CN103522262B - 用电池运行的手持式设备的控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用电池运行的手持式设备的控制，尤其涉及一种用于对具有驱动马达和电的蓄能器的电动的手持式设备的运行进行控制的方法，包括确定所述手持式设备上的参数超过阈值的步骤以及如此控制所述驱动马达的步骤，使得通过所述驱动马达输出的转矩周期性地在第一与第二数值之间波动，其中所述波动的频率处于能够听得见的范围之下。

Description

用电池运行的手持式设备的控制

技术领域

本发明涉及对于用电池运行的手持式设备的控制。尤其本发明涉及用于将用电池运行的手持式设备的触觉的反馈输出给使用者的一种方法和一种装置。

背景技术

由能够充电的电的蓄能器向电动的手持式设备供给电能。所述电的蓄能器尤其可以包括一定数目的镍金属混合物-电池或者锂-离子-电池。这样的电池要求遵守特定的电的和物理的参数，用于保证其功能能力并且降低比如由于空载运转、爆裂或者起火引起的事故危险。常见的电池因而包括用于确定一个或者多个参数的控制仪。

如果所述特定的参数之一超过或者低于预先确定的阈值或者当前的参数的组合暗示电池的进一步的放电可能导致事故危险或者损失，那么所述控制仪就会切断所述电池或者将消息输出给所述手持式设备中的其它控制元件，以便所述该控制元件改变或者说结束来自所述电池的能量消耗。在有些实施方式中，在所述电池或者手持式设备的方面设置了光学的或者声学的输出机构，用于将相应的警告指示输出给所述手持式设备的使用者。使用者在收到所述警告指示之后可以改变其比如工作速度的形式的工作方式并且就这样至少能够实现所述手持式设备的受限制的运行。

但是光学的或者声学的信号在使用者使用所述电动的手持式设备的时候并非一定到达使用者处。声学的信号可以淹没在环境噪声或者工作噪声中并且光学的信号比如可能由于光线关系而不为将注意力集中于其工件上的使用者所注意。此外，声学的或者光学的输出元件引起额外的成本。

US 2008/0180059 A1示出了用于在用电运行的工具的电池中防止故障状态的技术。电池的过度充电、深度放电、过电流和过热温度属于被测评的故障状态。为了警告使用者提防这样的故障状态，如此运行所述电的驱动马达的脉宽调制的速度控制，从而产生能够听得见的吱喳而鸣的效应。

发明内容

本发明的任务是，如果电的蓄能器的电的功能能力受到了限制，则提供一种得到改进的用于将警告指示输出给能够用电运行的手持式设备的使用者的技术。

本发明借助于下文所述的一种方法、一种计算机程序产品和一种电动的手持式设备得到解决。优选的实施方式也记载在下文中。

按本发明的用于对具有驱动马达和电的蓄能器的电动的手持式设备尤其手持式工具机的运行进行控制的方法，包括确定所述手持式设备中的参数超过阈值的步骤以及如此控制所述驱动马达的步骤，使得通过所述驱动马达输出的转矩周期性地在第一与第二数值之间波动，其中所述波动的频率处于能够听得见的范围之下。

按照本发明，如果所述特定的参数暗示预先确定的警告状态，则可以将能触知的或者说触觉的信号输出给所述手持式设备的操作人员。所述警告状态尤其可以包括所述电的蓄能器的存在的或者面临的受到限制的功能能力、由于转矩引起的面临的切断情况或者所述手持式设备的构件的面临的热的损坏。为此，尤其所述驱动马达或者蓄能器的电流、电压或者温度为所述参数所包括。通过能触知的或者说触觉的输出，可以将操作人员的注意力直接引到所述手持式设备的当前的状态上，而没有使用在实际的使用中易受干扰影响的声学的或者光学的信道。尤其通过所述波动的在能够听得见的范围之下的频率的选择，所述声学的信道可以保持不用，由此可以支持直接的针对手持式设备的紧要性的提示。

在一种优选的实施方式中，所输出的转矩的第一数值相当于能够由操作人员预选的转矩并且所述第二数值小于所述第一数值。换句话说，可以周期性地低于由使用者所定义的转矩预先规定，用于向操作人员指出所述手持式设备的当前的状态。由此还可以结束使用者刚好借助于所述手持式设备来实施的工作流程，而同时通过所述驱动马达的周期性地受到限制的功率来提供不会忽视的警告信号。

优选所述第二数值相当于零。因而可以周期性接通或者切断所述驱动马达，用于保证所述手持式设备的继续的可使用性，同时能够以简单而可靠的方式产生所述触觉的或者说能触知的信号。

在一种实施方式中，可以如此设置用于所述转矩的数值，使得所述数值的差取决于所述参数与所述阈值之间的差。如果所述特定的参数比如在所述手持式设备的运行的过程中还总是越来越运离所述阈值，那么作为响应所述驱动马达的转矩波动就会变得越来越大。由此能够将报警或者说提示信号的紧迫性传达给操作人员。

在另一种能够与前面提到的实施方式相组合的实施方式中，也可以根据所述参数与所述阈值之间的差来改变所述频率。在这种情况下，所述频率可以随着所述参数的离开阈值的间距的增加而降低或者提高。

在一种进一步优选的实施方式中，此外所述方法包括如此设置所述第一数值和第二数值的步骤，使得所输出的转矩的平均值相当于零，如果所述参数以预先确定的程度超出所述阈值。所述预先确定的程度可以通过另一个与所述第一阈值隔开的第二阈值构成。在效应中，所述电动的手持式设备会将或多或少有力的振动暴露出来，其中在实际上取消了用于原来所设想的用途的可使用性。

由此可以非常明确地设计所述警告或者说报警信号，同时对于所述蓄能器来说大大降低了电的负荷。

在所述参数经过所述阈值之后在预先确定的持续时间之后，可以将所述数值彼此等同起来。因而在预先确定的持续时间之后又可以调节所述手持式设备的振动。由此可以决定，在当前的情况中是应该继续工作流程还是不交由所述操作人员来决定。在一些情况中工作流程的中断会导致工作结果变差，在这些情况中可以以这种方式来防止所述工作流程由于所输出的警告信号而失败。

如果所述参数以预先确定的程度超出所述阈值，那也可以切断所述驱动马达。由此可以实现第三阈值，在扫过所述阈值时出于安全原因没有困难地调节所述手持式设备的运行。由此可以保证所述手持式设备的运行可靠性。

按本发明的计算机程序产品包括用于程序代码段，所述程序代码段用于在所述计算机程序产品在处理装置上运行或者保存在计算机可读的数据载体上时实施所描述的方法。

按本发明的电动的手持式设备包括电的蓄能器、用于由所述电的蓄能器来进行运行的驱动马达以及控制机构，所述控制机构用于确定所述手持式设备中的参数超出阈值并且用于如此控制所述驱动马达的运行，使得通过所述驱动马达输出的转矩周期性地在第一与第二数值之间波动，其中所述波动的频率处于能够听到的范围之下。

所述手持式设备可以有助于在存在所述电的蓄能器的故障或者说降低了的功能能力时也至少部分地维持操作人员的生产率。

附图说明

现在参照附图对本发明进行详细解释，其中：

图1是电动的手持式设备；并且

图2是用于对图1的手持式设备进行控制的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了电动的手持式设备100。在当前的示范性的实施方式中，所述手持式设备100是手持式工具机尤其是蓄电池螺钉机；但是在其它的实施方式中也比如可以包括电锯或者其它的能够用电运行的设备。

所述手持式设备100包括壳体105，在该壳体105中布置了控制机构110、驱动马达115、可选的传动机构120和操纵开关125。蓄能器130安置在所述壳体105的上面或里面，其中所述蓄能器130优选可以在不打开所述壳体105的情况下更换。

所述控制机构110设置用于根据所述操纵开关125的信号来控制所述驱动马达115。在一种优选的实施方式中，所述操纵开关125设置用于支持多个不同的级，用于以不同的速度来运行所述驱动马达115。在一种优选的实施方式中设置了选择元件135，用于预先给定可以通过所述手持式设备100来输出的最大的转矩。

设置了监控机构140，用于确定所述手持式设备100中的一个或者多个参数并且必要时将其彼此联结起来。所述监控机构140可以是所述控制机构110的或者能够从所述手持式设备100上移走的蓄能器130的一部分。所述监控机构140比如可以检测所述蓄能器130的单个的能量电池的电压、所述蓄能器130的总电压、所述手持式设备100的至少一个构件（比如所述蓄能器130的能量电池、所述驱动马达115、所述控制机构110的MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等等）的温度、所述蓄能器130和/或驱动马达115的总温度或者电流。在一种实施方式中，所述监控机构140设置用于在电方面将所述蓄能器130从所述手持式设备上分开，如果所述特定的参数提示所述蓄能器130的一种状态，在该状态中进一步的电的能量消耗可能会导致持久的损坏或者对于环境的危害。

所述控制机构110设置用于将所述监控机构140的参数与预先确定的阈值进行比较并且根据所述比较情况来如此操控所述驱动马达动115，从而在所述手持式设备100的运行的过程中所输出的转矩经受了低频的波动，用于使所述手持式设备100的操作人员注意到所述特定的参数的状态。

图2示出了用于对图1的手持式设备100进行控制的方法200的流程图。所述方法200尤其设置用于通过所述控制机构110来执行。所述控制机构110可以包括能够编程的微型计算机，其中所述方法200可以以计算机程序产品的形式来实现。

所述方法200在步骤205中开始，在该步骤205中所述驱动马达动115被切断。在接下来的步骤210中确定，所述操纵开关125被激活。而后确定一种参数，该参数指出所述电的蓄能器130的电的负荷。如上面参照图1的手持式设备100中的监控机构140所描述的那样，比如所述电的参数可以代表着所述手持式设备100中的电流或者温度。在此认为，所述参数越高，所述蓄能器130的功能能力就越小或者说就越要迫切地结束来自所述蓄能器130的进一步的能量消耗，用于避免所述蓄能器130的过负荷。

为了形成所述参数，比如在NTC的电压的基础上确定温度时相应地对经过扫描的数值进行处理。在这种情况下，所述参数可以借助于负的缩放因数从所述数值中确定，用于将较高的参数分配给较低的功能能力。在其它的实施方式中，较高的参数以相反的方式则暗示所述蓄能器130的较高的功能能力。

下面将所述特定的参数与一个或者多个阈值S1、S2、S3或者S4进行比较，其中在不限制普遍性的情况下在这里认为，适用这一点：S1<S2<S3<S4。

如果所述特定的参数处于所述第一阈值S1之下，那么这就暗示所述电的蓄能器130的没有降低的功能能力。这种状态可以被理解为正常运行。如果所述参数处于所述第一阈值S1之上，那就可以区分多种不同的情况。但是，在更为简单的实施方式中，也可以取消下面所描述的情况中的一种或者几种情况的确定。

在通过步骤220表示的第一种情况中，所述特定的参数处于所述第一阈值S1之上，但是还处于所述第二阈值S2之下。在这种情况下，在接下来的步骤225中操控所述驱动马达115，用于输出转矩，所述转矩周期性地在两个数值W1与W2之间波动。在一种实施方式中，在此所述数值W1、W2可以相当于零。所述波动频率在此处于对于人来说能够听得见的范围之下，但是处于能够在触觉方面感觉到的范围之内，比如处于大约10Hz之下并且大约1Hz之上。所述方法200在步骤230中继续进行，用于检查是否所述操纵开关125被停用。如果不是这种情况，那么所述方法200就返回到步骤215并且重新连续进行。只要所述特定的参数处于所述阈 值S1与S2之间，那么所述方法200就连续经过所述步骤220和225的分支，其中维持所述转矩的低频的波动。

但是如果在步骤230中将所述操纵开关125停用，那就可以在步骤235中紧接着或者在再振动的阶段结束之后切断所述驱动马达110。随后可以自步骤205起重新连续运行所述方法200。

在通过步骤240表示的第二种情况中，所述特定的参数处于所述阈值S2与S3之间。在所述方法200的第一种变型方案中，而后在步骤245中根据所述特定的参数超出所述第二阈值S2多少或者说所述参数离开所述第三阈值S3多远来改变所述分支220和225的转矩波动的频率。随着所述参数的在阈值S2和S3之间的增长，因而所述转矩波动的频率会上升或者下降。

在另一种能够与步骤245的所提到的变型方案相组合的变型方案中，在步骤250中根据所述特定的参数的离开所述阈值S2或者S3之一的间距来将所述数值W1和W2设置得彼此更加靠近或者说彼此更加远离。对于所述数值W1或者W2的提高的间距来说，所述转矩波动的能够感觉到的幅度可以更大一些，而对于W1与W2之间的更小的间距来说所述幅度可以更小一些。

紧随在所述步骤245、250中的每个步骤后面，在步骤230中进行上面所描述的检查并且所述方法200可以重新连续进行。在此，当所述特定的参数处于所述阈值S2与S3之间时连续进行所述步骤240、245或者说250的分支。

在通过步骤255表示的第三种情况中，所述特定的参数处于所述第三阈值S3之上。鉴于此，在步骤260中如此设置所述数值W1、W2，使得平均的通过所述驱动马达115输出的转矩具有数值零。换句话说，可以交替地沿不同的旋转方向来操控所述驱动马达115。通常不再有意义地将通过所述手持式设备100输出的旋转运动用于一种工作流程，从而通过这种方式可以将紧迫的针对过负荷的提示发送给操作人员，其中所述手持式设备设置用于所述工作流程。

所述方法200可以从步骤260继续进行到步骤230并且必要时如上面所解释的一样重新连续进行。在另一种实施方式中，可以在步骤265中以所描述的方式继续运行所述驱动马达115，直到经过了预先确定的时间比如大约10秒钟。如果到那时还没有将所述操纵开关125停用，那就可以在步骤270中切断所述驱动马达115。在另一种实施方式中，也可以紧接在超过所述第三阈值S3或者说处于所述第三阈值S3之上的第四阈值S4这个情况之后切断所述驱动马达115。

不需要实施所述方法200的所有示出的步骤205到270。比如仅仅实施所示出的连接到步骤215上的路径中的一条路径或者两条路径可能就已足够。在其它的实施方式中，也可以如本领域的技术人员能够没有困难地看出的一样来改变所述步骤205到270的顺序。

Claims (10)

1.用于对具有驱动马达（115）和电的蓄能器（130）的电动的手持式设备（100）的运行进行控制的方法（200），包括以下步骤：

-确定（220）所述手持式设备（100）中的参数超过阈值（S1、S2、S3）；

-如此控制（225）所述驱动马达，使得通过所述驱动马达输出的转矩周期性地在第一数值（W1）与第二数值（W2）之间波动，

-其中所述波动的频率处于能够听得见的范围之下，

-如果所述参数以预先确定的程度超出所述阈值（S1、S2、S3），则如此设置（260）所述第一数值（W1）和第二数值（W2），使得所输出的转矩的平均值相当于零。

2.按权利要求1所述的方法（200），其中所述第一数值（W1）相当于能够通过操作人员来预选的转矩并且所述第二数值（W2）小于所述第一数值（W1）。

3.按权利要求2所述的方法（200），其中所述第二数值（W2）相当于零。

4.按前述权利要求1至3中任一项所述的方法（200），此外包括如此设置（250）所述第一数值（W1）和第二数值（W2），使得所述第一数值（W1）和第二数值（W2）的差取决于所述参数与所述阈值（S1、S2、S3）之间的差。

5.按前述权利要求1至3中任一项所述的方法（200），此外包括根据所述参数与所述阈值（S1、S2、S3）之间的差来改变（245）所述频率。

6.按前述权利要求1至3中任一项所述的方法（200），此外包括在所述参数经过所述阈值（S1、S2、S3）之后在预先确定的持续时间（265）之后将所述第一数值（W1）和第二数值（W2）等同起来（270）。

7.按前述权利要求1至3中任一项所述的方法（200），此外包括确定（255）所述参数以预先确定的程度超出所述阈值并且切断（270）所述驱动马达（130）。

8.按权利要求1所述的方法（200），其中所述电动的手持式设备（100）是手持式工具机。

9.电动的手持式设备（100），包括；

-电的蓄能器（130）；

-用于由所述电的蓄能器（130）来进行运行的驱动马达（115）；

-控制机构（11），该控制机构用于确定所述手持式设备（100）中的参数超出阈值（S1、S2、S3）并且用于如此控制所述驱动马达（115）的运行，使得通过所述驱动马达（115）输出的转矩周期性地在第一数值（W1）与第二数值（W2）之间波动，其中所述波动的频率处于能够听到的范围之下，其中如果所述参数以预先确定的程度超出所述阈值（S1、S2、S3），则如此设置（260）所述第一数值（W1）和第二数值（W2），使得所输出的转矩的平均值相当于零。

10.按权利要求9所述的电动的手持式设备（100），其中所述电动的手持式设备（100）是手持式工具机。