CN105229562B - 联网库存控制系统中的电池监控 - Google Patents

Abstract

一种诸如电子工具箱之类的库存控制装置，其对安装在该装置中并且向该装置提供电力的电池组的标识进行监控。所述装置取得每个电池组的唯一标识符，并且监控每个电池组的操作。被监控的数据可以：记录在存储器中用于未来使用；发送给该库存控制装置的用户；以及/或者用于预测电池组的未来性能或更换日期。所监控的数据还可以在通信网络上发送至库存控制服务器，该库存控制服务器对包括多个工具箱的整个电子工具控制系统中的各电池组的操作和性能进行监控。所述服务器还可以追踪所有工具箱上的各电池组的操作和位置。

Description

联网库存控制系统中的电池监控

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年5月21日提交的美国临时申请第61/825,932号的权益，其公开内容通过引用全部合并于此。

技术领域

本发明主题涉及联网库存控制系统中的电池监控系统和方法。本发明主题特别适用于具有诸如电池之类的自带电源的自动化工具控制系统。

背景技术

当在制造或维修环境中使用工具时，重要的是在使用之后将工具返还诸如工具箱之类的储存单元。雇主定期对工具箱进行人工库存检查以最小化或消除与昂贵工具的误放或失窃有关的问题。在某些公司中，对雇员的工具箱进行随机稽核以防止失窃并监控工具位置。

某些行业对工具的库存控制有很高的标准，从而例如防止将工具遗留在其可能导致严重伤害的工作环境中的事件。在航天工业，例如，重要的是确保工具不被意外地遗留在正在制造、组装或修理的飞行器或导弹中。航天工业协会甚至已经建立了被称为国家航天标准的标准，其包括推荐的程序、人员管理和操作，从而减少由于将工具遗留在航天产品中而导致的外来物损伤(FOD)。非飞行器结构性部分的任何物体均可能导致FOD。导致FOD的最普遍的物体是螺母、螺栓、保险丝以及手工工具。对工具进行严格的库存控制对于防止将工具遗留在飞行器中非常关键，并且可以有利于减少FOD的发生。

工具箱可以包括内置的库存确定特征以对储存在工具箱中的工具的库存状况进行追踪。例如，某些工具箱在每个工具储存位置中或附近具有接触传感器、磁传感器或红外传感器，以检测工具是否存在于工具储存位置中。基于这些传感器产生的信号，工具箱确定是否缺失了某工具。

被称为基于图像的库存控制系统的其他系统使用图像传感器来监控诸如工具之类的对象从工具箱抽屉的移出和更换，并且对从系统移出以及返还至系统的对象进行识别。在美国专利第8,353,456(其内容通过引用全部合并于此)中描述的一种示例性系统包括：具有用于对象的储存位置的可移动储存抽屉；以及当抽屉正被关闭时用于对储存位置进行成像的图像传感装置(诸如相机)。数据处理器接收成像信息并由此确定对象是否在抽屉中。

传统上，使用A/C电力来为自动化工具控制系统供电，例如，将A/C电力提供给作为工具箱的一部分的个人计算机。某些系统包括可再充电电池。但是，在这些系统中，用户通常只能够确定电池是否被安装或是否缺失、电池的充电量和/或电池的充电方式。对向用户提供更多信息和功能的更精细化的电池监控和控制系统存在需求。

发明内容

本文的教导利用库存控制装置、处理器和传感装置、电源以及电源控制器减轻了上述问题中的一个或多个。所述库存控制装置包括被构造为储存库存物品的多个储存位置。所述处理器和传感装置确定所述多个储存位置中的库存物品的存在或不存在。所述电源包括可操作来向所述处理器和传感装置提供电力的至少一个电池组。所述电源控制器控制所述电源向所述处理器和传感装置提供电力。所述电源控制器还被构造为执行如下功能：从所述至少一个电池组中的每个电池组取得唯一地标识电池组的标识符；对所述至少一个电池组中的每个电池组的操作进行监控；以及在存储器中与所取得的电池组的唯一标识符相关联地存储指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据。

所述库存控制装置可以包括至少一个包括可再充电电池的电池组。

所述库存控制装置可以包括显示屏幕，被构造为向库存控制装置的用户显示信息。所述库存控制装置的处理器可以被构造为执行如下功能：从所述电源控制器接收指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据；以及产生关于所述至少一个电池组的操作的信息，以用于基于从所述电源控制器接收到的数据在所述显示屏幕上进行的显示。

所述库存控制装置的处理器可以产生电池组状态警报，以用于基于从所述电源控制器接收到的数据在所述显示屏幕上进行的显示。

所述库存控制装置还可以包括用户输入接口，用于接收来自所述库存控制装置的用户的输入。所述库存控制装置的处理器可以被构造为执行如下功能：从所述用户接口装置接收将当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变的用户选择；以及根据所接收到的用户选择对所述电源控制器进行控制以使得所述电源控制器对当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变。

所述库存控制装置还可以包括网络通信接口，被构造用于在通信网络上进行数据通信。所述库存控制装置的处理器可以被构造为执行如下功能：从所述电源控制器接收指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据；以及经由所述网络通信接口在所述通信网络上发送所接收到的指示所述至少一个电池组的被监控的操作的数据。

所述库存控制装置的处理器可以被构造为执行如下功能：经由所述网络通信接口从所述通信网络接收用于对当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变的命令；以及根据从所述通信网络接收到的命令对所述电源控制器进行控制以使得所述电源控制器对当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变。

所述电源可以包括多个电池组，并且所述电源控制器可以被构造为执行如下功能：对所述电源进行控制以使得所述电源从所述多个电池组中的仅一个或多个选定电池组向所述处理器和传感装置提供电力。

所述电源控制器可以被构造为执行如下功能：确定所述多个电池组中的每个电池组中的剩余电力水平；在所述多个电池组中识别出具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的一个或多个电池组；以及从被识别为具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的电池组中的被确定为具有最低剩余电力水平的所述多个电池组中的一个电池组向所述处理器和传感装置提供电力。

所述电源控制器还可以被构造为执行如下功能：在所述一个电池组向所述处理器和传感装置提供电力的同时对所述一个电池组的剩余电力水平进行监控；一旦确定所述一个电池组的剩余电力水平已降低到所述最小剩余电力水平阈值以下，则识别出具有超过所述最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的一个或多个其他电池组；以及从被识别为具有超过所述最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的所述一个或多个其他电池组中的被确定为具有最低剩余电力水平的电池组向所述处理器和传感装置提供电力。

所述电源控制器可以被构造为执行如下功能：确定所述至少一个电池组中的每个电池组中的剩余电力水平；确定所述至少一个电池组中的每个电池组的剩余电力水平未超过所述最小剩余电力水平阈值；一旦确定所述至少一个电池组中的每个电池组的剩余电力水平未超过所述最小剩余电力水平阈值，则使得所述库存控制装置关闭。

所述库存控制装置还可以包括：电池锁，被构造为当所述电池锁锁定时防止移除所述至少一个电池组；以及访问控制装置，被构造为基于从所述电源控制器和所述处理器中的至少一个接收到的电池锁命令对所述电池锁进行控制以锁定或解锁所述电池锁。

所述电源控制器还可以构造为：维护用于针对每个取得的电池组标识符与电池组的唯一标识符相关联地存储指示电池组的被监控的操作的数据的历史电池组信息的数据库；以及基于与特定电池组的标识符相关联的历史电池组信息来计算该特定电池组的预测的剩余放电时间。

根据本公开的另一方面，一种电子库存控制系统包括数据通信网络、多个库存控制装置以及库存控制服务器。所述多个库存控制装置与所述数据通信网络通信地连接，并且各库存控制装置包括：多个储存位置，被构造为储存库存物品；处理器和传感装置，被构造为确定所述多个储存位置中库存物品的存在或不存在；电源，其包括操作为向所述处理器和传感装置提供电力的至少一个电池组；以及网络通信接口，用于在所述数据通信网络上进行通信。所述库存控制服务器与所述数据通信网络通信地连接，从而与所述多个库存控制装置中的每一个进行通信。所述库存控制服务器被构造为执行如下功能：经由数据通信网络从每个库存控制装置与唯一地对电池组进行标识的标识符相关联地接收电池组信息，所述电池组信息包括指示所述库存控制装置中的电池组的被监控的操作的数据。

所述库存控制服务器还可以被构造为：基于从每个库存控制装置接收到的电池组信息来产生电池组状态警报，该警报对作为该警报的对象的电池组进行标识并且对多个库存控制装置中的包括了作为该警报的对象的电池组的库存控制装置进行标识；以及使得所述电池组状态警报以如下方式中的至少一种方式发布：在库存控制服务器的计算机终端上的显示以及以信报服务消息或电子邮件消息的形式发布的警报。

所述库存控制服务器可以在历史电池组信息的数据库中与唯一地对电池组进行标识的标识符相关联地存储接收到的电池组信息，该电池组信息包括指示电池组的被监控的操作的数据，并且所述库存控制服务器可以被构造为基于存储在数据库中且与特定电池组标识符相关联的历史电池组信息来计算由所述特定电池组标识符标识的电池组的预测的剩余放电时间。

所述库存控制服务器还可以被构造为基于存储在数据库中且与特定电池组标识符相关联的历史电池组信息来计算由所述特定电池组标识符标识的电池组的电池寿命或更换日期。

所述电子库存控制系统还可以包括电池组充电器，其与所述数据通信网络通信地连接。所述库存控制服务器可以被构造为执行如下功能：经由数据通信网络从所述电池组充电器与唯一地对电池组进行标识的标识符相关联地接收电池组信息，该电池组信息包括指示所述电池组充电器中的电池组的被监控的充电操作的数据；以及基于从所述多个库存控制装置和从所述电池组充电器接收到的电池组信息来确定各电池组的位置和剩余电力水平。

所述库存控制服务器可以被构造为执行如下功能：基于从每个库存控制装置和从所述电池组充电器接收到的电池组信息来计算预定的未来时刻每个电池组的预测的剩余电力水平。

所述库存控制服务器可以被构造为产生和在数据通信网络上向特定库存控制装置发送用于使得该特定库存控制装置的电源将当前正向该库存控制装置的处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变的命令。

将在后面的描述中在某种程度上阐述额外优点和新颖特征，并且所述额外优点和新颖特征根据对后面内容和附图的研究将在某种程度上变得对于本领域技术人员而言是显而易见的，或者将通过示例的成果或操作而学习到所述额外优点和新颖特征。本教导的优点可以通过对下面所讨论的详细示例中阐述的方法学、手段及组合的各方面进行实践或使用而实现和获得。

附图说明

附图仅以示例方式(而非限制方式)示出根据本教导的一个或多个实施方式。在附图中，相同的标记指的是相同或相似的元素。

图1是电子工具控制系统(ETCS)的高等级功能框图，该系统包括相连接的多个联网库存控制装置(诸如包括工具箱的工具控制装置)以提供联网电池监控服务。

图2A至图2C是实现为工具储存装置的例示库存控制装置以及库存控制装置的抽屉的内部的示图。

图3A至图3C是示出工具控制装置的组件以及用于为库存控制装置提供电力的电池组的组件的示意图。

图4是示出对在控制图1的系统的操作时使用的各种处理模块的程序代码进行存储的存储器的示意框图。

图5A至图5I是可以在库存控制装置、计算机终端或另一联网装置上提供的以根据本文描述的用于监控电池组的方法来提供电池相关信息的显示屏幕的截屏。

图6是可以被配置为主机或服务器以例如充当图1的系统中的库存控制服务器的计算机的简化功能框图。

图7是个人计算机或其他工作站或终端装置的简化功能框图。

具体实施方式

在以下详细描述中，将通过示例方式阐述大量具体细节以提供对相关教导的透彻理解。但是，对本领域技术人员而言显然的是，本教导可以无需这些细节而实践。在其它实例中，公知的方法、过程、组件和/或电路以相对高的等级进行描述而无细节，以避免不必要地干扰到本教导的各方面。

本文公开的各种系统和方法涉及对诸如联网工具控制系统之类的联网库存控制系统中的电池进行监控。

这些系统和方法使得库存控制装置(诸如工具箱)能够监控安装在装置中并为该装置提供电力的电池组的标识。除了取得唯一地标识库存装置中安装的各个电池组的标识符以外，所述系统和方法还使得库存控制装置能够监控各个电池组的操作，并且能够对存储与多个电池组中的每个电池组的操作有关的数据的存储器中的日志进行维护。所存储的数据能够被发送给库存控制装置的用户，以例如使得该用户能够管理电池组的使用、选择特定电池组来向库存控制装置提供电力、以及/或者移除或更换库存控制装置中的电池组。所存储的数据还可以被用于预测电池组的未来性能，以例如估计电池组中剩余的电量以及/或者确定是否应当更换或不再使用某一电池组。还可以通过通信网络将电池操作数据发送至用于对遍布于包括多个工具箱的电子工具控制系统上的电池组的操作和性能进行监控的电池监控器。

现在对在附图中示出并在下面进行讨论的各示例进行详细地参考。

图1示出了包括多个库存控制装置101(诸如包括工具箱的工具控制装置)的示例性电子工具控制系统(ETCS)100。各个库存控制装置101被构造为储存多个物品，并对当前储存在(从而存在于)装置101中的物品和/或从装置101中的储存缺失(从而不存在)的物品进行监控。库存控制装置101通信地耦接至有线或无线通信网络103并且被构造为在有线或无线通信网络103上进行通信。网络103可对应于覆盖修理机构的诸如Wi-Fi或有线局域网(LAN)之类的单个网络，或者可对应于覆盖一个或多个修理机构的互连的多个网络(诸如经由广域网(WAN)和/或因特网互连在一起的Wi-Fi和/或有线网络)。在一些示例中，网络103还可以连接至移动无线通信网络，以例如使得库存控制装置101能够在移动无线通信网络的覆盖范围内的任何地点与ETCS 100进行通信以及/或者使得通过移动无线通信网络能够将库存有关的通知和警报(例如，作为文本消息或其他信报服务消息、作为电子邮件等)发送给用户。

库存控制装置101与库存控制服务器105通过网络103进行通信。库存控制服务器105可以从各个库存控制装置101接收关于存在于装置101中的物品或从装置101缺失的物品的状态的信息，并提供关于ETCS 100的全部库存控制装置101中的库存物品的状态的信息。库存控制服务器105可额外地向每个库存控制装置101提供关于指定储存在该库存控制装置101中的物品的库存信息，并且该库存控制装置101可以使用库存信息来确定该库存信息中标识的库存物品当前是储存在装置101中还是从装置101中缺失。库存控制服务器105可以包括计算机终端107，其使得ETCS 100的管理员能够访问关于ETCS 100的每个库存控制装置101中的库存物品的状态的信息，并使得ETCS 100的管理员能够创建或更新每个库存控制装置101的库存信息。

每个库存控制装置101包括电源111，其被构造为提供电力以为库存控制装置101的电力系统的操作供电。在一些示例中，库存控制装置101被构造为经由电缆被插入到插座中，并且电源111被构造为经由电缆从电网接收电力。在这样的示例中，电源111可以包括变压器和/或整流器，并且可以被构造为将从电网接收的交流(AC)电力转换为可由库存控制装置101的电力系统使用的电力(例如，将120伏AC电力转换为12V直流(DC)电力)。

此外，如图1所示，电源111可以包括一个或多个电池组113。(一个或多个)电池组113被用于为库存控制装置101的电力系统供电。(一个或多个)电池组113尤其可以在未从电网接收到电力时(诸如当电源111未连接到电网时)为库存控制装置101供电。通常，(一个或多个)电池组113在其输出端直接提供可由库存控制装置101的电力系统使用的电力(例如，12V DC电力)。电源111可包括多个电池组113，以扩展电源111所存储的并且可由库存控制装置101使用的电量，从而延长库存控制系统101在未连接到电网的情况下可以使用的时间段。电源111可以额外地包括多个可移除电池组113，以使得库存控制装置101能够在其它(一个或多个)电池组113(例如，用完的电池组)被移除和更换(例如，用完全充电后的电池组更换)时通过一个电池组113来供电。

每个电池组113存储有限的电量，并且只有当在电池组113中剩余充足电力时才能够为库存控制装置101供电。为了在电池组113中维持充足电力，当电池组113变得电力所剩无几时，需要用电力对电池组113进行再充电。在一些示例中，电源111被构造为当电源111从电网接收到电力时对其中存在的任意的(一个或多个)电池组113进行再充电。替代性的或额外的，在可以从库存控制装置101移除电池组113的实施方式中，ETCS 100可以包括一个或多个充电站109。充电站109从电网接收电力，并且可以对安装在其中的电池组113进行充电。

除了对关于存在于(或缺失于/不存在于)库存控制装置的物品的状态的信息进行通信之外，库存控制装置101还被构造为通过网络103向库存控制服务器105发送电池有关的信息。充电站109可以类似地向库存控制服务器105发送电池有关的信息。为此，库存控制服务器105包括系统级电池监控器115，其可操作地监控遍布于ETCS 100的各电池组的状态。电池监控器115从各库存控制装置101接收电池组有关的信息，包括关于当前安装在装置101中的电池组的标识和状态的信息。电池监控器115可以额外地向库存控制装置101提供电池组有关的命令，例如使得装置101开始对特定电池组113进行充电，中断或结束电池组113的充电等。电池监控器115还可以存储电池组有关的信息，诸如关于不同电池组随时间变化的性能的数据。在使用充电站109的示例中，充电站109被构造为通过网络103与库存控制服务器105的电池监控器115进行通信，从而通信与安装在其中的电池组有关的电池有关信息。充电站109还可以对从系统级电池监控器115接收到的电池组有关的命令进行接收和执行。ETCS 100的管理员可以经由计算机终端107从电池监控器115访问电池组有关的信息，并且经由计算机终端107对遍布于系统100的各电池组的充电和放电进行控制。

图2A示出了根据本公开的实现为用于储存工具的工具储存装置200的示例性库存控制装置101。储存装置200包括：显示屏幕205；访问控制装置206(诸如读卡器)，用于验证意图访问储存装置200的用户的身份和授权等级；以及用于储存工具的多个工具储存抽屉230。储存装置200还包括电池安装部235，其中可以安装一个或多个电池组113以向装置200供电。电池安装部235可以位于储存装置200上的不同位置，包括位于储存装置200的上表面上(如所示的)或者位于储存装置200的抽屉中或其他隔间。储存装置200还可以包括用户输入接口，其可以采用触摸屏接口的形式，使得用户能够经由显示屏幕205提供输入命令，或者采用键盘、轨迹板、运动传感器、平板电脑等的形式。

工具储存装置200包括传感装置，其被构造为确定工具的库存状态和/或相应的储存位置。传感装置可以为图像传感装置，其被构造为采集该装置200的内容物或储存位置的图像，该图像传感装置诸如为一个或多个透镜型相机、CCD相机、CMOS相机、视频相机或者对图像进行采集的任意类型的装置。传感装置可以额外地或替代性地基于其他传感技术(诸如射频(RF)(例如，RF识别(RFID)技术)、超声波、接触或重量传感器等)来确定工具的库存状态。装置200包括数据处理系统(诸如计算机或处理器)，用于对由传感装置采集的传感数据进行处理。由传感装置采集的数据(诸如由图像传感装置采集或形成的图像)被数据处理系统进行处理以确定系统和/或者各个储存抽屉的库存状况。在本公开中使用的术语库存状况意即与对象的存在或不存在状况有关的信息。

数据处理系统可以为工具储存装置200的一部分。在一个实施例中，数据处理系统为具有与工具储存装置200耦接的数据链接(诸如有线式或无线式链接)的远程计算机；或者为储存装置200中集成的计算机和远离储存装置200的计算机(例如，库存控制服务器105)的组合。

图2B和图2C示出了打开模式下的示例性储存抽屉230内部的细节示图。每个储存抽屉230包括用于储存各种类型的工具或其他库存物品(如图2B的情况)或者用于储存空闲电池组113(如图2C的情况)的多个储存位置。如本公开中使用的，储存位置是在储存系统中的用于储存或固定对象的位置。在一个实施例中，各个工具在工具储存系统中具有专用的预先指定的储存位置。尽管在图2A中所示的实施例包括多个储存抽屉230，但是储存装置200可以更加普遍地包括用于储存工具的架子、柜子、储存盒、箱子、挂物板等，并且可以使用实质上类似于图2B和图2C中所示的储存位置的储存位置来储存工具和其他库存物品。

各个储存抽屉在关闭模式(其不允许对抽屉的内容物进行访问)或者打开模式(其允许对抽屉的内容物进行部分或完全访问)下操作。当储存抽屉从关闭模式移动至打开模式时，储存抽屉使得能够增大对其内容物的访问。另一方面，在储存抽屉从打开模式移动至关闭模式时，储存抽屉使得能够减小对其内容物的访问。如图2A所示，全部储存抽屉320处于关闭模式；图2B和图2C所示的储存抽屉处于打开模式。

可以采用锁定装置来控制对抽屉230的内容物的访问。各个抽屉230可以具有其自有的锁或者多个储存抽屉230可以共享共同的锁定装置。只有被认证或授权的用户才能访问抽屉的内容物。同一锁定装置或单独的锁定装置可以控制对电池安装部235(其容纳有为储存装置200的操作供电的电池组113)中安装的电池的访问，或者控制用于将电池固定在电池安装部235中的锁。在一些示例中，电池安装部235被安装在隔间或抽屉中，并且通过对提供对安装部235的访问的门或抽屉进行锁定或解锁来控制对电池安装部235的访问。

各个储存抽屉230包括用于储存工具的具有至少一个储存位置(诸如切口281)的泡沫底座280。各个切口被特定地勾画轮廓并成形以适当地容纳具有相应形状的工具。可以使用挂钩、维可牢(Velcro)、插销、泡沫的压力或其他适当结构来将各工具固定在各个储存位置中。(图2A的)装置200的不同储存抽屉可具有不同尺寸、形状、布局和排列。

返回参照图2A，显示屏幕205提供了用于控制储存装置200和/或系统100的操作的输入和/或输出接口。可以经由显示屏幕250进行信息输入，诸如通过使用触摸屏显示器。使用访问控制装置206将对工具储存抽屉230和/或电池安装部235中安装的电池的访问限制为仅授权用户。访问控制装置206通过利用一个或多个锁定装置来将所有储存抽屉230保持锁定在闭合位置并将电池安装部235中安装的电池锁定到位，直到访问控制装置206对用户访问储存系统200的授权进行了证实。访问控制装置206可使用一个或多个访问认证手段来验证用户的授权等级，诸如：通过使用小键盘来输入访问码；通过使用读卡器从钥匙卡或密匙卡中读取持有该钥匙卡或密匙卡的用户的授权等级；诸如指纹读取器或视网膜扫描之类的生物识别方法；或者其他方法。如果访问控制装置206确定用户被授权访问储存装置200，则其根据用户的授权等级而将部分或全部的储存抽屉230解锁，以允许用户移除或更换工具。访问控制装置206还可以根据用户的授权等级(并且在一些情形下，取决于电池组113是否正在使用中)而将电池安装部235中安装的部分或全部电池解锁。在一个实施例中，对各个储存抽屉230的访问和对电池安装部235中安装的电池的访问是独立地控制和授权的。在访问控制装置206能够对安装部235中的各个电池分别地进行锁定和释放的实施例中，也可以分别授予对电池安装部235中的各个电池的访问的权利。基于指定的授权或访问等级，可以授予用户对装置200的一个或多个抽屉的访问权利，而不授予对其他抽屉的访问权利。在一个实施例中，访问控制装置206在用户关闭抽屉或在安装部235中装载电池时或之后，将储存抽屉230或电池安装部235重新锁定。

访问控制装置206的位置不限于储存装置200的前部。其可以被布置在系统的顶部上或系统的侧表面上。在一个实施例中，访问控制装置206与显示屏幕205相集成。可以通过具有触摸屏功能的显示装置、面部检测相机、指纹读取器、视网膜扫描仪、或者用于验证用户访问储存装置200的授权的任意其他类型的装置来输入用于认证目的的用户信息。访问控制装置206可以包括小键盘、读卡器或其他用户输入接口中的一个或多个，还包括一个或多个用于准许/限制对储存位置和电池组的访问的锁、包括处理器/控制器和用于控制各个锁和用户输入接口的其他电路的锁控制板等。

图3A至图3C示出了工具控制装置101的组件和用于为ETCS 100的各个库存控制装置101供电的电池组113的组件。具体地，图3A是示出工具控制装置101的组件的框图；图3B示出了电池组113的分解图；图3C示出了图3B的电池组113的装配图。

如图3A所示，库存控制装置101包括处理器/控制器301和存储器302，它们共同地控制库存控制系装置101的操作。存储器302存储了用于在处理器/控制器301上执行的程序指令。存储器302还存储了处理器/控制器301在执行期间使用的数据。在处理器/控制器301上执行程序指令使得处理器/控制器301对工具控制装置101进行控制以执行本文描述的各功能。网络接口303使得工具控制装置101通过有线式和/或无线式通信网络(例如，网络103)进行通信。网络接口303可以包括以太网、Wi-Fi、移动无线和/或其他适当的网络接口。用户输入/输出(I/O)接口305(包括例如触摸屏幕显示器205)使得工具控制装置101能够向用户发送信息和/或从用户接收信息或命令。此外，工具传感装置301被操作为确定工具控制装置101中工具的存在和/或不存在。访问控制装置309(其可以包括读卡器或用于接收用户识别信息的其他接口(例如，访问控制装置206))将用户数据提供至处理器/控制器301，处理器/控制器301随后对该用户数据进行认证并将编码指令提供至锁控制板。随后，锁控制板控制一个或多个抽屉锁310以及可选的(一个或多个)电池锁312以将对抽屉230(以及其中包含的工具)和电池安装部235中安装的电池组的访问限制为仅对授权的和/或认证过的用户。处理器/控制器301经由通信总线与存储器302、网络接口303、用户I/O接口305、工具传感装置307以及访问控制装置309进行通信，并且与每个组件连接并控制每个组件，作为对库存控制装置101的操作进行控制的一部分。

如上关于图1进行的描述，工具控制装置包括电源111。电源111经由通信总线与处理器/控制器301进行通信，并且可以从电源111接收控制命令。电源111还可以将电力提供至处理器/控制器301以及提供至库存控制装置101的其他组件。如图3A中更详细地示出的，电源111包括电源控制器311、电池控制板313以及变压器/整流器315。电源控制器311与电池控制板313和变压器/整流器315均连接以确保对工具控制装置101的电力供应。电源控制器311还与处理器/控制器301连接以从处理器/控制器301接收电力有关的命令并将电力和电池有关的信息发送至处理器/控制器301(并且经由处理器/控制器301和网络接口303发送至系统级电池监控器115)。

电池控制板313包括用于一个或多个电池组113的连接，并且可以被安装在电池安装部235中。各连接使得电源111能够从电池组113接收电力。各连接还使得电池控制板313能够从电池组113获取电池组信息(例如，电池组标识符)，监控电池组113的性能和状态，以及选择性地控制在库存控制装置101中安装的各个电池组的充电和放电。

变压器/整流器315包括用于例如经由电缆从电网接收电力的输入端和操作为将从电网接收的AC电力转换为可由库存控制装置101的电力系统使用的电力(例如，将120VAC电力转换为12V直流(DC)电力)的电路。变压器/整流器315还包括用于将变压和整流后的电力提供给电源111并继而提供给库存控制装置101的系统的输出端。变压器/整流器315还可选地包括用于将电力提供给电池控制板313以使得能够对库存控制装置101中安装的电池组113进行充电的输出端。

通常，电池组113在库存控制装置101中成对地安装和使用。在一个实施例中，在库存控制装置101中同时可以安装总计六个电池组以向工具箱提供16小时以上的电力。

图3B示出了例示电池组113的分解图。在该示例中，电池组113包括十二个电池单元351(诸如锂离子电池单元)。电池组113包括夹持件352和353，用于将各个电池单元固定保持在电池组113中的恰当位置中。为了安全目的，每个单元通过注塑成型的夹持件352、353而与其相邻的(一个或多个)单元隔开。各个单元351的阳极和阴极与金属引线板355、356或357中的一个相连接。金属引线板355、356和357根据电池组113的配置将各个电池单元351以并联和/或串联方式互连。引线板355、356、357中的每个附接至导线，该导线与电池控制印刷电路板组件(PCA)354相连接。

电池控制PCA 354具有两个用途。一方面，电池控制PCA 354包含操作来监控电池组113中的各个电池单元351的温度、充电量(例如，电压和/或电流)和其他性能信息的电路和固件代码。电池控制PCA 354还可以存储电池组识别信息(其包括关于电池组类型(和/或电池单元类型)、型号和制造商的信息)，并且存储操作特性(例如，放电率)，并且在一些示例中还可以计算和/或存储预测的剩余容量并在电池组113几乎完全放电时(例如，当电池组的剩余电量低于最小剩余电量阈值时)产生警报。电池控制PCA 354还可以包括使得电池控制PCA 354能够与电池控制板313和电源控制器311进行通信以例如提供电池识别信息和电池性能信息的电路和固件代码。电池控制PCA 354还可以包括对电池组113中的短路状况进行检测并且在检测到这种状况时断开与电池单元351的连接的电路和固件代码。

电池控制PCA 354可以利用各种通信标准(包括SMBus两线通信总线标准)报告与电池组113有关的标识和/或操作信息。为此，电池控制PCA 354经由引线359与连接器369(例如，8脚连接器)相连接以与安装有电池组113的库存控制装置101的电池控制板313和电源控制器311进行通信。用于进行通信的引线359通常与将电力从电池单元351输送至向电源111以及库存控制装置101的其他系统提供电力的连接器不同的引线358。

电池组113还可以包括壳体，该壳体包括注塑成型的壳体顶部363、注塑成型的壳体底部364、螺丝361以及用于对电池单元351和电池控制板PCA 354进行密封的O环362。可以通过螺丝368将PCA354固定至夹持件352、353。可以围绕连接器369(例如，8脚连接器)布置额外的垫圈以对连接器进行密封，防止灰尘和/或水的侵入。此外，通过电池控制板354控制的一个或多个LED 366可以提供电池组113的状态信息。标签365和367可以对电池组113进行标识(例如，通过序列号、型号、制造商、操作特性等)并使得用户能够理解各LED 366所发送的信息。

图3C示出了当图3B的电池组113在有和/或没有壳体的情况下完全组装时的各种示图。

电池组113经由连接器369连接至与电池控制板313电耦接的一个或多个电池连接板。在一个示例中，两个电池连接板被安装在安装部235中，并且每个电池连接板包括每个都被构造为连接到电池组113的连接器369的三个连接器。电池连接板额外地包括用于电力和数据的分配的铜迹线，并且包括用于与电池控制板313和电源111连接的三组连接器。

电源控制器311和电源111包括电路和固件代码并且可操作为执行若干主要功能。第一功能是从DC电源接收DC电力(例如，电池113的输出或变压器/整流器315的输出)，对电力进行调节，并随后在电子工具控制装置101内的各种组件之间分配电力。所述各种组件可以包括电池组(例如，在利用经由变压器/整流器315而接收到的电力对电池组进行充电时)、主板(其将处理器/控制器301和例如图3A中所示的各种其他组件通信地互连)以及外围控制板(其用于向装置101的例如相机、抽屉及电池锁、显示器等各种组件供应电力)。在一些示例中，主板向监控器205、访问卡扫描仪206和装置101的其他系统提供电力。以这种方式，系统中的所有组件被提供了电力。

电源控制器311可以为针对低成本(并且具体地，针对低功耗嵌入式应用程序)而设计的16位CPU。电源控制器311可执行如下固件程序代码，该固件程序代码被设计用于：控制工具控制装置101中的电力的分配；处理电池组有关的数据；当AC电力不可用时实现装置101的节能特征；以及向/从工具控制装置101的主板和处理器/控制器301发送/接收数据。

在一个示例中，电源控制器311利用通用异步收发传输器(UART)经由主板与处理器/控制器301进行通信。从电源控制器311发送至处理器/控制器301的数据包括用于报告的电池的状态变化。由电源控制器311从处理器/控制器301接收的数据包括激活电池互换命令，响应于该命令，电源控制器311将全部电池设置为活动，从而确保在电池被移除时不会断电。

处理器/控制器301可以控制在库存控制装置101的显示屏幕205上的与电池状况有关的所有显示。处理器/控制器301还可以处理存储在存储器302中的电池有关的数据和其他数据，并且可以在AC电力被确定为不可用的情况下(例如，在变压器/整流器315未从电网接收到电力的情况下)确定通过UART传输给电源控制器311的节能配置设置。

将参考图4更详细地描述作为提供电池组监控和管理的一部分而通过库存控制装置101的各组件来执行的各功能和处理。

图4是示出对在控制ETCS 100的操作时使用的各种处理模块的程序代码进行存储的存储器401的框图。程序代码和各处理模块可以包括：在库存控制服务器105的系统级电池监控器115中可执行的代码和各模块；在各个库存控制装置101或充电站109中可执行的代码和各模块；以及/或者作为提供遍布于ETCS 100的综合电池监控和管理服务的一部分而在服务器和各个装置/站两者中可执行的代码和各模块。在以下描述的各种情形中，可以由库存控制装置101的处理器/控制器301、由库存控制装置101的电源111的各组件、或者由充电站109的处理器来执行各处理步骤。处理的各部分可以额外地或替代性地由系统级电池监控器115的处理器来执行。

电池组监控模块403包括用于对为库存控制装置101供电的电池组的操作的监控进行控制的电路和可执行代码。电池组监控模块403尤其是可以包括用于对库存控制装置101的电源111进行控制以对当前被安装在库存控制装置101中的所有电池组113进行监控的电路和可执行代码。

所述监控可以包括对各电池组113的当前性能进行监控，并且对各电池组113的性能数据进行记录。电池组113的当前性能数据可以包括当前充电量、当前温度、当前输出电压和/或输出电流等，并且可以被用于确定：电池组113是否是被完全充电、部分充电、部分放电或完全放电；电池组113是否是应当被用于为装置101供电、应当断开对装置101的供电、或应当被更换。当前性能数据还可以被用于对从电池组113消耗的电量进行控制，以及用于对电池组113的剩余充电量和放电时间的预测进行计算。额外地，所记录的性能数据(也被称作电池组113的历史性能数据)可以被用于监控电池组随时间变化的状况并确定是否应当更换电池组113。所记录的性能数据还可以被用于基于来自电池组或其他类似电池组的先前充电/放电周期的数据来对电池组113的剩余充电量和放电时间的预测精确化。

此外，电池组监控模块403可以控制处理器301和用户I/O接口305以显示关于安装在库存控制装置101中的各电池组的状态的信息，并且显示电池组或系统警报。显示屏幕和系统警报的示例在图5A至图5I中示出。电池组监控模块403可以控制处理器301和网络接口303，以使得将电池组信息报告给系统级电池监控器115，或者使得从系统级监控器115接收历史电池组信息。

电池组信息的监控基于各个等级处获得的电池信息。电池控制PCA 354对电池组113中的各个电池单元351的温度、充电量(例如，电压和/或电流)和其他性能信息进行监控，并且将这些信息报告给电池控制板313。电池控制PCA 354还提供电池组标识信息。电池控制板313配备有设计用于从电池组113获取数据的固件、软件和硬件，从而提供对电池组的控制(例如，将电池组连接/断开以使得电池组提供/不提供电力给库存控制装置101的各组件)，以及将电池组数据中继转发至电源控制器311用于进一步的处理并显示在各种本地或远程装置上。具体地，每个电池组的信息由电池控制板313提供至电源控制器311，并且由电池控制板313和电源控制器311这两者进行使用以用于对库存控制装置101的电力的供应进行控制以及用于在显示屏幕205上提供电池有关的显示。额外地，每个电池组的信息经由网络接口303被提供给系统级电池监控器115，使得监控器115能够监控和控制遍布于ETCS100的各电池组的操作。

在库存控制装置101和系统级电池监控器115这两者中，从每个电池组的电池控制PCT 354获得的电池信息可以被用于对电池充电量进行计算和显示。此外，电池状态、状况信息和有关警报或通知可以通过互联网、信报服务消息(例如，文本消息)、电子邮件、推特、即时通讯、语音邮件、或与远程联网装置(诸如移动电话、智能电话、平板电脑、寻呼机、个人计算机以及其他远程装置)的其他电子通信形式分发至联网的装置。如此，ETCS 100的用户和管理员可以访问和监控电池组信息，并且可以接收电池组有关的警报和通知。

被监控和记录的电池组信息可以包括剩余电池组充电量以及需要再充电的任意电池组的标识(包括电池组位置的标识，诸如电池组被安装于其中的装置101或充电站109的标识)。每个库存控制装置101或充电站109可以提供其中所安装的那些电池组的信息，包括电池组序列号、充电/放电状态、充电/放电率、温度、耗电量和其他状况。库存控制装置101和充电站109还可以在电池组113达到完全充电时或者在电池组113接近或已经达到完全放电时提供警报，以及/或者可以向系统操作员提供提醒以对电池进行再充电(例如，基于例如对快要开始的新的工作班次的认识而对预测的未来需求的预期)。包括了监控器115、各装置101和充电站109的系统还可以提供在可编程/计划的时间对电池组自动充电(例如，在工作班次开始之前开始充电预定小时数)以及提供电池组状况的自动显示以确保最佳地管理遍布于ETCS 100的各电池组。电池组状况的显示还可以帮助管理员或工人对当前未使用的、完全充电的电池组进行定位，以使得工人或管理者能够取得完全充电的电池组来自己使用。

电池组监控模块403还可以实现自动关闭功能。作为对库存控制装置101中的各电池组113的剩余充电量或电力水平进行监控的一部分，电源控制器311可以检测出安装在装置101中的所有电池组113已达到较低(或最小)剩余电力水平阈值。例如，较低的剩余电力水平阈值可对应于这样的放电水平，低于该放电水平则电池组113的端子间的电压降低到电池组113的供电电压以下。一旦做出这种确定，则电源控制器311可发送警报以向用户通知所有电池组均完全放电(参见例如图5F)。如果电源控制器311进一步确定未从变压器/整流器315接收到任何电力，则电源控制器311可发送掉电警报以向用户通知装置101由于剩余电力不足而将会随时掉电(参见例如图5H)。随后，电源控制器311可通知处理器/控制器301初始化库存控制装置101的停电措施。

通常在具有低电池电力水平的库存控制装置101的显示器205上提供电力不足和掉电警报，并且所述警报可以经由系统级电池监控器115而额外地提供给其他用户(例如，在计算机终端107上提供，或者经由因特网、文本消息、电子邮件等提供在另一联网装置上)。

停电措施是有计划、有序和有效率地关闭库存控制装置101，包括关闭计算机和电子设备(可选地，锁定抽屉和电池安装部)，其发生在预定的剩余电池充电量处，该预定的剩余电池充电量高于系统会由于供电不足而导致故障时的电池充电量。具体地，在安装在库存控制装置101中的电池组113的充电量保持在能够提供充足电力以完成有序的关闭顺序的水平时，电源控制器311触发停电措施。在一些示例中，在电池充电量不仅足以为关闭顺序供电而且还足以暂时性地重启装置101以便向电池监控器115重新发送剩余电池充电量、在屏幕205上显示剩余电池充电量和与关闭有关的警报和警告、以及按照有序方式再次关闭装置101时，触发停电措施。在这些示例中，对触发关闭顺序的预定剩余电池充电量进行选择，以使得系统能够完成如下情形下的重启和关闭处理：在该情形中，放电后的电池组还未在重启操作时被更换为再充电的电池组。

作为对电池组的充电状态进行监控的一部分，电池组监控模块403还可操作为提供自动提醒，从而对电池组进行再充电。系统对各单独的电池组和电池组对的充电量进行监控的能力允许分发与电池组充电量有关的警告以及允许提醒对各单独的电池组或成对电池组进行再充电。所述提醒可以提供在显示屏幕205上，或者可以提供在库存控制装置101的其他外围设备上，或者可以经由系统级监控器115提供在其它联网装置上。此外，可以将对各电池组的充电量进行检查的提醒编程为在预定时间显示在各种装置上。所述预定时间可以是轮班结束时、工作中断前、或者工作日的任意值得注意的时刻。

对各个库存控制装置101中的电池组进行监控使得历史电池组性能数据被收集。此外，将电池组性能信息发送至系统级电池监控器115使得监控器115能够维护每个电池组113的电池组性能信息的记录，而与电池组113在整个ETCS 100中以及在电池组113的整个寿命周期中被用于哪个(哪些)装置101和充电站109无关。可以使用历史电池组性能信息基于电池组自身过去的性能数据和其他类似电池组的过去的性能数据这两者来预测各电池组113的未来性能。与预测功能相关的计算可以通过监控器115来执行，或者可以向各个单独的装置101和充电站109提供性能数据以使得在装置101或充电站109本地能够执行与预测有关的处理。

预测功能可以包括如下处理：确定电池组和/或电池组对的当前充电量；根据系统日志文件确定库存控制装置101的使用率；确定关于所确定的使用率的装置101的耗电量；以及从而预测系统100中使用的每个电池组和电池组对的剩余放电时间。预测信息可以显示在本地库存控制系统显示屏幕205上、管理计算机107上、以及/或者各种其他联网装置上。

预测功能还可以包括如下处理：确定正在(例如，在充电站109中，或者在与电网连接的库存控制装置101中)充电的各单独的电池组和/或电池组对的目前充电量；确定充电站控制器或充电控制板313提供的充电速度；以及预测每个电池组所需的剩余充电时间。预测信息可以显示在本地充电站109或库存控制装置101上、管理计算机107上、以及/或者上述各种装置上。

预测功能还可以包括如下处理：为下一轮班或未来/安排事件提供电池组可用性的预先警告。轮班开始时电池组数据和需求被用户输入至库存控制装置101或者由系统管理员或管理者输入至计算机终端107。所述需求信息以及关于可用电池组数量(按序列号)和这些电池组的充电量的信息被收集。系统通过装置101中的处理或者通过系统级电池监控器115进行的处理来：通过软件确定位于本地装置101中和充电站109中的可用电池组；确定每个电池组的充电量；确定电池组113的装置101的使用率和耗电量以预测未来/安排事件时刻处的电池组的剩余电量；以及进一步确定下一轮班或工作时段可从充电站109获得新充电的电池。基于该信息，系统可以显示该信息并且确定在未来/安排时间处是否可以获得充分充电后的电池组。在一些示例中，电池监控器115基于ETCS 100的所有库存控制装置101中的电池组的使用率来执行计算，从而针对下一轮班或其他安排事件确定系统级的电池组可获得性。

此外，预测功能还可以包括以下处理：基于预定的充电和放电曲线、每个电池组的当前和历史充电量以及对每个单独的电池组的充电和放电周期的总数量的预定限制，来提供关于各单独的电池组的使用寿命的长期预测。系统通过利用软件计算电池组将达到其使用寿命尽头时的日期，来确定各电池组的预测的更换日期。该信息可以显示在本地工具控制系统上、管理计算机上、以及如上所述各种装置上。

电池组选择模块405包括用于对为库存控制装置101供电的电池组的选择进行控制的电路和可执行代码。电池组选择模块405可以(尤其是)包括用于控制库存控制装置101的电源111从安装在库存控制装置101中的各电池组中选择一个或多个电池组113以为库存控制装置101的各组件提供电力的电路和可执行代码。

一个库存控制装置101可以在其中安装多个电池组113。在一个示例中，装置101可以具有安装于其中的至多六个电池组113，使得该装置能够同时由六个电池组113供电。然而，电池组选择模块405可以仅选择各电池组113的一个子集在某一时刻为装置101供电，从而使得(未包括在所述子集中的)剩余电池组最初不放电。电池组选择模块405随后可以监控电池组的所述子集的充电量或状况，并且在所述子集中的各电池组中的一个变得完全放电时在各电池组中进行切换。具体地，所述模块405可以使得具有较高充电量的电池开始为库存控制装置101供电，并且可以断开放电后的电池组。

在一个示例中，电池组选择模块405对关于成对电池组选择的电池组的选择进行控制。因此，所述模块405通常使得电源控制器311选择两个电池组113来在某一时刻为装置101供电。由于选择了两个电池组113为装置101供电，因此即使如下情况中装置101也可以继续接收电力：所述两个被选择的电池组中的一个出现故障的情况；所述两个被选择的电池组中的一个意外断开的情况等等。因此，成对选择电池组可以提高为装置101供电的可靠性，由此减少了电池有关的失效或事件导致的故障发生率。

电池组选择模块405可以额外地或替代性地对关于顺序电池组选择的电池组的选择进行控制。在这种选择模式下，电池组选择模块405使得电源控制器311选择安装在装置101中的各电池组113的一个子集(例如，一对电池组113)来为装置101供电。在一个示例中，成对选择包括：确定库存控制装置101中的每个电池组的充电量；确定具有最低剩余充电量的两个电池组；以及选择所确定的这两个电池组来为装置101提供启动电力而其他电池组不用于为装置101供电。电源控制器311对当前为装置101供电的(一个或两个)电池组113的剩余电力水平进行监控。当当前为装置101供电的一个或两个电池组113的剩余电力水平达到较低(或最小)剩余电力水平阈值时，电源控制器311使得另一电池组113开始为装置101供电并断开所述一个电池组113。所述一个电池组113只有在另一电池组113供电之后才断开，以确保装置101在过渡到新的/另一电池组113期间被提供有用于操作的电力。例如，所述较低(或最小)剩余电力水平阈值可以被选择为这样的放电水平：低于该放电水平则电池组113的端子间的电压降低到电池组113的供电电压以下。

根据顺序电池组选择功能，电源控制器311可以顺序地选择电池组，使得具有最低剩余电力水平的电池组先于其它电池组(比如具有较高剩余电力水平的电池组)而被用于为装置101供电。如此，电源控制器311可以确定多个电池组中的每一个的剩余电力水平。随后，电源控制器311可以在多个电池组中识别出具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的一个或多个电池组。最后，电源控制器311可以从被识别为具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的电池组中的被确定为具有最低剩余电力水平的多个电池组中的一个电池组(或一对电池组)向装置101的处理器301和其他组件提供电力。随后，一旦确定所述一个电池组的剩余电力水平已下降到低于最小剩余电力水平阈值，则电源控制器311可以识别出具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的一个或多个其他电池组。随后，电源控制器311从被识别为具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的所述一个或多个其他电池组中的被确定为具有最低剩余电力水平的一个电池组(或一对电池组)向装置101的处理器301和其他组件提供电力。

电池组更换模块407包括用于在电池组的更换过程中对电源111的操作进行控制的电路和可执行代码。在可从库存控制装置101中移除的电池组113的实施例中，电池组可以被更换，从而例如用新的/完全充电后的电池组来更换放电后的电池组。电池组更换模块407包括用于在电池组更换操作过程中对电源111进行控制的电路和/或可执行代码。所述更换操作在如下情形下开始：响应于接收到用户更换电池组的命令(例如，用户经由用户I/O接口305选择要更换的电池组)；应当更换电池组的自动确定(例如，响应于电源111识别到完全放电的电池组113并自动开始更换处理)；或从网络103接收到对电池组113进行更换的命令(例如，从系统级电池监控器115接收到命令)。一旦更换操作开始，则电源控制器311确定应当被更换的(一个或多个)电池组113(例如，基于包括在命令中的电池组的标识来开始更换)。随后，电源控制器311控制电池控制板313以确保所确定的(一个或多个)电池组113当前未在向装置101提供电力。如果所确定的(一个或多个)电池组113当前正在向装置101提供电力，则电池控制板313使得一个或多个其他电池组113开始为装置101供电并切断来自所述所确定的(一个或多个)电池组的进出电流。如果没有其他电池组113可用并且如果无法从变压器/整流器315获得电力，则电池控制板313向电源控制器311发送信号以中断所述更换操作并且发送用户警告以通知用户对电池组进行移除将导致系统崩溃。

如果电池控制板313确认所述确定的(一个或多个)电池组113当前未向装置101提供电力(或者已经与装置101断开)，则可以继续进行电池组更换操作。如有必要，电源控制器311向访问控制装置309发送信号，从而至少释放要被更换的(一个或多个)电池组113上的电池锁312。随后，用户可以从装置101移除恰当的电池组113，并且可选地由用户自己装载新的电池组113。电池控制板313检测新的电池组113，从该电池组113获取识别信息和剩余电力水平，并且恢复正常操作。

在一些示例中，响应于电池组更换操作的开始，电源控制器311使得正被汲取电力的一对电池组被换成第二低充电量的电池组对，从而使得曾经为装置101供电(并且因此而至少部分放电)的该一对电池组被移除和更换。

在一些示例中，装置101包括在库存控制装置101中内置的(例如不可移除的)一个或多个备用或常备电池组。备用或常备电池组可以是库存控制装置101中安装的仅有电池组，或者可以除了在库存控制装置101中可移除地安装一个或多个电池组之外还设置备用或常备电池组。在除了一个或多个可移除电池组之外还设置备用或常备电池组的示例中，电池更换操作可以甚至在该更换操作将导致所有可移除电池组113被移出装置101时继续进行。在这种示例中，在无法从变压器/整流器315获得电力时将所有可移除电池组113从装置101移除的过程中的任何时段，可以从备用/常备电池组汲取电力。此外，电源控制器311可以操作为只要可能就维持备用/常备电池组的完全充电，例如，每当可以从变压器/整流器315或者从可移除电池组113获得电力就对备用/常备电池组进行再充电。通过将备用/常备电池组维持完全充电，当装置101中不存在任何其他电池组时或者当所有可移除电池组113完全放电至无法再提供充足电力的点时，可以从备用/常备电池组获得电力。备用/常备电池组可以存储当没有为装置101提供其他电力源时至少足够完成有计划、有序和有效率地关闭库存控制装置101的电力。尤其是，备用/常备电池组可以存储关闭装置101的计算机和电子设备(以及可选的锁定抽屉和电池安装部)的充足电力。

电池组追踪模块409包括用于在操作期间对ETCS 100进行控制以监控各电池组的位置的电路和可执行代码。可以在各个库存控制装置101的级别执行电池组的追踪。然而，通常由系统级电池控制器115基于接收自各库存控制装置101和充电站109的电池信息来执行所述追踪。系统级电池监控器115可以基于从各库存控制装置101和(一个或多个)充电站109接收的与当前被安装在(并电连接至)各装置101和充电站109的各电池组有关的信息来追踪各电池组的位置。系统级电池监控器115还可以基于关于储存在库存控制装置101中作为库存物品的电池组(比如储存在库存控制装置101的抽屉230中的空闲电池组)的信息来追踪各电池组的位置。基于该信息，监控器115维持各电池组113的位置的日志，并且包括与电池组113移出任何装置101或充电站109或将电池组113放入任何装置101或充电站109的日志条目。每个日志条目包括唯一地对电池组113进行标识的标识符、日期/时间戳以及有关行为(例如，移除或放入)的标识。此外，日志条目可以包括例如经由访问控制装置309获得的基于用户身份信息移除或更换电池组的用户的身份。

为了对电池组追踪功能进行支持，未使用的电池组可以存放在库存控制装置的抽屉230中(例如，在专门设计来容纳电池的泡沫层的袋子中，如图2C所示)，或者存放在储存装置200的架子、柜子、锁柜或其他储存位置中。电池可以具有条形码(例如，如图2C中所示)或者可以由相机或其他工具传感装置读取的其他标记(例如，低频或高频、无源或有源、RFID芯片或组件)。条形码或标记包含与单独的电池的标识(比如序列号)有关的数据。通过对将电池存在时抽屉的物理属性与电池不存在时抽屉的基线图像的属性进行的比较作出评估来对电池存在或不存在于工具控制装置中的袋子中进行确定。以这种方式，当电池存放在库存控制装置101的储存抽屉230中时，可以知道各个电池的存在或不存在。在电池组包括用于标识的RFID芯片的示例中，可以使用便携式或固定式扫描仪在三维空间(例如，工作区域、飞机库、飞行器的内部或其他工作空间等)中对电池组进行定位来确定电池组的位置。在一些示例中，RFID芯片可以为有源RFID芯片，其由电池组自身来供电。

电池组追踪功能可以依赖于ETCS 100中实现的各种电池组安全特征或者与所述各种电池组安全特征配合。具体地，ETCS 100可以提供与电池组113相关的两级安全性。第一级安全性通过要求用户登入库存控制装置101以在装置101中移除或安装电池组来提供。由此，可以对用户凭证进行验证，以访问安装在库存控制装置101的电池安装部235、充电站109或者用于存放电池组或对电池组进行充电的任何其他联网装置中的电池。因此，各装置101和充电站109可以配备扫描仪(例如，访问控制装置206和309)，以允许用户登入装置/充电站并利用系统来授权他/她的许可等级。用户识别和认证可以基于所存储的用户数据以及用户的访问卡或其他识别方法(诸如使用生物ID扫描仪、磁带卡、条形码等)。

ETCS 100可以基于这种电池组安全特征来监控系统中各电池组的存在或不存在并产生包括关于电池组状态变化的详细信息的警报，该警报可以显示在显示屏幕205或计算机终端107上。警报可以经由网络103和/或因特网电子地分发至其他联网电子装置。如此，当在没有授权用户登入相应工具箱或充电站的情况下电池组的存在或不存在状况被改变时，可以对系统的管理员进行警报(参见，例如图5E)。系统还可以在日志文件中对电池组存在或不存在状况以及被授权用户的身份或没有用户被授权进行该过程的指示和其他相关数据(诸如时间和日期、电池序列号、工具箱序列号、远程充电器装置ID代码等)进行记录(参见，例如图5B)。

ETCS 100可以额外地提供用于将电池组锁定在它们的电池安装部235、插座(例如，369)、充电站或其他联网储存位置中的锁。电池锁312可以要求被授权的用户登入系统以解锁。锁可以包括由ETCS 100中的软件代码和硬件进行控制的机电装置。例如，用户可以通过改变显示在库存控制装置101的显示屏幕205上的“锁”图标的状态来激活锁。

除了对电池性能信息进行监控外，ETCS 100还可以监控安全性有关的信息。系统中的电子设备和软件能够提供与电池的温度、电流量以及电池自身、电池控制和充电电路中的损坏组件的标识有关的数据。系统还可以确定是否以及何时存在极端状况并且在极端且可能危险的状况存在时关闭系统。系统还可以被编程为在预定等级的过温和/或过流(低于可产生危险状况时的温度和电流)时关闭。自动消息(包括让专业技术人员对系统100或装置101进行检查的建议)可以显示在本地工具控制系统上、管理计算机上、以及如上所述的各种其他装置上。

图5A至图5I是可以设置在显示屏幕205、计算机终端107的显示屏幕或者提供电池有关的信息的其他联网装置的显示屏幕上的显示屏幕的截屏。所述截屏已作为图4的描述的一部分而被参考，并且可以对这类描述进行参考用于进一步信息。

图5A是操作期间库存控制装置101的显示屏幕205上显示的显示屏幕的截屏。该截屏显示了表明装置101当前被插入AC插座并正从电网接收电力的图标501。各条状图标(例如，在503处)进一步显示了安装在装置101中的各电池组的电池充电量。充电量基于条状图标的高度而直观地示出，而空白/白色条状图标对应于与电源电断开并且准备好被移除和更换的电池组。图标505表示装置101经由通信网络103与库存控制服务器105通信地连接。图标507表示电池安装部235中的各电池组被锁定以防止未授权的电池组移除。

图5B是在与库存控制服务器105相关联的计算机终端107的显示屏幕上显示的显示屏幕的截屏。该截屏显示了电池组信息日志511，其中每行对应于对ETCS 100中的一个电池组所执行的不同行为。如日志511所示，被监控的行为包括电池组的插入/装载和移除/退出。每个日志条目具有相关联的日期和时间戳，并对所执行的行为、与该行为相关联的雇员、执行该行为所在的库存控制装置或充电站(即，“箱”)以及电池组的序列号进行标识。

图5C、图5D和图5I分别是为库存控制装置101、充电站109和计算机终端107提供的电池组信息屏幕。显示屏幕显示了装置或充电站的当前状态(例如，AC-已连接)以及当前安装在装置或充电站中的每个电池组的电池组信息。至少一些电池组信息直接从电池组中取得(例如，电池组序列号)，而在屏幕上显示的其他一些电池组信息从装置/充电站的存储器或系统级电池组监控器的存储器中取得。所取得的信息可以包括关于长期电池寿命、总再充电/放电周期、制造日期等的数据。

图5E和图5F是显示给装置101、充电站109、终端107或从ETCS100接收警报的其他联网装置的用户的警报。

图5G是在操作期间显示在库存控制装置101的显示屏幕205上的显示屏幕的截屏。该截屏会在两个电池组准备好被从库存控制装置101移除和更换的情形下显示。如533处所示，准备好被移除和更换的两个电池组由核对标记图标标识。弹出屏幕向用户通知装置101准备好将识别出的电池组移除并且将更换电池组放入同一电池安装槽。

图5H是在与库存控制服务器105相关联的计算机终端107的显示屏幕上显示的显示屏幕的截屏。该截屏显示了弹出通知，该弹出通知可以在由于库存控制装置101已耗尽了当前安装在其中的所有电池组而导致装置停电措施操作之前提供。

如以上讨论，与对联网库存控制系统中的电池组性能进行监控相关的功能可以在被连接以经由通信网络的组件进行数据通信的计算机上实现，包括如图1所示的作为库存控制装置操作的计算机、充电站和/或库存控制服务器。虽然可以使用专用装置，但是这类装置也可以利用旨在代表通用于运行“客户端”和“服务器”程序的通用类别的数据处理装置的一个或多个硬件平台来实现，以实现如上所述电池组监控功能，尽管需要用于数据通信的适当网络连接。

通用计算机通常包括中央处理器或其他处理装置、内部通信总线、用于代码和数据存储的各类存储器或存储介质(RAM、ROM、EEPROM、缓存存储器、盘驱动器等)以及一个或多个用于通信的网络接口卡或端口。软件功能涉及程序，包括可执行代码以及相关存储数据，例如，用于维护电池组历史性能信息的日志的文件。软件代码可由充当库存控制服务器和/或充当库存控制终端装置的通用计算机执行。在操作中，代码存储在通用计算机平台中。然而，在其他时刻，软件可以存储在其他位置和/或被传输以载入到适当的通用计算机系统中。通过计算机平台的处理器对这种代码进行执行使得该平台能够以基本上在本文中讨论和示出的实施方式中执行的方式来实现用于电池组监控的方法学。

图6和图7提供了通用计算机硬件平台的功能框图示意。图6示出了网络或主计算机平台，通常可以用于实现服务器。图7示出了具有用户接口元件的计算机，可以用于实现个人计算机或其他类型的工作站或终端装置，虽然图7的计算机在被适当编程时也可以充当服务器。相信本领域内技术人员熟悉这种计算机设备的架构、程序和普通操作，因此附图应当是显而易见的。

服务器例如包括用于分组数据通信的数据通信接口。该服务器还包括中央处理单元(CPU)(以一个或多个处理器的形式)，用于执行程序指令。服务器平台通常包括内部通信总线、程序存储器和要由服务器处理和/或通信的各种数据文件的数据存储器，尽管该服务器通常经由网络通信接收程序和数据。这类服务器的硬件元件、操作系统和编程语言本质上是常规的，并且假定本领域技术人员对其足够熟悉。当然，服务器功能可以按分布式方式在若干类似平台上实现，从而对处理负荷进行分配。

因此，以上概括的电池组监控方法的各方面可以用编程来具体化。本技术的程序方面可以认为是通常为在某种机器可读介质中携带或具体化的可执行代码和/或相关数据的形式的“产品”或“制品”。“存储”类介质包括计算机、处理器等的任意或所有的有形存储器，或者其相关模块，比如各种半导体存储器、磁带驱动器、盘驱动器等，其可以为软件编程提供任意时刻的非暂时性存储功能。软件的全部或部分有时可以通过因特网或各种其他通信网络来通信。这种通信例如可以使得软件从一个计算机或处理器被加载到另一个计算机或处理器，例如，从管理服务器或主计算机加载到将作为库存控制服务器或库存控制装置的计算机的计算机平台。因此，可携带软件的另一类介质包括比如通过有线和光学陆地网络和通过各种空中链接穿过各本地装置之间的物理接口而使用的光波、电波和电磁波。运载这类波的物理元件(比如有线或无线链接、光学链接等)也可以认为是携带软件的介质。除非是被限制为非暂时性的、有形的“存储”介质，则本文使用的诸如计算机或机器“可读介质”的术语指的是参与提供指令给处理器以执行的任意介质。

因此，机器可读介质可以采用许多形式，包括但不限于：有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质包括：例如，光盘或磁盘(比如任何计算机中的任何存储介质等)。易失性存储介质包括动态存储器，比如这种计算机平台的主存储器。有形传输介质包括：同轴电缆；铜线和光纤，包括包含计算机系统中的总线在内的各种线材。载波传输介质可以采用电信号或电磁信号的形式，或者声波或光波的形式(比如在射频(RF)和红外(IR)数据通信过程中产生的那些波)。因此，计算机可读介质的通用形式例如包括：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任意其他磁介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任意其他光学介质、穿孔卡片纸带、具有孔状图案的任意其他物理存储介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-ROM、任意其他存储芯片或盒式磁盘、运输数据或指令的载波、运输这种载波的电缆或链接、或者计算机可以从其读取程序代码和/或数据的任意其他介质。许多这些形式的计算机可读介质可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列运载给处理器用于执行。

除非另外指出，本说明书(包括随附的权利要求书)中阐述的所有测量结果、值、额定值、位置、大小、尺寸和其他规格是近似而非精确的。它们旨在具有与它们所相关的功能以及它们属于的领域中的惯例相一致的合理范围。

保护范围仅由所附权利要求书来限定。该范围旨在并且应当被解释为当根据本说明书以及答辩历史对权利要求书中使用的语言进行解释时的通常含义相一致的范围，并且包含所有结构性和功能性等价物。然而，权利要求并不旨在包含不满足专利性要求的主题，它们也不应当按照这种方式进行解释。据此，放弃任何不意在包括的这种主题。

除了如上所述之外，所阐明和示出的内容中不旨在或不应当被解释为将任何组件、步骤、特征、对象、权益、优点或等价物奉献给公众，无论其是否在权利要求中叙述。

将认识到的是，本文使用的术语和表达具有相对于探讨和研究的它们相应的各领域的这种术语和表达相一致的普通意义，除非本文指出例外的特殊含义。诸如第一和第二之类的关系术语可仅用于区分一个实体或行为与另一个实体或行为，而不必须需要或隐含这种实体或行为之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何变形旨在覆盖非排他性包括，因此，包括一列元素的处理、方法、制品或设备不仅包括那些元素而且还可以包括未专门列出的其他元素或者包括该处理、方法、制品或设备所固有的其他元素。没有进一步限定的情况下，元素以“一”或“一个”开头并不排除在包括该元素的处理、方法、制品或设备中存在额外的相同元素。

本公开内容的摘要被提供来使得读者能够快速确定本技术公开内容的实质。应当理解，提交该摘要并不是用于对权利要求的范围或含义进行解释或限制。此外，在此前的具体实施方式内容中，可以看出为了使本公开内容流畅的目的，在各个实施例中将各种特征组到一起。这种公开方法不应被解释为反映了这样的意图：所主张的实施例需要比每个权利要求中表述的特征更多的特征。相反，如随附权利要求所反映的，发明主题在于比单个公开实施例中的全部特征更少。因此，随附权利要求据此被并入具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的请求主题。

虽然以上已经描述了所认为的最佳方式和/或其他示例，但是要理解的是，其中可以进行各种修改且本文公开的主题可以以各种形式和示例来实现，并且其教导可以在大量应用中进行应用，而在本文中只描述了其中的一部分。随附权利要求旨在要求落入本教导的实际范围内的任意和全部应用、修改和变形的权利。

Claims (24)

1.一种库存控制装置，包括：

多个储存位置，其被构造为储存库存物品；

处理器和传感装置，其被构造为确定所述多个储存位置中的库存物品的存在或不存在；

电源，其包括操作来向所述处理器和传感装置提供电力的至少一个电池组；和

电源控制器，其被构造为控制所述电源向所述处理器和传感装置提供电力，

其中所述电源控制器被构造为执行如下功能：

从所述至少一个电池组中的每个电池组取得唯一地标识电池组的标识符；

对所述至少一个电池组中的每个电池组的操作进行监控；以及

在存储器中与所取得的电池组的唯一标识符相关联地存储指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个电池组包括可再充电电池。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括：

显示屏幕，其被构造为向所述库存控制装置的用户显示信息；

其中所述库存控制装置的处理器被构造为执行如下功能：

从所述电源控制器接收指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据；以及

产生关于所述至少一个电池组的操作的信息，以用于基于从所述电源控制器接收到的数据在所述显示屏幕上进行的显示。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述库存控制装置的处理器产生电池组状态警报，以用于基于从所述电源控制器接收到的数据在所述显示屏幕上进行的显示。

5.根据权利要求3所述的装置，还包括：

用户输入接口，其用于接收来自所述库存控制装置的用户的输入，

其中所述库存控制装置的处理器被构造为执行如下功能：

从所述用户输入接口接收用于将当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变的用户选择；以及

根据所接收到的用户选择对所述电源控制器进行控制以使得所述电源控制器对当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变。

6.根据权利要求1所述的装置，还包括：

网络通信接口，其被构造用于在数据通信网络上进行数据通信；

其中所述库存控制装置的处理器被构造为执行如下功能：

从所述电源控制器接收指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据；以及

经由所述网络通信接口在所述通信网络上发送所接收到的指示所述至少一个电池组的被监控的操作的数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述库存控制装置的处理器被构造为执行如下功能：

经由所述网络通信接口从所述通信网络接收用于对当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变的命令；以及

根据从所述通信网络接收到的命令对所述电源控制器进行控制以使得所述电源控制器对当前正向所述处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变。

8.根据权利要求1所述装置，其中所述电源包括多个电池组，并且所述电源控制器被构造为执行如下功能：

对所述电源进行控制以使得所述电源从所述多个电池组中的仅一个或多个选定电池组向所述处理器和传感装置提供电力。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述电源控制器被构造为执行如下功能：

确定所述多个电池组的每个电池组中的剩余电力水平；

在所述多个电池组中识别出具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的一个或多个电池组；以及

从被识别为具有超过最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的电池组中的被确定为具有最低剩余电力水平的所述多个电池组中的一个电池组向所述处理器和传感装置提供电力。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述电源控制器还被构造为执行如下功能：

在所述一个电池组向所述处理器和传感装置提供电力的同时对所述一个电池组的剩余电力水平进行监控；

一旦确定所述一个电池组的剩余电力水平已降低到所述最小剩余电力水平阈值以下，则识别出具有超过所述最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的一个或多个其他电池组；以及

从被识别为具有超过所述最小剩余电力水平阈值的剩余电力水平的所述一个或多个其他电池组中的被确定为具有最低剩余电力水平的电池组向所述处理器和传感装置提供电力。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述电源控制器被构造为执行如下功能：

确定所述至少一个电池组中的每个电池组中的剩余电力水平；

确定所述至少一个电池组中的每个电池组的剩余电力水平未超过最小剩余电力水平阈值；以及

一旦确定所述至少一个电池组中的每个电池组的剩余电力水平未超过所述最小剩余电力水平阈值，则使得所述库存控制装置关闭。

12.根据权利要求1所述的装置，还包括：

电池锁，其被构造为当所述电池锁锁定时防止移除所述至少一个电池组；以及

访问控制装置，其被构造为基于从所述电源控制器和所述处理器中的至少一个接收到的电池锁命令来对所述电池锁进行控制以锁定或解锁所述电池锁。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述电源控制器还被构造为：

维护历史电池组信息的数据库，所述数据库用于针对每个取得的电池组标识符与电池组的唯一标识符相关联地存储指示电池组的被监控的操作的数据；以及

基于与特定电池组的标识符相关联的历史电池组信息来计算该特定电池组的预测的剩余放电时间。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个电池组是不可移除地安装在所述电源中的电池组，并且

其中所述至少一个电池组存储了当所述库存控制装置没有任何可获得的其他电力源时足以对所述库存控制装置执行有序关闭的电力。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述电源控制器被构造为在所述至少一个电池组向所述处理器和传感装置提供电力的同时监控所述至少一个电池组中的每一个的操作。

16.一种电子库存控制系统，包括：

数据通信网络；

多个库存控制装置，其与所述数据通信网络通信地连接，每个库存控制装置包括：多个储存位置，其被构造为储存库存物品；处理器和传感装置，其被构造为确定所述多个储存位置中的库存物品的存在或不存在；电源，其包括操作为向所述处理器和传感装置提供电力的至少一个电池组；以及网络通信接口，其用于在所述数据通信网络上进行通信；和

库存控制服务器，其与所述数据通信网络通信地连接，从而与所述多个库存控制装置中的每一个进行通信，

其中所述库存控制服务器被构造为执行如下功能：

经由数据通信网络从每个库存控制装置与唯一地对电池组进行标识的标识符相关联地接收电池组信息，所述电池组信息包括指示所述库存控制装置中的电池组的被监控的操作的数据。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述库存控制服务器还被构造为：

基于从每个库存控制装置接收到的电池组信息来产生电池组状态警报，该警报对作为该警报的对象的电池组进行标识并且对多个库存控制装置中的包括了作为该警报的对象的电池组的库存控制装置进行标识；以及

使得所述电池组状态警报以如下方式中的至少一种方式发布：在库存控制服务器的计算机终端上的显示以及以信报服务消息或电子邮件消息的形式发布的警报。

18.根据权利要求16的系统，其中：

所述库存控制服务器在历史电池组信息的数据库中与唯一地对电池组进行标识的标识符相关联地存储接收到的电池组信息，该电池组信息包括指示电池组的被监控的操作的数据，并且

所述库存控制服务器被构造为基于存储在数据库中且与特定电池组标识符相关联的历史电池组信息来计算由所述特定电池组标识符标识的电池组的预测的剩余放电时间。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述库存控制服务器还被构造为基于存储在数据库中且与特定电池组标识符相关联的历史电池组信息来计算由所述特定电池组标识符标识的电池组的电池寿命或更换日期。

20.根据权利要求16所述的系统，还包括：

电池组充电器，其与所述数据通信网络通信地连接，

其中所述库存控制服务器被构造为执行如下功能：

经由数据通信网络从所述电池组充电器与唯一地对电池组进行标识的标识符相关联地接收电池组信息，该电池组信息包括指示所述电池组充电器中的电池组的被监控的充电操作的数据；以及

基于从所述多个库存控制装置和从所述电池组充电器接收到的电池组信息来确定各电池组的位置和剩余电力水平。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述库存控制服务器被构造为执行如下功能：

基于从每个库存控制装置和从所述电池组充电器接收到的电池组信息来计算预定的未来时刻每个电池组的预测的剩余电力水平。

22.根据权利要求16所述的系统，其中所述库存控制服务器被构造为产生和在数据通信网络上向特定库存控制装置发送用于使得该特定库存控制装置的电源将当前正向该库存控制装置的处理器和传感装置提供电力的电池组进行改变的命令。

23.根据权利要求16所述的系统，其中所述库存控制服务器被构造为在电池组向所述处理器和传感装置提供电力的同时接收所述电池组的电池组信息，该电池组信息包括指示所述电池组的被监控的操作的数据。

24.根据权利要求16所述的系统，其中每个库存控制装置还包括电源控制器，其被构造为控制所述电源向所述处理器和传感装置提供电力，

其中所述电源控制器被构造为执行如下功能：

从所述至少一个电池组中的每个电池组取得唯一地标识电池组的标识符；

对所述至少一个电池组中的每个电池组的操作进行监控；以及

在存储器中与所取得的电池组的唯一标识符相关联地存储指示所述至少一个电池组中的每个电池组的被监控的操作的数据。