CN114274085A - 电动工具及安全启动方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电动工具及安全启动方法，通过在所述电动工具的握持部上设置有压力传感器，所述压力传感器用于感应握持力，控制器通过分析所述握持力是否满足预设条件，并结合开关的状态来控制电动工具是否启动，其中握持力的预设条件是用来区分握持电动工具的人是儿童还是非儿童，当儿童进行握持工具时，握持力必然不满足开启电动工具的预设条件，这样可以避免儿童在没有监护人的情况下进行开启电动工具，造成安全隐患和财产损失，可以有效的保护儿童的人身安全和财物安全。且同时，在开启机器时，不需要特定的其他操作，也不需要进行个别的身份验证。
Description
技术领域
本发明涉及电动工具技术领域，特别涉及一种电动工具及其启动方法。
背景技术
60年代，随着电池制造技术的发展，出现了用镍镉电池作电源的无电源线的电池式电动工具，到70年代中后期，因电池价格降低，充电时间也缩短，如今的充电式电动工具种类繁多，如电钻，电动螺丝刀，电动扳手及电磨等。现有的电动工具大多在按下开关后即可进入工作状态，儿童等非专业人士在不小心碰到开关后，电动工具进入工作状态，运转中的电动工具可能会造成人员受伤或财物损失，安全性、可靠性低。尤其对于天性顽皮的儿童来说，在监护人不在身边的情况下，儿童喜欢把电动工具拿出来玩耍，开动工具后极易伤害到儿童。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动工具，以解决现有电动工具的开启条件单一且对儿童没有保护的技术问题。
为实现上述目的，本申请提供了一种电动工具，包括：
壳体，所述壳体包括一握持部；
压力传感器，设置在所述握持部内，用于感应握持力；
控制器，设置在所述壳体内，且与所述压力传感器连接，所述控制器接收所述压力传感感应到握持力；
开关，设置在所述壳体上，与所述控制器连接，所述开关将开关状态信息发送给所述控制器；
其中，所述控制器基于满足其对应的预设条件的所述握持力和满足其对应的开启条件的所述开关状态信息控制所述电动工具工作。
可选的，在所述的电动工具中，所述握持力的预设条件为所述握持力不小于10kg-12kg。
可选的，在所述的电动工具中，所述开关状态信息的预设条件为所述开关位于开启所述电动工具的位置。
可选的，在所述的电动工具中，所述握持部还包括一握持区域，所述压力传感器安装在所述握持区域内。
可选的，在所述的电动工具中，所述握持区域内设有一安装部，所述压力传感器安装在所述安装部内。
另一方面，本申请还提供了一种电动工具的安全启动方法，包括以下步骤 ：
获取握持力和开关状态信息；
分析所述握持力和所述开关状态信息；
判断该握持力是否符合预设条件，若是，则判断所述开关状态信息；若否，则不启动电动工具；
判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，则启动电动工具；若否，则不启动电动工具；
或者，
判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，判断该握持力是否符合预设条件；若否，则不启动电动工具；
判断该握持力是否符合预设条件，若是，则启动电动工具；若否，则不启动电动工具。
可选的，在所述的电动工具的安全启动方法中，判断该握持力是否符合预设条件的方法包括以下步骤：
获取一定时间内的至少三个瞬时握持力；
计算至少三个瞬时握持力的平均值；
判断该平均值是否不小于10kg-12kg，若是，则所述握持力符合预设条件，若否，则不符合预设条件。
可选的，在所述的电动工具的安全启动方法中，判断该握持力是否符合预设条件的方法包括以下步骤：
在一定时间内，提取至少三个平均时间间隔的瞬时握持力；
判断每个瞬时握持力是否均不小于10kg-12kg，若是，则所述握持力符合预设条件；若否，则不符合预设条件。
可选的，在所述的电动工具的安全启动方法中，执行判断该握持力是否符合预设条件之前还包括以下步骤：
判断所述握持力是否稳定，若是，则判断该握持力是否符合预设条件，若否，则重新获取一定时间内的握持力。
可选的，在所述的电动工具的安全启动方法中，判断所述握持力是否稳定的方法包括以下步骤：
将获取的至少三个瞬时握持力按照获取的时间顺序分别记为F0、F1、F2……Fn；其中，n≥3；
当所述握持力满足公式：|F n-（Fn-1+Fn-2）/2|≤1kg，且Fn不小于10kg时，则判断所述握持力稳定。
可选的，在所述的电动工具的安全启动方法中，执行重新获取握持力之前还包括以下步骤：
检测所述压力传感器是否正常。
与现有技术相比，本申请提供一种电动工具，通过在所述电动工具的握持部上设置有压力传感器，所述压力传感器用于感应握持力，控制器通过分析所述握持力是否满足预设条件，并结合开关的状态来控制电动工具是否启动，其中握持力的预设条件是用来区分握持电动工具的人是儿童还是非儿童，当儿童进行握持工具时，握持力必然不满足开启电动工具的预设条件，这样可以避免儿童在没有监护人的情况下进行开启电动工具，造成安全隐患和财产损失，可以有效的保护儿童的人身安全和财物安全。且同时，在开启机器时，不需要特定的其他操作，也不需要进行个别的身份验证，所以该电动工具在能够避免儿童贪玩或误操作而开启电动工具的情况发生的同时，还对非儿童确实需要开启电动工具时不会导致需要额外的操作，或者不会导致需要额外的身份验证。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电动工具的结构图；
图2是本申请实施例提供的图1的剖示图；
图3是本申请实施例提供的另一种电动工具的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种电动工具控制系统图；
图5是本申请实施例提供的一种电动工具安全启动方法的流程图；
图6是本申请实施例提供的一种判断该握持力是否符合预设条件的方法的流程图；
图7是本申请实施例提供的另一种判断该握持力是否符合预设条件的方法的流程图。
其中，附图1-3的附图标记说明如下：
10-壳体；11-握持部；12-安装部；20-压力传感器；30-圆砂机壳体；31-头部。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1-7对本发明提出的电动工具及其安全启动方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，复数形式“多个”包括两个以上的对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外，以及术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，还可以是电连接、以及是通讯连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
参阅图1-2，结合图4，本申请提供了一种电动工具，所述电动工具包括壳体10、压力传感器20、控制器和开关。所述壳体10包括一握持部11，所述压力传感器20设置在所述握持部11内，用于感应握持力。所述控制器设置在所述壳体10内，且与所述压力传感器20连接，所述控制器接收所述压力传感感应到握持力。所述开关设置在所述壳体10上，与所述控制器连接，所述开关将开关状态信息发送给所述控制器。其中，所述控制器基于满足其对应的预设条件的所述握持力和满足其对应的开启条件的所述开关状态信息控制所述电动工具工作。
通过在所述电动工具的握持部11上设置有压力传感器20，所述压力传感器20用于感应握持力，控制器通过分析所述握持力是否满足预设条件，并结合开关的状态来控制电动工具是否启动，其中握持力的预设条件是用来区分握持电动工具的人是儿童还是非儿童，当儿童进行握持工具时，握持力必然不满足开启电动工具的预设条件，这样可以避免儿童在没有监护人的情况下进行开启电动工具，造成安全隐患和财产损失，可以有效的保护儿童的人身安全和财物安全。且同时，在开启机器时，不需要特定的其他操作，也不需要进行个别的身份验证，所以该电动工具在能够避免儿童贪玩或误操作而开启电动工具的情况发生的同时，还对非儿童确实需要开启电动工具时不会导致需要额外的操作，或者不会导致需要额外的身份验证。
如图1-2所示，以所述电动工具为电钻为例，所述握持部11为手柄，所述开关为设置在所述手柄处的扳机开关，那么开关状态信息包括所述扳机开关中的扳机位于启动位置时产生的状态信息和所述扳机开关中的扳机位于非启动位置产生的状态信息。只有所述控制器同时检测到了所述扳机开关中的扳机位于启动位置和所述手柄处的握持力达到预设条件后，所述控制器才会控制电动工具启动工作。
其中，所述握持力的预设条件为所述握持力不小于10kg-12kg。例如10kg、11kg和12kg。因为研究发现，10岁以下的孩童在不借助外界辅助的情况下，其双手能够对物体施加的最大的压力不会超过10kg-12kg，这样当孩童去启动所述电动工具时，即使将扳机开关的扳机扣压到了启动位置，由于握持力没办法符合预设压力，这样也就不会启动电动工具，从而保证了儿童的安全。进一步的，由于即使是成年女性的最小握持力为19kg-23kg。那么设置该预设条件，成年人可以在握持住所述电动工具的握持部11时的握持力轻松达到预设条件，所以不会在成年人使用时造成额外的障碍。
其中，所述开关状态信息的预设条件为所述开关位于开启所述电动工具的位置。也就是说，握持力在满足上述预设条件同时只有所述开关在启动位置时才能给到所述控制器控制所述电动工具工作的启动信号。
在其中一个实施例中，所述握持部11还包括一握持区域，所述压力传感器20安装在所述握持区域内。这样压力传感器20可以在操作者拿起所述电动工具时能够直接感应到握持力，这样，无需操作再在特定的区域的去施加一个符合预设条件的压力以结合开关去启动电动工具。
所述握持区域内设有一安装部12，所述压力传感器20安装在所述安装部12内。具体的，所述安装部12由若干个限位柱组成，以将所述压力传感器20限位再所述握持区域内。
其中，需要说明的是，电动工具可以是具有握持手柄的电动工具，例如电钻，如图1-2所示。也可以是无握持手柄的电动工具，例如：圆砂机。如图3所示，圆砂机壳体壳体30大体上呈现为圆柱体，并无手柄用于握持，但其有握持部11为其头部31。
请参阅图5，结合图1-2,4另一方面本申请还提供了一种电动工具的安全启动方法，包括以下步骤 ：
S110：获取握持力和开关状态信息；
S120：分析所述握持力和所述开关状态信息；
S130：判断该握持力是否符合预设条件，若是，则判断所述开关状态信息；若否，则不启动电动工具；需要说明的是，此时不启动电动工具还可以是重新获取所述握持力。
S140：判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，则启动电动工具；若否，则不启动电动工具；
或者，
判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，判断该握持力是否符合预设条件；若否，则不启动电动工具；需要说明的是，此时不启动电动工具还可以是重新获取所述开关信息。
判断该握持力是否符合预设条件，若是，则启动电动工具；若否，则不启动电动工具。
需要说明的是，上述步骤只是操作电动工具一次的步骤，当同一操作者需要不放下电动工具且暂停使用电动工具时，再次开启电动工具就只需要重新获取所述开关信息，并判断开关信息是否满足开启条件即可，也就是说只要所述握持力被判断过符合预设条件，则下次可以直接仅仅判断所述开关信息。
具体的，电动工具还包括控制器，所述控制器同时获取开关状态信息和握持力信息，当然也可以一前一后获取开关状态信息和握持力信息，在此不做顺序上的限定。同理对于分析所述握持力和所述开关状态信息的步骤也不做顺序上的限定，也就是说，可以先分析所述握持力，也可以先分析所述开关状态信息，也可以同时分析握持力和开关状态信息。那么判断也所述握持力和所述开关状态信息的步骤也不做顺序上的限定，就是S130和S140可以互换顺序。
其中，需要说明的是，所述开关状态信息是指电动工具上的扳机是否有处于开启电动工具的位置。
现在以先获取握持力和先分析握持力为例，对所述电动工具的安全启动方法做进一步的阐述。
先判断该握持力是否符合预设条件，若是，则判断所述开关状态信息，如果此时，判断所述开关状态信息是处于开机的状态，那么所述电动工具安全启动，若所述开关状态信息未处于开机的状态,则不启动电动工具。若所述握持力不符合预设条件，也不启动电动工具，并且可以重新获取握持力。
同样的，如果先获取和分析所述开关状态信息为例，所述电动工具的安全启动方法步骤如下：
判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，判断该握持力是否符合预设条件，如果此时，判断所述握持力符合预设条件，那么所述电动工具安全启动，若所述握持力不符合预设条件,则重新获取所述握持力。若所述开关状态信息不满足开启条件，则不启动电动工具，也可以重新获取所述开关信息。
接着参阅图6，进一步的，判断该握持力是否符合预设条件的方法包括以下步骤：
S131：获取一定时间内的至少三个瞬时握持力；
S132：计算至少三个瞬时握持力的平均值；
S133：判断该平均值是否不小于10kg-12kg，若是，则所述握持力符合预设条件，若否，则不符合预设条件。
其中，需要说明的是，只有当三个以上的握持力的平均值不小于10kg-12kg时，才能确保该握持力符合预设条件，这样可以防止这样可以防止儿童在双手握持或者瞬时的握持力不小于10kg时，电动工具被误启动的情况，出现安全隐患。
请参阅图7，在又一个实施例中，判断该握持力是否符合预设条件的方法包括以下步骤：
S134：在一定时间内，提取至少三个平均时间间隔的瞬时握持力；
S135：判断每个瞬时握持力是否均不小于10kg-12kg，若是，则所述握持力符合预设条件；若否，则不符合预设条件。
其中，执行判断该握持力是否符合预设条件之前还包括以下步骤：
判断所述握持力是否稳定，若是，则判断该握持力是否符合预设条件，若否，则重新获取一定时间内的握持力。
优选的，判断所述握持力是否稳定的方法包括以下 步骤：
将获取的至少三个瞬时握持力按照获取的时间顺序分别记为F0、F1、F2……Fn；其中，n≥3；
当所述握持力满足公式：|F n-（Fn-1+Fn-2）/2|≤1kg，且Fn不小于10kg时，则判断所述握持力稳定。
其中，需要说明的是，当所述|F n-（Fn-1+Fn-2）/2|≥1kg时，所述F n即为一个无效值，则可以不考虑该值，只有在至少三个握持力不小于10kg时，才开始判断所述握持力是否稳定。这样可以防止儿童在双手或者瞬时的握持力不小于10kg时，电动工具被误启动的情况，出现安全隐患。
执行重新获取握持力之前还包括以下步骤：
检测所述压力传感器20是否正常。如果压力传感器20正常，在经过之前系列的判断后，可以判定使用者为儿童，则锁定该电动工具，等待下次所述握持力符合预设条件和所述开关状态信息满足开启条件时，再开启所述电动工具。如果压力传感器20正常，那么需要对压力传感器20进行调试或更换，这样可以避免由于压力传感器20的异常而导致正常使用者不能使用电动工具的状况。
综上，通过控制器判断该握持力是否符合预设条件和所述开关状态信息的双重判断来实现电动工具的开启与否，来这样可以识别电动工具的使用者是儿童还是非儿童，如果是儿童的话则不启动电动工具，如果是非儿童的话则直接开启电动工具，这样可以避免儿童在没有监护人的情况下进行开启电动工具，造成安全隐患和财产损失，可以有效的保护儿童的人身安全和财物安全。且同时，在开启机器时，不需要特定的其他操作，也不需要进行个别的身份验证，所以该电动工具在能够避免儿童贪玩或误操作而开启电动工具的情况发生的同时，还不会对非儿童确实需要开启电动工具时需要额外的操作，或者需要额外的身份验证。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (11)
1.一种电动工具，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括一握持部；
压力传感器，设置在所述握持部内，用于感应握持力；
控制器，设置在所述壳体内，且与所述压力传感器连接，所述控制器接收所述压力传感感应到握持力；
开关，设置在所述壳体上，与所述控制器连接，所述开关将开关状态信息发送给所述控制器；
其中，所述控制器基于满足其对应的预设条件的所述握持力和满足其对应的开启条件的所述开关状态信息控制所述电动工具工作。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述握持力的预设条件为所述握持力不小于10kg-12kg。
3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述开关状态信息的预设条件为所述开关位于开启所述电动工具的位置。
4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述握持部还包括一握持区域，所述压力传感器安装在所述握持区域内。
5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述握持区域内设有一安装部，所述压力传感器安装在所述安装部内。
6.一种电动工具的安全启动方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
获取握持力和开关状态信息；
分析所述握持力和所述开关状态信息；
判断该握持力是否符合预设条件，若是，则判断所述开关状态信息；若否，则不启动电动工具；
判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，则启动电动工具；若否，则不启动电动工具；
或者，
判断所述开关状态信息是否符合满足开启条件，若是，判断该握持力是否符合预设条件；若否，则不启动电动工具；
判断该握持力是否符合预设条件，若是，则启动电动工具；若否，则不启动电动工具。
7.根据权利要求6所述的电动工具的启动方法，其特征在于，判断该握持力是否符合预设条件的方法包括以下步骤：
获取一定时间内的至少三个瞬时握持力；
计算至少三个瞬时握持力的平均值；
判断该平均值是否不小于10kg-12kg，若是，则所述握持力符合预设条件，若否，则不符合预设条件。
8.根据权利要求6所述的电动工具的启动方法，其特征在于，判断该握持力是否符合预设条件的方法包括以下步骤：
在一定时间内，提取至少三个平均时间间隔的瞬时握持力；
判断每个瞬时握持力是否均不小于10kg-12kg，若是，则所述握持力符合预设条件；若否，则不符合预设条件。
9.根据权利要求7或8所述的电动工具的启动方法，其特征在于，执行判断该握持力是否符合预设条件之前还包括以下步骤：
判断所述握持力是否稳定，若是，则判断该握持力是否符合预设条件，若否，则重新获取一定时间内的握持力。
10.根据权利要求9所述的电动工具的启动方法，其特征在于，判断所述握持力是否稳定的方法包括以下步骤：
将获取的至少三个瞬时握持力按照获取的时间顺序分别记为F0、F1、F2……Fn；其中，n≥3；
当所述握持力满足公式：|F n-（Fn-1+Fn-2）/2|≤1kg，且Fn不小于10kg时，则判断所述握持力稳定。
11.根据权利要求6所述的电动工具的启动方法，其特征在于，执行重新获取握持力之前还包括以下步骤：
检测所述压力传感器是否正常。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220405 |