在低温下，电子墨水可能需要外部热源才能转换，因为其操作温度范围的下限高于LCD。附接的加热元件、加热管、电池或车辆供电的加热元件都可以用来确保双稳态显示器在需要切换时保持或被暂时提高高于最低显示器切换温度。加热元件的使用允许例如激活加热器以使显示器高于最低显示器切换温度，随后停用加热器并随后使温度下降到最低显示器切换温度以下。除双稳态显示器之外，可能被加热的其他部件可以包括任何相关联的电路板和电池系统。

对于没有相关联加热器的实施例(或者当加热器没有产生足够的热量来补偿低温时)，双稳态显示器的操作可以被调整以进行补偿。例如，在一个实施例中，随着温度降低到接近较低的操作温度极限，数字牌照可以被设置为仅显示法律要求的信息。可能干扰法律要求信息的显示的广告或者因低温而可能无法部分或完全切换的动态显示是不允许的。例如，实际上，在加热车库中维护的车辆将能够在数字牌照中显示全部可能的视觉效果。如果车辆移动到温度低于零度的环境中，温度传感器可以提供低温条件的警告数据，数字牌照将切换到仅显示法律要求的信息或者不会干扰查看法律要求的信息的信息。类似地，具有主动或被动冷却系统的实施例可以支持这样的方法，该方法确保数字牌照将在温度达到最大显示切换温度之前切换到仅显示法律要求的信息或不会干扰查看法律要求的信息的信息。

临界温度根据显示器的材料和类型而异。例如，电子墨水双稳态显示器可以具有高于0摄氏度和低于50摄氏度的正常操作温度范围。在达到临界温度之前，可以开始补偿低热或高热条件的行动。例如，可以调整影响反射率的显示图案(displayed pattern)，以随着感测到的温度升高到40摄氏度以上而提高反射率。如果温度继续升高，可选的冷却元件可以被激活，并且如果温度继续上升，显示器可以被锁定在非切换状态，其中数字牌照用于仅显示法律要求的信息或者不会干扰查看法律要求的信息的信息。类似地，在低温下，当感测到的温度降低到10摄氏度以下时，可以调整显示图案(反射率)以降低反射率(即，增加吸收)。如果温度继续降低，可选的加热元件可以被激活，并且如果温度继续下降，显示器可以被锁定在非切换状态，其中数字牌照用于仅显示法律要求的信息或者不会干扰查看法律要求的信息的信息。典型地，为补偿高热或低热条件而采取的行动在距临界温度的15、10或5摄氏度内开始，并且可以被排序，使得在实现需要大量电力或对显示消息具有更大影响的行动之前，实现需要很少电力或不需要电力或具有低视觉影响的行动。

如将理解的是，显示器的温度可以被直接或间接测量。带有相关联温度控制模块的电子温度计可以附着到显示器、附着在显示器的附近或邻近区域、或者附着在车辆的某个地方。可以测量环境温度，并且可以对可能的显示温度进行间接的确定。在某些实施例中，可以使用预测温度。例如，当车辆在一天接近结束而被停放时，如果数字牌照接收到预测或计算的夜间温度信息，可以立即采取保护性措施。虽然不如显示器温度的直接测量精确，但环境温度或其他间接温度测量可以足够精确，以便在接近临界温度时在需要时采取保护措施。

在一个实施例中，支持可修改的热相关显示器参数的显示系统包括被定位成测量显示系统的温度的温度传感器。温度控制模块可以连接到温度传感器，并且被配置成当接近临界温度时修改热相关显示器参数。可修改的热相关显示器参数包括亮度，亮度随着接近临界低温而增加，并且随着接近临界高温而降低。在另一个实施例中，可修改的热相关显示器参数包括用来修改反射率的显示图案，当接近临界低温时，显示图案被修改以增加热吸收，而当接近临界高温时，显示图案被修改以减少热吸收。

显示系统100的应用不仅限于车辆牌照。例如，显示器110可以由多个同构瓦片、具有嵌入瓦片的大型异构显示器(例如，具有LED显示部分的电泳显示器)组成，或者可以具有不同的颜色和双稳态部分。此外，显示系统可以控制位于车辆内部或外部的多个附加显示器。例如，这种显示器可以平铺并放置在公共汽车的一侧。平铺显示器可以增加可用于向预期观众呈现媒体的选项数量。一些实施例包括更大的显示器(例如16英寸×16英寸)，其一部分可以显示车牌图像，而其余部分可以用于静态消息传递。这种方式可以同时显示消息和车牌图像。

显示器可以包括多个子显示器。在一些实施例中，显示器可以包括平铺在一起的相似或不同种类的子显示器。例如，外框显示器可以被配置成显示车辆许可和登记信息，而子显示器可以显示不同的广告和/或促销消息。在其他实施例中，外框显示器和子显示器可以包括不同的显示器类型(例如，双稳态、OLED、LCD)。

防止显示系统100被例如道路碎片损坏的措施可以包括由例如有机玻璃或蓝宝石晶体制成的物理保护盖。疏水涂层可以被施加到显示系统100的外部表面，以防止由于暴露于诸如水的液体而造成的损坏。在其他实施例中，使用纳米二氧化钛涂层、等离子化学粗糙化、光催化清洁结构、模制聚合物层或其他合适的疏水或亲水系统的自清洁玻璃可以被使用。

图12是图示了与数字系统1202相关联的通信方案的示意图。在一些实施例中，显示系统1202包括处理系统1208、显示器1210和存储器模块1206。处理系统1208被配置成执行例如与显示系统1202相关联的数据处理操作。存储器模块1206可以被配置成存储临时或长期数据。显示器1210可以被配置成显示前面描述中呈现的信息内容。显示系统1202还可以包括蜂窝调制解调器1214和相关联的蜂窝天线1224。蜂窝调制解调器1214被配置成经由蜂窝网络1226连接到互联网1220。显示系统可以包括操作系统，操作系统包括软件库模块1216，其中软件库模块1216被配置成允许在显示系统1202上运行的应用经由蜂窝网络1226与互联网1220通信。与蜂窝网络的低级通信由蜂窝调制解调器1214内部的基带处理器(未示出)处理。层叠在此之上的是管理与互联网1220的数据连接的互联网协议。这些由作为已安装操作系统的一部分提供的代码库管理。这种操作系统还提供了一个接口，该接口允许应用与这些库进行通信，这样它们就能够通过网络发送和接收数据。

显示系统1202还具有耦合到Wi-Fi天线1222的Wi-Fi模块1212，Wi-Fi天线1222允许显示系统1202利用由Wi-Fi路由器1218形成的Wi-Fi网络作为连接到互联网1220的可替代方式。与蜂窝情况一样，在处理系统1208上运行有软件库，这些软件库与Wi-Fi模块1212交互并控制Wi-Fi模块1212，并且允许应用利用Wi-Fi网络传递去往和来自互联网1220的数据。存在远离连接到互联网1220的显示系统1202的中央服务器1204，使得显示系统1202能够经由标准互联网协议寻址并与其通信。

显示系统1202与中央服务器1204通信，以获得配置信息并下载前端资源(assets)。运行在中央服务器1204上的应用被称为“车牌服务”，并经由代表性状态转移(RESTful)接口进行交互。使用行业标准SSL/TLS协议对任意数量的显示系统(如显示系统1202)和车牌服务之间的所有流量进行加密。此外，显示系统和中央服务器1204通过检查它们每个都呈现有效的x.509SSL证书来验证彼此的身份。在中央服务器1204的情况下，该SSL证书由有效的公共证书机构(CA)签署，该机构与车牌可识别的根证书相关联。显示系统证书，也被称为客户端证书，是由显示系统的发行者拥有或控制的CA自签名的，并且相关的根证书被安装在运行车牌服务的中央服务器1204上，使得它能够使这些客户端证书生效。数字牌照在预配置过程中从负责生成和撤销这些客户端证书的独立公钥基础设施(PKI)服务器获得有效的客户端证书。该PKI服务器要求车牌最初提供单独的厂家客户端证书，该证书随车牌软件一起安装。此厂家证书仅在预配置(数字显示器的初始化)期间使用，以便从PKI服务器获取新的客户端证书。没有这些客户端证书之一，数字牌照无法与车牌服务通信。

图13描绘了用于预配置或者初始化显示系统的方法1300，显示系统在本文中也被称为“车牌”或“数字牌照”。未预配置的数字牌照(车牌)1302将首先尝试预配置自身。参考图13，预配置过程在以下步骤中完成。

1)车牌1302生成私钥和证书签名请求(CSR)1306。车牌1302为该交易生成私钥1310。

2)车牌经由SSL/TLS连接到PKI服务器1314。在一些实施例中，PKI服务器1314可以是NGINX服务器。在该安全连接的建立过程中，车牌验证PKI服务器1302提供的SSL证书(被称为服务器SSL证书1318)是有效的。PKI服务器1314要求车牌1302提供它自己的客户端SSL证书。车牌1302向PKI服务器1314发送厂家客户端SSL证书1304，该证书被PKI服务器1314验证为有效的。如果PKI服务器1314和车牌1302都确信由另一实体呈现的证书是有效的，则连接被建立并且通信可以继续。PKI服务器1314可以为该交易生成它自己的私钥1316。

3)客户端将在步骤1中生成的CSR 1306发送给PKI服务器1314，并请求新的客户端SSL证书1308。

4)PKI服务器1314验证CSR 1306中的信息，然后生成新的客户端SSL证书1308，并在其响应中将新的证书发送给车牌1302。

5)车牌存储新的客户端SSL证书1308以及在步骤1中生成的私钥1310。这些随后被用于与运行车牌服务应用的中央服务器1316的所有后续通信中。厂家客户端SSL证书1304没有进一步的作用。

6)车牌1302现在与运行车牌服务应用的中央服务器1316连接。在一些实施例中，中央服务器1316可以是NGINX服务器。再次，SSL/TLS连接被建立，并且再次存在凭证的双向验证，其中车牌1302对照其存储的有效根证书目录来验证服务器SSL证书1318，并且中央服务器1316通过对照配置的自签名根证书进行检查来验证车牌1302正在呈现有效的客户端SSL证书1308。如前所述，假设所有信息都被验证为有效的，就建立了加密连接。在一些实施例中，中央服务器1316可以生成私钥1320。

7)车牌1302向车牌服务发送一系列请求，提供其序列号并请求下载对车牌进行完全配置所需的大量前端资源。这些包括号码车牌图像、号码车牌叠加图像和运行时软件。下载后，它们被安装在车牌中。这使预配置过程结束。

图14描绘了预配置的车牌1402与中央服务器1410之间的交互1400。在一些实施例中，中央服务器1410可以与中央服务器1204相同。预配置的车牌1402将定期联系中央服务器1410，以下载配置信息和前端资源，或者上传位置信息、日志文件和其他数据。参考图14，交互由以下步骤组成：

1)车牌1402联系运行车牌服务的中央服务器1404，并建立SSL/TLS连接。在该连接建立期间，中央服务器和车牌交换包括客户端SSL证书1406和服务器SSL证书1408的SSL证书，并且每一个验证另一方的证书是有效的(就像在预配置过程中所做的那样)。一旦安全检查通过，加密的SSL/TLS连接就建立了。车牌1402和中央服务器1410之间的交易可以涉及客户端侧私钥1404和服务器侧私钥1412的生成。

2)现在建立了加密连接，并且验证了中央服务器1410和车牌1402两者的身份，车牌1402向中央服务器1410自由地发送其请求以下载信息或上传数据，并且中央服务器1410适当地做出响应。对于每个请求，车牌1402将发送其序列号，使得中央服务器1410可以识别车牌1402并确保每个请求被适当处理。序列号也可以存在于由车牌1402呈现给中央服务器1410的客户端SSL证书中，从而提供了用于验证车牌1402身份的附加方法。

图15描绘了与显示系统100或数字牌照的初始化或预配置和持续使用相关联的软件安全特征1500。一些实施例使用现有的X.509安全标准实现软件安全。X.509标准由ITU定义，并且最初被指定为ANSI X.500标准的一部分。X.509标准的目的是将身份保证功能引入指挥系统，在该系统中，各方必须在允许连接之前验证对等方身份。

X.509标准规定了公钥证书的格式。证书用于通过可信CA(证书授权机构)的保证签名将身份绑定到公钥。典型的X.509公钥证书由以下类型的信息组成：

-版本

-序列号

-算法ID

-发行者

-有效性

-不在之前

-不在之后

-主题

-主题公钥信息

-公钥算法

-主题公钥

-发行者唯一标识符(可选)

-主题唯一标识符(可选)

-扩展(可选)

X.509还指定了可以添加到证书中的证书扩展，以指示其预期用途。例如，出于使SSL连接安全的目的，CA可以向网络服务器发行证书。通过添加扩展，CA提供了关于预期密钥使用的具体指导，并且不支持或认证所述密钥在该预配置之外的任何用途。

X.509属性证书(AC)：AC用来认证签名CA允许的特定行动或一组行动。通常，AC将包含以下信息：

-版本：证书的版本。

-持有人：证书的持有人。

-发行者：证书的发行者。

-签名算法：证书签名的算法。

-序列号：由发行者给出的唯一发行号码。

-有效期：证书的有效期。

-属性：与证书持有人相关联的属性。

-签名值：发行者对上述全部数据的签名。

图15描绘了一种结构的实施例，其中不同的参与者被允许进入安全方案，每个参与者具有不同的特权。

上述每个参与者都被假设为独立的逻辑和功能软件模块。作为良好安全策略的一部分，每一方都应该作为不同的服务来操作，而不需要混合资源或代码库。通过分离这些关注点，显示系统100和任何相关服务的提供商可以建立对故障和安全攻击的恢复力。

回到图15，示出了根CA 1534，与锁定功能1532一起操作。根CA 1534负责为由显示系统和相关联服务的提供商分发的所有子模块提供身份保证。根CA 1534通常只认证被称为“中间”CA的其他CA。通过隔离根CA，显示系统和相关联服务的提供商可以确保受损模块可以被撤销(revoked)和退役(retired)，而不会损害基础设施其余部分的完整性或操作。锁定功能1532可以在紧急情况下使用，以便在必要时锁定和禁用所有系统。与根CA 1534相关联的私钥必须保留在受信任的硬件设备中，并且该设备不得有任何网络连接。

图15中还示出了完全信任组1518。完全信任组1518包括中间CA 1520(如上所述)、预配置代理1522、合作伙伴组1524和政府实体组1527。合作伙伴组1524可以包括与显示系统和相关联服务的提供商合作的实体。政府实体组1527可以包括政府机构，如DMA。包括在完全信任1518中的实体具有允许它们执行的一组功能，如随后讨论的。还定义了有限信任组1502，其中，有限信任组1502可以包括制造商1504和平台1506。针对如随后所描述的显示系统生态系统，包括在有限信任组1502中的实体具有它们可以执行的有限的功能。制造商1504可以是负责制造显示系统100的一个或更多个部件的实体，而平台1506可以负责在诸如显示系统100的显示系统上实现预配置后功能(post-provisioning functions)。还定义了不信任组1536。如下所述，顾客1538被包括在不信任组1536中，其中顾客1538被限制执行非常有限的一组操作。

锁定1532通过使用根CA 1534来撤销中间CA 1520的有效性。一旦这样做了，由中间CA 1520提供的完全信任组1518内的信任也被撤销，因此该域中使用由中间CA 1520确认的凭证的实体之间的通信不再工作。

在一些实施例中，实体可以与执行的一个或更多个功能相关联。如图15所示，这些功能被描述如下：

-功能1 1508，其中功能1 1508可以与发行预配置票据相关联。这是一个由车牌服务提供商签署的X.509属性证书(AC)，并作为允许持有者启动显示系统预配置仪式的一次性使用票据。此票据的目的是确保仅允许有效的显示系统设备注册并获得安全凭证。

-功能2 1510，其中功能2 1510可以与发行制造收据相关联。这是由车牌服务提供商签署的X.509属性证书(AC)，并记录表示“准备预配置”状态的制造事件。该AC在制造时安装在显示系统上，并且可以按顺序预先生成，使得制造商不需要直接参与到与车牌服务提供商相关联的PKI内。

-功能3 1512，其中功能3 1512可以与验证预配置票据相关联。这是为了在预配置前验证由1508发行的票据，以确认车牌准备好并可以在系统中进行预配置。

-功能4 1514，其中功能4 1514可以与预配置收据相关联，该收据与诸如显示系统100的显示系统的发行相关联。这是一份由车牌服务提供商签署的AC，作为成功的预配置仪式的收据。该收据可以被记录和/或存储在显示系统上，以便为稍后的预配置提供保证。此收据的目的是及时记录事件，以便在与可疑的假冒显示系统设备通信时，在争议或真实性证明的事件中提供不可否认性。

-功能5 1516，其中功能5 1516可以与操作诸如显示系统100的显示系统相关联。这是图14中所示和前面描述的1410车牌服务，以及图13中的车牌服务1316。

-功能6 1526，其中功能6 1526可以与发行证书相关联，该证书可以包括安全证书。

-功能7 1528，其中功能7 1528可以与撤销证书相关联。这是撤销一组凭证的能力，从而将一个车牌或实体锁定在系统之外。因此，例如，我们可以撤销特定车牌的客户端证书，这将导致上述生效步骤失败，从而阻止车牌与平台通信。

-功能8 1530，其中功能8 1530可以与发行和验证与系统安全相关联的证书和令牌相关联。这大体上是来自图13的PKI服务器1314。它也可以用于为其他实体发行证书。

在一些实施例中，图15中所示的每个实体可以与上述功能的特定子集相关联，特定实体和功能之间的不关联可能意味着该实体不能携带、实施或执行该不关联的功能。例如，制造商1504可以与功能1 1508和功能2 1510相关联。平台1506可以与功能5 1516相关联。顾客1538可以与功能5 1516相关联。根CA 1534可以与功能6 1526和功能7 1528相关联。中间CA 1520可以与功能6 1526、功能7 1528和功能8 1530相关联。预配置代理1522可以与功能1 1508、功能2 1510、功能3 1512、功能4 1514、功能5 1516和功能8 1530相关联。每个实体被允许执行的功能的不同分类对于建立和维护系统安全至关重要。

设想了各种防盗特征。在一些实施例中，防盗特征由四个部件组成——通信部件、物理部件、警报部件和效用部件(value component)。在一些实施例中，通信部件可以旨在将盗窃挑战作为防盗消息进行通信。例如，设备(即显示系统100)上的安全标签可以经由消息传递来广告防盗特征，该消息指示设备配备有GPS跟踪设备，并且如果在盗窃事件中警报被激活，则消息将被发送给警察和所有者。在其他实施例中，物理部件可以使用，例如，定制的防盗螺钉、隐藏的螺栓头和抗撬设计，以使得在物理上移除设备的过程变得困难。警报部件可以包括检测设备与相关联车辆的未授权断开的能力，以及在数字显示器110上对应显示警告消息的能力。示例警告消息可以向潜在的窃贼传达设备已被检测到被盗，并且该设备正在被GPS跟踪。效用部件可能涉及实现安全特征，以在盗窃事件中使设备不可用。可以实现的安全特征可以包括加密生成的标识号码，以及硬件和软件锁定。

数字牌照上的各种结构特征也可以提供有用的防盗保护。例如，如图16中所见，安装在车辆附接背板1604上的数字牌照1602的防盗系统1600可以包括提供传感器系统1610来指示数字牌照1602的移除。如图16中所见，数字牌照1602具有显示器1606，被图示为部分移除以指示显示器1606下方的各种部件。传感器系统1610连接到控制器1612，控制器1612又连接到具有GNSS/GPS支持的无线系统1614和天线1616。虽然通常通过到车载电力系统(未示出)的连接来供电，但是这些部件可以用可再充电次级电池或可更换的主要电池(表示为电池1604)操作一段时间。在一些实施例中，可以使用单向“安全”螺钉或具有被设计成防止移除的特征的其他机械附接或互锁元件1608。

设想了传感器系统1610的各种实施例。例如，可以使用限定机电可致动闩锁的第一锁定元件和第二锁定元件。这允许可致动闩锁的电子控制和接合/脱离。这种锁定元件通常在锁定位置彼此相邻定位，并且可以包括电磁可控搭扣、销、锁扣或插销。在其他实施例中，传感器系统可以包括锁定元件，该锁定元件在接合或脱离或者两者兼有时提供信号。这可以包括，例如，可配对的RFID标签和读取器、霍尔效应传感器和作为背板1604的一部分附着或形成的磁性材料、或者嵌入式安全元件芯片和芯片读取器。在一些实施例中，锁接合/脱离的操作可以包括用户定义的输入凭证(例如，PIN号码或密码)、生物测定协议或其他合适的授权的使用。

在一个实施例的操作中，防盗特征可以包括显示器1606对消息的控制。例如，当数字牌照在事先没有从车辆授权的情况下被从车辆移除，数字牌照的显示器1606显示警告消息或被设置为空白显示器。这确保不同的车辆所有者不能在不同的车辆上使用被盗车牌，并有助于确保使用被盗数字车牌实施的非法行为不会错误地识别车辆所有者，因为一旦从车辆上拆下，数字牌照就不会显示许可号码。在其他实施例中，从车辆移除数字牌照的通知通过电子邮件/文本消息被发送给车牌的所有者。通知可以包括由具有GNSS/GPS的无线系统1614确定和传输的位置和车辆状态。进一步的通知和跟踪可以由移动设备上合适的软件应用提供，如所有者的智能手机，或者由云连接的桌面软件提供。

一旦从车辆上拆下，由现有所有者或新的所有者在车辆上重新安装数字牌照需要软件认证。只有在认证后，正确的许可号码才会显示在车牌上。

在另一个实施例中，一种操作数字牌照系统的方法以确定锁定元件是否脱离作为第一步。如果锁定元件脱离，在步骤中，可以使用数字牌照的内部电池电力，由数字牌照无线地通知所有者或合适的机构。许可号码显示可以在步骤中关闭，并且在步骤中，在显示器上替换盗窃或未授权使用的警告消息。如果使用双稳态显示器，即使电池被取出或耗尽，警告信息仍将继续显示。如果通电，显示器可以设置为提供警告信息。如果数字牌照被归还给原始车辆，或者进行了所有权转移，则在步骤中，数字牌照的正常操作需要认证。

在一个所描述的实施例中，数字牌照包括完全或部分金属的背板，该背板永久或半永久地安装在数字牌照随后附接到的车辆上。霍尔效应传感器、机械开关或类似部件位于背板和数字牌照之间，以允许检测数字牌照从与金属背板的接触或紧密关联中移除。如果传感器检测到牌照移除，数字牌照可以使用其无线传输系统立即发送盗窃通知，并在可用电池供电期间继续发送位置信息。

数字牌照对于许多与车辆相关的行动能够是有用的。例如，如图17中所见，图示了用于自动支付停车费或罚款的系统1700。诸如本文公开的数字牌照1702能够支持各种通信协议。数字牌照可以被放置成与用户设备1710有线或无线通信，用户设备1710被配置为智能手机、便携式计算机、膝上型计算机、集成眼镜投影系统、平板电脑、仪表板显示器或其他便携式或车载接口系统。如所示，数字牌照和/或用户设备1710可以操作为与停车设施1704、停车收费表1706或停车罚款系统1708交互，以确保向支付机构1720进行支付。此外，停车相关信息的状态可以呈现在由数字牌照提供的显示器上。仍在其他实施例中，停车相关信息可以由数字牌照直接或经由用户设备1710电子地提供给用户或授权的第三方。如将理解的是，停车相关信息可以可替代地或附加地通过专有服务器、基于云的服务器或平台或任何合适的消息传递系统来传输。例如，数字牌照1702和用户设备1710不需要彼此直接通信，而是都与云平台通信，云平台又与支付机构1720通信。云平台将具有代表用户进行支付的能力，并且用户设备1710和数字牌照1702可以进行通信以确认停放车辆的位置，并且使得云平台能够与正确的机构进行通信并进行正确的支付。在一些实施例中，云平台还将指示数字牌照1702显示适当的停车通知状态。

在某些实施例中，数字牌照1702可以在没有人类交互的情况下操作，以确定车辆是否已经停放在停车位置，确定车辆在该特定停车位置的位置，并且向用户设备1710、停车设施1704、停车收费表1706、停车罚款系统1708、远程服务器或云平台、或支付机构1720中的至少一个发送停车通知(这种通信由图17中的箭头指示)。可替代地，用户可以(经由用户设备1710)手动指示车辆已经停放在需要付费的区域。仍在其他实施例中，停车设施1704或者停车收费表1710可以确定车辆在停车位中的存在，并且直接或间接地向数字牌照1702发送支付请求或停车信息。

用户设备1710通常作为软件应用或小程序来提供。用户可以允许手动或自动支付。支付通知和/或验证可以由用户设备1710接收和发送，或者可替代地，收据可以作为电子邮件、文本消息或通知被记录、转发或直接发送给用户。可以预先授权支付、停车时授权支付、使用生物认证授权支付，或者可以设置应用程序/小程序，以便在停车可能超过一定金额时需要授权。支付可以使用第三方协助，如信用卡或借记卡发行商提供的协助，通过支付代币、小额支付或从预付费停车服务管理员处扣除。可以用选择的货币或者支付机构1720允许或要求的货币进行支付，并且可以包括自动货币转换(例如，比特币到美元，或者外币到美元)。

支付机构1720通常与私人停车设施所有者、城市、县或地方交通控制机构或与城市、县或地方交通控制机构有合同关系的私人实体一起管理。支付机构1720可以被本地或远程联系。例如，停车收费表1706可以包括本地蓝牙信标和接口，其记录支付并立即或每天向远程服务器发送支付信息。作为另一个示例，停车设施1704可以包括总是连接到基于云的支付服务的服务器，该服务能够充当支付机构1720。支付可以直接从数字牌照1702、在从数字牌照1702接收支付相关信息之后从用户设备1710、经由云平台、或者经由停车设施1704或停车收费表1706从数字牌照1702提供给支付机构1720。在一些实施例中(未示出)，数字牌照1702可以向用户设备1710提供支付相关信息，用户设备1710进而直接联系停车设施1704或停车收费表1706以向支付机构1720转账支付。

停车设施1704可以包括但不限于专用于停车的公共或私人建筑、包括停车库的建筑、露天停车场或街道侧停车区或区域。停车区域可以是永久或临时停车区(例如，活动停车区、仅周末停车区或仅工作日停车区)。在某些实施例中，通过门、栅栏、墙壁、绳索、表面或人行道标记或指定停车区域的其他指示符，至少部分地拒绝进入。在一些实施例中，停车区域可以被虚拟地标记为可通过无线信标或互联网辅助消息访问的限定的地理位置。

典型地，停车设施1704连接到本地、远程或基于云的支付机构。支付可以在通过大门或进入标记区域时进行。可替代地，在指定的停车位或区域停车可以用来触发支付。在一些实施例中，离开停车位或区域触发支付，该支付可以基于与车辆停放时间量相关联的支付时间表。

停车设施中的位置可以参考本地无线信标、惯性导航系统、LIDAR或飞行时间激光系统、照相机或视频系统、各种传感器系统(包括加速度计、光水平、机械压力或触发器、基于超声波的传感器)、或全球导航卫星系统(GNSS)，GNSS系统可以包括但不限于GPS、GLONASS系统、伽利略系统、北斗系统或其他区域系统。这些不同的系统可以全部或部分被数字牌照1702所支持，数字牌照1702可以提供或接收位置信息，组合来自车辆或其他来源的信息，或记录位置信息。在一些实施例中，智能手机或其他用户设备1710可以中继来自数字牌照1702的位置信息，以提高定位精度。在其他实施例中，手动输入停车位号码或智能手机辅助扫描与停车位相关联的唯一QR码可用于提供准确的停车位信息。例如，用户设备1710上的手机应用可以扫描停车位附近显示的QR码。该信息会被转发到云平台，云平台会联系相关的停车管理机构并进行支付。云平台可以可选地向数字牌照1702提供授权和数据，以启动适当停车状态的显示。

借助于以上描述的传感器，数字牌照可以检测车辆是否停放。例如，如果先前讨论的地理位置或停车位置传感器/系统指示位置已经保持几分钟不变，则可以假设车辆停车。可替代地，其他合适的系统，如车辆档位(PARK)、发动机状态、交流发电机/电气系统状态，可以用来确定车辆已经停放。在一些实施例中，用户可以使用用户设备1710来手动指示停车。在其他实施例中，设备1710，单独地或与合适的云平台或远程服务器相结合，可以用于输入或验证停车位置，该云平台或远程服务器具有可选连接的停车检测系统。

在一些实施例中，可以使用地理围栏技术来定义停车区域，对于进入虚拟地理围栏定义的停车区域的任何车辆，要求停车支付的区域是已知的(经由预先下载的地图或停车机构的本地广播)。地理围栏定义的区域可以包括停车场、停车库、临时停车区域、选定的城市街区、街道或街道的特定侧边。定义的地理围栏区域内的区域仍然可以被排除在合法停车之外，包括保留空间、消防栓附近的区域、建筑物入口和出口、装载区、公共汽车停车或接送区域、或者出于安全或安保原因禁止停车的区域。地理围栏区域可以根据一天中的时间、一周中的某一天或车辆先前在定义的区域中停放的小时数而变化。

在某些实施例中，车辆位置信息被提供给可以连接到支付机构的用户设备1710、停车设施服务器、云平台或数据处理系统中的一个或更多个。例如，在地理围栏停车区停车的车辆可以(经由数字牌照1702)向支付机构1720提供停车位置，支付机构1720自动扣除所需的停车支付。在其他实施例中，可以实施初始保留时间或最低停车支付。在其他实施例中，当车辆开启或开始移动准备离开停车位、停车设施或停车区域时，可以基于实际停车时间进行支付。

系统1700还可以支持自动或手动启动停车罚款或处罚的支付。在某些实施例中，也可以支持其他与交通相关的处罚的支付。例如，警察、抄表员或其他指定官员可以使用便携式或手持设备(未示出)联系数字牌照，确定停车罚款或处罚是否到期，并发送与停车罚单、罚款或处罚到期相关的数字许可信息。该信息可以无线地、通过到有线输入/输出端口的连接、或者通过数字牌照显示器上的可视显示来提供。在一些实施例中，用户可以允许自动支付停车罚款或处罚，警察、抄表员或其他指定官员充当支付机构1720。

在系统1700的一些实施例中，数字牌照1702的支付可以基于从数字牌照1702发送或中继的状态信息。例如，无限制停车证的持有者(例如警察、应急响应人员或停车场经理或雇员)可以将该信息自动发送到停车设施或收费表，以消除支付要求。在其他实施例中，可以发送与修改诸如退伍军人身份、政府或私人机构雇员、教职员工/学生身份或残障身份等因素相关的信息。另外，或者作为替代，与停车授权相关的信息可以作为视觉上可识别的“电子停车贴”或“电子标签”显示在数字牌照1702上，而不是或者另外显示传统的窗户贴纸或标签。

在系统1700的其他实施例中，数字牌照1702可以支持连续的自动支付以延长允许的停车时间。例如，假设用户已经在与停车收费表1706相关联的停车位支付了一小时的车辆停车时间。如果用户被耽误或无法返回停放的车辆，数字牌照可以被设置为自动为预定的停车时间(例如15分钟、30分钟或1小时)进行另一次支付。在其他实施例中，当时间接近结束时，用户可以与数字牌照通信，授权支付额外的停车时间。在一些实施例中，用户设备1710可以支持自动警告用户即将到来的停车费的应用或小程序，并请求授权发送数字牌照授权以进行支付。

在系统1700的另一个支持的实施例中，数字牌照可以向使用便携式或手持设备(未示出)联系数字牌照的执法人员、警察、抄表员或其他指定官员显示停车相关、车辆相关或用户/所有者相关信息。该信息可以无线地、通过到有线输入/输出端口的连接、或者通过数字牌照显示器上的可视显示来提供。在一个实施例中，可以显示文本信息、颜色或符号标签显示、QR或其他条形码。

在系统1700的一个实施例中，数字牌照可以连接到能够在用户实际停放或离开停放车辆之前向用户呈现停车相关信息的用户设备。该用户信息可以包括与停车合规性相关的信息，包括但不限于存在消防栓、为公共交通预留的停车位、搭车位置、车道、街道侧限制、时间限制以及区域或地理限制。

在系统1700的另一个实施例中，能够直接或间接与数字牌照通信的用户设备可以接收停车相关信息。该信息可以包括但不限于：移动停放车辆的通知、拖走通知(例如，当汽车被提升牵引时由独特的加速度计读数触发)、或者盗窃通知。在一个实施例中，当另一个授权用户乘坐车辆时，经由数字牌照识别次级用户，并通知主用户。

可替代地，利用数字牌照进行支付的方法可以包括确定车辆已经被停放。该确定可以基于加速度计信息、GNSS或GPS位置信息或车辆状态信息(例如，来自车辆的PARK通知)中的一个或更多个的组合。在第二步骤中，确定车辆的相对位置(例如，相对于信标)或绝对位置(例如，GNSS)。在下一步，对停车相关设施、收费表或罚款系统提供的信息进行无线搜索。然后发送支付授权。在最后一个步骤中，数字牌照的显示器可以可选地显示停车相关信息，包括临时停车标签或其他授权停车的视觉指示符。这可以包括但不限于文本信息的显示、颜色或符号标签显示、或者QR或其他条形码。在一些实施例中，数字牌照可以支持连续的自动增量支付，以延长允许的停车时间。

所描述的数字牌照可以支持多种应用。如图18中所见，在某些实施例中，视觉信息传送系统1800包括车辆1801，车辆1801具有至少一个可附接的数字牌照1802和可选的数字牌照照相机1812，数字牌照照相机1812可以呈现适于实现或简化数据交互的各种视觉代码。这些交互可以包括但不限于向用户或其他人提供信息、从用户提供信息以与数字牌照交互、或者提供一种机制用于操作、辅助交易或启用可能与车辆或数字牌照相关的服务。

由这些视觉代码表示的信息可以从车辆生成的数据1804、车辆相关数据1806、第三方数据1808或广告数据1810中导出。例如，车辆生成的数据可以包括里程信息或服务提供商的与油位、类型和自上次换油以来的时间有关的信息。车辆相关数据1806可以包括车辆标识号码(VIN)或所有者地址。第三方数据1808可以包括停车费用已经支付给第三方的符号指示符，第三方向数字牌照提供视觉上可检查的停车收据。在其他实施例中，用户或第三方可以提供经由视觉代码可访问的广告数据1810。

这些视觉代码可以是单独或组合的文本、符号、颜色或电子可读代码，如条形码。文本可以以电子系统容易识别的字体呈现，图案或符号可以是高对比度和可区分的。颜色可以从具有分开很宽的颜色类型的有限调色板中选择，以减少低光或弱光条件下(例如，在夜间，在钠蒸汽灯下)混淆颜色的风险。条形码只能是数字的(例如，交错式25码(Interleaved 2 of 5)、UPC-A或UPC-E)、字母数字的(例如，代码128、代码39或美国政府LOGMARS代码)、或者二维的(例如，PDF417、数据矩阵或QR码)。

如先前参照图4所讨论的，由于数字牌照1802可以呈现二维条形码或QR码，所以配备有具有照相机的智能手机的车辆外部的个人可以拍摄或读取条形码。这可以简化对内容所起源的诸如新闻文章、社交网络、博客等数据的访问。其他应用可以包括与车辆操作或服务相关的应用，包括但不限于车辆启动、车辆停止、车辆行李箱打开、车辆气帽释放、车门打开、车门关闭、车辆发动机罩打开和行李箱打开。例如，车辆可以留在设施中进行换油或清洁服务。用智能手机扫描视觉代码会返回打开车辆发动机罩或车门进行服务所需的授权信息。这甚至可以包括在受限地理区域内启动和移动车辆的有限授权。服务完成后，发动机罩或车门可以锁定，并且车辆所有者可以被远程通知车辆已准备好用于提车。

在支持具有数字牌照照相机1812的数字牌照1802的视觉信息传送系统1800的那些实施例中，视觉信息(来自视觉信息传送模块1820)可以被传送到数字牌照1802。例如，智能手机可以启动与配备有照相机的数字牌照的双向视觉信息交换。数字牌照可以读取例如由照相机呈现的QR码，并启动诸如开门的操作。可替代地，如果无线通信不可用，使用条形码或其他信息来双向传送大量电子信息仍然是可能的。

图19图示了数字牌照系统1900的一个实施例，包括支持照相机1912的数字牌照1902。如图19中所见，显示了二维(QR)条形码1922，同时还有标准的一维条形码1924和文本超链接1926，文本超链接1926以易于由诸如智能手机的电子设备读取的字体呈现。可以呈现各种类型的信息，包括超链接(1922、1924、1926)或停车许可(QR码1930和文本1932)。此信息通常仅在汽车停放时，响应于电子请求而被显示，或者在某些条件(诸如检测到的位置在停车设施中)为真时显示。

在某些实施例中，视觉信息可以被远程更新。在其他实施例中，可以响应于请求而呈现信息。仍在其他实施例中，配备有照相机的智能手机和数字牌照之间的视觉信息可以是交互式的。例如，智能手机可以视觉上(向配备有照相机的数字牌照)呈现请求某种信息的QR码。数字牌照可以接收和解释该请求，并且如果被授权，以文本或条形码的形式给出合适的响应。由于这种视觉请求/提供过程可以继续，系统可以支持信息的视觉传送，而不需要无线连接。这例如在具有大量数字牌照的环境中或者在具有极端电磁干扰的地方会是有利的。

可以通过数字牌照呈现的信息来辅助车辆租赁。例如，希望在不需要租赁公司代表帮助的情况下租赁车辆的用户输入包含具有数字牌照的车辆的停车场(lot)，该数字牌照显示车辆相关标识信息。一旦用户识别出合适的车辆，用户就可以使用配备有照相机的智能手机读取信息。智能手机与服务器或基于云的系统进行远程通信，以传送车辆标识和任何租赁支付授权。作为回报，用户从远程系统接收智能手机授权。该信息可以无线通信到数字牌照以操作车辆。在数字牌照配备有照相机的那些实施例中，操作可以由视觉信息启动。操作可以包括，例如，打开门以允许获取钥匙或电子钥匙卡，或者授权以允许使用智能手机启动车辆。当车辆被退回时，数字牌照可以将里程和燃油数据传送到智能手机，以完成支付，并且显示器重新初始化以呈现指示身份和租赁可用性的信息。

如本公开中先前所讨论的，数字牌照具有在车牌处于非驾驶情形(在灯前静止、停放等)时，显示定制消息图像的能力。在一个实施例中，为了启用该消息传递特征，数字牌照可以定期与外部服务器进行核实，以查看是否需要显示消息。如果一个或更多个消息在显示队列中，数字牌照可以从服务器接收信息包，该信息包定义了要显示的消息和消息的时间表(可以是时间和地理两者限制的)。数字牌照从服务器获取这些消息(如果它们以前没有被存储)，并将它们存储在本地存储器中(通常是加密的)。这使得消息传递功能即使在车牌离线时也能工作。

在一些实施例中，图像必须由服务器或类似的数字牌照支持系统使用密钥签名。数字牌照在允许显示消息之前会验证该签名。如果启用了“即时”消息功能，服务器可以向数字牌照发送SMS消息，这将导致数字牌照立即与服务器进行检查。该过程允许图像或消息比经由标准数字牌照登记周期更快地被推送到数字牌照，标准数字牌照登记周期通常被设置为以分钟、小时或天为时间尺度与服务器进行核实。消息本身可以是上传到服务器的单个图像，或者他们也可以是背景图像加上重叠文本的组合。这允许将单个模板背景下载到数字牌照上，但是通过叠加定制文本可以合成不同的图像。

所公开的数字牌照对于出租汽车公司和顾客是有用的。例如，附接在租赁汽车上的数字牌照可以被指示显示顾客姓名和识别租赁车辆的消息。对于无钥匙操作，数字牌照还可以呈现QR码、各种2D条形码或其他机器可解释的代码。这将允许车辆租赁者用手机应用扫描机器可解释的代码，然后解锁车辆。QR码功能也可以独立于识别特征而存在。在那些实施例中，租赁车辆的顾客可以走上前，使用条形码读取器或其他合适的智能手机应用进行扫描，自动支付并释放租赁车辆停车场中用于租赁的任何车辆。类似地，QR码或其他代码可用于允许家人或朋友进入家庭车辆，并向所有者或者车辆驾驶员提供使用通知。这种通知允许所有者允许车辆的使用，或者发送拒绝无钥匙进入和使用的消息。在某些实施例中，与租用车辆的用户相关的信息只有在用户允许的情况下才可用。

类似地，数字牌照可以被共享出行服务用来简化车辆的识别。前面和/或后面的数字牌照可以显示请求使用共享出行服务的乘客的姓名。可替代地，或者附加地，可以显示共享出行服务的名称。在某些实施例中，共享出行服务可以使用数字牌照来宣传服务并推广使用共享出行。在其他实施例中，除非用户授权共享该信息，否则与用户的共享出行相关的信息被删除。

数字牌照也可以支持道路使用税或费用。车辆行驶里程(VMT)费用基于按里程测量的道路使用来对汽车驾驶员收费，而不是用燃油消耗税来维修和维护交通基础设施。通常，这些收费可以是每英里固定的美分数，或者可以是基于诸如行驶时间、道路上的拥堵程度、道路类型、车辆类型和重量、车辆排放水平以及车主支付能力等考虑因素的可变费用。数字牌照可以跟踪里程、使用的道路和行驶时间。根据所使用的特定道路，这些信息可用于减少或增加保险或道路税/使用费。有利的是，在州外运行的车辆(可通过GPS确定)无需缴纳州或地方道路使用税。该消息能够被用户设定成仅向政府税务机构提供这些信息。

位置跟踪系统也可用于创建带有触发警报或行动的地理围栏。地理围栏通常是指定的位置、区域、线或边界。在一些实施例中，地理围栏可以被定义为具有围绕单个点的某个半径。在其他实施例中，地理围栏可以是可从几个点创建的任何形状。例如，可以围绕地理位置绘制多边形来定义地理围栏。可替代地，可以绘制线，或者选择预先存在的政府边界，如城市、县、州。在某个实施例中，可以设置位置或地标，自动创建地理围栏以在任意接近的距离处围绕位置或地标。例如，可以在顾客场所、办公园区、车辆所有者家中或任何其他合适的位置周围设置地理围栏。作为另一个示例，载有挥发性化学物质的商用车辆可以具有在禁止的路线或桥梁周围设置的地理围栏。类似地，一辆超大的、高的或载重的车辆可以在狭窄的道路、低矮的地下通道或重量受限的桥梁周围设置地理围栏。

可以根据各种地理围栏交互状态采取行动、触发器、标志或警报，包括但不限于当车辆越过地理围栏边界时的行动；车辆在地理围栏区域内部时的行动；车辆在地理围栏区域外部时的行动；如果车辆已经在地理围栏区域内部或外部一段时间的行动；或者如果车辆在规定的时间段内越过地理围栏边界超过一定次数的行动。行动可以包括禁用车辆、启动视觉和听觉警告、或者向监管人员或政府机构发送消息。

如本文讨论的数字牌照可以支持所需的用户界面、处理、监控和分析支持中的大部分。例如，可以在数据库中为车辆定义地理围栏，同时还有发生合格事件的条件和要采取的行动。随着GPS数据从数字牌照流入，位置数据被不断检查，以查看车辆是在定义的地理围栏内部还是外部，还是已经越过地理围栏边界，并决定是否要触发任何行动。在需要对车牌采取行动的情况下，地理围栏信息可以下载到数字牌照并用于车牌上事件，如仅在某些地理区域显示特定消息(或者在某些位置可能根本不显示任何消息)。在对家庭或多车辆车队特别有利的某些实施例中，可以为多个数字牌照设置地理围栏和相关行动。数字牌照可以将地理围栏和行动数据传输到其他指定的数字牌照，或者可替代地，每个数字牌照可以从中央服务器接收地理围栏和行动数据。

地理围栏的其他用途可以包括但不限于：

1)当车辆穿过规定线路(例如，进入桥梁)时，产生收费事件。

2)跟踪车辆在特定位置内停留多长时间，并在车辆离开该区域时发出报警。

3)用于确定是否应显示特定警报消息(例如，安珀警报)的地理围栏位置。

4)当车辆未经授权移出地理围栏时的防盗触发器。

定位或地理围栏服务可用于支持数字牌照的其他有用功能。例如，包括数字牌照的道路使用系统可以创建或接收与道路使用和消息传递相关的各种类型的数据。该数据可以包括车辆行驶里程数据、车辆相关联数据第三方和政府数据908、以及GNSS/GPS和地图数据。基于这些信息，如果必要或有用，可以根据环境背景和条件自适应地显示消息。可以使用服务器或基于云的外部授权和跟踪服务将数据从外部提供给数字牌照。可以使用PKI或类似标准来保护和加密到服务的链接，并且只有可靠的数据或其他信息被传输到数字牌照。此外，车辆行驶里程数据、GNSS/GPS和地图数据以及其他车辆相关联数据可以传输到服务，以便长期存储和使用，例如，在计算道路使用费、税费或保险相关成本时。

在一个实施例中，GNSS/GPS和地图数据可用于识别受配给限制(rationing)的道路。道路配给限制已经开始执行以减少交通或污染，并且通常涉及牌照号码特征(例如，奇数或偶数)、登记日期等的关联性，其中车辆每周被允许在特定道路上几天。在一个实施例中，数字牌照可以呈现显示上路权的附加消息。在其他实施例中，事件或紧急情况可用于道路配给限制的目的。联邦、州或地方数据库可用于提供支持数据，并且数字牌照可跟踪和识别所需的法规符合性。

在其他实施例中，可以显示与授权道路使用相关的特定信息。例如，消防道路、电力线接入道路、军事设施或机场内或附近的道路可能仅限于授权用户和车辆。数字牌照可以显示适当的授权，并且在配备有生物特征验证的实施例中，为驾驶员和乘客建立授权。

出于支持各种上述应用的目的而与数字牌照的通信可以受益于多天线系统的使用。便于数字牌照无线通信的天线系统可以安装在车身上。数字牌照可以具有上部部分、下部部分和侧部，并且包括内部安装的、表面附接的或在数字牌照附近定位的多个天线。天线可以包括竖直安装的天线、底部安装的条形或柔性天线、水平安装在数字牌照下部部分的天线。其他天线可以包括侧边安装的竖直天线、位于中央的平面天线和相对于数字牌照垂直地向外延伸的天线。

有利的是，天线可以整体或部分地位于数字牌照的下部部分。当数字牌照附接到车辆通常凹陷的牌照架时，这种定位通过车身的悬垂体部件有效地减少了电磁屏蔽(包括信号阻塞、信号频率扩展或金属邻近引起的失谐)。有利的是，中央安装的天线允许将数字牌照安装在任意选择的旋转定向位置，同时减少对天线效率的影响。类似地，当数字牌照倒置安装时，竖直延伸的天线减少了对天线效率的影响。对于垂直于数字牌照602延伸的天线来说，安装在上部部分是可能的，同时仍然受益于由悬垂体部件减少的电磁屏蔽。

使用的天线类型可以根据应用、频率范围、所需增益、成本和其他参数而变化。天线可以支持GNSS、GPS、LTE、GSM、WLAN、MAN、CDMA、无线路由器、移动智能手机或手持机、蓝牙和/或其他协议和设备。如本公开中先前指出的，天线可以支持完全的蓝牙传输和接收功能、可替代的短程通信系统和协议、或者更长距离的Wi-Fi或者可以支持支付交互的其他通信系统。支付可以通过数字牌照单独进行，也可以结合驾驶员或乘客智能手机系统、车辆电子系统或其他通信硬件进行。

可以使用多种天线类型、支持的协议和操作模式，包括仅使用一个天线的单输入单输出(SISO)天线系统。虽然价格低廉，但SISO系统通常对位置敏感，并且可以从数字牌照的下部部分的定位中获益匪浅。更高性能的天线系统可以包括具有天线分集的SISO。例如，在一种配置中，天线系统具有两个天线。虽然具有单个天线的SISO系统只能接收关于空间中一个点的信号，但是具有天线分集支持的SISO系统可以具有两个或更多个天线，其中任何一个都可以在任何时间点使用。如果一个天线的性能不足，这允许天线系统切换天线。在某些实施例中，天线系统可以使用天线控制逻辑切换到最佳天线，以克服任何低信号或多径相关联的问题。通常，天线的位置彼此应至少相距四分之一波长。这四分之一的波长间隔在广泛使用的2.4GHz波段约为3厘米，在5GHz波段约为1.5厘米。

所描述的天线系统还可以支持多输入多输出(MIMO)系统，该系统使用多个天线来同时接收和传输无线数据。例如，2X2 MIMO系统是使用两个间隔开的天线的双数据流系统。MIMO天线系统要求每个天线之间有足够的隔离，并且受益于将天线移动得尽可能远离彼此。可替代地，或者附加地，可以调整天线极化。例如，天线可以彼此成90度角布置，一个在水平极化，另一个在垂直极化。在其他实施例中，定向天线系统，如八木天线或喇叭天线，可以用来隔离天线。

在又一实施例中，可以使用多通信天线系统。多通信天线系统使用两种不同的协议标准，如Wi-Fi和蓝牙，并且通常需要多个天线。例如，Wi-Fi和蓝牙以相同的频率操作，因此需要天线之间的分离和充分隔离，以允许Wi-Fi和蓝牙同时操作。

天线可以包括平面天线，如微带和印刷天线、金属板天线、陶瓷芯片和介电谐振器天线。这些天线在移动系统(如900/1800MHz波段)、无线局域网络(WLANs，如2.4/5.2/5.8GHz波段)和超宽带(UWB，如3.1～10.6GHz波段)通信中有着广泛的应用。其他天线可以包括微带贴片天线(MPA)、平面倒F天线(PIFA)、印刷天线(例如，单极、缝隙曲折线等)、柔性印刷天线和3d印刷天线。

天线的选择和定位可以考虑电路板或其他接地效应。例如，单极天线通常使用被认为是天线一部分的大接地(large ground)。倒F(PIFA)天线对接地不太敏感，而偶极天线或套筒天线可以建立他们自己的接地基准。周围的材料或部件，尤其如果是导电的，也会影响天线的可靠性和性能。在某些实施例中，通过将一个或更多个天线远离数字牌照定位，可以减小接地平面或周围材料效应。车辆周围可以分布多个天线。这些天线可以确保数据的充分接收和传输。

天线可以是可拆卸或可更换的。低性能和便宜的天线可以用更高性能的天线代替，作为购买后的附加组件。在其他实施例中，可以替换机械损坏、被腐蚀或性能差或被损坏的天线系统。

多个天线的使用允许数字牌照、本地信标或连接(例如，如具有无线支付系统的停车设施)、或者云连接的蜂窝3G、4G或5G服务优先使用天线。例如，根据远程提供的接收反馈信号强度信息，安装在车辆顶部或侧面的天线可以被给予传输或接收优先权，以最大化信号强度。这可以包括与关于天线位置和类型的数据或其他数据的配对的传送，以最佳匹配最初提供的连接的可靠性。在某些实施例中，配对可以是动态的，信号强度更新用于在最佳定位的天线或协议之间切换。

在其他实施例中，天线系统可以使用天线馈线或传输线支持RF信号传送。这可以包括但不限于来自远离数字牌照安装的一个或更多个天线的RF信号的同轴有限传送。在其他实施例中，分离的天线可以连接到能够充当转发器或信号中继器的无线节点，以便由数字牌照拾取。在一些实施例中，这些节点还可以在转发无线数字信号之前提供数据处理或缩减。这些实施例支持，例如，传感器数据从车辆上的远程节点到数字牌照的无线传输。可替代地，或者附加地，一个数字牌照可以有效地使用从第二数字牌照接收或发送的信号。这对于在前部和后部数字牌照之间，或者后部数字牌照和拖车安装的数字牌照之间传送数据非常有用。

在一个实施例中，天线系统可以包括适用于从专用或环境RF获取RF能量的天线。专用RF可以包括位于车库中的定向辐射RF能量，而环境RF可以包括广播到周围环境中的各种可用RF信号。收集的能量可以直接使用(例如，支持切换显示器显示所需的电路)，或者存储在电容器或电池系统中以备将来使用。合适的天线可以使用单个频率或多个频带，RF能量收集可以从单个或多个源同时进行。能量收集系统通常包括阻抗匹配谐振器电路，其在设计的RF能量收集频率处操作，以最大化来自天线的电力传送。

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 (17)

1.一种数字牌照，其具有显示器并支持多种电力状态，所述数字牌照包括：

多个传感器，其向所述数字牌照中的处理器提供状态数据；

电力路径控制模块，其用于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启动电力状态改变并调整电力；

温度控制模块，其连接到被配置成测量所述数字牌照的温度的温度传感器，所述温度控制模块被配置成当接近临界温度时修改热相关显示器参数；其中，

当所述数字牌照的温度接近临界温度时，所述显示器仅显示法律要求的信息或者不会干扰查看所述法律要求的信息的信息；其中，

所述温度控制模块修改所述热相关显示器参数的顺序基于相关联的电力需求和对待显示的图像的视觉影响中的至少一个，所述温度控制模块首先修改具有最少电力需求或对待显示的图像的最小视觉影响的所述热相关显示器参数。

2.根据权利要求1所述的数字牌照，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所述的数字牌照，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所述的数字牌照，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所述的数字牌照，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所述的数字牌照，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所述的数字牌照，其中，所述显示器是双稳态显示器。

8.根据权利要求1所述的数字牌照，其中，可修改的热相关显示器参数包括用于修改反射率的显示图案，其中所述显示图案在接近临界低温时被修改以增加热吸收，并且在接近临界高温时被修改以减少热吸收。

9.根据权利要求1所述的数字牌照，还包括：

到车辆系统模块的接口，所述接口用于接收包括车辆标识号码的车辆标识信息；以及

通信模块，其用于将车辆标识号码和数字牌照标识符传输到中央服务器，所述中央服务器能够在安全性不匹配的事件中采取行动来修改所述数字牌照的操作。

10.根据权利要求1所述的数字牌照，还包括：

第一锁定元件，其附接到所述数字牌照；

第二锁定元件，其可附接到车辆并且与所述第一锁定元件接合；以及

其中，所述第一锁定元件和所述第二锁定元件的脱离触发无线盗窃通信信号和内部盗窃状态指示器中的至少一个。

11.根据权利要求1所述的数字牌照，其中，所述数字牌照是可连接的，以发送和接收数据；其中，所述数据可发送到停车相关的设施、收费表和罚款系统中的至少一个，并且其中所述数据可发送到支付机构。

12.根据权利要求1所述的数字牌照，还包括到所述数字牌照的外部用户接口，所述外部用户接口被配置成允许用户提供用户授权以控制传感器和其他数据从所述数字牌照的释放。

13.根据权利要求1所述的数字牌照，其中，所述数字牌照支持支付系统，所述支付系统从数字牌照接收道路使用信息，并且无线连接到支付机构以基于所述道路使用信息来支付费用，并且其中所述显示器指示当前支付状态。

14.根据权利要求1所述的数字牌照，其中，所述数字牌照具有上部部分和下部部分，并且附接到所述数字牌照的天线系统的至少一个天线被定位在所述下部部分，以在所述数字牌照附接到车辆时减少电磁屏蔽。

15.根据权利要求1所述的数字牌照，其中，所述数字牌照具有能够呈现电子可读视觉信息的显示器；并且其中所述电子可读视觉信息可用于促进服务的提供。

16.根据权利要求1所述的数字牌照，其中，所述数字牌照具有能够呈现包括二维条形码的电子可读视觉信息的显示器。

17.一种操作数字牌照的方法，所述数字牌照具有显示器和多个传感器，所述方法包括以下步骤：

测量环境温度或所述显示器中至少一个的温度；

当接近临界低温时修改热相关显示器参数，其中，所述热相关显示器参数被修改的顺序基于相关联的电力需求和对待显示的图像的视觉影响中的至少一个，首先被修改的所述热相关显示器参数具有最少电力需求或对待显示的图像的最小视觉影响；

响应于从所述多个传感器接收的传感器数据调整电力状态；以及

当接近临界温度时，仅显示法律要求的信息或者不会干扰查看所述法律要求的信息的信息。

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