БЕСПРОВОДНАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ ДВУМЯ ВРЕМЕННО СОЕДИНЯЕМЫМИ УСТРОЙСТВАМИ Российский патент 2014 года по МПК H04W8/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится, в основном, к обеспечению беспроводной связи между двумя временно соединяемыми устройствами. В частности, настоящее изобретение относится к способу установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, к соединителю устройств для обеспечения установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, а также к компоновке и системе для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Временные физические соединения двух устройство друг с другом часто встречаются в различных областях техники. Одной из областей применения является зарядка аккумуляторных батарей в транспортных средствах, таких как наземные транспортные средства, например, автомобили. Другими областями применения, для которых это может представлять интерес, являются подача электрической энергии в оборудование, работающее от электричества. Еще одним примером является заполнение резервуара жидкостью, такой как газ или керосин. В этих и других случаях может существовать интерес в передаче дополнительных данных между устройствами в обоих направлениях. Это может, например, представлять интерес при транспортировке некоторого количества физического объекта с одного устройства на другое, причем объектом может быть электрическая энергия или жидкость, такая как нефть или газ. Имеется множество причин, по которым может потребоваться передача таких данных. Одной из причин могут являться соображения экономии с целью проведения экономической транзакции, связанной с транспортом. Другой причиной может быть необходимость управления передаваемым количеством.

Такие данные могут передаваться с помощью дополнительной проводной связи, а в случае электрической зарядки, также с помощью связи по линиям электропитания. Дополнительные провода являются сложными, дорогостоящими и приводят к использованию дополнительных коннекторов или объединению в одном кабеле проводов связи с линиями электропитания. Связь по линиям электропитания предполагает дополнительное оборудование для модулирования данных по электрическому напряжению. Обе указанные меры предполагают дополнительную работу и, кроме того, повышенный риск. Связь по линиям электропитания, кроме того, может использоваться лишь при использовании электроэнергии.

Поэтому наилучшим выбором во многих ситуациях является предоставление таких дополнительных данных с помощью беспроводного соединения.

Ciriacus Bleijs описывает использование связи по линии электропитания применительно к зарядке транспортных средств в работе «Low-cost charging systems with full communication capability», EVS24, Ставангер, Норвегия, 13 - 16 мая 2009 г. В этом документе также описывается беспроводная связь, но не между временно соединяемыми устройствами, такими как транспортное средство и пункт зарядки.

При обеспечении беспроводной связи важно, чтобы она устанавливалась между двумя рассматриваемыми устройствами и ни с какими иными устройствами.

Поэтому существует потребность в обеспечении однозначной идентификации в отношении двух устройств, соединяемых друг с другом, для обеспечения беспроводного соединения, устанавливаемого между ними.

Существуют методы идентификации устройств.

Например, в отношении беспроводных соединений и электрической зарядки транспортного средства существуют технологии идентификации транспортного средства.

Как описывается в CN 201210314, транспортное средство может быть снабжено меткой радиочастотной идентификации (РЧИД), а кабель пункта зарядки может быть оснащен устройством считывания РЧИД. При соединении зарядного кабеля с розеткой зарядки на транспортном средстве устройство считывания РЧИД обнаруживает метку РЧИД транспортного средства и считывает информацию, относящуюся к идентификации транспортного средства, например, информацию о номерном знаке.

Технология РЧИД может также быть объединена со связью по линиям электропитания. Это описывается в JP 2006245983. Здесь настенная розетка содержит модем связи по линиям электропитания (PLC-модем) для осуществления связи по линиям электропитания. В розетке также имеется устройство считывания для считывания метки РЧИД вилки РЧИД.

В US 2007/0221730 описываются компьютерные кабели, снабженные метками РЧИД. Кабельная розетка снабжена устройством считывания РЧИД с целью идентификации кабелей для обеспечения того, что надлежащий кабель вставлен в правильную розетку.

Однако ни один из этих документов не относится к обеспечению идентификаторов, используемых для беспроводной связи.

С учетом выше описанного, по этой причине по-прежнему существует потребность в обеспечении возможности беспроводной связи между двумя временно соединяемыми устройствами даже в том случае, когда они неизвестны друг другу.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одной целью настоящего изобретения является создание способа установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, несмотря на то, что они неизвестны друг другу.

Данная цель в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения достигается с помощью способа установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, содержащего в одном из устройств этапы:

обнаружения физического присоединения одного конца соединителя устройств к блоку сопряжения соединителя устройств, причем этот конец соединителя устройств снабжен набором идентификационных данных, включающих в себя идентификатор беспроводной связи, а соединитель имеет другой конец, снабженный дополнительным набором идентификационных данных, содержащих другой идентификатор беспроводной связи, причем другой конец предусматривается для присоединения к другому устройству,

считывания идентификатора беспроводной связи конца соединителя устройств, присоединение которого обнаружено,

использования считанного идентификатора беспроводной связи при установлении вместе с другим устройством специализированного двустороннего беспроводного соединения с другим устройством, причем другое устройство использует другой идентификатор беспроводной связи при установлении соединения, и

обмена данными с другим устройством по беспроводному соединению.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление компоновки для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, несмотря на то, что эти устройства неизвестны друг другу.

Данная цель в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения достигается с помощью компоновки для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, которое включает в себя:

одно из устройств, содержащее

блок сопряжения соединителя для приема одного из первого или второго концов соединителя устройства, причем принимаемый конец снабжен набором идентификационных данных, включающих в себя идентификатор беспроводной связи, и другой конец, снабжен дополнительным набором идентификационных данных, содержащих дополнительный идентификатор беспроводной связи, связанный с идентификатором беспроводной связи принимаемого конца,

считывающий блок, выполненный с возможностью обнаружения идентификатора беспроводной связи принимаемого конца при присоединении соединителя устройств к блоку сопряжения соединителя, и

блок беспроводной связи, выполненный с возможностью приема идентификатора беспроводной связи, считываемого считывающим блоком, и установления, вместе с другим устройством, специализированного двустороннего беспроводного соединения с этим другим устройством с использованием считанного идентификатора беспроводной связи, причем другой идентификатор беспроводной связи используется другим устройством при установлении упомянутого соединения между двумя устройствами.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание соединителя устройств для обеспечения установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, несмотря на то, что эти устройства неизвестны друг другу.

Данная цель в соответствии с третьим аспектом изобретения достигается с помощью соединителя устройств для обеспечения установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, причем в соединителе устройств имеется первый конец, выполненный с возможностью присоединения к первому устройству, и второй конец, выполненный с возможностью присоединения ко второму устройству, причем первый конец снабжен первым набором идентификационных данных, содержащих первый идентификатор беспроводной связи, а второй конец снабжен вторым набором идентификационных данных, содержащих второй идентификатор беспроводной связи, с целью обеспечения обнаружения первым и вторым устройствами первого и второго идентификаторов беспроводной связи после физического присоединения соединителя устройств к этим устройствам для использования при установлении одного двустороннего беспроводного соединения между ними на основе идентификаторов беспроводной связи.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание системы для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, несмотря на то, что эти устройства неизвестны друг другу.

Данная цель в соответствии с четвертым аспектом изобретения достигается с помощью системы для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, причем данная система содержит:

- соединитель устройств, имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец снабжен первым набором идентификационных данных, содержащих первый идентификатор беспроводной связи, а второй конец снабжен вторым набором идентификационных данных, содержащих второй идентификатор беспроводной связи, связанный с первым идентификатором беспроводной связи,

- первое устройство, имеющее первый блок сопряжения соединителя, первый блок беспроводной связи и первый считывающий блок,

- второе устройство, имеющее второй блок сопряжения соединителя, второй блок беспроводной связи и второй считывающий блок,

причем оба блока беспроводной связи устройств выполнены с возможностью приема идентификатора беспроводной связи, считываемого соответствующим считывающим блоком при присоединении соединителя устройств к соответствующему блоку сопряжения, а рассматриваемый блок беспроводной связи выполнен с возможностью использования этого идентификатора беспроводной связи при установлении вместе с другим блоком беспроводной связи специализированного двустороннего беспроводного соединения между двумя устройствами.

Настоящее изобретение имеет ряд преимуществ. Оно решает проблему обеспечения того, чтобы два надлежащих устройства были соединены по беспроводной связи в тех случаях, когда они неизвестны друг другу. Это возможно даже в том случае, когда имеется множество подобных устройств в пределах дальности действия блоков радиосвязи этих устройств. Данное устройство также является простым в применении для пользователя. Беспроводное соединение устанавливается автоматически при присоединении соединителя устройств к двум устройствам. Это особенно важно в повседневных сферах применения, например, при зарядке транспортных средств. Данное изобретение может быть реализовано при низкой стоимости, поскольку могут использоваться крупносерийные, стандартные недорогие компоненты. Данное изобретение также является универсальным и может использоваться во многих различных сферах применения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение описывается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

фиг. 1 схематически изображает два устройства - наземное транспортное средство и пункт зарядки, соединенные через соединитель устройств в виде электрического кабеля,

фиг. 2 изображает блок-схему, на которой показана станция зарядки, включающая пункт зарядки, кабель и показанное на фиг. 1 наземное транспортное средство,

фиг. 3 схематически изображает содержимое первого информационного носителя на первом конце кабеля,

фиг. 4 схематически изображает содержимое второго информационного носителя на втором конце кабеля,

фиг. 5 схематически изображает структурную схему ряда этапов способа, выполняемых в наземном транспортном средстве,

фиг. 6 схематически изображает структурную схему ряда этапов способа, выполняемых в пункте зарядки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приводится подробное описание предпочтительных вариантов осуществления способа установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, соединителя устройств для обеспечения установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, а также компоновки и системы для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами в соответствии с настоящим изобретением.

Соединение двух устройств друг с другом может представлять интерес в различных сферах применения. Одна такая сфера применения находится в области передачи электроэнергии, например, зарядка аккумуляторных батарей транспортных средств.

Многие транспортные средства в настоящее время используют электроэнергию для приведения в действие своих двигательных механизмов. В настоящее время имеются, например, электротранспортные средства, которые могут подключаться к пунктам энергоснабжения или пунктам зарядки для обеспечения зарядки своих аккумуляторных батарей. Однако транспортные средства, которые могут заряжаться, не ограничиваются наземными транспортными средствами, такая зарядка может использоваться и другими транспортными средствами, например, кораблями и лодками.

В процессе передачи энергии для зарядки аккумуляторной батареи может потребоваться передача данных, таких как данные, обеспечивающие проведение экономической транзакции, связанной с передачей энергии. Еще одним типом данных, который может оказаться полезным при передаче, являются данные управления зарядкой, т.е., данные, используемые для управления зарядкой, а также связанные с безопасностью данные.

Одним из простых и универсальных способов, которым могут быть переданы такие данные, является обеспечение двустороннего беспроводного соединения, которое может осуществляться с использованием множества известных протоколов беспроводной связи, например, протоколов беспроводной связи ближнего действия, таких как Bluetooth или ZigBee. Однако возможны и другие методы, например, беспроводная локальная вычислительная сеть (БЛВС).

На фиг. 1 схематически показан один такой случай, в котором первое устройство в виде наземного транспортного средства 10 временно соединено со вторым устройством в виде пункта 12 зарядки через соединитель 14 устройств в виде электрического зарядного кабеля 14. Оба эти устройства 10 и 12 обладают способностью беспроводной связи, что очевидно, поскольку каждое из них снабжено антенной 16 и 18. Эти антенны также изображены как обеспечивающие двустороннюю беспроводную связь W.

Однако существует проблема, состоящая в том, что устройства обычно неизвестны друг другу с точки зрения беспроводной связи. Они не знают, как связываться друг с другом по беспроводной связи. Они не знают размера зоны радиосвязи и того, какой идентификатор беспроводной связи принадлежит объекту, с которым необходимо осуществлять связь. Кроме того, установление беспроводного соединения должно быть одновременно с высокой степенью дружественности по отношению к пользователю. Пользователь или водитель не должен быть вынужденным предоставлять необходимую информацию. Она должна предоставляться автоматически при соединении устройств. Это непросто выполнить, особенно если в одном месте имеется множество пунктов зарядки и наземных транспортных средств. При этом довольно сложно определить, какие два устройства должны связываться друг с другом в отношении соединения и количества передаваемого между ними.

Целью настоящего изобретения является решение этой проблемы.

Способ решения этой проблемы можно понять из фиг. 2, на которой показана блок-схема зарядной станции, содержащей ряд пунктов 12, 40 и 42 зарядки, соединенных с линией электропитания PL сети электроснабжения. Одним из пунктов 12 зарядки на данном чертеже является пункт зарядки, изображенный на фиг. 1. На чертеже также изображено наземное транспортное средство 10 и кабель 14, показанные на фиг. 1. Каждый из пунктов 12, 40 и 42 зарядки на данном чертеже может быть выполнен одним и тем же способом, поэтому только один пункт 12 зарядки, с которым соединено наземное транспортное средство 10, показано несколько более детально.

Наземное транспортное средство 10 в данном случае включает в себя первый блок 23 сопряжения соединителя, при этом принимают первый конец 19 кабеля 14. Первым блоком 23 сопряжения соединителя вполне может быть розетка, а первым концом - вилка, которая может вставляться в эту розетку. Для зарядки наземное транспортное средство содержит аккумуляторную батарею 24, электрически соединенную с розеткой.

Аналогичным образом, пункт 12 зарядки оснащен вторым блоком 31 сопряжения соединителя, в данном случае также в виде розетки, в которую может вставляться второй конец 21 также в виде вилки.

При этом необходимо понимать, что использование вилки и розеток является лишь одним примером стороны соединителя устройств и блока сопряжения соединителя, которые могут использоваться.

Таким образом можно заряжать аккумуляторную батарею наземного транспортного средства 24 электроэнергией, принимаемой из линии электропитания PL через блок 38 преобразования питания, предусматриваемый в пункте 12 зарядки. В качестве альтернативного варианта блок преобразования может предусматриваться в наземном транспортном средстве.

Описанное выше является вполне традиционным и не содержит ничего нового.

Однако для того, чтобы иметь возможность установить специализированное двустороннее беспроводное соединение в соответствии с принципами данного изобретения, имеется ряд дополнительных блоков, приведенных на фиг. 2.

Во-первых, первый конец кабеля 14 снабжен первым набором идентификационных данных, причем первый набор включает в себя первый идентификатор беспроводной связи, который является идентификатором беспроводной связи, связанным с кабелем. При этом он может быть идентификатором, идентифицирующим кабель. Идентификатор беспроводной связи в своей самой простой форме может быть выполнен в виде последовательности символов, например, последовательности целых чисел. Наземное транспортное средство 10 должно обладать возможностью считывания этого набора идентификационных данных, и, следовательно, набор сохраняется в первом информационном носителе 20. Этот информационный носитель может быть выполнен в форме метки беспроводной связи ближнего радиуса действия, такой как метка радиочастотной идентификации (РЧИД). Он также может быть выполнен и в других формах, например, с помощью штрихового кода.

По этой причине наземное транспортное средство 10 также снабжено соответствующим первым считывающим блоком 26, т.е., устройством считывания, выполненным с возможностью или обладающим способностью считывания данных, хранящихся в информационном носителе, а в случае беспроводной связи ближнего радиуса действия, такой РЧИД, выполненным в виде устройства считывания РЧИД. Разумеется, оно может также являться устройством считывания штрихового кода или иным подходящим устройством считывания, основанным на технологии, используемой для реализации информационного носителя. Первый считывающий блок 26 располагается в первом блоке сопряжения соединителя, и в данном примере также в этом первом блоке сопряжения соединителя.

Аналогичным образом, второй конец кабеля 14 снабжен вторым набором идентификационных данных, причем второй набор включает в себя второй идентификатор беспроводной связи, который является идентификатором беспроводной связи, также связанным с кабелем. Поэтому он также может идентифицировать кабель. Этот второй идентификатор беспроводной связи также может быть выполнен в виде последовательности символов, например, последовательности целых чисел. Пункт 12 зарядки должен обладать возможностью считывания этого набора идентификационных данных, и, следовательно, он также снабжен вторым считывающим блоком 32, который способен считывать второй идентификатор беспроводной связи. В этом случае также используется считывающий блок типа, связанного с типом информационного используемого носителя, в данном примере - устройство считывания РЧИД. Второй считывающий блок также располагается во втором блоке сопряжения соединителя, и в данном примере также в этом втором блоке сопряжения соединителя.

Для того чтобы иметь возможность установить беспроводное соединение, первый считывающий блок 26 в наземном транспортном средстве 10 электрически соединяется с первым блоком 30 управления. Первый блок 30 управления, кроме того, электрически соединяется с аккумуляторной батареей 24, с первым блоком 23 сопряжения соединителя и с первым блоком 28 беспроводной связи, которым в данном варианте осуществления является блоком связи ZigBee. В данном случае может использоваться и иной тип блока связи, такой как блок связи Bluetooth или блок БЛВС. Блок 28 беспроводной связи, в свою очередь, электрически соединяется с антенной 16. Блок 23 сопряжения соединителя в данном случае может быть снабжена детектором (не показан) для обнаружения сопряжения соединителя устройств, т.е., вставки вилки в розетку. По этой причине именно этот детектор блока сопряжения соединителя соединяется с первым блоком 30 управления.

Аналогичным образом, второй блок 32 управления в пункте 12 зарядки электрически соединяется со вторым блоком 36 управления. Второй блок 36 управления, кроме того, электрически соединяется с блоком 38 преобразования питания, со вторым блоком 31 сопряжения соединителя и со вторым блоком 34 беспроводной связи, которым в данном варианте осуществления также является блок связи ZigBee, но может использоваться и иной тип. Наконец, блок 34 беспроводной связи электрически соединяется с антенной 18. Второй блок 36 сопряжения соединителя в данном случае также может быть снабжен детектором (не показан) для обнаружения сопряжения соединителя устройств, т.е., вставки вилки в розетку. По этой причине именно этот детектор соединяется со вторым блоком 36 управления.

На фиг. 3 схематически изображен первый информационный носитель 20 на кабеле 14 и его содержимое, которое в данном примере включает в себя лишь первый идентификатор I1 беспроводной связи, а на фиг. 4 схематически изображен второй информационный носитель 22 на кабеле 14 и его содержимое, которое в данном примере включает в себя лишь второй I2 идентификатор беспроводной связи.

Далее, поскольку система описана, ниже более подробно описывается функционирование настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 5, на которой схематически изображена структурная схема ряда этапов способа, выполняемых в наземном транспортном средстве, и на фиг. 6, на которой схематически изображена структурная схема ряда этапов способа, выполняемых в пункте зарядки.

Как видно из предшествующего описания, соединитель устройства, в данном случае в виде кабеля 14, играет важную роль. Данный кабель 14 свободен на обоих концах. Это означает, что каждый конец может быть подключен или присоединен к любому устройству, имеющему подходящий блок сопряжения соединителя или розетку. Каждый конец при этом выполнен с возможностью присоединения к блоку сопряжения соединителя. Следовательно, это отличается от большинства систем, в которых энергия подается на наземные транспортные средства с помощью кабелей, крепко закрепленных на пункте. Используемым в данном случае кабелем также обычно может быть кабель, принадлежащий пользователю наземного транспортного средства. Это означает, что кабель может быть частью зарядного оборудования, которое пользователь наземного транспортного средства привозит с собой в наземном транспортном средстве и использует для зарядки аккумуляторной батареи наземного транспортного средства на различных зарядных станциях. Как указано выше, этот кабель, снабжен двумя идентификаторами беспроводной связи - первым и вторым идентификаторами беспроводной связи. В описанном здесь варианте осуществления эти идентификаторы являются одинаковыми, т.е., они идентичны. При этом одинаковые идентификаторы оказываются на обоих концах кабеля. Тем не менее, следует понимать, что они не обязательно являются одинаковыми. В некоторых модификациях изобретения они не являются идентичными. Однако они должны быть связаны друг с другом или соответствовать друг другу, что означает, что должна быть возможность получить один из идентификаторов из другого. Они могут, например, иметь обратный порядок символов или вместе образовывать пару криптографических ключей. Тем не менее, оба идентификатора должны быть уникальными в том смысле, что ни один другой кабель не должен быть снабжен любым из них.

Когда пользователю необходимо зарядить аккумуляторную батарею 24 наземного транспортного средства 10, он вставляет первый конец 19 кабеля 14 в первую розетку 23, а второй конец 21 кабеля 14 - во вторую розетку 31. Информационные носители, содержащие наборы идентификационных данных, могут при этом занимать такие положения на соединителе устройств, что содержимое может считываться соответствующим считывающим блоком при присоединении соединителя устройств к устройству, т.е., при присоединении к блоку сопряжения соединителя. Это может осуществляться с помощью считывающего блока, размещаемого в некотором месте на стенке розетки, к которому будет обращен информационный носитель или с которым он будет совмещен при вставке вилки кабеля в розетку. Таким образом, это произойдет с обеих сторон кабеля, т.е., как в наземном транспортном средстве 10, так и в пункте 12 зарядки.

После осуществления этого детектор в первой розетке 23 отправляет в первый блок 30 управления сигнал, свидетельствующий о том, что соединитель 14 устройств присоединен. Таким образом первый блок 30 управления обнаруживает физическое присоединение первого конца 19 соединителя 14 устройств к первому блоку 23 сопряжения соединителя (этап 43), т.е., вставка первой вилки кабеля в первую розетку 23. После осуществления этого первый блок 30 управления выдает в первый считывающий блок 26 указание считать содержимое первого информационного носителя 20. Затем первый считывающий блок 26 наземного транспортного средства 10 считывает или обнаруживает, по меньшей мере, первый идентификатор I1 беспроводной связи первого набора идентификационных данных присоединенного коннектора (этап 44) и направляет этот идентификатор I1 беспроводной связи в первый блок 30 управления.

Аналогичным образом детектор во второй розетке 31 отправляет во второй блок 36 управления сигнал, который аналогичным образом обнаруживает физическое присоединение второго конца 21 соединителя 14 устройств ко второму блоку сопряжения соединителя 31 (этап 57), т.е., вставка второй вилки кабеля во вторую розетку 31. После осуществления этого второй блок 36 управления выдает во второй считывающий блок 32 указание считать содержимое второго информационного носителя 22, при этом считывающий блок 32 считывает или обнаруживает, по меньшей мере, второй идентификатор I2 беспроводной связи второго набора идентификационных данных присоединенного соединителя (этап 58) и направляет этот идентификатор I2 беспроводной связи во второй блок 36 управления.

После приема первого идентификатора I1 беспроводной связи первый блок 30 управления управляет первым блоком 28 беспроводной связи для установления специализированного беспроводного соединения W с пунктом 12 зарядки с использованием первого идентификатора I1 беспроводной связи (этап 46), а второй блок 36 управления после приема второго идентификатора I2 беспроводной связи управляет вторым блоком 34 беспроводной связи для установления специализированного беспроводного соединения W с использованием второго идентификатора беспроводной связи (этап 60). Таким образом, имеется двустороннее беспроводное соединение, установленное с использованием как первого, так и второго идентификаторов I1 и I2 беспроводной связи. При этом блоки беспроводного соединения устанавливают беспроводное соединение во взаимодействии друг с другом.

Идентификаторы беспроводной связи в данном случае могут использоваться различными способами. Соединение может, например, устанавливаться с помощью одного из устройств, запрашивающего соседние устройства об идентификаторе беспроводной связи, получающего ответы от находящихся поблизости устройств и выбирающего устройство, которое отвечает идентификатором беспроводной связи, соответствующим его собственному идентификатору беспроводной связи. Это может также осуществляться с помощью устройств, объявляющих свои идентификаторы беспроводной связи друг другу, при этом два из них, которые имеют одни и те же или соответствующие идентификаторы, устанавливают соединение. Соединение может, кроме того, устанавливаться путем широковещательной передачи зашифрованного сообщения с одним из идентификаторов беспроводной связи от одного из устройств, причем только то другое устройство, которое может расшифровать сообщение, является устройством, имеющим другой идентификатор беспроводной связи и, следовательно, устройством, с которым должна осуществляться связь.

После того, как установлено специализированное двустороннее беспроводное соединение W, становится возможным посылать по нему данные. При этом устройства могут обмениваться данными друг с другом по беспроводному соединению W. В данном случае можно передавать данные, задающие напряжение, ток и/или номинальную мощность. Кроме того, можно передавать данные, устанавливающие напряжение пункта и наземного транспортного средства, а также ограничения по току пункта и наземного транспортного средства. Можно также посылать команды запуска и остановки. Как правило, таким образом можно управлять зарядкой, выполняемой на основе данных, обмен которыми осуществляется по специализированному беспроводному соединению.

Например, первый блок 30 управления наземного транспортного средства 10 может обнаруживать состояние аккумуляторной батареи 24, например, имеющуюся у нее степень зарядки (этап 48), а затем посылать данные о состоянии аккумуляторной батареи во второй блок 36 управления через соединение W (этап 50). При этом первый блок 30 управления может принимать энергию от пункта 12 зарядки на основе этих данных (этап 52). После этого блок 30 управления может проверять, полностью ли заряжена аккумуляторная батарея, и если да (этап 54), то может осуществляться обмен данными транзакций с пунктом зарядки или сообщение их на пункт зарядки (этап 55), после чего завершается беспроводное соединение (этап 56), а если аккумуляторная батарея не полностью заряжена, вновь может проверяться состояние аккумуляторной батареи, и аккумуляторная батарея может продолжать заряжаться на основе данных о состоянии аккумуляторной батареи. Участвующие в обмене данные транзакции могут включать в себя информирование пунктом зарядки наземного транспортного средства о передаваемом количестве энергии и стоимости и информирование наземным транспортным средством пункта зарядки о порядке оплаты.

Второй блок 36 управления пункта 12 зарядки может при этом принимать данные о состоянии аккумуляторной батареи (этап 62), и на основе их он может затем определять мощность, которая должна передаваться. При таком определении в данном случае можно учитывать состояние аккумуляторной батареи. Однако можно учитывать и другие факторы, например, наличие других наземных транспортных средств, подключенных к соседним пунктам зарядки, и состояние их аккумуляторных батарей. Можно также принимать во внимание прочие факторы, например, количество энергии, которое способна доставлять сеть электроснабжения, к которой относится линия электропитания PL.

На основе всех этих данных второй блок 36 управления может при этом управлять блоком 38 беспроводной связи для передачи по кабелю 14 энергии в наземное транспортное средство 10 на основе данных о состоянии аккумуляторной батареи и возможных иных данных, указанных выше (этап 64).

В данном случае второй блок 36 управления может также получать сведения о том, полностью ли заряжена аккумуляторная батарея, или получать информацию от наземного транспортного средства о том, что аккумуляторная батарея полностью заряжена (этап 66) и может также продолжать зарядку либо сообщать данные транзакции или обмениваться ими (этап 68), а затем завершать беспроводное соединение (этап 70) на основе принятого решения.

Таким образом можно передавать множество данных между наземным транспортным средством и пунктом зарядки одновременно с передачей электрической энергии от пункта зарядки на наземное транспортное средство. Кроме того, это осуществляется очень дружественным по отношению к пользователю способом. Единственное, что необходимо сделать пользователю - подключить кабель к двум устройствам. При этом, разумеется, пользователь, может быть информирован о процессе зарядки, что может осуществляться на дисплее в наземном транспортном средстве или в пункте зарядки. Кроме того, соединение является как безопасным, так и гибким.

Это был лишь один пример использования беспроводного соединения. Имеется бесчисленное множество других способов.

Возьмем в качестве примера завершение беспроводного соединения. Выше оно основывалось на полностью заряженной аккумуляторной батарее. Альтернативой этому является установление завершение беспроводного соединения исходя из того, что кабель отключается. Кроме того, в приведенном выше примере управление зарядкой осуществлялось пунктом зарядки. Вместо этого управление может осуществляться в наземном транспортном средстве. Можно также разделить управление на части, при этом один объект осуществляет обычное управление зарядкой, а другой объект осуществляет управление на основе состояния сети электроснабжения. Первая часть может выполняться либо в наземном транспортном средстве, либо в первом пункте зарядке, а вторая часть может выполняться в пункте зарядке или в некотором блоке управления более высокого уровня. Указанный блок более высокого уровня может, кроме того, быть связан с системой электроснабжения или станцией пункта зарядки.

Управление зарядкой может также включать в себя применение ограничений по току, т.е., задавать установленный максимальный ток, который может приниматься из линии электропитания. Возможными дополнительными функциями применительно к зарядке являются блокирование зарядки в течение установленного временного окна. При этом зарядка может запрещаться в установленном временном интервале и допускаться в других временных интервалах.

При этом необходимо понимать, что через беспроводное соединение могут передаваться и иные типы данных. Если наземное транспортное средство является автомобилем для коммерческих перевозок, через такое соединение можно, например, передавать планы перевозки, данные путевых листов, заказы на отгрузку и другие типы данных автомобиля для коммерческих перевозок.

Кроме того, различные наборы идентификационных данных могут содержать вышеупомянутые идентификаторы беспроводной связи и, помимо этого, также криптографические ключи. Таким образом идентификаторы беспроводной связи могут использоваться для идентификации устройств, которые должны осуществлять связь, в то время как криптографические ключи используются для шифрования данных, сообщаемых по беспроводному соединению, с целью повышения защищенности. Набор данных может также содержать дополнительную информацию, относящуюся к соединителю устройств, такую как тип кабеля и номинальный ток, изготовителя, дату изготовления и т.д. Идентификатором беспроводной связи может быть, кроме того, адрес радиостанции или сетевой адрес, который временно назначается устройству.

Соединение с наземным транспортным средством может быть соединением цепей постоянного тока или соединением цепей переменного тока. В зависимости от типа соединения в наземном транспортном средстве и пункте зарядки необходимы различные типы преобразователей.

Следует также понимать, что данное изобретение не ограничивается зарядкой аккумуляторных батарей наземных транспортных средств. Данное изобретение можно также использовать в иных случаях доставки электрической энергии, например, по отношению к оборудованию, работающему от электричества, подключаемому к распределительной коробке, например, на строительной площадке или на производстве. Таким оборудованием может быть, например, вентилятор, на который энергия доставляется исходя из величины влажности, обнаруженной в воздухе. При этом управление энергией вентилятора может осуществляться исходя из влажности. Следовательно, данные контроля и управления, относящиеся к данному оборудованию, могут передаваться по беспроводному соединению.

Данное изобретение может также использоваться по отношению к заполнению резервуара жидким или твердым веществом, например, к заполнению резервуара бензином, нефтью, газом или гранулами.

При этом управление заполнением может осуществляться на основе уровня/давления в резервуаре. Во всех этих случаях идентификаторы беспроводной связи на кабелях используются для установления беспроводного соединения.

Таким образом, соединителем устройств может быть кабель для транспортировки некоторого количества или потока физического вещества, такого как жидкость, например, нефть, бензин или газ, из одного из устройств в другое. При этом потоком может быть поток жидкости или газа. При этом данные, обмениваемые по беспроводному соединению, могут использоваться для управления переносом рассматриваемого количества или потока.

Таким образом, изобретение имеет ряд преимуществ помимо уже рассмотренных. Изобретение решает проблему того, как убедиться, что подключены два надлежащих устройства при наличии множества подобных устройств в пределах дальности действия блоков радиосвязи. Данное устройство также является простым в применении для пользователя. Беспроводное соединение устанавливается автоматически при присоединении соединителя устройств к двум устройствам. Это особенно важно в повседневных сферах применения, например, при зарядке электрических транспортных средств. Изобретение также обеспечивает повышенную надежность, поскольку отсутствует объединение линий электропитания и данных или добавление электронного оборудования для связи по линиям электропитания. Данное изобретение может быть реализовано при низкой стоимости, поскольку в качестве информационных носителей и считывающих блоков могут использоваться крупносерийные, стандартные недорогие компоненты. Данное изобретение, кроме того, является прочным. Это связано с тем, что информационные носители и считывающие блоки могут быть спрятаны внутри пластмассовых корпусов вилок и розеток. Данное изобретение также является универсальным, поскольку его принципы могут использоваться во многих сферах применения, в которых передача данных в настоящее время не используется из-за необходимости компетентности и дополнительной работы.

Каждый из блоков управления может быть реализован в виде процессора с соответствующей памятью для хранения программ, содержащей компьютерный программный код, который осуществляет требуемые функции управления при выполнении на процессоре. Блок связи вполне могут быть осуществлены с помощью интегральных схем, реализующих используемый протокол связи. При распознавании коннекторов могут использоваться средства обнаружения напряжения и аналого-цифровые преобразователи.

Из приведенного выше описания очевидно, что в настоящее изобретение могут вноситься изменения множеством различных способов. Например, следует понимать, что нет необходимости в отдельном блоке обнаружения, обнаруживающем присоединение соединителя устройств. Считывающий блок может объединять функцию считывания с такой функцией обнаружения. Он может при этом определять, что соединитель устройств присоединен, если он способен считывать набор идентификационных данных. Следовательно, необходимо понимать, что настоящее изобретение должно ограничиваться лишь следующей ниже формулой изобретения.

Изобретение относится к системам обеспечения беспроводной связи. Технический результат заключается в установлении беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми, неизвестными друг другу устройствами. Система содержит соединитель устройств, имеющий первый конец, снабженный первым набором идентификационных данных, и второй конец, снабженный вторым набором идентификационных данных, первое устройство имеет первый блок сопряжения соединителя, первый блок беспроводной связи и первый считывающий блок, а второе устройство имеет второй блок сопряжения соединителя, второй блок беспроводной связи и второй считывающий блок. Блоки беспроводной связи каждого из устройств выполнены с возможностью приема идентификатора, считываемого соответствующим считывающим блоком при присоединении соединителя устройств к соответствующему блоку сопряжения, а блок беспроводной связи выполнен с возможностью использования этого идентификатора при установлении совместно с другим блоком беспроводной связи беспроводного соединения между двумя устройствами. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, содержащий этапы, на которых:
обнаруживают физическое присоединение первого конца соединителя устройств к блоку сопряжения соединителя первого устройства, причем упомянутый первый конец снабжен первым идентификатором беспроводной связи,
обнаруживают физическое присоединение второго конца упомянутого соединителя устройств к блоку сопряжения соединителя второго устройства, причем упомянутый второй конец снабжен вторым идентификатором беспроводной связи,
считывают идентификатор беспроводной связи каждого конца соединителя устройства, присоединение которого обнаружено,
устанавливают специализированное двустороннее беспроводное соединение между упомянутыми двумя устройствами, и
обмениваются данными между упомянутыми двумя устройствами по упомянутому беспроводному соединению.

2. Способ по п.1, в котором соединителем устройств является кабель для транспортировки некоторого количества физического объекта между двумя устройствами, а данные, обмениваемые по беспроводному соединению, используются для управления транспортировкой.

3. Способ по п.2, в котором данные, обмениваемые по беспроводному соединению, содержат данные, используемые для оплаты в отношении транспортировки.

4. Способ по п.2, в котором количеством является электрическая энергия.

5. Способ по п.2, в котором количеством является жидкость.

6. Способ по п.1, в котором первый и второй идентификаторы беспроводной связи являются одинаковыми.

7. Способ по п.1, в котором каждый идентификатор беспроводной связи включает в себя криптографический ключ, и способ дополнительно содержит этап шифрования данных в отношении беспроводного соединения с использованием упомянутого криптографического ключа соответствующего идентификатора беспроводной связи.

8. Способ по п.1, в котором первым устройством является наземное транспортное средство, а вторым устройством является пункт энергоснабжения.

9. Способ по п.1, в котором одним устройством является часть оборудования, работающего от электричества, а другим устройством является электрораспределительная коробка.

10. Компоновка для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, причем упомянутая компоновка содержит
соединитель устройств, имеющий первый конец и второй конец, при этом упомянутый первый конец снабжен первым идентификатором беспроводной связи, и второй конец снабжен вторым идентификатором беспроводной связи, связанным с первым идентификатором беспроводной связи,
первое устройство, включающее в себя:
блок сопряжения соединителя для приема первого конца упомянутого соединителя устройств, при этом первое устройство дополнительно включает в себя считывающий блок, выполненный с возможностью обнаружения упомянутого первого идентификатора беспроводной связи и считывания первых идентификационных данных, содержащихся в нем, и
при этом первое устройство дополнительно включает в себя блок беспроводной связи, выполненный с возможностью приема упомянутых первых идентификационных данных и установления специализированного двустороннего беспроводного соединения между упомянутыми первым и вторым устройствами.

11. Компоновка по п.10, дополнительно содержащая упомянутый соединитель устройств.

12. Компоновка по п.11, в которой упомянутое первое устройство дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью управления блоком беспроводной связи.

13. Компоновка по п.10, в которой упомянутое первое устройство является транспортным средством.

14. Компоновка по п.10, в которой упомянутое второе устройство является пунктом энергоснабжения.

15. Компоновка по п.10, в которой упомянутое первое устройство является частью оборудования, работающего от электричества.

16. Компоновка по п.10, в которой упомянутое второе устройство является электрораспределительной коробкой.

17. Соединитель устройств для обеспечения установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, причем в упомянутом соединителе устройств имеется первый конец, выполненный с возможностью присоединения к первому устройству, и второй конец, выполненный с возможностью присоединения ко второму устройству, причем упомянутый первый конец содержит первый идентификатор беспроводной связи, а упомянутый второй конец содержит второй идентификатор беспроводной связи, с целью обеспечения обнаружения первым и вторым устройствами идентификационных данных, содержащихся в первом и втором идентификаторах беспроводной связи после физического присоединения упомянутого соединителя устройств к этим устройствам для использования при установлении одного двустороннего беспроводного соединения между ними на основе упомянутых идентификационных данных.

18. Система для установления беспроводного соединения между двумя временно соединяемыми устройствами, причем упомянутая система содержит
соединитель устройств, имеющий первый конец и второй конец, причем упомянутый первый конец снабжен первым идентификатором беспроводной связи, а упомянутый второй конец снабжен вторым идентификатором беспроводной связи, связанным с первым идентификатором беспроводной связи,
первое устройство, имеющее первый блок сопряжения соединителя, первый блок беспроводной связи и первый считывающий блок,
второе устройство, имеющее второй блок сопряжения соединителя, второй блок беспроводной связи и второй считывающий блок,
причем оба блока беспроводной связи упомянутых устройств выполнены с возможностью приема идентификационных данных, содержащихся в идентификаторе беспроводной связи, считываемом соответствующим считывающим блоком при присоединении соединителя устройств к соответствующему блоку сопряжения, а блок беспроводной связи выполнен с возможностью использования этих идентификационных данных при установлении, вместе с другим блоком беспроводной связи, специализированного двустороннего беспроводного соединения между упомянутыми двумя устройствами.