CN107682847A - 通过在电池电流中编码的消息进行电池监视器与通信设备的配对 - Google Patents

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Abstract

通过在电池电流中编码的消息进行电池监视器与通信设备的配对。电池监视器(44)与设置在工业车辆、电池充电器等上的通信设备(38)配对。通过从通信设备(38)向负载(62)传输编码的消息来实现配对。通过感测响应于通信设备(38)向负载(62)传输编码的消息而发生的能量存储设备或电池(40)的特性的改变，由电池监视器(44)检测编码的消息。电池监视器(44)将编码的消息转换为发现参数。使用发现参数在通信设备(38)和电池监视器(44)之间建立配对的无线连接，从而电池监视器(44)和通信设备(38)无线地通信。

Description

通过在电池电流中编码的消息进行电池监视器与通信设备的 配对
本申请是申请号为201480013917.3、发明名称为“通过在电池电流中编码的消息进行电池监视器与通信设备的配对”、国际申请日为2014年3月14日的专利申请的分案申请，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开一般地涉及无线地链接两个通信设备。
背景技术
工业电池代表工业车辆的车队的操作员的重大操作成本。在这个方面，操作成本体现在保养电池(例如电池再充电、执行电池维护等)和更换损坏的电池两个方面。
铅酸电池代表工业电池的主要类型，特别是用于电操作的车辆(诸如铲车)的工业电池的主要类型。然而，尽管其使用可靠性和每千瓦小时的相对低的获得成本已有超过百年的证明，但是类似于所有电池，铅酸电池仍然需要保养和最终的更换。
发明内容
根据本公开的各个方面，提供了一种将监视能量存储设备(诸如工业电池)的电池监视器和通信设备配对的方法。该通信设备可以位于例如工业车辆上、电池充电器上等。该方法包括通过感测响应于通信设备向例如工业车辆的组件、电池充电器或者该通信设备与之相关联的其它结构传输编码的消息而发生的能量存储设备的特性的改变，由电池监视器检测编码的消息。例如，通信设备可以将编码的消息传输到电池监视器外部(与电池监视器无关且不以其他方式相关联)的诸如负载的组件。在上面的示例中，能量存储设备提供驱动负载所需的电流，由电池监视器检测该电流。该方法还包括由电池监视器将编码的消息转换为发现参数，并且使用该发现参数建立与通信设备的配对的无线连接。另外，该方法包括此后使用该配对的无线连接以在电池监视器和通信设备之间无线地传递信息。
根据本公开的其它方面，提供了一种将电池监视器和例如工业车辆上的通信设备配对的方法。由能量存储设备向工业车辆供电并且电池监视器可操作地配置为监视安装在工业车辆中的能量存储设备。该方法包括由通信设备向电池监视器外部的组件传输编码的消息。传输编码的消息以便被以电池监视器检测，该电池监视器感测响应于该编码的消息的能量存储设备的特性的改变。该编码的消息对应于唯一发现参数。值得注意的是，所述通信设备已知该发现参数。另外，电池监视器检测该编码的消息，并且因此电池监视器获悉该唯一发现参数。该方法还包括使用该发现参数在电池监视器和通信设备之间建立配对的无线连接，并且此后使用该配对的无线连接以在电池监视器和通信设备之间无线地传递信息。
根据本公开的其它方面，提供了一种将监视能量存储设备的电池监视器与通信设备配对的方法。该方法包括通过感测响应于通信设备向负载传输编码的消息的电流的改变，使用耦合到电池监视器的电流传感器来检测编码的消息，其中所述负载被电耦合到通信设备。该方法还包括将编码的消息转换为发现参数，并且使用该发现参数在通信设备和电池监视器之间建立配对的无线连接。该方法还包括此后使用该配对的无线连接以在电池监视器和通信设备之间无线地传递信息。
附图说明
图1是可以实现本文中公开的方面的说明性操作环境的示意图；
图2是根据本公开的方面的工业车辆的视图，该工业车辆具有向该工业车辆供电的能量存储设备(例如工业能量存储设备)、监视该能量存储设备的电池监视器和作为用于与计算环境无线地通信的通信设备起作用的通信设备；
图3A是图2的电池监视器和通信设备之间的某些特征和关系的框图；
图3B是设置在电池充电器上的电池监视器和通信设备之间的某些特征和关系的框图；
图4是根据本公开的方面用于将电池监视器与通信设备配对的方法的流程图；
图5是根据本公开的方面从电池监视器的视角的用于将电池监视器与通信设备配对的方法的流程图；和
图6是根据本公开的方面从通信设备的视角的用于将电池监视器与通信设备配对的方法的流程图。
图7是用于实现本文中更充分描述的方法和处理的示例性计算机处理系统的图。
具体实施方式
根据本公开的各个方面，提供了将电池监视器与通信设备唯一地配对以在它们之间无线通信的方法。这允许例如将电池使用信息从电池监视器无线地传递到通信设备。另外，该配对可以允许通信设备将信息传递到电池监视器。在示例性实施例中，在工业车辆电池上设置电池监视器以用于监视电池使用。因而，当电池被安装在工业车辆中时，该电池监视器随着工业车辆移动。工业车辆还可以具有允许远程服务器计算机和工业车辆之间的通信的通信设备。因而，如同电池监视器那样，通信设备随着同一工业车辆移动。
以直接的导线连接将电池监视器连接到通信设备可能是不实际的或者是不被期待的。例如，在安装和移除电池的过程中、在使用工业车辆的过程中或者通过其它活动可能损坏将电池监视器连接到通信设备的导线。另外，在工业车辆中安装电池的用户可能忘记在电池监视器和通信设备之间进行连接。因此，本文中本公开的方面提供将在电池监视器和通信设备之间执行的无线通信，而电池监视器和通信设备两者被固定、安装或以其它方式耦合到同一工业车辆。
无线通信需要创建同一工业车辆上的电池监视器和通信设备之间的唯一通信链接。可以通过本文中被称为“配对”的处理来执行无线通信。本质上，一个设备(例如电池监视器)无线地广播其存在，并且另一设备(例如工业车辆上的通信设备)检测该电池监视器。
电池监视器通常保持附接到对应的工业电池。另外，工业电池通常在工业车辆之间被移动。更复杂的问题是，通常许多工业车辆可能彼此非常接近。因而，第一工业车辆上的通信设备可以看到正在广播它们的存在的许多电池监视器。因而，本文中本公开的方面提供了系统、方法和计算机程序产品，这些系统、方法和计算机程序产品允许附接到工业车辆电池(其被安装在给定工业车辆上)的电池监视器以完全自动的方式唯一地并且肯定地与也附接到同一工业车辆的通信设备配对而不需要人工干预。
因此，本公开的方面提供电池监视器与通信设备的无线配对，从而通信设备可以从电池监视器无线地接收电池使用信息。执行电池监视器和通信设备之间的唯一配对而不需要操作员干预或者其它需要操作员的输入，使得自动进行电池使用信息的收集。
系统架构
本公开的方面包括使得工业车辆能够与部署在企业计算环境中的应用无线地通信的系统。如本文中使用的，工业车辆是能够移动或以其它方式在工地各处被移动的任何装置。示例性工业车辆包括材料装卸车辆，诸如铲车、前伸式叉车、转叉式叉车、走式堆叠叉车、牵引车、手动货盘叉车等。
现在参考附图并且具体地参考图1，示例性计算环境10被示出，示例性计算环境10包括支持无线通信能力的组件。多个工业车辆12(诸如材料装卸车辆(为了说明方便起见以铲车示出))中的每一个包括通信设备，该通信设备使得工业车辆12能够与远程处理设备(诸如工业车辆应用服务器14)无线地通信。如本文中将更详细描述的，工业车辆应用服务器14可以进一步与数据源16(例如，一个或多个数据库、数据存储或者其它信息来源)交互以便于与工业车辆12的交互。
计算环境10可以进一步支持附加的处理设备18，处理设备18可以包括例如服务器、个人计算机等。处理设备18中一个或更多个还可以在计算环境10上与工业车辆12和/或工业车辆应用服务器14通信。
该无线通信架构可以基于标准的无线保真(WiFi)基础设施，诸如可使用用于通信协议的标准802.11.xx无线网络而被部署。然而，可以作为替代地实现任何其它适合的协议。在示例性WiFi实现中，可以利用一个或多个无线接入点20在每一个工业车辆12的无线收发器和计算环境10的一个或多个有线设备(例如工业车辆应用服务器14)之间中继数据。
另外，可以由互连各种硬件和/或软件处理设备的一个或多个集线器22和/或其它联网组件(包括例如路由器、防火墙、网络接口和对应的互连)来支持计算环境10。因此可以选择计算环境10中提供的特定联网组件以支持一个或多个内联网、外联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络(WiFi)、因特网(包括万维网)和/或其它用于使得能够在计算环境10上或实时地或以其它方式(例如通过时移、批处理等)通信的布置。
在这个方面，计算环境10可以构成较大的计算企业(computer enterprise)的一部分。计算企业可以跨一个或多个位置链接计算机处理设备，其中该处理设备在公共实体的控制之下、被公共实体拥有或监管。例如，仓库可以具有两个或更多物理建筑物，该两个或更多物理建筑物被组织为每一个建筑物形成一个计算环境10，并且两个计算环境10可以被链接以形成计算企业。
并且一个或多个计算设备可以进一步在网络32(诸如因特网)上与远程服务器30通信。远程服务器30可以包括例如(例如由工业车辆制造商运营的)第三方服务器，该第三方服务器与工业车辆12、工业车辆应用服务器14、计算环境10的处理设备18、计算企业的处理设备或者其组合交互。远程服务器30可以进一步与数据源34(例如一个或多个数据库、数据存储或者其它信息来源)交互。
工业车辆数据收集
参考图2，工业车辆12包括通信设备38(本文中也被称为信息链接设备)，由多个蓄电池42和监视电池使用的电池监视器44组成的工业车辆电池40。通信设备38被用作例如如上面参考图1所述地与一个或多个服务器协作的综合车辆管理系统的一部分。类似地，电池监视器44被用作例如如上面参考图1所述地也与一个或多个服务器协作的综合电池管理系统的一部分。
通信设备38和工业车辆12的其它方面以及参考图1和2描述的对应计算机环境可以结合Wellman的题目为“Fleet Management System”的美国专利No.8060400中提出的任何特征和结构，通过引用将其公开完整结合在此。
通信设备
参考图3A，根据本公开的方面，通信设备38可以被实现为被设置在工业车辆(诸如图1的工业车辆12)上的信息链接设备。说明性的通信设备38包括实现无线通信、数据与信息处理以及与工业车辆的组件的有线通信所需的电路。作为若干说明性示例，通信设备38具有用于无线通信的收发器52。虽然为了方便起见示出了单个收发器52，但是实际上可以提供一个或多个无线通信技术。例如，通信设备38能够跨图1的接入点20经由802.11.xx与远程服务器(例如图1的服务器14)通信。收发器52还可以可选择地支持其它无线通信，诸如蜂窝、蓝牙、红外线(IR)或者任何其它技术或者技术的组合。
通信设备38还包括控制模块54，该控制模块54具有耦合到存储器的处理器以用于执行计算机指令，所述计算机指令包括本文中更充分地提出和描述的有关方法(或者其方面)。例如，控制模块54可以被用于促进使用本文中更详细指出的技术而与对应的电池监视器44配对。另外，控制模块可以实现诸如操作员登录、使用前检查清单、数据监视以及其它特征的处理，在已经通过引用结合在此的Wellman的美国专利No.8060400中更充分地描述了处理的示例。
通信设备38可以进一步包括车辆电力使能电路56以停用工业车辆、部分地使能工业车辆的操作或者完全使能工业车辆的操作。另外，通信设备38可以包括监视输入输出(I/O)模块58以经由与安装到或以其它方式置于工业车辆上的设备(诸如传感器、计量表、编码器、开关等(它们共同地由附图标记60表示))的有线连接来通信。如本文中更详细描述的，通信设备38还被连接到诸如负载62的组件。
示出的通信设备38经由适合的工业车辆网络系统62(例如车辆网络总线)耦合到其它工业车辆系统组件和/或与其它工业车辆系统组件通信。工业车辆网络系统62是任何有线或无线网络、总线或者允许工业车辆12的电子组件彼此通信的其它通信能力。作为一个示例，工业车辆网络系统可以包括控制器区域网(CAN)总线、ZigBee、蓝牙、本地互连网络(LIN)、时间触发数据总线协议(TTP)或者其它适合的通信策略。如将在本文中更全面描述的，利用工业车辆网络系统能够将工业车辆通信设备38的组件无缝地集成到原有的电子设备中，包括工业车辆12的控制器以及可选择地与工业车辆12相关联的任何电子设备外设，该工业车辆12与网络系统集成在一起并且可以在网络系统上通信。例如，如图所示，通信设备38连接、理解原有的车辆组件并且能够与原有的车辆组件(诸如控制器、模块、设备、总线使能的传感器等(它们共同地由附图标记64表示))通信。
通信设备38还可以与FOB 66(或者小键盘、读卡器或者用于接收操作员登录标识的任何其它设备)通信。另外，通信设备38可以包括显示器和/或其它特征(未示出)以提供所期望的处理能力。
根据本公开的各个方面，当电池40被安装在工业车辆12中时，使用插头70将电池电缆72连接到车辆电力电缆74。在说明性实现中，当电池电缆72经由插头70被插入车辆电力电缆74时，通信设备38加电。控制模块54中的处理器启动并且通信设备38可以开始执行所期望的处理，而与正在启动或以其它方式通电以进行正常操作的工业车辆无关。例如，如图所示，通信设备38可以例如基于验证的操作员登录或者其它逻辑来使用车辆电力使能电路56以选择性地使能一个或多个车辆组件的供电。
电池监视器
电池监视器44与通信设备38、信息服务器14或者这两者通信。更特别地，电池监视器44使用无线技术(例如蓝牙)与通信设备38通信。电池监视器44(可选择地，永久地并且物理地)附接到电池40并且包括处理器、耦合到处理器的存储器、收发器以及其它电子结构以实现电池监视。特别地，电池监视器44对由包括的传感器76测量的电池40的特性进行采样。电池的特性可以包括(在使用诸如在再生制动时等过程中从电池汲取的或者提供给电池的)电流、电压、电阻、功率、(环境的或者电池内的)温度、液平面、阻抗、动态/瞬时负载、电池化学或者在监视电池时(例如在连接到工业车辆的同时)感兴趣的任何其它可测量的参数。
例如，所示的电池监视器44与各种传感器76(诸如电流传感器、一个或多个温度传感器、水位传感器、电压传感器、阻抗传感器等)接合。结果可以被存储在电池监视器44本身的存储器中，或者样本可被传递到通信设备38以进行处理或者存储。通信设备38可以随后将从电池监视器44接收的任何信息转发到信息服务器14等。另外，通信设备38可以向远程服务器(例如图1中的服务器14)发送概述的、压缩的或以其它方式处理的电池信息。
如在说明书和权利要求书中使用的，“电池监视器”包括监视用于向诸如工业车辆的设备传送电能的能量存储设备的至少一个参数、操作状态等的监视器。在许多实际应用中，该能量存储设备是电池。然而，能量存储设备可以作为替代地包括燃料电池或者其它适合的设备，诸如与超级电容(supercap)组合的电池等。
电池充电器
参考图3B，通信设备38还可以被设置在诸如电池充电器80的设备上，或以其它方式与诸如电池充电器80的设备相关联。以类似于上面参考图3A所述的方式，电池充电器80的通信设备38包括用于无线通信的收发器82。例如，通信设备38能够在图1的网络上经由802.11.xx与远程服务器(例如图1的服务器14)通信。收发器82还可以可选择地支持其它无线通信，诸如蜂窝、蓝牙、红外线(IR)或者任何其它技术或者技术的组合。
通信设备38还包括控制模块84，控制模块84具有耦合到存储器的处理器以执行计算机指令，所述计算机指令包括本文中更充分提出和描述的有关方法(或者其方面)。例如，控制模块84可被用于使用本文中更详细阐述的技术来促进与对应的电池监视器44的配对。
另外，通信设备38包括监视输入输出(I/O)模块86以经由与诸如负载62的组件的有线连接来通信。以这种方式，负载62类似于参考图3A所述的负载62。通信设备38还包括电池充电电路以对耦合到电池充电器80的电池重新充电。
根据本公开的各个方面，当电池40被连接到电池充电器80时，使用插头70将电池电缆72连接到电池充电器电力电缆94。
电池监视器44与通信设备38、信息服务器14或者这两者通信。更特别地，电池监视器44使用无线技术(例如蓝牙)与通信设备38通信。这允许例如电池监视器44将电池充电参数传递到电池充电器80。另外，电池充电器80可以将数据(例如关于充电操作的数据等)传递到电池监视器44。就此而言，电池监视器44可以在电池充电操作过程中与电池充电器80配对。关于充电操作的细节可被传输到电池监视器44，或者电池充电器80例如在电池充电器经由网络通信地耦合到服务器(诸如参考图1描述的工业车辆应用服务器14)的情况下可以将充电事件的细节直接传递到服务器。在示出的实现中，电池充电器80将信息传递到电池监视器44，并且电池监视器44随后将收集的信息转发到工业车辆12上的通信设备38。当对应的电池40被从电池充电器80断开并且被重新连接到对应的工业车辆时会发生上述情况。电池监视器44还能够将收集的信息转发到服务器，诸如参照图1描述的工业车辆应用服务器14。因而，信息可被自动地在电池充电器80、电池监视器44、服务器14和安装了对应电池的对应工业车辆12上的通信设备38之间传递。上述设备中的任何一个可以进一步将这种收集的信息转发给服务器，例如图1的服务器计算机14。
电池监视器与通信设备的配对
参考图4，提供了一种用于将电池监视器与例如具有能量存储设备(例如电池)的工业车辆上的通信设备38唯一地配对的方法100。因此，该方法100适于将电池监视器44与(例如图1、2、3A的工业车辆12上的)通信设备38配对。该方法100还适于将电池监视器44与电池充电器(例如图3B的电池充电器80)上的通信设备38配对。
方法100包括在102由电池监视器检测编码的消息。通过感测响应于通信设备向组件传输该编码的消息而发生的能量存储设备(例如电池)的特性的改变而检测该编码的消息。
考虑图3A的例子，其中向工业车辆12提供通信设备38。如图3A所示，电池监视器44包括监视电池40的传感器76，诸如允许电池监视器44感测流入或者流出电池40的电流的电流传感器。在本示例中，通信设备38可以向工业车辆12上的组件(作为例子，图3A中的负载62)传输编码的消息。在这个方面，负载可以是使得电流流到或者流出电池的任何设备。在该示例性实现中，如从图3A中充分可见的，通信设备38被以导线连接到负载62。此外，在上述示例性实现中，组件(例如负载62)在电池监视器44外部、独立于电池监视器44、与电池监视器44不相关联并且以其他方式与电池监视器44无关。即，负载不形成电池监视系统的组成组件。然而，能量设备能够响应于通信设备38与负载62通信而供电。
值得注意的是，工业车辆电池40提供在车辆的使用过程中由工业车辆12的组件汲取的电流。因此，该通信设备38将从电池40汲取电力以便跨负载62传递编码的消息。例如，当电池40向通信设备38提供电流以向负载62传递编码的消息时，电池监视器44的传感器76(例如电流感测环状线圈、分流器等)检测电池40的电流消耗。电池监视器44的处理器根据对应于/响应于该编码的消息的电流消耗中的检测的波动来读取该编码的消息。即，当响应于该编码的消息从电池40汲取电力以驱动负载62时，电池监视器44检测来自电池40的电流的改变。因而，电池监视器44可以检测编码的消息本身。
返回参考图4，该方法还包括在104将编码的消息转换为发现参数。例如，电池监视器44可以检测从电池汲取的电池电流中的尖峰，其中尖峰以对应于正被驱动的编码的消息的值的模式出现。来自检测的尖峰的数据可被加载到阵列或者其它结构从而被转换(例如通过使用十六进制转换)为发现参数。
存在实现发现参数的若干方式。例如，发现参数可以包括被作为配对操作的一部分被广播的发现名称。作为另一个示例，发现参数可以包括替换MAC地址。例如，在蓝牙配对时，处于可发现模式中的设备可以广播发现名称和MAC地址两者。因而，通信设备38可以编码替换MAC地址，电池监视器44可以使用该替换MAC地址替换作为配对操作的一部分被广播的MAC地址。作为另一个示例，发现参数可以包括诸如秘钥的安全码。该秘钥是在配对时执行的可选择的验证。根据本公开的其它方面，编码的消息可以将多于一个方面编码为发现参数。例如，编码的消息可以包括发现名称、替换MAC地址、秘钥、其它属性或者其任何组合。
该方法还包括在106使用该发现参数建立工业车辆上的通信设备和电池监视器之间的配对的无线连接。下面参考图5和6进一步描述配对的示例。
该方法还包括此后在108使用该配对的无线连接以在电池监视器和通信设备之间无线地传递信息。
在说明性实现中，利用事件以将通信设备38和电池监视器44设置为“发现模式”，“发现模式”使通信设备38和电池监视器44配对。例如，方法100可以进一步包括由电池监视器检测触发事件。该触发事件是引发电池监视器和通信设备尝试配对的任何事件。可以由诸如通信设备启动并且想与电池监视器配对、检测到电池连接到工业车辆、丢失无线连接、预定的时间间隔等的情况而引发该触发事件。在说明性实现中，在检测到触发事件之后，电池监视器开始例如等待、轮询或以其它方式监听该编码的消息。
作为触发事件的非限制性的说明，在102传递编码的消息之前，该方法100可以包括检测电力电缆已被连接在电池和工业车辆之间。例如，电池40可以出于若干原因被从工业车辆12移除例如以重新充电、用于不同的车辆等。当电池40被安装/重新安装在工业车辆12上时，例如如以连接器70和电缆72、74示意地表示的，通常通过将电池40插入电力电缆、配线、连接器或者其它配置来连接电力。
当向工业车辆12提供/恢复电力时，通信设备38将启动。另外，不论电池是否被安装在工业车辆中，电池监视器44将已被启动并且是可操作的，这是因为它被设置在电池40上并且可以从电池汲取电力。因而，尽管工业车辆本身还没有被启动，但是电池监视器44和通信设备38两者完全可以操作。因而，通信设备38的启动可以触发在电池监视器44和通信设备38之间配对无线连接的尝试。
该方法是有利的，原因在于工业车辆12可能针对正常操作不启动。因而，情况可能是通信设备38和电池监视器44从工业车辆电池40汲取电力，因此使得编码的消息的检测更可靠。例如，该电池系统中的噪声量将是最少的。当然，编码的消息的传递可以发生在其它时刻，包括当工业车辆可以操作和/或正被操作的时刻。
为了使电池监视器44与通信设备38配对，编码的消息被转换为发现参数。这可以包括将编码的消息映射到新的值，对编码的消息执行操作(例如二进制到十六进制转换)、计算、变换或者其它数据处理。作为替代地，编码的消息可被转换为发现参数而不进行任何数据操作。即，编码的表示的值可以是发现参数本身。另外，如上所述，编码的消息可被映射到发现名称、替换MAC地址、秘钥或者其组合。
下面相对于图5和6进一步描述将电池监视器44与通信设备38配对的示例和附加细节，图5和6描述了从电池监视器的视角将电池监视器44与通信设备配对的方法(图5)和从通信设备的视角将电池监视器44与通信设备配对的方法(图6)。
电池监视器的配对动作
参考图5，示出了将电池监视器与工业车辆上的通信设备配对的方法200。从电池监视器的视角实现方法200。例如，在说明性实现中，例如响应于与通信设备30配对的尝试，由电池监视器44执行方法200的动作。
该方法包括在202可选择地检测触发事件。虽然是可选择的，但是对触发事件的检测对于定义尝试配对的时间段/时间/间隔可以是有用的。在示例性实现中，该方法还可以包括将电池监视器物理地安装在电池上并且连接电池监视器的传感器以监视通过电力电缆传递的电流。如上面的例子中说明的，因为电池监视器被耦合到电池，所以只要电池有电，电池监视器就被加电。另外，当电池被插入工业车辆时，通信设备可被唤醒。因而，如参考图4描述的示例，通信设备的唤醒可以作为进行将电池监视器与通信设备配对的尝试的触发。即，电池监视器可以开始等待、监听、轮询或以其它方式尝试识别编码的消息。因此，配对可以发生在车辆被启动以进行正常操作之前。作为替代地，可以利用另一触发。
方法200还包括在204通过感测响应于通信设备向工业车辆的组件传输编码的消息而发生的电池的特性的改变来检测编码的消息。例如，如上面所述的示例，通信设备38可以向负载62传输编码的消息，负载62在电池监视器44外部。
该方法还包括在206将编码的消息转换为发现参数，并且在208使用该发现参数建立与工业车辆上的通信设备配对的无线连接。方法200还包括此后在210使用该配对的无线连接以在电池监视器和通信设备之间无线地传递信息。
根据本公开的说明性方面，电池管理模块和通信设备可以使用蓝牙无线地通信。为了以蓝牙进行配对，必须遵循蓝牙配对协议。在示例性实现中，通过实现可发现模式，使用发现参数以建立与工业车辆上的通信设备配对的无线连接。本文中电池监视器无线地传输该发现参数作为广播名称。通信设备识别被放置在编码的消息内的发现名称并且发出配对请求。因此配对请求从通信设备至电池监视器。
因此，通信设备间接地向电池监视器的蓝牙设备馈送至少一个配对参数以进行广播、秘钥以进行验证或者配对参数和秘钥两者。通信设备知道它将哪些参数编码到该编码的消息中并且因此能够与电池监视器44协商配对，该编码的消息被传递到外部负载。
作为一个示例，假设发现参数是发现名称。在蓝牙配对和发现过程中，电池监视器广播由通信设备识别的唯一名称，取代电池监视器广播通过制造而被编程的名称。因为通信设备将该名称提供给电池监视器，所以即使在工业车辆附近存在在发现过程中被识别的多个候选的情况下，通信设备也可以挑选出与之配对的正确的蓝牙设备。
作为另一个示例，在蓝牙可发现模式过程中，尝试配对的设备可以不仅广播发现名称而且广播MAC地址。通信设备可能在编码的消息中已经提供替换MAC地址。因此，蓝牙设备使用由通信设备提供的替换MAC地址替换其正常广播的MAC地址。在这个示例中，通信设备检测处于可发现模式中的一个或多个蓝牙设备。通信设备建立可获得的蓝牙设备的列表，并且然后扫描该列表中的发现名称和MAC地址以试图寻找与被在编码的消息中传递的替换MAC地址匹配的MAC地址。
因此，电池监视器使用从通信设备接收的替换MAC地址替换其MAC地址。因为通信设备知道该替换MAC地址，所以尽管该通信设备附近有多个电池监视器广播发现请求，它也可以挑选出对应的电池监视器。
作为另一个示例，通信设备可以将秘钥编码在该编码的消息中。在尝试配对过程中，通信设备可以看到尝试配对的一个或多个电池监视器。例如，假设通信设备38看到4个电池监视器，分别广播发现名称BAT1、BAT2、BAT3和BAT4。该通信设备不立即知道哪个电池监视器被安装在向对应的工业车辆供电的电池上。因而，通信设备拣选BAT1并且尝试配对。当选择BAT1时，通信设备和广播BAT1的电池监视器交换秘钥。如果通信设备的安全值和与发现名称BAT1相关联的电池模块接收的秘钥匹配，则实现配对。如果通信设备的安全值不与电池监视器的秘钥匹配，则配对不成功。因而，通信设备尝试BAT2。继续上面的处理直到通信设备找到具有与通信设备的安全值匹配的秘钥的电池监视器。
另外，电池监视器可以接收发现名称和秘钥两者、替换MAC地址和秘钥、或者发现名称和替换MAC地址两者。在这些情况下，通信设备能够仅仅基于广播信息挑选出正确的电池监视器。
作为上面所述的备选方案，并且伴随着发现参数对应于发现名称的示例，通信设备可以广播其名称以配对。在该示例性配置中，是通信设备(而不是电池监视器)广播发现名称。因此，由电池监视器搜索被无线地广播的名称以与发现参数匹配来实现可发现模式，该发现参数由工业车辆上的通信设备传输到电池监视器。在这个方面，该方法可以包括从电池监视器向通信设备发出配对请求。因此，基于由通信设备向电池监视器传递的唯一的发现参数，配对过程在任一方向上进行。区别在于哪个设备广播以及哪个设备发送配对请求。
另外，如果电池监视器和通信设备使用蓝牙无线地配对，那么可以实现蓝牙原本的其它处理和过程。例如，电池监视器和通信设备可以协商秘钥以向电池监视器验证通信设备等。
电池监视器可以存储关于与通信设备配对的信息。另外，通信设备和电池监视器之间的配对可以持续直到电池电缆被从工业车辆断开为止，而与工业车辆是否被接通电源以进行正常操作无关。
通信设备的配对动作
参考图6，提供了将电池监视器与材料装卸车辆上的通信设备配对的方法300。从通信设备的视角实现方法300。例如，在说明性实现中，例如响应于与电池监视器44配对的尝试，由通信设备30执行方法300的动作。
类似于图5的方法200，方法300包括在302可选择地检测触发事件。虽然是可选择的，但是对触发事件的检测对于定义尝试配对的时间段/时间/间隔可以是有用的。例如，方法300可以检测电力电缆已被连接在电池和工业车辆之间。
该方法还可以包括在304将唯一标识转换为编码的消息。例如，通信设备向电池监视器发送至少标识该通信设备也知道的发现参数的消息。为了避免配对混乱，发现参数应当是通信设备知道的唯一标识。例如，该发现参数应当至少对于工业车辆(并且因此通信设备38和电池监视器44)在其内操作的广播区域是唯一的。产生唯一的发现参数的示例性方式是通信设备将其MAC地址转换为编码的消息。为了不与上面参考图5的示例混淆，通信设备的MAC地址可以作为唯一的发现名称、作为用于由电池监视器进行可发现模式广播目的的电池监视器的替换MAC地址或者这两者。该唯一标识符可以与发现名称、替换MAC地址、秘钥(例如安全码)或者其组合相关联。
作为几个其它的示例，通信设备可以从远程服务器计算机获得唯一标识，或以其它方式获取该唯一标识符。在这个方面，远程服务器可以为整个工业车辆车队以及它们的对应的通信设备/电池监视器提供唯一的发现参数。通过控制所有发现参数，服务器可以确保每一个发现参数唯一，尽管整个工业车辆车队非常接近地操作。
方法300还包括在306向在电池监视器外部的工业车辆的组件传输该编码的消息。该编码的消息被传输从而被电池检测器检测，电池监视器感测响应于该编码的消息的电池的特性的改变，其中该编码的消息对应于唯一的发现参数。例如，如本文中更详细描述的，如本文中更充分解释的，通信设备可以使用编码的消息驱动负载。
该方法还包括在308使用该发现参数建立与工业车辆上的电池监视器的配对的无线连接，其中该配对基于从通信设备向所述组件传递的编码的消息。
同时，该方法包括此后在310使用该配对的无线连接以在电池监视器和通信设备之间无线地传递信息。
例如，如上面更详细描述的，说明性实现可以包括响应于由电池将电力连接到工业车辆而启动通信设备，以及在给工业车辆被加电以进行正常操作之前传输该编码的消息。
另外，如上面参考图5所述的利用蓝牙的情况，可以使用发现参数与工业车辆上的电池监视器建立配对的无线连接。作为一个示例，通信设备可以通过无线地传输该发现参数作为广播名称并且接收来自电池监视器的配对请求来实现可发现模式。作为替代地，通信设备可以通过搜索被无线地广播的名称以匹配之前被传输到电池监视器的已知的发现参数来实现可发现模式。如果定位了发现参数，那么通信设备向电池监视器发出配对请求。
参照图7，图7是具有用于执行本文中相对于之前的附图描述的方面的计算机可读程序的示例性计算机系统的示意图。该计算机系统可以在服务器计算机14、信息链接设备38、电池监视器44及其组合等中。
该计算机系统700包括经由系统总线730连接到存储器720的一个或多个微处理器710。桥740将系统总线730连接到I/O总线750，I/O总线750将外围设备链接到微处理710。外围可以包括存储器760(诸如硬驱动)、可移动介质存储770(例如软盘、闪存、CD和/或DVD驱动)、I/O设备780(诸如键盘、鼠标等)和网络适配器790。存储器720、存储760、可插入可移动介质存储770中的可移动介质或其组合实现存储机器可执行程序代码的计算机可读硬件，该机器可执行程序代码用于实现本文中提出和描述的方法、配置、接合和其他方面。
此外，该示例性计算机系统可以被实现为用于使通信设备与电池监视器配对的装置，该装置可以包括耦合到存储器(例如存储器720、存储760、可插入可移动介质存储770中的可移动介质或其组合)的处理器(例如微处理器710)，其中该处理器被编程从而通过执行程序代码以实施本文中提出的一个或多个方法来将通信设备与电池监视器配对。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括其上具有计算机可读程序指令的计算机可读存储介质，该计算机可读程序指令用于使处理器施行本发明的方面。
该计算机可读存储介质可以是可以保留和存储由指令执行设备使用的有形设备，例如参照图7描述的系统。因此，如本文中使用的计算机可读存储介质不会被解释为瞬时信号本身，诸如通过传输介质的无线电波或其他自由地传播的电磁波。
本文中描述的计算机可读程序指令可以被从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网)被下载到外部计算机或外部存储设备。
本文中参照流程图和/或框图描述本公开的方面。可以由计算机程序指令实现流程图和/或框图的每个框、流程图和/或框图中框的组合。这些计算机程序指令可以被提供至通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，从而使得经由计算机或其他可编程指令执行装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的框中规定的功能/动作。在一些备选实现中，框中指出的功能可以以图中指出的顺序之外的顺序出现。例如，相继出现的两个框可以实际上基本同时被执行，或者所述框有时可以以相反的顺序被执行，这取决于所涉及的功能。还应当指出的是，可以由实施规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现框图和/或流程图中的每个框以及框图和/或流程图中框的组合。
这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，当该计算机可读介质被执行时可以引导计算器、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式起作用从而使得当存储在计算机可读机制的指令产生包括如下指令的制造的物品(article)，当所述指令被执行时使计算机实现流程图和/或框图的框中规定的功能/动作。
本文中使用的术语仅是出于描述特定方面的目的并且不意在限制本公开。如本文中使用的，除非上下文清楚地另外指出，否则单数形式“一个”(“a”，“an”)和“该”(“the”)意在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用术语“包括”时，其说明所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或附加。
以下权利要求中任何装置或步骤加功能元件的对应的结构、材料、动作和等同意在包括用于与如具体要求保护的其他要求保护的元件组合地实施功能的任何公开的结构、材料或动作。本公开的说明书是出于说明和描述的目的被呈现的，而不意在穷尽或被限制为所公开的形式。对于本领域技术人员而言，在不偏离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变形将是清楚的。选择并描述本文中的公开的方面从而最好地解释本公开的原则和实际应用，并且使得本领域技术人员能够理解本公开的各种变形适于预期的特定使用。
因此已经参考实施例详细地描述了本申请的公开，在不偏离所附权利要求中定义的公开的范围的情况下，将清楚的是，可以存在修改和变形。

Claims (20)

1.一种用于工业车辆的监视系统，包括:
由能量存储设备供电的存储设备监视器，存储设备监视器附连到能量存储设备，存储设备监视器包括：
无线收发器；
传感器，能够感测能量存储设备的特性；以及
控制器，耦接到无线收发器和传感器；
通信设备，安装到工业车辆，通信设备和工业车辆也由能量存储设备供电，通信设备包括无线收发器；以及
负载，电气上连接到通信设备，其中负载在存储设备监视器外部并且独立于存储设备监视器；
其中：
通信设备被编程为向负载传输经编码的消息；
存储设备监视器的控制器被编程为：
使用传感器，通过感测响应于通信设备向负载传输经编码的消息而发生的能量存储设备的特性的改变，检测经编码的消息；
将经编码的消息转换为发现参数；以及
基于所述发现参数，通过无线网络与通信设备配对；以及
通信设备和存储设备监视器使用所配对的无线连接在彼此之间无线地传递信息。
2.如权利要求1所述的监视系统，其中：
所述发现参数包括广播名称；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为以下而被编程为与通信设备配对：
经由存储设备监视器的无线收发器向通信设备的无线收发器广播所述广播名称；
响应于广播所述广播名称，接收来自通信设备的无线收发器的配对请求；以及
与通信设备配对。
3.如权利要求1所述的监视系统，其中：
所述发现参数包括替换媒体访问控制MAC地址；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为以下而被编程为与通信设备配对：
经由存储设备监视器的无线收发器向通信设备的无线收发器广播替换MAC地址；
响应于广播替换MAC地址，接收来自通信设备的无线收发器的配对请求；以及
与通信设备配对。
4.如权利要求1所述的监视系统，其中：
所述发现参数包括秘钥；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为以下而被编程为与通信设备配对：
经由存储设备监视器的无线收发器向通信设备的无线收发器广播发现名称；
响应于广播所述发现名称，接收来自通信设备的无线收发器的包括安全值的配对请求；以及
如果所述安全值匹配所述秘钥，则与通信设备配对。
5.如权利要求1所述的监视系统，其中存储设备监视器的控制器还被编程为：
当检测到触发事件时，进入发现模式；以及
监听经编码的消息，直至经编码的消息被检测到。
6.如权利要求1所述的监视系统，其中能量存储设备是电池。
7.如权利要求1所述的监视系统，其中能量存储设备是燃料电池。
8.如权利要求1所述的监视系统，其中存储设备监视器的控制器通过被编程为处理经编码的消息以生成发现参数而被编程为将经编码的消息转换为发现参数。
9.如权利要求1所述的监视系统，其中存储设备监视器的控制器通过被编程为在没有任何数据操纵的情况下使用经编码的消息作为发现参数而被编程为将经编码的消息转换为发现参数。
10.如权利要求1所述的监视系统，其中：
传感器是耦接到能量存储设备的电流传感器；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为检测响应于通信设备向负载传输经编码的消息而从能量存储设备汲取的电流而被编程为检测经编码的消息。
11.如权利要求1所述的监视系统，其中传感器选自以下之一：
电压传感器；
电阻传感器；
阻抗传感器；
功率传感器；
温度传感器；
液平面传感器；和
化学传感器。
12.如权利要求1所述的监视系统，其中：
通信设备还包括电力使能电路；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为在电力使能电路使能工业车辆以进行正常操作之前与通信设备配对而被编程为与通信设备配对。
13.如权利要求1所述的监视系统，其中：
存储设备监视器的无线收发器是蓝牙无线收发器；以及
通信设备的无线收发器是蓝牙无线收发器。
14.一种监视系统，包括：
由能量存储设备供电的存储设备监视器，存储设备监视器附连到能量存储设备，存储设备监视器包括：
无线收发器；
传感器，能够感测能量存储设备的特性；以及
控制器，耦接到无线收发器和传感器；
通信设备，安装在电池充电器上，通信设备包括无线收发器；以及
负载，电气上连接到通信设备，其中负载在存储设备监视器外部并且独立于存储设备监视器；
其中：
通信设备被编程为向负载传输经编码的消息；
存储设备监视器的控制器被编程为：
使用传感器，通过感测响应于通信设备向负载传输经编码的消息而发生的能量存储设备的特性的改变，检测经编码的消息；
将经编码的消息转换为发现参数；以及
基于所述发现参数，通过无线网络与通信设备配对。
15.如权利要求14所述的监视系统，其中：
所述发现参数包括广播名称；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为以下而被编程为与通信设备配对：
经由存储设备监视器的无线收发器向通信设备的无线收发器广播所述广播名称；
响应于广播所述广播名称，接收来自通信设备的无线收发器的配对请求；以及
与通信设备配对。
16.如权利要求14所述的监视系统，其中：
所述发现参数包括替换媒体访问控制MAC地址；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为以下而被编程为与通信设备配对：
经由存储设备监视器的无线收发器向通信设备的无线收发器广播替换MAC地址；
响应于广播替换MAC地址，接收来自通信设备的无线收发器的配对请求；以及
与通信设备配对。
17.如权利要求14所述的监视系统，其中：
所述发现参数包括秘钥；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为以下而被编程为与通信设备配对：
经由存储设备监视器的无线收发器向通信设备的无线收发器广播发现名称；
响应于广播所述发现名称，接收来自通信设备的无线收发器的包括安全值的配对请求；以及
如果所述安全值匹配所述秘钥，则与通信设备配对。
18.如权利要求14所述的监视系统，其中存储设备监视器的控制器通过被编程为处理经编码的消息以生成发现参数而被编程为将经编码的消息转换为发现参数。
19.如权利要求14所述的监视系统，其中存储设备监视器的控制器通过被编程为在没有任何数据操纵的情况下使用经编码的消息作为发现参数而被编程为将经编码的消息转换为发现参数。
20.如权利要求14所述的监视系统，其中：
传感器是耦接到能量存储设备的电流传感器；以及
存储设备监视器的控制器通过被编程为检测响应于通信设备向负载传输经编码的消息而从能量存储设备汲取的电流而被编程为检测经编码的消息。
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