TW202116580A - 整合資料及充電站 - Google Patents

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荷西 卡塔利諾
亞倫 威利
約翰 克瑙斯
班傑明 坎貝爾
克里斯多福 帕拉
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美商薩優集團有限責任公司
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Abstract

本揭示案整體上針對用於電動車的整合充電和資料傳輸站。整合站包括充電器以將電傳輸到電動車。整合站的資料傳輸系統包括光纖系統，以將電動車連接到網路。選擇性地，整合站可包括具有用於無人機的著陸站的屋頂。

Description

整合資料及充電站
交叉參考相關申請案 根據專利法本申請案主張於2019年9月12日提交的標題為「INTEGRATED DATA AND CHARGING STATION」的美國臨時專利申請案第62/899,266號的優先權，其透過引用其全體而併入本文。
本揭示案涉及整合資料及充電站。
先前技術的缺陷仍然存在。本發明旨在解決這些缺陷和/或提供對先前技術的改進。
本揭示案的一個態樣總體上涉及一種用於電動車的充電和資料傳輸站。更具體地，本揭示案關於具有整合資料傳輸系統的用於電動車的充電站。資料傳輸系統可包括光纖系統，以將電動車連接到網路。在一個實施例中，充電站可充電並將資料傳輸至無人機（UAV）或無人機（drone）。
判定車輛到達服務區域中的拾取和運送地點的最佳路線是一個特別具有挑戰性的計算問題。在某些情況下，運送必須在特定的時間範圍內進行。車輛的路線全天頻繁變化，以回應不斷變化的條件和客戶要求，從而使問題進一步複雜化。例如，當客戶安排必須由車輛拾取的退貨的項目時，可以增加拾取地點。供應商亦填寫需要交付給客戶的訂單，這可能需要車輛的重新路由。運送地點和時間表也可能會因客戶需求而改變。當由於車隊中第二輛車的狀態變化而使車輛必須重新路由時（例如第二輛車的故障或是當第二輛車被重新路由以服務偏好或較高級別的客戶時），路線也會發生變化。此外，車輛的時間表和路線也可以改變以回應諸如塞車和道路封閉之類的改變。
天氣的變化亦可能導致車輛路線的變化。天氣可能會使車輛減速並導致車輛重新路由。車輛可能會重新路由以避免惡劣的天氣。此外，某些計劃運送的項目可能具有必須滿足的最高（或最低）溫度要求。可能需要重新路由車輛，以便比計劃的更早運送溫度敏感的項目，以避免在環境溫度超出預定範圍時超過溫度下限或上限。
車輛的範圍和操作時間進一步使車輛的路由複雜化。與使用石化燃料的車輛相比，電動車一般具有較短的範圍。例如，某些電動運輸車輛具有小於100英里的範圍或最多約150英里。若電動車具有被加熱（或冷卻）以保護貨物的貨物區域，則在寒冷（或炎熱）的日子，車輛的範圍可能會實質上減少。因此，電動運輸車輛的路由必須考慮到在充電站的週期性停車。
路由問題的複雜性和頻繁的重新路由使得路由指令向車輛的傳輸具有挑戰性。車輛可以在無線網路覆蓋範圍有限或退化的位置中操作，這使得透過蜂巢式或其他無線網路進行路由更新的傳送變得困難。此外，每個車輛的路由指令（可以包括具有方向的時間表、圖形文件、以及天氣資訊和地圖）通常非常大，並且可能無法透過無線網路和/或公共共享容量的無線網路進行傳輸。
此外，車輛更新（韌體、軟體、地圖資料、路由資料、有效載荷資料、維護資料、車輛感測器資料、車輛錯誤資料等）往往是大型檔案，其可以更有效地容納在光纖提供的頻寬中。
因此，對於具有整合的資料傳輸能力的電動車的充電站有未滿足的需求。
一個態樣是提供一種用於電動車的資料傳輸和充電站。
在實施例中，從底座向車輛提供電力和光纖網路連接兩者。
在實施例中，基於光纖的網路連接性經由連接到車輛的光纖纜線提供，而車輛也可接收電荷。
本揭示案的另一態樣提供一種方法，該方法將電動車連接至網路，並且可選地將雲和/或遠端伺服器連接至網路，並且將電力傳輸至電動車以進行充電。
在實施例中，經由至車輛的有線、光學、和/或無線連接中的一或多者來提供網路連接，同時車輛也可接收電荷。
在實施例中，系統亦可在一或多個資料儲存裝置（未示出）中提供驅動複製（drive cloning）和本端儲存。系統亦可選擇性地配備受保護的路由，以確保接近100％的可用性。
選擇性地，可以透過光纖、無線/WiFi、乙太網路、或通常任何有線或無線連接中的一或多種來提供與車輛的連接。其他選擇性的功能包括實行物理驅動複製（physical drive cloning）和傳輸的能力。
本揭示案的又另一態樣是一種用於電動車的整合資料傳輸和充電站，其具有小的物理占地。整合站一般包括具有屋頂的框架、底座、連接到電網或其他電源（例如太陽能、發電機等）的充電器，以將電傳輸到電動車，以及光纖資料系統用以將車輛連接到網路。透過限制整合站的物理占地並在一個位置組合充電和資料傳輸功能，可以將整合站放置在電動車服務區域內的各種位置。以這種方式，整合站可以增加電動車的範圍並且減少將更新的路由指令發送到電動車所需的時間量。
本揭示案的一個態樣是提供一種用於車輛的資料傳輸和充電站。資料傳輸和充電站一般包括但不限於：（1）具有屋頂的框架；（2）位於屋頂下方的底座；（3）充電器，用於將電力從電源傳輸到車輛；和（4）將車輛連接到網路的資料傳輸系統，充電器和資料傳輸系統與底座相關聯。
在實施例中，資料傳輸系統包括具有光學連接器的光纖纜線，光學連接器用以連接到車輛的資料端口。
在實施例中，光纖纜線由位於底座的隔室內的捲軸保持。
在實施例中，光學連接器與充電器的插頭相關聯。
在實施例中，資料傳輸系統進一步包括以下一或多者：（a）不斷電系統；（b）將資料傳輸系統連接到網路的網路介面裝置；和（c）光纖分配面板，用於將網路介面裝置連接到光學連接器。
在實施例中，充電器包括從底座延伸的電纜，電纜包括插頭，用以連接至車輛的插座。
在實施例中，電纜包括與資料傳輸系統相關聯的光纖纜線，其中插頭包括光學連接器，用以將車輛連接至網路。
在實施例中，插頭位於臂上，以自動地將插頭連接到車輛插座。
在實施例中，屋頂包括用於無人機的著陸板。
在實施例中，著陸板可以將電力從電源傳輸到無人機。
在實施例中，著陸板可以將無人機連接到網路，並將資料傳輸至無人機或從無人機傳輸資料。
在實施例中，屋頂包括太陽能板，太陽能板將太陽光轉換成直流電，太陽能板連接到充電器和電網。
本揭示案的另一態樣是一種將車輛連接到網路並將電力傳輸到車輛的方法，包括以下步驟：（1）將車輛定位在靠近資料傳輸和充電站的底座；（2）將充電器的插頭連接到車輛的插座，充電器連接到電源；和（3）將資料傳輸系統的光學連接器連接到車輛的資料端口，資料傳輸系統連接到網路，充電器和資料傳輸系統與底座相關聯。
在實施例中，光學連接器與由定位在底座中的捲軸保持的光纖纜線相關聯。
在實施例中，充電器的插頭包括光學連接器。
在實施例中，將充電器的插頭連接到車輛的插座進一步包括：（1）判定車輛的插座的位置；（2）將資料傳輸和充電站的臂移動靠近車輛，其中臂包括充電器的插頭；和（3）自動地將插頭連接到插座。
在實施例中，方法進一步包括將運送路線傳輸至車輛。
另一個態樣是提供一種用於車輛的整合的資料傳輸和充電站，包括：（1）位於結構內的底座；（2）用於將電力從電源傳輸到車輛的充電器；和（3）用於將車輛連接到網路的光學資料傳輸系統，其中充電器和資料傳輸系統與底座相關聯。
在實施例中，用於電源的電力和光纖是在相同的電纜中或在不同的電纜中提供。
在實施例中，整合的資料傳輸和充電站進一步包括以下之一或多者：媒體轉換器、網路交換機、路由器、數據機、存取點、收發器、Wi-Fi路由器、和無線路由器。
本文提出的實施例的設想是關於以上問題和其他問題。將結合用於電動車和相關系統的整合充電和資料傳輸站2來描述本揭示案的實施例。
現在參考第1圖至第5圖，大體上示出了整合資料和充電站（或「整合站」）2。整合站2通常包括，但不限於，位於遮蔽物20下方的底座36。選擇性地，充電站可包括兩個或更多個底座36A、36B，並且在一個設施處可以有多個整合站。
遮蔽物20可包括框架22和屋頂24。遮蔽物20可具有任何尺寸和形狀。在一個實施例中，屋頂通常是矩形的。遮蔽物的高度可在大約90英寸和大約130英寸之間。
底座36通常包括充電器50和資料傳輸系統58。在一個實施例中，底座包括兩個充電器50A、50B。附加地或替代地，底座可包括連接到資料傳輸系統58的兩條光纖纜線60A、60B。底座36可選擇性地定位在基座（plinth）30上。選擇性地，一或多個繫纜柱（bollards）32被定位以保護底座36免受衝擊。
底座36可具有任何期望的尺寸或形狀。在一個實施例中，底座36具有大致矩形的形狀。底座可以選擇性地具有在大約45英寸與大約75英寸之間或大約60英寸的高度。底座可以由金屬材料製成，例如1/4英寸厚的鋼。
機架或隔室38可形成於底座內。底座36可以選擇性地包括兩個或更多個隔室38A、38B。隔室38可包括至少一個門40。在一個實施例中，每個隔室38包括兩個門，其中一個門40A在前面，而另一個門40B在底座36的相對的後面。可以將與充電器50和資料傳輸系統58相關聯的元件放置在底座36的一或多個隔室38內。隔室38可包括密封件以防止碎屑和濕氣進入。在一個實施例中，底座36和隔室38被密封以提供對於風、雨、雪、凍雨、和冰的保護。
充電器50連接至電網或電源4，並且被配置為將電力從電網傳輸至電動車10，諸如電動卡車或貨車、自動駕駛汽車等。充電器的電纜52包括插頭54，以與電動車10的插座12接合。在一個實施例中，電纜52可從底座的一側使用。選擇性地，當底座包括兩個充電器時，可從底座的第一側使用第一充電器50A，並且可從底座36的第二側使用第二充電器50A。電纜52具有預定長度。在一個實施例中，電纜52具有大約3英尺至大約30英尺之間的長度。選擇性地，電纜可位於線軸（spool）上，例如自收縮線軸。
合適的充電器50是本領域具有通常知識者所熟知的。例如，Bosch®和其他製造商生產適用於本揭示案的實施例的整合站2的充電器50。在一個實施例中，充電器50是Bosch 2級充電站（Bosch Level 2 Charging Station）。選擇性地，充電器50可包括Bosch的EV200、EV400、EV600、EV800、和EV2000系列充電器中的一或多個的元件。有關Bosch充電器的更多資訊，在 https://www.boschevsolutions.com/ 可獲得，此處將其全文引入作為參考。
整合站2可選擇性地包括不斷電系統（UPS）72，該不斷電系統也連接到電網或合適的電源4。UPS 72可以配置以向充電器50和整合站2的其他元件供電，並且如果電網4沒有可用的電力，則UPS 72可以向電動車10傳輸電力。
資料傳輸系統58互連到網路6。在一個實施例中，資料傳輸系統58包括與網路6通訊的網路介面裝置（NID）68和/或邊緣裝置67。邊緣裝置的範例包括能夠提供進入一或多個企業網路和/或服務供應商核心網路的入口點的裝置/伺服器/系統。邊緣裝置可以包括路由器、路由交換機、整合存取裝置、多工器、以及都會網路和廣域網路存取裝置中的一或多個。資料傳輸系統亦可選擇性地包括媒體轉換器、一或多個網路交換機、短/長距離媒體轉換器、一或多個有線或無線收發器、路由器、存取點、以及一般而言允許整合站2向一或多個車輛傳輸資料或從其傳輸資料的任何已知的有線或無線連接元件。NID 68和一或多個其他網路元件可以位於底座36的隔室38B內。資料傳輸系統58可配置為以任何速度，例如以10 Gbps，來傳輸資料。在一個實施例中，資料傳輸系統58可以以至少1 Gbps的速率在電動車10和網路6之間傳輸資料。選擇性地，資料傳輸速率高達大約25 Gbps。在一個實施例中，資料傳輸系統58可以以大約1 Gbps和25 Gbps之間，或大約10 Gbps的速率來傳輸資料。
選擇性地或附加地，提供了用於車輛的整合資料傳輸和充電站。該站亦可包括智慧型資料路由系統，以使從車輛移動或移動到車輛的資料可以基於與單個車輛相關聯並且可能與另一車輛不同的偏好端點來自動路由。可以利用電子訊號、標頭資訊、標識符資訊、許可資訊、車輛識別號（VIN）資訊、與車輛和/或使用者相關聯的物理標識符、和/或一般與車輛、使用者、製造商、所有者、管理者、和/或充電站相關聯的任何資訊來啟用基於偏好的路由。
作為一個範例，對於特定車輛，可以提供到基於雲的端點的優先路由，使得向此特定車輛或自此特定車輛的資料傳輸優先於其他車輛。這可能有用的一個例子是緊湊時間表的大型基於車隊的運輸車輛。
作為另一範例，且對於免費層級服務，到/從車輛的資料傳輸可以是基於可利用帶寬，其中優先權被賦予到具有更高優先權的其他車輛的資料。然而，其他配置也是可能的，因為這僅僅是一個非限制性範例。通常，可以基於服務層級來更新/修改資料傳輸的任何態樣。
在又一範例中，可以基於基於矩陣或類似的因子判定來實行智慧型路由。例如，對於特定站點處的特定車輛，實行到第一目的地的路由（例如，基於查找表、人工智慧分析、和/或其他判定方法）。對於位於另一站點的相同車輛，基於變量的矩陣實行到第二目的地的路由。對於另一站點上的相同車輛，且例如需要韌體更新，則實行另一個路由。通常，關於車輛、內容、使用者、製造商、所有人、管理者、充電站、和/或資料類型的任何資訊都可以用於判定路線和/或優先權。
NID 68可連接到光纖分配面板70。任何合適的網路介面裝置和光纖分配面板可以與本揭示案的整合站一起使用。合適的光纖分配面板由Clearfield（www.SeeClearfield.com）生產。在一個實施例中，光纖分配面板70是諸如在https://www.seeclearfield.com/products/category/wall-box-metal/indoor-wall-panels.html中描述的Clearfield FieldSmart® Fiber Delivery Point，其透過引用整體併入本文。光纖分配面板70可以選擇性地包括盒子74，例如Clearview Blue Cassette。
選擇性地，電纜存取殼66定位在底座的隔室38B內。在一個實施例中，NID 68與電纜存取殼66相關聯。電纜存取殼66可以是Extron生產的AVEdge™，例如Extron AVEdge™ 100。然而，本揭示案的實施例的充電站可以使用任何合適的電纜存取殼。
在一個實施例中，光纖纜線60連接到光纖分配面板70。光纖纜線60具有預定長度。在一個實施例中，光纖纜線60具有從大約3英尺至大約30英尺的長度。
配置以連接到電動車10的資料端口14的光學連接器62連接到光纖纜線60。本領域具有通常知識者已知的任何合適的光學連接器62和光纖纜線60可以與本揭示案的實施例的整合站2一起使用。在一個實施例中，光學連接器62和光纖纜線60中的一或多個作為OpticalCon® Fiber Optic Connection System的一部分可從Neutrik獲得。有關OpticalCon®光纖連接系統的資訊，可在列支敦斯登Schaan的Neutrik AG生產的「Technical Paper，OpticalCon® Fiber Optic Connection System」中找到，其全文透過引用合併於本文。
可與本技術使用的光纖連接的非限制性範例包括來自Canford的那些。此類連接器的範例請參見：https://www.canford.co.uk/ProductResources/resources/N/Neutrik/OpticalCON/Opticalcon%20Brochure%202017_03%20V19.pdf。有關選擇性連接器的更多規範請參見：https://www.canford.co.uk/ProductResources/resources/N/Neutrik/opticalCON%20Technical%20Paper%20V3.pdf。有關光纖彎曲半徑和損耗的其他資源，請參見： https://www.itu.int/dms_pub/itu-t/oth/0b/04/T0B040000542C01PDFE.pdf https://www.itu.int/rec/T-REC-G.657-201611-I/en 所有這些透過引用整體併入本文。
光纖纜線60可定位在位於底座中的捲軸64上。在一個實施例中，捲軸64可操作以縮回光纖纜線60。例如，捲軸64選擇性地被偏移以旋轉，使得光纖纜線將繞捲軸的軸纏繞。
在一個實施例中，捲軸64位於底座的隔室38A中。選擇性地，具有捲軸64的隔室38A不包括資料傳輸系統58或充電器50的其他元件。以此方式，光纖捲軸64可以與其他設備隔離。光纖纜線60的光學連接器62可以延伸穿過隔室的門40的孔。在一個實施例中，當底座36包括連接到資料傳輸系統的兩條光纖纜線60時，可從底座36的前部利用第一光纖纜線60A，而從底座36的後部利用第二光纖纜線60B。
在一個實施例中，底座36包括臂42。致動器可以回應於從整合站2的控制系統48接收的訊號來移動臂42。在一個實施例中，該臂是鉸接的並且包括透過接頭連接的至少兩個部分42A，42B。臂42可以選擇性地包括充電器50的電纜52。附加地，或替代地，臂42可包括與資料傳輸系統58相關聯的光纖纜線60。
整合站2可以選擇性地包括至少一個感測器44，該至少一個感測器44可操作以感測電動車10的插座12和資料端口14中的一或多個相對於底座36的位置。感測器44可定位在遮蔽物20、底座36、和臂42中的至少一個上。
控制系統48可以從感測器44接收資料。使用感測器資料，控制系統48可以產生訊號，該訊號使臂42的致動器移動並將插頭54連接到車輛插座12和/或將光學連接器62連接到車輛資料端口14。以這種方式，充電器50和資料傳輸系統58中的一或多個可以自動地連接到電動車10。
整合站2亦可包括用於無人機（UAV）18的著陸板28。著陸板28可以被配置以提供電力和/或將UAV 18連接到網路。在一個實施例中，著陸板28位於整合站2的屋頂24上。著陸板28可配置為連接到任何尺寸、重量、或類型的UAV 18，包括UAV輸送機隊。
選擇性地，整合站2可以透過無線或有線網路連接與UAV 18通訊。例如，著陸板28可包括乙太網路、Wi-Fi、和蜂巢式通訊系統中的一或多個，以連接到UAV。在一個實施例中，通訊系統與著陸板28相關聯。額外地或替代地，整合站2可包括感測器或信標以將UAV 18引導至著陸板。
著陸板28可選擇性地包括感應元件，該感應元件可操作以充電和/或將資料傳輸到UAV 18。更具體地，在一個實施例中，著陸板28包括至少一個線圈，以將一或多個資料和電力傳輸到UAV。合適的感應元件是本領域具有通常知識者所熟知的。感應充電和通訊系統的元件在美國專利申請案 US 2010/0081473 和 US 2010/0277121中描述，其各自透過引用將其全文整體併入本文。
額外地或替代地，整合站2可配置以透過一或多個有線連接將電力和資料傳輸至UAV 18。例如，著陸板28可以選擇性地包括與UAV耦接的端口。
在一個實施例中，著陸板28是Skysense Charging Pad。Skysense Charging Pad的特徵在https://www.skysense.co/charging-pad-outdoor上進行了描述，其全文透過引用合併於本文。然而，由不同製造商生產的其他著陸板可以與本揭示案的充電站一起使用。
選擇性地，太陽能板26可定位在屋頂24上。太陽能板26可將太陽光轉換成直流電。太陽能板產生的電能可轉移到UPS 72。在一個實施例中，整合站2包括反向器，以將直流電轉換成交流電。接著，整合站2可以將由太陽能板26產生的電傳輸到電網4。
現在參考第6圖，整體上示出了本揭示案的一個實施例的控制系統48。更具體而言，第6圖整體上示出了本揭示案的控制系統48的一個實施例，該控制系統48可操作以控制本揭示案的整合站2的態樣。控制系統48一般以硬體元件示出，該硬體元件可經由匯流排80電耦接。硬體元件可包括中央處理單元（CPU）82；輸入裝置84（例如，滑鼠、鍵盤等）；和輸出裝置86（例如，顯示裝置、列印機等）。控制系統48亦可包括儲存裝置88。在一個實施例中，儲存裝置88可以是磁碟驅動、光儲存裝置、諸如隨機存取記憶體（「 RAM」）和/或唯讀記憶體（「ROM」）之類的固態儲存裝置，其可以是可程式化的、快閃可更新的、和/或類似的。
控制系統48可以另外包括以下的一或多者：電腦可讀取儲存媒體讀取器90；通訊系統92（例如，數據機、網路卡（無線或有線的）、紅外線通訊裝置等）；和可以包括如上所述的RAM和ROM裝置的工作記憶體94。在一些實施例中，控制系統48亦可包括處理加速單元96，其可包括DSP、專用處理器、和/或類似物。選擇性地，控制系統48亦可包括資料庫98。
電腦可讀取儲存媒體讀取器90可進一步連接到電腦可讀取儲存媒體，一起（並且，選擇性地，與一或多個儲存裝置88結合）而廣泛地表示遠端、本端、固定、和/或可移除儲存裝置加上儲存媒體用於暫時和/或更永久地包含電腦可讀取資訊。通訊系統92可允許與網路6和/或任何其他資料處理交換資料。選擇性地，控制系統48可透過連接到網路6來存取儲存在諸如遠端資料庫100之類的遠端儲存裝置中的資料。在一個實施例中，網路6可以是網際網路。
控制系統48亦可包括軟體元件，其示出為目前位於工作記憶體94內。軟體元件可包括作業系統102和/或其他代碼104，例如實施本揭示案技術的一或多種方法和態樣的程式代碼。
本領域具有通常知識者將理解到，控制系統18的替代實施例可具有與上述不同的許多變型。例如，也可以使用客製化硬體且/或可以用硬體、軟體（包括可攜式軟體，例如小程式（applets））、或兩者來實施特定元件。此外，可利用與諸如網路輸入/輸出裝置的其他計算裝置的連接。
合適的控制系統48是本領域具有通常知識者所熟知的。在一個實施例中，控制系統48是個人電腦，例如，但不限於，運行MS Windows作業系統的個人電腦。選擇性地，控制系統48可以是智慧型電話、平板電腦、膝上型電腦、和類似的計算裝置。在一個實施例中，控制系統48是資料處理系統，其包括但不限於以下中的一或多個：輸入裝置（例如鍵盤、滑鼠、或觸碰螢幕）；輸出裝置（例如顯示器、揚聲器）；顯示卡；通訊裝置（例如乙太網路卡或無線通訊裝置）；永久記憶體（例如硬碟驅動）；臨時記憶體（例如隨機存取記憶體）；儲存在永久記憶體和/或臨時記憶體中的電腦指令；和處理器。
控制系統48的選擇性功能包括向使用者指示充電系統和/或資料傳輸系統中的一或多個已成功連接到整合站的指示器、指令、和音訊/視覺反饋中的一或多者。可包括類似的功能，以使得當充電系統和/或資料傳輸系統中的一或多個自動化時，這些系統接收關於它們各自的插座的連接狀態的反饋。選擇性地，可以將來自整合站的可用/佔用的資訊提供給例如雲或協同向車輛充電和資料傳輸的其他資源。
資料傳輸系統可以將整合站連接到以下之一或多者：區域網路（LAN）、廣域網路（WAN）、雲、網際網路、一或多個伺服器、一或多個資料庫，並且一般連接至任何網路裝置或目的地（選擇性地，在高可用性配置中）。
在各種實施例、配置、和態樣中，本揭示案包括基本上如本文（包括各種實施例，其子組合、及其子集）所描繪和描述的元件、方法、處理、系統、和/或設備。在理解本揭示案之後，本領域具有通常知識者將理解如何製造和使用本文公開的系統和方法。本揭示案，在各種實施例、配置、和態樣中，包括在沒有在本文中未描繪和/或描述的項目的情況下所提供的裝置和處理，或者在各種實施例、配置、或態樣中包括缺少在可已用於前述裝置或處理中的那些項目，例如，用於提高性能、達到簡化和/或降低實施成本。
本文描述的各種實施例的特徵並不意於相互排斥。相反的，一個實施例的特徵和態樣可以與另一實施例的特徵或態樣結合。此外，關於一個實施例的特定元件的描述可以適用於另一實施例中的該特定元件的使用，而不管是否結合另一實施例中的該特定元件的使用來重複描述。
本文提供的範例旨在是說明性的而非限制性的。因此，被提供來說明本揭示案的一或多個態樣的任何範例或範例的集合不應被認為包括所討論的態樣的可能實施例的整個集合。可以透過諸如「例如」、「諸如」、「透過範例」、「如」之類的用語以及通常被理解為指示以下內容為範例的其他語言來識別範例。
已經關於根據本揭示案的實施例的整合充電和資料傳輸站2描述了本揭示案的系統和方法。然而，為了避免不必要地混淆本揭示案，前面的描述省略了一些已知的結構和裝置。此省略不應被解釋為主張保護的公開內容的範圍的限制。闡述了具體細節以提供對本揭示案的理解。然而，應理解，可以以除了本文闡述的具體細節之外的各種方式來實施本揭示案。
可以使用本揭示案的許多變化和修改。可以提供本揭示案的一些特徵而無需提供其他特徵。
在各種實施例、配置、和態樣中，本揭示案包括基本上如本文（包括各種實施例，其子組合、及其子集）所描繪和描述的元件、方法、處理、系統、和/或設備。在理解本揭示案之後，本領域具有通常知識者將理解如何製造和使用本文公開的系統和方法。本揭示案，在各種實施例、配置、和態樣中，包括在沒有在本文中未描繪和/或描述的項目的情況下所提供的裝置和處理，或者在各種實施例、配置、或態樣中包括缺少在可已用於前述裝置或處理中的那些項目，例如，用於提高性能、達到簡化和/或降低實施成本。
已出於說明和描述的目的呈現了本揭示案的前述討論。前述內容並非旨在將本揭示案限制為本文公開的一或多種形式。例如，在前述的實施方式中，出於簡化本揭示案的目的，在一或多個實施例、配置、或態樣中將本揭示案的各種特徵組合在一起。可以將本揭示案的實施例、配置、或態樣的特徵組合在除了上文討論的那些以外的替代實施例、配置、或態樣中。本揭示案的方法不應被解釋為反映所主張保護的公開需要比每個申請專利範圍中明確敘述的特徵更多的特徵的意圖。而是，如以下申請專利範圍所反映的，發明態樣在於少於單個前述公開的實施例、配置、或態樣的所有特徵。因此，以下申請專利範圍據此結合到本實施方式中，每個申請專利範圍獨立地作為本揭示案的單獨的較佳實施例。
此外，儘管本揭示案的描述具有對一或多個實施例、配置、或態樣以及某些變化和修改的描述，但是其他變化、組合、和修改是在本揭示案的範圍內，例如，如在本領域具有通常知識者在理解本揭示案之後的技能與知識之內。旨在獲得權利，其包括所允許的範圍內的替代實施例、配置、或態樣，包括與所主張保護的替代、可互換、和/或等效結構、功能、範圍、或步驟，無論是否此類替代、可互換、和/或等效結構、功能、範圍、或步驟在本文中揭露，而無意於公開貢獻任何可專利的標的。
態樣針對： 一種用於車輛的資料傳輸和充電站，包括： 具有屋頂的框架； 位於屋頂下方的底座； 用於將電力從電源傳輸到車輛的充電器；和 用於將車輛連接到網路的資料傳輸系統，其中充電器和資料傳輸系統與底座相關聯。 上述態樣中的任意一或多個，其中資料傳輸系統包括具有光學連接器的光纖纜線，光學連接器用以連接到車輛的資料端口。 上述態樣中的任意一或多個，其中光纖纜線由位於底座的隔室內的捲軸保持。 上述態樣中的任意一或多個，其中光學連接器與充電器的插頭相關聯。 上述態樣中的任意一或多個，其中資料傳輸系統進一步包括： 不斷電系統； 網路介面裝置，用於將資料傳輸系統連接到網路；和 光纖分配面板，用於將網路介面裝置連接到光學連接器。 上述態樣中的任意一或多個，其中充電器包括從底座延伸的電纜，電纜包括插頭，用以連接至車輛的插座。 上述態樣中的任意一或多個，其中電纜包括與資料傳輸系統相關聯的光纖纜線，其中插頭包括光學連接器，用以將車輛連接至網路。 上述態樣中的任意一或多個，其中插頭位於臂上，以自動地將插頭連接到車輛插座。 上述態樣中的任意一或多個，其中屋頂包括用於無人機的著陸板。 上述態樣中的任意一或多個，其中著陸板可以將電力從電網傳輸到無人機。 上述態樣中的任意一或多個，其中著陸板可以將無人機連接到網路，並將資料傳輸至無人機或從無人機傳輸資料。 上述態樣中的任意一或多個，其中屋頂包括太陽能板，太陽能板將太陽光轉換成直流電，太陽能板連接到充電器和電網。 一種將車輛連接到網路並將電力傳輸到車輛的方法，包括以下步驟： 將車輛定位在靠近資料傳輸和充電站的底座； 將充電器的插頭連接到車輛的插座，充電器連接到電源；和 將資料傳輸系統的光學連接器連接到車輛的資料端口，資料傳輸系統連接到網路，其中充電器和資料傳輸系統與底座相關聯。 上述態樣中的任意一或多個，其中光學連接器與由定位在底座中的捲軸保持的光纖纜線相關聯。 上述態樣中的任意一或多個，其中充電器的插頭包括光學連接器。 上述態樣中的任意一或多個，其中將充電器的插頭連接到車輛的插座進一步包括： 判定車輛的插座的位置； 將資料傳輸和充電站的臂移動靠近車輛，其中臂包括充電器的插頭；和 自動地將插頭連接到插座。 上述態樣中的任意一或多個，進一步包括： 將運送路線傳輸至車輛。 一種用於車輛的整合的資料傳輸和充電站，包括： 位於結構內的底座； 用於將電力從電源傳輸到車輛的充電器；和 用於將車輛連接到網路的光學資料傳輸系統，其中充電器和資料傳輸系統與底座相關聯。 上述態樣中的任意一或多個，其中用於電源的電力和光纖是在相同的電纜中或在不同的電纜中提供。 上述態樣中的任意一或多個，進一步包括以下之一或多者：媒體轉換器、網路交換機、路由器、數據機、存取點、收發器、Wi-Fi路由器、和無線路由器。
如本文基本揭示的態樣/實施例中的任意一或多個。
如本文基本揭示的態樣/實施例中的任意一或多個可選地與如本文基本揭示的其他態樣/實施例中的任意一或多個組合。
一或多種手段，適於實行如本文基本揭示的上述態樣/實施例中的任意一或多個。
片語「至少一個」、「一或多個」、「或」、和「和/或」是開放式表達，在操作中既可以是連接的（conjunctive）的也可以是選言的（disjunctive）兩者。例如，每個表達「 A、B、和C中的至少一個」、「A、B、或C中的至少一個」、「A、B、和C中的一或多個」、「A、B、或C中的一或多個」、「A、B、和/或C」和「A、B、或C」表示單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C在一起、或者A、B、和C一起。
用語「一」或「一個」實體是指該實體中的一或多個。如此，用語「一」（或「一個」）、「一或多個」、和「至少一個」在本文中可以互換使用。亦應注意，用語「包括」、「包含」和「具有」可以互換使用。
除非另有說明，否則在說明書和申請專利範圍中使用的所有表示數量、尺寸、條件、比率、範圍等的數字在任何情況下均應理解為被用語「約」或「大約」修飾。因此，除非另有說明，否則說明書和申請專利範圍中使用的表示數量、尺寸、條件、比率、範圍等的所有數字可以增加或減少大約5％，以獲得令人滿意的結果。此外，本文描述的所有範圍可以減小到該範圍的任何子範圍或部分。
本文中「包括」、「包含」、或「具有」及其變化的使用意在涵蓋其後列出的項目及其均等，以及其他項目。因此，用語「包括」、「包含」、或「具有」及其變化在本文中可以互換使用。
如本文所使用的，用語「自動」及其變化是指在實行處理或操作時在沒有實質性人工輸入的情況下完成的通常為連續或半連續的任何處理或操作。然而，即使處理或操作的實行使用了實質性或非實質性的人工輸入，如果輸入在實行處理或操作之前接收，該處理或操作也可以是自動的。如果人工輸入影響處理或操作將如何被實行，則認為人工輸入是實質性的。同意實行處理或操作的人工輸入不被視為「實質性」。
本揭示案的態樣可以採取完全是硬體的實施例、完全是軟體（包括韌體、駐留軟體、微代碼等）的實施例、或結合了軟體和硬體態樣的實施例的形式，這些實施例通常可以全部是在本文中稱為「電路」、「模組」、或「系統」。可以利用一或多個電腦可讀取媒體的任何組合。電腦可讀取媒體可以是電腦可讀取訊號媒體或電腦可讀取儲存媒體。
電腦可讀取儲存媒體可以是，例如，但不限於，電子、磁性、光學、電磁、紅外線、或半導體系統、設備、或裝置、或前述的任何合適的組合。電腦可讀取儲存媒體的更具體範例（非詳盡列表）將包括以下：具有一或多個電線的電子連接、攜帶式電腦磁碟、硬碟、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可移除可編程唯讀記憶體（EPROM或快閃記憶體）、光纖、攜帶式光碟唯讀記憶體（CD-ROM）、光學儲存裝置、磁儲存裝置、或上述的任意合適組合。在本文的上下文中，電腦可讀取儲存媒體可以是任何有形媒體，其可以包含或儲存程式，程式供指令執行系統、設備、或裝置使用或與其結合使用。
電腦可讀取訊號媒體可包括例如在基頻中或作為載波的一部分的傳播的資料訊號，該傳播的資料訊號具有電腦可讀取程式代碼實施在其中。這樣的傳播訊號可以採取多種形式中的任何一種，包括但不限於電磁、光學、或其任何合適的組合。電腦可讀取訊號媒體可以是不是電腦可讀取儲存媒體的任何電腦可讀取媒體，並且可以通訊、傳播、或傳輸供指令執行系統、設備、或裝置使用或與其結合使用的程式。可以使用任何適當的媒體來傳輸實施在電腦可讀取媒體上的程式代碼，其包括但不限於，無線、有線、光纖纜線、RF等，或上述的任意適當組合。
本文所使用的用語「判定」、「運算」、「計算」、及其變化可互換使用，並且包括任何類型的方法、處理、數學運算或技術。
用語「電動車」（EV），在本文中也稱為電動車輛，可以使用一或多個電動馬達或牽引馬達來進行推進。電動車可透過集電系統由來自非車載電源的電力驅動，也可以是獨立（self-contained）具有電池或發電機以將燃料轉換為電能。電動車通常包括可充電電力儲存系統（RESS）（也稱為全電動車（Full Electric Vehicles，FEV））。功率儲存方法可包括：在車載電池中儲存在車上的化學能（例如電池電動車或BEV）、車載動能儲存（on board kinetic energy storage）（例如，飛輪）、和/或靜態能量（例如，透過車載雙層電容）。電池、電雙層電容、和飛輪能量儲存可以是可充電的車載能量儲存形式。
為了提供額外的背景、上下文、並進一步滿足專利法的描寫規定，以下參考文獻的全部內容透過引用合併入本文：International Telecommunications Union recommendation G.657（「Characteristics of a bending-loss insensitive single-mode optical fibre and cable」）其可從https://www.itu.int/rec/T-REC-G.657/en獲得、中國專利公開 CN103631239A、中國專利公開 CN201887496U、韓國專利公開 KR20170138663A、美國專利 US 6,853,795、美國專利 US 7,218,827、美國專利 US 8,929,069、美國專利 US 9,054,539、美國專利申請公開 US 2016/0336772、PCT公開 WO 2011/156776 A2、和PCT公開 WO 2016/113766 A1。
2:整合資料和充電站（或「整合站」） 4:電網或電源 6:網路/雲 10:電動車 12:用於電插頭的插座 14:資料端口 18:無人機 20:遮蔽物 22:框架 24:屋頂 26:太陽能板 28:著陸板 30:基座 32:屏障或繫纜柱 36:底座 38:隔室 40:門 42:臂 44:感測器 48:控制系統 50:充電器 52:電纜 54:插頭 58:資料傳輸系統 60:光纖纜線 62:光學連接器 64:捲軸 66:電纜存取殼 67:邊緣裝置 68:網路介面裝置（NID） 70:光纖分配面板 72:不斷電系統 74:盒子 80:匯流排 82:處理單元或CPU 84:輸入裝置 86:輸出裝置 88:儲存裝置 90:電腦可讀取儲存媒體讀取器 92:通訊系統 94:工作記憶體 96:處理加速單元 98:資料庫 100:遠端資料庫 102:作業系統 104:其他代碼或程式
結合在說明書中並構成說明書的一部分的隨附圖式示出了所揭示的系統的實施例，並且與以上給出的本揭示案的一般描述以及以下給出的圖式的詳細描述一起用於解釋本揭示案的系統和裝置的原理。
第1圖是根據本揭示案的一個實施例的整合充電和資料傳輸站的透視圖；
第2圖是第1圖的整合充電和資料傳輸站的正視圖；
第3A圖是根據一個實施例的整合充電和資料傳輸站的底座的正視圖；
第3B圖是第3A圖的底座的第一隔室的透視圖；
第3C圖是第3A圖的底座的第二隔室的透視圖；
第3D圖是與第3A圖的底座相關聯的充電器的透視圖；
第4圖是第1圖的整合充電和資料傳輸站的屋頂的一部分的透視圖；
第5圖是根據本揭示案的一個實施例的整合充電和資料傳輸站的示意圖；
第6圖是本系統的控制系統的實施例的方塊圖。
圖式不一定按比例繪製。在某些情況下，可能已省略了對於理解本揭示案不必要或使其他細節難以理解的細節。當然，應理解，本揭示案不一定限於本文中所示的實施例。應理解，單獨或組合使用上文闡述或下文描述的一或多個特徵的其他實施例是可能的。例如，可預期的是，關於一個實施例示出和/或描述的各種特徵和裝置可以與其他實施例的特徵或裝置結合或替代，而不管是否在本文具體示出或描述了這種組合或替換。
以下是根據本揭示案的各個實施例並且如圖中所示的元件的列表：
元件符號 說明
2 整合資料和充電站（或「整合站」）
4 電網或電源
6 網路/雲
10 電動車
12 用於電插頭的插座
14 資料端口
18 無人機
20 遮蔽物
22 框架
24 屋頂
26 太陽能板
28 著陸板
30 基座
32 屏障或繫纜柱
36 底座
38 隔室
40 門
42 臂
44 感測器
48 控制系統
50 充電器
52 電纜
54 插頭
58 資料傳輸系統
60 光纖纜線
62 光學連接器
64 捲軸
66 電纜存取殼
67 邊緣裝置
68 網路介面裝置（NID）
70 光纖分配面板
72 不斷電系統
74 盒子
80 匯流排
82 處理單元或CPU
84 輸入裝置
86 輸出裝置
88 儲存裝置
90 電腦可讀取儲存媒體讀取器
92 通訊系統
94 工作記憶體
96 處理加速單元
98 資料庫
100 遠端資料庫
102 作業系統
104 其他代碼或程式
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
2:整合資料和充電站(或「整合站」)
18:無人機
20:遮蔽物
22:框架
24:屋頂
26:太陽能板
28:著陸板
30:基座
32:屏障或繫纜柱
36:底座
50:充電器

Claims (20)

  1. 一種用於一車輛的資料傳輸和充電站，包括： 具有一屋頂的一框架； 位於該屋頂下方的一底座； 用於將電力從一電源傳輸到一車輛的一充電器；和 用於將該車輛連接到一網路的一資料傳輸系統，其中該充電器和該資料傳輸系統與該底座相關聯。
  2. 如請求項1所述之資料傳輸和充電站，其中該資料傳輸系統包括具有一光學連接器的一光纖纜線，該光學連接器用以連接到該車輛的一資料端口。
  3. 如請求項2所述之資料傳輸和充電站，其中該光纖纜線由位於該底座的一隔室內的一捲軸保持。
  4. 如請求項2所述之資料傳輸和充電站，其中該光學連接器與該充電器的一插頭相關聯。
  5. 如請求項2所述之資料傳輸和充電站，其中該資料傳輸系統進一步包括： 一不斷電系統； 一網路介面裝置，用於將該資料傳輸系統連接到該網路；和 一光纖分配面板，用於將該網路介面裝置連接到該光學連接器。
  6. 如請求項1所述之資料傳輸和充電站，其中該充電器包括從該底座延伸的一電纜，該電纜包括一插頭，用以連接至該車輛的一插座。
  7. 如請求項6所述之資料傳輸和充電站，其中該電纜包括與該資料傳輸系統相關聯的一光纖纜線，其中該插頭包括一光學連接器，用以將該車輛連接至該網路。
  8. 如請求項6所述之資料傳輸和充電站，其中該插頭位於一臂上，以自動地將該插頭連接到該車輛插座。
  9. 如請求項1所述之資料傳輸和充電站，其中該屋頂包括用於一無人機的一著陸板。
  10. 如請求項9所述之資料傳輸和充電站，其中該著陸板可以將電力從該電源傳輸到該無人機。
  11. 如請求項10所述之資料傳輸和充電站，其中該著陸板可以將該無人機連接到該網路，並將資料傳輸至該無人機或從該無人機傳輸資料。
  12. 如請求項1所述之資料傳輸和充電站，其中該屋頂包括一太陽能板，該太陽能板將太陽光轉換成直流電，該太陽能板連接到該充電器和該電源。
  13. 一種將一車輛連接到一網路並將電力傳輸到該車輛的方法，包括以下步驟： 將該車輛定位在靠近一資料傳輸和充電站的一底座； 將一充電器的一插頭連接到該車輛的一插座，該充電器連接到一電源；和 將一資料傳輸系統的一光學連接器連接到該車輛的一資料端口，該資料傳輸系統連接到該網路，其中該充電器和該資料傳輸系統與該底座相關聯。
  14. 如請求項13所述之方法，其中該光學連接器與由定位在該底座中的一捲軸保持的一光纖纜線相關聯。
  15. 如請求項13所述之方法，其中該充電器的該插頭包括該光學連接器。
  16. 如請求項13所述之方法，其中將該充電器的該插頭連接到該車輛的該插座進一步包括： 判定該車輛的該插座的一位置； 將該資料傳輸和充電站的一臂移動靠近該車輛，其中該臂包括該充電器的該插頭；和 自動地將該插頭連接到該插座。
  17. 如請求項13所述之方法，進一步包括以下步驟： 將一運送路線傳輸至該車輛。
  18. 一種用於一車輛的整合的資料傳輸和充電站，包括： 位於一結構內的一底座； 用於將電力從一電源傳輸到一車輛的一充電器；和 用於將該車輛連接到一網路的一光學資料傳輸系統，其中該充電器和該資料傳輸系統與該底座相關聯。
  19. 如請求項18所述之整合的資料傳輸和充電站，其中用於該電源的電力和用以將該車輛連接到該網路的光纖是在單個電纜中或在兩個不同的電纜中提供。
  20. 如請求項18所述之整合的資料傳輸和充電站，進一步包括以下之一或多者：一媒體轉換器、一網路交換機、一路由器、一數據機、一存取點、一收發器、一Wi-Fi路由器、和一無線路由器。
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