CN107567365A - 锯中的物体接近度检测 - Google Patents

Abstract

一种用于检测物体和台锯中的实施部之间的接近度的方法，包括：操作台锯中的马达以移动实施部；在马达的操作期间通过形成在围绕台锯中的实施部的喉部板中的电容传感器生成电容信号；通过操作地连接至电容传感器的控制器，响应于电容信号中的电容水平的改变而识别接近电容传感器的物体；以及通过控制器，响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而停用台锯中的马达。

Description

锯中的物体接近度检测

要求优先权

本申请要求于2015年3月12日提交的、题为“SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF ADROP ARM IN A TABLE SAW”的美国临时申请No. 62/131,977的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。本申请还要求于2015年3月12日提交的、题为“TABLE SAW WITH DROPPINGBLADE”的美国临时申请No. 62/132,004的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。

交叉引用

本申请交叉引用于2016年3月4日提交的、共同未决的美国申请No. 15/XXX,XXX，其全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体涉及动力工具，并且更具体地，涉及用于检测物体到锯中的刀片的接近度的方法和系统。

背景技术

检测或感测系统已被开发用于与各种类型的制造设备和动力工具一起使用。这样的检测系统可操作以便通过检测或感测操作员的一些附加物与设备的一些部分的接近度或接触而触发反应装置（reaction device）。例如，台锯中现有的电容接触感测系统检测操作员和刀片之间的接触。

图1描绘了与台锯1合并的现有技术的基于电容感测的检测系统90。检测系统90驱动电联接至锯1的可移动刀片22的激励电压，并且检测从刀片22提取的电流。当刀片22与导电物体（诸如操作员的手、手指或其它身体部分，以及工件）接触时，检测的电流和/或激励电压的幅度或相位改变。所述改变的特性被用于触发反应系统92的操作。反应系统92通过例如施加制动部以便停止刀片22的运动和/或通过将刀片22移动到切割区域以下来禁用刀片22的操作。反应系统92的一个示例使用炸药（explosive charge）来将制动部（未示出）驱动进刀片22中以阻止刀片22的运动。附加地，或替代地，反应系统92的实施例使刀片支撑构件（未示出）瓦解以将刀片22驱进到台14的表面以下。

图1中示出的检测系统90的实施例包括生成线12上的时变信号的振荡器10。时变信号是任何合适的信号类型，包括，例如，正弦波、多个正弦波的和、线性调频波形（chirpwaveform）、噪声信号等。信号的频率被选择为使得检测系统能够区分与第一物体（诸如手指或手）和与第二物体（诸如待被动力工具切割的木头或其它材料）的接触。在图1的实施例中，频率是1.22MHz，但是也可以使用其它频率，以及非正弦的波形。振荡器10被参考至锯台14或其它金属结构作为局部的地。如图1中所示，刀片22竖直布置在由锯台14（或工作表面或切割表面或平台）限定的开口中。

振荡器10通过线12连接至两个电压放大器或缓冲器16、18。第一电压放大器16具有连接至线20的输出，所述线20操作地将振荡器的输出连接至锯刀片22。电流传感器24操作地将信号从线20连接到线26上，其被馈送至放大器28，所述放大器28通过线32连接至处理器30。电流传感器24例如是电流感测变换器、电流感测电阻器、霍尔效应电流感测装置、或者其它合适类型的电流传感器。来自处理器30的输出线34操作地连接至反应系统92，使得如果预定条件被检测到指示例如刀片22和第一物体之间的接触，则处理器30触发反应系统92。

线26上的信号指示由刀片22提取的瞬时电流。由于锯刀片22在台锯的操作期间运动，所以连接通过激励板36产生，所述激励板36大致平行于刀片22安装。板36被第一电压放大器16驱动，并且配置为相对于图1的实施例中的刀片22具有近似100皮法拉（pF，picoFarad）的电容。板36相对于刀片22的侧部被保持在稳定的位置中。激励板36配置为当刀片22的高度和斜面角在锯1的操作期间调整时跟随刀片22。

在图1的实施例中，第一物体和锯台14（或功率线的地，如果存在一个的话）之间的电容在约30-50pF的范围内。当激励板36和锯刀片22之间的电容超过第一物体和锯台14之间的电容时，检测阈值不被板到刀片电容的改变过度影响。在图1的配置中，板36在刀片22抵靠柄轴（arbor）37倚靠的侧部上与刀片22平行布置，使得刀片厚度的改变不影响刀片22和板36之间的间隙。激励的其它方法，包括通过柄轴轴承的接触或者与轴或刀片的电刷接触，可以被用来产生相同的效果。

在检测系统90中，第二放大器18被连接至屏蔽部38，并且放大器18将屏蔽部38驱动至与激励板36相同的电势。另外，检测系统90中的传感器可选地监视由屏蔽部38提取的电流的水平。在图1的配置中，屏蔽部38在台14下方围绕刀片22延伸，并且在台14的顶部上与刀片22间隔开一些距离。屏蔽部38的配置减少了刀片22和台14之间的静电容，如果所述台不电连接至大地则所述屏蔽部38用作接地平面。在各个实施例中，屏蔽部38是连续的网袋（pocket of mesh），或者在由振荡器10生成的激励频率处电等效于法拉第笼的一些其它类型的防护部。屏蔽部38可选地包括与刀片调整装置一起移动、或者足够大以容纳刀片的调整装置以及配合在台锯上的所述各个刀片的部件。在图1的配置中，屏蔽部38与刀片调整装置一起移动，并且包括台顶部14的喉部板区域。

处理器30执行各个预处理步骤并且实施触发，所述触发使得能够检测指示第一物体和刀片22之间的接触的条件。处理器30可选地包括一个或更多个相关的模拟至数字（A/D）转换器。来自电流传感器24的刀片电流信号被引导至一个或更多个A/D转换器，其生成相应数字信号。在一些实施例中，代表刀片22和激励板36之间的电压差的刀片电压信号被引导至A/D转换器以生成数字刀片电压信号。处理器30接收数字化的信号并且执行各种数字信号处理操作和/或基于接收的信号计算派生的参数。处理器30分析或者以其它方式在条件刀片信号上执行操作，以检测指示第一物体和刀片22之间的接触的条件。

现有技术的锯需要刀片22由还电连接至柄轴37的导电材料形成。在现有技术的锯中，非导电刀片和包括非导电涂层的刀片阻止接触检测系统的适当的操作。附加地，刀片22和柄轴37必须电连接至接地平面用于接触检测系统有效地操作。至刀片的接地连接的需求还需要锯1被电连接至合适的地，诸如接地钉（ground spike）、金属管、或其它合适的地，其需要台锯1保持在固定的位置。其它类型的台锯包括在工地之间运输的便携式的台锯，在该情况下提供接地连接可以是不方便或者不实际的。附加地，对于接地连接的需求增加了非便携式台锯的设置和操作的复杂性。因此，对于不需要用于便携式和非便携式台锯中的刀片的电接地连接的接触检测系统的改进可以是有益的。

发明内容

在一个实施例中，已经开发了用于检测物体和台锯中的实施部之间的接近度的方法。所述方法包括，操作台锯中的马达以移动实施部，在马达的操作期间通过形成在围绕台锯中的实施部的喉部板中的电容传感器生成电容信号，通过操作地连接至电容传感器的控制器来响应于电容信号中的电容水平的改变而识别接近电容传感器的物体，以及通过控制器，响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而停用台锯中的马达。

在另外的实施例中，所述方法包括，通过控制器，响应于电容水平的改变小于预定阈值而识别到物体对应于工件，以及继续马达的操作以使得实施部能够接合工件。

在另外的实施例中，所述方法包括，通过控制器，响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而生成用于操作员的警告信号。

在另外的实施例中，所述方法包括，通过电容传感器由在电容传感器的表面上布置为预定二维布置结构的多个电容感测元件生成多个电容信号，参考所述多个电容感测信号通过控制器识别物体在电容传感器的表面上的位置，以及，通过控制器，响应于物体的位置在实施部的预定距离之外以及指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而生成用于操作员的警告信号。

在另外的实施例中，所述方法包括，通过控制器，响应于物体的位置在实施部的预定距离内以及指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而停用台锯中的马达。

在另外的实施例中，所述方法包括，通过控制器，响应于物体的位置在实施部的预定距离内以及指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而激活锯中的实施部反应机构。

在另外的实施例中，所述方法包括，通过控制器，基于来自电容传感器的所述多个电容信号而识别用于操作员身体部分的移动路径，以及，通过控制器，在操作员的身体部分和实施部之间的接触之前响应于移动路径的轨迹与实施部的相交而激活锯中的实施部反应机构。

在另一实施例中已经开发了台锯。所述台锯包括：实施部，延伸通过喉部板中的开口；马达，操作地连接至所述实施部；电容传感器，定位在喉部板中，所述电容传感器配置为在马达的操作期间生成电容信号；和控制器，操作地连接至马达和电容传感器。所述控制器配置为操作马达以移动实施部，响应于电容信号中的电容水平的改变而识别接近电容传感器的物体，以及响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而停用台锯中的马达。

在另外的实施例中，台锯中的控制器配置为，响应于电容水平的改变小于预定阈值而识别到物体对应于工件，以及继续马达的操作以使得实施部能够接合工件。

在另外的实施例中，台锯中的控制器配置为，响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而生成用于操作员的警告信号。

在另外的实施例中，所述台锯中的控制器配置为，由在电容传感器的表面上布置为预定二维布置结构的多个电容感测元件生成多个电容信号，参考所述多个电容感测信号识别物体在电容传感器的表面上的位置，并且，响应于物体的位置在实施部的预定距离之外以及指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而生成用于操作员的警告信号。

在另外的实施例中，所述台锯中的控制器配置为，响应于物体的位置在实施部的预定距离内以及指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而停用台锯中的马达。

在另外的实施例中，台锯包括实施部反应机构，并且控制器操作地连接至实施部反应机构。所述控制器配置为，响应于物体的位置在实施部的预定距离内以及指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的电容信号的改变而激活锯中的实施部反应机构。

在另外的实施例中，台锯包括实施部反应机构，并且控制器操作地连接至实施部反应机构。所述控制器配置为，基于来自电容传感器的所述多个电容信号而识别用于操作员身体部分的移动路径，以及，在操作员的身体部分和实施部之间的接触之前响应于移动路径的轨迹与实施部的相交而激活锯中的实施部反应机构。

在所述台锯的另外的实施例中，所述喉部板由电绝缘体形成以将电容传感器与实施部隔离。

附图说明

图1是现有技术的台锯的图示，包括用于检测人和锯刀片之间的接触的现有技术的检测系统。

图2是台锯的示意图，包括配置为在锯刀片旋转期间识别锯中的锯刀片是否接触物体的物体检测系统。

图3是图2的台锯的一个实施例的外部视图。

图4是包括图2的锯中的刀片、柄轴和传感器板的选择的部件的横截面视图。

图5A是图2的锯中的用户界面装置的外部视图。

图5B是图5A的用户界面装置的视图，其中外部壳体被移除。

图5C是图5B的用户界面装置的剖视图。

图5D是图5A-图5C的用户界面中的部件的分解视图。

图6A是图2的锯的一个实施例中的电荷耦合板（charge coupled plate）和柄轴组件的分解视图。

图6B是图6A中描绘的部件的剖视图。

图7是描绘了图2的锯的一个实施例中的物体检测系统和其它部件的附加细节的示意图。

图8A是描绘了安装在图2的锯的一个实施例中的感测电缆的图示。

图8B是同轴感测电缆中的部件的剖开图示。

图8C是描绘了感测电缆中的第一导体到图8A的锯中的板的连接的图示。

图8D是描绘了处于用于将感测电缆中的第二导体连接至图8A的锯中的实施部封装件的一个位置处的安装部的图示。

图8E是描绘了处于用于将感测电缆中的第二导体连接至图8A的锯中的实施部封装件的另一个位置处的安装部的图示。

图9A是布置在围绕图2的锯的一个实施例中的刀片的喉部板中的电容传感器的示意图。

图9B是用于使用图9A的电容传感器操作台锯的过程的框图。

图10是用于监视图2的锯的一个实施例中的实施部反应机构的活动并且在实施部反应机构的活动的次数超过预定数量后禁用锯用于维护的过程的框图。

图11是用于测量用在用于图2的锯中的物体检测系统的工件中的不同类型的材料的轮廓的过程的框图。

图12是用于测量锯的操作员的身体中的电容以调整图2的锯中的物体检测系统的操作的过程的框图。

图13A是图2的锯的一个实施例的马达中的部件的示意图。

图13B是用于基于电刷中的电阻测量图13A中描绘的马达中的电刷上的磨损的过程的框图。

图13C是用于基于将电刷偏压至马达中的换向器的弹簧的压力测量值测量图13A中描绘的马达中的电刷上的磨损的过程的框图。

图14是用于诊断图2的锯的一个实施例的感测电缆中的故障的过程的框图。

具体实施方式

为了促进对本文描述的实施例的原理的理解，现在参考以下书面说明中的描述和附图。不旨在通过这些参考对主题的范围进行限制。本专利还包含对所例示的实施例以及此文献涉及的相关领域技术人员将通常想到的所描述的实施例的原理的进一步应用的任何替代和修改。

如本文所使用的，术语“动力工具”指具有通过致动器移动的一个或更多个移动部分的任何工具，所述致动器诸如电动马达、内燃发动机、液压缸或气动缸等。例如，动力工具包括但不限于，斜面锯（bevel saw）、斜切锯（miter saw）、台锯、圆锯、往复锯、机动锯（jigsaw）、带锯、冷锯、切割机、冲击驱动装置（impact drive）、角磨机（angler grinder）、钻孔机（drill）、接缝机（jointer）、钉驱动装置（nail driver）、砂磨机（sander）、 修边机（trimmer）、和刳铣机（router）。如本文所使用的，术语“实施部”指在动力工具的操作期间至少部分暴露的动力工具的移动部分。动力工具中的实施部的示例包括但不限于，旋转和往复锯刀片、钻头、铣刀、磨盘、磨轮等。如以下所描述的，与动力工具集成的感测回路被用于停止实施部的移动以在实施部移动时避免人类操作员与实施部之间的接触。

如本文所使用的，术语“实施部反应机构”指锯中的如下装置，所述装置将诸如刀片或其它任何合适的移动实施部的实施部从与工件或人类操作员的身体的部分可能接触的位置缩回，以快速的方式停止实施部的运动，或者既缩回实施部又停止实施部。如以下在台锯实施例中描述的，实施部反应机构的一个形式包括机械地连接至实施部（诸如刀片）和柄轴的可移动垂臂（drop arm）。实施部反应机构包括响应于在锯的操作期间检测到操作员的身体的部分和刀片之间的接触而由物体检测系统操作的爆破药（pyrotechnic charge）。爆破药将垂臂和刀片强迫到台的表面的下方，以便用快速的方式将刀片从与操作员的接触中缩回。在实施部反应机构的其它实施例中，机械或电机械的刀片制动部以快速的方式停止刀片的移动。

图2描绘了锯100中的部件的示意图，而图3描绘了锯100的一个实施例的外部视图。台锯100包括台104，锯刀片108延伸通过所述台104用于切割工件，诸如木头件。台锯100还包括旋转柄轴109以驱动锯刀片108的电动马达112、实施部封装件118、和实施部反应机构132。尽管图2为了例示的目的描绘了切割刀片108，本领域技术人员将认识到，刀片108可以是可用于锯100中的任何实施部，并且对刀片108的参考仅用于例示的目的。在锯100中，实施部封装件118包括围绕刀片108的斜面承载部和高度调整承载部，并且实施部封装件118可替代地称为刀片封装件或者围绕刀片108的“屏蔽部”或者锯100中的其它合适的实施部。如图3中所描绘的，刀片108的部分向上延伸通过台104的表面上方的喉部板119中的开口。劈刀（riving knife）330和刀片防护部332被定位在刀片108上方。

在锯100内，实施部封装件118与刀片108、柄轴109、台104的顶部表面和板120电隔离。在一个实施例中，实施部封装件118包括由诸如热塑性塑料的电绝缘体形成的喉部板119。喉部板119包括开口以使得刀片108能够在台104的表面上方延伸。喉部板119与台104的表面同高，并且提供实施部封装件118中的柄轴承载部、高度调整承载部、和刀片108与台104的表面的进一步的电隔离。台104、刀片108和马达112的通常配置对于现有技术熟知用于切割工件，并且不再在本文中更详细描述。通常在台锯中使用的一些部件，诸如用于工件的引导部、刀片高度调整机构、和刀片防护部从图2省略以便清楚。

锯100进一步包括物体检测系统102，其包括数字控制器140、存储器142、时钟源144、放大器146、变换器150和解调器143A和143B。物体检测系统102经由实施部封装件118和柄轴电连接至板120和刀片108。物体检测系统102中的控制器140操作地连接至用户界面装置110、马达112和实施部反应机构132。在锯100的操作期间，刀片检测系统102检测当物体接触旋转刀片108时刀片108和板120之间的电容水平的改变而导致的电信号。物体可以包括工件，诸如木头件或者在常规操作期间锯100切割的其它材料。物体检测系统102还检测刀片102和其它物体之间的接触，所述其它物体潜在地包括手或者锯的操作员的身体的其它部分，并且响应于检测到刀片108和除了工件之外的物体之间的接触而激活实施部反应机构132。物体检测系统102的附加的结构和操作细节在下文更详细地描述。

在锯100中，台104与锯刀片108、柄轴109以及如图2和图3中所描绘的锯封装件118中的其它部件电隔离。在一个实施例中，刀片104的表面由导电金属（诸如钢或铝）形成。在台104的表面处，非导电的喉部板119将刀片108与台104的表面隔离。在台104下方，将台104固定至锯100的框架的一个或更多个电绝缘安装部然而将台104与锯内的其它部件电隔离。如图2中所描绘的，在一些实施例中，台104通过电缆电连接至地182。接地连接减少或消除台104上的静电的建立，其阻止在锯100的操作期间可减少物体检测的准确度的不定的静电放电。

除了用于台104的接地连接，刀片108和实施部封装件118通过包括大电阻器180（例如1ΜΩ电阻器）的高电阻电缆连接至地182。实施部封装件118通过第一电缆和提供到地的高电阻连接的电阻器180连接至地182。刀片108还通过第二电缆和电阻器180经由柄轴109连接至地182。用于刀片108和实施部封装件118的到地的高电阻连接还减少了这些部件上的静电的建立。尽管现有技术的检测装置需要低电阻接地连接（例如，使用具有小于1Ω的电阻的电缆的直接连接）以使用直接到大地的低阻抗连接来检测刀片和物体之间的接触，不需要锯100中的高电阻接地电缆用于物体检测系统102的操作。替代地，高电阻电缆仅仅减少锯100中的静电的影响，以减少潜在的假阳性的检测事件，但是物体检测系统102在没有任何接地连接的情况下仍然有完全的功能以检测刀片108和物体之间的接触。替代的实施例使用不同的材料用于板120和刀片108中的一个或二者，以减少锯100中的静电的建立，并且不需要刀片108或实施部封装件118和地之间的任何连接。

台锯100包括安装在轨道310和312上的开口围栏（rip fence）304。开口围栏304配置为移动至台304上方的预定位置，其具有平行于刀片108的取向，以在操作期间将工件引导通过锯100。在锯100中，开口围栏304与台104电隔离。例如，在图3中电绝缘的热塑性塑料轨道安装部306将开口围栏304联接至轨道310。开口围栏304的底部上的塑料防护部（未示出）和开口围栏304的顶部上的另一个防护部320将开口围栏304与锯100中的台104电隔离。在一些实施例中，开口围栏304包括定位在开口围栏304的面向刀片108的侧部上的另一电绝缘体，以确保当工件同时接合开口围栏304和刀片108二者时开口围栏304和刀片108之间的电隔离。

再次参考图2，锯100还包括在锯100的操作期间检测物体和刀片108之间的接触的检测系统102。在一个配置中，检测系统102中的部件中的一些或者全部被安装至一个或更多个印刷电路板（PCBs）。在图2的实施例中，分离的PCB 172支撑功率供应部106和控制TRIAC 174。功率供应部106从外部功率源（诸如发电机或电力设施提供商）接收交流（AC）电功率信号，并且将电功率通过TRIAC 174供应至马达112，并且供应电功率至感测系统102中的部件。用于感测系统102和功率供应部172的分离的PCBs将数字控制器140与功率供应部106和TRIAC 174隔离，以改善控制器140中的数字电子装置的冷却，并且将控制器140与电噪声隔离。在图2的实施例中，功率供应部106是开关功率供应部，其将AC功率信号从外部功率源转换为在一个或更多个电压水平处的直流（DC）电功率信号，以供应功率至控制器140、时钟源144、和放大器146。检测系统102和安装在检测系统102上的部件与大地电隔离。功率供应部106用作用于安装至检测系统102的部件的局部地。

在锯100中，板120和刀片108形成电容器124，其中板120和刀片108之间的小的空气间隙用作电介质。板120是诸如钢或铝板的导电板，其被定位在离刀片108预定的距离处，具有板120和刀片108之间的平行的取向，以形成具有空气间隙电介质的电容器124的两个侧部。变换器150包括第一绕组152和第二绕组154。在锯100中，板120是电连接至变换器150中的绕组152的金属平面构件。板120以其它方式与实施部封装件118电隔离，并且通过预定的空气间隙与刀片108电隔离以形成电容器124。板120还被称为电荷耦合板（CCP），因为板120与刀片108结合以形成电容器124的一个侧部。在一个实施例中，塑料支撑构件相对于刀片108将板120保持在预定位置中。刀片108和刀片柄轴109与封装件118、板120、实施部反应机构132中的垂臂、和锯100中的其它部件电隔离。例如，在锯100中，一个或更多个电绝缘的塑料衬套将柄轴109和刀片108与实施部封装件118、实施部反应机构132中的垂臂、和锯100中的其它部件隔离。另外，锯刀片108和柄轴109与地电隔离。因此，锯10中的刀片物体检测系统以“开环”配置操作，其中电容器124由板120和刀片108形成，而刀片108和柄轴109保持与锯100中的其它部件电隔离。与锯刀片被电接地的现有技术的感测系统相比，开环配置增加了板120和锯刀片108之间的电容。锯100中的更大的电容改善了信噪比，用于检测指示人操作和锯刀片108之间的接触的信号。

如图2中所描绘的，板120被电连接至变换器150中的第一绕组152的一个侧部，而实施部封装件118被电连接至第一绕组152的另一个侧部。在一个实施例中，锯100包括单个同轴电缆，所述单个同轴电缆包括两个电导体以建立所述两个电连接。在一个配置中，同轴电缆的中心导体元件被连接至板120和变换器150中的第一绕组152的第一端子。同轴电缆的外护套通过封装件118和柄轴109电连接至刀片108，并且电连接至变换器150中的第一绕组的第二端子。同轴电缆的结构提供屏蔽以传输来自板120和实施部封装件118的电信号，同时减弱存在于锯100中的电噪声。

图4更详细地描绘了刀片108、柄轴109和板120的横截面视图。在图4中，非导电衬套404和408接合柄轴109。非导电衬套404和408包括，例如，成层的电绝缘塑料、陶瓷、或者将柄轴109与锯100中的其它部件电隔离的其它绝缘体。在图4的例示的示例中，衬套404和408包括使得柄轴109能够在操作期间旋转的轴承。刀片108仅物理地接合柄轴109，并且保持与锯100中的其它部件电隔离。在图4中，塑料支撑构件412将板120保持在离刀片108预定距离的位置处，而将板120与锯100中的其它部件电隔离。

图6A和图6B分别描绘了图4中描绘的部件的分解视图和前视图。图6A描绘了板120和支撑构件142，其被固定至使用一组螺钉保持柄轴109的支撑框架。为了维持板120和柄轴109和封装件118中的其它部件之间的电隔离，螺钉要么是非导电的要么是支撑框架中的螺纹孔，包括非导电螺纹以维持电隔离。支撑构件412包括唇部612，所述唇部612围绕板120的外周并且向外延伸超过板120的表面。在锯100的操作期间，唇部612提供附加的保护和电隔离至板120。特别地，唇部612阻止由于当刀片108在锯100的操作期间切割工件时刀片108的旋转中的潜在的瞬时晃动而造成的刀片108的板120之间的接触。图6B进一步描绘了围绕板120延伸的支撑构件412的唇部612。

图7更详细地描绘了图2的功率供应部和控制PCB 172和物体检测系统102的一个实施例的附加的细节。在图7的配置中，连接锯100中的不同部件的电缆中的一些包括铁氧体扼流圈（ferrite choke），诸如分别联接至电缆724、736和742的铁氧体扼流圈708、738和740。电缆742将TRIAC 174连接至马达112，并且铁氧体扼流圈740减少在TRIAC 174激活时通过电缆742以供应功率至马达112的电流中的噪声。如以下更详细地讨论的，铁氧体扼流圈708和738分别减少数据和功率电缆724和736中的噪声，所述数据和功率电缆724和736将物体检测系统102连接至功率供应部和控制PCB 172。在图7的配置中，包括连接至板120的第一导体和电连接至锯刀片108的第二导体的感测电缆720不通过铁氧体扼流圈。类似地，将马达112连接至控制器140的马达转速计电缆（未示出）不通过铁氧体扼流圈。如现有技术中已知的，铁氧体扼流圈从连接至控制器140和物体检测系统中的其它部件的电缆过滤高频噪声。

图7还描绘了晶闸管743A和743B。晶闸管743A将变换器150的第三端子连接至解调器143A，用于感测信号的同相分量的解调。晶闸管743B将变换器150的第四端子连接至第二解调器143B，用于感测信号的正交相分量。晶闸管743A和743B是“双导线”晶闸管（也被称为肖克莱二极管（Shockley diode）），其响应于超过预定的击穿电压的输入信号而打开，但是不需要单独的门控制信号被放置在打开状态中。晶闸管743A和743B配置有比感测信号的正常电压幅度稍微更高的击穿电压，以减小解调器143A和143B的输入中的随机噪声的影响。然而，如果诸如人手的物体接触刀片108，则于是输入电压超过晶闸管743A和743B的击穿阈值水平，并且晶闸管743A和743B二者均打开以使得尖峰和感测信号能够分别传送至解调器143A和143B。晶闸管743A和743B是图7的实施例中的可选部件，并且物体检测系统102的替代配置省略这些晶闸管。

在图7中，将控制器140连接至功率供应部106和功率供应部PCB 172上的TRIAC174的数据电缆724通过铁氧体扼流圈708。此外，下拉电阻器（pull-down resistor）732将控制器140和功率供应部PCB 172之间的数据电缆724连接至局部地（例如物体检测系统102的PCB上的铜地平面），以提供在电缆724之上传输的信号中的附加的噪声减少。下拉电阻器和铁氧体扼流圈使得数据电缆724能够使用预定命令协议（诸如I²C）在物体检测系统102的第一PCB和功率供应部106的第二PCB 172和TRIAC 174之间的长距离之上承载控制信号。例如，在锯100的一个配置中，数据电缆724具有约0.75米的长度并且将I²C信号从控制器140传输至功率供应部108和与TRIAC 174相关联的命令逻辑。从功率供应部106将电功率提供至控制器140和物体检测系统102中的其它部件的功率电缆736通过铁氧体扼流圈738。尽管图7描绘了分离的数据电缆724和功率电缆736，但是在另一实施例中单个电缆提供功率供应部PCB 172和物体检测系统102中的部件之间的功率和数据连接二者。单个电缆实施例也使用铁氧体扼流圈以便以与图7的配置类似的方式减少噪声的影响。

图8A-图8E更详细地描绘了将板120和刀片108连接至检测系统102的同轴电缆。图8A描绘了包含PCB和SCU中的其它部件的封装件802，所述SCU实施物体检测系统102和锯100的其它控制元件。感测电缆720电连接至感测板120和刀片108二者。如图8A和图8B中所描绘的，感测电缆720是具有第一内部导体852、电绝缘体856和外部绝缘体864的同轴电缆，所述电绝缘体856围绕内部导体852并且将内部导体与第二金属导体862分离，所述外部绝缘体864围绕第二导体862。在图8A的配置中，第一导体852连接至板120并且连接至如图2中所描绘的物体检测系统102中的变换器150的第一端子。第二导体862电连接至刀片108并且电连接至如图2中所描绘的物体检测系统102中的变换器150的第二端子。

尽管图8B描绘了同轴电缆，但是替代实施例采用包括以螺旋样式绕彼此扭转的两个不同的导体的双绞电缆（twisted pair cable）。双绞电缆中的导体中的一个或全部两个被电绝缘体围绕，以将导体彼此隔离。此外，屏蔽的双绞电缆包括外部屏蔽部，诸如金属箔，其围绕双绞电缆缠绕并且减少外部电噪声在双绞电缆中的导体上的影响。

图8A描绘了单个感测电缆720在位置832处到板120的连接和在位置836和838处到实施部封装件118的斜面承载部和高度调整承载部的连接。图8C更详细地描绘了感测电缆720中的第一导体在位置832处到板120的连接。金属保持夹866被固定至板120，并且被固定至感测电缆720中的第一导体852，以建立电连接。在图8C的配置中，保持夹866被插入在板120和支撑构件412之间，以确保感测电缆720和板120之间的稳定的连接。在一些实施例中，保持夹866被焊接至板120。

第二导体862电连接至刀片108，但是由于刀片108在锯的操作期间旋转并且由于刀片108通常是可移除的部件，所以第二导体862通常不直接物理连接至刀片108。替代地，第二导体连接至实施部封装件118。在一些锯实施例中，封装件118实际上包括多个部件，诸如锯100中的高度调整承载部和斜面承载部。为了确保一致的电连接，单个感测电缆720中的第二导体被连接至高度调整承载部和斜面承载部中的每一个以维持与刀片108的可靠电连接。例如，在图8中，感测电缆720中的第二导体在位置836处被连接至高度调整承载部并且在位置838处被连接至斜面承载部。

图8D和图8E描绘了在包括高度调整承载部和斜面承载部二者的两个不同位置处将感测电缆720中的第二导体连接至实施部封装件118的两个不同的安装位置。如图8D中所描绘的，第二导体使用连接安装部872在位置836处电和物理连接至实施部封装件118。最外面的绝缘体864从连接安装部872内的感测电缆720移除，以建立与实施部封装件118的电连接。在一些实施例中，连接安装部872由围绕并且接合感测电缆720中的第二导体862的部分的金属套管形成。如以上所描述的，实施部封装件118电连接至柄轴109和刀片108，并且电缆安装部872通过高度调整承载部提供感测电缆720中的第二导体862和刀片108之间的可靠的电连接。图8E描绘了连接安装部876的另一配置，所述连接安装部876在位置838处将感测电缆720固定至斜面承载部，并且提供感测电缆720中的第二导体862和实施部封装件118之间的电连接。在一个实施例中，连接安装部876还由金属套管形成，所述金属套管围绕感测电缆720中的第二导体的部分，以通过实施部封装件118建立与刀片108的电连接。

如图2和图7中所描绘的，控制器140通过数据线操作地连接至单独的PCB 172上的TRIAC 174和功率供应部106。在锯100的实施例中，数据线是诸如HDMI电缆的多导体电缆，并且控制器140使用I²C协议将命令消息传输至PCB 172。控制器140可选地使用I²C协议从PCB 172、从传感器（诸如机载温度传感器）接收状态数据或数据。铁氧体扼流圈708减少数据电缆724中的电噪声并且铁氧体扼流圈738减少功率电缆736中的电噪声。填塞电阻器（tamp resistor）732还减少通过数据电缆724的噪声。在一个实施例中，数据电缆724包括符合高清多媒体接口（HDMI）标准的物理配置，其包括多组屏蔽双绞导体，尽管数据电缆724不在锯100的操作期间传输视频和音频数据。在图2的实施例中，数据电缆具有约0.75米的长度以连接分离的PCBs102和172。

在操作期间，控制器140发信号至TRIAC 174以通过TRIAC中的门供应电流至马达112。一旦被触发，TRIAC174保持激活持续与来自功率供应部106的预定水平的电流通过TRIAC 174至少一样长的时间，以给马达112提供功率。功率供应部106改变传送至马达112的电流的幅度，以调整马达112和锯刀片108的旋转速度。为了停用马达112，功率供应部将供应至TRIAC 174的功率的水平降低至预定的保持电流阈值以下并且TRIAC 174关闭。在图2的实施例中，TRIAC 174使得马达112能够在变化的速度水平处操作，并且能够在不需要在现有技术的动力锯中通常需要的继电器的情况下激活/停用。在图2的例示的示例中，TRIAC174将AC电信号传递至马达112，尽管替代实施例包括替代地接收DC电功率的DC马达。

控制器140和检测系统102中相关联的部件有时被称为锯控制单元（SCU）。SCU与锯100中的其它部件电隔离，除了检测系统102和锯100中的其它部件之间的功率、控制、和传感器数据连接。在锯100中，控制器140还操纵锯100中不与物体接触刀片108的检测直接相关的其它操作的控制，诸如激活和停用马达112。在图2的实施例中，SCU位于实施部封装件118的外侧，检测系统102安装至非导电的塑料支撑构件，并且检测系统102被定向为避免将检测系统102的接地平面与锯100内的任何金属构件平行放置，以减少电噪声到检测系统102中的导电迹线的传递。

在锯100中，感测电路中的时钟源144和驱动放大器146生成被引导通过变换器150中的第一绕组152、电容耦合板120、刀片108、和实施部封装件118的时变电信号。时变电信号被称为“感测电流”，因为控制器140参考感测电流的幅度的改变而感测刀片108和人体的部分之间的接触。时变电信号是包括同相分量和正交分量两者的复杂值（complex valued）信号。感测电流通过变换器150中的第一绕组152到达板120。由于板120和刀片108之间的放电导致的第一绕组中的改变在变换器150的第二绕组154中产生激励信号。激励信号是对应于通过第一绕组152的感测电流的另一复杂值信号。

感测电路中的控制器140操作地连接至马达112、变换器150中的第二绕组154、机械实施部反应机构132。控制器140包括一个或更多个数字逻辑装置，其包括通用中央处理单元（CPUs）、微控制器、数字信号处理器（DSPs）、模拟到数字转换器（ADCs）、现场可编程门阵列（FPGAs）、专用集成电路（ASICs）和适合用于锯100的操作的任何其它数字或模拟装置。控制器140包括存储器142，所述存储器142存储用于控制器140的操作的编程指令，以及对应于最大-最小变化的阈值、变化阈值、或者频率响应阈值的数据，用于识别从流动通过刀片108的感测电流获得的样本是否指示锯刀片108正在旋转或被停止。

在感测电路的操作期间，时钟源144生成处于预定频率的时变信号，诸如正弦波形。在图2的实施例中，时钟源144被配置为生成处于1.22MHz频率的信号，其已知为通过人体传播。放大器146将感测电流生成为来自时钟源144的信号的放大的版本，其具有足够的幅度以驱动变换器150和电容器124，用于被控制器140检测。在图2的实施例中，锯100使用幅度调制（AM）生成感测信号，但是在替代实施例中，感测信号通过频率调制、相调制、或者其它合适的调制技术生成。

在感测电路的操作期间，控制器140通过第一解调器143A接收在第二绕组154中的激励信号的同相分量I并且通过第二解调器143B接收激励信号的正交分量Q。变换器150将流动通过第一绕组152、板120、锯刀片108和实施部封装件118的感测电流与分别将信号的同相和正交相分量供应至控制器140的解调器143A和143B隔离。由于解调器143A和143B生成电噪声，所以变换器150减少或消除噪声在第一绕组152和感测电流上的影响。在一个配置中，变换器150是1：1变换器，其中第一绕组152和第二绕组154具有相等数量的绕线圈数（turn）。在替代实施例中，第一绕组152和第二绕组154中的绕组的比例被选择为要么升高要么降低用于通过控制器140解调和监视的信号。控制器140包括一个或更多个ADCs、滤波器、和生成同相信号I和正交信号Q的幅度的数字代表所需要的其它信号处理装置。控制器140将给定时间处的感测电流的幅度A识别为每个样本中的同相和正交分量的毕达哥拉斯和（Pythagorean sum），如以下方程中所例示的：。控制器140以预定频率测量解调信号，诸如100KHz的采样率、在每个样本之间有10微秒的周期，以识别复杂值信号的幅度A的改变。

当马达112旋转刀片108时，旋转刀片108与不同的物体（包括木块和其它工件）接触。在刀片108上累积的电荷的一小部分流进工件中。然而，木头工件的导电率是非常低的，并且感测电路中的控制器140继续使得马达112能够旋转锯刀片108。例如，当刀片108接合木块时，控制器140通常测量感测电流A中的小的改变，但是感测电流中的改变被识别为对应于具有低导电率的木头或另一材料。

尽管诸如木头的工件具有低的导电率，然而诸如人体的部分的另一物体具有高得多的导电率并且当所述部分接近刀片108时吸收刀片108上的电荷的大得多的部分。在图2中，人体164的部分，诸如手、手指或手臂，通过指示从刀片108到人体的电荷流的电荷云来代表。人体和刀片108之间的接触有效地改变电容水平，因为人体和锯刀片108二者均接收来自感测电流的电荷。当人体164接触刀片108的时候，控制器140将人体164和刀片108之间的接触识别为感测电流的幅度A中的快速增大。响应于感测信号的幅度中的快速增大，控制器140停用马达112，接合实施部反应机构132，以停止刀片108的运动，并且可选地在刀片接触人体164之前缩回刀片108。

在图2的配置中，人体具有足够的导电率和容量，以便即使当检测系统102与大地隔离时并且当人体164与大地隔离时（诸如当人类操作员穿着具有橡胶底的鞋时）也能够从刀片108吸取电荷。因此，当检测系统102和人164不共用公共的电学地时，控制器140继续通过识别在识别的感测电流幅度A中的快速增大来识别人164和刀片108之间的接触。尽管幅度A的绝对值在锯100的操作期间可变化，但是控制器140可仍然响应于幅度A的相对值中的增加的幅度和时间来识别与人164的接触。在锯100的操作期间，控制器140配置为识别与人164的接触，并且停用马达112并接合实施部反应机构132以在约1毫秒的时间段中停止锯刀片108。

在锯100中，控制器140响应于识别到刀片108和人的部分之间的接触而停用电动马达112。在锯100中，由于锯刀片108在操作期间累积的动量，锯刀片108通常继续旋转持续几秒的时间。实施部反应机构132配置为要么在短得多的时间段里停止锯刀片108，要么将锯刀片108下降至台104的下方（这将锯刀片108从与人的接触中缩回），或者既停止又缩回刀片108。在锯100中，实施部反应机构132包括机械连接至锯刀片108的垂臂。实施部反应机构132还包括配置为将垂臂推动向下进入锯的壳体中并且远离台104的表面的爆破药。控制器140操作爆破药以响应于检测到操作员的身体的部分和刀片108之间的接触而将垂臂和刀片108向下移动。实施部反应机构将刀片108缩回到台104的表面下方。

在锯100的一些配置中，控制器140配置为在爆破装置被点火预定次数后闭锁锯100的操作。例如，在锯100的配置中，实施部反应机构132包括具有一共两次“发射”的双爆破药。实施部反应机构的每次操作在“单次发射”操作中消耗一个爆破药。操作员移除并且重新插入爆破装置以将第二爆破药放置就位，从而在实施部反应机构132的随后的操作中移动垂臂。控制器140存储实施部反应机构132的激活次数的记录，并且在激活的次数超过预定数量（诸如一次、两次或很多次激活）之后在闭锁过程中阻止锯100被激活。在闭锁操作中，控制器140可选地发送网络通知到连接至数据网络（诸如互联网）的锯100的实施例中的服务或保修提供商。闭锁过程使得服务提供商能够响应于频繁地操作实施部反应机构132来诊断锯100的操作或者锯100的使用步骤的潜在问题。

除了当锯刀片108移动时感测物体和锯刀片108之间的接触之外，锯100中的感测电路配置为当马达112被停用时识别锯刀片108是否移动。例如，控制器140识别在操作员操作用户界面110以激活锯100来切割一个或更多个工件并且随后操作员操作用户界面110以停用马达112之后锯刀片108继续旋转的一段时间。用户界面110包括，例如，激活/停用开关（以操作锯100）、速度控制输入装置、以及状态指示灯，所述状态指示灯提供关于锯100的操作状态的信息，诸如锯是否准备好操作或者已经产生故障。用户界面装置110还指人机界面（HMI）。

锯100配置为在刀片108和刀片柄轴109与电学地隔离的情况下操作。在一些配置中，板102和172上的控制电子装置、板120和实施部封装件118可不连接至真实的大地，但是这些部件共用例如由锯的金属底盘形成的公共的接地平面或者形成在电路板102和172上的接地平面。如以上所描述的，在接触检测过程期间，控制器140识别电流水平中的尖峰用于感测信号。然而，由于噪声干扰感测信号的检测，锯100内生成的电噪声可以产生假阳性或假阴性检测事件。在锯100中，PCBs 102和172包括铁氧体芯扼流圈，其用作低通滤波器以减小噪声的影响。另外，功率电缆和数据电缆通过铁氧体芯以减小噪声。功率供应部106包括铁氧体扼流圈和晶闸管以排斥从电功率网、发电机或其它电功率源接收的电功率信号中的低速瞬时噪声。

图5A-图5D更详细地描绘了用户界面装置110的一个实施例的部分。图5A描绘了装置状态显示器的外部视图，其包括外部壳体502、指示灯528A-528D、以及用于短程天线508的覆盖部。在操作期间，控制器140激活灯528A-528D中的一个或更多个以指示关于锯100的不同的状态信息。例如，灯528A指示锯100准备好操作。灯528B指示实施部反应机构132已经操作并且实施部反应机构132中的爆破药应被重置。灯528C指示用户应当查找故障代码。灯528D指示锯100需要维护以更换锯中的部件，诸如马达电刷，或者在实施部反应机构已经操作多于预定数目的次数之后锯100需要维护。如图5A中所描绘的，指示灯528A-528D提供简化的界面。替代实施例包括指示灯的不同的布置，或者包括附加的输入和输出装置，包括，例如，视频显示屏幕、触摸输入装置等。

尽管显示器指示灯528A-528D给操作员提供了简化的直接输出反馈，用于锯100的常规使用，在一些情况下，锯100将更复杂的诊断和配置数据传输至外部装置。控制器140和用户界面装置110可选地将更复杂的诊断数据和关于锯100的其它信息经由盖512下方的短程无线天线传输至外部计算装置。控制器140收集并且可选地通过无线收发器和天线516传输的诊断数据的示例包括，感测电路中电压的存在、传感器信号的水平、以下状态信息：指示实施部反应机构132中的爆破装置（pyro）是否装药或解除、生成用于爆破装置点火线的测试信号而不发送具有触发爆破装置的一次发射操作的足够的幅度的信号、检测爆破装置的存在与否、检查用于连接至板120和实施部封装件118的传感器电缆或者锯100中的其它电缆中的腐蚀或线损坏的电阻范围、生成“治理脉冲”以识别提供功率至马达112的线中的断线、和在开机自检期间识别马达112中的故障。

如图5B中所描绘的，短程无线天线516由支撑指示灯528A-528D的PCB上的导电迹线的预定布置形成。图5B和图5C描绘了分别形成灯528A-528B中的每一个的外部可见表面的光学半透明帽504A-504D。外部壳体502保护天线516不受外部元件的影响，同时使得天线能够位于锯100的外部上以与外部电子装置通信。天线516操作地连接至无线收发器，诸如NFC、蓝牙、IEEE 802.11协议族兼容的（“Wi-Fi”）、或者其它合适的短程无线收发器。外部电子装置，诸如智能手机、平板电脑、便携式笔记本电脑、或者其它移动电子设备，经由无线通信通道从锯接收数据并且可选地使用无线通信通道传输信息至锯100。例如，智能手机接收来自锯100的诊断数据，并且在智能手机上运行的软件应用将详细的诊断信息显示至操作员或维护技术员以辅助锯100的维护。软件应用可选地使得操作员能够输入不能通过简化的输入装置110直接访问的、用于锯100的操作参数的配置信息。例如，在一个配置中，软件应用使得操作员能够输入用于马达112和刀片108的最大RPM速率。在另一配置中，软件应用使得操作员能够传输用于锯100在操作期间将切割的材料类型（诸如不同类型的木头、陶瓷、塑料等）的识别符。

在另一配置中，锯100包括闭锁机构以阻止锯100的操作，除非具有合适的加密密钥的移动电子装置在锯100的预定距离内。移动电子装置响应于来自锯100的查询将加密的授权代码传输至锯100，以解锁锯100用于操作。当移动电子装置从锯100附近移除时，随后的查询失败并且锯100保持不激活。

图5C描绘了指示灯528A-528D的剖视图。每个灯包括光学半透明的帽，诸如灯528A上的帽504A，并且光学不透明的本体构件524A将光从光源（诸如LED）引导至半透明的帽。在指示灯528A中，安装在PCB上的LED 552通过不透明的本体构件524A中的开口和半透明的帽504A投射光。不透明的本体构件524A具有渐缩的形状，所述形状具有围绕用于LED 552A的第一开口的窄端部和具有接合半透明的帽504A的第二开口的更宽的端部。光学不透明构件524A阻止光从LED 552A流出并且在其它指示灯528B-528D中的任何一个中产生虚假的照明。图5C的配置使得用户界面装置110中的指示灯能够在直接的日光条件下操作并且阻止在操作期间的不正确的指示灯的虚假照明。

图5D描绘了来自图5A-图5C的选择的部件的分解视图。图5D描绘了指示器帽组件540，其由包括用于灯528A-528D的半透明指示灯帽504A-504D的模制塑料构件形成。指示器帽组件540还包括附接构件，诸如由指示器帽组件540的模制塑料构件形成的钩子506，以将帽固定至用户界面装置110中的其它部件。本体构件组件544是另一模制塑料构件，其包括与帽504A-504D对应的光学不透明的本体构件524A-524D。光学不透明的本体构件524A-524D中的每一个包括与LEDs 552A-552D中的一个对准的第一开口和接合帽504A-504D中的一个的第二开口。本体构件组件544还包括附接构件，诸如钩子526，其将不透明的本体构件连接至用户界面装置110中的其它部件。PCB 550包括物理安装位置和电连接部，用于用户界面装置110的操作。特别地，图5D描绘了发光二极管（LEDs）552A-552D，所述发光二极管（LEDs）552A-552D与相应的不透明构件524A-524D中的第一开口对准，并且提供光用于指示灯528A-528D的帽504A-504D。PCB 550还包括天线516，其由PCB上的预定样式的导电迹线形成，以允许与用户界面装置110的无线通信。在一些实施例中，PCB 550还直接支撑无线收发器，而在其它实施例中无线收发器与控制器140集成。指示器帽组件540、本体构件组件544和PCB 550被安装至基部构件560，其在图5D的实施例中是模制塑料构件。基部构件560将用户界面装置110的部件固定至锯100的外部壳体。

图3描绘了安装在锯100的壳体的外部上的用户界面装置110。基部构件560将用户界面装置110中的部件附接至锯100中的壳体的外部，在该处指示灯528A-528D对于终端用户是易于可见的。另外，PCB 550上的天线516被定位在锯100的电屏蔽部的外侧，其既提供清晰的视界以使得能够与短程外部无线装置通信，又将天线516和PCB 550上的任何无线收发器与锯100内的电噪声源隔离。数据电缆（未示出）将安装在锯100的壳体内的PCB上的控制器140连接至锯的外部上的用户界面装置110。

尽管以上描绘的用户界面装置110包括灯和无线数据界面，但是在一些配置中，锯100包括附加的数据界面装置。例如，在一个实施例中，通用串行总线（USB）或者其它合适的有线数据连接器被操作地连接至控制器140。锯100包括在斜面承载部的后部附近的USB端口。USB端口对普通操作员隐藏，但是维护人员通过将斜面承载部移动至左或右极端倾斜位置并且通过锯100的壳体的背部处的开口定位USB端口来访问USB端口。USB端口连接至外部计算装置以执行诊断和维护操作。USB连接还使得维护人员能够更新存储器142中存储的软件程序，控制器140在锯100的操作期间执行所述软件程序。

再次参考图2的锯配置，在一个操作模式中锯100中的控制器140采用适应性阈值过程来识别与操作员和刀片108之间的接触对应的电流尖峰，以控制实施部反应机构132的操作。在适应性阈值过程期间，控制器140识别在预定时间段（例如，在100KHz的采样率下持续320微秒的32个采样周期）上用于感测信号的平均信号水平。控制器140施加预定偏压值至检测的平均水平，并且使用平均和偏压水平的和作为适应性阈值。控制器140基于由于电噪声导致的感测信号的平均水平中的相对小的改变而更新平均阈值，其阻止当感测信号的水平仅由于感测信号中的电噪声而改变时检测到假阳性的接触事件。如果操作员和刀片108之间的接触发生，则感测电流中的快速尖峰超过预定偏压水平，并且控制器140检测接触并且激活实施部反应机构132。

在适应性阈值检测过程的可选实施例中，控制器140还响应于检测到感测信号电流中的尖峰而识别感测信号中的信噪比（SNR），以进一步减少假阳性检测的可能性。控制器140参考在预定时间窗口上的信号的平均值除以在相同的时间窗口上的信号水平的变化来识别SNR。在一个配置中，控制器140执行块计算过程，以减小识别SNR的计算复杂度，其允许控制器140在操作定时约束内识别SNR，用于实施部反应机构132的操作。在块计算过程中，控制器140识别在相对短的块（例如在100KHz的采样率下持续320微秒的32个采样周期）上的信号的平均值，并且将计算的块平均值存储在存储器中。控制器140然后在一系列块上识别SNR，诸如在一个实施例中在2560微秒的周期上的八个连续的块的时间。

控制器140基于发生在八个块的每一个中的八个“局部”平均值和用于全部八个块的单个“全局”平均值之间的差来识别用于全部块的单个变化值。控制器140基于仅八个平均值和识别的变化值来识别SNR，而不是识别全部256个单独的样本上的平均和变化。块计算过程极大地减少了识别SNR所需要的计算功率。控制器140继续随着时间识别附加的样本，并且在操作期间在最老的块从八个块的组移除以容纳更新的样本之后更新SNR样本。在识别SNR之后，在检测超过用于操作员和刀片108之间的接触的检测阈值的感测电流尖峰的时候，控制器140识别SNR水平是否低于预定的最小阈值。如果SNR水平太低（其指示与检测的噪声水平相比弱的信号水平），则于是控制器140不操作实施部反应机构132，以阻止当操作员未实际接触刀片108时的假阳性操作。

适应性阈值过程的另一可选的配置包括如下操作以检测来自刀片108的静电放电，并且阻止静电放电事件被错误地识别为操作员和刀片108之间的接触。在锯100的操作期间，旋转刀片可以累积静电并且将静电放电至锯100内的部件或者诸如工件的外部物体。静电放电通常在感测信号中产生瞬间的正或负电压尖峰，其类似于响应于操作员和刀片108之间的接触而发生的尖峰。然而，由于静电放电造成的尖峰的幅度通常比由于与操作员的接触生成的任何尖峰大好几倍。因此，在一些实施例中，控制器140不仅响应于感测信号的幅度超过适应性阈值，而且还响应于尖峰的幅度在上界阈值（其比最初的检测阈值更高）之下来识别人的接触，以避免响应于静电放电事件的实施部反应机构132的假阳性操作。

适应性阈值过程在锯100的多个操作模式中是有用的，所述多个操作模式包括锯100执行“DADO”切割的操作模式。如现有技术已知的，在DADO切割操作期间，刀片108切割出通过工件的全部或部分的槽，但是不完全将工件切割为两个分离的部分。许多DADO切割产生比单个锯刀片更厚的槽，并且锯100通过多个锯刀片一起放置在柄轴109上操作以形成更厚的槽。多个锯刀片用作天线并且从锯100的内侧和外侧的各个源接收电噪声，其在DADO切割期间减小信噪比。

在一些实施例中，控制器140还在DADO切割操作期间在更长的时间段上检测操作员和刀片108之间的接触，以解释存在于检测信号中的增长的噪声水平。例如，在一个配置中，控制器140识别电流水平中超过适应性阈值的尖峰，用于在第一采样周期中的接触检测。在高噪声环境中，噪声尖峰可还产生超过适应性阈值水平的大的尖峰。然而，真实的接触事件产生电流中相对一致的尖峰，其保持在阈值以上持续数个采样周期（例如在100KHz的采样率下达到10个周期）。控制器140识别在多个采样周期上的尖峰水平的改变。如果在数个采样周期上尖峰的幅度保持高并且水平不大量改变，则控制器140识别到刀片108与操作员接触并且激活实施部反应机构132。然而，如果控制器140识别感测电流尖峰的水平中的大的变化，则于是控制器140识别出感测电流中的改变是由于噪声引起并且不操作实施部反应机构132。即使有更长的检测周期，物体检测系统102的总的检测和操作时间也仅在几个毫秒的周期内发生，以维持实施部反应机构132的有效性。

适应性阈值过程改善了在DADO切割期间的接触检测的准确度。然而，适应性阈值过程不严格需要在DADO切割过程期间使用，并且适应性阈值过程对于锯100的其它操作模式中的使用也是有效的。

在锯100的操作期间，控制器140可选地执行故障检测过程以识别将传感器板120或实施部封装件118连接至检测系统102的电缆中的故障。控制器140经由连续性测试识别硬故障，诸如电缆中的完全中断。当电缆至少间歇地连接，但是连接的质量使得感测信号不能够到达传感器板120并且用于控制器140检测通过电容器124的感测电流时，发生所谓的“软故障”。在一个配置中，控制器140在激活马达112之前识别软故障。控制器140生成通过感测电缆的感测电流，同时马达112保持停用并且锯100中的电噪声的水平相对低。如果感测信号的幅度或噪声水平从预期值偏离得多于预定操作容差阈值，则于是控制器140识别感测电缆中的软故障。控制器140产生通过用户界面装置110的错误信号，并且响应于检测到感测电缆中的硬或软故障而阻止马达112的激活，直到感测电缆被维修或更换。

在一些实施例中，锯100通过在锯中的预定接触位置处与电容传感器接触来描述不同操作员的电容水平的特征。例如，在一个实施例中，锯100包括金属手柄，当操作员抓握手柄时所述手柄登记操作员的手的电容、电导、和其它电性质。在其它实施例中，电容传感器位于轨道中或者操作员在锯100的通常操作中接触的锯100的其它表面中。控制器140接收与每个操作员的电性质对应的传感器数据并且调整刀片接触检测阈值和其它操作参数以针对每个操作员改善刀片接触检测的准确度。

在一些实施例中，锯100通过感测信号执行样式检测以识别操作期间的刀片108的状态。例如，在一个实施例中，控制器140识别对应于刀片108和工件之间的齿撞击的感测信号的元件。控制器140可选地使用转速计或者其它RPM传感器以识别刀片108的旋转速率，并且控制器140接收对应于刀片108上的齿的大小和数量的数据以识别当刀片108接合工件时预期的齿撞击的频率。控制器140使用预期的齿撞击的频率以辅助识别可对应于操作员和刀片108之间的接触的感测信号或者仅对应于当齿撞击工件时产生的电噪声的感测信号。

在锯100的一些实施例中，当锯100切割不同类型的材料时控制器140存储识别的感测信号的轮廓。例如，锯100切割通过具有不同湿度水平的不同种类的木头或木头件，以识别用于当切割多个不同类型的木头或其它材料时检测的感测信号的幅度和噪声水平。轮廓生成过程可选地在锯100运输之前、在工厂发生。在随后的操作中，操作员提供输入以描述锯100将切割的材料的类型，并且控制器140从存储器取回存储的预期的感测信号参数的轮廓，以当切割工件时辅助识别预期的感测信号。

图9A描绘了适合与锯100或者另一锯实施例中的物体检测系统102结合使用的物体检测传感器的另一实施例。在图9A中，喉部板119包括电容传感器904、908和912。传感器904、908和912中的每一个是能够由于围绕传感器的电容的改变而检测接触或者紧靠相应电容传感器的表面的人手或其它身体部分的存在的电容传感器。与之相比，诸如木头的工件产生电容中的非常不同的改变，以使得控制器（诸如图2中描绘的控制器140）能够区分工件和人体部分。电容传感器904-912沿切割方向920布置，所述切割方向920对应于当刀片108切割工件时工件行进的方向。电容传感器904布置在跨越锯刀片108的前部的区域中。如从锯刀片108的前部看到的，电容传感器908和912分别在左手侧和右手侧上布置为适形至锯刀片108。

如图9A中所描绘的，电容传感器904-912中的每一个占据喉部板119的预定区域，诸如图9A中描绘的矩形区域或者另一几何形状。在一些实施例中，电容传感器904-912不仅检测靠近相应传感器的人体部分的存在，还检测人体部分在传感器的表面上方的位置以及人体部分随着时间的移动的速度和方向。热塑性喉部板119将电容传感器904-912与刀片108、台104的表面、以及锯内的其它部件隔离。

图9B描绘了用于锯100中的电容传感器904-912的操作的过程950。在以下的描述中，参考执行功能或动作的过程950指的是操作控制器以执行与锯中的其它部件相关联的存储的程序指令以执行功能或动作。为了例示的目的，过程950结合图9A的实施例和锯100描述。

当锯100被激活并且马达112移动刀片108以切割工件（框954）时，过程950开始。在操作期间，电容传感器904-912生成电容感测信号以检测靠近围绕刀片108的喉部板119中的电容传感器904-912的表面的物体的存在（框958）。

如果控制器140基于电容感测信号的RC时间常数的改变识别电容传感器904-912中的一个或更多个的电容水平的改变，则于是控制器140在物体和锯刀片之间的接触之前检测到围绕锯刀片108的区域中物体（诸如工件或人体部分）的存在（框962）。例如，在一些实施例中，电容传感器904-912包括形成电容器中的一个板的电容感测元件，以及覆盖电容感测元件并覆盖电容传感器904-912的表面的非导电电介质。电容传感器中的振荡器使用由每个传感器中的电容元件和预定电阻器形成的RC电路生成时变电容感测信号。如现有技术中已知的，RC时间常数响应于RC电路中的电容C的大小的改变而改变，并且电容传感器或外部控制装置基于时变信号中的改变识别与物体的接触。定位在传感器904-912中的一个的表面上方的物体用作电容器中的第二板，并且产生传感器的电容水平的改变。

如果控制器140识别到没有物体靠近电容传感器（框962）或者检测的物体产生对应于工件而不是人体部分的电容的最小改变（框966），则于是锯100继续操作以切割工件（框970）。导电物体，诸如手指或人类操作员的其它身体部分，产生电容的相对大的改变，而非导电物体，诸如木头工件，产生电容水平的小的改变。如以上所描述的，诸如木头的工件的特性生成与人体部分有充分差别的传感器904-912中的电容的改变，以使得控制器140能够区分紧靠电容传感器904-912的工件和人体。

在过程950期间，如果电容传感器生成对应于电容的充分大的改变的信号（其对应于紧靠电容传感器904-912的手或其它身体部分的存在），则于是控制器140在物体接触刀片108之前生成警告输出，停用马达112，或激活实施部反应机构132（框974）。在检测的物体还未实际触碰刀片但是已经移动到刀片的预定距离内的配置中，控制器140停用马达112以使得锯刀片108停止，但是不接合实施部反应机构132，除非物体如使用上述物体检测系统102所检测地实际接触刀片。在其它实施例中，如果电容传感器904-912检测到对应于人体部分的物体，则控制器140在停用马达112或操作实施部反应机构132之前生成用于操作员的警告信号，诸如对于台104上的操作员可见的灯。在一些实施例中，如果在刀片达到完全停止之前或者在物体达到与刀片108的接触之前物体接触刀片108，则物体检测系统102操作实施部反应机构132。

在过程950的一些实施例中，电容触碰传感器904-912各自包括成二维网格的感测元件，其使得触碰传感器能够生成与被每一个电容传感器覆盖的二维区域内的位置对应的多个电容检测信号。在一些配置中，如果人体部分物体在传感器904-912中的一个的上方、但是超过离刀片108的第一预定距离的第一位置处被检测，则控制器140生成警告信号，并且如果物体移动到刀片108的预定距离则控制器140于是停用马达112。另外，控制器140或其它控制装置基于电容传感器904-912中的单个的感测元件随时间生成的一系列物体位置而识别物体的移动路径和速度。如果移动路径指示物体（诸如人手）具有高的可能性在沿着路径的某点处接触刀片108，则于是控制器140停用马达112或如上所述地生成警告输出。另外，在一些配置中，控制器140激活实施部反应机构132，以在手或操作员的其它身体部分之间的实际接触之前缩回刀片108或其它实施部。例如，如果操作员的手的检测的位置在刀片108的预定距离内，或者手在电容传感器上方的移动路径具有可以到达刀片108的轨迹，则于是控制器140在与刀片108的接触实际发生之前可选地激活实施部反应机构132。当然，电容传感器904-912和过程950可以与上述物体检测系统102的操作串联实施，以检测靠近刀片108的操作员的身体部分的存在，并且检测身体部分和刀片108之间的实际接触。

除了上述物体检测系统102的操作以外，锯100被进一步配置为执行不同的配置和诊断过程，以维持可靠性并使得锯能够操作宽范围的不同材料。例如，锯100配置为维持记录实施部反应机构已被激活的次数，以确保锯100接收合适的维护。

图10是用于监视锯中的实施部反应机构的操作的过程1000的框图。在以下的讨论中，参考执行功能或动作的过程1000指的是操作控制器以执行存储的程序指令以执行与锯中的一个或更多个部件相关联的功能或动作。为了例示的目的，过程1000结合锯100被描述。

当激活实施部反应机构时过程1000开始（框1004）。在锯100中，控制器100响应于检测到物体（诸如操作员的手，而不是工件）之间的接触而激活实施部反应机构132。在锯100的一个实施例中，实施部反应机构132中的爆破药点火以将刀片108缩回到台104的水平以下。控制器140增加保持在存储器142的非易失部分中的计数器的记数，以维持记录在锯100的操作期间实施部反应机构已被激活的次数（框1008）。如现有技术已知的，非易失存储器，诸如固态或磁性数据存储装置，在长时间段内保持存储的数据，即使当锯100被停用或从电功率断开。

当实施部反应机构132的激活的总数保持在预定阈值（例如实施部反应机构132的五次激活）以下时，过程1000和锯100的操作继续（框1012）。如果实施部反应机构的激活的次数超过预定阈值（框1012），则于是控制器140禁用锯100的操作，直到锯100经历维护过程（框1016）。例如，在一个配置中，控制器140忽略来自用户界面110的激活锯100的任何输入信号，并且当锯100被禁用时马达112保持停用。控制器140可选地经由用户界面110生成输出指示信号，以警告操作员锯100被禁用并且需要维护。

在维护操作期间过程1000继续。除了维修或更换锯100中的机械或电部件的任何需要的维护之外，维护操作进一步包括重置锯100的存储器中的计数器值，以使得锯回到操作（框1020）。在一个实施例中，维护过程包括将外部编程装置（诸如PC或其它计算编程装置）连接到锯100内的维护端口（诸如通用串行总线（USB）端口），以既取回来自存储器142的诊断数据又重新编程存储器142，以重置存储实施部反应机构已被激活的次数的计数器。外部编程装置的使用使得锯100在保持禁用直到锯经历合适的维护的维护过程之后能够被重新启用以便用于使用。

在实施部反应机构132的不正常的大量次数的激活的情况中，过程1000确保锯100保持禁用，直到接受维护。维护操作确保锯100内的全部部件合适地操作，并且物体检测系统102准确地检测除了工件之外的物体和锯刀片108之间的接触。

如以上所描述的，物体检测系统102响应于刀片108和任何物体之间的接触而接收输入信号，所述任何物体包括锯在正常操作期间切割的工件和潜在地包括导致实施部反应机构激活的锯操作员的身体部分的其它物体二者。在锯100的操作期间，物体检测系统102接收输入信号，所述输入信号对应于由板120和刀片108形成的电容器124中的电容水平的改变，所述改变对应于工件之间的接触和与除了工件之外的物体的潜在的接触二者。例如，在一些情况下，具有高湿度含量的木头具有在锯的操作期间与人类操作员的身体的部分混淆的可能性。图11描绘了过程1100，其生成由各种工件中的不同类型的材料生成的信号的轮廓，以改善物体检测的准确度。在以下的讨论中，参考执行功能或动作的过程1100指的是操作控制器以执行存储的程序指令以执行与锯中的一个或更多个部件相关联的功能或动作。为了例示的目的，过程1100结合锯100被描述。

当锯操作为物体检测系统102被启用但是实施部反应机构132被禁用时，过程1100开始（框1104）。在不启用实施部反应机构的情况下锯100的操作在受控条件下发生，所述受控条件诸如在制造商的设施处或者在认可的维护设施处。在过程1100期间，锯切割工件中的各种材料，所述材料适合用于锯100但是具有产生可被误解为对应于人体部分或者当与旋转刀片108接触时应触发实施部反应机构132的其它物体的感测信号的可能。

当锯100记录物体检测系统102中在工件最初接触刀片108时、当工件移动超过刀片108的切割期间和当工件脱离刀片108的切割完成时的预定时间处产生的感测信号时，过程1100继续（框1108）。记录的感测信号信息通常包括感测信号中与电容器124中的电容水平的改变相关联的尖峰。例如，当工件最初接触旋转刀片108时发生的最初的尖峰可以与当除了工件之外的物体最初接触旋转刀片108时生成的最初的尖峰类似。

在过程1100的另一实施例中，锯100包括除了由电容器124形成的电容传感器之外的、能够检测能够与人类操作员的身体区分的工件材料的特性的附加传感器。例如，一个实施例进一步包括安装在图3中描绘的劈刀330上的一个或更多个红外传感器。红外传感器生成从工件反射的红外光的频率响应的轮廓。控制器140操作地连接至红外传感器以记录工件中的材料的频率响应。

当控制器140或者外部计算装置中的处理器识别记录的感测信号和用于可触发锯100中的实施部反应机构的物体的预定的感测信号轮廓的差别时，过程1100继续（框1112）。例如，如以上所描述的，控制器140使用适应性阈值过程以识别感测电流中对应于当手或人体的其它部分与刀片108接触时的尖峰。对应于与人手接触的尖峰包括幅度轮廓和时间轮廓两者。控制器140识别用于人体部分的预定轮廓和当工件首先接触旋转刀片108时发生的最初的尖峰以及当刀片108切割工件并且从工件脱开时发生的任何随后的尖峰之间的幅度和持续时间的差别。

控制器140或者外部处理器随后基于记录的感测信号和用于人体的预定的物体检测轮廓之间的差别，生成针对测试材料的检测轮廓（框1116）。在一个实施例中，控制器140生成如下轮廓，所述轮廓具有围绕当刀片108接合工件中的预定材料时感测信号中记录的尖峰的幅度的幅度值的范围。用于尖峰的幅度的值的范围不包括用于人类操作员的预定轮廓的尖峰幅度的阈值幅度，以确保控制器140不会错误地将对应于人类操作员的感测信号识别为工件。因此，对应于不同工件的幅度值的范围的大小基于通过刀片108与工件材料之间的接触而产生的记录的峰值和对应于人体的预定轮廓之间的差别而变化。控制器140类似地基于来自工件的尖峰的时间范围和用于与人体接触的轮廓中的尖峰的预期持续时间之间的差异来生成对应于来自工件的感测信号中的尖峰的持续时间的时间范围。更新的轮廓使得控制器140能够区分与人体的部分的潜在的接触相比对应于刀片108和预定类型材料的工件之间的接触的来自电容器124的感测信号。

如以上所提到的，在替代实施例中，控制器140基于来自红外传感器的数据生成轮廓，以识别工件中的材料的频率响应范围，并且将所述频率响应范围与同人类操作员相关联的预定频率响应范围区分。控制器140使用存储在存储器142中、用于操作员的预定响应范围来确保材料的轮廓中的频率响应范围不与用于人类操作员的预定轮廓重叠。例如，在一个配置中，存储器142存储用于近红外响应的频率响应轮廓，所述近红外响应具有在约1080nm的波长处的峰值响应和在约1580nm的波长处的最小响应，用于宽范围的人类肤色。用于各种工件的其它类型的材料具有在不同波长处的峰值和最小红外频率响应，并且控制器140生成具有如下频率响应范围的轮廓，所述频率响应范围用于处于对应于工件但是不与对应于人类皮肤的响应的波长重叠的波长处的峰值和最小响应值二者。

在过程1100期间，用于测试材料的更新的轮廓被存储在存储器142中（框1120）。在随后的物体检测系统102和实施部反应机构132二者均被启用的操作中，控制器140使用用于测试材料的存储的轮廓信息，以减少当由于工件和锯刀片108之间的接触而发生的感测信号中的改变被误解释为对应于操作员和锯刀片之间的接触时的假阳性检测事件的潜在的发生。例如，如果锯100切割存储在存储器142中的轮廓中的特定类型的材料，则于是控制器140继续操作锯100，只要物体检测系统102中的感测信号中的任何尖峰保持在用于对应于材料类型的存储的轮廓的幅度和持续时间范围内。在一些配置中，存储器142存储用于锯100在操作期间切割的多个类型的材料的轮廓。操作员可选地提供确定待切割的材料的类型的输入到锯100，以使得控制器140能够使用用于工件中的合适类型的材料的存储的轮廓。

如以上所描述的，物体检测系统响应于物体和旋转的锯刀片108之间的接触而测量通过电容器124的感测信号中的改变。存储器142存储预定阈值信息，控制器140通过上述适应性阈值过程使用所述预定阈值信息，以检测人类操作员的身体和刀片108之间的接触。然而，个体的人类操作员的身体可以显示不同的电容水平，不仅个体之间的电容水平不同，并且由于各种原因一个个体的电容水平可随时间变化。影响操作员的电容水平的因素的示例包括但不限于，围绕锯的环境中的温度和环境湿度、每个操作员的生理构造、操作员的出汗水平等。图12描绘了在锯100的操作期间用于测量个体的操作员的电容水平的过程1200，以使得锯100能够对于不同的个体调整物体检测阈值。在以下的讨论中，参考执行功能或动作的过程1200指的是操作控制器以执行存储的程序指令以执行与锯中的一个或更多个部件相关联的功能或动作。为了例示的目的，过程1200结合锯100被描述。

当锯100通过形成在操作员在锯的操作期间触碰的锯100的表面上的手柄或其它预定接触位置中的电容传感器测量操作员的电容水平时，过程1200开始（框1204）。使用图3的例示作为示例，开口围栏304、前部轨道310、斜面调整手柄352、高度调整手柄354、或者在操作期间操作员触碰的锯的其它表面中的一个或更多个中的电容传感器生成操作员的手中的电容水平的测量值。操作员不需要在锯100的操作期间保持与电容传感器连续接触，但是当操作员触碰电容传感器中的一个或更多个时控制器140可选地更新测量的电容水平。

当控制器140修改用于检测与除了工件之外的物体（诸如操作员的身体）的接触的阈值水平时，过程1200继续（框1208）。控制器140响应于小于预定默认水平的测量的电容水平（其可以当操作员具有非常干的皮肤或者其它环境因素减小操作员的身体中的有效电容时发生）而减小用于感测信号的默认尖峰幅度检测阈值。控制器140基于适合于宽范围的人类操作员的默认电容水平和可以高于或低于默认水平的测量的电容水平之间的差异而修改阈值。减小阈值水平有效地增加用于操作员和锯100中的锯刀片108之间的检测的灵敏度。控制器140可选地响应于识别到操作员中的大的电容值而增加阈值。在一些实施例中，控制器140限制用于物体检测的最大阈值水平，以确保物体检测系统102保持检测操作员和刀片108之间的接触的能力，因为增加检测阈值水平有效地减小物体检测系统102的灵敏度。

当锯100操作以切割工件并且物体检测系统102使用修改的检测阈值来检测潜在的操作员与刀片108的接触时，过程1200继续（框1212）。如以上所描述的，如果操作员的手或其它身体部分接触旋转刀片108，则控制器140比较通过电容器124的感测信号中的测量的尖峰的幅度和使用上述适应性阈值过程的修改的阈值。由于控制器140基于操作员的测量的电容修改检测阈值，所以过程1200使得锯100能够以改善的准确度来检测操作员和锯刀片108之间的接触。

在锯100中，马达112包括接合换向器的一个或更多个电刷。电动马达中电刷的使用是现有技术熟知的。随着时间推移，电刷经历磨损，其减小马达的效率并且磨损的电刷经常生成火花。火花对于马达112的操作可以是有害的，并且在一些情况下火花生成被物体检测系统102检测到的电噪声。图13A描绘了马达112中的轴1350、换向器1354、以及电刷1358A和1358B的示例。弹簧1362A和1362B分别将电刷1358A和1358B偏压成与换向器1354接触。在许多实施例中，电刷1358A和1358B由石墨形成。在马达112中，安装部1366A和1366B形成在马达112的壳体中，并且分别接合弹簧1358A和1358B。在一个实施例中，安装部1366A和1366B包括测量通过弹簧1362A和1362B施加的压缩力的压力传感器。在另一实施例中，安装部1366A和1366B生成通过弹簧1362A和1362B以及相应的电刷1358A和1358B的感测电流，以识别通过电刷的电阻水平。

由于磨损的电刷不仅减小马达112的操作的效率，还可将附加的电噪声引入用于物体检测系统102的感测信号中，所以锯112可选地检测马达112中的电刷磨损，并且经由用户界面110生成输出以指示磨损的电刷应被更换。图13B描绘了用于测量马达112中的电刷磨损的过程1300的第一实施例。在以下的描述中，参考执行功能或动作的过程1300指的是操作控制器（诸如锯100中的控制器140）以执行存储的程序指令以执行与锯100中的其它部件结合的功能或动作。

在过程1300期间，定位在安装部1366A和1366B的每一个中的电源生成通过相应电刷1358A和1358B的电流（框1304）。在一个实施例中，电流通过连接至电刷1358A和1358B、用于锯100中的电刷1358A和1358B的正常操作的电缆。在另一配置中，电流通过弹簧1362A和1362B以及相应电刷1358A和1358B。当锯马达112被以其它方式停用并且过程1300中使用的电流的水平远低于在马达112的操作期间产生马达轴1350中的旋转的驱动电流时在诊断模式期间生成所述电流。在过程1300期间，控制器140或者与马达112集成的控制器测量通过电刷的电阻水平，并且将测量的电阻水平与预定的电阻阈值进行比较（框1308）。电阻水平的测量包括，例如，用于在诊断模式中流动通过电刷1358A和1358B中的每一个的电流的电压水平或电流水平的测量，以及应用欧姆定律以找到电阻（例如，对于测量的电压E和预定的电流I或者预定的电压E和测量的电流I的R=E/I）。一旦电阻下降到预定阈值以下，则控制器140经由用户界面110生成输出信号，以指示电刷应被更换（框1312）。当电刷磨损并且变得更薄时电阻下降，其减小了通过弹簧1362A和1362B以及相应电刷1358A和1358B的总电阻。在一些配置中，控制器140还禁用锯100的操作，直到任何磨损的电刷已被更换，并且控制器140再次执行过程1300以确认新的电刷不再磨损。

图13C描绘了用于测量马达中的电刷磨损的过程1320的第二实施例。在以下的描述中，参考执行功能或动作的过程1320指的是操作控制器（诸如锯100中的控制器140）以执行存储的程序指令以执行与锯100中的其它部件结合的功能或动作。

在过程1320中，弹簧安装部1366A和1366B各自包括压力传感器，所述压力传感器当马达112被停用时在诊断模式期间测量相应弹簧1362A和1362B的压缩力（框1324）。当电刷1358A和1358B经历磨损时，相应弹簧1362A和1362B扩张以将电刷偏压到换向器1354上。当弹簧扩张时，弹簧1362A和1362B中的压缩力减小。控制器140或者马达112中的控制器操作地连接至压力传感器，并且将来自压力传感器的测量的压力水平与预定的压力阈值进行比较（框1328）。一旦安装部1366A和1366B中的压力传感器测量到弹簧1362A和1362B的压缩力已经下降到预定阈值以下，则控制器140经由用户界面110生成输出信号，以指示电刷应被更换（框1332）。在一些配置中，控制器140还禁用锯100的操作，直到任何磨损的电刷已被更换，并且控制器140再次执行过程1320以确认新的电刷不再磨损。

如以上所描述的，在操作期间物体检测系统102通过单个感测电缆接收感测信号，所述单个感测电缆诸如图8B中所描绘的、包括两个不同的导体的同轴电缆720。在诸如锯100的高振动环境内，感测电缆720可随着时间经历磨损和故障，其最终需要在锯维护期间更换电缆。如果感测电缆720中断或者从物体检测系统102的PCB、板120、或实施部封装件118中的任何一个断开，则于是PCB不检测任何感测信号并且可以禁用锯100，直到单个感测电缆720被维修。然而，在一些情况下，感测电缆720经历“软故障”，在所述“软故障”中电缆不完全断开，但是电缆继续以锯中的显著劣化的性能操作。PCB 102仍接收感测信号，但是感测电缆720内的故障引入噪声或者使得感测信号减弱，其减小物体检测系统102的准确度。图14描绘了用于诊断感测电缆720中的软故障的过程1400。在以下的描述中，参考执行功能或动作的过程1400指的是操作控制器（诸如锯100中的控制器140）以执行存储的程序指令以执行与锯100中的其它部件结合的功能或动作。

当物体检测系统102在诊断模式期间生成预定激励信号时，过程1400开始（框1404）。在一个实施例中，控制器140激活时钟源144以生成与在使用幅度调制的锯100的操作期间使用的感测信号相同的正弦感测信号。在另一实施例中，时钟源144产生包括处于预定频率的一系列增量脉冲的脉冲序列，以使得控制器140能够通过感测电缆720和电容器124接收对应于单位脉冲响应的输出。在另外的实施例中，时钟源144生成使得能够诊断感测电缆720内的潜在的故障的任何合适的预定信号。在诊断模式期间，锯100中的马达112被停用，并且锯内存在的电噪声最小。

当控制器140识别检测的激励信号的信噪比（SNR）时，过程1400继续（框1408）。在锯100中，控制器140响应于通过感测电缆720以及电容器124的板120和锯刀片108的、来自时钟源144和放大器146的激励信号而检测返回信号。由于时钟源144和驱动放大器146生成具有预定幅度和调制的激励信号，所以控制器140使用现有技术以其它方式已知的预定测量技术来识别SNR。当然，即使在以其它方式停用的锯中，激励信号经历通过感测电缆720和电容器124的一定程度的减弱，并且诸如约翰逊-奈奎斯特噪声（Johnson-Nyquist noise）的一定程度的噪声一直存在于感测电路内。如过程1400的上下文中所使用的，SNR的测量还包括信号强度减弱的测量，其不包括噪声的直接测量。例如，预定的激励信号生成为具有预定的幅度，并且控制器140测量返回信号的幅度。返回信号中的一定水平的减弱是预期的，并且用于对于合适地运作的感测电缆的返回信号的信号强度的预定的幅度水平被经验地识别并且存储在存储器142中。然而，如果返回信号的幅度下降到预定水平以下，则于是控制器140识别感测电缆720中的潜在的故障。

在替代配置中，感测电缆720包括与感测电缆中的第一导体和第二导体电隔离的第三导体。在一个实施例中，第三导体形成为感测电缆720中的第二双绞线的部分，而在另一实施例中，感测电缆包括形成三个单独的导体的两个同轴元件。第三导体的一个端部以与图8C中描绘的第一导体类似的方式连接至板120。第三导体的另一端部连接至安装至物体检测系统的PCB的模数转换器（ADC），以提供感测信号的数字化版本到控制器140。在过程1400期间，控制器140基于通过第三导体而不是通过第一导体和第二导体的激励信号测量返回信号。

控制器140识别用于激励信号的测量的SNR是否下降到适合于物体检测系统102的操作的预定最小SNR比率以下（框1412）。感测电缆720中的故障使得接收的信号的水平减弱、将附加的噪声引入到感测电缆720中、或者产生信号强度的减弱和使SNR劣化的噪声的增加二者。如果SNR保持在预定阈值以上，则于是感测电缆720被认为是有功能的并且锯100继续操作（框1416）。然而，如果测量的SNR下降到预定阈值以下，则于是控制器140生成指示感测电缆中潜在故障的输出（框1420）。在锯100中，控制器140经由用户界面110生成输出以警告用户潜在的电缆故障。在一些配置中，控制器140禁用锯100的操作，直到感测电缆720被维修或更换。

应理解，以上描述的和其它的特征和功能的变体或者其替代方案，可以被期望地组合进许多其它不同的系统、应用或方法中。各种目前未预见或未预料到的替代、修改、变化或改进可以随后由本领域技术人员作出，其也旨在被所附权利要求包括在内。

Claims (15)

1.一种用于检测物体和台锯中的实施部之间的接近度的方法，包括：

操作所述台锯中的马达以移动所述实施部；

在所述马达的操作期间通过形成在围绕所述台锯中的所述实施部的喉部板中的电容传感器生成电容信号；

通过操作地连接至所述电容传感器的控制器，响应于所述电容信号中的电容水平的改变而识别接近所述电容传感器的物体；以及

通过所述控制器，响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的所述电容信号的改变而停用所述台锯中的所述马达。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器，响应于电容水平的改变小于所述预定阈值而识别到所述物体对应于工件；以及

继续所述马达的操作以使得所述实施部能够接合所述工件。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器，响应于指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而生成用于所述操作员的警告信号。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过所述电容传感器，由在所述电容传感器的表面上布置为预定二维布置结构的多个电容感测元件生成多个电容信号；

通过所述控制器，参考所述多个电容感测信号识别所述物体在所述电容传感器的表面上的位置；以及

通过所述控制器，响应于所述物体的位置在所述实施部的预定距离之外以及指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而生成用于所述操作员的警告信号。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器，响应于所述物体的位置在所述实施部的预定距离内以及指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而停用所述台锯中的所述马达。

6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器，响应于所述物体的位置在所述实施部的预定距离内以及指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而激活所述锯中的实施部反应机构。

7.如权利要求4所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器，基于来自所述电容传感器的所述多个电容信号而识别用于所述操作员的身体部分的移动路径；以及

通过所述控制器，在所述操作员的身体部分和所述实施部之间的接触之前响应于所述移动路径的轨迹与所述实施部的相交而激活所述锯中的实施部反应机构。

8.一种台锯，包括：

实施部，延伸通过喉部板中的开口；

马达，操作地连接至所述实施部；

电容传感器，定位在所述喉部板中，所述电容传感器配置为在所述马达的操作期间生成电容信号；和

控制器，操作地连接至所述马达和所述电容传感器，所述控制器配置为：

操作所述马达以移动所述实施部；

响应于所述电容信号中的电容水平的改变而识别接近所述电容传感器的物体；以及

响应于指示超过对应于操作员的身体部分的预定阈值的电容水平的所述电容信号的改变而停用所述台锯中的所述马达。

9.如权利要求8所述的台锯，所述控制器进一步配置为：

响应于电容水平的改变小于所述预定阈值而识别到所述物体对应于工件；以及

继续所述马达的操作以使得所述实施部能够接合所述工件。

10.如权利要求8所述的台锯，所述控制器进一步配置为：

响应于指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而生成用于所述操作员的警告信号。

11.如权利要求8所述的台锯，所述控制器进一步配置为：

由在所述电容传感器的表面上布置为预定二维布置结构的多个电容感测元件生成多个电容信号；

参考所述多个电容感测信号识别所述物体在所述电容传感器的表面上的位置；并且

响应于所述物体的位置在所述实施部的预定距离之外以及指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而生成用于所述操作员的警告信号。

12.如权利要求11所述的台锯，所述控制器进一步配置为：

响应于所述物体的位置在所述实施部的预定距离内以及指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而停用所述台锯中的所述马达。

13.如权利要求11所述的台锯，进一步包括：

实施部反应机构；和

所述控制器，操作地连接至所述实施部反应机构并且进一步配置为：

响应于所述物体的位置在所述实施部的预定距离内以及指示超过对应于所述操作员的身体部分的所述预定阈值的所述电容水平的所述电容信号的改变而激活所述锯中的所述实施部反应机构。

14.如权利要求11所述的台锯，进一步包括：

实施部反应机构；和

所述控制器，操作地连接至所述实施部反应机构并且进一步配置为：

基于来自所述电容传感器的所述多个电容信号而识别用于所述操作员的身体部分的移动路径；以及

在所述操作员的身体部分和所述实施部之间的接触之前响应于所述移动路径的轨迹与所述实施部的相交而激活所述锯中的所述实施部反应机构。

15.如权利要求8所述的台锯，其中，所述喉部板由电绝缘体形成以将所述电容传感器与所述实施部隔离。