CN110073425A - 资产跟踪和作业工具识别 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于作业工具(32)的跟踪系统(44)。跟踪系统(44)可包括跟踪装置(46)和扫描装置(48)，该跟踪装置联接于作业工具(32)并且构造成发送作业工具(32)识别信号，且该扫描装置构造成扫描和检测在扫描装置(48)和跟踪装置(46)周围的区域内的作业工具(32)识别信号。位置识别模块(52)和通信模块(54)可联接于扫描装置(48)并且构造成接收作业工具(32)识别信号，生成包括作业工具(32)的位置指示符和识别的作业工具(32)位置信号，将日期和时间戳添加到作业工具(32)位置信号，并将该作业工具(32)位置信号发送到资产位置中心。跟踪系统(44)可进一步包括控制器(56)，该控制器构造成接收带有日期和时间戳的作业工具(32)位置信号并将其保存到资产位置数据库(68)中。

Description

资产跟踪和作业工具识别
技术领域
本发明总地涉及一种跟踪系统，并且更具体地涉及用于监控和识别作业工具的跟踪系统。
背景技术
诸如反铲、滑移转向装置、推土机、前端装载机、挖掘机、履带式机器、公路卡车、越野卡车、机动平地机、工业采矿设备等的作业机器可用在采矿、建筑、农业、石油以及其他此类应用中。在操作期间，一个或多个作业工具可操作地联接于作业机器，以完成特定的任务或操作。此外，作业工具可互换地构造，使得当完成一个任务时，可以拆卸当前的作业工具，并且可将另一作业工具附连于作业机器以执行后续任务。于是，当在工作现场周围执行不同的任务或操作时，作业机器可使用各种不同的作业工具。
通常，当作业工具并非可操作地联接或以其他方式附连于作业机器时，作业工具可以留在最后使用的位置处。此外，虽然作业工具可在不使用时保持静止，但是作业机器可继续绕工作现场移动，通常是从工作现场的一端行进到另一端。附加地，跟踪作业工具在工作现场的位置可能变得越来越困难，该工作现场具有一个以上的作业机器和各种不同的作业工具。此外，当在作业工具之间作出改变时，不同的作业工具可能需要作业机器的操作者重新构造或重新调节作业机器的操作参数，例如液压和速度。这可能增加操作者定位所需作业工具所花费的时间量和/或可能增加完成任务或操作所花费的时间量。于是，可能期望跟踪作业工具可位于工作现场周围的特定位置。此外，可以通过唯一地识别作业工具来减少从一个作业工具改变为另一个作业工具的时间，使得操作者可以在将特定作业工具附连于作业机器之前识别该特定作业工具。
在题为“使用移动装置监控对象的位置”的美国专利申请号8,502,674(‘674专利)中公开了一种用于监控对象的位置的方法和系统。本文公开的监控方法包括使用移动装置，该移动装置发出射频(“RF”)信号以创建广播区域。然后，RF信号激活位于广播区域内的多个射频识别标签(“RFID标签”)。一旦激活，‘674专利的RFID标签就将单独的RF信号发送回移动装置。从RFID标签发送的RF信号包含标签的唯一标识符，然后将唯一标识符存储在移动装置上。仅仅当RFID标签的位置落入移动装置的广播区域内时，才可跟踪具有RFID标签的对象。
虽然可以说对其预期目的有效，但是现有技术在工作现场跟踪和定位作业工具方面继续需要改进。
发明内容
根据一个实施例，公开一种用于作业工具的跟踪系统。跟踪系统可以包括跟踪装置，该跟踪装置联接于作业工具并且构造成发送作业工具识别信号。此外，该跟踪系统可包括扫描装置，该扫描装置构造成扫描并检测作业区域内的作业工具识别信号。位置识别模块可联接于扫描装置并且构造成接收作业工具识别信号，并生成作业工具位置信号，该作业工具位置信号包括位置指示符和唯一作业工具标识符。附加地，通信模块可联接于扫描装置，并且构造成将日期和时间戳添加到作业工具位置信号并将作业工具位置信号发送到资产位置中心。跟踪系统可进一步包括控制器，该控制器位于资产位置控制中心中，该控制器构造成接收带有日期和时间戳的作业工具位置信号，并且控制器可经编程为将带有日期和时间戳的作业工具位置信号保存到资产位置数据库中，使得资产位置数据库显示作业工具的上个已知位置。
根据另一个实施例，公开一种跟踪作业工具的位置的方法。该方法可以包括将跟踪装置联接于作业工具，并将跟踪装置构造成发送作业工具识别信号。该方法可进一步包括使用扫描装置扫描作业工具识别信号，该扫描装置构造成检测作业区域内的作业工具识别信号。附加地，该方法可包括在接收到作业工具识别信号时基于扫描装置的位置来编程作业工具位置信号，并且使得作业工具位置信号包括日期和时间戳。该方法可进一步包括将作业工具位置信号发送到位于资产位置控制中心中的控制器。此外，该方法可包括接收作业工具位置信号，将带有日期和时间戳的作业工具位置信号保存到资产位置数据库，以及在资产位置数据库中显示作业工具的上个已知位置。
根据又一个实施例，公开一种包括用于作业工具的跟踪系统的作业机器。作业机器可包括框架，该框架构造成支承作业机器的动力源，并且作业工具可操作地联接于框架。作业机器可进一步包括跟踪装置，该跟踪装置联接于作业工具并且构造成发送作业工具识别信号。附加地，扫描装置可附连于作业机器并且构造成扫描作业区域内的作业工具识别信号。作业机器可进一步包括机器控制模块，该机器控制模块可通信地联接于扫描装置并且构造成接收作业工具识别信号。机器控制模块可包括位置识别模块，该位置识别模块可通信地联接于机器控制模块，以基于作业工具识别信号的检测位置生成作业工具位置信号。此外，机器控制模块可包括通信模块，该通信模块可通信地联接于机器控制模块，以将日期和时间戳添加到作业工具位置信号，并将作业工具位置信号发送到资产位置中心。
通过结合附图阅读以下详细描述，将更容易理解本发明的这些以及其他方面和特征。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的工作现场处的作业机器和作业工具的立体侧视图；
图2是根据本发明的实施例的用于跟踪和监控图1的作业工具的跟踪系统的示意图；
图3是根据本发明的实施例的用于跟踪和监控图1的作业工具和作业机器的跟踪系统的示意图；以及
图4是根据本发明的实施例的用于跟踪图1的作业工具的方法的流程图，该方法由图2和图3的控制系统执行。
具体实施方式
现在参照附图并具体参照图1，示出根据本发明的某些实施例的作业机器20。虽然作业机器20的一个非限制示例说明为装载机/反铲，但是应当理解的是，作业机器20可包括其他类型的机器，例如但不限于滑移转向装置、推土机、前端装载机、挖掘机、履带式机器、公路卡车、越野卡车、机动平地机、工业采矿设备以及任何其他此类机器。作业机器20可包括框架22和操作者舱室或驾驶室26，该框架构造成支承动力源24。在一些实施例中，动力源24可以是动力生成源，例如但不限于柴油燃烧发动机、汽油燃烧发动机、电动机以及任何其他已知的动力生成源或其组合。此外，操作者舱室26可包括机器控制模块28，该机器控制模块构造成监控和执行作业机器20的各种操作命令和其他此类功能。在一些实施例中，机器控制模块28可通信地联接于操作控制件，例如但不限于转向输入装置(未示出)、节气门控制件(未示出)、机器器具控制件(未示出)以及其他此类操作控制件。此外，机器控制模块28可通信地联接于显示装置(未示出)，该显示装置向作业机器20的操作者显示或以其他方式输出指令或其他操作命令。于是，机器控制模块28可接收和发送输入信号、输出信号和在作业机器20的各种操作控制件(未示出)之间通信的其他此类数据。
作业机器20可进一步包括成组地面接合元件30，该成组地面接合元件可旋转地联接于框架22。地面接合元件30可由动力源24驱动，以沿行进方向推进作业机器20。此外，地面接合元件30可操作地联接于转向输入装置(未示出)、节气门控制件(未示出)以及构造成操纵和操作作业机器20的其他此类操作控制件。附加地，作业机器20可包括至少一个作业工具32，该至少一个作业工具可操作地附连于作业机器20的框架22或其他部分。在一个非限制示例中，两个单独的作业工具32附连于作业机器20。例如，第一作业工具32(例如，铲斗)可以附连在作业机器20的前部分34处，并且第二作业工具32(例如，反铲)附连在作业机器20的后部分36处。然而，应该理解的是，可将替代数量和类型或作业工具32附连于作业机器20。每个作业工具32可利用一个或多个附连臂38和一个或多个致动缸40联接于框架22。此外，附连臂38和致动缸40可构造成升高、降低、挖掘、倾倒或执行作业工具32的另一此类动作。在一些实施例中，作业机器20可构造成可互换地联接或以其他方式附连于各种附加作业工具42，例如但不限于钻头、锯、叉车、锤子、螺旋钻、抓钩或其他此类工具。通常，附加作业工具42可存储或定位在作业现场或工作现场43周围，例如但不限于建筑工地、仓库、租赁场地或作业工具32、42可位于的其他此类作业现场或工作现场43。在一些实施例中，各种作业工具42可以分散在工作现场43周围，并且作业机器20的操作者可能需要定位和附连期望的作业工具32、42。应当理解的是，作业机器20主要出于说明目的而示出，以助于公开本发明的各种实施例的特征，并且图1可并不示出作业机器20的所有部件。
现在参照图2且继续参照图1，说明用于作业工具32、42的作业工具资产跟踪系统44的示意图。在一个非限制示例中，跟踪装置46附连或以其他方式安装到作业工具32、42上，并且跟踪装置46可构造成发送或以其他方式广播作业工具识别信号。在一些实施例中，作业工具识别信号可以包括唯一标识符，例如但不限于媒体访问控制(MAC)地址或可由跟踪装置46广播的其他此类唯一标识符。此外，包括唯一标识符(即，MAC地址)的作业工具识别信号可构造成提供对跟踪装置46所附连于的特定作业工具32、42的识别。此外，作业工具资产跟踪系统44可构造成无线通信网络，例如但不限于蓝牙网络、近场通信网络、射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络，且跟踪装置46可构造成无线数据通信装置，例如蓝牙低功耗装置或其他已知的无线通信装置。
在一些实施例中，作业工具资产跟踪系统44可构造成使得位于工作现场43或其他此类位置处的每个作业工具32、42可联接于跟踪装置46。于是，可在工作现场43周围发送或广播多个作业工具识别信号。此外，每个作业工具识别信号可包括唯一标识符(即，MAC地址)，该唯一标识符与跟踪装置46所附连于的特定作业工具32、42相关联并且识别该特定作业工具。在一些实施例中，包括在作业工具识别信号中的唯一标识符(即，MAC地址)可永久地存储在跟踪装置46的只读存储器(ROM)模块47或其他此类固件部件中。于是，作业工具识别信号和唯一标识符可链接于他所附连于的特定作业工具32、42，并且信号可构造成提供信息，例如但不限于工具识别或其他此类信息。此外，虽然上面讨论使用MAC地址作为唯一标识符，但应当理解的是，替代方法也是可能的，以在每个跟踪装置46中分配和存储唯一标识符。
作业工具资产跟踪系统44可进一步包括扫描装置48，该扫描装置构造成扫描或以其他方式搜索从跟踪装置46发送或以其他方式广播的作业工具识别信号。在一些实施例中，扫描装置48可以是移动无线装置，例如智能电话、蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理、智能手表或其他此类移动装置。附加地，扫描装置48可构造成手持或可穿戴计算装置，其包括经编程为管理和操作扫描装置48的操作系统软件。此外，一个或多个软件应用50可安装在扫描装置48上，并且构造成执行一个或多个特定功能，例如但不限于扫描装置48的扫描模式。此外，软件应用50可经编程为在扫描装置48的背景中操作或以其他方式运行，而无需用户输入或干预。在一些实施例中，扫描装置48可能够同时操作一个或多个附加程序或应用，因此执行一个或多个功能，例如但不限于扫描、监控、记录、调度或其他此类任务。附加地，软件应用50的激活可将扫描装置48构造为以连续模式操作，该连续模式扫描、监控和接收由跟踪装置46发送的作业工具识别信号。
如上所述，扫描装置48可构造成移动无线装置，例如但不限于智能电话、蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理、智能手表或其他此类移动装置。虽然图2说明包括在作业工具资产跟踪系统44中的单个扫描装置48，但是应该理解的是，可使用多个扫描装置48。例如，工作现场43(图1)可具有多个人员(即，机器操作者、劳动者、监督者、机械师)绕作业场所43作业和移动。在一些实施例中，工作现场43处的一个或多个人员可携带构造为扫描装置48的无线通信装置。于是，一个或多个扫描装置48可以存在于工作现场43处，并且构造成同时扫描在工作现场43周围发送或以其他方式广播的作业工具识别信号。
在一个非限制示例中，扫描装置48可经编程为连续地扫描或以其他方式搜索由跟踪装置46发送或广播的作业工具识别信号。如上所述，跟踪装置46可构造成蓝牙低功耗装置，该蓝牙低功耗装置作为蓝牙低功耗信号来广播作业工具识别信号。此外，可以存在位于工作现场43周围的多个跟踪装置46。每个跟踪装置46可发送包含不同唯一标识符(即，MAC地址)的作业工具识别信号，并且每个唯一标识符可将一个跟踪装置46与他所附连于的特定作业工具32、42相关联并链接。因此，扫描装置48可构造成在扫描装置48进入一个或多个跟踪装置46的传输或广播范围内的任何时刻检测或以其他方式识别多个作业工具识别信号。在一个非限制示例中，跟踪装置46和扫描装置48可构造成以高达100英尺的传输和检测范围操作。于是，每当扫描装置48距跟踪装置46的距离是100英尺或更短时，扫描装置48就会检测所发送的作业工具识别信号。然而，应该理解的是，取决于期望的功率消耗、精确度以及跟踪系统的其他此类参数，其他范围(即，更大或更小)也是可能的。
附加地或替代地，扫描装置48可经编程为不连续地扫描或以其他方式搜索由跟踪装置46发送或广播的作业工具识别信号。在一些实施例中，扫描装置48可选择地构造，使得操作者能以连续模式或非连续模式选择或以其他方式操作扫描装置。在一个非限制示例中，非连续模式可将扫描装置48构造成扫描预定的时间量(即，五分钟)，然后在预定的时间量(即，五分钟)内暂停扫描作业工具识别信号。提供五分钟的时间间隔来作为以非连续模式操作扫描装置48的一个非限制示例。取决于诸如扫描装置48的电池寿命的条件，非连续模式可使用更长或更短的间隔。
此外，扫描装置48可包括位置识别模块52和通信模块54。在一些实施例中，位置识别模块52可以是全球定位系统(GPS)接收器，该全球定位系统接收器构造成接收GPS定位数据，以提供扫描装置48的位置坐标和其他定位数据。此外，位置识别模块52可在检测到或以其他方式接收到作业工具识别信号时基于扫描装置48的位置来创建作业工具位置信号。如上所述，跟踪装置46和扫描装置48可构造成在工作现场43内操作。在一个非限制示例中，跟踪装置46和扫描装置可具有高达100英尺的传输和检测范围。然而，应该理解的是，其他检测范围(即，更小或更大)也是可能的。附加地，作业工具位置信号可以包括时间戳，该时间戳指示由扫描装置48检测或接收到的作业工具识别信号的时间。于是，作业工具位置信号可构造成同时包括检测到来自特定作业工具32、42的作业工具识别信号的位置和时间。
此外，扫描装置48可包括通信模块54，该通信模块可通信地联接于作业工具跟踪控制器56，该作业工具跟踪控制器位于资产位置控制中心58或其他操作后台位置中。资产位置控制中心58可位于工作现场43(图1)上的某个位置处，或者替代地，其可位于远离工作现场43的远程位置处。于是，通信模块54可构造成使用射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络而在各种距离(即，短或长)上发送作业工具位置信号。此外，通信模块54可构造成将当前日期戳添加到作业工具位置信号，并将作业工具位置信号(包括日期戳)发送到作业工具跟踪控制器56。附加地，在将作业工具位置信号发送到作业工具跟踪控制器56之前，通信模块54可构造成确认和更新先前由位置识别模块52添加的时间戳。因此，发送到作业工具跟踪控制器56的作业工具位置信号可包括检测到来自特定作业工具32、42的作业工具识别信号的识别、位置、时间和日期。可根据需要将附加信息添加到所发送的作业工具位置信号。
位于资产位置控制中心58中的作业工具跟踪控制器56可包括微处理器60，该微处理器用于执行软件、程序和/或算法，其构造成分析、组织、控制、监控以及跟踪与存在于工作现场43处的跟踪装置46和作业工具32、42相关联的数据。此外，微处理器60可包括存储器模块62，该存储器模块进一步包括只读存储器(ROM)64，该只读存储器构造成为软件、程序、算法、作业工具位置数据以及其他此类信息提供存储。附加地，存储器模块62可包括随机存取存储器(RAM)66，该随机存取存储器为在执行软件、程序和/或算法期间生成的数据提供存储空间。例如，作业工具跟踪控制器56可构造成经由射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络而接收由扫描装置48发送的作业工具位置信号。一旦接收到作业工具位置信号，作业工具跟踪控制器56就可将作业工具位置信号保存到资产位置数据库68中，该资产位置数据库存储在作业工具跟踪控制器56的存储器模块62内。此外，资产位置数据库68可组织为更新和显示与作业工具32、42相关的位置和其他信息。在一个非限制示例中，资产位置数据库68可组织为基于作业工具识别信号、作业工具位置信号、日期、时间以及与每个作业工具32、42相关联的其他信息来显示作业工具的上个已知位置32、42。
在继续参照图1-2的情形下，图3提供与作业机器20集成的作业工具资产跟踪系统70的替代实施例的示意图。类似于作业工具资产跟踪系统44，作业工具资产跟踪系统70可包括跟踪装置46和扫描装置48，该跟踪装置附连于或以其他方式安装到每个作业工具32、42上。此外，跟踪装置46可构造成发送或以其他方式广播作业工具识别信号，该作业工具识别信号包括唯一标识符，例如但不限于媒体访问控制(MAC)地址或其他此类唯一标识符。包括唯一标识符(即，MAC地址)的作业工具识别信号与跟踪装置46所附连于的特定作业工具32、42相关联并且识别该特定作业工具。在一些实施例中，跟踪装置46可构造成无线数据通信装置，例如蓝牙低功耗装置或其他已知的无线通信装置，并且作业工具资产跟踪系统70可构造成无线通信网络，例如但不限于蓝牙网络、近场通信网络、射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络。
作业工具资产跟踪系统70可构造成使得位于工作现场43或其他此类位置处的每个作业工具32、42可联接于或以其他方式附连于跟踪装置46。于是，可存在多个作业工具识别信号，这些作业工具识别信号在工作现场43之上发送或广播。此外，每个作业工具识别信号可包括唯一标识符(例如，MAC地址)，该唯一标识符与跟踪装置46所附连于的特定作业工具32、42相关联。在一些实施例中，包含在作业工具识别信号中的唯一标识符(即，MAC地址)可永久地存储在跟踪装置只读存储器(ROM)模块47或跟踪装置的其他此类固件组件中。然而，应该理解的是，替代方法也是可能的，以在每个跟踪装置46中分配和存储唯一标识符。
附加地，作业工具资产跟踪系统70可包括加速度计72或其他运动检测传感器，其附连于位于工作现场43周围的每个作业工具32、42。在一些实施例中，加速度计72可构造成检测或捕获作业工具32、42的移动。例如，当作业工具32、42由作业机器20拾取或以其他方式移动时，加速度计72可响应于该移动而激活。在图3中说明的一个非限制实施例中，加速度计72可与跟踪装置46集成并且构造成利用跟踪装置46的无线通信能力。因此，当加速度计72由于作业工具32、42的移动而通电或以其他方式激活时，跟踪装置46可激活并构造成发送与作业工具识别信号相关联的唯一标识符(即，MAC地址)。此外，加速度计72可致使跟踪装置46发送或以其他方式通告不同的信息包，该信息包可识别跟踪装置46所附连于的作业工具32、42或其他此类资产的类别。附加地，将加速度计72与跟踪装置46结合可允许增加跟踪装置46的功能性。例如，当作业工具32、42静止时，加速度计72可处于停用状态中，并且跟踪装置46可发送包括工具识别的作业工具识别信号。然而，如果作业工具32、42移动或附连于作业机器20，则加速度计72可变为激活。一旦激活，加速度计72就可提供输入或其他此类信号，使得跟踪装置46将附加信息包括给作业工具识别信号。在一个非限制示例中，可将工具可用性(即，在使用中或不在使用中)、工具类型、工具参数以及其他此类信息添加到作业工具识别信号。虽然图3中示出的作业工具资产跟踪系统70的一个实施例具有与跟踪装置46集成的加速度计，但是应该理解的是，加速度计72可与跟踪装置46分开并且独立地安装在每个作业工具32、42上，使得加速度计72能分开地与扫描装置48或其他移动无线通信装置通信地联接。
作业工具资产跟踪系统70还可包含扫描装置48，该扫描装置构造成扫描或以其他方式搜索由跟踪装置46和加速度计72发送或以其他方式广播的作业工具识别信号和唯一标识符(即，MAC地址)。如上所述，扫描装置48可以是移动无线装置，例如智能电话装置、蜂窝电话装置、平板计算机、个人数字助理、智能手表或其他此类移动装置。扫描装置48可构造成被携带或附连于作业机器20的操作者的手持或可穿戴计算装置，并且可包括经编程为运行和操作扫描装置48的操作系统软件。此外，一个或多个软件应用50可安装在扫描装置48上，这些软件应用构造成操作扫描装置48的特定功能，例如但不限于扫描模式。此外，软件应用50可经编程为在扫描装置48的背景中操作，而无需用户输入或干预。在一些实施例中，扫描装置48可能够同时操作一个或多个附加的程序或应用。于是，一旦软件应用50激活，其就可构造成以连续模式操作，并执行诸如但不限于扫描、监控、记录、调度或其他此类任务的任务。附加地，软件应用50可将扫描装置构造为接收由跟踪装置46发送的作业工具识别信号。
附加地，作业工具资产跟踪系统70可包括安装在作业机器20上的机器无线数据通信装置74，例如蓝牙低功耗收发器或其他已知的无线通信装置。类似于上面讨论的扫描装置48，机器无线数据通信装置74可构造成扫描或以其他方式搜索从跟踪装置46和加速度计72发送或以其他方式广播的作业工具识别信号。此外，机器无线数据通信装置74可通信地联接于机器控制模块28，该机器控制模块位于操作者舱室26(图1)内或者作业机器20的其他此类位置内。在一些实施例中，机器无线数据通信装置74可接收或以其他方式检测作业工具识别信号，然后将作业工具识别信号发送到机器控制模块28。此外，机器控制模块28可分析作业工具识别信号并识别特定作业工具32、42。
此外，如果特定作业工具32、42被拾取或以其他方式附连于作业机器20，则跟踪装置46和加速度计72可将附加信息发送到机器无线数据通信装置74。例如，作业工具32、42的移动可以激活加速度计72，该加速度计指令跟踪装置46发送特定工具类型以及作业工具识别信号。在一些实施例中，机器控制模块28可经编程为包括用于特定作业工具32、42的预定操作参数(即，液压、功率、冷却剂流量)。因此，一旦识别出附连于作业机器20的特定类型的作业工具32、42，机器控制模块28就可自动地加载成组预定操作参数。此外，机器控制模块28可基于特定类型的作业工具32、42为用户提供指令或其他此类操作命令以进行选择和/或跟随。例如，机器控制模块28可通信地联接于显示装置(未示出)或其他此类输出装置。于是，机器控制模块28可将成组操作指令或其他此类命令通信或以其他方式输出到作业机器20的操作者，并且可指令操作者选择一个或多个操作模式，这些模式构造成操作或以其他方式控制附连于作业机器20的特定作业工具32、42。此类构造可以提供优点和改进，例如但不限于，改进作业机器20的效率、减小作业工具32、42上的磨损、延长作业工具寿命32、42、缩短作业机器20的停机时间以及其他此类操作优点。附加地，在使用作业工具32、42期间，加速度计72可提供这样的信息，该信息可用于调节工具参数、跟踪工具使用、检测工具故障和其他此类功能。
此外，作业工具资产跟踪系统70可包括远程信息处理控制模块76，该远程信息处理控制模块构造有接收GPS定位数据的全球定位系统(GPS)接收器。在一些实施例中，远程信息处理控制模块76可安装在作业机器20上，并且构造成向作业机器20操作者提供跟踪和导航功能。此外，机器无线数据通信装置74可通过有线连接通信地联接于机器控制模块28和远程信息处理控制模块76。这样，机器无线数据通信装置74、机器控制模块28以及远程信息处理控制模块76可以在操作者舱室26或作业机器20的其他位置中彼此相邻地定位。替代地，机器无线数据通信装置74可通过无线通信网络(例如蓝牙网络、近场通信网络、射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络)通信地联接于机器控制模块28和远程信息处理控制模块76。在一个非限制示例中，机器无线数据通信装置74将作业工具识别信号发送到远程信息处理控制模块76。替代地或附加地，机器无线数据通信装置74可将作业工具识别信号发送到机器控制模块28，该机器控制模块进而然后将作业工具识别信号发送到远程信息处理控制模块76。类似于上面讨论的位置识别模块52，远程信息处理控制模块76可基于由远程信息处理控制模块76检测到或以其他方式接收的作业工具识别信号生成作业工具位置信号。
在一些实施例中，远程信息处理控制模块76可直接地从机器无线数据通信装置74接收作业工具识别信号。于是，远程信息处理控制模块76可将作业工具识别信号与GPS数据组合，以生成用于特定作业工具32、42的作业工具位置信号。附加地或替代地，远程信息处理控制模块76可从机器控制模块28接收作业工具识别信号。此外，机器控制模块28可提供作业机器20的识别，使得远程信息处理控制模块76可将GPS数据与作业工具识别信号和作业机器20的信息组合，以生成用于附连于特定作业机器20的特定作业工具32、42的作业工具位置信号。
此外，远程信息处理控制模块76可通信地联接于作业工具跟踪控制器56，该作业工具跟踪控制器位于资产位置控制中心58或其他操作后台位置中。在一些实施例中，远程信息处理控制模块76构造成经由射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络而发送作业工具位置信号。此外，远程信息处理控制模块76可构造成添加当前日期和时间戳并将作业工具位置信号发送到作业工具跟踪控制器56。
位于资产位置控制中心58中的作业工具跟踪控制器56可包括微处理器60，该微处理器用于执行软件、程序和/或算法，其构造成控制、监控以及跟踪工作现场43周围的作业工具32、42的位置。此外，微处理器60可包括存储器模块62，该存储器模块进一步包括只读存储器(ROM)64，该只读存储器构造成为软件、程序、算法、资产位置数据以及其他此类信息提供存储。附加地，存储器模块62可包括随机存取存储器(RAM)66，该随机存取存储器为在执行软件、程序和/或算法期间生成的数据提供存储空间。例如，作业工具跟踪控制器56可构造成经由射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络而接收由远程信息处理控制模块76发送的作业工具位置信号。一旦接收到作业工具位置信号，作业工具跟踪控制器56就可将作业工具位置信号保存到资产位置数据库68中，该资产位置数据库存储在作业工具跟踪控制器56的存储器模块62内。此外，资产位置数据库68可组织为更新和显示与作业工具32、42相关的位置和其他信息。在一个非限制示例中，资产位置数据库68可组织为基于作业工具识别信号、作业工具位置信号、日期、时间以及与每个作业工具32、42相关联的其他信息来显示作业工具的上个已知位置32、42。附加地，资产位置数据库68可进一步组织为基于作业工具识别信号、作业工具位置信号、日期、时间、作业机器20的信息以及与每个作业工具32、42相关联的其他信息来显示作业工具32、42的上个已知位置以及作业工具32、42当前附连于哪个作业机器20。
工业实用性
通常，本发明可以在许多工业中找到应用，包括但不限于建筑、采矿、农业和其他此类工业。在一个非限制性实施例中，作业工具资产跟踪系统44可包括跟踪装置46和扫描装置48。跟踪装置46可附连于位于工作现场43处的作业工具32、42。跟踪装置46可构造成发送能够由扫描装置48检测到的作业工具识别信号。此外，作业工具识别信号可包括唯一标识符(即，MAC地址)，该唯一标识符与跟踪装置46所附连于的特定作业工具32、42相关联并且识别该特定作业工具。此外，扫描装置48可构造成包括带有作业工具识别信号的位置，以生成作业工具位置信号。扫描装置48可进一步构造成将作业工具位置信号发送到位于资产位置控制中心58中的作业工具跟踪控制器56。
在附加的实施例中，作业工具资产跟踪系统70可利用联接于作业工具32、42的跟踪装置46以及安装在作业机器20上的机器无线数据通信装置74。机器无线数据通信装置74可构造成与扫描装置48一起工作，扫描和检测由跟踪装置46发送的作业识别信号。附加地，机器无线数据通信装置74可与机器控制模块28、远程信息处理控制模块76以及作业机器20的其他部件和系统通信地联接。于是，作业机器20可接收由跟踪装置46发送的作业工具32、42的信息，并且远程信息处理控制模块76可将作业工具32、42信息和作业机器20信息发送到位于资产位置控制中心58中的作业工具跟踪控制器56。
作业工具资产跟踪系统44、70可允许跟踪和识别位于工作现场43周围的作业工具32、42。此类信息对于作业机器20的操作者可能是有价值的，因为他可通知操作者特定作业工具32、42可能位于何处。此外，作业工具资产跟踪系统44、70可以允许主管或其他管理者基于对特定作业工具32、42所处位置以及特定作业工具32、42当前可能在何处使用的增强了解来更有效地计划和组织作业任务。附加地，作业工具资产跟踪系统44、70可通过将特定作业工具32、42信息发送到作业机器20来帮助提高生产率、减小工具磨损并监控工具性能，使得成组预先构造的操作参数可由机器控制模块28自动加载和执行。
参照图4，继续参照图1-3，示出用于跟踪作业工具32、42的位置的方法78。在方法78的第一框80中，跟踪装置46联接待跟踪的作业工具32、42。在一些实施例中，工作现场43或作业工具32、42所位于的其他位置可包括待跟踪的多个作业工具32、42。于是，每个作业工具32、42可与跟踪装置46联接，使得可以单独地跟踪作业工具32、42。此外，跟踪装置46可构造成低功率无线通信装置，例如蓝牙低功耗装置。在一些实施例中，跟踪装置46可构造成发送或广播作业工具识别信号，该可由扫描装置48检测或以其他方式接收。
为了开始跟踪构造有跟踪装置45的作业工具32、42，在下一个框82中，可在扫描装置48上激活软件应用50。扫描装置48可以是移动无线装置，例如智能电话装置、蜂窝电话装置、平板计算机、个人数字助理、智能手表装置或任何其他此类无线装置。此外，扫描装置48可构造成移动计算装置，该移动计算装置包括安装在装置上的至少一个软件应用50。在一些实施例中，软件应用50的激活可激活扫描模式，使得扫描装置48开始搜索作业工具识别信号或由跟踪装置46发送的其他此类通信。此外，软件应用50可经编程为在扫描装置48的背景中操作，而无需附加的用户输入或干预。因此，一旦软件应用50被激活，他就可构造成连续地扫描或以其他方式搜索作业工具识别信号。
在下一个框84中，作业工具资产跟踪系统44开始扫描和跟踪位于工作现场43处的作业工具32、42。在一些实施例中，扫描装置48由软件应用50控制，该软件应用构造成扫描或搜索作业工具识别信号。此外，在一些实施例中，作业工具识别信号构造成蓝牙低功耗信号，并且扫描装置48可扫描、监控和记录这些信号的检测。附加地，由于扫描装置48可构造成移动无线装置，并且扫描装置48的用户或操作者可在他们绕工作现场43移动时携带或佩戴装置。于是，扫描装置48可构造成处于连续扫描模式中，并扫描或以其他方式搜索作业工具识别信号。通常，扫描装置48可构造有距跟踪装置46高达100英尺的检测范围。因此，当扫描装置48被激活时，他将能够检测由跟踪装置46发送的作业工具识别信号，该作业工具识别信号距扫描装置48的距离为100英尺或更短。
在下一个框86中，扫描装置48可确定是否检测到作业工具识别信号。如果未检测到作业工具识别信号，则扫描装置48可继续扫描作业工具识别信号。然而，如果扫描装置确定已检测到作业工具信号，则在下一个方框88中，扫描装置可处理检测到的作业工具识别信号并添加位置信息、时间信息、日期信息以及与作业工具32、42的跟踪有关的其他有用信息。在一些实施例中，扫描装置48可包括位置识别模块52(即，GPS接收器)，该位置识别模块接收扫描装置的GPS定位数据，并包括带有作业工具识别信号的GPS定位数据，以生成作业工具位置信号。此外，位置识别模块52可使得作业工具位置信号包括时间戳，以指示扫描装置48检测到由跟踪装置46发送的作业工具识别信号的时间。
扫描装置48可进一步包括通信模块54，该通信模块可将扫描装置通信地联接于作业工具跟踪控制器56，该作业工具跟踪控制器位于资产位置控制中心58或其他操作后台位置中。因此，在下一个框90中，通信模块54可构造成经由射频通信网络、计算机数据网络、Wi-Fi数据网络、蜂窝数据网络、卫星数据网络或其他此类数据通信网络发送作业工具位置信号。此外，作业工具跟踪控制器56可将资产位置信号和由扫描装置发送的其他数据保存到资产位置数据库68中。在下一个框92中，作业工具跟踪控制器56可分析和组织保存在资产位置数据库68中的资产位置信号数据。在一个非限制性示例中，资产位置数据库68可组织为基于作业工具识别信号、作业工具位置信号、日期、时间以及与联接于每个作业工具32、42的跟踪装置46相关联的其他信息来显示作业工具32、42的上个已知位置。
虽然已经相对于某些特定的实施例而给出并提供了前面的详细描述，但应理解的是，本发明的范围不应限于这些实施例，而是仅为实现和最佳模式目的而提供这些实施例。本发明的广度和精神比具体公开并包含在所附权利要求中的实施例更广泛。此外，虽然结合某些特定实施例描述一些特征，但是这些特征不限于仅与描述他们的实施例一起使用，而是替代地可以与结合替代实施例公开的其他特征一起使用或者与其分开使用。

Claims (20)

1.一种用于作业工具(32)的跟踪系统(44)，所述跟踪系统(44)包括：
跟踪装置(46)，所述跟踪装置联接于所述作业工具(32)并且构造成发送作业工具(32)识别信号；
扫描装置(48)，所述扫描装置构造成扫描并且检测作业区域(43)内的所述作业工具(32)识别信号；
位置识别模块(52)，所述位置识别模块联接于所述扫描装置(48)并且构造成接收所述作业工具(32)识别信号，并生成作业工具(32)位置信号，所述作业工具位置信号包括位置指示符和唯一作业工具(32)标识符；
通信模块(54)，所述通信模块联接于所述扫描装置(48)，并且构造成将日期和时间戳添加到所述作业工具(32)位置信号中，并将所述作业工具(32)位置信号发送到资产位置控制中心(58)；以及
控制器(56)，所述控制器位于所述资产位置控制中心中(58)中，所述控制器构造成接收带有所述日期和时间戳的所述作业工具(32)位置信号，并且所述控制器(56)经编程为将带有所述日期和时间戳的所述作业工具(32)位置信号保存到资产位置数据库(68)中，使得所述资产位置数据库(68)显示所述作业工具(32)的上个已知位置。
2.根据权利要求1所述的跟踪系统(44)，其中，所述作业工具(32)识别信号构造成低功率无线信号，且所述扫描装置(48)是构造成检测所述低功率无线信号的无线移动装置。
3.根据权利要求2所述的跟踪系统(44)，其中，所述无线移动装置构造成检测所述跟踪装置(46)的所述低功率无线信号，且所述低功率无线信号包括所述唯一作业工具(32)标识符和其他作业工具(32)数据，以使得位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)将所述跟踪装置(46)与特定作业工具(32)相关联。
4.根据权利要求1所述的跟踪系统(44)，其中，所述扫描装置(48)能选择地构造成以多个扫描模式扫描所述作业工具(32)识别信号，所述多个扫描模式包括连续模式和不连续模式，其中，所述扫描装置(48)被选择为以所述多个扫描模式中的一种模式操作，并且构造成将检测到的作业工具(32)识别信号自动地发送到位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)。
5.根据权利要求1所述的跟踪系统(44)，进一步包括至少一个加速度计(72)，所述至少一个加速度计可操作地联接于所述跟踪装置(46)，所述加速度计(72)在所述作业工具(32)由作业机器(20)拾取时激活所述跟踪装置(46)，以使得所述跟踪装置(46)与位于所述作业机器(20)上的机器控制模块(28)通信。
6.根据权利要求5所述的跟踪系统(44)，其中，所述机器控制模块(28)接收所述作业工具(32)识别信号和作业工具(32)规格信号，以使得所述机器控制模块(28)识别被拾取的所述作业工具(32)，执行构造成操作所述作业工具(32)的成组预定控制设定值，并且基于所述作业工具(32)识别信号将成组操作指令通信至所述作业机器(20)的操作者。
7.根据权利要求6所述的跟踪系统(44)，其中，可操作地联接于所述跟踪装置(46)的所述至少加速度计(72)进一步构造成监控由所述作业工具(32)执行的作业量，且所述机器控制模块(28)接收所执行的作业量，生成作业工具(32)记录，且所述机器控制模块(28)将所述作业工具(32)记录发送到位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)。
8.一种跟踪作业工具(32)的位置的方法(78)，所述方法(78)包括：
将跟踪装置(46)联接于所述作业工具(32)，并且将所述跟踪装置(46)构造成发送作业工具(32)识别信号；
使用扫描装置(48)扫描所述作业工具(32)识别信号，所述扫描装置构造成检测作业区域(43)内的所述作业工具(32)识别信号；
当接收到所述作业工具(32)识别信号时，基于所述扫描装置(48)的位置来编程作业工具(32)位置信号，并且使得所述作业工具(32)位置信号包括日期和时间戳；
将所述作业工具(32)位置信号发送到位于资产位置控制中心(58)中的控制器(56)；以及
接收所述作业工具(32)位置信号，将带有所述日期和时间戳的所述作业工具(32)位置信号保存到资产位置数据库(68)，以及在所述资产位置数据库(68)中显示所述作业工具(32)的上个已知位置。
9.根据权利要求8所述的方法(78)，其中，所述作业工具(32)识别信号构造成低功率无线信号，且扫描所述低功率无线信号包括将所述扫描装置(48)构造成检测所述低功率无线信号的无线移动装置。
10.根据权利要求9所述的方法(78)，其中，所述扫描装置(48)构造成检测所述跟踪装置(46)的所述低功率无线信号，且所述低功率无线信号包括唯一作业工具(32)标识符和其他作业工具(32)数据，以使得位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)将所述跟踪装置(46)与特定作业工具(32)相关联。
11.根据权利要求8所述的方法(78)，其中，扫描所述作业工具(32)识别信号包括将所述扫描装置(48)能选择地构造成以多个扫描模式扫描所述作业工具(32)识别信号，所述多个扫描模式包括连续模式和不连续模式，其中，所述扫描装置(48)被选择为以所述多个扫描模式中的一种模式操作，并且构造成将检测到的作业工具(32)识别信号自动地发送到位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)。
12.根据权利要求8所述的方法(78)，进一步包括至少一个加速度计(72)，所述至少一个加速度计可操作地联接于所述跟踪装置(46)，其中，所述加速度计(72)在所述作业工具(32)由作业机器(20)拾取时激活所述跟踪装置(46)，并且发送所述作业工具(32)识别信号包括将作业工具(32)规格信号发送到位于所述作业机器(20)上的机器控制模块(28)。
13.根据权利要求12所述的方法(78)，其中，所述机器控制模块(28)同时接收所述作业工具(32)识别信号和所述作业工具(32)规格信号，以使得所述机器控制模块(28)识别由所述作业机器(20)拾取的所述作业工具(32)，执行构造成操作所述作业工具(32)的成组预定控制设定值，并且基于所述作业工具(32)识别信号将成组操作指令通信至所述作业机器(20)的操作者。
14.根据权利要求13所述的方法(78)，其中，可操作地联接于所述跟踪装置(46)的所述至少一个加速度计(72)进一步构造成监控由所述作业工具(32)执行的作业量，且所述机器控制模块(28)接收所执行的作业量，生成作业工具(32)记录，且所述机器控制模块(28)将所述作业工具(32)记录发送到位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)。
15.一种作业机器(20)，所述作业机器包括用于作业工具(32)的跟踪系统(44)，所述作业机器(20)包括：
框架，所述框架构造成支承所述作业机器(20)的动力源和可操作地联接于所述框架的所述作业工具(32)；
跟踪装置(46)，所述跟踪装置联接于所述作业工具(32)，并且构造成发送作业工具(32)识别信号；
扫描装置(48)，所述扫描装置附连于所述作业机器(20)并且构造成扫描作业区域(43)内的所述作业工具(32)识别信号；以及
机器控制模块(28)，所述机器控制模块能通信地联接于所述扫描装置(48)并且构造成接收所述作业工具(32)识别信号，所述机器控制模块(28)包括：
位置识别模块(52)，所述位置识别模块能通信地联接于所述机器控制模块(28)，以基于所述作业工具(32)识别信号的检测位置生成作业工具(32)位置信号；以及
通信模块(54)，所述通信模块能通信地联接于所述机器控制模块(28)，以将日期和时间戳添加到所述作业工具(32)位置信号，并且将所述作业工具(32)位置信号发送到位于资产位置控制中心(58)中的控制器(56)。
16.根据权利要求15所述的作业机器(20)，其中，所述作业工具(32)识别信号构造成低功率无线信号，且附连于所述作业机器(20)的所述扫描装置(48)构造成检测和接收所述低功率无线信号。
17.根据权利要求16所述的作业机器(20)，其中，所述跟踪装置(46)的所述低功率无线信号包括唯一作业工具(32)标识符和其他作业工具(32)数据，以使得位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)将所述跟踪装置(46)与特定作业工具(32)相关联。
18.根据权利要求15所述的作业机器(20)，进一步包括至少一个加速度计(72)，所述至少一个加速度计可操作地联接于所述跟踪装置(46)，所述加速度计(72)在所述作业工具(32)由作业机器(20)拾取时激活所述跟踪装置(46)，且所述跟踪装置(46)与所述机器控制模块(28)通信。
19.根据权利要求18所述的作业机器(20)，其中，所述机器控制模块(28)接收所述作业工具(32)识别信号和作业工具(32)规格信号，以使得所述机器控制模块(28)识别由所述作业机器(20)拾取的所述作业工具(32)，执行构造成操作所述作业工具(32)的成组预定控制设定值，并且基于所述作业工具(32)识别信号将成组操作指令通信至所述作业机器(20)的操作者。
20.根据权利要求19所述的作业机器(20)，其中，可操作地联接于所述跟踪装置(46)的所述至少加速度计(72)进一步构造成监控由所述作业工具(32)执行的作业量，且所述机器控制模块(28)接收所执行的作业量，生成作业工具(32)记录，且所述机器控制模块(28)将所述作业工具(32)记录发送到位于所述资产位置控制中心(58)中的所述控制器(56)。
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