CN111186331A - 具有对接管理的电动充电站及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了具有对接管理的电动充电站及其使用方法。示例性系统可以包括：提供电力的基站；充电接口，所述充电接口被配置为与车辆的充电端口和所述基站的托架耦合；以及控制器，所述控制器与所述基站、所述充电接口中的至少一个或它们的组合相关联，所述控制器被配置为执行对接规则集以确定何时在所述充电接口和所述基站的所述托架之间发生对接失败，并且响应于所述对接失败而执行补救动作。

Description

具有对接管理的电动充电站及其使用方法
技术领域
本公开总体上涉及电动充电站，并且更具体地涉及用于充电站充电接口的对接管理的系统和方法，以及通过基于消息的警报和/或车辆控制来补救对接失败的情况。
背景技术
电动车辆的充电站正变得越来越普遍。相应地，用户疏忽或普遍滥用电动充电站也很常见。通常，充电站包括基站和充电接口。充电接口连接至车辆的充电端口，并且将电力输送至车辆。在充电会话之后，要求用户将充电接口返回到基站上的托架。当用户未正确将充电接口与基站的托架对接时，可能会引起用户疏忽或普遍滥用。当暴露于周围环境的元素(诸如水)中时，这些问题可能导致充电接口损坏。此外，如果充电接口被落在基站附近的地面上，则充电接口易遭到车辆碾过或以其他方式受到损坏。因此，需要补救这些缺点的系统和方法。
发明内容
本公开涉及智能电动充电站及其使用方法。更详细地，本文公开的示例性电动充电站至少包括基站和充电接口。充电接口被配置为与基站对接。在一些实施例中，充电接口与基站的托架对接。本文公开的电动充电站被配置为通过充电接口与电动车辆的充电端口的耦合将电力输送到电动车辆(EV)。电动充电站被配置为检测对接失败，在一些情况下，对接失败包括充电接口没有返回并固定在基站的托架内。
在一些实施例中，示例性电动充电站采用逻辑对接规则集，该逻辑对接规则集允许电动充电站的控制器确定是否发生了对接失败。电动充电站所应用的对接规则集基于充电站的结构配置。例如，本公开的一些电动充电站采用接近型传感器，诸如射频识别器(RFID)、近场通信(NFC)、蓝牙低功耗(BTE)、超声感测、磁场感测、光电感测、雷达等及其组合。这些接近传感器被配置为感测充电接口与基站的托架之间的连接或接近度。各种实施例包括通过充电接口与基站的托架之间的电耦合(例如，电路闭合)进行对接检测。一些实施例可以利用测量充电接口取向而非电耦合或接近度的对接规则集。
附图说明
参考附图阐述具体实施方式。相同附图标记的使用可指示类似或相同项。各种实施例可以利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件未必按比例绘制。贯穿本公开，依据上下文，单数和复数术语可以互换地使用。
图1描绘了用于实践本公开的各方面的通用架构。
图2A和图2B共同地且示意性地示出了根据本公开构造并且适于使用电路检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站的示例性实施例。
图3A和图3B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用取向传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站的另一实施例。
图4A和图4B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用射频识别(RFID)传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站的另一实施例。
图5A和图5B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用蓝牙低功耗(BLE)传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站的另一实施例。
图6A和图6B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用超声模块检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站的另一实施例。
图7A和图7B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用光电传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站的另一实施例。
图8示出了在车辆的人机界面上提供警报消息。
图9是本公开的示例性方法的流程图。
具体实施方式
现在转到附图，图1描绘了说明性架构100，其中可实施用于提供本文所公开的系统和方法的技术和结构。说明性架构100可以包括充电站102、一个或多个电动车辆(诸如车辆104和106)以及充电站服务器108和网络110。在一些实施例中，车辆104包括车辆控制器105。在一些实施例中，车辆控制器105可用于指示车辆104减速或停止，如将在本文中更详细地讨论的。
网络110可包括多种不同类型的网络(诸如电缆网络、互联网、无线网络以及其他私有和/或公用网络)中的任一者或其组合。在一些情况下，网络110可包括蓝牙、蜂窝、近场通信(NFC)、Wi-Fi或Wi-Fi直连。在一些实施例中，网络110包括在短距离无线连接上的装置到装置通信。当存在多于一辆车辆时，网络110可以包括网状网络。在一些实施例中，车辆104和106可以创建网状网络以便彼此通信并传递消息。这种配置允许将消息从充电站102传播或推送到可能在充电站102范围内或不在充电站范围内的车辆。例如，如果车辆104在充电站102的范围内，但是车辆106在通信范围之外，则充电站102可以将消息推送到车辆104，然后将消息中继到车辆106。下文更详细地公开了充电站到车辆通信的其他方面。
通常，充电站102被配置为向例如车辆104提供电力。充电站102可以与停车场中的停车位112相关联。在一些实施例中，可以使用由充电站服务器108实施的预订服务111预订充电站102和停车位112。在一些实施例中，通过可在车辆104的控制台显示器内执行的应用程序或通过驻留在移动装置114上的应用程序来提供对充电站服务器108的功能的访问。
在一些实施例中，充电站102包括基站116和充电接口118。充电接口118可以使用电缆120电耦合到基站116。在各种实施例中，基站116包括托架122(例如，接收器)。充电接口118被配置为对接在托架122内。因此，托架122的物理配置(例如，形状和尺寸)被配置为接收并保持充电接口118或其至少一部分。
在各种实施例中，充电接口118的终端或导体被配置为与车辆104的充电端口124耦合。该耦合允许电力从基站116通过电缆120流到充电接口118并进入车辆104。如本领域普通技术人员应了解，电力被存储在车辆104的一个或多个可再充电电池中。
根据本公开，充电站102可以包括控制器126。控制器126包括处理器128和存储器130。存储器130存储可执行指令，所述可执行指令可由处理器128执行以执行与充电站102的操作有关的各种功能。根据一些实施例，可执行指令包括由处理器128执行的逻辑，该逻辑用于检测充电接口118与托架122的对接。更具体地，除了能够检测充电接口118与托架122的对接之外，处理器128还用于检测对接失败。通常，对接失败是在已经使用充电接口118或以其他方式从基站116移除充电接口之后充电接口118没有成功返回到托架122的任何情况。
例如，如果最终用户从托架122移除充电接口118并且未能将充电接口118放回托架122中，则发生对接失败。注意，图1的充电站102被图示为充电接口118成功返回到托架122的已对接配置。对接失败可以包括充电接口118从基站116的托架122解耦而没有成功返回的任何情况。如将在本文中更详细描述的，对接失败可能由于多种原因而发生。也可以使用各种措施检测对接失败，如将在下文中详细讨论的。
在一或多个实施例中，控制器126位于基站116中。在其他实施例中，控制器126位于充电接口118中。以下各部分描述了多个实施例，每个实施例包括结构部件和对应的对接评估能力的唯一组合。
通常，控制器126可以被配置为检测充电接口118何时已经连接至车辆的充电端口。当控制器126感测到从基站116流向充电接口118的电力时，或者当基站116和车辆104的充电端口124之间的电路闭合时，会发生这种情况。因此，当电力流停止时，控制器126还可以感测充电接口118和车辆104的充电端口124之间的断开连接。这种断开连接可以用作计数持续时间(例如，指定时间段)的触发，在该持续时间期间充电接口118应返回到基站116。
而且，控制器126通常被配置为应用至少一个对接规则集，以确定何时在充电接口118和基站116的托架122之间发生对接失败。在一些实施例中，控制器126通常被配置为响应于对接失败而执行至少一个补救动作。广义上，补救动作可以包括各个方面，诸如警报消息广播和/或车辆控制。
图2A和图2B共同地且示意性地示出了根据本公开构造并且适于使用电路检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站102的示例性实施例。更详细地，充电站102并且具体地控制器126适于使用电路202感测对接失败。总而言之，当电路202闭合时，其指示充电接口118已成功地与基站116的托架122耦合。在一些实施例中，电路202可以包括当充电接口118成功地与基站116的托架122耦合时创建闭合电路回路的任何等效电路。在一些实施例中，可以使用“闭合电路回路”。当充电接口118成功地与基站116的托架122耦合时，这种配置将闭合电路202，并且控制器126将充电接口118记录为已对接。
在结构上，电路202可以由位于基站116中的第一部分构成，该第一部分可以包括托架122的母导体206。对应的公导体208存在于充电接口118的终端中。当充电接口118的公导体208与托架122的母导体206电耦合时，对接完成。在一些情况下，即使当充电接口118与托架122对接时，对接也可能是不稳固的。例如，充电接口118可以从托架122中掉出来。因此，对接规则集可以指示充电接口118尚未与基站116成功对接，直到充电接口118已经与托架122创建了闭合电路回路持续一定时间段。在一个示例中，该时间范围包括至少30秒，但同样考虑使用其他时间段。
当在充电站102中使用电路202时，控制器126可以实施对接规则集。一部分对接规则集不仅涉及将电路闭合作为一个条件，而且还将时间方面作为另一个条件。在一些实施例中，当从车辆或基站的任一者拔出充电接口118时，存在其中预期充电接口118将被放回基站116原处(例如，电路闭合)的预期时间窗口。
因此，示例性失败电路规则可以由控制器126实施，所述失败电路规则指定在充电接口118已经从车辆的充电端口(或者替代地从基站116的托架122)移除之后的指定时间段内，当在充电接口118和基站116的托架122之间没有创建闭合电路时，发生对接失败。可以肯定的是，虽然断开连接方面可用于测量对接的预期时间范围，但是断开连接事件可从充电接口118与车辆断开连接时测量，或者从充电接口118与基站116断开连接时测量。与从车辆断开连接事件相关的预期对接时间可比与从基站116断开连接事件相关的预期对接时间更短。当最终用户未能使用充电接口118时，指定相对于基站116的断开连接事件的对接规则集是有利的。例如，最终用户移除充电接口118，但是无意中忘记了将其连接到他/她的车辆。因此，对接规则集中的时间范围参考可以包括未能将充电接口118连接到车辆，以及未能将充电接口118返回到基站116。
总而言之，指定时间段可以包括在充电接口已经从车辆的充电端口移除之后的指定时间段或者在充电接口已经从基站的托架移除之后的指定时间段中的任何一个，或者它们的组合。
在一个实施例中，对接的预期时间范围包括从充电接口118与车辆断开连接开始的30秒。在另一个示例中，对接的预期时间范围包括从充电接口118与基站116的托架122断开连接开始的一分钟，但是从未在中途连接到车辆或返回到基站116的托架122。
出于语境的目的，当充电接口118与基站116断开连接时，存在电路202的开路配置204。当充电接口118与基站116成功连接时，存在闭合配置210。充电接口118物理地耦合到基站116的示例在图1中示出。
图3A和图3B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用取向传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站102的另一实施例。
更详细地，充电站102并且具体地控制器126适于使用取向传感器300感测对接失败。在一些实施例中，取向传感器300与充电接口118相关联。根据一些实施例，取向传感器300包括与充电接口118相关联的MEMS(微机电系统)陀螺仪，该MEMS陀螺仪确定充电接口118的取向。在一些实施例中，取向传感器300可以通过包括俯仰轴302、横摆轴304和偏航轴306的三个轴来感测取向。当充电接口118与基站116对接时，控制器126可以通过测量充电接口的取向来建立充电接口118的基线取向。在图3B中示出了示例性基线或预期充电接口取向OE。控制器126可以将预期充电接口取向OE的轴值存储在存储器130中。
在操作期间，控制器126实施包括失败取向规则的对接规则集。在一些实施例中，失败取向规则指定在充电接口118已经从车辆的充电端口移除之后的指定时间段内充电接口118未达到预期充电接口取向OE时发生对接失败。如上所述，也可以在从基站116的托架122移除充电接口118起测量对接。因此，在指定时间段过去之后，控制器126从取向传感器300获得多轴测量结果，所述多轴测量结果被称为实际充电接口取向OA。这些测量结果指在指定时间段过去之后获得的横摆、俯仰和偏航轴值。在一些实施例中，在控制器126指示充电接口118已经成功对接之前，应将充电接口118的正确取向保持一定时间段。换句话说，该指定时间段包括充电接口保持预期充电接口取向持续的时间范围。在一个示例中，指定时间段可以包括充电接口118保持其实际充电接口取向OA与预期充电接口取向OE一致持续至少15秒。同样，可以利用其他示例性时间范围。
实际充电接口取向OA和预期充电接口取向OE之间的偏差指示对接失败。也就是说，当实际充电接口取向OA与预期充电接口取向OE基本不匹配时，控制器126可以指示已经发生对接失败。预期充电接口取向OE与实际充电接口取向OA之间的容许差异度是该实施例的对接规则集的一部分。
如下所公开的其他附加实施例通常依赖于接近感测作为用于检测对接事件诸如对接成功事件和/或对接失败的方式。接近感测的示例包括但不限于蓝牙低功耗、射频识别(RFID)或近场通信(NFC)和/或其组合。
图4A和图4B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用射频识别(RFID)传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站102的另一实施例。
更详细地，充电站102并且具体地控制器126适于使用RFID传感器400感测对接失败。在一些实施例中，RFID传感器400在结构上由结合控制器126起作用的两个部件构成。在一些实施例中，RFID传感器400至少包括标签或应答器402和天线404。在所示的实施例中，标签或应答器402与充电接口118相关联，并且天线404与基站116相关联。应理解，在一些实施例中，RFID传感器400的部件的位置可以被切换。
通常，控制器126用作控制天线404的读取器或询问器。在一些实施例中，标签或应答器402被动地起作用，并且仅在被来自天线404的射频发射激活时才发射信号。因此，当从基站116移除充电接口118时，控制器126激活天线404。当充电接口118与基站116对接时，与充电接口118相关联的标签或应答器402必须与天线404紧密靠近。标签或应答器402与天线404的接近激活标签或应答器402以发射信号，该信号随后被天线404接收并由控制器126解释为对接事件。
相反，控制器126还被配置为实施对接规则集，该对接规则集包括失败短距离无线连接规则。失败短距离无线连接规则指定当在指定时间段内未在短距离无线接收器和短距离无线发射器之间建立短距离无线连接时发生对接失败。在该示例中，标签或应答器402是短距离无线发射器，并且天线404是短距离无线接收器。在一些实施例中，元件(例如，标签和天线)是收发器，而不是允许发射和接收信号两者的发射器或接收器。
在示例性使用情况中，当在从车辆的充电端口移除充电接口118的30秒内没有使标签或应答器402接近天线404时，则控制器126检测到对接失败。
图5A和图5B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用蓝牙低功耗(BLE)传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站102的另一实施例。
更详细地，充电站102并且具体地控制器126适于使用BLE传感器500感测对接失败。在一些实施例中，BLE传感器500在结构上由结合控制器126起作用的两个部件构成。在一些实施例中，BLE传感器500至少包括基站BLE芯片组502和充电接口BLE芯片组504。
通常，控制器126从基站BLE芯片组502接收信号。当充电接口118与基站116对接时，充电接口BLE芯片组504与基站BLE芯片组502接近。控制器126可以读取和解释在基站BLE芯片组502和充电接口BLE芯片组504之间产生的信号的信号强度。控制器126存储信号强度值，并且将预期的信号强度用作比较。当实际信号强度近似等于预期信号强度时，控制器126将其记录为对接事件。如果在指定时间段内(诸如在从车辆的充电端口移除充电接口118之后的15秒或30秒内)建立这种关系，则确定对接事件成功。对接事件还可进一步以保持信号强度持续指定时间段诸如15秒或30秒为条件。同样，该指定时间段是可选的，并且可以根据设计要求进行改变。
相反，控制器126还被配置为实施对接规则集，该对接规则集包括失败短距离无线连接规则。失败短距离无线连接规则指定当在指定时间段内未在短距离无线接收器和短距离无线发射器之间建立短距离无线连接时发生对接失败。在该示例中，充电接口BLE芯片组504是短距离无线发射器，并且基站BLE芯片组502是短距离无线接收器。同样，这些角色可以根据需要掉换。
在示例性使用情况中，当由基站BLE芯片组502和充电接口BLE芯片组504创建的信号的量值不足时，控制器126检测到对接失败。此外，对接失败还可以通过时间范围来限制。因此，当在充电接口118从车辆的充电端口移除的至少30秒内没有达到由基站BLE芯片组502和充电接口BLE芯片组504产生的信号的量值时，存在对接失败。
图6A和图6B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用超声模块检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站102的另一实施例。
更详细地，充电站102并且具体地控制器126适于使用超声模块600感测对接失败。超声模块600包括接收器诸如与基站116相关联的麦克风602和发射器诸如与充电接口118相关联的扬声器604。同样，这些部件可以相对于它们的位置进行切换。
在一些实施例中，控制器126被配置为当充电接口118从基站116移除时或者替代地当充电接口118从车辆的充电端口移除时，使得与充电接口118相关联的扬声器604发射超声ping。
控制器126还被配置为接收和解释来自与基站116相关联的麦克风602的信号。当充电接口118与基站116对接时，扬声器604与麦克风602接近。麦克风602和扬声器604之间的距离是基于从扬声器604发射超声ping并由麦克风602接收到之间计算的时间测量的。当扬声器604和麦克风602之间的距离小于临界距离阈值时，充电接口118成功地与基站116对接。
相反，控制器126还被配置为实施包括失败超声信号规则的对接规则集。失败超声信号规则指定如果扬声器604和麦克风602之间的距离大于临界距离阈值例如一厘米，则充电接口118没有成功地与基站116对接。扬声器604和麦克风602之间的距离指示充电接口118和基站116之间的距离。此外，可以在充电接口118已经从车辆的充电端口断开连接之后的指定时间段内确定该距离测量。
图7A和图7B共同地示出了根据本公开构造并且适于利用光电传感器检测包括对接成功和对接失败的对接事件的充电站102的另一实施例。
更详细地，充电站102并且具体地控制器126适于使用光电传感器700感测对接失败。光电传感器700设置在基站116或充电接口118的任一者中。当充电接口118成功地与基站116对接时，光电传感器700被遮挡，以防止环境光进入光电传感器700。相反，当从基站116移除充电接口118时，环境光可以进入光电传感器700。
在该实施例中，由控制器126应用的对接规则集包括失败光电传感器规则。在一些实施例中，该规则指定当光电传感器700在充电接口118已经从基站116或车辆的充电端口移除后的指定时间段之后感测到光时，发生对接失败。
虽然一些实施例设想光电传感器700用于感测环境光，但是其他实施例可以包括由光电发射器和光电接收器两者构成的光电传感器，所述光电传感器可以在光的红外光谱或频率中起作用。在示例性实施例中，光电发射器与基站116相关联，并且光电接收器与充电接口118相关联。通过测量光电发射器和光电接收器之间的红外光脉冲的接收时间，间接地计算基站116和充电接口118之间的距离。距离计算功能可以由控制器126通过专用编程来执行。控制器126可以控制光电发射器何时发射红外脉冲，并且可以在接收到这些脉冲时从光电接收器接收信号，并且计算其间经过的时间。应理解，该经过的时间指示距离。
在一个或多个实施例中，光电传感器700可以被磁场检测器代替。磁场检测器可以与基站116相关联。磁体与充电接口118相关联。当充电接口118与基站116对接时，磁场检测器将检测由磁体产生的磁场。控制器126可以从磁场检测器接收磁场信号并且检测对接成功和对接失败。
简要地返回参考图1，不管用于检测对接事件的一个或多个部件如何，当控制器126通过使用对接规则集确定已经发生对接失败时，充电站102的控制器126就可以执行一个或多个补救动作。这些补救动作可以包括传输警报或警告消息，以及对车辆行为进行间接控制。这些功能是通过使用充电站102的通信模块132执行的。通信模块132允许充电站通过网络110与例如车辆、充电站服务器108或移动装置114通信。通信模块132可以包括本领域普通技术人员已知的任何有线或无线连接。在一些实施例中，通信模块132用于通过网络110向诸如车辆、移动装置等各种端点传输信号或消息。
根据本公开的实施例，当检测到对接失败时，控制器126可以广播警告信号，该警告信号可以由通信模块132的广播范围内的任何装置接收。警告信号或消息的传输是可以由本公开的充电站执行的补救动作的一个示例。
例如，控制器126可以广播消息，该消息通知车辆104充电接口118尚未对接并且禁止在停车位112停车。因此，控制器126适于生成能够由车辆104显示的消息。如下所述，在图8中示出了示例性警告消息。
除了(或代替)广播警告信号，控制器126被配置为使充电站102的扬声器135发射警告音。控制器126被配置为使充电站102的面板136上的灯闪烁。
参考图8，在一些实施例中，控制器126和/或充电站服务器108的任一者可以利用车辆104的全球定位系统(GPS)坐标并将警告消息推送到那些车辆。警报可以发送到车辆104的人机界面(HMI)142。在一些实施例中，使用通信模块132借助低延时链路在蜂窝网络上执行该通信。在一些实施例中，如果车辆104配备有远程信息处理控制单元(TCU)，则车辆104可以实时接收警报141以显示在HMI 142上。HMI 142除了显示警报141之外，还可以发出可听音。
上面的示例考虑了警告或警报消息到装置诸如车辆和/或移动装置的一般分布。以下示例和实施例涉及可进入充电站102周围区域的车辆的特定目标。这些实施例利用车辆接近感测来在相对于充电站102发生了对接失败时识别车辆何时靠近充电站102。
返回参考图1，充电站102与一个或多个车辆接近传感器134通信，所述一个或多个车辆接近传感器位于充电站102处或位于充电站102附近并且通过网络110与充电站102通信。
在一个实施例中，所述一个或多个车辆接近传感器134包括指向充电站102周围的区域(诸如停车位112)的雷达传感器。感兴趣区域(称为受限制区域)包括充电接口118在未与基站116对接时可以放置的任何位置。这可以由电缆120的长度L加上在充电接口118周围创建缓冲区的额外长度量来限定。在停车位112周围以虚线示出了示例性受限制区域140。控制器126被配置为从雷达传感器接收信号并确定车辆104是否正在靠近。
在一个实施例中，所述一个或多个车辆接近传感器134包括指向充电站102周围的区域(诸如停车位112)的超声传感器。超声传感器发射ping并侦听与车辆104轮廓匹配的回声。
在又一个实施例中，所述一个或多个车辆接近传感器134包括相机，该相机获取充电站102周围的区域(诸如停车位112)中及其周围的图像。在一些实施例中，控制器126被配置为实施对象识别功能。控制器126因此被配置为检测车辆存在、速度和行驶方向的任何组合。
可以使用BLE来感测车辆的接近，而不利用外部车辆接近传感器。例如，如同图5A和图5B的实施例，车辆104可以包括与充电接口BLE芯片组504通信的BLE传感器138(参见图5B)。当BLE传感器138从充电接口BLE芯片组504接收到信号时，确定车辆104接近于充电接口118。在其他实施例中，充电站102可以使用专用短程通信(DSRC)或另一种通信协议诸如C-V2X(蜂窝V2X)与车辆通信。
除了传输警告消息或警报之外，本文所公开的充电站还可以使得间接控制或操作被确定为接近或在受限制区域140内的车辆。如上所述，车辆104包括用于控制车辆操作诸如速度和制动的车辆控制器105。在一些实施例中，充电站102的控制器126被配置为通过网络110与车辆104的车辆控制器105通信，以在充电站102的控制器126检测到车辆104正在进入或将要进入受限制区域140时使车辆104减速或停止。车辆控制器105至少包括处理器和存储器，所述处理器和存储器允许车辆控制器105控制车辆104的节气门输入、发动机、变速器和/或制动系统中的任何一个的方面，以使车辆104减速或停止。这些元素通常示出为速度分量107。
因此，总而言之，充电站102的控制器126被配置为从相关联的接近传感器接收指示车辆正在靠近充电站的接近信号。在确定已经发生对接失败之后，将发生此操作。接下来，充电站102的控制器126可以向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号，并且在对接失败期间当车辆进入系统周围的受限制区域时，致使正在靠近的车辆的车辆控制器减速或停止。
在一些情况下，充电站服务器108被配置为提供预订服务，其中最终用户可以预订充电站以供将来或当前使用。当控制器126确定发生对接失败时，预订服务可以将车辆104重新分配给与停车位112不同的停车位。可以响应于控制器126感测到车辆正在靠近或当分配给车辆的时间接近时发生该重新分配。
因此，在一些实施例中，当控制器126在识别对接失败之后确定车辆正在靠近停车位112或受限制区域140时，控制器126可以向预订服务传输信号，以将车辆104分配至不同的停车位。充电站服务器108实施的预订服务可以通过将车辆104重新分配给新的停车位来更新预订。
说明性方法和操作
图9是本公开的示例性方法的流程图。在一些实施例中，该方法包括感测电动车辆充电站的充电接口与车辆的充电端口或电动车辆充电站的基站中的至少一个断开连接的步骤902。如上所述，这可以包括感测何时不再有电力从充电站流向车辆或感测何时充电接口不再与基站(并且具体地基站的托架)相关联。这可以通过上面在图1至图8的系统中描述的多个实施例中的任何一个发生。
在一些实施例中，该方法包括感测充电接口与车辆的车辆充电端口的对接的步骤904，以及感测何时发生对接失败的步骤906。如上所述，对接失败包括在感测到断开连接之后的指定时间段内未发生充电接口与基站的对接的情况。相对于一个或多个对接规则集确定对接失败。基于充电站的能力选择对接规则集。例如，如果充电站配备有BLE传感器，则对接规则集将针对BLE传感器输入/输出进行定制。
通常，对接失败会在发生以下任何情况时发生：在一定时间段内测量的充电接口的取向，在对接期间未能闭合充电接口和基站之间的电路，以及/或者充电接口到基站的接近度。
根据一些实施例，该方法还可以包括在发生对接失败时执行补救动作的步骤908。在一些实施例中，补救动作包括向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号，或者向正在靠近的车辆的控制器传输控制信号以减速或停止。补救动作可以包括显示指示对接失败的警告消息(例如，音调、闪烁或消息)的步骤910。该步骤可以由充电站和/或与充电站通信(直接或间接通信)的车辆中的任何一个执行。另一个可能的补救动作包括向车辆控制器传输信号的步骤912，当车辆正在靠近已经发生对接失败的区域时，该信号致使车辆减速或停止。与信号传输相关的这部分步骤可以由充电站或充电站服务器的任一者执行。车辆的实际控制由车辆控制器执行。因此，充电站和/或充电站服务器被配置为生成可由车辆控制器解释和作用的命令或消息。在一些实施例中，该功能在安全和授权的通信信道上执行。
在一些实施例中，该方法还可以包括以下步骤：诸如在包括正在靠近的车辆的多个节点之间建立自组网(ad-hoc)或网状网络，并且将警告信号或控制信号传输到所述多个节点中的至少一个以传播或传递到正在靠近的车辆。节点可包括例如车辆、移动装置和/或用于如上所述检测车辆与充电站的接近度的传感器。
可以通过充电站的控制器提供的请求发起自组网或网状网络。同样，当充电站需要与不在充电站的通信范围内的车辆通信时，利用该配置。
示例
在一些情况下，以下示例可以通过本文描述的系统和方法一起实施或单独实施。
示例1可以包括一种系统，该系统包括：提供电力的基站；充电接口，该充电接口被配置为与车辆的充电端口和基站的托架耦合，该充电接口从基站接收电力并且将电力提供给车辆的充电端口；以及控制器，该控制器与基站、充电接口中的至少一个或它们的组合相关联，控制器被配置为：执行对接规则集以确定何时在充电接口和基站的托架之间发生对接失败；以及响应于对接失败而执行补救动作。
示例2可以包括根据示例1所述的系统，其中对接规则集包括失败电路规则，该失败电路规则指定在充电接口已经从车辆的充电端口移除之后的指定时间段内，当在充电接口和基站的托架之间没有创建闭合电路时发生对接失败。
示例3可以包括根据示例2和/或本文的一些其他示例所述的系统，其中对接规则集包括失败取向规则，该失败取向规则指定在充电接口已经从车辆的充电端口移除之后的指定时间段内，当充电接口没有实现预期充电接口取向时发生对接失败。
示例4可以包括根据示例3和/或本文的一些其他示例所述的系统，其中失败取向规则进一步指示预期充电接口取向由充电接口维持的时间范围。
示例5可以包括根据示例1和/或本文的一些其他示例所述的系统，还包括短距离无线模块，该短距离无线模块包括短距离无线接收器和短距离无线接收器传输器，而且其中对接规则集包括失败短距离无线连接规则，该失败短距离无线连接规则指定当在指定时间段内未在短距离无线接收器和短距离无线接收器传输器之间建立短距离无线连接时发生对接失败。
示例6可以包括根据示例5和/或本文的一些其他示例所述的系统，其中指定时间段包括以下各项中的任一者：在充电接口已经从车辆的充电端口移除之后的指定时间段；或者在充电接口已经从基站的托架移除之后的指定时间段。
示例7可以包括根据示例5和/或本文的一些其他示例所述的系统，其中短距离无线模块包括蓝牙低功耗、射频识别(RFID)或近场通信(NFC)中的任何一个。
示例8可以包括根据示例1和/或本文的一些其他示例所述的系统，还包括超声模块，其中对接规则集包括失败超声信号规则，失败超声信号规则指定在充电接口已经从车辆的充电端口移除之后的指定时间段之后，当与充电接口相关联的超声模块的各部分和基站之间的距离超过临界距离阈值时发生对接失败。
示例9可以包括根据示例1和/或本文的一些其他示例所述的系统，还包括光电传感器，其中对接规则集包括失败光电传感器规则，该失败光电传感器规则指定在充电接口已经从基站的托架移除之后的指定时间段之后，当光电传感器感测到光时发生了对接失败。
示例10可以包括根据示例1和/或本文的一些其他示例所述的系统，该系统还包括通信接口，其中补救动作包括控制器通过通信接口向接收器广播警告信号。
示例11可以包括根据示例10和/或本文的一些其他示例所述的系统，其中接收器与车辆相关联并且包括人机界面。
示例12可以包括根据示例10和/或本文的一些其他示例所述的系统，其中接收器包括移动装置，该移动装置被配置为与系统的通信接口或者与系统耦合的服务器通信，服务器将警告信号从系统中继到移动装置。
示例13可以包括根据示例1和/或本文的一些其他示例所述的系统，还包括车辆接近传感器，其中控制器被配置为：在确定已经发生对接失败之后，从接近传感器接收指示在系统附近有车辆正在靠近的接近信号；向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号；并且其中控制器还被配置为当车辆在对接失败期间进入系统周围的受限制区域时，致使正在靠近的车辆的车辆控制器减速或停止。
示例14可以包括一种系统，包括：提供电力的基站；充电接口，该充电接口被配置为与车辆的充电端口和基站的托架耦合；以及控制器，该控制器被配置为：通过充电接口的接近度或取向确定何时在充电接口和基站的托架之间发生对接失败；以及向车辆传输信号以警告对接失败或者致使车辆的车辆控制器减速或停止。
示例15可以包括根据示例14所述的系统，其中基站和充电接口与停车位相关联，并且控制器还被配置为当发生对接失败时向预订服务传输信号以将车辆分配到不同的停车位。
示例16可以包括一种方法，包括：感测电动车辆充电站的充电接口与以下各项中的至少一者断开连接：车辆的充电端口；或者电动车辆充电站的基站；感测充电接口的对接，其中当在感测到断开连接之后的指定时间段内未发生对接时，对接失败发生；以及当发生对接失败时执行补救动作。
示例17可以包括根据示例16所述的方法，其中基于以下各项中的任一者确定对接失败：在一定时间段内测量的充电接口的取向；在对接期间未能闭合充电接口和基站之间的电路；或者充电接口到基站的接近度。
示例18可以包括根据示例17和/或本文的一些其他示例所述的方法，其中补救动作包括以下各项中的任一者：向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号；或者向正在靠近的车辆的车辆控制器传输控制信号以减速或停止。
示例19可以包括根据示例18和/或本文的一些其他示例所述的方法，还包括：在包括正在靠近的车辆的多个节点之间建立自组网或网状网络；以及将警告信号或控制信号传输到所述多个节点中的至少一个以传播或传递到正在靠近的车辆。
示例20可以包括根据示例19和/或本文中的一些其他示例所述的方法，还包括：在确定已经发生对接失败之后，从接近传感器接收指示正在靠近的车辆的接近信号；向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号；并且其中控制器还被配置为当车辆在对接失败期间进入受限制区域时，致使正在靠近的车辆的车辆控制器减速或停止。
在上面的公开中，已经参考了附图，所述附图形成了本发明的一部分，并且其示出了可以实践本公开的具体实现方式。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实现方式并且可以做出结构改变。在本说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例来描述某一特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，本领域的技术人员将结合其他实施例识别此类特征、结构或特性。
本文公开的系统、设备、装置和方法的实现方式可以包括或利用专用或通用计算机，其包括计算机硬件，诸如本文所讨论的一个或多个处理器和系统存储器。本公开的范围内的实现方式还可以包括用于携载或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理介质和其他计算机可读介质。此类计算机可读介质可以是能够由通用或专用计算机系统存取的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质为计算机存储介质(装置)。携载计算机可执行指令的计算机可读介质为传输介质。因此，通过举例但非限制地，本公开的实现方式可包括至少两种明显不同种类的计算机可读介质：计算机存储介质(装置)和传输介质。
计算机存储介质(装置)包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、固态驱动器(SSD)(例如，基于RAM)、快闪存储器、相变存储器(PCM)、其他类型的存储器、其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁性存储装置、或可以用于以计算机可执行指令或数据结构的形式存储期望的程序代码装置并且可以由通用或专用计算机访问的任何其他介质。
本文公开的装置、系统以及方法的实现方式可以通过计算机网络进行通信。“网络”被定义为使得电子数据能够在计算机系统和/或模块和/或其他电子装置之间传输的一条或多条数据链路。当信息通过网络或另一通信连接(硬连线、无线或者硬连线或无线的组合)传输或提供给计算机时，计算机正确地将所述连接视为传输介质。传输介质可以包括可用于以计算机可执行指令或数据结构的形式携载所需程序代码装置并且可由通用或专用计算机访问的网络和/或数据链路。上述组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
例如，计算机可执行指令包括在处理器上执行时使得通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行特定功能或功能组的指令和数据。例如，计算机可执行指令可以是二进制代码、中间格式指令诸如汇编语言、或者甚至是源代码。尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了主题，但应理解，所附权利要求书中限定的主题不必限于上述特征或动作。而是，所描述的特征和动作被公开为实现权利要求的示例性形式。
本领域技术人员应了解，本公开可以通过许多类型的计算机系统配置在网络计算环境中实践，所述计算机系统配置包括内置式车辆计算机、个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、平板电脑、寻呼机、路由器、交换机、各种存储装置等。本公开还可以在本地和远程计算机系统两者都执行任务的分布式系统环境中实践，所述本地和远程计算机系统通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路或通过硬连线和无线数据链路的任何组合)。在分布式系统环境中，程序模块可以位于本地存储器存储装置和远程存储器存储装置两者中。
此外，在适当的情况下，本文描述的功能可以在硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件中的一个或多个中执行。例如，一个或多个专用集成电路(ASIC)可以被编程以执行本文所描述的系统和过程中的一个或多个。贯穿说明书和权利要求使用的某些术语指代特定系统部件。如本领域技术人员应了解，可以通过不同的名称来引用部件。本文档无意区分名称不同但功能相同的部件。
应注意，上面讨论的传感器实施例可以包括计算机硬件、软件、固件或它们的任何组合以执行它们的功能的至少一部分。例如，传感器可以包括被配置为在一个或多个处理器中执行的计算机代码，并且可以包括由计算机代码控制的硬件逻辑/电路。这些示例性装置在本文中出于说明的目的提供而无意进行限制。如相关领域的技术人员将了解的，本公开的实施例可以在其他类型的装置中实现。
本公开的至少一些实施例涉及包括存储在任何计算机可用介质上的这种逻辑(例如，呈软件的形式)的计算机程序产品。当在一个或多个数据处理装置中执行时，这种软件致使装置如本文所描述进行操作。
尽管上面已描述了本公开的各种实施例，但是应理解，其都是仅以示例的方式呈现的，而不是用于限制。对于相关领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，本公开的广度和范围不应受上述示例性实施例中的任一个的限制，而应仅根据下列权利要求及其等同物来限定。已经出于说明和描述的目的呈现了前面的描述。其不旨在是穷举的或将本公开限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。此外，应注意，任何或所有上述替代实现方式可以按期望的任何组合使用，以形成本公开的额外的混合实现方式。例如，相对于特定装置或部件描述的任何功能可通过另一个装置或部件来执行。此外，虽然已经描述了特定装置特性，但是本公开的实施例可涉及许多其他装置特性。此外，尽管已经用结构特征和/或方法动作特定的语言描述了实施例，但是应理解，本公开不必限于所描述的具体特征或动作。相反，将具体特征和动作作为实现这些实施例的说明性形式来公开。除非另外特别说明，或者在所用的上下文中另外理解，否则诸如“能够”、“可以”、“可能”或“可”等条件语言通常旨在表示某些实施例可包括而其他实施例不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或步骤无论如何都是一个或多个实施例所需要的。
根据本发明，一种方法包括：感测电动车辆充电站的充电接口与以下各项中的至少一者断开连接：车辆的充电端口；或者电动车辆充电站的基站；感测充电接口的对接，其中当在感测到断开连接之后的指定时间段内未发生对接时，发生对接失败；以及当发生对接失败时执行补救动作。
根据一个实施例，基于以下各项中的任一者确定对接失败：在一定时间段内测量的充电接口的取向；在对接期间未能闭合充电接口和基站之间的电路；或者充电接口到基站的接近度。
根据一个实施例，该补救动作包括以下各项中的任一者：向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号；或者向正在靠近的车辆的车辆控制器传输控制信号以减速或停止。
根据一个实施例，本发明的特征还在于在包括正在靠近的车辆的多个节点之间建立自组网或网状网络；以及将警告信号或控制信号传输到所述多个节点中的至少一个以传播或传递到正在靠近的车辆。
根据一个实施例，本发明的特征还在于在确定已经发生对接失败之后，从接近传感器接收指示正在靠近的车辆的接近信号；向正在靠近的车辆传输指示已经发生对接失败的警告信号；并且其中控制器还被配置为当车辆在对接失败期间进入受限制区域时，致使正在靠近的车辆的车辆控制器减速或停止。

Claims (15)

1.一种系统，其包括：
提供电力的基站；
充电接口，所述充电接口被配置为与车辆的充电端口和所述基站的托架耦合，所述充电接口从所述基站接收所述电力并且将所述电力提供给所述车辆的所述充电端口；以及
控制器，所述控制器与所述基站、所述充电接口中的至少一个或它们的组合相关联，所述控制器被配置为：
执行对接规则集以确定何时在所述充电接口和所述基站的所述托架之间发生对接失败；以及
响应于所述对接失败而执行补救动作。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述对接规则集包括失败电路规则，所述失败电路规则指定在所述充电接口已经从所述车辆的所述充电端口移除之后的指定时间段内，当在所述充电接口和所述基站的所述托架之间没有创建闭合电路时发生所述对接失败。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述对接规则集包括失败取向规则，所述失败取向规则指定在所述充电接口已经从所述车辆的所述充电端口移除之后的指定时间段内，当所述充电接口没有实现预期充电接口取向时发生所述对接失败。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述失败取向规则进一步指示所述预期充电接口取向由所述充电接口维持的时间范围。
5.如权利要求1所述的系统，其还包括短距离无线模块，所述短距离无线模块包括短距离无线接收器和短距离无线接收器传输器，而且其中所述对接规则集包括失败短距离无线连接规则，所述失败短距离无线连接规则指定当在指定时间段内未在所述短距离无线接收器和所述短距离无线接收器传输器之间建立短距离无线连接时发生所述对接失败。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述指定时间段包括以下各项中的任一者：
在所述充电接口已经从所述车辆的所述充电端口移除之后的指定时间段；或者
在所述充电接口已经从所述基站的所述托架移除之后的指定时间段。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述短距离无线模块包括蓝牙低功耗、射频识别(RFID)或近场通信(NFC)中的任何一个。
8.如权利要求1所述的系统，其还包括超声模块，其中所述对接规则集包括失败超声信号规则，所述失败超声信号规则指定在所述充电接口已经从所述车辆的所述充电端口移除之后的指定时间段之后，当与所述充电接口相关联的所述超声模块的各部分和所述基站之间的距离超过临界距离阈值时发生所述对接失败。
9.如权利要求1所述的系统，其还包括光电传感器，其中所述对接规则集包括失败光电传感器规则，所述失败光电传感器规则指定在所述充电接口已经从所述基站的所述托架移除之后的指定时间段之后，当所述光电传感器感测到光时发生了对接失败。
10.如权利要求1所述的系统，其还包括通信接口，其中所述补救动作包括所述控制器通过所述通信接口向接收器广播警告信号。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述接收器与所述车辆相关联并且包括人机界面。
12.如权利要求10所述的系统，其中所述接收器包括移动装置，所述移动装置被配置为与所述系统的所述通信接口或者与所述系统耦合的服务器通信，所述服务器将所述警告信号从所述系统中继到所述移动装置。
13.如权利要求1所述的系统，其还包括车辆接近传感器，其中所述控制器被配置为：
在确定已经发生所述对接失败之后，从所述接近传感器接收指示在所述系统附近有车辆正在靠近的接近信号；
向所述正在靠近的车辆传输指示已经发生所述对接失败的警告信号；并且
其中所述控制器还被配置为当所述车辆在所述对接失败期间进入所述系统周围的受限制区域时，致使所述正在靠近的车辆的车辆控制器减速或停止。
14.一种系统，其包括：
提供电力的基站；
充电接口，所述充电接口被配置为与车辆的充电端口和所述基站的托架耦合；以及
控制器，所述控制器被配置为：
通过所述充电接口的接近度或取向确定何时在所述充电接口和所述基站的所述托架之间发生对接失败；以及
向所述车辆传输信号以警告所述对接失败或者致使所述车辆的车辆控制器减速或停止。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述基站和所述充电接口与停车位相关联，并且所述控制器还被配置为当发生所述对接失败时向预订服务传输信号以将所述车辆分配到不同的停车位。
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