CN1817570A

CN1817570A - 动力工具系统

Info

Publication number: CN1817570A
Application number: CN200610004406.2A
Authority: CN
Inventors: 印南辉久; 池田昌树; 田中尚武; 久保田笃优; 三轮达哉
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: CN100423909C; CN2882920Y; JP2006218575A; JP4678199B2; EP1690648A3; US7784104B2; EP1690648A2; EP1690648B1; US20060179473A1

Abstract

一种具有增强的反盗窃能力的动力工具系统具有手持的动力工具和由用户佩带的可佩带件。所述可佩带件包含认证单元，所述认证单元存储用于指定所述动力工具的识别码，并且向在所述动力工具中包含的鉴别器发送所述识别码。所述鉴别器从所述认证单元读取所述识别码，并且当所述识别码被鉴别为适合于所述动力工具的特许使用时提供鉴别合格信号。仅仅响应于所述鉴别合格信号而起动所述动力工具，否则将其禁止以避免未经授权的使用。当用户拿着所述动力工具并且携带可佩带件时，在所述认证单元和鉴别器之间建立通信以发送所述识别码。

Description

动力工具系统

技术领域

本发明涉及一种动力工具系统，具体涉及一种反盗窃的动力工具系统，它允许仅仅由被鉴别合格的用户来使用动力工具。

背景技术

日本专利公开第2002-18744号公开了一种动力工具管理系统，它被设计来产生维护信息，用于当动力工具的累积使用满足预定标准时提示用户进行适当的维护。所述系统包括管理单元，它作为与所述动力工具独立的实体而被提供，并且被配置成通过无线传输来向动力工具提供所述标准。所述管理单元也被配置成设置多个预定操作模式之一，一种是正常模式，它允许动力工具在起动电源开关时工作，另一种是禁止模式，它即使在起动电源开关时也禁止动力工具工作。在这个意义上，上述系统可以是或多或少地面向安全的，以防止未经授权地使用动力工具。但是，需要一种相当麻烦的例程来安全地设置动力工具。即，每次存储动力工具时，需要操纵所述管理单元以设置禁止模式。另外，也需要在每次被授权用户意欲使用动力工具时，释放禁止模式，并且设置正常模式。因为已经报告说有越来越多的动力工具被盗窃的情况，因此，有下述的特定要求：实现一种反盗窃动力工具系统，而不依赖于在上述的现有技术系统中提出的麻烦管理。

发明内容

考虑到上述的问题，已实现本发明来提供一种反盗窃动力工具系统，其能够将动力工具置于安全状态，而不依赖于任何难用的设置。按照本发明的动力工具系统包括：动力工具，其被配置成包括控制器，所述控制器仅仅在接收到鉴别合格信号时起动动力工具；以及可佩带件，其被提供来作为与动力工具独立的实体，并且被配置成由用户佩带。所述系统包括认证单元和鉴别器，其中之一被包含在所述可佩带件中，另一个被包含在动力工具中。所述认证单元被配置成存储用于指定动力工具的识别码，并且发送所述识别码。所述鉴别器被配置成从认证单元读取所述识别码，并且当所述识别码被鉴别为适合于动力工具的特许使用时，向控制器提供鉴别合格信号。在所述系统中包括通信部件，用于在用户拿着动力工具并且携带所述可佩带件时，在认证单元和鉴别器之间建立通信，以发送所述识别码。因此，可以简单地通过在用户身上存在可佩带件来鉴别动力工具。因此，所述系统可以免除用于防止未经授权地使用动力工具的任何额外的鉴别过程，从而向动力工具提供了增强的反盗窃效用。

优选的是，所述通信部件被配置成使用用户的身体来作为信号传输路径，以便可以响应于用户拿着动力工具而自动地建立通信。在这种情况下，所述通信部件包括在认证单元中包含的第一收发器和在鉴别器中的第二收发器。所述第一收发器包括信号电极和地电极，它们被配置成保持接近用户的身体，并且彼此相隔。在第一收发器中也包括第一发送器，其被配置成在信号电极和地电极之间施加用于指示所述识别码的电压信号。第二收发器包括：电路地，用于通过动力工具的外壳来与地连接；接触电极，其被提供在动力工具的把手上，用于与用户的手接触；以及信号检测器，其连接在所述接触电极和电路地之间，用于检测所述电压信号。

或者，所述通信部件可以被配置成在所述认证单元和鉴别器之间进行无线信号传输。在这种情况下，第一收发器被配置成包括：第一天线；以及第一发送器，其被配置成通过第一天线来发送用于指示所述识别码的电压信号。第二收发器被配置成包括：第二天线，用于接收通过第一天线发送的所述电压信号；以及读取器，用于将所述电压信号转换为要鉴别的数据。

在动力工具或在可佩带件中包含的鉴别器询问认证单元以从其接收识别码来进行其鉴别，并且当所述识别码被鉴别合格时向控制器发送鉴别合格信号。

优选的是，鉴别器被配置成响应于动力工具的通电或触发而变成运行状态，以便鉴别器可以在开始操作动力工具时确定是否用户被授权。因此，在完成鉴别后可以使得在认证单元和鉴别器之间的通信不运行，由此将功耗需求保持在最低。当所述动力工具是具有方向选择器——它可移动通过在正向旋转电机的正向位置和反向旋转电机的反向位置之间的中间位置——的类型时，鉴别器可以被配置成响应于所述方向选择器脱离不旋转电机的所述中间位置而被起动。

当所述动力工具被配置成具有改变要施加到目标物体的输出功率或输出扭矩的功能时，在可佩带件中的认证单元最好存储所述输出功率或输出扭矩的极限值。所述发送器被配置成从所述认证单元向控制器传送所述极限值，以限制所述输出功率或所述输出扭矩。因此，用户容易仅仅通过携带可佩带件来适当地操作动力工具，以向目标物体施加输出功率或扭矩，而不需要麻烦的现场调整。

而且，所述认证单元可以被配置成与在目标物体侧上提供的发送器通信，以便获得在所述目标物体侧上提供的数据存储器中指定的极限值。因此，用户可以容易地按照目标物体的要求来适当地操作动力工具。

对于配备有可拆卸电池组的动力工具，优选的是，所述电池组包括电池鉴别器和中断器。所述电池鉴别器被配置成从认证单元读取识别码，并且当所述识别码被鉴别为适合于电池组的特许使用时提供电池鉴别合格信号。所述中断器被配置成在没有电池鉴别合格信号时中断从电池组到动力工具的电连接。因此，仅仅被授权的用户可以使用电池组，这向电池组增加了反盗窃值。

通过下面结合附图来说明优选实施例，本发明的这些和其他有益特点将会变得更清楚。

附图说明

图1是按照本发明的一个优选实施例的动力工具系统的示意图；

图2是图解上述系统的操作的流程图；

图3是图解上述系统的结构的方框图；

图4和5分别是图解在上述系统中使用的认证单元和鉴别器的方框图；和

图6和7分别是图解按照上述实施例的修改的认证单元和鉴别器的方框图。

具体实施方式

现在参见图1和3，它们示出了按照本发明的一个优选实施例的动力工具系统。所述系统包括动力工具10和被配置来在用户处佩带的可佩带件20。所述动力工具是手持工具，诸如电池供电的电动螺丝刀、钻头或扳手，并且所述动力工具具有容纳电机的外壳12、对于所述外壳可拆卸的电池组30、夹持刀头的夹盘14和其被定型使得可以由用户的手握住的把手16。以适于戴在用户的腕部或任何其他部分或要携带在衣服口袋中的手表、带子或卡的形式来准备所述可佩带件20，以与动力工具10通信。

如图3所示，动力工具10具有由下述部分组成的电路配置：电机驱动器40，用于可逆电机41；控制器50，用于控制电机驱动器40以改变电机的速度或扭矩；扭矩监视器60，用于获得作用于刀头上的扭矩；以及电源开关70。在动力工具10的电路中也包含了鉴别器100，它由下述部分组成：数据存储器110，用于存储动力工具的识别码；比较器120；以及收发器130，用于与在可佩带件20中包含的认证单元200通信。所述电池组30除了可再充电的电池单元31之外还包括电池鉴别器300和用于中断与电机41的电连接的中断器32。所述电池鉴别器300具有与鉴别器100相同的结构，并且包括用于存储电池组的识别码的数据存储器310、比较器320和收发器330。所述电池组的识别码可以与动力工具10的识别码相同或不同。

认证单元200被配置成具有：数据存储器210，用于存储一个或多个识别码；收发器220，用于与鉴别器100通信；以及电池230，用于向收发器220供电。可以使用诸如通过个人计算机实现的管理工具(未示出)来向数据存储器210中写入识别码。

在本实施例中，通过从动力工具10经由用户身体的一部分而延伸到可佩带件20的信号传输路径来建立通信，如图1所示，后面将说明其细节。在握着动力工具10并且携带可佩带件20的用户触发电源开关70后，鉴别器100被起动以询问认证单元200以请求向鉴别器100发回一个或多个识别码，并且在比较器120验证是否来自可佩带件20的识别码与在数据存储器110中的识别码匹配。当所述识别码匹配时，比较器120提供一个鉴别合格信号，用于指示携带可佩带件20的用户被鉴别为适合于动力工具的特许使用。所述鉴别合格信号被发送到控制器50，所述控制器50作为响应而向电机驱动器40提供起动信号，以起动电机41，因此允许使用动力工具。在没有鉴别合格信号的情况下，控制器50向电机驱动器40提供禁止信号，以禁止电机驱动器40驱动电机。

另外，认证单元200被配置成存储可能根据对于目标物体意欲进行的工作类型和种类而改变的输出功率和/或扭矩的极限值。所述极限值与识别码一起被存储在数据存储器210中，并且被发送到鉴别器100，在此，它被分发到控制器50，所述控制器50控制电机驱动器40以将输出功率和/或扭矩限制到所述极限值。所述极限值被管理工具写入到数据存储器210中，并且在显示器240中被示出以由用户确认。

电池鉴别器300被配置成具有与鉴别器100相同的功能，并且将从认证单元200发送的识别码与在数据存储器310中的识别码相比较，以便当所述识别码匹配时提供电池鉴别合格信号。所述电池鉴别合格信号被馈送到开关形式的中断器32，以将其保持闭合以向电机41供电。在没有电池鉴别合格信号的情况下，使得中断器32断开，由此中断在电池组30和电机41之间的电连接，禁止电池组30，因此防止未经授权地使用电池组。

优选的是，相关联的电池充电器也具有仅仅响应于所述鉴别合格信号而启动充电的功能。为了利用所述鉴别合格信号，所述电池充电器被配置成当与电池组连接时从电池组读取鉴别合格信号。

而且，认证单元200的收发器230包括下述功能：与附接到目标对象的信息标签90通信以读取在信息标签90中写入的极限值；发送所述极限值并且将其写入到数据存储器210中，以便鉴别器100从信息标签90检索所述极限值，并且将其传送到控制器50，以限制动力工具的输出功率和/或扭矩。因此，可以最佳地利用动力工具，而不会迫使用户调整输出功率和/或扭矩。信息标签90被配置成包括用于存储极限值的数据存储器、接触电极和具有与在鉴别器的收发器130中使用的类似的配置的发送器。在携带可佩带件20的用户接触所述接触电极时，发送器被起动来向认证单元200发送极限值，认证单元200作为响应而在数据存储器中写入极限值，并且向动力工具10发送所述极限值。

现在参见图4和5来详细说明在可佩带件20的认证单元200和动力工具10的鉴别器100之间的通信。认证单元200的收发器220具有信号电极221和地电极222，它们被安装在可佩带件20的表面上，以便它们接近或接触用户身体，并且彼此相隔。即，电极221和222在信号传输路径中串联放置，所述信号传输路径从动力工具10延伸、穿过用户身体的一部分、并且通过在用户和动力工具之间的电容性耦接或经由地的在其间的电容性耦接来返回到动力工具10，如图1所示。在这个连接中，鉴别器100的收发器130被配置成具有在动力工具10的把手16上暴露的接触电极131，用于与用户的手接触。收发器130具有电路地，它是通过形成动力工具10的外壳的一部分的导电件来实现的。因此，作为用户握住动力工具10的把手16并且携带可佩带件20的结果，接触电极131、信号电极221和地电极222在所述信号传输路径中串联。动力工具10的收发器130包括控制电路132，控制电路132响应于电源开关70的触发而起动信号产生器133以产生被施加到接触电极131、并且被发送到鉴别器100的询问信号，用于请求发回识别码。

在认证单元200侧，在信号电极221和地电极222之间接收所述询问信号，以在信号检测器223检测它，随后解调器224将其解调为对应的命令。在认证单元250中的控制电路250作为响应来指令调制器226从数据存储器210获得所述一个或多个识别码，并且调制为对应的电压信号。所述电压信号随后被馈送到信号发送器228，并且被施加到信号电极221和地电极222之间以便被发送到鉴别器100。

在鉴别器100中的收发器130的接触电极131处接收所述识别码的电压信号，以在信号检测器134检测它，随后将其解调为识别码，所述识别码随后被馈送到比较器120，以通过与在数据存储器110中存储的识别码相比较而验证它。

动力工具10的控制器50被配置成在触发电源开关时进行初始化序列，如图2所示。首先，查看是否电池组30的电压足够。如果不够，则控制器50关闭电源。如果足够，则所述序列进行到鉴别步骤，在此，在短的预定时间内重复上述的鉴别。如果在所述时间内产生了鉴别合格信号，则控制器50起动动力工具以执行意欲的操作。如果在所述时间内未确认鉴别合格信号，则控制器50禁止动力工具10，并且产生从在动力工具中包括的扬声器发出或显示器上显示的声音、语音或文本形式的错误消息。在进行所述初始化序列或者过去所述预定时间后，控制器50作为响应而停止向鉴别器100——其收发器130固有地耗能——馈送功率，由此节能。

认证单元200的数据存储器210可以被配置成存储关于动力工具的刀头或其它部件所允许的累积使用时间或累积使用周期数量的最大极限，以便当控制器50确认了最大极限时，控制器50产生用于通知部件更换或维护的必要的警告。

所述动力工具可以被设计成包括方向选择器，它选择电机的方向。所述方向选择器可移动通过在正向旋转电机的正向位置和反向旋转电机的反向位置之间的中间位置。在这种情况下，可以响应于所述方向选择器脱离不旋转电机的中间位置而起动鉴别器100。

图6和7图解了同样可以用于本发明中的认证单元200A和鉴别器100A的修改的组合。除了动力工具10在短距离内通过无线传输来与可佩带件20建立通信之外，所述修改与上述实施例相同。为此，依赖于射频识别(RFID)技术来进行鉴别。除了使用天线139来替代电极131之外，鉴别器200A具有与上述实施例相同的配置。认证单元100A被配置成具有类似的数据存储器210、类似的控制电路250以及由天线229、信号发送器228和发电器225组成的收发机220。类似的部件被指定类似的附图标号，因此，相信不需要任何重复的说明。在这种无线通信中，鉴别器100A通过天线139来发出询问信号。在认证单元200A的天线229接收的询问信号被发送到发电器225，所述发电器225作为响应而产生操作电压，并且通过反馈所述电压而起动所述控制电路250。在被起动时，控制电路250从数据存储器210读取识别码，所述识别码分别在226和228被调制和转换为要通过天线229而发送到鉴别器100A的对应ID信号。在天线139接收的所述ID信号在信号检测器134被检测，并且在解调器135被解调以提供识别码。因此，信号检测器134与解调器135合作来限定用于读取在ID信号上承载的识别码的读取器。然后，使用与在前述实施例中相同的方式来分析所述识别码，以确定携带可佩带件20的用户。

虽然上述实施例和修改图解了动力工具10包含鉴别器100、同时可佩带件20包含认证单元200，但是本发明不应当被解释为限于此，而是可以涵盖其中动力工具包含认证单元、同时可佩带件包含鉴别器的配置。在这种情况下，在可佩带件中的鉴别器被配置成从在动力工具中的认证单元接收识别码，并且向动力工具发回鉴别合格信号，以便在动力工具中的控制器可以使能或禁止操作。

Claims

1.一种动力工具系统，包括：

动力工具(10)，其被配置成由用户操纵，并且包括控制器(50)，所述控制器仅仅在接收到鉴别合格信号时起动所述动力工具；

可佩带件(20)，其被提供为与所述动力工具独立的实体，并且被配置成由所述用户佩带；

认证单元(200；200A)，其被配置成存储用于指定所述动力工具的识别码，并且发送所述识别码；以及

鉴别器(100；100A)，其被配置成从所述认证单元读取所述识别码，并且当将所述识别码鉴别为适合于所述动力工具的特许使用时，向所述控制器提供所述鉴别合格信号；

其中，所述动力工具包含所述鉴别器和所述认证单元中的一个，同时所述可佩带件包含所述鉴别器和所述认证单元中的另一个；

所述系统包括通信部件(130，220)，其被配置成在用户拿着所述动力工具并且携带所述可佩带件时，在所述认证单元和所述鉴别器之间建立通信，以在其间发送所述识别码。

2.按照权利要求1的动力工具系统，其中

所述通信部件被配置成使用用户的身体来作为信号传输路径。

3.按照权利要求2的动力工具系统，其中

所述通信部件包括在所述认证单元(200)中包含的第一收发器(220)和在所述鉴别器(100)中包含的第二收发器(130)；并且

所述第一收发器(220)包括：

信号电极(221)，其被配置成保持接近用户身体；

地电极(222)，其被配置成保持接近用户身体，并且与所述信号电极空间相隔；

发送器(228)，其被配置成在所述信号电极和所述地电极之间施加用于指示所述识别码的电压信号；

所述第二收发器(130)包括：

电路地，其被配置成通过所述动力工具的外壳来与地连接；

接触电极(131)，其被提供在所述动力工具的把手上，用于与用户的手接触；

信号检测器(134)，其被配置成连接在所述接触电极和所述电路地之间，用于检测所述电压信号。

4.按照权利要求1的动力工具系统，其中

所述通信部件被配置成在所述认证单元和所述鉴别器之间通过无线信号传输来进行所述通信。

5.按照权利要求4的动力工具系统，其中

所述通信部件包括：在所述认证单元(200A)中包含的第一收发器(220)；和在所述鉴别器(100A)中包含的所述第二收发器(130)，

所述第一收发器(220)包括：

第一天线(229)；

第一发送器(228)，其被配置成通过所述第一天线而发送用于指示所述识别码的电压信号；

所述第二收发器(130)包括：

第二天线(139)，其被配置成接收通过所述第一天线发送的所述电压信号；

读取器(134，135)，其被配置成将所述电压信号转换为要鉴别的数据。

6.按照权利要求1的动力工具系统，其中

所述可佩带件(20)包含所述认证单元(200；200A)，并且所述动力工具(10)包含所述鉴别器(100；100A)，

所述鉴别器(100；100A)被配置成询问所述认证单元以从其接收所述识别码，以便鉴别所述识别码，当所述识别码被鉴别合格时，所述鉴别器向所述控制器发送所述鉴别合格信号。

7.按照权利要求1的动力工具系统，其中

所述动力工具(10)包含所述认证单元(200；200A)，并且所述可佩带件(20)包含所述鉴别器(100；100A)，

所述鉴别器被配置成询问所述认证单元以从其接收所述识别码，以便鉴别所述识别码，当将所述识别码被鉴别合格时，所述鉴别器向所述控制器发送所述鉴别合格信号。

8.按照权利要求6或7的动力工具系统，其中

所述鉴别器(100；100A)被配置成在对所述动力工具通电时被起动。

9.按照权利要求6或7的动力工具系统，其中

所述动力工具具有可逆电机(41)，并且被配置成具有方向选择器，所述方向选择器可移动通过在正向旋转所述电机的正向位置和反向旋转所述电机的反向位置之间的、不旋转所述电机的中间位置，

所述鉴别器被配置成响应于所述方向选择器脱离所述中间位置而被起动。

10.按照权利要求6的动力工具系统，其中

所述动力工具被配置成具有改变要施加到目标物体的输出功率或输出扭矩的功能；

所述认证单元(200；200A)被配置成存储所述输出功率或所述输出扭矩的极限值；

所述鉴别器(100；100A)将所述极限值从所述认证单元向所述控制器传送，以限制所述输出功率或所述输出扭矩。

11.按照权利要求10的动力工具系统，其中

所述认证单元被配置成与在所述动力工具所用于的目标物体侧上提供的发送器通信，所述认证单元被配置成获得在所述目标物体侧上提供的数据存储器中指定的、并且通过所述发送器而发送的极限值。

12.按照权利要求6或7的动力工具系统，其中

所述动力工具被配置成具有作为电源的可拆卸电池组(30)，

所述电池组被配置成具有电池鉴别器(300)和中断器，

所述电池鉴别器被配置成从所述认证单元(200；200A)读取所述识别码，并且当所述识别码被鉴别为适合于所述电池组的特许使用时提供电池鉴别合格信号；

所述中断器被配置成在没有所述电池鉴别合格信号时中断从所述电池组到所述动力工具的电连接。