CN114132191A - 用于激活电动道路系统中供电路段的方法及电动道路系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于激活用于实现将电力递送至车辆的路段的方法，该路段是沿进一步包括基站的电动道路系统的单轨道线连续地布置的多个路段之一，该方法包括：在该基站处接收从车辆发射的标识数据，该标识数据标识该车辆；将激活密钥与该标识数据彼此相关联；将该激活密钥从该基站发射至该路段；在该路段处并且经由短距离无线电通信，接收从该车辆发送的激活请求，其中，该激活请求包括与该标识数据相关联的标识密钥；在该路段处确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联；以及在肯定确认时，激活该路段以实现将电力递送至该车辆。

Description

用于激活电动道路系统中供电路段的方法及电动道路系统

技术领域

本发明涉及一种电动道路系统。特别地，本发明涉及一种用于激活电动道路系统中的供电路段的方法。此外，披露了一种用于通过电动道路系统对车辆供电的方法、以及一种被配置为由电动道路系统供电的车辆。

背景技术

比如电动汽车等电动车辆越来越流行。在使用时，车辆的马达通常由电池供电。通常，当车辆停放在例如停车场中或者在家中时，对电池进行充电。这种方法的问题是需要大而重的电池以便提供较长的运行时间并且充电可能很漫长。

上述问题的解决方案是在道路上行驶时对电动车辆进行充电和/或供电。提供这种充电和/或供电的系统的通用名称是电动道路系统。

电动道路系统的一个问题是提供电气安全性，特别是在市区内。应避免使与电动道路系统交互的人电气窒息。

电动道路系统的另一个问题是对使用该系统的用户计费。必须保障的是，针对从系统中输出电力的正确用户进行计费。

因此，显然需要改进已知的电动道路系统。

发明内容

本发明的目的是至少部分地解决上文所讨论的挑战。

根据第一方面，提供了一种用于激活用于实现将电力递送至车辆的路段的方法。该路段是沿进一步包括基站的电动道路系统的单轨道线连续地布置的多个路段之一。该方法包括在该基站处接收从车辆发射的标识数据，该标识数据标识该车辆；将激活密钥与该标识数据相关联；将该激活密钥从该基站发射至该路段；在该路段处并且经由短距离无线电通信，接收从该车辆发送的激活请求，其中，该激活请求包括与该标识数据相关联的标识密钥；在该路段处确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联；在肯定确认时，激活该路段实现将电力递送至该车辆。

通过将标识密钥和激活密钥提供给车辆和路段而相应地在车辆靠近时提供路段的快速激活。这些路段已经准备好并且被通知车辆将很快到达。此外，该方法针对不同车辆提供了分开的电力输出。这是由于每个车辆对本身进行标识以便激活电动道路系统的路段。此外，电动道路系统的路段可以被单独地激活或监测。提供的是，可以关闭未在使用中的路段。该方法还提供对从电动道路系统输出的电力进行单独测量，因此，可以监测每辆车辆的功耗，从而提供单独的支付解决方案。

该方法可以进一步包括在肯定确认时将来自该路段的去激活请求发射至这些多个路段中先前激活的路段。先前激活的路段可以是附近的路段。术语“附近(nearby)”在本上下文中应被解释为位于远离本路段最多四个路段处的路段。这提供对先前上电路段的去激活。因此，实现了提高的电动道路系统的安全性。

该方法可以进一步包括：确定车辆的速度；基于该车辆的所确定速度以及该路段的长度来确定激活时间段；其中，该路段在与该激活时间段相对应的时间段期间被设置成活跃。这以交替的方式提供了对上电路段的去激活。因此，实现了提高的电动道路系统的安全性。

该方法可以进一步包括将彼此相关联的标识密钥、激活密钥以及标识数据存储在数据库中。

该方法可以进一步包括测量该供电路段在被激活时所递送的电力；以及将所测量的所递送电力与该标识数据相关联地存储在该数据库中。这提供的是，车辆本身不必保持跟踪其从电动道路系统汲取了多少电力，而是电动道路系统本身监测并存储每辆车辆的消耗量。这允许电动道路系统保持跟踪车辆的支付进度。此外，不依赖于车辆的耗能日志系统的电动道路系统避免了“能量小偷”的问题。此外，以这种方式，如果例如先前的账单未被支付，则该系统可以例如拒绝电力输出。

接收标识数据、发射该标识密钥以及发射该激活密钥的动作中的一个或多个是经由中距离无线电通信而执行的，其中，该中距离无线电通信是具有至少100米范围、优选地至少500米范围的无线电通信。

在本文的上下文中，术语“活跃(active)”应被解释为第一组路段中的路段处于在其中该路段可以向车辆递送电力的状态中。因此，只要第一组路段中的路段被设置成具有与地不同的电势，该路段就是活跃的。此外，在本上下文中，术语“激活(activate)或者激活(activating)”应被解释为将第一组路段中的路段设置为与地不同的电势的动作。而且，在本上下文中，术语“去激活(deactivate或者deactivating)”应被解释为将活跃路段设置为非活跃状态。因此，活跃路段被控制以使得电势被设置为接地。

根据第二方面，提供了一种用于实现对车辆供电的电动道路系统。该电动道路系统包括：多个路段，这些多个路段沿单轨道线连续地布置，其中，这些多个路段中的每第二个路段属于第一组路段；以及基站。该基站包括：接收器，该接收器被配置为接收标识消息，该标识消息包括标识车辆的标识数据；关联模块，该关联模块被配置为将该标识数据与激活密钥相关联；以及发射器模块，该发射器模块被配置为将该激活密钥发射至该第一组路段中的这些路段。第一组路段中的每个路段包括：接收器，该接收器被配置为接收该激活密钥；存储器，该存储器被配置为存储所接收的激活密钥；短距离无线电通信接收器，该短距离无线电通信接收器被配置为接收来自该车辆的激活请求，该激活请求包括与该标识数据相关联的标识密钥；授权模块，该授权模块被配置为确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联；以及激活模块，该激活模块被配置为在肯定确认时激活该路段以实现将电力递送至车辆。

根据第一方面的方法的上述特征在可适用时也应用于本第二方面。为了避免不适当的重复，参考上文。

第一组路段中的每个路段可以进一步包括：收发器，该收发器被配置为在肯定确认时将来自该路段的去激活请求发射至该第一组路段中的附近路段；以及去激活模块，该去激活模块被配置为在接收到去激活消息时，去激活该路段以禁止将电力递送至车辆。

电动道路系统可以进一步包括数据库，该数据库被配置为存储相关联的标识密钥、激活密钥和标识数据。

第一组路段中的每个路段可以进一步包括：测量模块，该测量模块被配置为测量在该路段为活跃时由该路段递送的电力；以及发射器，该发射器被配置为将所测量的所递送电力发射至数据库，以便将所测量的所递送电力与该标识数据相关联地存储在该数据库中。

根据第三方面，提供了一种用于通过电动道路系统对车辆供电的方法，该电动道路系统包括沿单轨道线连续地布置的多个路段、以及基站。该方法包括：将标识该车辆的标识数据从该车辆发射至该基站；在该车辆处设置与该标识数据相关联的标识；将该标识密钥从该车辆并且经由短距离无线电通信发射至这些多个路段中的至少一个；以及在该车辆处从这些多个路段中的所述至少一个收集电力。

根据第一方面的方法或者根据第二方面的系统的上述特征在可适用时也应用于本第三方面。为了避免不适当的重复，参考上文。

根据第四方面，提供了一种被配置为从电动道路系统接收电力的车辆，该电动道路系统包括沿单轨道线连续地布置的多个路段、以及基站。该车辆包括：发射器，该发射器被配置为将标识该车辆的标识数据发射至该基站；存储器，该存储器被配置为存储与该标识数据相关联的标识密钥；短距离无线电通信发射器，该短距离无线电通信发射器被配置为将该标识密钥发射至这些多个路段中的至少一个；以及电力集电器，该电力集电器被配置为从这些多个路段中的所述至少一个收集电力。

根据第一方面或第三方面的方法或者根据第二方面的系统的上述特征在可适用时也应用于本第二方面。为了避免不适当的重复，参考上文。

根据下面给出的详细说明，本发明的进一步适用范围将变得清楚。然而，应该理解的是，详细说明和具体实例虽然指明了本发明的优选实施例，但是仅以说明性的方式给出，因为从该详细说明中，本领域普通技术人员将清楚在本发明的范围内的各种变化和修改。

因此，应该理解的是，本发明不限于所述装置的具体零部件或者所述方法的步骤，因为此类装置和方法可以改变。还应该理解的是，本文所使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，并不旨在是限制性的。必须注意的是，除非上下文另有明确规定，在说明书和所附权利要求中使用的冠词“一个(a)”、“一个(an)”、“该”以及“所述”旨在意味着存在一个或多个元件。因而，例如，提及“单元”或“该单元”可以包括若干装置等等。此外，词语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“包含(containing)”和类似用语不排除其他元件或步骤。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明的上述和其他方面，这些附图示出了本发明的实施例。附图不应被认为是将本发明限制于具体的实施例；而是，它们用于解释和理解本发明。

如在附图中所展示的，为了说明性目的，层和区域的大小被夸大、并且因而被提供用于展示本发明的实施例的一般结构。相同的附图标记始终指代相同的元件。

图1是电动道路系统的俯视图。

图2是图1的电动道路系统的一部分的侧视图。

图3展示了电动道路系统的基站40。

图4展示了电动道路系统的第一组路段中的路段。

图5展示了被配置为在电动道路系统内交互的车辆。

图6是一种用于激活用于实现将电力递送至车辆的路段的方法的方框图。

图7是一种用于通过电动道路系统对车辆供电的方法的方框图。

图8是包括控制服务器的系统的方框图。

图9是电动道路系统的一部分的侧视图，示出了用于电力递送的连续位置。

具体实施方式

现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的目前优选的实施例。然而，本发明可以采用许多不同的形式来实施并且不应被解释为是局限于在此阐述的实施例；而是，这些实施例是为了彻底性和完整性而提供的、并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。

在图1中展示了电动道路系统。该电动道路系统安装在路面11上。在图1中，在此采用电动汽车形式的电动车辆12在由13指示的方向上行驶在道路上。该电动道路系统包括沿道路的预期行驶路径延伸的电动道路轨道10。

该电动道路系统的一般功能是其向沿道路行驶的电动车辆提供电力。因此，当电动车辆正行驶在道路上时，可以对电动车辆的电池进行充电。可替代地或组合地，这些电动车辆的马达可以通过电力来连续地供电。为了对电动车辆12进行供电和/或充电，根据本实施例，该电动道路系统被布置成通过电动道路轨道10来提供电力，汽车12的电力集电器14a、14b、14c可以连接至该电动道路轨道。因此，根据本实施例，电力从电动道路轨道10传导至电动车辆12。

电动道路轨道10形成包括多个路段30a、30b的单轨道线。这些路段30a、30b通过电绝缘构件17沿该轨道线分开。这些路段30a、30b和绝缘构件17可以被布置在壳体20中。每第二个路段30a被配置为由供电站15来供电。这些被配置为由供电站15供电的路段30a形成第一组路段30a。供电站15可以例如位于道路的侧面。供电站15经由导体15a、15b连接至电动道路轨道10。在由正电势供电时，来自第一组路段30a的路段形成正极。其他路段30b形成第二组非上电路段30b。非上电路段30b可以被设置为具有与地相同的电势。可替代地，第一组路段30a的路段可以由负电势供电，并且因此形成负极。在对第一组路段中的路段30a之一供电时，在上电路段30a与非上电路段30b之间产生电压差。因此，单轨道线被分段成被布置用于提供交替电势的多个路段。

电力集电器14a、14b、14c被布置成使得在行驶期间的任意时刻，电力集电器14a、14b、14c中的至少一个与第一组路段30a中的路段30a连接，并且电力集电器14a、14b、14c中的至少另一个与第二组路段30b中的路段30b连接。因此，当第一组路段30a中的路段30a被供电时，可以实现对来自电动道路轨道10的连续电力收集。

电动道路轨道10沿道路延伸200m至500m。路段30a、30b沿车辆行驶方向13延伸的长度比车辆12的长度更短。根据非限制性示例，路段30a、30b的长度为约1m长。电绝缘构件17可以为约10cm至30cm长。可以彼此前后地布置多条电动道路轨道10。如在图1中所看到的，两条电动道路轨道10被彼此前后地布置。

在图2中，从侧面看到图1的电动道路系统的一部分。除了结合图1所披露的内容之外，电动道路系统进一步包括基站40。基站40可以被布置在供电站15中。可替代地，基站40可以被布置成与供电站分开的单独站。又可替代地，基站40可以同与道路相关的其他基础设施一起被布置在聚集体中，这种其他基础设施的非限制性示例为道路标记、信息显示器、红灯以及灯杆。电动道路系统可以进一步包括一个或多个基站40。每个基站40可以与一个或若干个供电站15相关联。

基站40与第一组路段30a中的每个路段30a进行路段通信连接。基站40可以通过这些路段通信连接将数据发射至路段30a。路段30a中的每个路段可以通过对应的路段通信连接将数据发射至基站40。这些路段通信连接可以是有线连接。可替代地或组合地，这些路段通信连接可以是无线连接。

基站40还可以建立与车辆的车辆通信连接。基站40可以通过这些车辆通信连接将数据发射至车辆。车辆可以通过车辆通信连接将数据发射至基站40。这些车辆通信连接是无线连接。

在图3中，更详细地展示了基站40。基站40包括接收器41、关联模块42和发射器43。基站40可以进一步包括基站处理器45。基站40可以进一步包括计算机存储器46。基站40可以进一步包括数据库44。

基站处理器45可以被布置为处理基站接收器41、关联模块42、基站发射器43和/或数据库44的数据。进一步地，基站处理器45可以被布置为控制接收器41、关联模块42、发射器43和/或数据库44之间的数据流。

接收器41被配置为接收通过车辆通信连接发送的数据。特别地，接收器41被配置为通过车辆通信连接接收来自车辆的标识消息。标识消息包括标识车辆的标识数据。标识数据可以采用标识密钥的形式。可替代地，标识数据可以是可从其中导出标识密钥的数据。仍可替代地，标识密钥可以由基站生成，并且与标识数据相关联，并且被发射至车辆。车辆通信连接优选地是中距离无线电通信。因此，接收器41被配置为接收通过中距离无线电通信发送的数据。优选地，中距离无线电通信的范围为至少100米。中距离无线电通信协议的非限制性示例是包括IEEE 802.11p、ITSG5、3G、4G和5G的协议组之一。

关联模块42被配置为将标识数据和/或标识密钥与激活密钥相关联。假如标识数据是可以从其中导出标识密钥的数据，则关联模块42可以被配置为从标识数据导出标识密钥。作为非限制性示例，标识密钥与激活密钥是相同的密钥。然而，只要标识密钥与激活密钥彼此相关联，它们也可以是不同的密钥。彼此相关联的标识数据和激活密钥存储在数据库44中。关联模块42可以被实施为硬件模块、由处理器执行的软件模块、或者硬件和软件两者的组合。

数据库44可以包括在基站40中。可替代地，数据库44可以部分地包括在基站中。假如数据库44部分地包括在基站40中，则数据库44是分布在多个装置上的分布式数据库44。这些多个装置可以包括：基站和/或其他适合的装置。数据库44或者数据库44的一部分可以存储在计算机存储器46中。

发射器43可以包括第一发射器模块43a和第二发射器模块43b。第一发射器模块43a和第二发射器模块43b可以是相同的发射器模块。第一发射器模块43a和第二发射器模块43b可以是不同的发射器模块。第一发射器模块43a被配置为将从标识数据中导出的标识密钥发射至车辆。可替代地或组合地，第一发射器模块43a可以被配置为发射对标识数据与激活密钥相关联的确认。优选地，第一发射器模块43a被配置为通过车辆通信连接将标识密钥发射至车辆。因此，优选地，发射器模块43a被配置为中距离无线电通信发射器模块。第二发射器模块43b被配置为将激活密钥发射至第一组路段30a中的路段30a。第二发射器模块43b被配置为通过路段通信连接将激活密钥发射至第一组路段30a中的路段30a。如上文所提及的，路段通信连接可以是有线连接或无线连接。在无线连接的情况下，路段通信连接优选地是中距离无线电通信。因此，第二发射器模块43b可以被配置为通过中距离无线电通信发射数据。

在图4中，更详细地展示了第一组路段30a中的路段30a。第一组路段30a中的每个路段30a包括：接收器31、存储器32、路段处理器33、短距离无线电通信接收器34、授权模块35和激活模块36。

接收器31被配置为接收激活密钥。特别地，接收器31被配置为通过路段通信连接之一接收来自基站40的激活密钥。因此，接收器31被配置为通过有线连接或无线连接接收激活密钥。

存储器32被配置为存储所接收的激活密钥。第一组路段30a中的单个路段30a的存储器32可以被配置为存储多于一个激活密钥。

短距离无线电通信接收器34被配置为建立与车辆的短距离无线电通信连接。优选地，短距离无线电通信连接的范围基本上与路段30a的长度相同。短距离无线电通信的范围可以为0.15米至5米。短距离无线电通信优选地是来自包括以下各项的无线电通信组中的一种无线电通信：IrDA、无线USB、蓝牙、射频识别(RFID)、Z-Wave和ZigBee。短距离无线电通信接收器34被配置为接收激活请求。激活请求包括标识密钥。

授权模块35被配置为确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联。根据非限制性示例，标识密钥与激活密钥是相同的密钥，并且因此授权模块35被配置为将标识密钥与激活密钥进行比较以查看它们是否是相同的密钥。也可以使用本领域技术人员已知的关于如何确认密钥与另一个密钥相关联的其他实施方式。例如，标识密钥和激活密钥可以是一起形成校验和的互补密钥。授权模块35可以被实施为硬件模块、由处理器执行的软件模块、或者硬件和软件两者的组合。

激活模块36被配置为在授权模块35肯定确认时激活路段以实现将电力递送至车辆。激活模块36可以被实施为硬件模块、由处理器执行的软件模块、或者硬件和软件两者的组合。

第一组路段30a中的每个路段30a可以进一步包括路段到路段收发器37和去激活模块38。路段到路段收发器37被配置为建立与第一组路段30a中的另一个路段30a的路段到路段连接。路段到路段连接可以是有线连接或者可替代地无线连接。路段到路段收发器37被配置为在授权模块35肯定确认时将来自路段30a的去激活请求发射至第一组路段30a中的附近路段30a。路段到路段收发器37进一步被配置为从第一组路段30a中的附近路段30a接收去激活请求。去激活模块38被配置为在接收到去激活消息时，去激活路段30a以禁止电力递送。去激活模块38可以被实施为硬件模块、由处理器执行的软件模块、或者硬件和软件两者的组合。

第一组路段30a中的每个路段30a可以进一步包括测量模块39a和发射器39b。测量模块39a被配置为测量路段30a在被激活用于电力递送时所递送的电力。测量模块39a可以被实施为硬件模块、由处理器执行的软件模块、或者硬件和软件两者的组合。发射器39b被配置为经由数据库通信连接将所测量的递送电力发射至数据库44。数据库通信连接可以是有线连接。可替代地，数据库通信连接可以是无线连接。数据库44进一步被配置为将所测量的所递送电力与标识数据相关联地存储。

路段处理器33可以被布置为处理接收器31、存储器32、短距离无线电通信接收器34、授权模块35、激活模块36、路段到路段收发器37、去激活模块38、测量模块39a和/或发射器39b的数据。进一步地，路段处理器33可以被布置为控制接收器31、存储器32、短距离无线电通信接收器34、授权模块35和激活模块36、路段到路段收发器37、去激活模块38、测量模块39a和/或发射器39b之间的数据流。当然可以，接收器31、存储器32、短距离无线电通信接收器34、授权模块35和激活模块36、路段到路段收发器37、去激活模块38、测量模块39a和/或发射器39b可以无需经由路段处理器33而向彼此发送数据。

两个路段30a、30b之间的数据可以经由基站40彼此发送。

在图5中，示出了被配置为在电动道路系统内交互的车辆12。车辆12被配置为从电动道路系统接收电力。车辆12包括发射器16a、接收器16b、短距离无线电通信发射器18、电力集电器14和存储器19。

发射器16a被配置为发射标识消息。标识消息包括标识车辆的标识数据。如以上所讨论的，标识数据可以采用标识密钥的形式。可替代地，标识数据可以是可从其中导出标识密钥的数据。发射器16a被配置为将标识消息发射至基站40。发射器16a优选地被配置为通过车辆通信连接发送数据。

接收器16b可以被配置为接收从基站40发送的标识密钥。可替代地或组合地，接收器16b可以被配置为接收来自基站40的确认消息。确认消息包括确认标识数据与激活密钥相关联的信息。接收器16b优选地被配置为接收通过车辆通信连接发送的数据。

存储器19被配置为存储标识数据和激活密钥。如以上所提及的，对于一些实施例，标识数据采用标识密钥的形式，而对于一些实施例，标识数据和标识密钥是存储在存储器中的不同数据。

短距离无线电通信发射器18被配置为将包括标识密钥的激活请求发射至第一组路段30a中的这些多个路段30a中的至少一个。短距离无线电通信发射器18可以布置在车辆的底侧上。短距离无线电通信发射器18可以布置在电力集电器14上。优选地，短距离无线电通信发射器18被配置为一次向第一组路段30a中的路段30a中的单个路段发射激活请求。标识密钥被发送至路段30a以激活路段30a，从而向车辆递送电力。

电力集电器14被配置为从所激活的路段收集电力。电力集电器14可以如结合图1所讨论地那样布置，因此被配置为从电动道路轨道10传导地拾取电力。如果是这样，则电力集电器14优选地包括如图1中所展示的多个电力集电器14a、14b、14c。这些多个电力集电器14a、14b、14c中的两个之间的最小距离优选地比路段30a、30b的长度更短。可替代地，电力集电器14可以被配置为从电动道路轨道10(针对本实施例，电动道路轨道10被设置为通过感应传递电力，见下文)感应地拾取电力。

结合图6，展示了一种用于激活第一组路段30a中的路段30a以实现将电力递送至车辆的方法。该方法包括以下动作。不一定需要以以下列出的顺序来执行动作。在基站40处接收从车辆发射的标识数据，该标识数据标识该车辆S600。将标识密钥、激活密钥和标识数据彼此相关联S602。从该基站向待激活的路段30a发射激活密钥S606。优选地，向第一组路段30a中的所有路段30a发射激活密钥S606。在待激活的路段30a处并且经由短距离无线电通信接收从车辆发送的激活请求S608。激活请求包括标识密钥。在待激活的路段30a处确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联S610。在肯定确认时，激活待激活的路段30a以实现将电力递送至车辆S612。优选地，在标识密钥的影响下，可以在单一时间点处仅激活该组路段30a中的单个路段。更优选地，在单一时间点处，仅仅激活位于车辆下方的该组路段30a中的单个路段。然而，在同一时间点，第一组路段30a中可以有多于一个路段30a是活跃的。

标识密钥可以仅使用一次以激活第一组路段30a中的特定路段30a。以这种方式，使得另一车辆更加难以监听标识密钥并且以该车辆是激活密钥的真正接收者为代价重复使用这些标识密钥。只有首次激活路段的车辆可以从电动道路系统接收电力。然而，仍然可以使用相同的标识密钥来激活第一组路段30a中在车辆行驶方向下游的路段30。

该方法可以进一步包括将发射标识密钥从基站发射至车辆S604。如果是这样，则可以在基站处从标识数据中导出标识密钥。

该方法可以进一步包括将标识数据与激活密钥相关联的确认消息发射至车辆。如果是这样，则标识数据优选地是采用标识密钥形式的标识数据。

该方法可以进一步包括在肯定确认时将来自已激活路段30a的去激活请求发射至第一组路段30a中的附近的活跃路段30a S614。附近的活跃路段30a先前已经被激活以实现将电力递送至车辆。因此，第一组路段30a中的两个、或甚至更多个邻近路段30a可以同时是活跃的。在激活在车辆的行驶方向13上的下游路段30a时，去激活请求被发送至在车辆的行驶方向13上的上游路段30a。然而，在同一时间点，标识密钥仅激活第一组路段30a中的单个路段30a。

该方法可以进一步包括：确定车辆的速度S611A；以及基于所确定的车辆速度和路段的长度来确定激活时间段S611B。其中，激活动作S612在与激活时间段相对应的时间段期间被执行。

该方法可以进一步包括在检测到电力从已激活路段被收集并且在那之后检测到电力不再从该路段被收集时，去激活该路段。电力首先从路段30a被收集并且在那之后电力不再从路段30a被收集指示车辆已经通过路段30a。因此，该路段应当被去激活。

该方法可以进一步包括将彼此相关联的标识密钥、激活密钥以及标识数据存储在数据库中S603。

该方法可以进一步包括测量该路段在被激活时所递送的电力S616。将所测量的所递送电力与标识数据相关联地存储在数据库中S618。

结合图7，展示了用于通过电动道路系统对车辆供电的方法。该方法包括以下动作。不一定需要以以下列出的顺序来执行动作。将标识车辆12的标识数据从车辆12发射至基站40S700。在车辆12处设置与标识数据相关联的标识密钥S702。设置动作可以包括从基站接收标识密钥，其中，标识密钥是在基站处从标识数据中导出的。设置动作可以包括将标识数据设置为标识密钥，其中，标识数据形成标识密钥。将标识密钥从车辆12并且经由短距离无线电通信发射至第一组路段30a中的这些多个路段30a中的至少一个S704。在该车辆处收集来自这些多个路段30a中的所述至少一个的电力S706。

本领域技术人员应认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内能够进行许多修改和变化。

例如，代替或与将电力传导地提供至电动车辆相结合，电动道路轨道10可以被设置为通过感应(未示出)将电力传递至电动车辆。对于电动道路系统的这种设置，路段30a、30b被布置为感应供电路段。

此外，如图8中所展示的，电动道路系统可以包括多个基站40。这些多个基站40由控制服务器50来控制。这些多个基站40中的每一个可以通过有线或无线地方式连接至控制服务器。数据库、或者数据库的一部分可以布置在控制服务器50中。代替包括在基站40中，关联模块可以包括在控制服务器50中。

图9示出了三个车辆集电器14a、14b、14c之间的电流切换的例示性实施例。这些集电器之间的内部距离为70cm，并且集电器的宽度为10cm。这些路段每个为100cm长，而绝缘体17被布置在这些路段之间并且为15cm长。

每第二个路段30b一直接地。除非被激活，中间路段30a也接地。

基站40将与车辆的标识密钥相关联的激活密钥提供至由特定供电站15供电的电动道路轨道10的每个路段30a。因此，每个路段30a可通过从车辆接收包括标识密钥的激活请求而激活。如果路段没有存储激活密钥，则该路段不能被激活。如果存储了与若干车辆标识密钥相关联的若干激活密钥，则每辆车可以激活包括相应激活密钥的路段。

在图9a中，第一路段30a已经被激活并且经由第一集电器14c将电流递送至车辆中的电池，而电流经由都连接至接地路段30b的集电器14a和14b返回。所有其他路段30a和30b都接地。

在图9b中，中间集电器14b已经超过绝缘体17。当集电器14b通过绝缘体的上方时，电流经由集电器14b断开，而由末集电器14a接管。因此，当经由中间集电器14b的电流结束时不产生感应电压，这意味着基本上不产生火花。如在图9b中所示的，当中间集电器14b进入导电路段30a时，电流已经经由第一集电器14c流入电池，这再次意味着不产生火花。到电池的电流经由这两个集电器14c和14b被平缓地分流。电流从集电器到电池的传导由充电系统例如借助于开关晶体管和/或二极管来控制，以使得电流以正确的方向通过。

在图9c中，首集电器14c已经通过绝缘体17并且进入接地的下一路段30b。当首集电器14c进入绝缘体时，中间集电器14b接管电流并且不形成火花。当首集电器14c在绝缘体之后接触接地路段时，其以平缓的方式将电流到地面的传导与末集电器14a共享。再次，不形成火花。

在图9d中，末收集器14a已经经过了绝缘体17，由此接地电流由首收集器14a接管。当末集电器14a接收与活跃路段30a的接触时，其与已经与活跃路段接触的中间集电器14b共享电流。

在图9e中，中间集电器经过绝缘体17，由此末集电器14a接管到电池的电流。当中间集电器14b传递到接地路段30b，其与首集电器14c共享接地电流。

在图9f中，首集电器14c经过绝缘体17。首集电器14c与车辆的短距离发射器18相关联，并且每个绝缘体17设置有从车辆接收激活请求和标识密钥的接收器34。在肯定确认时，新的可激活路段30a’被激活，并且从接地状态切换至活跃状态。如果车辆具有高速，这种激活可以处于图9e所示的位置。系统被布置以使得激活在末集电器14a已经离开与先前的活跃路段30a的接触之前发生。可替代地，处于低速时，可以在首集电器14c正通过绝缘体17的时间期间达到路段30a’的活跃状态，这意味着在首集电器14c接触新的路段30a’时或者此后不久，路段30a’已经是活跃的。在这种情况下，只要新的路段30a’被激活，并且只要首集电器14c从新的路段30a’汲取电流，该路段就会发送去激活请求。去激活请求被发送至先前的路段30a，该路段被去激活并且连接至地。

以这种方式，确保了到电池或电动马达的电流的平稳递送。电流是连续的，这意味着在特定时间段期间传递最大能量。

如上所述，当接收到去激活请求时、或者当基于车辆的速度所确定的特定时间段已经过去时、或者当路段感应到已经从系统汲取电流但已经停止时，每个活跃路段都被去激活。可以使用比如检测到系统上的欺骗的事实等其他标准。

只要系统已经被激活，路段就可以被布置为向电动道路轨道中除了电动道路系统中的下一路段之外的所有其他路段发送去激活请求。这意味着除了接下来的路段之外，没有其他的路段可以被激活。

可以布置多于三个集电器。

当车辆从一个电动道路轨道10行进至下一个电动道路轨道时，执行类似的动作。

车辆的短距离发射器18、以及接收器34可以被布置为通过比如，无线电波(包括RFID技术)、或检测磁场的霍尔传感器、或感应技术、或基于声音或振动的技术、或传导拾取、或者这些技术的任何组合等的不同技术来操作。如果使用无线电(或声)波，则由于频率的降低，可以使用多普勒效应来检测发射器已经通过接收器。在实施例中，一个发射器18被布置为接近车辆的前方，并且另一个发射器18’被布置为接近车辆的末端。接收器34被布置为邻近绝缘体17。来自发射器18和18’的信号可以被接收器所辨别。当接收器确定来自发射器18和18’两者的信号强度相等时，指示车辆位于该接收器的正上方。可以对来自一个或两个发射器的信号进行调制以向接收器发射标识密钥。

发射器18可以被布置为矩形线圈，对称轴基本上竖直。该线圈在垂直于驾驶方向的线圈侧之间具有一定距离，该距离为约20cm至70cm，比如40cm。接收器34包括被布置为对称轴水平的线圈。系统可以以约140kHz的频率操作。接收器34将首先感测来自发射器线圈的前侧的信号、并且然后感测来自发射器线圈的后侧的信号，这些信号具有相反的相位。场的相移和幅度可以用于精确地确定发射器线圈何时通过接收器线圈。使用大约140kHz的使用频率，因为在此频率范围内的干扰较小。频率或幅度调制可以用于发射期望的信息、标识密钥。期望发射约32位的数据，例如三次冗余。

此外，车辆通信连接可以是基于作为数据承载介质的光的连接。例如，车辆通信连接可以被实施为对IR光束的调制。可替代地或组合地，车辆通信连接可以是基于声音、特别是超声的连接。

此外，可以对以下各项进行加密：从车辆发送至基站的标识消息、标识密钥从基站到车辆的发射、激活密钥从基站到第一组路段中的路段的发射、和/或从车辆发送至待激活的路段的激活请求。

此外，标识消息可以另外地包括与车辆有关的其他数据，比如，车辆的速度、车辆的电力输出需求、车辆的类型、车辆的位置、或者指示车辆状态的其他数据。这种其他数据可以从基站发射至第一组路段中的路段。这提供了无需要求车辆直接向第一组路段中的路段发送这种附加数据的情况下向第一组路段中的路段提供与正接近车辆有关的附加数据的高效方式。因此，可以使得从车辆直接发射至第一组路段中的路段的数据量最小化。与车辆有关的数据可以从基站40向控制服务器50传递。

此外，路段30a可以被布置为收集附加数据，比如电压、温度、声音数据、震动传感器数据、加速度、湿度以及控制器错误报告等。路段30a可以经由路段通信连接将这种附加数据发射至基站40。进一步地，这种附加数据可以从基站40传递至控制服务器50。

此外，在实践所要求保护的发明时，技术人员可以通过研究附图、披露内容、以及所附权利要求来理解和实现所披露实施例的变体。

Claims (9)

1.一种用于激活/去激活用于实现将电力递送至车辆的电动道路系统的轨道线路段的方法，该方法包括：

在基站处接收从车辆发射的标识数据，该标识数据标识该车辆；

将激活密钥与该标识数据相关联；

将该激活密钥从该基站发射至沿单轨道线连续地布置的、用于提供交替电势的多个路段中的路段，其中，多个路段中的每第二个路段属于被供电的第一组路段，该每第二个路段包括该路段，以及其中，其他路段形成第二组非上电路段；

在该路段处并且经由短距离无线电通信，接收从该车辆发送的激活请求，其中，该激活请求包括与该标识数据相关联的标识密钥；

在该路段处确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联；

在肯定确认时：

激活该路段以实现将电力递送至该车辆，

对路段进行供电并在上电路段和非上电路段之间产生电压差以提供交替电势，以及

将来自该路段的去激活请求发射至第一组路段中先前激活的路段。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

测量该供电路段在被激活时递送的电力；以及

将所测量的所递送电力与该标识数据相关联地存储在数据库中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，接收标识数据、发射该标识密钥以及发射该激活密钥的动作中的一个或多个是经由中距离无线电通信而执行的，其中，该中距离无线电通信是具有至少100米范围、优选地至少500米范围的无线电通信。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定该车辆的速度；

基于该车辆的所确定速度以及该路段的长度来确定激活时间段；其中，该路段在与该激活时间段相对应的时间段期间被设置为活跃。

5.一种用于实现对车辆供电的电动道路系统，该电动道路系统包括：

多个路段，用于提供交替电势，这些多个路段沿单轨道线连续地布置，其中，这些多个路段中的每第二个路段属于被供电的第一组路段，其中，其他路段形成第二组非上电路段；以及

基站，包括：

接收器，该接收器被配置为接收标识消息，该标识消息包括标识车辆的标识数据，

关联模块，该关联模块被配置为将该标识数据与激活密钥相关联；以及

发射器模块，该发射器模块被配置为将该激活密钥发射至该第一组路段中的路段；

其中，该第一组路段中的每个路段包括：

接收器，该接收器被配置为接收该激活密钥，

存储器，该存储器被配置为存储所接收的激活密钥，

短距离无线电通信接收器，该短距离无线电通信接收器被配置为接收来自该车辆的激活请求，该激活请求包括与该标识数据相关联的标识密钥；

授权模块，该授权模块被配置为确认所接收的标识密钥与所接收的激活密钥相关联，

激活模块，该激活模块被配置为在肯定确认时激活该路段以实现将电力递送至车辆，

收发器，该收发器被配置为在肯定确认时将来自该路段的去激活请求发射至该第一组路段中的附近路段；以及

去激活模块，该去激活模块被配置为在接收到去激活消息时去激活该路段以禁止将电力递送至车辆。

6.根据权利要求5所述的电动道路系统，其中，该第一组路段中的每个路段进一步包括：

测量模块，该测量模块被配置为测量在该路段为活跃时由该路段递送的电力；以及

发射器，该发射器被配置为将所测量的所递送电力发射至数据库，以便将所测量的所递送电力与该标识数据相关联地存储在该数据库中。

7.根据权利要求5所述的电动道路系统，进一步包括供电站，该供电站被配置为对第一组路段中的激活的路段进行供电，使得在上电路段和非上电路段之间产生电压差。

8.根据权利要求5所述的电动道路系统，其中，车辆的至少两个电力集电器被布置成使得在行驶期间的任意时刻，该至少两个电力集电器中的第一电力集电器与上电路段连接，以及该至少两个电力集电器中的第二电力集电器与非上电路段连接，以实现对来自单轨道线的电力的连续收集。

9.根据权利要求5所述的电动道路系统，其中，上电路段和下电路段通过电绝缘构件沿单轨道线分开。

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