DE112017007144T5

DE112017007144T5 - Kraftstofflieferung an ein fahrzeug

Info

Publication number: DE112017007144T5
Application number: DE112017007144.5T
Authority: DE
Inventors: Brian Bennie; Cynthia M. Neubecker; Brad Alan Ignaczak; Somak Datta Gupta
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2019-11-28
Also published as: CN110546070A; US20200108713A1; WO2018182576A1; US11014443B2

Abstract

System, das einen Fahrzeugkraftstoffaufnehmer mit einem Anschluss, der sich auf einer Fahrzeugoberfläche befindet, und einen Bordcomputer beinhaltet, der programmiert ist zum: Senden einer Kraftstofflieferanforderung an ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV); Betätigen des Anschlusses, um es dem UAV zu ermöglichen, Kraftstoff abzugeben; und Anweisen eines Kommunikationsmoduls, ein Bakensignal an das UAV zu übertragen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung bezieht sich auf die PCT-Patentanm. Nr. PCT/ US2017/24500, Aktenzeichen 83779173 (65080-2358T), mit der Bezeichnung „FUEL DELIVERY TO A VEHICLE“, eingereicht am 28. März 2017, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit einbezogen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Moderne Fahrzeuge können mit brennbarem Kraftstoff, Elektrizität oder einer Kombination davon betrieben werden. Unter bestimmten Umständen kann der Kraftstoff oder die elektrische Ladung in den Fahrzeugen zur Neige gehen und können diese stehen bleiben.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines mobilen Betankungssystems, das ein unbemanntes Luftfahrzeug (Unmanned Aerial Vehicle - UAV) und ein Fahrzeug mit einem reichweitenverlängernden Betankungssystem beinhaltet.
2 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für das reichweitenverlängernde Betankungssystem.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des in 1 dargestellten reichweitenverlängernden Betankungssystems.
4 ist eine schematische Ansicht des mobilen Betankungssystems.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Aufnehmen von Kraftstoff an einem Fahrzeug unter Verwendung eines UAV.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines anderen Beispiels für ein mobiles Betankungssystem.
7 ist eine schematische Ansicht eines reichweitenverlängernden Betankungssystems gemäß dem in 6 dargestellten Beispiel.
8 ist eine schematische Teilansicht des in 7 dargestellten reichweitenverlängernden Betankungssystems.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines wieder anderen Beispiels für ein mobiles Betankungssystem.
10 ist eine schematische Ansicht eines reichweitenverlängernden Betankungssystems gemäß dem in 9 dargestellten Beispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird ein mobiles Betankungssystem beschrieben, das ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) und ein Fahrzeug beinhaltet, das ein reichweitenverlängerndes Betankungssystem beinhaltet. Gemäß einem veranschaulichenden Beispiel kann das reichweitenverlängernde Betankungssystem einen Fahrzeugkraftstoffaufnehmer, der einen Anschluss umfasst, der sich auf einer Fahrzeugoberfläche befindet, und einen Bordcomputer beinhalten, der programmiert ist zum: Senden einer Kraftstofflieferanforderung an ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV); Betätigen des Anschlusses, um es dem UAV zu ermöglichen, Kraftstoff zu liefern; und Anweisen eines Kommunikationsmoduls, ein Bakensignal an das UAV zu übertragen.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner eine Kammer, die über einen ersten Kanal in Fluidverbindung mit dem Anschluss steht, wobei die Kammer über einen zweiten Kanal in Fluidverbindung mit einem Hauptkraftstofftank steht.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der erste Kanal ein Ventil, das durch den Computer elektronisch betätigbar ist.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet das Ventil eine Feder, die das Ventil in eine geschlossene Position drückt, wobei sich das Ventil bei Betätigung durch den Computer in eine geöffnete Position bewegt, wobei sich die Ventile, wenn sie nicht durch den Computer betätigt werden, in die geschlossene Position bewegen.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der zweite Kanal ein Ventil, das durch den Computer elektronisch betätigbar ist, wobei der Computer so programmiert ist, dass er das Ventil in eine geöffnete Position bewegt, wenn der Computer bestimmt, dass sich der Anschluss in einer geschlossenen Position befindet.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel steht der zweite Kanal in Fluidverbindung mit einem Kraftstoffeinfüllkanal, der eine Kraftstoffeinfüllöffnung für eine Kraftstoffschlauchdüse umfasst.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel ist ein Bodenbereich der Kammer im Verhältnis zu einer Fahrbahnoberfläche geneigt.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet die Kammer einen Kraftstoffsensor, der eine Kraftstoffmenge in der Kammer erfasst.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Anschluss ein oder mehrere bewegliche Elemente, die an einer Öffnung zum ersten Kanal angeordnet sind.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Anschluss eine Irisblende, die mit dem Computer gekoppelt ist, wobei eine Vielzahl von Lamellen der Blende elektronisch zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position beweglich sind.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel umfasst der Kraftstoffaufnehmer ferner ein Verdunstungssteuersystem, das Kraftstoffdampf aus der Kammer zurückgewinnt.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner ein Landepad, das sich auf der Oberfläche befindet, wobei das Pad die Öffnung zumindest teilweise in Umfangsrichtung umschließt.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner mindestens ein Verriegelungsmerkmal an dem Pad.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel ist das mindestens eine Merkmal mit dem Computer gekoppelt, wobei der Computer so programmiert ist, dass er das mindestens eine Merkmal elektronisch steuert, sodass es sich zwischen einer UAV-Halteposition und einer UAV-Freigabeposition bewegt.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner eine durch den Anschluss definierte Kammer und eine Vielzahl von Wänden, die ein Paar elektrischer Klemmen tragen.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner einen Schalter und eine Ladesteuerung, wobei der Schalter mit der Steuerung, mindestens einer der Klemmen und einer primären Fahrzeugbatterie gekoppelt ist, wobei, wenn sich der Schalter in einer ersten Position befindet, Strom durch den Schalter zur Batterie fließt, wobei, wenn sich der Schalter in einer zweiten Position befindet, verhindert wird, dass Strom durch ihn fließt.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel ist der Schalter mit dem Computer gekoppelt, wobei der Computer so programmiert ist, dass er den Schalter elektronisch betätigt.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Anschluss eine oder mehrere Klapptüren, die gelenkig mit mindestens einer der Vielzahl von Wänden gekoppelt sind.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner einen Anschluss, der ein Landepad, eine Aufnehmerspulenschaltung und eine Reglerschaltung umfasst, die ferner mit einer primären Fahrzeugbatterie gekoppelt ist.
Gemäß dem mindestens einen oben dargelegten Beispiel beinhaltet der Kraftstoffaufnehmer ferner einen Schalter, der durch den Computer elektronisch betätigbar ist und zwischen der Spulenschaltung und der Batterie gekoppelt ist, wobei, wenn sich der Schalter in einer geschlossenen Position befindet, die Spulenschaltung elektrisch mit der Batterie gekoppelt ist.
Gemäß dem mindestens einen Beispiel wird ein Computer offenbart, der so programmiert ist, dass er eine beliebige Kombination der oben dargelegten Beispiele ausführt.
Gemäß dem mindestens einen Beispiel ist ein Computerprogrammprodukt offenbart, das ein computerlesbares Medium beinhaltet, welches Anweisungen speichert, die durch einen Computerprozessor ausführbar sind, wobei die Anweisungen eine beliebige Kombination der vorstehend dargelegten Anweisungsbeispiele beinhalten.
Nun ist in Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, ein mobiles Betankungssystem 10 dargestellt, das ein Fahrzeug 12 und ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) 14 beinhaltet. Das Fahrzeug 12 beinhaltet ein reichweitenverlängerndes Betankungssystem 16, das es dem UAV 14 ermöglicht, Kraftstoff an das Fahrzeug 12 abzugeben, während das Fahrzeug stillsteht oder sich in Bewegung befindet, wodurch es dem Fahrzeug 12 ermöglicht wird, seine Fahrreichweite zu verlängern, ohne an einer Tankstelle anzuhalten, um Kraftstoff zu tanken. Der von dem UAV 14 abgegebene Kraftstoff kann u. a. die Form von flüssigem Kraftstoff, einer elektrischen Batterie oder sogar elektrischer Ladung annehmen, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die 1-4 kann das Fahrzeug 12 ein Personenkraftwagen oder ein beliebiges anderes geeignetes Fahrzeug sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Lastkraftwagen, ein Geländewagen (SUV), ein Wohnmobil, ein Bus oder Zug (z. B. ein Schulbus), ein Seefahrzeug, ein Flugzeug oder dergleichen sein, welches das reichweitenverlängernde Betankungssystem 16 beinhaltet. Das Fahrzeug 12 kann in einem beliebigen von einer Reihe von autonomen Modi betrieben werden. In mindestens einem Beispiel kann das Fahrzeug 12 in einem vollständig autonomen Modus (z. B. Stufe 5) betrieben werden, wie durch die Society of Automotive Engineers (SAE) (die den Betrieb mit den Stufen 0-5 definiert hat) definiert. Beispielsweise überwacht oder steuert bei den Stufen 0-2 ein menschlicher Fahrer den Großteil der Fahraufgaben, oftmals ohne Hilfe des Fahrzeugs 12. Beispielsweise ist ein menschlicher Fahrer bei Stufe 0 („keine Automatisierung“) für alle Fahrzeugvorgänge verantwortlich. Bei Stufe 1 („Fahrerassistenz“) unterstützt das Fahrzeug 12 mitunter beim Lenken, Beschleunigen oder Bremsen, jedoch ist der Fahrer weiterhin für den überwiegenden Teil der Fahrzeugsteuerung verantwortlich. Bei Stufe 2 („Teilautomatisierung“) kann das Fahrzeug 12 das Lenken, Beschleunigen und Bremsen unter bestimmten Umständen ohne menschliche Interaktion steuern. Bei den Stufen 3-5 übernimmt das Fahrzeug 12 mehr fahrbezogene Aufgaben. Bei Stufe 3 („bedingte Automatisierung“) kann das Fahrzeug 12 das Lenken, Beschleunigen und Bremsen unter bestimmten Umständen sowie das Überwachen der Fahrumgebung bewältigen. Bei Stufe 3 kann es jedoch erforderlich sein, dass der Fahrer gelegentlich eingreift. Bei Stufe 4 („hohe Automatisierung“) kann das Fahrzeug 12 die gleichen Aufgaben wie bei Stufe 3 bewältigen, ist jedoch nicht darauf angewiesen, dass der Fahrer in bestimmten Fahrmodi eingreift. Bei Stufe 5 („Vollautomatisierung“) kann das Fahrzeug 12 alle Aufgaben ohne Eingreifen des Fahrers bewältigen.
Gemäß einem Beispiel umfasst das Fahrzeug 12 einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt), der flüssigen Kraftstoff von dem reichweitenverlängernden Betankungssystem 16 aufnimmt. Das System 16 beinhaltet einen Kraftstoffaufnehmer 18, der zum Aufnehmen von Kraftstoff von dem UAV 14 ausgelegt ist, sowie einen Bordcomputer 20, der zum Betreiben des Kraftstoffaufnehmers 18 programmiert ist. Im vorliegenden Zusammenhang schließt ein Kraftstoffaufnehmer jegliche mechanische oder elektromechanische Struktur und/oder Komponenten ein, die angeordnet, zusammengebaut usw. sind, um eine Übertragung von Kraftstoff von dem UAV 14 zu dem Fahrzeug 12 zu erleichtern. Und Kraftstoff ist im vorliegenden Zusammenhang weitgefasst so ausgelegt werden, dass er fluiden Kraftstoff (z. B. brennbare flüssige Kraftstoffe) und elektrische Energie (z. B. einschließlich u. a. Batteriezellen und drahtloses elektrisches Laden) einschließt. In dem vorliegenden Beispiel umfasst der Kraftstoffaufnehmer 18 unter anderem eine Kammer oder ein Reservoir 22 und eine Anzahl von Elementen, um die Kommunikation zwischen der Kammer 22 und einem Hauptkraftstofftank 24 zu erleichtern - wobei die Kammer 22 dazu ausgelegt ist, flüssigen Kraftstoff aufzunehmen und zu speichern, der von dem UAV 14 aufgenommen wurde. Wie nachfolgend näher erläutert wird, sind auch andere Arten von Kraftstoffaufnehmern 18 möglich.
Der Hauptkraftstofftank 24 umfasst eine Wand 28 von beliebiger geeigneter Größe und Form, die ein umschlossenes Volumen 30 zum Befördern von flüssigem Kraftstoff definiert. Der Tank 24 kann eine Anzahl von Merkmalen beinhalten, wie beispielsweise einen Kraftstofffüllstandsensor 32, der mit dem Computer 20 über eine Verbindung S_MAIN elektrisch gekoppelt ist, sowie andere nicht dargestellte Merkmale (wie beispielsweise eine Kraftstoffpumpe, eine Schwappschaufel, eine oder mehrere Strahlpumpen, einen Kraftstofffilter usw.). Da Konstruktion und Aufbau von Hauptkraftstofftanks im Stand der Technik allgemein bekannt sind, werden Einzelheiten des Tanks 24 in der vorliegenden Schrift nicht weiter beschrieben.
Eine Kraftstoffeinfüllöffnung 34, die dazu ausgelegt ist, eine Kraftstoffschlauchdüse (nicht dargestellt) aufzunehmen, kann mit dem Hauptkraftstofftank 24 über einen Kraftstoffeinfüllkanal 36 in Verbindung stehen, der sich zwischen der Öffnung 34 und einer unteren Öffnung 38 in der Wand 28 des Tanks erstreckt. Ein Tankdeckel 40 kann mit der Kraftstoffeinfüllöffnung 34 koppelbar sein, jedoch gibt es auch Beispiele ohne Deckel 40. Eine zumindest teilweise vertikale Ausrichtung des Kanals 36 zu dem Tank 24 (im Verhältnis zu einer Fahrbahnoberfläche 53) ermöglicht es, dass flüssiger Kraftstoff, der von einer Kraftstoffschlauchdüse aufgenommen wird, in dessen Volumen 30 eingespeist wird.
In mindestens einem Beispiel ist die Kammer 22 in das Fahrzeug 12 eingebettet und steht mit einem Anschluss 42 in Verbindung. Im vorliegenden Zusammenhang und wie weiter unten beschrieben, ist ein Anschluss ein beliebiges mechanisches Element an einer Oberfläche 70 des Fahrzeugs 12, das angeordnet, zusammengebaut usw. ist, um den Durchtritt von Kraftstoff dadurch zu ermöglichen, z. B. wenn er von dem UAV 14 aufgenommen wird (z. B. Durchlassen von flüssigem Kraftstoff, Durchlassen einer Hilfsbatterie, Durchlassen einer drahtlosen Ladung usw.).
Die Kammer 22 kann eine Wand 44 beinhalten, die ein anderes umschlossenes Volumen 46 zum Aufnehmen und Speichern von flüssigem Kraftstoff definiert - und das Volumen 46 kann kleiner als das Hauptkraftstofftankvolumen 30 sein. In mindestens einem Beispiel beinhaltet die Kammer 22 einen Kraftstoffsensor 47, der mit dem Computer 20 über eine Verbindung S_RES elektrisch gekoppelt ist, sodass der Computer 20 eine Angabe der Kraftstoffmenge in der Kammer 22 empfängt. Der Sensor 47 kann ein Gewichtssensor, ein Volumensensor (z. B. ein Kraftstofffüllstandsensor), eine Kombination davon oder dergleichen sein. Es könnten auch andere Sensoren in der Kammer 22 verwendet werden, z. B. Sensoren, die den Kraftstofftyp, den Druck in der Kammer 22 usw. erfassen.
Ein Bodenbereich 48 der Kammerwand 44 kann eine Öffnung 50 zu einem Kanal 52 aufweisen, der eine Fluidverbindung zwischen der Kammer 22 und dem Tank 24 ermöglicht. Der Bodenbereich 48 kann geneigt oder dergleichen sein, um die Entwässerung der Kammer 22 zu fördern - z. B. geneigt im Verhältnis zu einer horizontalen Ebene (nicht dargestellt), die sich durch das Fahrzeug 12 erstreckt, das parallel zur Fahrbahnoberfläche 53 ist (z. B. wobei sich die Öffnung 50 an einem unteren Abschnitt eines geneigten Bereichs befindet). In dem veranschaulichten Beispiel erstreckt sich der Kanal 52 zu dem Kraftstoffeinfüllkanal 36; dies ist jedoch nicht erforderlich (z. B. könnte sich der Kanal 52 stattdessen zum Kraftstofftank 24 selbst erstrecken).
Der Kanal 52 kann ein Ventil 54 (z. B. ein Einwegventil) beinhalten, das vom Bordcomputer 20 über eine Verbindung V₁ elektronisch betätigbar ist - dadurch wird selektiv ermöglicht, dass Kraftstoff (z. B. durch Schwerkraft) von der Kammer 22 zu dem Kraftstofftank 24 fließt, wenn sich das Ventil 54 in einer geöffneten Position befindet, und der Kraftstofffluss dazwischen verhindert wird, wenn sich das Ventil 54 in einer geschlossenen Position befindet. Ein nicht einschränkendes Beispiel für ein derartiges Ventil ist ein Magnetventil; es gibt jedoch auch andere Beispiele.
In mindestens einem Beispiel kann die Kammer 22 zudem ein Kraftstofffilter 56 beinhalten - das hier z. B. der Darstellung nach die Öffnung 50 in der Nähe des Bodenbereichs 48 abdeckt; dies ist jedoch selbstverständlich nur ein Beispiel und ist nicht erforderlich. Das Filter 56 kann Partikel und andere Verunreinigungen aus dem Kraftstoff auf dem Weg zum Hauptkraftstofftank 24 herausfiltern, was nachstehend näher erörtert wird.
Ein Kanal 60 kann sich zwischen dem Anschluss 42 und einer Öffnung 62 in einem oberen Bereich 64 der Kammerwand 44 erstrecken. Der Kanal 60 kann zudem ein Ventil 66 (z. B. ein Einwegventil) aufweisen, das von dem Bordcomputer 20 über eine Verbindung V₂ selektiv betätigt werden kann. Gemäß einem Beispiel kann das Ventil 66 mit dem Ventil 54 identisch sein. Und in mindestens einem Beispiel kann das Ventil 66 ferner eine Feder 68 umfassen, die das Ventil 66 in die geschlossene Position drückt oder vorspannt, wenn sich eine Düse (z. B. von dem UAV 14) nicht in dem Kanal 60 befindet. Wie nachstehend näher erläutert wird, kann sich daher das Ventil 66 in die geschlossene Position bewegen, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in die Kammer 22 gelangen, falls die UAV-Düse unerwartet aus dem Kanal 60 entfernt wird. Der Kanal 60 kann zudem zumindest teilweise vertikal ausgerichtet sein, um zu begünstigen, dass von dem UAV 14 aufgenommener Kraftstoff durch Schwerkraft nach unten in die Kammer 22 geleitet wird.
Der Kraftstoffaufnehmer 18 kann ferner einen Anschluss 42 umfassen, der ein beliebiger Mechanismus sein kann, der dazu ausgelegt ist, Kraftstoff von dem UAV 14 aufzunehmen. In dem vorliegenden Beispiel dient der Anschluss 42 als ein steuerbarer Zugang, um selektiv zu ermöglichen, dass Kraftstoff in die Kammer 22 eingefüllt wird. Der Anschluss 42 kann sich an einer Außenfläche 70 (z. B. einer sogenannten Class-A-Fläche) einer Fahrzeugkarosserie 72 befinden, wobei die Karosserie 72 einteilig, am Rahmen oder in einer anderen geeigneten Konstruktion ausgebildet sein kann.
Wie am besten in 3 dargestellt ist, kann der Anschluss 42 ein oder mehrere bewegliche Elemente 76 beinhalten, die sich an einer Öffnung 78 des Kanals 60 befinden (z. B. an der Oberfläche 70). Das/Die bewegliche(n) Element(e) 76 kann/können durch den Bordcomputer 20 über eine Verbindung P (2) selektiv elektronisch betätigt werden. In einigen Beispielen stellt der Computer 20 ein elektrisches Signal an einen Elektromagneten (nicht dargestellt) am Anschluss 42 bereit, der das/die bewegliche(n) Element(e) 76 in eine geöffnete Position bewegt, wobei, wenn der Computer 20 aufhört, das Signal bereitzustellen, der Elektromagnet das/die bewegliche(n) Element(e) 76 wieder in eine geschlossene Position bewegt. Auf diese Weise kann, wenn sich das/die bewegliche(n) Element(e) 76 in der geöffneten Position befindet/befinden, der Anschluss 42 betätigt werden, um eine Lieferung von Kraftstoff aus dem UAV 14 zu ermöglichen; und kann, wenn sich das/die Element(e) 76 in der geschlossenen Position befinden, der Anschluss 42 die Kraftstofflieferung daraus verhindern. Dies ist natürlich nur ein Beispiel; andere betätigbare Komponenten können anstelle oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Elektromagneten verwendet werden.
In der Veranschaulichung umfassen die beweglichen Elemente 76 mehrere Lamellen, die so angeordnet sind, dass sie eine Irisblende bilden, wobei sich die Lamellen gemeinsam drehbar in Umfangsrichtung nach innen (z. B. zu einer Mitte davon) bewegen, um die Blende zu schließen, und sich gemeinsam drehbar in Umfangsrichtung nach außen bewegen, um die Blende zu öffnen. Ferner kann der Computer 20 Bewegungen nach innen und außen steuern (z. B. über die Verbindung P). In diesem Beispiel kann, wenn sich die Lamellen in einer vollständig geöffneten Position befinden, die Öffnung 78 zum Kanal 60 ausreichend freigelegt sein, um einen Schlauch des UAV 14 aufzunehmen, und kann, wenn sich die Lamellen in einer vollständig geschlossenen Position befinden, die Öffnung 78 unzugänglich sein. Es gibt auch andere elektronisch betätigbare Beispiel; zu nicht einschränkenden Beispiele gehören Elemente 76, die in Reaktion auf eine elektronische Betätigung anderweitig verschoben werden, schwenken usw.
In anderen Beispielen kann/können das/die bewegliche(n) Element(e) 76 ohne Elektronik betätigt werden. Beispielsweise können die Elemente 76 ein oder mehrere elastische Elemente umfassen, die sich aus einer Nennposition heraus verformen, um die Öffnung 78 freizulegen - wenn Druck von einer UAV-Düse darauf ausgeübt wird. Und wenn z. B. die Düse entfernt wird, können solche Elemente 76 elastisch in die Nennposition zurückkehren und den Zugang zur Öffnung 78 verhindern. Andere Beispiele sind ebenfalls möglich.
Der Kraftstoffaufnehmer 18 kann ferner ein Landepad 80 umfassen, das den Anschluss 42 zumindest teilweise in Umfangsrichtung umschließt. Das Pad 80 kann einen rutschfesten Film oder eine rutschfeste Beschichtung beinhalten, der bzw. die dazu ausgelegt ist, die Fahrzeugkarosserieoberfläche 70 vor Abrieb, Kratzern und dergleichen zu schützen, während er bzw. sie dem UAV 14 zudem Stabilität verleiht, nachdem es auf dem Fahrzeug 12 gelandet ist. In mindestens einem Beispiel kann das Landepad 80 ein oder mehrere Verriegelungsmerkmale 82 aufweisen, die dazu ausgelegt sind, sich mit entsprechenden Verriegelungsmerkmalen an dem UAV 14 zu koppeln, wie nachfolgend näher erörtert. Gemäß einem Beispiel kann/können das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 bewegliche Laschen 83 beinhalten, die sich über ein Halteelement des UAV erstrecken können (z. B. von einer Freigabeposition (geöffnet) zu einer Halteposition (geschlossen)). Gemäß mindestens einem Beispiel können das eine oder die mehreren Verriegelungsmerkmale durch den Computer 20 über die Verbindung D elektronisch betätigbar sein - z. B. auf diese Weise, wenn sich das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 in einer ersten (Halte-) Position befindet/befinden, wobei es einem UAV ohne Berechtigung vom Computer 20 unmöglich sein kann, sich am Fahrzeug 12 zu befestigen, und wenn sich das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 in einer zweiten (Freigabe) Position befindet/befinden, kann das berechtigte UAV 14 möglicherweise auf dem Pad 80 landen und kann der Computer 20 dann das/die Merkmal(e) 82 schließen, um das UAV 14 an dem Pad 80 zu befestigen. Die Verriegelungsmerkmale 82 können sich auch auf andere Weise bewegen; elektronisch betätigbare Merkmale 82 sind jedoch nicht erforderlich. Beispielsweise kann/können das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 eine Rastvorrichtung umfassen, die das UAV 14 mechanisch sichert oder stabilisiert, wenn es an dem Landepad 80 angedockt ist.
Gemäß mindestens einem Beispiel (wie in 2 dargestellt) kann der Kraftstoffaufnehmer 18 ferner ein Verdunstungssteuersystem 84 umfassen, das mit der Kammer 22 (und/oder dem Hauptkraftstofftank 24) gekoppelt ist. Wie dargestellt, kann das System 84 einen Aktivkohlebehälter 86 (zum Filtern von Kraftstoff) beinhalten. Der Behälter 86 kann über einen Kanal 88 in Fluidverbindung mit der Kammer 22 stehen, wobei der Kanal 88 die Bewegung von Kraftstoffdampf von der Kammer 22 zum Behälter 86 ermöglicht. Der Behälter 86 kann zudem mit einem Zweiwege-Entlüftungsventil 90 über einen Kanal 92 in Fluidverbindung stehen, der es ermöglicht, dass Außenluft über die Kanäle 92, 94 in den Behälter 86 eintritt - oder auf ähnliche Weise ermöglicht, dass Luft aus dem Behälter 86 in die Außenluft abgelassen wird (z. B. über die Kanäle 92, 94). Das Ventil 90 kann durch den Computer 20 über die Verbindungen V₃ (ausgehend), V₄ (ankommend) selektiv elektronisch betätigbar sein, um zu steuern, in welche Richtung Luft hindurchströmt. Der Behälter 86 kann über ein Spülventil 96 und Kanäle 98, 100 in Fluidverbindung mit dem Motor stehen. Ferner kann das Spülventil 96 durch den Computer 20 über eine Verbindung V₅ selektiv elektronisch betätigbar sein. Somit kann verdampfter Kraftstoff aus der Kammer 22 gesteuert durch das Zweiwege-Entlüftungsventil 90 im Behälter 86 zurückgewonnen und kondensiert und folglich zur Verbrennung über das Spülventil 96 dem Motor zugeführt werden, wobei auf dem Fachgebiet bekannte Techniken angewandt werden. In mindestens einem Beispiel wird das System 84 mit dem Hauptkraftstofftank 24 geteilt; dies ist jedoch nicht erforderlich (z. B. ist in mindestens einem Beispiel das Verdunstungssteuersystem 84 dem Kraftstoffaufnehmer 18, wie dem in 2 dargestellten, zugeordnet).
Bei dem Bordcomputer 20 kann es sich um einen einzelnen Computer oder mehrere Rechenvorrichtungen handeln - die z. B. gemeinsam mit anderen Fahrzeugsystemen und/oder -teilsystemen, einschließlich eines oder mehrerer der in 4 dargestellten, genutzt werden. Der Computer 20 kann so programmiert sein, dass er den Kraftstoffaufnehmer 18 steuert - z. B. kann der Computer 20 einen oder mehrere Prozessoren und/oder eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen 102 umfassen, die mit einem Speicher 104 gekoppelt sind. Da jeder Prozessor 102 identisch sein kann, wird nur einer beschrieben; daher versteht es sich, dass, während einer dargestellt ist, dies lediglich der Veranschaulichung dient. Der Prozessor 102 kann eine beliebige Art von Vorrichtung sein, die in der Lage ist, elektronische Anweisungen zu verarbeiten, wobei zu nicht einschränkenden Beispielen ein Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung oder Steuerung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw. gehören - um nur einige zu nennen. Im Allgemeinen kann der Computer 20 so programmiert sein, dass er digital gespeicherte Anweisungen ausführt, die in dem Speicher 104 gespeichert sein können und es dem Computer 20 u a. Folgendes ermöglichen: Bestimmen, eine Kraftstofflieferanforderung auzulösen; Senden der Kraftstofflieferanforderung auf Grundlage der Bestimmung; Validieren einer Kraftstoffart auf Grundlage einer Nachricht von dem UAV 14; Koordinieren eines Andockvorgangs des UAV 14; Steuern eines oder mehrerer Verriegelungsmerkmale 82, um das UAV 14 an dem Fahrzeug 12 zu halten (z. B. während das UAV Kraftstoff daran liefert); Steuern des Ventils 66, um die Aufnahme von Kraftstoff in die Kammer 22 zu ermöglichen; Steuern des Ventils 54, um gespeicherten Kraftstoff in den Haupttank 24 auszugeben; Steuern eines der Entlüftungsventile 90, um verdampften Kraftstoff aus der Kammer 22 zurückzugewinnen; Steuern des Spülventils 96, um einem Fahrzeugmotor zurückgewonnenen Kraftstoff (im Behälter 86) zuzuführen; Bestimmen einer Kraftstoffmenge in der Kammer 22; Bestimmen einer Kraftstoffmenge in dem Hauptkraftstofftank 24; Koordinieren eines Abdockvorgangs des UAV 14; und dergleichen.
Der Speicher 104 kann ein beliebiges dauerhaftes computernutzbares oder -lesbares Medium sein, das ein(e) oder mehrere Speichervorrichtungen oder -erzeugnisse umfassen kann. Zu beispielhaften dauerhaften computernutzbaren Speichervorrichtungen gehören RAM (Direktzugriffsspeicher), ROM (Festwertspeicher), EPROM (löschbarer programmierbarer ROM), EEPROM (elektrischer löschbarer programmierbarer ROM) von herkömmlichen Computersystemen sowie beliebige andere flüchtige oder nichtflüchtige Medien. Nichtflüchtige Medien umfassen beispielsweise optische oder magnetische Platten und andere Dauerspeicher. Zu flüchtigen Medien gehört ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Gängige Formen computerlesbarer Medien sind beispielsweise Folgendes: eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Computer gelesen werden kann. Wie vorstehend erläutert, können ein oder mehrere Computerprogrammprodukte, die als Software, Firmware oder dergleichen ausgeführt sein können, auf dem Speicher 104 gespeichert sein.
Wie in 4 dargestellt, kann das reichweitenverlängernde Betankungssystem 16 zudem andere Komponenten umfassen, einschließlich u. a. einer drahtgebundenen oder drahtlosen Netzverbindung 106, die den Bordcomputer 20 kommunikativ koppelt, einer Positionsbestimmungseinheit 108 zum Bestimmen von Standortdaten des Fahrzeugs 12, eines drahtlosen Kommunikationsmoduls 110 zum Kommunizieren mit dem UAV 14 und anderen elektronischen Vorrichtungen, einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 112 und eines Antriebsstrang-Steuermoduls 114, das zur Steuerung der Lenkung und des Antriebs des Fahrzeugs ausgelegt ist.
Die Netzverbindung 106 kann eines oder mehrere von einem Controller-Area-Network(CAN)-Bus, Ethernet, Local Interconnect Network (LIN) oder dergleichen einschließen. Zudem gibt es andere Beispiele. Beispielsweise kann die Verbindung 106 alternativ oder in Kombination mit z. B. einem CAN-Bus eine oder mehrere einzelne drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen umfassen. Beispielsweise kann die Netzverbindung 106 eine oder mehrere diskrete Verbindungen einschließen - z. B. einschließlich unter anderem der Verbindungen V₁-V₅ , S_MAIN , S_RES , P und D. Bei andern Beispielen für Kraftstoffaufnehmer (nachstehend beschrieben) kann die Verbindung 106 einen oder mehrere Busse, beliebige geeignete diskrete Verbindungen zwischen einem Computer und Kraftstoffaufnehmerkomponenten oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
Die Positionsbestimmungseinheit 108 beinhaltet eine beliebige geeignete elektronische Vorrichtung, die zum Bestimmen von Standortdaten und/oder Kursdaten des Fahrzeugs 12 verwendet wird. Zu nicht einschränkenden Beispielen für die Positionsbestimmungseinheit 108 gehören eine Vorrichtung für das globale Positionsbestimmungssystem (GPS) oder eine Vorrichtung für das globale Satellitennavigationssystem (GLONASS). Wie nachstehend beschrieben, kann der Computer 20, wenn er eine Kraftstofflieferanforderung stellt, Standort- und/oder Kursdaten von der Positionsbestimmungseinheit 108 empfangen und an das UAV 14 bereitstellen. Ein nicht einschränkendes Beispiel für Standortdaten schließt Daten zu Breiten- und Längengraden (LAT/LONG) ein; und ein nicht einschränkendes Beispiel für Kursdaten schließt eine Fahrzeuggeschwindigkeit und -richtung ein - die z. B. im Verhältnis zu einer bestimmbaren Fahrbahn stehen können (die z. B. zumindest teilweise unter Verwendung von Standortdaten bestimmt wird).
Ein drahtlose Kommunikationsmodul 110 kann eine beliebige geeignete Telematikrechenvorrichtung sein, die zur drahtlosen Kommunikation mit anderen elektronischen Vorrichtungen, einschließlich eines Remote-Servers 116, ausgelegt ist. Eine solche drahtlose Kommunikation kann die Verwendung von Folgendem beinhalten: Mobilfunktechnik (z. B. LTE, GSM, CDMA und/oder anderen Mobilfunkkommunikationsprotokollen), drathlose Nahbereichskommunikationstechnik (z. B. unter Verwendung von Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), dedizierter Nahbereichskommunikation (Dedicated Short Range Communication - DSRC) und/oder anderen drahtlosen Nahbereichskommunikationsprotokollen) oder einer Kombination davon. Eine solche Kommunikation beinhaltet zudem eine sogenannte Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur(V2I)-Kommunikation - wobei sich all dies für den Fachmann versteht. Beispielsweise kann das Modul 110 einen eingebetteten Mobilfunkchipsatz beinhalten oder kann die Mobilfunkkommunikation unter Verwendung des Chipsatzes einer mobilen Vorrichtung (nicht dargestellt) ermöglichen, die von einem Benutzer des Fahrzeugs 12 getragen wird (z. B. einem Mobiltelefon, einem Smartphone usw.). Das Modul 110 kann so programmiert sein, dass es vom Bordcomputer 20 über die Verbindung 106 eine drahtlose Übertragungsanweisung empfängt, die mit einer Kraftstofflieferanforderung gekoppelt ist, und auf Grundlage des Empfangs der Anweisung und der Anforderung die Anforderung drahtlos an das UAV 14 überträgt - z. B. entweder direkt oder indirekt über den Remote-Server 116. Darüber hinaus kann das Modul 110, wie weiter unten beschrieben, ein Bakensignal gemäß einem geeigneten Protokoll oder einer geeigneten Technik für drahtlose Nahbereichskommunikation übertragen, z. B. um das UAV 14 bei der genauen Ortung des Fahrzeugs 12 zu unterstützen.
In der folgenden Beschreibung kann der Bordcomputer 20 drahtlos mit dem UAV 14 und anderen drahtlosen Vorrichtungen über das drahtlose Kommunikationsmodul 110 kommunizieren. Es versteht sich, dass, wenn die Beschreibung angibt, dass der Computer 20 eine drahtlose Nachricht, Anweisung oder dergleichen (z. B. an das UAV 14 oder eine andere Computervorrichtung) sendet, die Nachricht, Anweisung oder dergleichen zuerst an das Modul 110 über die Netzverbindung 106 gesendet werden kann. Danach kann das Modul 110 die Nachricht, Anweisung oder dergleichen zur drahtlosen Übertragung vorbereiten und/oder umwandeln und kann das drahtlose Kommunikationsmodul 110 die tatsächliche drahtlose Übertragung oder das Senden der Nachricht, Anweisung oder dergleichen durchführen. Ebenso versteht es sich, dass, wenn die Beschreibung angibt, dass der Computer 20 eine drahtlose Nachricht, Daten oder dergleichen empfängt (z. B. von dem UAV 14 oder einer anderen Computervorrichtung), die Nachricht, Anweisung oder dergleichen tatsächlich zuerst drahtlos am Modul 110 empfangen werden kann, das Modul 110 die Nachricht, Anweisung oder dergleichen zur Übertragung über die Netzverbindung 106 vorbereiten und/oder umwandeln kann und das drahtlose Kommunikationsmodul 110 die vorbereitete und/oder umgewandelte Nachricht, Anweisung oder an den Computer 20 (oder eine andere Computervorrichtung) über die Netzverbindung 106 senden kann.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 112 kann beliebige geeignete Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen wie etwa Schalter, Knöpfe, Steuerungen usw. - z. B. auf einem Armaturenbrett, einem Lenkrad usw. des Fahrzeugs 12 - beinhalten, die kommunikativ mit dem Bordcomputer 20 gekoppelt sind. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die HMI 112 einen interaktiven Touchscreen oder eine interaktive Anzeige umfassen, der bzw. die eine interaktive Schnittstelle für einen Fahrzeugbenutzer bereitstellt, um eine Kraftstofflieferanforderung zu stellen.
Das Antriebsstrangsteuermodul 114 kann (eine) beliebige geeignete Rechenvorrichtung(en) beinhalten, die zum Steuern der Lenkung und des Antriebs des Fahrzeugs (z. B. vorwärts und rückwärts) programmiert ist/sind. Beispielsweise kann das PCM 114 einen oder mehrere von einem Fahrzeugmotor, Fahrzeugmotoren, Batteriepack(s), einem Lenksystem, einem Getriebesystem und dergleichen steuern. Wie weiter unten beschrieben, kann der Computer 20 mit dem PCM 114 kommunizieren, um einen oder mehrere Aspekte der Fahrzeuglenkung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung usw. zu ändern, um einen UAV-Andockvorgang, ein UAV-Betankungsereignis, einen UAV-Abdockvorgang oder dergleichen zu erleichtern. In mindestens einem Beispiel erleichtert das PCM 114 das Fahren des Fahrzeugs 12 in einem vollständig autonomen Modus; dies ist jedoch nicht erforderlich.
Es versteht sich, dass, obwohl der Bordcomputer 20, die Positionsbestimmungseinheit 108, das drahtlose Kommunikationsmodul 110, die HMI 112 und das PCM 114 als einzelne Rechenvorrichtungen beschrieben wurden, zwei oder mehr dieser Vorrichtungen eine einzelne Rechenvorrichtung sein können. Beispielsweise könnten der Computer 20 und das drahtlose Kommunikationsmodul 110 eine einzige Rechenvorrichtung sein; dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. Es gibt auch andere Beispiele für integrierte Computer.
4 veranschaulicht, dass das Fahrzeug 12 - direkt oder über einen Remote-Server 116 - unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsnetzes 120, eines Landkommunikationsnetzes 122 oder beider mit dem UAV 14 kommunizieren kann. Der Remote-Server 116 kann so programmiert sein, dass er Kraftstofflieferanforderungen von Fahrzeugen wie dem Fahrzeug 12 empfängt. Und in Reaktion auf solche Anforderungen kann der Server 116 die Kraftstofflieferanforderung an ein bestimmtes UAV (z. B. das UAV 14) übertragen. Somit kann sich der Server 116 gemäß einem Aspekt wie ein Hub verhalten, der Kraftstofflieferanforderungen von vielen Fahrzeugen verwaltet - und bestimmte UAV anweist, auf die jeweiligen Anforderungen auf Grundlage von Standort, Arbeitslastausgleich usw. zu reagieren.
Der Server 116 kann einen oder mehrere Prozessoren, Speicher, Datenbanken und dergleichen umfassen - und (ein) solche(r) Prozessor(en) und ein solcher Speicher können dem Prozessor und dem Speicher des Computers 20 ähnlich sein, mit der Ausnahme, dass sich die auf dem Serverspeicher gespeicherten Anweisungen (die durch den/die Serverprozessor(en) ausführbar sind) unterscheiden - und zwar kann der Server 116 stattdessen mit eindeutigen Anweisungen programmiert sein, die es dem Server 116 ermöglichen, eine Flotte von UAV und Lieferanforderungen von mehreren Fahrzeugen zu verwalten. Serverdatenbanken können Informationen zu den Routenführungen der UAV-Flotte, mit mehreren Benutzern oder mehreren Fahrzeugen assoziierte Kontodaten usw. speichern.
Das drahtlose Kommunikationsnetz 120 kann Architektur zur Satellitenkommunikation beinhalten und/oder Mobilfunkkommunikation über (ein) breite(s) geografische(s) Gebiet(e) beinhalten. Somit beinhaltet das Netz 120 in mindestens einem Beispiel eine beliebige geeignete Mobilfunkinfrastruktur, die eNodeBs, bedienende Gateways, Basisstations-Sendeempfänger und dergleichen beinhalten könnte. Ferner kann das Netz 120 eine beliebige geeignete bestehende oder künftige Mobilfunktechnik oder ein beliebiges geeignetes bestehendes oder künftiges Protokoll verwenden (z. B. einschließlich LTE, CDMA, GSM usw.).
Beispielsweise kann das Landkommunikationsnetz 122 Konnektivität mit einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (Public Switched Telephone Network - PSTN) ermöglichen, wie etwa dem, das dazu verwendet wird, festverdrahtete Telefonie, paketvermittelte Datenkommunikation, Internetinfrastruktur und dergleichen bereitzustellen. Somit kann in mindestens einem Beispiel das Fahrzeug 12 drahtlose Nachrichten senden und empfangen (z.B. unter Verwendung des drahtlosen Kommunikationsmoduls 110), und kann das Landkommunikationsnetz 122 diese Nachrichten empfangen und zwischen dem drahtlosen Kommunikationsnetz 120 und dem Server 116 übermitteln.
Wie in 4 dargestellt, kann das unbemannte Luftfahrzeug (UAV) 14 (z. B. eine sogenannte Drohne, ein unbemanntes Flugzeugsystem (Unmanned Aircraft System - UAS) usw.) ein beliebiges geeignetes Flugzeug sein, das zumindest teilweise, wenn nicht ganz, von einem oder mehreren Computern 130 an Bord des UAV 14 selbst betrieben und gesteuert wird. Somit kann das UAV 14 wie das Fahrzeug 12 in einem vollständig autonomen Modus betrieben werden, in dem keine menschliche Interaktion erforderlich ist. Flugsteuerungen, Lenkung, Stabilisierung, Navigation, Lieferung von Kraftstoffpaketen und/oder dergleichen können unter Verwendung des UAV-Computers 130 ausgeführt werden, der Anweisungen unter Verwendung eines oder mehrerer Prozessoren 132 und eines Speichers 134 speichert und ausführt. Der/Die Prozessor(en) 132 und der Speicher 134 des UAV-Computers 130 können dem oben beschriebenen Prozessor und Speicher (z. B. des Computers 20) ähnlich sein, mit der Ausnahme, dass der/die Prozessor(en) 132 Programmieranweisungen ausführen, die für das UAV 14 und dessen Funktionalität eindeutig sind. Beispielsweise können die im Speicher 134 gespeicherten Anweisungen unter anderem Folgendes umfassen: Empfangen einer Kraftstofflieferanforderung von dem Fahrzeug 12; Bestimmen der Art der Kraftstofflieferanforderung (z. B. Art des Kraftstoffs, Bestimmungsort usw.); Bestimmen, welches von einer Vielzahl von UAV die Anforderung erfüllen soll, indem Lieferungen mit anderen ähnlich programmierten UAV koordiniert werden; Empfangen oder Beschaffen eines Kraftstoffpakets 140 gemäß der vom Fahrzeug angeforderten Kraftstoffart; Auffinden und Navigieren zu einem jeweiligen Fahrzeug, das die Anforderung gesendet hat; Identifizieren eines von dem Fahrzeug gesendeten Bakensignals, das es dem UAV ermöglicht, einen genaueren Standort des jeweiligen Fahrzeugs zu lokalisieren, wenn es sich in der Nähe des jeweiligen Fahrzeugs befindet; drahtloses Kommunizieren mit dem Fahrzeug (z. B. über das drahtlose Kommunikationsmodul 110 und über ein beliebiges geeignetes drahtloses Protokoll - z. B. einschließlich u. a. Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Bluetooth usw.); Verschlüsseln und/oder Entschlüsseln von drahtlosen Nachrichten, die zwischen dem UAV und dem Fahrzeug gesendet bzw. empfangen werden; Ausführen eines Andockvorgangs, der es dem UAV ermöglicht, auf dem Fahrzeug zu landen, während das Fahrzeug stillsteht oder sich bewegt; Ausführen einer Kraftstoffpaketlieferfunktion, um dem jeweiligen Fahrzeug eine Kraftstoffnutzlast bereitzustellen; Ausführen eines Abdockvorgangs, der es dem UAV ermöglicht, von dem jeweiligen Fahrzeug abzuheben, während das Fahrzeug stillsteht oder sich bewegt; und/oder Ausführen eines Heimkehrvorgangs, damit das UAV einen Übermittlungsprozess wiederholen kann, der eine oder mehrere der oben aufgeführten Anweisungen beinhaltet.
Somit kann das UAV 14 zusätzlich zu einem oder mehreren Computern, wie dem oben beschriebenen, eine Positionsbestimmungseinheit 142 (z. B. ähnlich der oben beschriebenen Fahrzeugpositionsbestimmungseinheit 108) und eine Telematikeinheit 144 aufweisen, die es dem UAV ermöglicht, drahtlos über ein beliebiges geeignetes drahtloses Mobilfunk- und/oder Nahbereichsprotokoll (z. B. LTE, GSM, CDMA usw. und/oder Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Bluetooth usw.) zu kommunizieren. Der Bordcomputer 130, die Positionsbestimmungseinheit 142, die Telematikeinheit 144 und andere Vorrichtungen können über eine beliebige geeignete Bordschnittstelle für drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen (nicht dargestellt) miteinander verbunden sein - z. B. einschließlich eines oder mehrerer Datenbusse, eines oder mehrerer Leistungsbusse, diskreter Verbindungen usw. Ferner können die Einheiten 142, 144 Funktionen ausführen, die den oben beschriebenen ähnlich sind (z. B. in Bezug auf die jeweiligen Vorrichtungen 108, 110), mit der Ausnahme, dass die Funktionen stattdessen dem UAV 14 zugeordnet sein können. Daher werden diese Vorrichtungen hier nicht näher erläutert.
Nun wird bezogen auf 5 ein Prozess 500 zum Bereitstellen von Kraftstoff an das Fahrzeug 12 unter Verwendung des UAV 14 dargestellt. Der Prozess beginnt bei Block 510, in dem der Bordcomputer 20 bestimmt, eine Kraftstofflieferanforderung auszulösen. Diese Bestimmung kann auf einer Benutzereingabe über die HMI 112 basieren (z. B. Betätigen einer Taste oder Einschalten der HMI durch Vornehmen einer Touchscreen-Auswahl auf der HMI usw.), wobei ein Benutzer jede Person einschließt, die zur Verwendung und/oder Bedienung des Fahrzeugs 12 berechtigt ist (z. B. ein Lizenznehmer oder Eigentümer des jeweiligen Fahrzeugs 12). Zu anderen benutzerausgelösten Beispielen gehören, dass der Benutzer die Angabe über seine Mobilvorrichtung (das mit dem Modul 110 kommuniziert) oder dergleichen bereitstellt.
Gemäß einem anderen Beispiel von Block 510 bestimmt der Computer 20, die Kraftstofflieferanforderung zu einem geeigneten Zeitpunkt, nachdem ein Kraftstoffvolumen (Res_VOL ) in der Kammer 22 kleiner als ein erster Schwellenwert (T1) ist, zu initiieren. Das Kraftstoffvolumen (Res_VOL ) innerhalb der Kammer 22 kann von dem Computer 20 unter Verwendung von Daten von dem Sensor 47 berechnet werden. Und der erste Schwellenwert (T1) kann eine Differenz zwischen einem berechneten Kraftstoffvolumen (Main_VOL ) innerhalb des Tanks 24 (z. B. bestimmt unter Verwendung von Daten von dem Sensor 32) und einer Gesamtvolumenkapazität davon (Main_CAP ) sein; wobei z. B. T1 = Main_CAP - Main_VOL. Anhand dieses Beispiels kann der Computer 20 den Block 510 ausführen, wenn Res_VOL ≤ TI (oder Res_VOL ≤ (Main_CAP - Main_VOL)). In einem anderen Beispiel wird der Block 510 ausgeführt, wenn Main_VOL/Main_CAP kleiner als ein zweiter Schwellenwert (T2) ist (z. B. kleiner als 50 %, 25 %, 10 % usw.). In einem anderen Beispiel wird Block 510 ausgeführt, wenn Res_VOL ≤ T1 und wenn (Main_VOL / Main_CAP) < T2. Somit können die Schwellenwerte T1, T2 die Wahrscheinlichkeit eines Überfüllens des Tanks 24 minimieren.
In mindestens einem anderen Beispiel bestimmt der Computer 20, die Anforderung zu initiieren, auf Grundlage von: Durchführen einer Kraftstoffeffizienzberechnung in Bezug auf die Kraftstoffmenge, die benötigt wird, um ein vorgegebenes Ziel zu erreichen, und Bestimmen, dass der verbleibende Kraftstoff im Hauptkraftstofftank 24 nicht ausreicht, um das Ziel zu erreichen. Die Kraftstoffeffizienzberechnung kann Bestimmen des durchschnittlichen Kraftstoffverbrauchs durch den Motor des Fahrzeugs 12 für das sogenannte Fahren in der Stadt, das Fahren auf der Autobahn, die Art der verbleibenden Fahrt zum vorgegebenen Ziel (z. B. wie viel Prozent Stadtfahrt ist, wie viel Prozent Autobahnfahrt ist, Verkehrsbedingungen (stark, mäßig, leicht) usw.) beinhalten; im Allgemeinen ist die Berechnung der Kraftstoffeffizienz auf Grundlage des Motorwirkungsgrads des Fahrzeugs 12, seines Getriebes, der Klimaregelungssysteme usw. dem Fachmann bekannt, weshalb auf solche Berechnungen hier nicht weiter eingegangen wird.
Im darauffolgenden Block 520 sendet der Computer 20 eine Kraftstofflieferanforderung auf Grundlage der in Block 510 auszulösenden Bestimmung. Block 520 kann vor dem Senden der Anforderung beinhalten, dass der Computer 20 Zieldaten, die dem Fahrzeug 12 zugeordnet sind (z. B. durch Bestimmen einer Adresse, GPS-Koordinaten oder dergleichen), aktuelle Standortdaten, die dem Fahrzeug 12 zugeordnet sind (z. B. durch Bestimmen einer Adresse, GPS-Koordinaten oder dergleichen) und/oder Kursdaten, die dem Fahrzeug 12 zugeordnet sind (z. B. Richtung, Geschwindigkeit, Route usw.), von der Positionsbestimmungseinheit 108, bestimmt - z. B. so, dass das UAV 14 dazu in der Lage sein kann, das Fahrzeug 12 zum Zeitpunkt der Lieferung zu lokalisieren. Wie nachstehend erläutert, liefert das UAV 14 in einem Beispiel das Kraftstoffpaket an die aktuellen Standortdaten - z. B. wenn das Fahrzeug 12 stationär bleibt. In einem anderen Beispiel stellt das UAV 14 das Kraftstoffpaket an die Zieldaten bereit - wenn es wahrscheinlich ist, dass das UAV 14 mit dem Paket zu einem Zeitpunkt ankommt, zu dem das Fahrzeug 12 sein Ziel erreicht hat. Und in einem anderen Beispiel kann das UAV 14 das Kraftstoffpaket an das sich bewegende Fahrzeug 12 liefern, z. B. unter Verwendung der Ziel-, aktuellen Standort- und/oder Kursdaten.
Nach dem Empfang dieser Informationen von der Positionsbestimmungseinheit 108 kann der Computer 20 eine Nachrichtennutzlast kompilieren, welche die Ziel-, Standort- und/oder Kursdaten sowie Fahrzeugkenndaten, Treibstofftypdaten, Benutzerkontodaten, Heimkehrdaten und/oder UAV-Daten beinhaltet. Die Kenndaten können für das Fahrzeug 12 eindeutig sein - zu nicht einschränkenden Beispielen gehören eine Fahrzeug-Identifizierungsnummer (VIN), eine Internet-Protocol-Adresse (IP-Adresse) (z. B. dem drahtlosen Kommunikationsmodul 110 zugeordnet), eine Mobiltelefon-Identifizierungsnummer (MIN), die einem eingebetteten Mobilfunkchipsatz in dem Modul 110 (oder einem Chipsatz in einer zugehörigen Mobilvorrichtung, die mit dem Modul 110 verknüpft ist) zugeordnet ist, eine Mobiltelefonnummer (z. B. dem Chipsatz im Modul 110 (oder dem Chipsatz der verknüpften Mobilvorrichtung) zugeordnet) usw. In mindestens einem Beispiel umfassen die Kenndaten einen Verschlüsselungsschlüssel oder dergleichen - z. B. beinhalten die Kenndaten gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel einen privaten Schlüssel (z. B. gemäß einer öffentlichen Schlüsselinfrastruktur) und eine VIN, die mit einem zugehörigen öffentlichen Schlüssel verschlüsselt ist.
Kraftstoffartendaten können eine eindeutige Kennung sein, die angibt, welche Art von Kraftstoff angefordert wird. Beispielsweise kann in Verbrennungsfahrzeugen der Computer eine Kraftstoffart anfordern, die bleifreiem Benzin, einem bestimmten Oktanzahlwert von bleifreiem Benzin (z. B. 87, 89, 93 oder dergleichen), Dieselkraftstoff, Kerosin, Flüssiggas und dergleichen zugeordnet ist. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich wird, kann der Prozess 500 jedoch auch unter Verwendung von Elektro- oder Hybridfahrzeugen ausgeführt werden. Somit können in einigen Beispielen die Kraftstoffartdaten eine bestimmte Art von elektrischer Batterie (z. B. eine Blei-Säure(PbA)-Batterie, eine Lithiumbatterie (z. B. eine Li-Ionen-Batterie), eine ultra- oder superkapazitive Batterie oder dergleichen), eine Batteriegröße (z. B. eine Standardgröße, Abmessungen usw.), eine Kombination davon oder dergleichen kennzeichnen. In mindestens einem Beispiel kann der Computer anfordern, dass ein UAV 14 ein Kraftstoffpaket in Form einer drahtlosen Ladevorrichtung mitbringt - daher können die Kraftstoffartdaten z. B. ferner gewünschte drahtlose Ladeparameter wie einen Spannungspegel, eine Laderate usw., beinhalten.
Benutzerkontodaten können jegliche Informationen einschließen, die einen Benutzer des Fahrzeugs 12 und/oder seine zugeordneten Zahlungsinformationen kennzeichnen. Beispielsweise können Benutzerkontodaten eine Kontonummer und Bankleitzahl eines Benutzers (z. B. für elektronische Überweisungen), eine Kreditkartennummer eines Benutzers (z. B. für Kredittransaktionen) usw. umfassen. Auf diese Weise kann eine Betriebseinheit des UAV 14 oder Remote-Servers 116 dem Benutzer des Fahrzeugs 12 die Kraftstofflieferung in Rechnung stellen.
Heimkehrdaten können beliebige geeignete Kenninformationen beinhalten, die es dem UAV 14 ermöglichen, das Fahrzeug 12 zu identifizieren, wenn sich das UAV 14 dem Fahrzeug 12 nähert, um das Kraftstoffpaket abzugeben. Wie nachfolgend näher beschrieben, können die Heimkehrdaten von dem UAV 14 verwendet werden, um ein Funkbakensignal von dem Fahrzeug 12 zu identifizieren - z. B. einschließlich u. a. einer Mobilfunkübertragung, einer drahtlosen Nahbereichsübertragung (z. B. Bluetooth, Wi-Fi usw.), einer Lichtübertragung (z. B. im sichtbaren oder nicht sichtbaren Spektrum), einer hörbaren Übertragung bei (einer) geeigneten Frequenz(en) oder dergleichen.
Beispielsweise können die in der Kraftstofflieferanforderung gesendeten Heimkehrdaten die Fahrzeugkennung oder andere Daten beinhalten, um das Fahrzeug 12 später eindeutig zu identifizieren. In zumindest einigen Beispielen sind die Heimkehrdaten einem Verschlüsselungsschema zugeordnet. Beispielsweise können die Heimkehrdaten einen privaten Schlüssel entsprechend einer öffentlichen Schlüsselinfrastruktur umfassen. Auf diese Weise - und wie nachstehend beschrieben wird - kann, wenn das Fahrzeug 12 (mit einem zugeordneten öffentlichen Schlüssel) das Bakensignal (z. B. über Bluetooth) drahtlos überträgt, nur das den privaten Schlüssel tragende UAV 14 dazu imstande sein, das Bakensignal zu interpretieren und das Fahrzeug 12 zu identifizieren. In anderen Beispielen können andere drahtlose Protokolle (z. B. andere als Bluetooth) verwendet werden und/oder können andere sichere Formen der drahtlosen Kommunikation verwendet werden, einschließlich symmetrischer oder gemeinsam genutzter geheimer Schemata und dergleichen.
Zu UAV-Daten gehören beliebige geeignete Informationen, die sich auf das gewünschte UAV, die gewünschte UAV-Diensteinheit, den gewünschten Remote-Server 116 usw. beziehen, der das UAV 14 betreibt. Beispielsweise können UAV-Daten eine Kennung des UAV 14, des Servers 116, einer zugeordneten Entität usw. umfassen (z. B. eine Telefonnummer, eine IP-Adresse oder dergleichen). Auf diese Weise kann das Fahrzeug 12 (oder der Benutzer des Fahrzeugs) einen bevorzugten Kraftstofflieferanten auswählen und/oder direkt mit dem UAV 14 kommunizieren.
Sobald geeignete Daten in der Nachrichtennutzlast der Kraftstofflieferanforderung kompiliert sind, sendet der Computer 20 in Block 520 die Anforderung an das UAV 14, den Server 116 oder dergleichen. Nach der drahtlosen Übertragung vom Fahrzeug 12 kann das drahtlose Kommunikationsmodul 110 eine Antwort empfangen. Gemäß einem Beispiel wird die Kraftstofflieferanforderung zuerst an dem Remote-Server 116 empfangen, der eine ACK-Nachricht (Bestätigungsnachricht) an das Fahrzeug 12 sendet. Danach bestimmt der Server 116, der mit mehreren UAV interagieren kann, welches UAV zu versenden ist - z. B. auf Grundlage der Nähe zum Fahrzeug 12, auf Grundlage der UAV-Nachfrage oder - Verfügbarkeit, einer Kombination davon oder dergleichen. Nach dieser Bestimmung sendet der Server 116 eine Anweisung an ein bestimmtes UAV (z. B. UAV 14), um den angeforderten Kraftstoff an das Fahrzeug 12 bereitzustellen.
In einem anderen Beispiel werden mindestens einige dieser oben beschriebenen Schritte vom UAV 14 ohne Interaktion durch den Server 116 ausgeführt. Beispielsweise können das Fahrzeug 12 und das UAV 14 direkt kommunizieren - z. B. ohne dass der Server 116 als Hub fungiert.
Unabhängig davon, wie das UAV 14 die Kraftstofflieferanforderung empfängt, kann das UAV 14 ein Kraftstoffpaket 140 abholen und/oder laden und sich auf das Fahrzeug 12 (dargestellt als 525) zubewegen - z. B. unter Verwendung seiner Positionsbestimmungseinheit 142 sowie der Ziel-, Standort- und/oder Kursdaten, die in der Kraftstofflieferanforderung empfangen wurden. In mindestens einem Beispiel (zumindest in 4 dargestellt) umfasst das Kraftstoffpaket 140 einen Behälter 150 mit einer Kraftstoffdüse 152, die sich von einem Boden des Behälters 150 nach unten erstreckt. Die Düse 152 kann ein elektronisch betätigbares Ventil 154 aufweisen - das es dem UAV-Computer 130 z. B. ermöglicht, zu steuern, wann flüssiger Kraftstoff daraus abgegeben werden soll.
Weiterhin beinhaltet in einigen Beispielen das von dem UAV 14 abgeholte und mitgeführte Kraftstoffpaket eine Kennung - die z. B. die bestimmte Art des Kraftstoffs, dessen Menge usw. kennzeichnet. In einem Beispiel ist die Kennung als ein Strichcode ausgeführt, der es dem UAV 14 beim Abtasten durch das UAV 14 ermöglicht, die Kennung mit einer Lookup-Tabelle im Speicher 134 zu vergleichen - wodurch zusätzliche Informationen bezüglich des Kraftstoffpakets bereitgestellt werden. Wie nachfolgend (bei Block 540) näher erläutert, kann das UAV 14 Daten verwenden, die dieser Kennung zugeordnet sind, wenn das Fahrzeug 12 die Kraftstoffart, die Menge, die Parameter usw. validiert.
Wenn das Fahrzeug 12 stillsteht (z. B. wenn sich das Fahrzeug 12 in PARK-Stellung befindet oder wenn der Tank 24 des Fahrzeugs 12 leer ist), kann das UAV 14 unter Verwendung der in der Kraftstofflieferanforderung bereitgestellten Standortdaten zu einem bestimmten Standort fahren. Unter bestimmten Umständen kann sich das Fahrzeug 12 in der Nähe anderer Fahrzeuge befinden und kann das UAV 14 möglicherweise nicht in der Lage sein - auf Grundlage von Ziel-, Standort- und/oder Kursdaten allein - aufzulösen oder zu lokalisieren, welches erfasste Fahrzeug die Kraftstofflieferanforderung gesendet hat. Das Fahrzeug 12 kann jedoch ein Bakensignal übertragen - das z. B. eine sichere Nachricht tragen kann (Block 530). Und in zumindest einigen Beispielen - und kann das UAV 14 das Fahrzeug 12 unter Verwendung des Bakensignals und/oder der Nachricht davon identifizieren. In mindestens einem Beispiel überträgt das UAV 14 eine drahtlose Nachricht, wenn es bestimmt, dass es sich in der Nähe des Fahrzeugs 12 befindet. Und das Fahrzeug 12 antwortet, indem es das Bakensignal überträgt.
In Fortsetzung des obigen Beispiels ist das UAV 14 fähig zum: Empfangen eines Bluetooth-Bakensignals mit Nachrichtendaten (das eine Kennung beinhaltet, die mindestens einem Teil der in der Anforderung gesendeten Kenndaten entspricht (von Block 520)); Entschlüsseln der Nachrichtendaten unter Verwendung des privaten Schlüssels, der über die Kraftstofflieferanforderung von Block 520 empfangen wurde; Bestimmen, dass das Fahrzeug 12 der beabsichtigte Empfänger des Kraftstoffpakets 140 ist, auf Grundlage des Inhalts der entschlüsselten Nachricht; und dann Verwenden von Richtungserfassungstechniken, um den genauen Standort des Fahrzeugs 12 zu lokalisieren, z. B. wenn das Fahrzeug 12 wiederholt das Bakensignal aussendet. Zu den Richtungserfassungstechniken gehören unter anderem: die Empfangsfeldstärke, Ankunftswinkel (AoA) und/oder Flugzeit (ToF), um nur einige nicht einschränkende Beispiele zu nennen.
Ein ähnlicher Vorgang kann ausgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug 12 bewegt oder bewegt hat. Beispielsweise kann das UAV 14 so programmiert sein, dass es einen Standort des Fahrzeugs 12 auf Grundlage von Standortdaten (zum Zeitpunkt der Kraftstofflieferanforderung), Kursdaten und/oder Zieldaten schätzt. Somit kann das UAV 14 zu diesem Standort fahren und in ähnlicher Weise versuchen, das Fahrzeug 12 unter Verwendung der Heimkehrbake zu identifizieren.
In einigen Beispielen kann das UAV 14 eine drahtlose Nachricht (z. B. zellulare, drahtlose Nahbereichskommunikation usw.) senden, die eine Aktualisierung von Standortdaten, Kursdaten und/oder Zieldaten des Fahrzeugs 12 anfordert. Auf diese Weise kann das UAV 14 seine Navigation entsprechend anpassen. Unabhängig davon, wie das UAV 14 das Fahrzeug 12 identifiziert, kann das UAV 14, sobald sich das UAV 14 in der Nähe des Fahrzeugs 12 befindet (z. B. darüber oder in der Nähe schwebt), dem Fahrzeug 12 eine Nachricht bereitstellen (die z. B. verschlüsselt sein kann), die anzeigt, dass es anwesend ist und dass es das Fahrzeug 12 eindeutig identifiziert hat (z. B. und/oder dass es über eine Sichtlinie verfügt).
Jedes Mal, nachdem das UAV 14 mit dem Kraftstoffpaket 140 in Richtung des Fahrzeugs 12 abgeflogen ist, kann das Fahrzeug 12 die Art des von dem UAV 14 beförderten Kraftstoffs und/oder eine abzugebende Kraftstoffmenge validieren (Block 540). In mindestens einem Beispiel tritt dies auf, nachdem das UAV 14 anzeigt, dass es das Fahrzeug 12 eindeutig identifiziert hat. Beispielsweise kann der Computer 20 eine Validierungsanfrage an das UAV 14 senden und kann das UAV 14 mit einer Antwort antworten. Wenn das Fahrzeug 12 beispielsweise eine (1) Gallone bleifreies Benzin (87 Oktan) anfordert, kann das UAV 14 antworten, dass es bleifreies Benzin (87 Oktan) befördert und beabsichtigt, eine (1) Gallone an das Fahrzeug 12 abzugeben. In anderen Beispielen (nachfolgend näher beschrieben) kann das UAV 14 antworten, dass sein Kraftstoffpaket eine Batterie mit einer Spannung, Amperestunden, Größe usw. ist, die mit der vom Fahrzeug 12 im Block 520 gesendeten Kraftstofflieferanforderung übereinstimmen. Oder beispielsweise kann das UAV 14, wie ebenfalls nachfolgend näher erläutert, antworten, dass sein Kraftstoffpaket eine drahtlose Ladevorrichtung ist und dass es beabsichtigt, eine vorgegebene Anzahl von Amperestunden einer Ladung mit einer vorgegebenen Spannung (die z. B. die mit der ebenfalls in Block 520 gesendeten Kraftstofflieferanforderung übereinstimmt) abzugeben. Dies sind lediglich nicht einschränkende Beispiele; andere Beispiele sind ebenfalls möglich.
Wenn der Kraftstoff (z. B. Art, Menge usw.) nicht validiert wird, dann kann der Prozess 500 zurückkehren und den Block 520 wiederholen - z. B. kann der Computer 20 so programmiert sein, dass er eine weitere Kraftstofflieferanforderung sendet. Oder das UAV 14 kann das Problem beheben, indem es wegfliegt und mit dem richtigen Kraftstoff zurückkehrt. Oder das UAV 14 kann wegfliegen und ein anderes UAV kann stattdessen das gewünschte Paket liefern. Wenn jedoch der Kraftstoff validiert wird, kann der Prozess 500 bei Block 550 fortgesetzt werden.
In Block 550 kann der Computer 20 einen Andockvorgang des UAV 14 koordinieren. Dazu kann gehören, dass der Computer 20 bestimmt, ob Bedingungen zum Andocken geeignet sind, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 anpasst, das UAV 14 anweist, in Bereitschaft zu sein (z. B. bis eine gerade Strecke verfügbar wird), eine Nachricht an das UAV 14 sendet, die es dazu anweist, am Landepad 80 anzudocken, das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 betätigt (z. B. von einer Freigabeposition in eine Halteposition), und dergleichen.
Die folgenden Beispiele sind lediglich der Veranschaulichung halber zu betrachten. In einem ersten Beispiel für ein Andockverfahren kann das Fahrzeug 12 stillstehen - z. B., und kann der Computer 20 bestimmen, dass sich das Fahrzeug 12 in PARK-Stellung befindet. Unter diesen oder ähnlichen Umständen kann der Computer 20 bestimmen, dass die Bedingungen zum Andocken geeignet sind. Somit kann der Computer 20 eine Nachricht an das UAV 14 senden, die es anweist, auf dem Landepad 80 zu landen. Nach der Landung kann das UAV 14 eine Nachricht an den Computer 20 senden, die angibt, dass es gelandet ist; danach kann der Computer 20 das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 in die Halteposition betätigen. Anschließend kann das UAV 14 angedockt werden.
In mindestens einem Fall beinhaltet der Andockvorgang einen Computer 20, der den Anschluss 42 in die geöffnete Position betätigt, sodass die Düse 152 in den Anschluss 42 geführt werden kann, wenn das UAV 14 in Richtung des Fahrzeugs 12 sinkt. Ferner betätigt in mindestens einem Beispiel der Computer 20 die beweglichen Elemente 76 einer Irisblende in die geöffnete Position, wie oben erörtert. Der Computer 20 kann zudem das Ventil 66 ebenfalls elektronisch in eine geöffnete Position betätigen. Wie oben beschrieben, kann das Ventil 66 über die Feder 68 in die geschlossene Position vorgespannt werden (z. B. derart, dass sich das Ventil 66 bei Entnahme der Düse 152 und in Abwesenheit einer elektronischen Betätigung durch den Computer 20, in die geschlossene Position bewegt). Wie nachfolgend näher erörtert, können in anderen Beispielen der Anschluss 42 und/oder das Ventil 66 erst nach dem Andockvorgang betätigt werden.
In Reaktion auf den Empfang einer Nachricht von dem UAV 14, die anzeigt, dass es gelandet ist, kann der Computer 20 bestimmen, ob das UAV 14 an das Fahrzeug 12 angedockt ist und/oder ob das Andocken erfolgreich war (Block 560). In einem Beispiel kann der Computer 20 bestimmen, ob das/die Verriegelungsmerkmal(e) 82 korrekt betätigt wird/werden. Wenn sich das/die Merkmal(e) 82 beispielsweise in der Halteposition befindet/befinden und ansonsten ordnungsgemäß betätigt werden, kann der Computer 20 bestimmen, dass der Andockvorgang erfolgreich war (und der Prozess 500 zu Block 580 übergehen kann). Befindet/Befinden sich das/die Merkmal(e) 82 jedoch nicht in der Halteposition oder wird/werden es/sie auf andere Weise nicht ordnungsgemäß betätigt - z. B. aufgrund einer Störung des UAV oder eines anderen Objekts oder aufgrund fehlenden Kontakts mit einem entsprechenden Sperrmerkmal (nicht dargestellt) des UAV 14 - kann der Computer 20 bestimmen, dass das Andocken nicht erfolgreich war. Wenn bestimmt wird, dass sie nicht erfolgreich war, kann der Computer 20 das UAV 14 dazu anweisen, den Andockvorgang erneut auszuführen (Block 570). Danach kann der Computer 20 die Blöcke 550 und 560 wiederholen, bis das UAV 14 erfolgreich andockt oder bis eine Schwellenanzahl von Versuchen ausgeführt worden ist. Wenn die Schwellenanzahl von Versuchen ausgeführt wird und das UAV 14 nicht erfolgreich angedockt wurde, kann der Prozess 500 beendet werden und kann eine neue Kraftstofflieferanforderung durch den Computer 20 oder dergleichen erfolgen.
In einem anderen Beispiel zum Bestimmen, ob das Andocken erfolgreich ist, bestimmt der Computer 20 einen Erfolg oder Misserfolg auf Grundlage einer Nachricht, die von dem UAV 14 gesendet wird - z. B. Anzeigen, ob das UAV 14 das Andocken als Erfolg oder Misserfolg bestimmt. Beispielsweise kann das UAV 14 eine beliebige Anzahl von Sensoren an Bord haben (nicht dargestellt) - einschließlich visueller Messgeräte, Kameras und dergleichen -, die es dem UAV-Computer 130 ermöglichen, einen erfolgreichen Andockvorgang auf Grundlage seiner Sensordaten zu bestimmen. Wenn somit bestimmt wird, ob das Andocken erfolgreich ist, kann sich der Computer 20 (zumindest teilweise) auf die Bestimmung des UAV-Computers (130) verlassen.
In einem zweiten Beispiel für einen Andockvorgang von Block 550 bewegt sich das Fahrzeug 12 während des Vorgangs. Bevor das UAV 14 angewiesen wird, auf dem Landepad 80 zu landen, kann der Computer 20 - z. B. unter Verwendung verschiedener Sensoren (nicht dargestellt) am Fahrzeug 12 und dergleichen - bestimmen, ob Bedingungen zum Andocken geeignet sind, auf Grundlage von: Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrbahnbedingungen (z. B. Ausmaß des Abbiegens in den nächsten Entfernungseinheiten, Beschleunigen und/oder Verzögern in den nächsten Entfernungseinheiten) und/oder Wetterbedingungen (z. B. Wind, Regen, Schnee usw.). Wenn die Bedingungen geeignet sind, können der Andockvorgang (Block 550), die Bestimmung, ob er erfolgreich ist (Block 560), die Anweisung zum erneuten Andocken nach Bedarf (Block 570) usw., wie oben im ersten Beispiel für die Andockvorgang beschrieben, fortgesetzt werden.
Wenn der Computer 20 jedoch bestimmt, dass die Andockvorgänge nicht geeignet sind, kann der Computer 20 eine drahtlose Nachricht über die Netzverbindung 106 an die HMI 112 (z. B. zur Anzeige an einen Benutzer) oder an das PCM 114 (z. B. beim Betreiben des Fahrzeugs 12 in einem autonomen Modus) senden, um das Fahrzeug 12 zu verlangsamen und/oder das Getriebe in die PARK-Stellung zu versetzen. In mindestens einem Beispiel findet der Andockvorgang statt, während das Fahrzeug 12 in einem vollständig autonomen Modus betrieben wird. Ungeeignete Andockbedingungen können mit Fahrbahnbedingungen (schneebedeckte und/oder vereiste Fahrbahnbedingungen, holprige Fahrbahnbedingungen aufgrund einer unebenen Fahrbahnoberfläche), Wetterbedingungen (windige Bedingungen, regnerische Bedingungen, schneebedeckte Bedingungen, vereiste Bedingungen usw.), Fahrzeugbewegungsbedingungen (Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingungen, Fahrzeugabbiege- oder Lenkbedingungen usw.) und dergleichen assoziiert sein.
In einem anderen Beispiel für einen zweiten Andockvorgang kann der Computer 20 bestimmen, das Andocken um eine vorgegebene Zeitdauer oder Entfernung zu verzögern. Beispielsweise kann der Computer 20 unter Verwendung von Daten von der Positionsbestimmungseinheit 108 bestimmen, dass sich die Fahrbahnbedingungen in der vorgegebenen Zeitdauer oder Entfernung verbessern werden (z. B. kann eine Fahrbahnoberfläche weniger holprig sein, kann die Fahrbahn gerader sein, hören Regen oder Schnee in den nächsten Minuten auf usw.). Dementsprechend kann der Computer 20 eine drahtlose Nachricht an das UAV 14 senden, um dessen Bereitschaft anzufordern.
Und sobald die Bedingungen durch den Computer 20 als zum Andocken geeignet bestimmt worden sind, kann der Andockvorgang zum Bewegen des Fahrzeugs 12 ähnlich wie der Andockvorgang für das stationäre Fahrzeug 12 (wie oben beschrieben) ablaufen. In mindestens einem Beispiel kann das sich bewegende Fahrzeug 12 bestimmen, anzuhalten und erneut zu versuchen, das UAV 14 anzudocken, wenn wiederholte Fahrzeugbewegungsversuche fehlschlagen (z. B. kann dies nach einer Schwellenanzahl von Versuchen auftreten); somit kann der Computer 20 den Benutzer über die HMI 112 (oder das PCM 114 - z. B. beim Betreiben des Fahrzeugs 12 in einem vollständig autonomen Modus) anweisen, das Fahrzeug 12 sicher anzuhalten, um den Andockvorgang zu ermöglichen.
In Block 580 wird eine UAV-zu-Fahrzeug-Übertragung des Kraftstoffpakets 140 durchgeführt. In mindestens einem Beispiel kann der Computer 20 den Anschluss 42 und/oder das Ventil 66 bereits in die geöffneten Positionen betätigt haben, wodurch ermöglicht wird, dass sich die UAV-Düse 152 in dem Kanal 60 befindet. Wenn der Anschluss 42 und/oder das Ventil 66 nicht bereits in diese geöffneten Positionen bewegt worden sind, kann der Computer 20 zu diesem Zeitpunkt einen oder beide in die geöffnete Position bewegen. In diesem letzteren Fall kann der UAV-Computer 130 bewirken, dass sich die Düse 152 in den Kanal 60 absenkt (verschiebt, teleskopisch absenkt usw.). Sobald sich die Düse 152 in dem Kanal 60 befindet und das Ventil 66 geöffnet ist, kann das UAV 14 eine Nachricht an den Computer 20 übertragen, die seine Bereitschaft angibt, flüssigen Kraftstoff in die Kammer 22 abzugeben.
In Reaktion darauf kann der Computer 20 eine Bestätigung (ACK) und eine Ausgabeanweisung an das UAV 14 senden. Danach kann das UAV 14 die Kraftstoffnutzlast (z. B. in diesem Fall flüssigen Kraftstoff einer vorgegebenen Menge aus dem Behälter 150) in die Kammer 22 freigeben. Wenn das UAV 14 bestimmt, dass die richtige Nutzlast in die Kammer 22 überführt wird, kann das UAV 14 eine Nachricht an den Computer 20 übertragen, die den Abschluss anzeigt. Weiterhin kann bei dem obigen Beispiel das UAV 14 eine (1) Gallone Kraftstoff überführen (z. B. obwohl es mehr als 1 Gallone in dem Behälter 150 tragen kann). Wie oben erörtert, bewegt das Ventil 66 die geschlossene Position - z. B. indem es durch die Feder 68 so vorgespannt ist -, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in die Kammer 22 eindringen, wenn sich das UAV 14 zu irgendeinem Zeitpunkt während der Überführung plötzlich von dem Fahrzeug 12 löst, plötzlich wegfliegt usw.
Nach dem Empfang der Kraftstoffnutzlast kann der Computer 20 die Lieferung validieren. In diesem Fall kann der Computer 20 unter Verwendung des Sensors 47 eine der Kammer zugeführte Menge an flüssigem Kraftstoff bestimmen. Wenn bestimmt wird, dass der gemessene flüssige Kraftstoff gleich der angeforderten Kraftstoffmenge ist, kann der Computer 20 eine drahtlose Nachricht an das UAV 14 senden, welche die Annahme der Kraftstofflieferung anzeigt. In Fällen, in denen der gemessene Kraftstoff nicht der angeforderten Menge entspricht (z. B. wie in der Kraftstofflieferanforderung angefordert), kann der Computer 20 eine drahtlose Nachricht an das UAV 14 (oder den Server 116) senden, welche die Diskrepanz anzeigt, sodass der Benutzer die Diskrepanz später beheben kann (und z. B. eine teilweise Rückerstattung oder dergleichen anfordern kann).
Danach kann der Computer 20 einen UAV-Abdockvorgang koordinieren (Block 590). Beispielsweise ist der Computer 20 fähig zum: Betätigen der Verriegelungsfunktion(en) 82 in die gelöste Position, sodass das UAV 14 nicht mehr angebunden oder festgehalten wird; Senden einer drahtlosen Anweisung an das UAV 14 zum Abdocken; und Bewegen des Anschlusses 42 in die geschlossene Position zu einem beliebigen geeigneten Zeitpunkt (z. B. vor, während und/oder nachdem das UAV 14 den Abdockvorgang vollständig ausgeführt hat), um nur einige nicht einschränkende Beispiele aufzuführen. Der Abdockvorgang kann zudem umfassen, dass der Computer 20 den Fahrzeugbenutzer (über die HMI 112) und/oder das PCM 114 dazu anweist, die Geschwindigkeit und/oder das Lenken des Fahrzeugs 12 aufgrund von Wetterbedingungen, Straßenbedingungen, Fahrzeugbewegungsbedingungen usw. zu ändern - sodass das UAV 14 sicher abdocken kann. Solche Bedingungen wurden bereits oben erörtert (z. B. in Bezug auf den Andockvorgang).
Das Fahrzeug 12 kann die Kraftstoffnutzlast jederzeit nach dem Empfang der Kraftstoffnutzlast nutzen (Block 600). In mindestens einem Beispiel gibt der Computer 20 den flüssigen Kraftstoff in den Hauptkraftstofftank 24 frei, nachdem das UAV 14 abgedockt hat und/oder nachdem das Ventil 66 in die geschlossene Position bewegt wurde - z. B. um die Wahrscheinlichkeit der Aufnahme von Verunreinigungen in die Kammer 22 zu minimieren. In einem anderen Beispiel bestimmt der Computer 20, dass sich der Anschluss 42, das Ventil 66 oder beide in der geschlossenen Position befinden (z. B. misst oder bestimmt es ihren jeweiligen Zustand auf andere Weise), und in Reaktion auf diese Bestimmung betätigt der Computer 20 das Ventil 54 elektronisch in die geöffnete Position, wodurch Kraftstoff aus der Kammer 22 in den Hauptkraftstofftank 24 ausgegeben wird. Gleichzeitig kann der Computer 20 das Entlüftungsventil 90 öffnen, sodass flüssiger Kraftstoff vollständig aus der Kammer 22 ausgegeben wird, ohne einen Vakuumzustand in der Kammer 22 zu erzeugen (z. B. kann das Öffnen des Ventils 90 besonders hilfreich sein, wenn die Kammer 22 wesentlich kleiner als der Tank 24 ist).
In einem anderen Beispiel kann der Computer 20 eine Angabe einer Änderung des Kraftstofffüllstands in dem Hauptkraftstofftank 24 über Daten von dem Sensor 32 empfangen und diese Angabe mit der Kraftstoffmenge vergleichen, die zur Lieferung durch das UAV 14 bestimmt wird. Wenn der Computer 20 eine Differenz zwischen der von den Sensoren 32 und 47 erfassten Kraftstoffmenge feststellt, die größer als ein Schwellenwert ist, kann der Computer 20 einen Diagnosefehlercode auslösen und speichern - der z. B. zu einem späteren Zeitpunkt von autorisiertem Servicepersonal bearbeitet werden kann. Zudem gibt es andere Beispiele.
Der Block 600 kann ferner zudem einen Computer 20 beinhalten, der die Ventile 90, 96 auf irgendeine geeignete Weise steuert, um das Verdunstungssteuersystem 84 zu verwenden. Beispielsweise kann der Computer 20 Entlüftungsventile 90 betätigen, um Kraftstoffdampf aus der Kammer 22 zurückzugewinnen (und den Dampf jeweils wieder zu Flüssigkeit zu kondensieren). Und der Computer 90 kann das Ventil 96 betätigen, um diesen zurückgewonnenen Kraftstoff aus dem Behälter 86 dem Motor zuzuführen.
Die Verwendung der Kraftstoffnutzlast (Block 600) kann sich in anderen Beispielen unterscheiden. Beispielsweise kann, wie weiter unten erläutert wird, die Batterie, wenn die Nutzlast eine elektrische Hilfsbatterie ist, elektrisch mit einem Fahrzeugleistungsbus, einer primären Fahrzeugbatterie oder dergleichen gekoppelt sein. Wenn die Nutzlast beispielsweise eine drahtlose Ladung ist, kann diese Leistung auf ähnliche Weise mit dem Leistungsbus, der Primärbatterie usw. gekoppelt sein. Nach Block 600 kann der Prozess 500 enden.
Es gibt auch andere Beispiele für den Kraftstoffaufnehmer 18 - die beispielsweise nachstehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Wie in den 6-8 dargestellt, kann das UAV 14 ein Kraftstoffpaket 140' in Form einer Hilfsfahrzeugbatterie an einen Kraftstoffaufnehmer 18' am Fahrzeug 12' liefern (das in diesem Fall z. B. ein Elektrofahrzeug sein kann). Die Hilfsbatterie 140' kann jede geeignete Größe und/oder Form und/oder beliebige geeignete elektrische Eigenschaften (z. B. Spannung, Stromstärke usw.) aufweisen; die Batterie 140' kann ein Paar elektrischer Klemmen 166, 168 zum Leiten von Leistung zum Fahrzeug 12' beinhalten. Hierbei kann der Kraftstoffaufnehmer 18' eine Kammer 22' mit einem Volumen 169 beinhalten, das durch eine Vielzahl von Wänden 171, einen Boden 173 und einen Anschluss 42' definiert ist (wobei der Anschluss 42' z. B. eine obere Grenze davon sein kann). Der Anschluss 42' kann ein oder mehrere bewegliche Elemente 76' umfassen. In dem veranschaulichten Beispiel beinhalten die Elemente 76' zwei Klapptüren, die gelenkig mit zwei gegenüberliegenden Wänden 171 gekoppelt sind und die vom Computer 20 (über die Verbindung P') elektronisch betätigt werden können, um die Türen aus einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position zu bewegen, sodass das UAV 14 die Hilfsbatterie 140' liefern kann. In mindestens einem Beispiel öffnen sich die Türen 76' nach innen (z. B. in das Volumen 169), sodass die Türen 76' die Landung, das Andocken usw. des UAV nicht stören. Dies ist jedoch nicht erforderlich.
Die Kammer 22' kann ein Paar entsprechend beabstandeter elektrischer Klemmen 170, 172 (z. B. eine Kathode und eine Anode) an einer Innenfläche 175 von mindestens einer der Wände 171 aufweisen, um die Abgabe von elektrischer Energie aus der Hilfsbatterie 140' an einen Fahrzeugleistungsbus 174 zu ermöglichen. Der Leistungsbus 174 kann über einen Schalter 182 (z. B. einen Transistor) und eine Ladesteuerung 184 mit einer primären Fahrzeugbatterie 180 gekoppelt sein (z. B. über ein Kabel), wie in 7 dargestellt. In einem Beispiel kann die Ladesteuerung 184 mit einem Gate 186 des Schalters 182 gekoppelt sein, kann die Hilfsbatterie 140' kann mit einer Source 188 davon gekoppelt sein und kann die Primärbatterie 180 mit einem Drain 190 davon gekoppelt sein. Die Ladesteuerung 184 (z. B. ein sogenannter Leistungsregler) kann dazu ausgelegt sein, m ein Überladen der Primärbatterie 180 zu verhindern - der Aufbau und die Umsetzung von Ladesteuerungen sind dem Fachmann bekannt; daher wird die Steuerung 184 hier nicht näher beschrieben. Die Ladesteuerung 184 kann vom Computer 20 betätigt oder ausgelöst werden; und in einem Beispiel speichert der Computer 20 Ladesteuerungsanweisungen und führt sie aus (d. h., die Ladesteuerung 184 ist Teil des Computers 20). Somit kann während des Betriebs, wenn das Gate 186 betätigt wird (z. B. mit einer geeigneten elektrischen Spannung oder einem geeigneten elektrischen Strom), Strom aus der Hilfsbatterie 140' durch das Element 182 an die Primärbatterie 180 bereitgestellt werden.
Somit ist in mindestens einem Beispiel das Kraftstoffpaket 140' (die Hilfsbatterie) auch die Kraftstoffnutzlast und kann der Prozess 500 ähnlich ablaufen. Beispielsweise kann der Computer 20 die Blöcke 510-600 auf ähnliche oder identische Weise ausführen, wie oben beschrieben. Beispielsweise kann das Bestimmen, die Kraftstofflieferanforderung auszulösen, eine Bestimmung eines Zustands einer niedrigen Schwellenspannung der Primärbatterie 180 umfassen (z.B. bestimmt durch den Benutzer und/oder das PCM 114). Die Kraftstofflieferanforderung in Block 520 kann eine andere Art von Kraftstoff angeben (z. B. eine geeignete Hilfsbatterie 140'). In Block 540 kann der Computer 20 den Kraftstoff validieren, indem er Batterieeigenschaften wie den Batterietyp (z. B. eine Blei-Säure-Batterie (PbA), eine Lithiumbatterie, eine ultra- oder superkapazitive Batterie usw.), die Batteriegröße (z. B. eine Standardgröße, Abmessungen usw.), eine Kombination davon oder dergleichen validiert. Während des Andockvorgangs (550) kann das UAV 14 ferner auf dem Pad 80' landen und mit den Verriegelungsmerkmalen 82' gekoppelt werden und kann der Computer 20 die Klapptüren 76' steuern - oder alternativ können die Türen 76' nach dem Andocken geöffnet werden (wie oben erörtert). Das Aufnehmen der Kraftstoffnutzlast (580) kann das Aufnehmen der Hilfsbatterie 140' in die Kammer 22' umfassen, z. B. auf eine solche Weise, dass die Klemmen 166, 168 (der Hilfsbatterie 140') die Klemmen 170 bzw. 172 (der Kammer 22') berühren. Und das Verwenden der Kraftstoffnutzlast 140' kann umfassen, dass ein Computer 20 die Ladesteuerung 184 nach Bedarf betätigt, um eine Ladung zwischen der Hilfsbatterie 140' und der Primärbatterie 180 zu abzugeben.
Es gibt auch andere Beispiele für Hilfsbatterien. Beispielsweise könnte die Kammer 22' mehrere Schlitze für mehrere Hilfsbatterien aufweisen, die von dem UAV 14 lieferbar sind. Beispielsweise könnte ein erstes UAV eine Hilfsbatterie in einen ersten Steckplatz liefern, könnte ein zweites UAV eine zweite Hilfsbatterie in einen zweiten Steckplatz liefern usw.
In einem anderen Beispiel kann das UAV 14 so programmiert sein, dass es Inhalte aus der Kammer 22' vor oder zusätzlich zum Liefern der Hilfsbatterie 140' entfernt. Beispielsweise könnte das UAV 14 eine zuvor abgegebene Hilfsbatterie oder einen anderen Gegenstand entfernen und dann die Batterie 140' an deren Stelle liefern. Ferner kann in mindestens einem Beispiel das UAV 14 die Hilfsbatterie 140' abholen, ohne ein anderes Kraftstoffpaket abzugeben - z. B. wenn das Fahrzeug 12' geparkt ist oder dergleichen - auf diese Weise könnten die UAV so programmiert sein, dass sie mehrere entleerte Hilfsbatterien während eines Zeitraums abholen, in dem der Lieferbedarf geringer ist. In diesen und anderen Fällen kann der Computer 20 so programmiert sein, dass er mit dem UAV 14 kommuniziert, wenn der Motorzündungszustand AUS ist - z. B. indem er eine der folgenden Anweisungen ausführt: Übertragen einer Anforderung einer Kraftstoffabholanforderung (z. B. zum Abholen der Batterie 140'); Reagieren auf eine UAV-Funknachricht, die zum Abholen auffordert (z. B. innerhalb der Funkkommunikation für kurze Entfernungen des Fahrzeugs 12') - die mit einer vom Computer 20 ausgehenden Aufforderung zum Abholen verknüpft sein kann oder nicht; Übertragen eines Bakensignals, um das UAV 14 beim Auffinden des Fahrzeugs 12' zu unterstützen (ähnlich zu Block 530); Koordinieren eines Andock- und Abdockvorgangs (z. B. ähnlich den Blöcken 550, 560, 570, 590); Bereitstellen eines Zugangs zu der Kammer 22' (z. B. wie in Block 580) und dergleichen.
In mindestens einem Beispiel des Kraftstoffaufnehmers 18' beinhaltet das Fahrzeug 12' einen Aufwärtswandler 194, der zwischen die Kammer 22' und den Leistungsbus 174 gekoppelt ist. Der Aufwärtswandler 194 kann so ausgelegt sein, dass er bei einer Gleichspannung von der Batterie 140' zu einer höheren (oder niedrigeren) Gleichspannung wechselt (z. B. um die Spannung von 6 V (der Batterie 140') auf 12 V (des Busses 174) zu erhöhen) - wodurch die Spannung der Hilfsbatterie 140' an die Primärbatterie 180 anpasst wird. Der Aufbau und die Umsetzung von Aufwärtswandlern ist dem Fachmann bekannt; daher wird der Wandler 194 hier nicht näher beschrieben.
Es gibt auch andere Beispiele für Kraftstoffaufnehmer, wie in den 9-10 dargestellt (siehe Kraftstoffaufnehmer 18"). Das UAV 14 kann ein Kraftstoffpaket 140" liefern, das eine drahtlose Ladevorrichtung umfasst (z. B. wobei die Nutzlast elektrische Energie in Form elektrischer Ladung ist). Das Kraftstoffpaket 140" kann eine Batterie 200, einen Transformator 202 und eine Sendespule 204 beinhalten, wobei der Computer 130 auf dem UAV 14 so programmiert ist, dass er die Sendespule 204 betätigt, um eine andere Vorrichtung drahtlos zu laden - wie z. B. den Kraftstoffaufnehmer 18" auf dem Fahrzeug 12" (das z. B. wiederum ein Elektrofahrzeug sein kann). Insbesondere kann die Leistung von der Batterie 200 durch den Transformator 202 vor der drahtlosen Übertragung durch die Spule 204 erhöht werden, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Der Kraftstoffaufnehmer 18" kann Folgendes beinhalten: einen Anschluss 42", der ein Landepad 80" (das die Merkmale 82", die Laschen 83" usw. umfassen kann), eine Aufnehmerspulenschaltung 210, eine Spannungsreglerschaltung 212, die mit der Spulenschaltung 210 gekoppelt ist, und einen Schalter 214 (in 10 dargestellt) umfasst. Die Aufnehmerspulenschaltung 210 kann sich innerhalb, unterhalb oder anderweitig in der Nähe des Landepads 80" befinden, sodass, wenn das UAV 14 an das Fahrzeug 12" andockt und die Senderspule 204 betätigt, Leistung drahtlos an der Spulenschaltung 210 empfangen, an der Schaltung 212 geregelt und dem Bus 174 bereitgestellt werden kann, wenn der Schalter 214 durch den Computer 20 elektronisch in eine geöffnete Position betätigt wird. In mindestens einem Beispiel befindet sich der Schalter 214 in einer geschlossenen Position, bis das UAV 14 angedockt hat und/oder der Computer 20 die von dem UAV beförderte Kraftstoffnutzlast validiert hat. Der Kraftstoffaufnehmer 18" kann auch andere Schaltungen, Elemente usw. (nicht dargestellt) umfassen - z. B. einschließlich u. a. Filterschaltungen, Signalverstärkerschaltungen und dergleichen.
Wiederum kann der Prozess 500 ähnlich, wie oben erörtert, in den Flüssigkraftstoff- und/oder Hilfsbatterie-Kraftstoffsystemen erfolgen - z. B. kann der Computer 20 die Blöcke 510-600 auf ähnliche oder identische Weise ausführen, wie oben beschrieben. Beispielsweise kann das Bestimmen, die Kraftstofflieferanforderung auszulösen, eine Bestimmung eines Zustands einer niedrigen Schwellenspannung der Primärbatterie 180 umfassen (z. B. bestimmt durch den Benutzer und/oder das PCM 114). Die Kraftstofflieferanforderung in Block 520 kann angeben, dass eine andere Art von Kraftstoff gewünscht wird (z. B. eine drahtlose Ladung). In Block 540 kann der Computer 20 den Kraftstoff validieren, indem er validiert, dass das UAV 14 eine drahtlose Ladevorrichtung trägt; ferner kann der Computer 20 Ladeparameter validieren (z. B. den zu übertragenden Spannungspegel, die Laderate usw.). Das Andocken kann die Computeraktivierung von (einem) Merkmal(en) 82" sowie andere ähnliche Aspekte umfassen, die oben in den Blöcken 550, 560, 570 beschrieben wurden. Das Empfangen der Kraftstoffnutzlast (580) kann das Empfangen der drahtlosen Ladung der Batterie 200 an der primären Fahrzeugbatterie 180 beinhalten. Insbesondere kann der Computer 20 eine drahtlose Nachricht an das UAV 14 senden, um das drahtlose Laden zu starten - z. B. bei Betätigung des Schalters 214 -, sodass die an der Spulenschaltung 210 empfangene drahtlose Energie an der Schaltung 212 geregelt werden kann und durch den Schalter 214 auf den Leistungsbus 174 übergeht.
Alternativ könnte das Empfangen der Nutzlast in Block 580 das Empfangen von Leistung (z. B. eine drahtlose Ladung) über die Empfängerspulenschaltung 210 in eine in 9 dargestellte temporäre Speichervorrichtung 220 umfassen (z. B. eine eingebettete Hilfsbatterie oder dergleichen); diese Vorrichtung 220 könnte die Ladung zu jedem geeigneten späteren Zeitpunkt freigeben. Und in mindestens einem Beispiel kann das Verwenden der Kraftstoffnutzlast 140' gleichzeitig mit dem Empfangen der Kraftstoffnutzlast erfolgen - d. h., die Leistung aus der drahtlosen Ladung kann vom Fahrzeug 12" selbst dann verbraucht werden, wenn das UAV 14 angedockt ist.
Somit wurde ein mobiles Betankungssystem für ein Fahrzeug beschrieben. Das System umfasst ein Fahrzeug und ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV), das dem Fahrzeug Kraftstoff liefert. Zu nicht einschränkenden Kraftstoffarten, die von dem UAV lieferbar sind, gehören flüssiger Kraftstoff, eine Batterie und elektrische Ladung (z. B. über eine drahtlose Ladevorrichtung). Das Fahrzeug kann ein reichweitenverlängerndes Betankungssystem umfassen, das einen Computer beinhaltet, der unter anderem so programmiert ist, dass er eine Kraftstofflieferanforderung stellt, den Empfang von Kraftstoff von dem UAV koordiniert und einen Andockvorgang des UAV an dem Fahrzeug koordiniert.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der SYNC®-Anwendung von Ford, AppLink/Smart Device Link Middleware, der Betriebssysteme Microsoft® Automotive, Microsoft Windows®, Unix (z. B. das Betriebssystem Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, Linux, Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, BlackBerry OS, vertrieben durch Blackberry Ltd. in Waterloo, Kanada, und Android, entwickelt von Google Inc. und der Open Handset Alliance, oder der Plattform QNX® CAR for Infotainment, angeboten von QNX Software Systems. Zu Beispielen für Rechenvorrichtungen gehören unter anderem ein bordeigener Fahrzeugcomputer, ein Computerarbeitsplatz, ein Server, ein Desktop-, Notebook-, Laptop- oder Handheld-Computer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend aufgeführten, ausführbar sein können. Computerausführbare Anweisungen können anhand von Computerprogrammen kompiliert oder ausgelegt werden, die unter Verwendung einer Vielfalt an Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder allein oder in Kombination Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine kompiliert und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung vielfältiger computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches (z. B. physisches) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien. Nichtflüchtige Medien können zum Beispiel optische Platten oder Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher beinhalten. Flüchtige Medien können beispielsweise einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) beinhalten, der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, die Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaser beinhalten, zu denen die Drähte gehören, die einen an einen Prozessor eines Computers gekoppelten Systembus umfassen. Gängige Formen computerlesbarer Medien sind beispielsweise Folgendes: eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Computer gelesen werden kann.
Datenbanken, Daten-Repositorys oder sonstige Datenspeicher, die hier beschrieben sind, können unterschiedliche Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von unterschiedlichen Arten von Daten einschließen, darunter eine hierarchische Datenbank, eine Gruppe von Dateien in einem Dateisystem, eine Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, ein relationales Datenbankverwaltungssystem (Relational Database Management System - RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher ist im Allgemeinen in einer Rechenvorrichtung beinhaltet, welche ein Computerbetriebssystem, wie beispielsweise eines der oben aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere mögliche Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden, und es kann in verschiedenen Formaten gespeicherte Dateien beinhalten. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die strukturierte Abfragesprache (Structured Query Language - SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Abläufe ein, wie etwa die vorstehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal Computern usw.) umgesetzt sein, die auf zugehörigen computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige Anweisungen, die auf computerlesbaren Medien gespeichert sind, zum Ausführen der hier beschriebenen Funktionen umfassen.
Der Prozessor wird über Schaltungen, Chips oder andere elektronische Komponenten umgesetzt und kann einen oder mehrere Mikrocontroller, ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA), eine oder mehrere anwendungsspezifische Schaltungen ASIC), einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSP), eine oder mehrere integrierte Kundenschaltungen usw. einschließen. Der Prozessor kann die Daten von den Sensoren empfangen und anhand der Daten Funktionen, Vorgänge usw. des Kraftstoffaufnehmers bestimmen und im Allgemeinen steuern. Der Prozessor kann so programmiert sein, dass er die Sensordaten verarbeitet. Das Verarbeiten der Daten kann das Verarbeiten der Videoeingabe oder eines anderen Datenstroms beinhalten, der durch die Sensoren erfasst wird, um den Fahrstreifen des Host-Fahrzeugs und das Vorhandensein von Zielfahrzeugen zu bestimmen. Wie nachfolgend beschrieben, weist der Prozessor Fahrzeugkomponenten an, eine Betätigung gemäß den Sensordaten vorzunehmen. Der Prozessor kann in eine Steuerung, z. B. eine Steuerung für einen autonomen Modus, integriert sein.
Der Speicher (oder die Datenspeichervorrichtung) ist über Schaltungen, Chips oder andere elektronische Komponenten umgesetzt und kann eine(n) oder mehrere von Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), Flash-Speicher, elektrisch programmierbarem Speicher (EPROM), elektrisch programmierbarem und löschbarem Speicher (EEPROM), eingebetteten Multimediakarten (eMMC), einer Festplatte oder jeglichen flüchtigen oder nicht flüchtigen Medien usw. beinhalten. Auf dem Speicher können von Sensoren gesammelte Daten gespeichert sein.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2017/24500 [0001]
US 83779173 [0001]

Claims

System, umfassend: einen Fahrzeugkraftstoffaufnehmer mit einem Anschluss, der sich auf einer Fahrzeugoberfläche befindet, und einen Bordcomputer, der programmiert ist zum: Senden einer Kraftstofflieferanforderung an ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV); Betätigen des Anschlusses, um es dem UAV zu ermöglichen, Kraftstoff abzugeben; und Anweisen eines Kommunikationsmoduls, ein Bakensignal an das UAV zu übertragen.
System nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner eine Kammer umfasst, die über einen ersten Kanal in Fluidverbindung mit dem Anschluss steht, wobei die Kammer über einen zweiten Kanal in Fluidverbindung mit einem Hauptkraftstofftank steht.
System nach Anspruch 2, wobei der erste Kanal ein Ventil beinhaltet, das durch den Computer elektronisch betätigbar ist.
System nach Anspruch 3, wobei das Ventil eine Feder aufweist, die das Ventil in eine geschlossene Position drückt, wobei sich das Ventil bei Betätigung durch den Computer in eine geöffnete Position bewegt, wobei sich die Ventile, wenn sie nicht durch den Computer betätigt werden, in die geschlossene Position bewegen.
System nach Anspruch 2, wobei der zweite Kanal ein Ventil beinhaltet, das durch den Computer elektronisch betätigbar ist, wobei der Computer so programmiert ist, dass er das Ventil in eine geöffnete Position bewegt, wenn der Computer bestimmt, dass sich der Anschluss in einer geschlossenen Position befindet.
System nach Anspruch 2, wobei der zweite Kanal in Fluidverbindung mit einem Kraftstoffeinfüllkanal steht, der eine Kraftstoffeinfüllöffnung für eine Kraftstoffschlauchdüse umfasst.
System nach Anspruch 2, wobei ein Bodenbereich der Kammer im Verhältnis zu einer Fahrbahnoberfläche geneigt ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Kammer einen Kraftstoffsensor beinhaltet, der eine Kraftstoffmenge in der Kammer erfasst.
System nach Anspruch 2, wobei der Anschluss ein oder mehrere bewegliche Elemente beinhaltet, die an einer Öffnung zum ersten Kanal angeordnet sind.
System nach Anspruch 9, wobei der Anschluss eine Irisblende umfasst, die mit dem Computer gekoppelt ist, wobei eine Vielzahl von Lamellen der Blende elektronisch zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position beweglich sind.
System nach Anspruch 2, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner ein Verdunstungssteuersystem umfasst, das Kraftstoffdampf aus der Kammer zurückgewinnt.
System nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner ein Landepad umfasst, das sich auf der Oberfläche befindet, wobei das Pad die Öffnung zumindest teilweise in Umfangsrichtung umschließt.
System nach Anspruch 12, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner mindestens ein Verriegelungsmerkmal an dem Pad umfasst.
System nach Anspruch 13, wobei das mindestens eine Merkmal mit dem Computer gekoppelt ist, wobei der Computer so programmiert ist, dass er das mindestens eine Merkmal elektronisch steuert, um sich zwischen einer UAV-Halteposition und einer UAV-Freigabeposition zu bewegen.
System nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner eine durch den Anschluss definierte Kammer und eine Vielzahl von Wänden umfasst, die ein Paar elektrischer Klemmen tragen.
System nach Anspruch 15, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner einen Schalter und eine Ladesteuerung beinhaltet, wobei der Schalter mit der Steuerung, mindestens einer der Klemmen und einer primären Fahrzeugbatterie gekoppelt ist, wobei, wenn sich der Schalter in einer ersten Position befindet, Strom durch den Schalter zur Batterie fließt, wobei, wenn sich der Schalter in einer zweiten Position befindet, verhindert wird, dass Strom durch ihn fließt.
System nach Anspruch 16, wobei der Schalter mit dem Computer gekoppelt ist, wobei der Computer so programmiert ist, dass er den Schalter elektronisch betätigt.
System nach Anspruch 15, wobei der Anschluss eine oder mehrere Klapptüren umfasst, die gelenkig mit mindestens einer der Vielzahl von Wänden gekoppelt sind.
System nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner einen Anschluss umfasst, der ein Landepad, eine Aufnehmerspulenschaltung und eine Reglerschaltung umfasst, die ferner mit einer primären Fahrzeugbatterie gekoppelt ist.
System nach Anspruch 19, wobei der Kraftstoffaufnehmer ferner einen Schalter umfasst, der durch den Computer elektronisch betätigbar ist und zwischen der Spulenschaltung und der Batterie gekoppelt ist, wobei, wenn sich der Schalter in einer geschlossenen Position befindet, die Spulenschaltung elektrisch mit der Batterie gekoppelt ist.