JP2018502733A - モータ式機器用の制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの電子センサー（１４、１５）と、センサーの少なくとも１つの制御信号に応じた機器の制御用電子基板（１６）とを含む、モータ式機器用の制御装置において、電子センサーは、制御装置の境界領域（１０）内に設けられこの境界領域（１０）内にある少なくとも１つの標的（３０）と光学センサー（１４）を離隔する距離を測定するように構成された非接触光学センサー（１４）であり、電子基板（１６）は、第１の距離範囲（３１）内で測定された距離について光学センサーの信号が確立された時点で、モータ式機器の主機能の第１の制御を確立するように、および第１の距離範囲（３１）よりも大きい測定距離について光学センサーの信号が確立された時点で、主機能とは明らかに異なるモータ式機器の少なくとも１つの追加機能についての制御を確立するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ式機器（ｅｑｕｉｐｅｍｅｎｔ ａ ｍｏｔｅｕｒ）の制御に関する。本発明は、詳細には、ユーザーの手により操作されるポータブル工具の制御に関する。本発明は、チェーンソーなどの熱によるモータ式機器、もしくはコンセント、工具の本体内に挿入されたバッテリ、または工具から離れたところに位置するバッテリにより給電されユーザーが担持できる電気によるモータ式機器のために応用可能である。目的とされる機器または工具としては、電気によるまたは熱による、剪定鋏、鋼板シヤー、ヘッジトリマー、ブロア、ブラッシュカッター、オリーブコーム、および刈払機をさらに挙げることができる。より一般的には、本発明は、緑地空間のメンテナンス、建築または医療分野といった専門分野おいてあらゆるタイプのモータ式工具に応用することができる。本発明は同様に、一般用の工具類ならびに家電機器にも応用することができる。

上述の機器は、モータ（ｍｏｔｅｕｒ）および、ユーザーの手または指によって、さらには足によってさえ操作可能なモータの制御機構を共通点として有する。

一部の工具は、足、手または指による単独の瞬間的な操作を受けることでモータの運転開始および停止を可能にするスイッチを用いるだけで単に機能するものの、工具の大部分は、より精巧な制御機構を備えている。例えばこれは、トリガーに対するいかなる操作も加えられていない場合の休止位置と、トリガーの行程の終りを表わす最大行程位置との間で、１本または複数の指によって操作可能である制御用トリガーである。このタイプのトリガーは一般に、トリガーに対する操作が解除されると直ちに休止位置に向かってトリガーを自動的に戻すことを可能にする手段を備えている。復元手段は、バネなどの弾性手段であることが最も多い。ユーザーの足により制御される制御機構についても同じことが言え、その場合トリガーはペダルにより置換される。以下の説明では、手で操作される制御機構について言及されている。しかしながら、足で操作される制御機構が同じ機能性を有し得るということも明示される。反対にこの場合、工具または機械は異なる機能性を有することができる。例えば、これはポータブル式でない機器である可能性がある。

トリガーの休止位置に対しては、概してモータの休止モードが対応する。これは、電気モータ（ｍｏｔｅｕｒ ｅｌｅｃｔｒｉｑｕｅ）については停止であり、あるいは熱モータ（ｍｏｔｅｕｒ ｔｈｅｒｍｉｑｕｅ）の場合にはアイドリングであり得る。逆に、トリガーの最大行程位置については、モータは概して、既定の最大出力で機能する。トリガーの中間位置において、モータは、トリガーの押込みに比例するまたはしない中間出力で機能する。これは例えば、トリガーが休止位置にあるときモータがアイドリングで回転し、トリガーが最大行程位置にあるときその既定の最大速度で回転する、熱式チェーンソーの場合である。チェーンソーという特別な例において、モータは、切断用チェーンであり得る能動的機構を駆動する。

こうして、同様にして、モータ式機器または工具の制御機構は、対応する能動的機構の運動を制御することをその最終的機能としている。

ポータブル工具の能動的機構は、制御機構を操作した際のモータの連続的回転にも関わらず、必ずしも回転運動によって動かされていない。実際、トリガーの所与の位置には、単純に、ポータブル工具の能動的機構の対応する位置を結びつけることができる。こうして能動的機構は、休止位置にあるトリガーに対応する休止位置、トリガーが最大行程位置にあるときの最大行程位置、およびトリガーの中間位置に対応するその休止位置とその最大行程位置の間の中間位置を有する。例えば、本出願人の仏国特許第２６１４５６８号明細書中に記載の電動剪定鋏の場合がそれである。この剪定鋏は、固定刃と可動刃を伴う能動的切断機構を有する。可動刃は、電気モータによって作動させられる。トリガーが、休止位置である全開位置と、切断を確実に行なう目的で固定刃に対する可動刃の重なり合いを可能にする閉鎖位置との間で、固定刃との関係において可動刃の位置を制御することを可能にする。こうして、可動刃の位置は、休止位置と最大行程位置との間でのトリガーの相対的位置に連動する。こうしてこの位置は、指または手でトリガーを操作するユーザーによって連続的に制御され得る。より厳密にはトリガーは、その操作方向に応じて、モータの回転を正転方向または逆転方向に制御する。モータは、モータの回転を並進運動に転換する動力伝達装置を介して可動刃のカムに連結される。カムに加えられた並進運動は、可動刃の開放または閉鎖を誘発する。

一定数の工具は、さらに、モータの既定の最大出力、能動的機構の最大行程位置、工具のスタンバイなどの補足的機能を制御する可能性をユーザーにもたらす。

例として、本出願人の仏国特許発明第２９７３８１５号明細書は、ブロアの握りの下にあるトリガーの位置によってその空気速度が変調させられる電動式ポータブルブロアについて記載している。握りの上に位置する追加の押しボタンにより、モータが発生させる最大出力を制限することによって、ブロアの出口における最大空気速度が選択される。ボタンは、トリガーを操作する手の人差し指によって操作され得る。ただしこれには、ユーザーが特に注意を払うことが必要とされ、ユーザーは、トリガーに及ぼされる力に対立することになる方向に、追加の力を及ぼすように自らの手の人差し指の運動を協調させなければならない。

本出願人の欧州特許第２１５６７３２号明細書は、主トリガーとこの主トリガーに連結された副トリガーとを含む電動剪定鋏について記載している。副トリガーは、主トリガーと同じ指によって操作され得る。この副トリガーは、固定刃との関係における可動刃の最大行程位置の変更などの工具の少なくとも１つの追加機能を制御する。副トリガーの操作には、副トリガーの運動を可能にする方向、つまり主トリガーの運動に対してほぼ直交する方向にユーザーが主トリガー上で指を移動させる必要がある。この運動は、主機能の操作のための指の動きに連続するものではなく、こうして、ユーザーにとっての不自由さおよび時間浪費をひき起こす。

欧州特許第２６５９７６５号明細書は、例えばトリガーの高速２重操作などのトリガーの既定の移動シーケンスを検出するように構想された制御システムを有する電動剪定鋏などの電動ポータブル式工具について記載している。追加機能は、この場合、既定のシーケンスの検出に相当する。こうしてユーザーは、所望する追加機能を得るために、自らの指による高速の力のシーケンスを協調させなければならない。この運動は、トリガーの操作頻度の変更の後の手の指の自然な運動に組み込まれるものではなく、それが頻繁にくり返されると、指ひいては手のレベルでの障害をひき起こす可能性がある。

仏国特許第２６１４５６８号明細書 仏国特許第２９７３８１５号明細書 欧州特許第２１５６７３２号明細書 欧州特許第２６５９７６５号明細書

本発明は、以上で説明した欠点を克服することを目的とする。本発明は同様に、モータ式機器用の、より詳細には２重制御の実施を容易にするポータブル式工具の制御方法および制御装置を提供することを目的とする。本発明はさらに、主機能を操作する手または指の自然な動きに適合した多重制御式の制御装置を提案することをも目的とする。

これらの目的を達成するために、本発明はより厳密には、少なくとも１つの電子センサーと、センサーの少なくとも１つの制御信号に応じた機器の制御用電子基板とを含む、モータ式機器用の制御装置を提案する。本発明によると、電子センサーは、制御装置の境界領域（ｚｏｎｅ ｄ’ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）内に設けられた非接触光学センサーである。この電子センサーは、境界領域内にある標的とこの電子センサーを離隔する距離を測定するように構成されている。電子基板は、少なくとも１つの第１の距離範囲内で測定された距離について光学センサーの信号が確立された時点で、モータ式機器の主機能の第１の制御を確立するように、および第１の距離範囲よりも大きい測定距離について光学センサーの信号が確立された時点で、主機能とは明らかに異なるモータ式機器の少なくとも１つの追加機能の制御を確立するように構成されている。

本発明の制御装置は、電気モータまたは熱モータが具備されたあらゆる機器に適応可能である。機器は固定式またはポータブル式であり得る。

電子基板は、光センサーの制御信号を受信する。これにより、信号の形態が予め限定されるわけではない。これは多少の差こそあれ複雑なアナログまたはデジタル信号であり得る。これは同様に、極めて単純に、距離の測定値を表わす電流または電圧であってもよい。

制御装置の中で使用可能であるタイプの非接触光学センサーは、ＡＰＤＳ−９１９０という品番でＡｖａｇｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から市販されている。このようなセンサーは、近赤外線スペクトル内で発光する電子発光ダイオードなどの光源を有するようになる。光源から発出された光は、標的を照射する。標的によって後方散乱した光の一部分は、光受容器により受光され測定される。これは、１つ以上のフォトダイオードである。ダイオードにより受容される光の割合は、ここではフォトダイオードである光受容器と標的を離隔する距離と反比例して変動する。測定光は、周囲光の影響をより簡単に差し引くように変調されてよい。

ここで、非接触光学センサーが照準とする標的は、手袋をはめているかまたははめていないユーザーの指、手袋をはめているかまたははめていないユーザーの手、さらには、特定の利用分野においては、靴をはいているかまたははいていないユーザーの足であり得ることを指摘しておくことが適切である。標的は同様に、制御機構、すなわちトリガーまたはペダルであってもよい。

こうして、制御装置の境界領域は、光学センサーの測定領域内、すなわち測定光の発光領域および後方散乱した光の捕捉領域内に位置する。境界領域は好ましくは、センサーを中心とした操作空間を設定するガードによって事実上画定されている。操作空間は、制御を行なうのに充分な動きが可能である状態で標的を収容するような形で、すなわち第１の距離範囲より大きく、寸法決定される。

制御センサーに最も近い第１の距離範囲内では、センサーの信号は、主機能の第１の制御を確立するために、電子基板によって使用され得る。これは典型的には、その回転速度としてモータの制御であり得る。

例えば、第１の距離範囲の端部、すなわちこの範囲の最大距離に位置づけされた標的には、特に電気モータの場合には電気モータの停止が対応し、または熱モータの場合には熱モータのアイドリング運転が対応し得る。この距離は、本明細書の以下の部分において、「最大近接距離」と呼ばれる。逆に、センサーに最も近接して位置づけされた標的、すなわち第１の距離範囲内の最小距離には、モータの既定の設定値最大速度での回転が対応し得る。この距離を、本明細書の以下の部分では「最小近接距離」と呼ぶ。標的の中間位置、すなわち最小近接距離と最大近接距離との間の位置には、停止と設定値最大回転速度との間の中間回転速度が対応し得る。モータの回転速度は、センサーにより測定される距離に正比例するかまたはしない可能性がある。

センサーの信号から基板により確立される機器の主機能の第１の制御は、必ずしもモータの速度制御ではなく、能動的機構の相対的位置であり得る。これについては、開放位置と固定刃上の閉鎖位置との間の可動刃を有する剪定鋏に関して例示することができる。開放位置は例えば、センサーの最大近接距離に位置する標的に対応し、一方、閉鎖位置は、センサーの最小近接距離に位置する標的に対応する。標的の中間距離には、開放位置と閉鎖位置との間の刃の中間位置が対応してよい。これらの中間位置は、標的の距離に正比例するまたはしない開口角度に対応することができる。他の作動モードによると、最小近接距離と最大近接距離との間の閾値距離を想定することが可能である。この場合、標的が閾値距離を通過すると、刃の自動的閉鎖または開放の急激な運動がそれぞれ誘発される。

主機能の１つ以上の明らかに異なる制御を確立することのできる標的の複数の距離範囲を区別するように、電子基板を構成することが可能である。ただし、このような制御の操作は、未熟練ユーザーにとっては容易ではない。したがって、本発明の好ましい実施においては、単一の「第１の距離範囲」しか想定されていない。

上述の通り、追加機能制御は、第１の距離範囲より大きい距離について、すなわち、以上で言及した最大近接距離よりも大きい距離だけ標的がセンサーから離隔されている場合に確立される。追加機能は好ましくは、モータの回転速度または能動的機構の位置を直接照準とせず、むしろ回転モードまたは能動的機構の作動モードを照準とする機能である。例を挙げると、追加機能は、モータの最大回転速度設定値の制御であり得る。こうして、第１の距離範囲を超える標的の変位は、設定値の変更を誘発し得る。これは例えば、モータの第１の最大速度設定値から別の最大速度設定値、例えばモータのより大きい最大速度設定値への移行である。

このとき、その結果として、モータは、特に標的が最大近接距離にある場合に、主機能の制御と共に、より大きい回転速度を達成させられることになる。第１の距離範囲を超える標的の新たな変位は、第１の最大速度設定値への復帰を誘発し得るか、またはより高いまたはより低い別の最大速度設定値の選択を誘発し得る。

本発明の追加機能についての制御は同様に、作動モードの変更の制御でもあり得る。これは例えば、オールオアナッシングでの作動から正比例または反比例の作動への移行である。剪定鋏の場合、追加機能の制御は、刃の漸進的閉鎖制御から閾値閉鎖制御への移行であり得る。この場合も同様に、作動モードの変更は、第１の距離範囲を超える標的の変位によって誘発され得る。

ひき続き剪定鋏または鋼板シヤーへの利用という状況下で、追加機能の制御はさらに、ジョーの最大開口設定値、または固定刃との関係における可動刃の最大枢動設定値に対応し得る。こうして、第１の距離範囲を超える標的の変位により、その休止位置における刃の最大開口を増大させることができる。第１の距離範囲を超える標的の新たな変位は、第１の最大開口設定値への復帰を誘発し得るか、またはより高いまたはより低い別の最大開口設定値の選択を誘発し得る。

さらに別の可能性によると、追加機能のための制御は、機器または工具の安全確保制御、例えばモータの瞬間的停止または非常ブレーキの操作または能動的機構のブロッキングに対応し得る。

追加機能はさらに、モータの回転方向または能動的機構の操作方向の反転制御でもあり得る。このような機能は、例えばヘッジトリマー上で、刃のブロッキングの場合に有用であり得る。

以上で簡単に言及したように、また本発明の特定の一実施形態によると、制御装置はさらに、境界領域内に設けられた制御機構と、制御機構に結びつけられた位置センサーとを含むことができ、位置センサーは同様に、制御用電子基板にも接続されている。

制御機構は例えば、手、足または指で操作可能なトリガーまたはペダルである。線形位置または角度位置のセンサーは、例えば、ポテンシオメータ、ホール効果センサーまたは磁気抵抗であり、電子基板に対して、制御機構の相対的位置を測定する信号を提供する。信号は、多少の差こそあれ高度なアナログまたはデジタル信号であり得る。これは同様に、極めて単純に、電流または電圧信号、または抵抗値測定信号でもあり得る。

トリガーなどの制御機構の存在は、ユーザーのための操作手段を提供するという機能に加えて、ユーザーの指または手の直観的な位置づけを容易にするための割出しの機能も同様に有する。制御機構は同様に、第１の距離ゾーンの認識を容易にし、これには、制御機構がこの距離ゾーンに対応する行程を有するだけでよい。休止位置にある制御機構は同様に、第１の距離範囲のオートキャリブレーションのための基準としても利用可能である。最後に、バネにより負荷が加えられたまたは能動的機構の運動に連動する制御機構は、さらにユーザーのために復元力をもたらす。これらの特徴により、特に境界に慣れていないユーザーにとっての使用上の快適性は増大する。最後に、本明細書の以下の部分で明らかになるように、制御機構に結びつけられたセンサーが、制御の確立に有用な信号を提供できる。

さらに、境界領域内で、ダミー制御機構、すなわち、いかなるセンサーにもアクチュエータにも連結されず、ユーザーの四肢の位置についての割出し、第１の距離範囲の割出し、そして場合によっては復元力を提供することだけに単に役立つ機構を想定することも可能である。

追加制御機構は、非接触光学センサーの距離測定に応じて確立される制御を妨げるものではない。非接触光学センサーの距離測定に応じて確立される制御は、反対に、追加制御機構に結びつけられ得る。

制御機構がユーザーの指により操作可能なトリガーを含み、しかもトリガーと距離センサーの距離測定との間の相互作用が所望されない場合、トリガーは、センサーの測定域外に配置され得る。トリガーを光学センサーの測定域外に配置することが、例えば外形寸法上の理由から困難である場合、トリガーを測定域内に配置することもできる。この場合、トリガーは、第１の距離範囲内で標的として役立つことができる。トリガーは同様に、ユーザーの指の支持ゾーン内に透かし部分を具備している場合もあり、透かし部分は、光学センサーの最適な測定域上に配備させられている。測定は、透かし部分を横断して指の上で行なわれ得る。このとき指は、標的を構成する。

使用される光学センサーの構成およびタイプに応じて、測定は、同様に、センサーのために高い感応性を有し続けているトリガーの直近の側方ゾーンの中でも行なうことができる。この場合、センサーは同様に、ユーザーの指の存在を検出することもできる。その上、場合によってトリガーが測定に干渉するのを避けるため、トリガーを、少なくとも透かし部分を取り囲む部分において、暗色さらには黒色などの適応された色で製作して、測定用発光信号を妨害しないようにすることができる。

距離センサーのための標的を構成するか否かに関わらず、制御機構は好ましくは、第１の距離範囲に対応する最大行程を有する。制御機構がトリガーである場合、解放されたその休止位置は、そのとき好ましくは標的の最大近接距離に対応し、また、押込まれたその行程終了位置は、以上で定義された用語にしたがって、標的の最小近接距離に対応する。その一方で、休止位置におけるトリガー上のユーザーの指の位置は、指の色特性および反射特性に応じて、休止位置の恒久的キャリブレーションのために有効利用され得る。電子基板によって行なわれるキャリブレーションは、休止位置との関係における、そして第１の距離範囲の外での、指の離隔を明確に識別できるようにする。

光学センサーは、主機能の制御または追加機能制御が確立されなければならないかを決定することができるものの、主機能の制御は、光学センサーの信号から必ずしも確立されるわけではないことを明記しておくことが適切である。実際、電子基板は、光学センサーの信号から、または別のセンサー、詳細には制御機構（トリガー）の位置センサーの信号から、モータ式機器の主機能の第１の制御を確立するように構成され得る。電子基板は同様に、２つのセンサーの信号から主機能の第１の制御を確立するようにも構成され得る。

詳細には、電子基板は、光学センサーの信号からモータ式機器の主機能の第１の制御を、そして制御機構の位置センサーの信号からモータ式機器の主機能の第２の制御を確立するように構成され得る。

同一機能のための冗長制御の存在は、制御の安全性および信頼性が不可欠である機器のために有用であり得る。電子基板あるいはより厳密には基板のプロセッサーは、さらに、主機能の第１および第２の制御を比較するように、かつ第１および第２の制御が相違している場合に機器の安全確保を制御するように構成され得る。安全確保には、能動的機構またはモータに作用するブレーキの起動、およびモータのエネルギー供給の中断が含まれ得る。例として、熱式チェーンソーの制御の場合、モータがアイドリング位置にあるならば、ユーザーがトリガー上に指を置いていなくても、境界領域内に偶発的に介入する枝などの異物の存在がトリガーを操作する可能性がある。トリガーを操作する異物、すなわちユーザーの指の色特性および反射特性を有していない物体の光学センサーによる検出をそのとき用いて、トリガーに関連するセンサーの信号を阻止することができる。

本発明の制御装置は、可動の能動的機構、好ましくは切断機構、および能動的機構にモータを連結する動力伝達装置を含む、内蔵または遠隔バッテリ付きのポータブル式電動工具に極めて適応している。

本発明は同様に、標的の距離を測定することができる光学センサー式の制御境界が備わったモータ式機器の制御方法にも関する。この方法は、標的が第１の距離範囲内に含まれる距離だけセンサーから離れた時点で、モータ式機器の主機能の第１の制御を確立することを含む。この方法はさらに、標的が第１の距離範囲より大きい距離だけセンサーから離れた時点で、主機能とは明らかに異なるモータ式機器の少なくとも１つの補足的機能のための制御を確立することを含む。

制御標的は、前述の通り、ユーザーの指であり得る。

方法の特定の一実施形態によると、光学センサーによって確立される距離測定信号および／または制御境界の制御機構に結びつけられた位置センサーによって確立される信号から主機能の制御が確立される。制御は同様に、これらの信号の組合せに応じて確立され得る。信号の組合せは、特に、以上で指摘したように工具の安全確保のために有効利用され得る。

本発明の他の特徴および利点は、以下の図の説明から明らかになる。これらの説明は、限定するものとしてではなく、例示を目的として提供されている。

本発明に係る制御装置の概略的表現である。 トリガーを備えた図１の装置を示す。 本発明に係る制御装置を使用する剪定鋏の下部部分の部分的断面を伴う図である。

図面の各図を参照した以下の説明において、同一のまたは類似の部分には図面間の相互参照を可能にするように同じ参照記号が付されている。

図１の制御装置は、極めて部分的に表現されているポータブル工具Ｓを制御するために使用される。制御装置は、ガード１２および工具Ｓの本体内に設けられた光学センサー１４の測定域によって画定される境界領域１０を有する。センサーは、電気的結合１８により電子基板１６に接続される。例えば直列型の電気結合１８は、センサーへの給電を行ない、測定信号を電子基板１６に伝送する。電子基板１６は、場合によって、光学センサー１４の電源を含むことができる。

電子基板は、非常に概略的に表現されたモータ２０のための制御を生成する。これは、図示されていないバッテリから送出され、制御され、電気モータの異なる位相に適用される電源電流であり得る。同様にこれは、熱モータの吸気制御でもあり得る。モータ２０は、動力伝達装置２２を介して工具の能動的機構２４に連結されている。動力伝達装置は同様に、モータの回転を、能動的機構の操作に適した運動へと変換するためにも役立つ。能動的機構は、例えば切断工具であってよい。

図１に非常に概略的に表現されている電子基板１６、モータ２０、動力伝達装置２２および能動的機構２４は、機器または工具Ｓに内蔵され、その一部を成す。

参照番号３０は、センサー１４が隔たりを測定する測定標的を表わす。これは、図の例において、ユーザーの指である。例えば、工具または図示されていない工具の握りを把持する手の指である。

図において標的３０は、標的をセンサーと離隔する、あるいはより厳密にはセンサーの表側で標的を工具本体と離隔する、二重矢印によって示された距離ｄのところに表わされている。距離ｄは、本明細書の冒頭の部分で言及された最大近接距離、すなわち、第１の距離範囲３１の最大離隔距離に対応する。工具の主機能の制御の確立を支配する第１の距離範囲３１は、最小値から最大値ｄまで拡がっている。ゼロであり得る最小値は、標的３０がセンサー１４に最も近いところにある場合、例えばセンサーに接しているまたはセンサーを含む構造の壁に接している場合に測定される距離に対応する。第１の距離範囲内の最大値は距離ｄ、つまりこの場合は最大近接距離である。この範囲内で、標的の運動を使用して、主機能の制御を確立することができる。これは例えば、モータ２０の速度の漸進的制御、または切断機構の行程の制御である。この点に関しては、以上の説明を参照することができる。

矢印Ｆは、センサーの測定域内および境界領域１０内にとどまりながら、第１の距離範囲３１外の標的の考えられる変位を示す。標的３０とセンサー１４との間の隔たりはこのとき、少なくとも一時的に距離ｄの値より大きいものとなる。センサーにより確立された距離ｄを上回る距離の測定信号は、追加制御の確立のために電子基板１６により使用される。ここでもまた、先行する説明を参照して、これは例えば、作動設定値、切断機構の位置設定値、またはモータの回転速度設定値の修正であり得る。

図２は、図１に似た、制御機構を境界領域１０内に有する制御装置を示す。この図の実施例において、これは、ユーザーの指により操作可能なトリガー３４である。

センサー１４とトリガー３４の相対的配置は、測定域がトリガー３４上に集束されるようなものである。こうしてトリガー、あるいは少なくともセンサーの測定域内のトリガーの端部分が、標的を構成する。光学センサーにより測定される距離は、もはや指の隔たりではなく、トリガーの隔たりである。

トリガーは光学センサー１４のための測定標的として役立つことから、その休止位置を、第１の距離範囲の最大値ｄのオートキャリブレーションのための基準として使用することができる。追加機能の制御を起動するため、トリガーを第１の距離範囲外で、センサー１４からさらに一層遠ざけることはできない。しかしながら、制御装置のこのような実施において、センサー１４の測定域は、トリガーのレベルにおける指の存在を検出するのに充分なほど大きく想定され得る。このとき、こうして、休止位置のトリガー上で距離ｄのところに位置づけされて指に対応する距離ｄ１を定義することが可能になる。距離ｄ１と距離ｄとの間の差は、単純にトリガーの厚みに対応する。こうして、距離ｄを超えてトリガーを離隔させることは不可能であるにも関わらず、距離ｄ１を超えた指の離隔の検出を用いて、追加機能を起動することができる。

好ましくはトリガーは、距離ｄをキャリブレーションする能力を有しながら、センサー１４が距離ｄ１をより高い信頼性で直接確立できるようにする開口部またはスリットを、その中心に備えている。その上距離ｄ１は、トリガーの厚み特性をパラメータ化することにより、電子基板内での計算によって直接確立され得る。

トリガー３４は、ダミー制御であり得る。トリガーは、例えばピボット３５上に枢動する形で組付けられ、このレベルにバネなどのそれ自体公知の弾性復元システムを含むことができる。このときトリガーは、ユーザーの指のための標的および目印として役立つことができる。トリガーは同様に、ユーザーが自らの指の位置をより良く意識できるようにする復元力をも提供することができる。

トリガーは同様に、例えばピボット３５を中心とするその角度的行程を測定するセンサーなどの位置センサー１５にも連結され得る。このときセンサー１５は、適切な電気的結合１９により電子基板に接続され、この結合を通してセンサーは電子基板１６に測定信号を提供する。こうして電子基板１６は、トリガーのセンサーの信号からかまたは光学センサーの信号から、モータの制御、詳細には主機能の制御を確立するように構成され得る。すでに説明した方法で、２つの信号を使用することができる。

図３は、剪定鋏４０に利用された制御装置の改良型実施形態を例示する。

制御装置には、境界領域１０と同様、剪定鋏の握り４２を形成するケーシングの一部分の近傍に設けられたトリガー３４が具備されている。こうして、標的として役立つユーザーの指は、握り４２を把持する手の指であり得る。

図３は、部分的断面図中に、電気モータ４４と、電気モータを剪定鋏の可動刃４６に連結する動力伝達装置とを示している。可動刃４６は、固定刃４８と共に能動的機構２４を形成する。

動力伝達装置は、減速機５０、ボールねじなどのモータの回転を並進運動に変換する機構５２、および機構５２を可動刃のカムに連結するリンクロッド５４を含んでいる。

同様に図３には、マイクロプロセッサを備えた電子基板１６、電気的結合１８により基板に接続された光学センサー１４、およびトリガーの位置を決定するために使用されるセンサー１５も見られる。ここでは、センサーはホール効果センサーである。

電気モータ４４は、図示されていないバッテリ式給電ユニット内に位置する別の制御用電子基板によって制御される。この制御用電子基板は、剪定鋏の本体内に位置する電子基板１６により伝送された制御に応じて、モータを制御する。

図示されていない結合用コードが給電ユニットとの電気的結合を確保する。コードは、モータの操縦、剪定鋏の電子基板の給電、および例えば直列結合による異なる制御信号の転送のための電気導体を含む。

剪定鋏４０については、基板により確立される主機能の制御は、例えば固定刃に向かっての可動刃の移動を誘発するため、または逆に開放休止位置へと可動刃を戻すための、モータの回転制御、およびその回転方向の制御である。

追加機能の制御は、可動刃の最大行程設定値の制御であり得る。例えば、より大きい行程を得ることを目的とした制御である。これらの作動モードについては前述されている。

図３により例示されている制御装置の特に有利な改良によると、光学センサー１４は、トリガー内に作られた透かし部分３３と一致する優位な方向に測定域を有する。透かし部分はここでは、ユーザーの手の１本または複数の指を収容するトリガーの一部分上に延在する長手方向スリットの体裁をとる。

透かし部分３３によって、トリガーは、図１の装置にならって、標的として用いられる１本または複数の指上で行なうことのできる光学センサーの測定の妨げとなることがない。

トリガーの休止位置は好ましくは、指が、単に休止状態のトリガー上に載せられた時点で最大近接距離すなわち第１の距離範囲の端部に来るような位置である。休止位置からのトリガーの行程は、第１の距離範囲内のセンサー１４に向う方向で行なわれる。この行程は、主機能の制御が確立される範囲に対応する。追加機能の制御のためには、標的を構成する指は、休止位置にあるトリガーから離隔する。

１０ 境界領域
１２ ガード
１４ 光学センサー
１５ センサー
１６ 電子基板
２０ モータ
２２ 動力伝達装置
２４ 能動的機構
３０ 標的
３３ 透かし部分
３４ トリガー
３５ ピボット
４０ 剪定鋏
４２ 握り
４４ 電気モータ

Claims (17)

1. 少なくとも１つのセンサー（１４、１５）と、センサーの少なくとも１つの信号に応じた機器の制御用電子基板（１６）とを含む、モータ式機器用の制御装置において、
   電子センサーは、制御装置の境界領域（１０）内に設けられこの境界領域（１０）内にある少なくとも１つの標的（３０）と光学センサー（１４）を離隔する距離を測定するように構成された非接触光学センサー（１４）であり、電子基板（１６）は、第１の距離範囲（３１）内で測定された距離について光学センサーの信号が確立された時点で、モータ式機器の主機能の第１の制御を確立するように、および第１の距離範囲（３１）よりも大きい測定距離について光学センサーの信号が確立された時点で、主機能とは明らかに異なるモータ式機器の少なくとも１つの追加機能についての制御を確立するように構成されていることを特徴とする、制御装置。
2. 境界領域（１０）内に設けられた制御機構（３４）をさらに含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 制御機構（３４）に結びつけられた位置センサー（１５）を含み、位置センサーが電子基板（１６）に接続されている、請求項２に記載の制御装置。
4. 制御機構が、第１の距離範囲に制限された行程を有する、請求項２に記載の制御装置。
5. 電子基板（１６）は、光学センサーの信号からモータ式機器の主機能の第１の制御を確立するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の制御装置。
6. 電子基板は、光学センサー（１４）および位置センサー（１５）の一方の信号からモータ式機器の主機能の第１の制御を確立するように構成されている、請求項３に記載の装置。
7. 電子基板（１６）は、光学センサー（１４）の信号からモータ式機器の主機能の第１の制御を確立し、制御機構（３４）の位置センサー（１５）の信号からモータ式機器の主機能の第２の制御を確立するように構成されている、請求項３に記載の制御装置。
8. 電子基板（１６）は、主機能の第１および第２の制御を比較し、第１および第２の制御が相違する場合には機器の安全確保を制御するように構成されている、請求項７に記載の制御装置。
9. 標的（３０）がユーザーの少なくとも１本の指を含み、制御機構（３４）がユーザーの指により操作可能なトリガーを含み、トリガーが解放位置と押込み位置との間で最大行程を有し、第１の距離範囲（３１）がトリガーの最大行程に対応している、請求項３に記載の制御装置。
10. 標的がユーザーの少なくとも１本の指を含み、制御機構（３４）がユーザーの指により操作可能なトリガーを含み、トリガーは光学センサーの測定域内に位置し、ユーザーの指の支持ゾーン内に透かし部分（３３）を有し、透かし部分は、光学センサーの測定域に配備されている、請求項２に記載の制御装置。
11. 標的（３０）が制御機構（３４）を含む、請求項２に記載の制御装置。
12. 主機能の制御は、最高速度設定値に至るまでのモータの回転速度の比例制御であり、追加制御は、モータの最高回転速度設定値の変更制御、作動モードの変更制御、安全確保の制御、およびモータの回転方向反転制御のうちの少なくとも１つである、モータ式ポータブル工具のための、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の制御装置。
13. 主機能の制御が、設定値により固定された最大開口位置と閉鎖位置との間の工具の可動刃（４６）の行程の制御である、剪定鋏および電動シヤーの中から選択される工具のための、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の制御装置。
14. 追加機能の制御が、可動刃（４６）の最大開口行程設定値の変更の制御である、請求項１３に記載の制御装置。
15. 電気モータ（４４）、能動的可動機構（４６）および能動的機構をモータに連結する動力伝達装置（５０、５２、５４、５６）、さらに請求項１〜１０のいずれか１つに記載の制御装置を含む、ポータブル電動工具。
16. 少なくとも１つの標的（３０）の距離を測定することができる光学センサー（１４）式の制御境界が備わったモータ式機器の制御方法において、標的が第１の距離範囲（３１）内に含まれる距離だけセンサーから離れた時点でモータ式機器の主機能の第１の制御を確立することを含み、かつ標的（３０）が第１の距離範囲（３１）より大きい距離だけセンサーから離れた時点で主機能とは明らかに異なるモータ式機器の少なくとも１つの追加機能のための制御を確立することを含む、制御方法。
17. 光学センサー（１４）によって確立される距離測定信号、制御境界の制御機構（３４）に結びつけられた位置センサー（１５）によって確立される信号、および光学センサー（１４）および位置センサー（１５）の信号の組合せのうちの１つから主機能の制御を確立する、請求項１６に記載の方法。

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