嵌入工業(yè)用車輛內(nèi)的管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及嵌入工業(yè)用車輛內(nèi)的管理系統(tǒng)。工業(yè)用車輛的操作由該車輛的車載設(shè)備來(lái)管理。一種這樣的管理設(shè)備包括向獲授權(quán)操作該車輛的人頒發(fā)的便攜式存儲(chǔ)器設(shè)備。車輛控制系統(tǒng)通過(guò)從便攜式存儲(chǔ)器設(shè)備讀取數(shù)據(jù)來(lái)確定此人是否被準(zhǔn)許操作該特定工業(yè)用車輛，并且如果為是，則實(shí)現(xiàn)該操作。另一管理設(shè)備通過(guò)工業(yè)用車輛上的電源線來(lái)傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，并使用導(dǎo)磁鋼絲撐輪圈以獨(dú)特的方式來(lái)排除某組件在數(shù)據(jù)信號(hào)傳送時(shí)所具有的短路效果。又一管理設(shè)備包括與數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)接口連接、被設(shè)計(jì)為連接到一種類型的工業(yè)用車輛的通信網(wǎng)絡(luò)的模塊，以供與其他車輛一起使用。
【專利說(shuō)明】嵌入工業(yè)用車輛內(nèi)的管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)用車輛，諸如鏟車；并且，尤其涉及監(jiān)控和管理工業(yè)用車輛的操作。
【背景技術(shù)】
[0002]物料裝卸車是機(jī)構(gòu)(諸如，倉(cāng)庫(kù)、工廠或商店)中常用來(lái)運(yùn)輸物料和成品的機(jī)動(dòng)車。操作人員坐在位置上或者站在車輛的平臺(tái)上，并操縱控制器，該控制器支配在機(jī)構(gòu)內(nèi)的四處移動(dòng)以及其上放置了正運(yùn)輸?shù)奈锲返某休d器的操作。物料裝卸車的示例包括但不限于:叉車、揀選車、立式平衡重叉車、坐式平衡重叉車、鏟車和牽引車。
[0003]另一種類型的工業(yè)用車輛(稱為自動(dòng)引導(dǎo)車(AGV))是一種形式的移動(dòng)機(jī)器人，其在有限的環(huán)境(諸如，工廠或倉(cāng)庫(kù))中將貨物和物料從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。某種AGV跟隨埋在地板內(nèi)的導(dǎo)線，因此限于沿著該導(dǎo)線所限定的固定路徑行進(jìn)。開(kāi)發(fā)出了使得這種車輛不受限于固定路徑的更先進(jìn)的引導(dǎo)技術(shù)。
[0004]在入庫(kù)操作時(shí)，物料數(shù)量和庫(kù)存周轉(zhuǎn)率快速增加。因此，為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，具有有關(guān)庫(kù)存的精確信息并確保每一個(gè)裝備及每一個(gè)員工都有生產(chǎn)力是重要的。對(duì)于要參加全球級(jí)別的競(jìng)爭(zhēng)的倉(cāng)庫(kù)而言，持續(xù)改進(jìn)操作人員生產(chǎn)力對(duì)于減少成本至關(guān)重要。為了滿足這些結(jié)果，設(shè)備管理系統(tǒng)被頻繁地用于控制庫(kù)存、確保合適的裝備維護(hù)以及監(jiān)控操作人員效率。在這些設(shè)備管理系統(tǒng)中，使用集中式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控庫(kù)存流轉(zhuǎn)、工業(yè)用車輛車隊(duì)的維護(hù)狀態(tài)以及操作人員性能參數(shù)。
[0005]為了收集用于這些監(jiān)控功能的數(shù)據(jù)，通常將通過(guò)線束連接到數(shù)據(jù)收集計(jì)算機(jī)的傳感器添加到制造完成的物料裝卸車中。由于連接點(diǎn)的數(shù)量，在整個(gè)車輛內(nèi)四處布置線束是耗時(shí)且昂貴的。需要提供一種允許這些傳感器與已板載在物料裝卸車上的標(biāo)準(zhǔn)控制器或新的專用數(shù)據(jù)收集計(jì)算機(jī)的任一個(gè)之間的通信的替換技術(shù)。也需要用于簡(jiǎn)化改裝傳感器和物料裝卸車的控制系統(tǒng)的其他技術(shù)。
[0006]將與物料裝卸車及其操作人員有關(guān)的性能數(shù)據(jù)傳遞至機(jī)構(gòu)中的中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是有好處的。這準(zhǔn)許分析性能數(shù)據(jù)并將其與來(lái)自其他車輛和操作人員的類似數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。這種分析用于確定特定車輛何時(shí)需要維護(hù)，以及針對(duì)倉(cāng)庫(kù)或工廠的最佳工作效率，是否需要更多或更少的車輛。
[0007]之前，每一物料裝卸車包括用于與機(jī)構(gòu)管理系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和命令的無(wú)線收發(fā)器。該系統(tǒng)具有與位于該整個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)的各處的多個(gè)無(wú)線收發(fā)器連接的局域通信網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器被定位成使得無(wú)論物料裝卸車行進(jìn)到何處，該物料裝卸車始終都在某網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器的通信范圍之內(nèi)。這樣的局域通信網(wǎng)絡(luò)相對(duì)昂貴，有時(shí)對(duì)于小工廠或僅具有很少車輛的工廠來(lái)說(shuō)代價(jià)太高。
[0008]僅接收過(guò)培訓(xùn)的人被允許操作物料裝卸車。此外，操作不同類型的這種車輛需要單獨(dú)的培訓(xùn)。因此，僅受訓(xùn)操作特定類型的物料裝卸車的那些人才被準(zhǔn)許操作該類車輛。雖然某人可能已經(jīng)接收過(guò)針對(duì)物料裝卸車的基礎(chǔ)培訓(xùn)，但是他或她的操作可能是受限制的，直到獲取了一定程度的經(jīng)驗(yàn)。例如，在某人已操作車輛達(dá)特定小時(shí)數(shù)以前，他或她的車輛可行進(jìn)的速度或某一其他功能可能是受到限制的。需要提供一種防止未經(jīng)授權(quán)的人操作這些車輛的機(jī)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]工業(yè)用車輛在諸如工廠、倉(cāng)庫(kù)或商店之類的機(jī)構(gòu)中運(yùn)輸產(chǎn)品和物料。該車輛具有控制器，該控制器從操作人員輸入設(shè)備處接收控制信號(hào)，并且作為響應(yīng)，指導(dǎo)各個(gè)部件的操作，諸如驅(qū)動(dòng)該工業(yè)用車輛的那些部件以及使正在運(yùn)輸?shù)奈锲飞仙蛳陆档牟考?。傳感器收集與這些部件的操作以及車輛的其他功能有關(guān)的數(shù)據(jù)。通信網(wǎng)絡(luò)在操作人員輸入設(shè)備、控制器、傳感器和其他車輛部件之間傳送數(shù)據(jù)和命令。
[0010]工業(yè)用車輛的操作由各車載設(shè)備來(lái)管理，也由位于該車輛運(yùn)行于其中的機(jī)構(gòu)中的裝備來(lái)管理。
[0011]一種這樣的管理設(shè)備是便攜式存儲(chǔ)設(shè)備(諸如例如USB閃存驅(qū)動(dòng)器)，該便攜式存儲(chǔ)設(shè)備被發(fā)放給獲授權(quán)操作工業(yè)用車輛的人。便攜式存儲(chǔ)設(shè)備可被插入工業(yè)用車輛上的端口中，由此使得控制系統(tǒng)能夠從該便攜式設(shè)備電讀取數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)指示此人獲授權(quán)操作該工業(yè)用車輛。例如，該數(shù)據(jù)可以包括分配給此人的唯一標(biāo)識(shí)符(諸如工號(hào))，或者可以標(biāo)識(shí)此人獲準(zhǔn)操作的工業(yè)用車輛的類型。車輛上的控制器檢查從便攜式存儲(chǔ)設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)，并確定此人是否獲授權(quán)操作該特定類型的車輛。如果為是，則控制器允許車輛控制。存儲(chǔ)在便攜式存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)還可以指示此人被約束而無(wú)法操作車輛上的指定功能，或者指示可以以受限的方式操作某些功能。還可以準(zhǔn)許工業(yè)用車輛將性能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在便攜式存儲(chǔ)設(shè)備中。
[0012]另一管理設(shè)備包括用于傳送通過(guò)為工業(yè)用車輛上的動(dòng)力組件運(yùn)送電的電源線的數(shù)據(jù)(諸如傳感器數(shù)據(jù))的裝置。電扼流器(諸如，舉例而言鐵氧體磁珠)具有從其中穿過(guò)的導(dǎo)線，其中該導(dǎo)線將第一組件連接到電源線。提供用于進(jìn)行發(fā)送和接收消息信號(hào)中的至少一個(gè)的第一通信電路，且該電路具有用于載運(yùn)這些消息信號(hào)的傳送線。傳送線穿過(guò)電扼流器，并在第一電扼流器和第一組件之間的某點(diǎn)處被電氣地耦合到導(dǎo)線。
[0013]在該管理設(shè)備的一個(gè)方面，傳送線以從第一通信電路前進(jìn)到導(dǎo)線的第一方向穿過(guò)第一電扼流器。導(dǎo)線隨后以從第一組件前進(jìn)到電源線的第二方向穿過(guò)第一電扼流器，其中該第二方向與第一方向相反。
[0014]第一通信電路連接到第一組件，并操作地連接以用于進(jìn)行通過(guò)電源線來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)。導(dǎo)磁材料的鋼絲撐輪圈(wire bead)具有以從電源線到第二組件的第一方向從其中穿過(guò)的導(dǎo)線。提供用于進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)的第二通信電路，且該電路具有用于載運(yùn)該數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送線。該傳送線以從第二通信電路到第二組件的第二方向穿過(guò)鋼絲撐輪圈，其中第一方向與第二方向相反。傳送線連接到與第二組件相鄰的導(dǎo)線。
[0015]另一管理設(shè)備包括用于從工業(yè)用車輛采集性能數(shù)據(jù)的裝置。該裝置具有數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊具有適于與某些工業(yè)用車輛上的通信網(wǎng)絡(luò)連接以接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)端口，還具有用于無(wú)線傳送數(shù)據(jù)的設(shè)備。不過(guò)，數(shù)據(jù)采集模塊不適于經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)端口連接到特定工業(yè)用車輛上的通信網(wǎng)絡(luò)。在那種情況下，該裝置包括接口模塊，該接口模塊具有調(diào)適成從工業(yè)用車輛上的組件處接收信號(hào)的輸入。接口模塊從該信號(hào)中導(dǎo)出數(shù)據(jù)，并具有網(wǎng)絡(luò)端口以供連接到網(wǎng)絡(luò)端口從而將該數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集模塊。接口模塊將來(lái)自車輛組件的信號(hào)變換成供傳送到數(shù)據(jù)采集模塊的網(wǎng)絡(luò)端口的格式。
[0016]接口模塊可以具有用于從工業(yè)用車輛上的多個(gè)組件處接收信號(hào)的多個(gè)輸入。在該實(shí)施例中，接口模塊具有存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)設(shè)備包含指定多個(gè)輸入中的每一個(gè)與多個(gè)組件中的每一個(gè)之間的關(guān)系的輸入映射表。該表在輸入信號(hào)處理期間用于以如下格式將從輸入信號(hào)中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集模塊:即使數(shù)據(jù)采集模塊能夠標(biāo)識(shí)出與該數(shù)據(jù)有關(guān)的車輛組件的格式。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明的裝置的工業(yè)用車輛的透視圖；
[0018]圖2是工業(yè)用車輛的控制系統(tǒng)的框圖；
[0019]圖3描繪了其中各工業(yè)用車輛經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與倉(cāng)庫(kù)中的中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的示例性車隊(duì)管理系統(tǒng)，該中央計(jì)算機(jī)鏈接到其他計(jì)算機(jī)具有訪問(wèn)權(quán)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0020]圖4是安裝在工業(yè)用車輛的電池上的電池狀態(tài)監(jiān)控器的框圖；
[0021]圖5是工業(yè)用車輛的已改造了數(shù)據(jù)采集和通信裝備的另一控制系統(tǒng)的框圖；
[0022]圖6是用于圖5中的數(shù)據(jù)采集和通信裝備的接口模塊的電路的框圖；
[0023]圖7描繪了存儲(chǔ)在接口模塊中的信號(hào)輸入映射表；以及
[0024]圖8是由接口模塊來(lái)執(zhí)行的軟件的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明涉及工業(yè)用車輛的操作。雖然本發(fā)明在倉(cāng)庫(kù)中使用的立式平衡重叉車的上下文中描述，但其創(chuàng)造性概念適用于其他類型的工業(yè)用車輛以及它們?cè)诟鞣N其他機(jī)構(gòu)(諸如舉例而言工廠、貨物中轉(zhuǎn)站和商店)中的用途。
[0026]先參考圖1，工業(yè)用車輛10 (具體而言是鏟車)包括操作人員艙室11，該艙室具有供操作人員進(jìn)出的開(kāi)口。與操作人員艙室11相關(guān)聯(lián)的是鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13、司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)(deadman switch) 12、控制手柄14和方向盤16,其一起用作操作人員控制器17。在顯示器15中向操作人員呈現(xiàn)有關(guān)車輛操作的信息。工業(yè)用車輛10具有承載器18(諸如一對(duì)叉形物)，其在門架19上上升和下降。如將更詳細(xì)描述的，工業(yè)用車輛上的通信系統(tǒng)能夠經(jīng)由天線69和無(wú)線信號(hào)與外部的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和命令。
[0027]參考圖2，工業(yè)用車輛10通過(guò)多電池式蓄電池37來(lái)供電，該蓄電池通過(guò)具有兩根導(dǎo)線79和80的電纜38電氣地耦合到該車輛。電纜38的一端附連到蓄電池端子，另一端具有與工業(yè)用車輛10上的電源連接器34配對(duì)的蓄電池連接器36。如將要描述地，蓄電池連接器36使得能夠?qū)⑿铍姵?7從車輛移除，并將蓄電池37插入充電設(shè)備。蓄電池電纜38的正極導(dǎo)線79 (B+)連接到電力分配器39中的一組熔斷器或斷路器處，通過(guò)該電力分配器39經(jīng)由一組導(dǎo)線(其統(tǒng)稱為車輛的電力線52)向其他組件供電。蓄電池電纜38的負(fù)導(dǎo)線80 (B-)連接到另一負(fù)極導(dǎo)線50，該負(fù)極導(dǎo)線50在整個(gè)工業(yè)用車輛10內(nèi)四處延伸并連接到各種電組件。
[0028]工業(yè)用車輛10具有構(gòu)建在車輛控制器21周圍的控制系統(tǒng)20，該控制系統(tǒng)20是基于微機(jī)的設(shè)備，包括存儲(chǔ)器設(shè)備24、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和輸入/輸出電路。通信網(wǎng)絡(luò)26將車輛控制器21鏈接到供工業(yè)用車輛10執(zhí)行不同功能的其他組件。通信網(wǎng)絡(luò)26可以是用于在機(jī)器的各組件間交換命令和數(shù)據(jù)的數(shù)種類型的公知網(wǎng)絡(luò)中的任何一種，諸如舉例而言利用由瑞士日內(nèi)瓦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織所頒布的ISO-11898所定義的通信協(xié)議的控制器局域網(wǎng)(CAN)串行總線。如將詳細(xì)描述的，車輛控制器21還耦合到電源總線通信電路62，該電源總線通信電路用于通過(guò)車輛電源線與其他組件交換數(shù)據(jù)。
[0029]操作人員顯示器15耦合到通信網(wǎng)絡(luò)26以從車輛控制器21接收信息并將該信息呈現(xiàn)給車輛操作人員。操作人員顯示器15指示車輛操作參數(shù)，諸如舉例而言行進(jìn)速度、電池電量水平、操作小時(shí)數(shù)、一天的時(shí)間、所選組件的溫度等。諸如何時(shí)需要執(zhí)行車輛維護(hù)和警報(bào)報(bào)警之類的其他種類的信息也被呈現(xiàn)在操作人員顯示器15上以向操作人員通知需要引起注意的狀況。
[0030]操作人員控制器17通過(guò)接口電路連接到通信網(wǎng)絡(luò)26，以將輸入控制信號(hào)發(fā)送到車輛控制器21，從而支配車輛功能的操作，諸如向前和向后行進(jìn)、駕駛、制動(dòng)和升降承載器
18。車輛控制器21通過(guò)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)26將包含操作命令的消息發(fā)送到提升電機(jī)控制器23和牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25來(lái)對(duì)那些輸入控制信號(hào)中的一些作出響應(yīng)。牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25包括牽引電機(jī)控制器27和轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器29，其提供用于使工業(yè)用車輛10以指定行進(jìn)方向移動(dòng)的動(dòng)力，而提升電機(jī)控制器23沿著門架19驅(qū)動(dòng)承載器18以使負(fù)載35 (諸如所倉(cāng)儲(chǔ)的貨物)上升或下降。
[0031]牽引電機(jī)控制器27驅(qū)動(dòng)連接到驅(qū)動(dòng)輪45的一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)43以向工業(yè)用車輛提供動(dòng)力。由操作人員通過(guò)操作人員控制手柄14來(lái)指定牽引電機(jī)43及相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)輪的速度和旋轉(zhuǎn)方向，并通過(guò)從旋轉(zhuǎn)傳感器44導(dǎo)出的反饋信號(hào)來(lái)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和控制。旋轉(zhuǎn)傳感器44可以是耦合到牽引電機(jī)43的編碼器，并且從其得到的信號(hào)用于測(cè)量該車輛在機(jī)構(gòu)中行進(jìn)的加速度、速度和距離。驅(qū)動(dòng)輪45還通過(guò)牽引電機(jī)43連接到摩擦制動(dòng)器22，以向該工業(yè)用車輛10提供行車制動(dòng)功能和駐車制動(dòng)功能兩者。
[0032]轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器29被連接以便以操作人員通過(guò)旋轉(zhuǎn)如上所述的方向盤16而選擇的方向來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)47及相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向輪49。轉(zhuǎn)向輪49的旋轉(zhuǎn)方向確定工業(yè)用車輛10在整個(gè)機(jī)構(gòu)四處行進(jìn)期間轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。
[0033]提升電機(jī)控制器23發(fā)送命令信號(hào)來(lái)控制連接到液壓油路53的提升電機(jī)51，其形成用于沿著門架19升高和下降承載器18的提升套件。在一些應(yīng)用中，門架19可以是伸縮結(jié)構(gòu)，在這種情況下，液壓油路也使此門架上升或下降。如此處所示，高度傳感器59向車輛控制器21提供指示承載器在門架19上的高度的信號(hào)。類似地，在承載器18上設(shè)置有重量傳感器57。負(fù)載存在傳感器58 (諸如，舉例而言射頻標(biāo)識(shí)(RFID)標(biāo)簽讀取器或條形碼讀取器)被安裝在門架上以標(biāo)識(shí)正在運(yùn)輸?shù)呢浳铩?br> [0034]來(lái)自重量傳感器57、負(fù)載存在傳感器58和高度傳感器59的信號(hào)被施加到傳感器通信電路55，該電路55通過(guò)工業(yè)用車輛的電源線52來(lái)發(fā)送這些傳感器數(shù)據(jù)。傳感器通信電路55使得包含數(shù)據(jù)和命令的消息能夠與車輛控制器21雙向交換，并且是用于通過(guò)向設(shè)備運(yùn)送電力的導(dǎo)線來(lái)傳送和接收數(shù)字信號(hào)的常規(guī)設(shè)備。該傳感器通信電路55周期性地讀取來(lái)自重量傳感器57和高度傳感器59的信號(hào)。當(dāng)負(fù)載存在傳感器58檢測(cè)到來(lái)自負(fù)載35的信息(諸如，從RFID標(biāo)簽讀取的數(shù)據(jù))時(shí)，該數(shù)據(jù)被發(fā)送到傳感器通信電路55。傳感器通信電路55將所采集到的數(shù)據(jù)置于通過(guò)一協(xié)議來(lái)定義的消息幀中，以供通過(guò)車輛電源線52進(jìn)行傳送。該消息幀被尋址到車輛控制器21。隨后，傳感器通信電路55使用該消息幀來(lái)調(diào)制通過(guò)車輛電源線52來(lái)發(fā)送的振蕩載波信號(hào)。在另一技術(shù)中，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是作為高頻信號(hào)的脈沖來(lái)串行發(fā)送的。替換地，傳感器57-59中的每一個(gè)可具有用于經(jīng)由車輛電源線52交換數(shù)據(jù)的其自己的內(nèi)部通信電路。
[0035]仍參考圖2，車輛控制系統(tǒng)20包括第一傳感器群組61，其具有用于經(jīng)由車輛電源線52來(lái)交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部通信電路。例如，這些傳感器可以是安裝在各個(gè)位置處用于檢測(cè)工業(yè)用車輛何時(shí)與另一物體碰撞的碰撞傳感器。由于這些傳感器使用電源線52來(lái)進(jìn)行通信，因此它們可在工業(yè)用車輛已制造完成后被容易地安裝，因?yàn)閮H需要電源線連接而不需要到通信網(wǎng)絡(luò)26或其他信號(hào)線的連接。這可以顯著地減少在整個(gè)車輛各處添加傳感器所需的布線工作。
[0036]由制造商來(lái)安裝的另一第二傳感器群組63直接與車輛控制器21直接通過(guò)接口連接用于數(shù)據(jù)傳輸，而不使用電源線通信技術(shù)。
[0037]蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器64被安裝在蓄電池37上，并在蓄電池正向工業(yè)用車輛10供電時(shí)以及在充電站處向蓄電池充電時(shí)收集并存儲(chǔ)與蓄電池的性能有關(guān)的數(shù)據(jù)。蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器64可以被構(gòu)建在電池中，或者可以被可移動(dòng)地與其附連。參考圖4，蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器(BSM)64包括微機(jī)70,該微機(jī)70包括數(shù)字處理器、輸入/輸出電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。微機(jī)70連接到存儲(chǔ)軟件程序的存儲(chǔ)器設(shè)備71，該軟件程序由微機(jī)執(zhí)行來(lái)支配蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器64的操作。另外，該軟件程序所使用或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備71中。例如，存儲(chǔ)器設(shè)備71具有包含與蓄電池37有關(guān)的制造商規(guī)范數(shù)據(jù)(諸如，唯一序列號(hào)、重量、電池的額定電壓及其以安培時(shí)或千瓦時(shí)為單位的額定容量)的數(shù)據(jù)表。
[0038]蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器64具有位于蓄電池37上的若干傳感器。電壓傳感器72測(cè)量分別跨蓄電池的正極端子77和負(fù)極端子78的電壓。替換地，可以檢測(cè)蓄電池37的每一單個(gè)電池中的電壓。電流傳感器73檢測(cè)以任一方向流經(jīng)蓄電池電纜38的一根導(dǎo)線的電流電平，并因此感測(cè)用來(lái)向工業(yè)用車輛10供電的電流以及向蓄電池充電的電流。溫度傳感器74測(cè)量蓄電池37的內(nèi)部溫度，并且液位傳感器75檢測(cè)蓄電池的電解質(zhì)液位。周期性地，BSM64中的微機(jī)70讀取蓄電池傳感器72 - 75所產(chǎn)生的信號(hào)并將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器71內(nèi)的另一數(shù)據(jù)表中。每當(dāng)電池在被充電時(shí)，微機(jī)70遞增存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備71中的那些事件的計(jì)數(shù)。
[0039]周期性地，微機(jī)70從存儲(chǔ)器設(shè)備71讀取之前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到BSM通信電路76。BSM通信電路76使得微機(jī)70能夠以與之前關(guān)于傳感器通信電路55所述的相同方式經(jīng)由工業(yè)用車輛10的電源線52與車輛控制器21雙向交換消息。
[0040]再次參考圖2，由BSM通信電路76和傳感器通信電路55通過(guò)電源線52發(fā)送的消息被電源線通信電路62接收，該電源線通信電路62電氣地附連到該車輛的與電池電路連接器36配對(duì)的電源連接器34的B+導(dǎo)線50。從那些其他通信電路55和76接收到的傳感器數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到車輛控制器21的輸入/輸出端口 28以供存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備24中，隨后由車輛控制器所執(zhí)行的控制軟件以常規(guī)方式從存儲(chǔ)器設(shè)備24中讀取傳感器數(shù)據(jù)并對(duì)該傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。除了從其他通信設(shè)備處讀取消息以外，電源線通信電路62能夠傳送包含尋址到那些其他通信設(shè)備的數(shù)據(jù)和命令的消息。使用與如上所述相同的電源線通信協(xié)議來(lái)通過(guò)電源線52傳送這樣的消息。
[0041]在通過(guò)工業(yè)用車輛的電源線52 (例如，正級(jí)B+導(dǎo)線)來(lái)發(fā)送消息時(shí)所面臨的問(wèn)題是許多電氣組件會(huì)向負(fù)極(B-)導(dǎo)線提供分流路徑，該路徑會(huì)不合需要地使通信信號(hào)衰減。這樣的組件包括蓄電池、電子電路電源、功放電容器組和電動(dòng)機(jī)。這些組件趨于用作通信信號(hào)的短路，因此該信號(hào)的大部分通過(guò)這些組件流出，并且不會(huì)在該整個(gè)電子系統(tǒng)的各處行進(jìn)而到達(dá)打算接收該通信信號(hào)的其他組件處。
[0042]因車輛組件提供分流路徑而造成的信號(hào)丟失可以通過(guò)將這些組件與通信消息需要行進(jìn)通過(guò)的電源線52的部分隔離開(kāi)來(lái)減輕。通過(guò)將電扼流器與需要被隔離的各組件串行放置來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的隔離。如圖2所示，鋼絲撐輪圈83、84和85形式的電扼流器被放置在提升電機(jī)控制器23、牽引電機(jī)控制器27及轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器29至電力分配器39的各連接中。這些鋼絲撐輪圈83-85減少了由各電機(jī)控制器所造成的通信信號(hào)的衰減量。其他類型的電扼流器可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0043]鋼絲撐輪圈(也稱為鐵氧體磁珠)是無(wú)源設(shè)備，其抑制穿過(guò)該設(shè)備的線中的高頻信號(hào)。在本申請(qǐng)中，每一鋼絲撐輪圈都是高導(dǎo)磁材料(諸如二氧化鐵)制成的圓柱形管，其在極限壓力下壓縮而成。該線中流動(dòng)的交變電流產(chǎn)生周圍的磁場(chǎng)。對(duì)于給定場(chǎng)強(qiáng)，鋼絲撐輪圈增大了磁通量密度，并因此增加了該線對(duì)交變電流的感應(yīng)。因此，鋼絲撐輪圈不會(huì)影響直流電從蓄電池到控制系統(tǒng)20的各組件的流動(dòng)。
[0044]使用鋼絲撐輪圈來(lái)隔離蓄電池37更為復(fù)雜，因?yàn)樾铍姵貭顟B(tài)監(jiān)視器(BSM)64被直接連接到蓄電池端子，以便盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量蓄電池電壓這使得無(wú)需將鐵氧體磁珠放在僅蓄電池電纜38上(跨正極導(dǎo)線79和負(fù)極導(dǎo)線80兩者)，因?yàn)檫@么做將使得來(lái)自BSM通信電路76的消息信號(hào)衰減。
[0045]該方案在圖4中示出，其中蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器64中的消息傳送線82以從BSM通信電路76前進(jìn)到蓄電池37的第一方向(例如，從鋼絲撐輪圈的第一端87進(jìn)入并從第二端離開(kāi))穿過(guò)鋼絲撐輪圈86。蓄電池電纜38的正極(B+)導(dǎo)線79以從蓄電池37前進(jìn)到蓄電池連接器36的相反的第二方向(例如，從第二端88進(jìn)入并從第一端87離開(kāi))穿過(guò)鋼絲撐輪圈86。對(duì)于BSM消息信號(hào)的傳送，可以將消息傳送線82和電池的正極導(dǎo)線79視為是:從蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器64穿過(guò)鋼絲撐輪圈86且隨后在到達(dá)蓄電池連接器36之前再次回環(huán)穿過(guò)鋼絲撐輪圈的單根信號(hào)導(dǎo)線40。
[0046]在BSM通信電路76傳送消息時(shí)，即信號(hào)導(dǎo)線40第一次以第一方向穿過(guò)鋼絲撐輪圈86時(shí)，該消息的高頻數(shù)據(jù)信號(hào)引發(fā)鋼絲撐輪圈中的磁通。因此，鋼絲撐輪圈86呈現(xiàn)為高阻抗，其基本上阻擋數(shù)據(jù)信號(hào)到達(dá)蓄電池37，并且其低阻抗路徑接地。信號(hào)導(dǎo)線40第二次以第二方向穿過(guò)鋼絲撐輪圈86時(shí)，之前在鋼絲撐輪圈86中生成的磁通引發(fā)高頻數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)入蓄電池電纜的正極導(dǎo)線79，從而向蓄電池連接器36發(fā)送BSM消息。
[0047]對(duì)于從車輛控制器21行進(jìn)到蓄電池狀態(tài)監(jiān)視器(BSM)64的消息信號(hào)，會(huì)發(fā)生相同的效應(yīng)。該效應(yīng)因此增強(qiáng)了電源線通信。
[0048]回到圖2，控制系統(tǒng)20還包括連接到通信網(wǎng)絡(luò)26的USB端口 90，以便與車輛控制器21進(jìn)行通信。USB端口 90使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(具體是閃存驅(qū)動(dòng)器92)能夠可移動(dòng)地連接到車輛控制系統(tǒng)20。設(shè)備連接使得車輛控制器21能夠從閃存驅(qū)動(dòng)器92讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存驅(qū)動(dòng)器92中。如此處結(jié)合閃存驅(qū)動(dòng)器92所使用的，“可移動(dòng)”指可以通過(guò)用戶僅用手將閃存驅(qū)動(dòng)器從USB端口 90處拔出來(lái)使該驅(qū)動(dòng)器從端口處斷開(kāi)連接，而無(wú)需拆卸控制系統(tǒng)20的任何部分或工業(yè)用車輛的任何部分，并且無(wú)需使用任何工具。
[0049]USB閃存驅(qū)動(dòng)器92的唯一功能是實(shí)現(xiàn)工業(yè)用車輛10的操作的鑰匙的功能。之前的車輛需要鑰匙來(lái)操作激活工業(yè)用車輛的開(kāi)關(guān)。在本系統(tǒng)中，向獲授權(quán)操作工業(yè)用車輛的每一人頒發(fā)USB閃存驅(qū)動(dòng)器，該閃存驅(qū)動(dòng)器中存儲(chǔ)有此人的唯一標(biāo)識(shí)符，諸如工號(hào)。存儲(chǔ)在USB閃存驅(qū)動(dòng)器92中的數(shù)據(jù)還可以標(biāo)識(shí)此人獲授權(quán)操作的不同類型的工業(yè)用車輛10。當(dāng)需要對(duì)特定車輛的操作時(shí)，此人將他/她的USB閃存驅(qū)動(dòng)器92插入該車輛的USB端口 90中。端口檢測(cè)與閃存驅(qū)動(dòng)器的連接，并發(fā)送向車輛控制器21通知該事件的消息。作為響應(yīng)，車輛控制器21從USB閃存驅(qū)動(dòng)器92讀取個(gè)人標(biāo)識(shí)符，并且還讀取獲授權(quán)工業(yè)用車輛類型的列表(如果提供了的話)。如果獲授權(quán)工業(yè)用車輛類型之一對(duì)應(yīng)于當(dāng)前工業(yè)用車輛的類型，則實(shí)現(xiàn)對(duì)該車輛的操作?；蛘撸囕v控制器21可以將從閃存驅(qū)動(dòng)器讀取的個(gè)人標(biāo)識(shí)符與存儲(chǔ)在車輛控制器的存儲(chǔ)器設(shè)備24中的獲授權(quán)人的列表進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)匹配，則實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前工業(yè)用車輛的操作。
[0050]閃存驅(qū)動(dòng)器92可以包含與向其頒發(fā)了閃存驅(qū)動(dòng)器的特定人有關(guān)的其他信息。例如，相對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作人員對(duì)工業(yè)用車輛的操作可以被限制，直到此人獲取了一定水平的經(jīng)驗(yàn)，例如已操作這種類型的車輛達(dá)預(yù)定義的小時(shí)數(shù)。在這種情況下，閃存驅(qū)動(dòng)器中的信息指定此人的操作級(jí)別為缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作人員。在車輛啟動(dòng)時(shí)讀取了該指示后，車輛控制器21約束或限制某些車輛功能的操作參數(shù)，諸如將行進(jìn)速度限制為低于最大可能速度的速度，將車輛加速度限制為小于最大可能幅度，并將承載器18在門架19上的加速度限制為小于最大可能幅度。如此處所使用的，這樣的限制允許此人驅(qū)動(dòng)車輛并使承載器上升或下降，只是與操作相同工業(yè)用車輛的其他人相比，該操作是受到約束的。例如，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行控制時(shí)，工業(yè)用車輛能夠在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)四處行進(jìn)，但是車輛控制器21所允許的最大速度被設(shè)置為比該車輛能夠以其他方式行進(jìn)的最大速度低的閾值。
[0051]車輛控制器21也能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存驅(qū)動(dòng)器92中。例如，車輛控制器21測(cè)量特定人正在操作工業(yè)用車輛的時(shí)間，并將該時(shí)間添加到閃存驅(qū)動(dòng)器92中存儲(chǔ)的對(duì)這種類型的工業(yè)用車輛的累加操作時(shí)間量中。這種處理使得特定人的經(jīng)驗(yàn)水平能夠通過(guò)該累加操作時(shí)間量來(lái)確定。
[0052]閃存驅(qū)動(dòng)器92還可用于存儲(chǔ)其他種類的信息以及與由向其頒發(fā)了該閃存驅(qū)動(dòng)器的人所操作的每一工業(yè)用車輛10有關(guān)的性能數(shù)據(jù)。每一工業(yè)用車輛10具有唯一標(biāo)識(shí)符(諸如其制造商的序列號(hào))，其與控制系統(tǒng)20所產(chǎn)生的車輛操作數(shù)據(jù)一起被轉(zhuǎn)移到閃存驅(qū)動(dòng)器92中。這樣的操作數(shù)據(jù)包括操作小時(shí)數(shù)、蓄電池荷電狀態(tài)、所生成的錯(cuò)誤代碼、提升電機(jī)已工作的總時(shí)間以及車輛和承載器18的速度和加速度。
[0053]有時(shí)候，車輛操作人員將他/她的USB閃存驅(qū)動(dòng)器92插入倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上的端口中，并將所存儲(chǔ)的操作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到該計(jì)算機(jī)中。通過(guò)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行諸如美國(guó)紐約州格林市的雷蒙德公司的iWarehouse?程序之類的商業(yè)上可用的軟件，以分析所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)此人所操作的每一車輛的性能以及此人的性能。
[0054]繼續(xù)參考圖2，車輛控制系統(tǒng)20還具有服務(wù)端口 94，該服務(wù)端口 94使得外部裝備能夠通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)26與工業(yè)用車輛10上的各種組件交換消息。例如，維護(hù)技術(shù)能夠?qū)⑾ド闲陀?jì)算機(jī)(未示出)連接到控制系統(tǒng)以讀取車輛控制器21所生成的常規(guī)錯(cuò)誤代碼，作為常規(guī)實(shí)踐，這些代碼指示車輛所面臨的特定問(wèn)題。膝上型計(jì)算機(jī)還可以讀取在車輛控制器21的存儲(chǔ)器設(shè)備24中存儲(chǔ)的其他類型的車輛數(shù)據(jù)。
[0055]通信網(wǎng)絡(luò)端口 65還使得售后數(shù)據(jù)采集設(shè)備66能夠連接到車輛的通信網(wǎng)絡(luò)26。通過(guò)該連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備66采集存儲(chǔ)在車輛控制器21的存儲(chǔ)器設(shè)備24中的性能數(shù)據(jù)。具體地，該數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以向車輛控制器21發(fā)送請(qǐng)求這種數(shù)據(jù)的消息，并隨后接收來(lái)自車輛控制器的、載運(yùn)所請(qǐng)求數(shù)據(jù)的其他消息。
[0056]數(shù)據(jù)采集設(shè)備66具有控制器67并具有無(wú)線收發(fā)器68，控制器67執(zhí)行采集來(lái)自車輛控制器21的數(shù)據(jù)的功能，無(wú)線收發(fā)器68具有天線69，用于與工業(yè)用車輛10在其中操作的倉(cāng)庫(kù)或工廠中的通信系統(tǒng)雙向交換數(shù)據(jù)和命令。優(yōu)選地，收發(fā)器68使用射頻，但也可利用光學(xué)、超聲波或其他無(wú)線通信技術(shù)，并且可以使用若干標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議中的任何一種(諸如，W1-Fi)來(lái)交換消息和數(shù)據(jù)。每一工業(yè)用車輛10具有唯一標(biāo)識(shí)符(諸如其序列號(hào))，其使得消息能夠被專門地傳送到該車輛。該唯一標(biāo)識(shí)符通常被包括在發(fā)送給工業(yè)用車輛10或從工業(yè)用車輛10發(fā)送的每一消息中，但是通過(guò)使用所有車輛都會(huì)對(duì)其作出響應(yīng)的廣播標(biāo)識(shí)符可以向倉(cāng)庫(kù)中的所有工業(yè)用車輛廣播一些消息。
[0057]現(xiàn)在參考圖3，一輛或多輛工業(yè)用車輛10在其中操作的倉(cāng)庫(kù)100包括將這些車輛鏈接到倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104的通信系統(tǒng)102。通信系統(tǒng)102包括散布在整個(gè)倉(cāng)庫(kù)100各處(諸如，在裝卸碼頭或貨物存儲(chǔ)區(qū)域中)的多個(gè)無(wú)線收發(fā)器106 (例如，射頻設(shè)備)。無(wú)線收發(fā)器106經(jīng)由常規(guī)的局域網(wǎng)105或TCP/IP通信鏈路連接到倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104?；蛘?，無(wú)線收發(fā)器106可以無(wú)線地(諸如，通過(guò)W1-Fi鏈路)耦合到倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104。倉(cāng)庫(kù)100具有一個(gè)或多個(gè)充電站101，在該充電站101處可以將蓄電池37從工業(yè)用車輛10處移除，并通過(guò)裝備103來(lái)向其充電。充電裝備103也連接到局域網(wǎng)105以便與倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104交換數(shù)據(jù)。倉(cāng)庫(kù)通信系統(tǒng)102使得來(lái)自工業(yè)用車輛10的車隊(duì)的性能數(shù)據(jù)能夠以規(guī)則的間隔自動(dòng)地轉(zhuǎn)移到倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104處，而非像如前所述的那樣使用USB閃存驅(qū)動(dòng)器92手動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。USB閃存驅(qū)動(dòng)器92在使用時(shí)被插入到倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104上的端口 107中。
[0058]倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104被連接到因特網(wǎng)108，由此實(shí)現(xiàn)與在倉(cāng)庫(kù)公司的總部處的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)114的通信。該連接允許總部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)114接收與在該公司的所有倉(cāng)庫(kù)處的工業(yè)用車輛的車隊(duì)的操作有關(guān)的數(shù)據(jù)。倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104和總部計(jì)算機(jī)114兩者都執(zhí)行用于存儲(chǔ)、分析和報(bào)告工業(yè)用車輛的操作信息的軟件。
[0059]倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104與因特網(wǎng)108或其他外部通信網(wǎng)絡(luò)的連接準(zhǔn)許倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)車輛專用數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有車輛制造商所提供的車輛專用數(shù)據(jù)。該車輛專用數(shù)據(jù)被從制造商計(jì)算機(jī)112轉(zhuǎn)移到車輛專用數(shù)據(jù)。從各倉(cāng)庫(kù)處的工業(yè)用車輛中收集的數(shù)據(jù)也被上傳并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)110中。所選數(shù)據(jù)也可被能通過(guò)因特網(wǎng)108連接到數(shù)據(jù)庫(kù)110的例如倉(cāng)庫(kù)管理人員或車輛經(jīng)銷商訪問(wèn)。各種計(jì)算機(jī)可以分析并比較從給定倉(cāng)庫(kù)處的所有工業(yè)用車輛、貨倉(cāng)公司的所有機(jī)構(gòu)處的所有工業(yè)用車輛或由相同制造商制造的所有車輛中收集的數(shù)據(jù)。
[0060]圖2中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備66是為了與特定工業(yè)用車輛10 —起使用而定制設(shè)計(jì)的。數(shù)據(jù)采集設(shè)備66的控制器67被專門配置用于通過(guò)車輛的通信網(wǎng)絡(luò)26與車輛控制器21及其他組件進(jìn)行通信。因此，售后數(shù)據(jù)采集設(shè)備的制造商必須對(duì)特定車輛的控制系統(tǒng)20的操作以及車輛網(wǎng)絡(luò)26上使用的通信協(xié)議的細(xì)節(jié)知情。這種對(duì)特定工業(yè)用車輛的細(xì)節(jié)的豐富知識(shí)并非總是售后裝備的其他制造商可得到的。在其他情況下，即使數(shù)據(jù)采集設(shè)備是為了與特定品牌的工業(yè)用車輛一起操作而專門設(shè)計(jì)的，但不同制造商生產(chǎn)的車輛也可以在同一倉(cāng)庫(kù)中操作，因此期望經(jīng)由倉(cāng)庫(kù)通信系統(tǒng)102將來(lái)自所有這些車輛的數(shù)據(jù)傳送到倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)104。結(jié)果，期望能夠改造為一特定品牌的工業(yè)用車輛開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備66，以適用于來(lái)自其他制造商的類似車輛。
[0061]圖5示出了對(duì)特定數(shù)據(jù)采集設(shè)備66的調(diào)適以供在其他類型的工業(yè)用車輛上使用。該工業(yè)用車輛的第二控制系統(tǒng)200大體上與之前描述的圖2中的第一控制系統(tǒng)20類似。控制系統(tǒng)200的與第一控制系統(tǒng)20中的那些組件相同的各組件被指派有相同的附圖標(biāo)記。然而，應(yīng)當(dāng)理解，車輛控制器21所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的格式以及在第二控制系統(tǒng)200的通信網(wǎng)絡(luò)26上使用的協(xié)議與數(shù)據(jù)采集設(shè)備66并不兼容。但是，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)66具有對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的輸入，該輸入被設(shè)計(jì)用于連接到不同的車輛網(wǎng)絡(luò)。然而，數(shù)據(jù)采集設(shè)備66被設(shè)計(jì)成將要傳送的數(shù)據(jù)包定制為針對(duì)特定工業(yè)用車輛在其中操作的倉(cāng)庫(kù)通信系統(tǒng)102 (圖3)的消息。
[0062]由于車輛接口的不兼容性，數(shù)據(jù)采集設(shè)備66通過(guò)接口模塊202耦合到車輛控制系統(tǒng)200。通過(guò)通信鏈路204將該接口模塊連接到數(shù)據(jù)采集設(shè)備66上的現(xiàn)有車輛網(wǎng)絡(luò)端口上。因此，數(shù)據(jù)被使用相同的協(xié)議用消息從接口模塊202發(fā)送到數(shù)據(jù)采集設(shè)備66，如同該數(shù)據(jù)采集設(shè)備被連接到了第一控制系統(tǒng)20中的車輛通信網(wǎng)絡(luò)26 —樣。
[0063]接口模塊202具有多個(gè)傳感器輸入，其通過(guò)多根線205連接到控制系統(tǒng)200中的各種傳感器和設(shè)備的輸出信號(hào)導(dǎo)線上。例如，輸入線連接到與工業(yè)用車輛的門架19連接的高度傳感器59的輸出，以提供指示承載器18的高度的信號(hào)。該信號(hào)向接口模塊202提供指示何時(shí)承載器得以上升(如在承載負(fù)載時(shí)發(fā)生的)的輸入?；蛘?，如果控制系統(tǒng)200不具有高度傳感器，則可以添加指示承載器18何時(shí)不處于完全放下位置的簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)。線205中的另一根連接到重量傳感器57的輸出，該重量傳感器57由此在承載器18上存在負(fù)載35時(shí)提供指示該負(fù)載的重量的信號(hào)。另一信號(hào)線205連接到旋轉(zhuǎn)傳感器44的輸出以接收指示何時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)43正在操作以及何時(shí)車輛正在行進(jìn)的信號(hào)。或者，可以將霍爾效應(yīng)傳感器或其他設(shè)備放置在延伸在牽引電機(jī)控制器27和牽引電機(jī)43之間的電源導(dǎo)線之一附近，以感測(cè)何時(shí)電流正流經(jīng)該導(dǎo)線以及由此感測(cè)何時(shí)該電機(jī)正在操作。在第二控制系統(tǒng)200中，操作控制器17包括鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13以及司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)12，鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13用于打開(kāi)工業(yè)用車輛，而為了操作車輛功能，操作人員的腳必須按壓司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)12。因此，當(dāng)鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13處于打開(kāi)位置且工業(yè)用車輛10正在運(yùn)行，但沒(méi)有一個(gè)人在操作人員艙室11 (圖1)中時(shí)，司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)12提供指示該事件的信號(hào)。附加線205從司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)12和鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13延伸到接口模塊202的輸入。
[0064]另外參考圖6，輸入線205導(dǎo)向接口模塊202中的輸入電路216的各端子。輸入電路216通過(guò)通信總線206連接到微機(jī)210，微機(jī)210執(zhí)行支配接口模塊所執(zhí)行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移功能的軟件程序。還連接到通信總線206的存儲(chǔ)器設(shè)備212存儲(chǔ)軟件程序和由該程序來(lái)處理的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)接口電路214將內(nèi)部通信總線206連接到導(dǎo)向數(shù)據(jù)采集設(shè)備66的通信鏈路204。
[0065]可以與接口模塊202 —起使用的不同工業(yè)用車輛可具有向該模塊提供輸入信號(hào)的不同設(shè)備。輸入電路216的輸入端子并沒(méi)有被預(yù)定義為從特定傳感器或?yàn)樘囟ㄜ囕v功能接收信號(hào)。即，每一輸入可以被用戶連接到工業(yè)用車輛上的任何合適組件處。接口模塊202將提供使每一輸入端子與正被監(jiān)視的特定車輛功能相關(guān)聯(lián)的映射的表包含在存儲(chǔ)器設(shè)備212中。輸入映射表220是在接口模塊202被安裝后的初始配置期間被定義的。那時(shí)，技術(shù)人員將膝上型計(jì)算機(jī)或其他便攜式計(jì)算機(jī)插入編程(PGM)端口 215，并發(fā)起存儲(chǔ)在接口模塊中的軟件的配置例程。該配置例程使得技術(shù)人員能夠?qū)⑤斎腚娐?16的每一個(gè)輸入218指派給正被監(jiān)視的特定功能。該配置的結(jié)果被存儲(chǔ)在輸入映射表220中，該映射表的示例如圖7所示。第一輸入端子(輸入I)被指派為從牽引電機(jī)43上的旋轉(zhuǎn)傳感器44處接收信號(hào)，該信號(hào)指示何時(shí)該電機(jī)正在操作且該車輛正在行進(jìn)。第二輸入端子(輸入2)被指派用于從門架19上的高度傳感器59延伸出的線，其上的信號(hào)指示承載器18何時(shí)已從最底部位置上升。接口模塊的第三輸入端子(輸入3)被指定為從圖5中的控制系統(tǒng)200的鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13接收信號(hào)。示例性配置表中的第四輸入端子(輸入4)被連接到來(lái)自司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)12的線，且第五輸入端子(輸入5)被指派用于負(fù)載高度傳感器信號(hào)。附加的輸入可用于從車輛控制系統(tǒng)200導(dǎo)出的其他信號(hào)，因?yàn)樵谑纠越涌谀K202上存在總共N個(gè)輸入端子。
[0066]每當(dāng)工業(yè)用車輛在運(yùn)行時(shí)，功率被施加到接口模塊，該接口模塊因此執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備212中的軟件程序。該程序周期性地檢查每一個(gè)輸入端子處的信號(hào)，并更新與工業(yè)用車輛的性能有關(guān)的相應(yīng)操作數(shù)據(jù)。例如，被監(jiān)視的參數(shù)可包括鑰匙計(jì)時(shí)計(jì)，該鑰匙計(jì)時(shí)計(jì)指示鑰匙操控的運(yùn)行開(kāi)關(guān)13被閉合而工業(yè)用車輛在運(yùn)行的總時(shí)間量。提升計(jì)時(shí)計(jì)指示承載器18上升到最底部位置之上的總時(shí)間量。行進(jìn)計(jì)時(shí)計(jì)累加牽引電機(jī)42在工作而由此車輛在行進(jìn)的總時(shí)間量。最后，在該示例性系統(tǒng)中，司機(jī)失知警醒計(jì)時(shí)計(jì)跟蹤當(dāng)操作人員踏在司機(jī)失知警醒開(kāi)關(guān)12的踏板上時(shí)發(fā)生該開(kāi)關(guān)被關(guān)閉的時(shí)間量。通過(guò)從鑰匙計(jì)時(shí)計(jì)所指示的時(shí)間量中減去司機(jī)失知警醒計(jì)時(shí)計(jì)所指示的時(shí)間量，可以計(jì)算出操作人員不在操作人員艙室中而工業(yè)用車輛在運(yùn)行的時(shí)間量。
[0067]參考圖8，每當(dāng)工業(yè)用車輛10在操作時(shí)，各個(gè)計(jì)時(shí)計(jì)通過(guò)持續(xù)執(zhí)行或以預(yù)定義間隔執(zhí)行的軟件程序230來(lái)更新。雖然軟件程序230的操作將在計(jì)時(shí)計(jì)的上下文中被描述，但諸如已運(yùn)輸?shù)睦奂迂?fù)載重量之類的其他操作參數(shù)也可由接口模塊來(lái)處理。當(dāng)工業(yè)用車輛最初開(kāi)始操作時(shí)，該軟件程序在步驟232開(kāi)始執(zhí)行，在步驟232中這些計(jì)時(shí)計(jì)之一被選擇。該程序包括不同計(jì)時(shí)計(jì)的表格，并且程序230的執(zhí)行以循環(huán)方式按序處理每一個(gè)計(jì)時(shí)計(jì)的數(shù)據(jù)。在選擇了特定計(jì)時(shí)計(jì)后，該程序執(zhí)行前進(jìn)到步驟234，在步驟234中如圖7中所描繪的輸入映射表220被檢查來(lái)確定這些輸入218中的哪一個(gè)輸入接收到針對(duì)所選參數(shù)的傳感器信號(hào)。接著，在步驟236，確定相關(guān)聯(lián)的輸入處的信號(hào)是否起作用。例如，如果該參數(shù)是指示車輛正在行進(jìn)的牽引電機(jī)43的旋轉(zhuǎn)，則確定真邏輯電平信號(hào)是否被施加到輸入I。如果是這種情況，則該程序執(zhí)行分支到步驟238，在步驟238中使針對(duì)該特定參數(shù)的計(jì)時(shí)器(即，行進(jìn)計(jì)時(shí)計(jì))遞增I。每一計(jì)時(shí)器事實(shí)上是每次循環(huán)通過(guò)該軟件程序選擇相關(guān)聯(lián)的參數(shù)時(shí)遞增的計(jì)數(shù)器。由于這樣的循環(huán)以有規(guī)則的間隔發(fā)生，因此計(jì)數(shù)器的每一個(gè)增量都對(duì)應(yīng)于所選參數(shù)起作用的時(shí)間間隔。例如，行進(jìn)計(jì)時(shí)計(jì)的計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)指示期間車輛在行進(jìn)(即，在倉(cāng)庫(kù)的地板上被驅(qū)動(dòng))的時(shí)間間隔的數(shù)量。在使行進(jìn)計(jì)時(shí)計(jì)的計(jì)數(shù)器遞增之后，該程序前進(jìn)到步驟240。然而，如果在步驟236處沒(méi)有發(fā)現(xiàn)與所選參數(shù)相關(guān)聯(lián)的輸入起作用，則該程序執(zhí)行直接前進(jìn)到步驟240，而無(wú)需遞增相關(guān)聯(lián)的計(jì)時(shí)器，因?yàn)樗付ǖ膮?shù)在最近時(shí)間間隔沒(méi)起作用。應(yīng)當(dāng)理解，該軟件程序被執(zhí)行得足夠頻繁，使得各參數(shù)計(jì)時(shí)器的增量準(zhǔn)確地指示該參數(shù)起作用的時(shí)間量。[0068]當(dāng)該程序執(zhí)行到達(dá)步驟240時(shí)，確定是否應(yīng)將累加后的參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集設(shè)備66。該數(shù)據(jù)傳送在由接口模塊202中的真實(shí)時(shí)鐘所指示的一天中的特定時(shí)間發(fā)生、或者在給定時(shí)間段期滿時(shí)(諸如每小時(shí)一次)發(fā)生、或者在接口模塊202經(jīng)由通信鏈路204接收到了對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)采集設(shè)備66的數(shù)據(jù)的請(qǐng)求后發(fā)生。如果不是傳送該數(shù)據(jù)的時(shí)間，則該程序執(zhí)行從步驟240返回到步驟232，在步驟232另一計(jì)時(shí)計(jì)被選擇，并且該程序執(zhí)行因該新參數(shù)而再次循環(huán)通過(guò)步驟232-240。以這種方式，按序通過(guò)步驟232 — 240的循環(huán)收集與工業(yè)用車輛的不同所選操作參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0069]當(dāng)是傳送該數(shù)據(jù)的時(shí)間時(shí)，該程序執(zhí)行前進(jìn)到步驟242，在步驟242每一計(jì)時(shí)計(jì)的計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)被轉(zhuǎn)換成時(shí)間段值。該轉(zhuǎn)換涉及使相應(yīng)的計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)乘上在該程序處理針對(duì)該計(jì)時(shí)計(jì)的信號(hào)輸入的各實(shí)例之間的間隔。所得的時(shí)間段隨后被臨時(shí)地存儲(chǔ)在接口模塊202的存儲(chǔ)器設(shè)備212中。隨后，在步驟244，所有計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)被重置為零，以開(kāi)始為另一報(bào)告時(shí)段累加運(yùn)行時(shí)間。隨后，微機(jī)210在步驟246創(chuàng)制包含該計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)間段的消息，并在步驟248經(jīng)由通信鏈路204將該消息發(fā)送到數(shù)據(jù)采集設(shè)備66。通過(guò)這種方式，數(shù)據(jù)采集設(shè)備66以與圖2中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備66經(jīng)由內(nèi)部車輛通信網(wǎng)絡(luò)26從車輛控制器21接收消息相同的方式從接口模塊202接收參數(shù)數(shù)據(jù)。因此，相同類型的數(shù)據(jù)采集設(shè)備66可以與數(shù)據(jù)采集設(shè)備被針對(duì)其設(shè)計(jì)為連接到網(wǎng)絡(luò)端口 65的車輛一起使用，并與具有不兼容通信網(wǎng)絡(luò)26的其他制造商的車輛一起使用。此外，動(dòng)態(tài)配置輸入電路216的各信號(hào)輸入的唯一方式允許接口模塊202與各種各樣不同類型的工業(yè)用車輛一起使用，并接收針對(duì)這些車輛上的各種操作參數(shù)的信號(hào)。
[0070]以上描述主要涉及工業(yè)用車輛的特定實(shí)施例。盡管給予了本發(fā)明范圍內(nèi)的各可選實(shí)施例一定關(guān)注，可期待的是本發(fā)明技術(shù)人員可能實(shí)現(xiàn)從這些實(shí)施例的公開(kāi)中顯而易見(jiàn)的附加可選實(shí)施例。相應(yīng)地，應(yīng)當(dāng)根據(jù)以下權(quán)利要求，而不是上述公開(kāi)來(lái)確定本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將對(duì)工業(yè)用車輛的操作限制于獲授權(quán)人的方法，所述方法包括: 向所述人頒發(fā)便攜式存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)電可讀、并授權(quán)所述人操作所述工業(yè)用車輛的數(shù)據(jù)； 將所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備插入所述工業(yè)用車輛上的控制系統(tǒng)的端口中； 所述控制系統(tǒng)從所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備讀取所述數(shù)據(jù)；以及 所述控制系統(tǒng)響應(yīng)于從所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備讀取的所述數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)所述工業(yè)用車輛的操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備是USB閃存驅(qū)動(dòng)器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，授權(quán)所述人操作所述工業(yè)用車輛的所述數(shù)據(jù)唯一地標(biāo)識(shí)所述人。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，授權(quán)所述人操作所述工業(yè)用車輛的所述數(shù)據(jù)是分配給所述人的工號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)所述工業(yè)用車輛的操作包括將所述數(shù)據(jù)與獲授權(quán)操作所述工業(yè)用車輛的人的標(biāo)識(shí)符列表進(jìn)行比較。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，授權(quán)所述人操作所述工業(yè)用車輛的所述數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)所述人獲授權(quán)操作的工業(yè)用車輛的類型。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)所述工業(yè)用車輛的操作包括確定所述工業(yè)用車輛是否具有在從所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備讀取的所述數(shù)據(jù)中標(biāo)識(shí)的類型。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述人操作所述工業(yè)用車輛的同時(shí)，將定義所述工業(yè)用車輛的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備中。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括所述控制系統(tǒng)從所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備讀取所述操作參數(shù)，并且響應(yīng)于所述操作參數(shù)限制所述工業(yè)用車輛的操作。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將定義所述人的操作級(jí)別的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備中；所述控制系統(tǒng)從所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備讀取所述操作級(jí)別；以及響應(yīng)于所述操作級(jí)別，定義所述工業(yè)用車輛上的各功能的操作參數(shù)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括所述控制系統(tǒng)將與所述工業(yè)用車輛的性能特征有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述便攜式存儲(chǔ)設(shè)備中。
12.一種用于在工業(yè)用車輛的由通過(guò)電源線接收到的電來(lái)供電的各組件之間傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 具有導(dǎo)線從其中穿過(guò)的第一電扼流器，其中所述導(dǎo)線將第一組件連接到所述電源線；以及 第一通信電路，所述第一通信電路用于進(jìn)行發(fā)送和接收消息信號(hào)中的至少一個(gè)，并具有用于載運(yùn)所述消息信號(hào)的傳輸線，其中所述傳輸線穿過(guò)所述電扼流器并在所述第一電扼流器和所述第一組件之間的某點(diǎn)處耦合到所述導(dǎo)線。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電扼流器是所述導(dǎo)線和所述傳輸線從其中穿過(guò)的圓柱形管。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電扼流器包括導(dǎo)磁材料的主體。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電扼流器包括鐵磁材料的主體。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一組件包括蓄電池。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳送線以從所述第一通信電路前進(jìn)到所述導(dǎo)體的第一方向穿過(guò)所述第一電扼流器；且所述導(dǎo)線以從所述第一組件前進(jìn)到所述電源線的第二方向穿過(guò)所述第一電扼流器，其中所述第二方向與所述第一方向相反。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述工業(yè)用車輛的其他組件相鄰并且所述電源線從其中穿過(guò)的多個(gè)附加電扼流器。
19.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接的并且操作地連接的第二通信電路，所述第二通信電路用于進(jìn)行發(fā)送和接收行進(jìn)通過(guò)所述電源線的消息信號(hào)中的至少一個(gè)。
20.一種用于從工業(yè)用車輛采集性能數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括: 數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有適于連接到車輛上的通信網(wǎng)絡(luò)以接收數(shù)據(jù)的端口，并具有用于無(wú)線地傳送所述數(shù)據(jù)的設(shè)備； 接口模塊，所述接口模塊具有適于從所述工業(yè)用車輛上的組件處接收信號(hào)的輸入，其中所述接口模塊從所述信號(hào)導(dǎo)出數(shù)據(jù)，并且所述接口模塊具有供連接到所述端口以將所述數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)采集模塊的網(wǎng)絡(luò)接口。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口模塊具有用于從所述工業(yè)用車輛上的多個(gè)組件處接收信號(hào)的多個(gè)輸入；并且還包括存儲(chǔ)設(shè)備，所述存儲(chǔ)設(shè)備包含指定所述多個(gè)輸入中的每一個(gè)與所述多個(gè)組件中的每一個(gè)之間的關(guān)系的輸入映射表。
22.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口模塊具有供連接到用于改變所述輸入映射表的設(shè)備的編程端口。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103507659SQ201310237020
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】J·L·凱利, M·J·馬樂(lè)瑞, R·A·馬基爾, J·B·柯克, S·L·佩奇, T·E·唐納修, R·M·戴 申請(qǐng)人:雷蒙德股份有限公司