JP5853191B2

JP5853191B2 - 電動工具

Info

Publication number: JP5853191B2
Application number: JP2011205005A
Authority: JP
Inventors: 宮崎　博; 博宮崎
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: JP2013066949A

Description

本願発明は、不正使用を制限する機能を有する電動工具に関するものである。

契約で設定された許可された使用地域外での不正使用を防止できる機器が知られている（特許文献１参照）。この機器は、機器本体部と、機器本体部の動作を制御する処理／制御部と、機器の地球上の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）装置と、機器の地球上における使用地域を記憶した地図情報記憶部とを備え、処理／制御部は、ＧＰＳ装置の検出した機器の地球上の位置が、地図情報記憶部に記憶されている許可された使用地域内である時のみ機器を正常に動作させ、機器の位置が許可された使用地域外である時には正常な動作を行わないように制御する。

特開２００２−９１５４７号公報

しかしながら、特許文献１に示される機器を電動工具に適用すると、次のような問題が想定される。つまり、電動工具はＧＰＳ信号を受信できない屋内で使用されることもあるために、許可された使用地域内での使用であるにもかかわらず、電動工具の位置が許可された使用地域外にあると判断されて機器の使用が制限されることがあり、屋内やＧＰＳ信号の受信が不安定なところでの作業が妨げられてしまう。

本願発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その課題は、予め定められている許可された使用地域から外れたと判断される場合でも、所定時間以内ならば、正常な動作を行うことができる電動工具を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明の電動工具は、電池と、前記電池からの電力を受けて駆動する駆動部と、自身の位置情報を取得する位置情報取得用インターフェイスと、前記電池からの電力を受けて前記駆動部を制御する制御部と、を有する電動工具であって、通常モードと、動作に制限を加える使用制限モードとを相互に切替える制御を行う前記制御部は、前記位置情報取得インターフェイスを介して取得した位置情報が予め定められている許可された使用地域外にある状態では、使用制限モードに移行する制御を行うものであるとともに、この移行は使用地域外にあると判断してから所定時間が経過した時点で行うものであることに特徴を有している。

前記許可された使用地域をあらかじめ登録することができるメモリを有していることが好ましい。

また、前記位置情報取得用インターフェイスは、間欠的に位置情報を取得するものであることが好ましい。

外部サーバと情報通信を行う通信用インターフェイスを有して、この通信用インターフェイスを介して前記制御部は前記位置情報取得インターフェイスを介して取得した位置情報を前記外部サーバに通信するものであってもよい。

また、外部サーバと情報通信を行う通信用インターフェイスを有し、前記外部サーバはアクセス権限が予め登録されている使用者からの要請で前記制御部に使用制限モードへの移行を促す信号を送信するものであり、前記制御部は前記外部サーバからの上記信号を前記通信用インターフェイスを介して受けて前記通常モードから前記使用制限モードに移行するものであってもよい。

前記制御部は、前記外部サーバからの信号で使用制限モードに移行したとき、前記外部サーバからの解除信号を受けるまで使用制限モードを継続することが好ましい。

また、前記許可された使用地域をあらかじめ登録することができるメモリを有し、前記メモリには、作業者の使用状況に関する使用情報も書き込まれるものであり、前記制御部は前記通信用インターフェイスによって前記使用情報を前記外部サーバに送信することが好ましい。

本願発明の電動工具においては、予め定められている許可された使用地域から外れたとしても、所定時間以内ならば、正常な動作を行わないように制御されることがない。したがって、不正使用を防止しつつも、ＧＰＳ信号を受信できない環境においては所定期間内であれば作業することができるため、使用時にあまり不便をきたすことがない。

本願発明の第１の実施形態に係る電動工具の概略を示すブロック図である。本願発明の第１の実施形態に係る電動工具の作用を説明するフローチャート図である。

図１と図２とに基づいて本願発明の第１の実施形態に係る電動工具１について説明する。

本実施形態における電動工具１は、電池２と、前記電池２からの電力を受けて駆動する駆動部３と、自身の位置情報を取得する位置情報取得用インターフェイス４と、前記電池２からの電力を受けて前記駆動部３を制御する制御部５と、を有する電動工具１であって、通常モードと、動作に制限を加える使用制限モードとを相互に切替える制御を行う前記制御部５は、前記位置情報取得インターフェイス４を介して取得した位置情報が予め定められている許可された使用地域外にある状態では所定時間が経過した時点で通常モードから使用制限モードに移行する制御を行うものである。また、前記許可された使用地域をあらかじめ登録することができるメモリ６を有するものである。また、前記位置情報取得用インターフェイス４は、間欠的に位置情報を取得するものである。また、外部サーバ７と情報通信を行う通信用インターフェイス８を有し、前記通信用インターフェイス８によって、前記位置情報取得用インターフェイス４で取得した位置情報を外部サーバ７に通信するものである。

なお、使用制限モードとしては、（１）駆動部３が駆動しないように制限するモードと、（２）電動工具１が通常モードとは異なる動作を行うモードとが考えられ、（２）については、例えば、使用制限モードに移行したときに、警告音発生部（図示せず）が警告音を発生させる構成や、駆動部３の駆動速度を低下させる構成が考えられる。なお、当然ながら、（２）についてはこれらの二例に限定されるものではない。本実施形態においては、使用制限モードを、（１）駆動部３が駆動しないように制限するモードとする構成とした。

［電動工具１の構成］
本実施形態の電動工具１の構成を図１に基づいて説明する。図中の２は複数の電池セルからなる電池パックとして構成された電池であって、電動工具１本体とは脱着可能である。具体的には、電池２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池から構成される。本実施形態においては、電池２として、３．６Ｖのリチウム電池セルを４個搭載してなる１４．４Ｖの定格電圧を持つものが用いられている。

電動工具１の本体は、駆動部３が出力軸に設けられたモータ１０を、トリガスイッチ１２からの入力に応じてスイッチング手段１１を介して駆動制御する制御部５のほかに、回路電源スイッチ９と、位置情報取得用インターフェイス４と、メモリ６と、通信用インターフェイス８とを備える。

上記回路電源スイッチ９は、制御部５に電源を供給するためのスイッチで、トランジスタ等で構成される。トリガスイッチ１２が引かれたときに、電池２からの電力を受けて回路電源スイッチ９は起動されて制御部５への給電を開始する。いったん起動されると制御部５から所定時間自己保持信号が出力されることで、回路電源スイッチ９は通電状態を維持する。

トリガスイッチ１２の操作に応じて、モータ１０を介して駆動部３の動作を制御する制御部５は、マイクロコンピュータ等で構成されたものである。また、制御部５は、モータ１０の駆動制御に加えて、電池２の消耗防止のために電源制御も行う。また、制御部５は、上記メモリ６とのデータのやり取り、上記位置情報取得用インターフェイス４からの位置情報の入手、通信用インターフェイス８と端末１３とを介して外部サーバ７との通信を行う。

前記スイッチング手段１１は、ＦＥＴ等の半導体素子やリレー等のスイッチング素子で構成されたもので、制御部５からの信号を受けてモータ１０の回転制御を行う。また電池２の保護のため、電池電圧が低下したとき、スイッチング手段１１は、モータ１０への通電を禁止する状態となる。また、後述するように、制御部５からの信号を受けて、スイッチング手段１１は、モータ１０への通電を禁止する状態で保持される。

モータ１０は、ＤＣモータやＤＣブラシレスモータで構成され、その回転出力側には前述の駆動部３が設けられている。

トリガスイッチ１２は、そのオンオフだけでなく、引き代に連動して回転速度情報を制御部５に信号を入力する。

メモリ６は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのような不揮発性のメモリから構成される。メモリ６は、マイクロコンピュータからなる前記制御部５に内蔵されたものであっても、制御部５に外部接続されたものであってもよい。制御部５はメモリ６との通信により、メモリ６の内容のリード及びライトを行う。メモリ６に書き込まれる内容としては、例えば、工場出荷時に割り付けられているシリアル番号、許可された使用地域の位置情報、使用制限モードにあるかどうかの情報、許可された使用地域から外れた累積時間、前回位置情報を入手してからの経過時間、作業履歴に関する情報などがある。

位置情報取得用インターフェイス４は、ＧＰＳアンテナ４１とＧＰＳ受信機４２とで構成される。ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号をＧＰＳアンテナ４１を通じて受信したＧＰＳ受信機４２は、ＧＰＳ信号から自身の位置情報を算出して該位置情報を制御部５に出力する。

通信用インターフェイス８は、パーソナルコンピュータである前記端末１３と制御部５との間の通信を可能とするためのもので、例えばＵＳＢやＲＳ２３２Ｃインターフェイスや赤外線通信機器等で構成される。

外部サーバ７は、インターネット回線やＬＡＮ回線等を通じて端末１３に接続されたもので、端末１３と上記通信用インターフェイス８とを介して、制御部５と通信を行う。外部サーバ７には、あらかじめ電動工具１のシリアル番号と使用者情報や接続のためのパスワードが保存されている。なお、使用者が認証されたときのみ制御部５と通信ができ、使用地域の設定の変更や使用制限モードの設定及び解除を行うことができる。また、外部サーバ７は、メモリ６に保存された作業履歴情報を読み出すことができるようにしてある。

外部サーバ７は、端末１３を介さずに通信用インターフェイス８を介して制御部５に接続されるようにしてもよい。たとえば通信用インターフェイス８を無線機器で構成し、外部サーバ７には各所に設けられた受信基地を通じて通信するのである。

［電動工具１の作用］
次に本実施形態の電動工具１の動作について説明する。トリガスイッチ１２が引かれると、回路電源スイッチ９がオンとなって制御部５への給電が開始されるとともに回路電源スイッチ９が自己保持状態に入る。オン状態となった制御部５は、メモリ６内の使用制限状態情報を確認し、使用制限モードにあるか否かを判断する。

使用制限モードであるときは、警告表示を行った後、制御部５がスイッチング手段１１を介してモータ１０の駆動を禁止する。したがって、電動工具１は使用できなくなる。そして、モータ１０の駆動が禁止され、電動工具１が使用されていない状態で所定時間（５分）経過すると電池消耗防止のため電源が遮断される。

使用制限モードでないときは、前回位置情報を取得した時刻からの経過時間を判断する。所定時間が経過していないときは、制御部５がスイッチング手段１１を介して、モータ１０を動作させる。一方、所定時間が経過しているときは位置情報を取得する。これは毎回位置情報を取得すると電力も消費し、検出時間もかかるためである。所定時間が経過しているときは位置情報を入手し、あらかじめ登録された許可された使用地域内にあるかどうかを判定する。

許可された使用地域内であることを確認できたときは、許可された使用地域から外れた累積時間のカウントをリセットする。さらに、前回位置情報入手してからの経過時間をリセットする。そのうえで、モータ１０を動作させる。

一方、許可された使用地域でないときは、許可された使用地域から外れている累積時間がカウントされ、このカウントされた累積時間が所定時間を経過したタイミングで、使用制限モードに移行し、警告後、モータ１０の動作を禁止する。

工具が盗難されたときには、通常、許可された使用地域外において使われるので、許可された使用地域から外れた累積時間カウントが所定時間に達すると使用できなくなるために、工具の盗難を抑止することができる。

警告までの累積時間とモータ動作禁止までの時間とは異ならせておくことが好ましい。警告の後、ある時間が経過した時点でモータ１０の駆動禁止を行うのである。使用者が急に使用できなくなることを防止することができる。

なお、建物の中等で作業しているために位置情報取得用インターフェイス４がＧＰＳ信号を受信できなかったり、ＧＰＳ信号が虚弱であったり受信できるＧＰＳ信号が少ないなどで正確な位置情報を算出できない時などは、許可された使用地域外にあるとみなして同じ処理を行う。

位置情報を入手してから次の位置情報を入手するまでの間隔は５分〜１時間程度が好ましい。また、使用制限モードに移行するための所定時間を１時間〜１日程度に設定すると、使用者がＧＰＳ信号を受信できない建物の中で一日作業しても、仕事が終わって自宅や事務所に帰ってから、あるいはその途中でＧＰＳ信号を受信して許可された使用地域内にあるかどうかを制御部５に判断させることで、翌日の使用に備えることができる。

使用者や使用現場によって環境は異なることから、許可された使用地域外にあると判断されてからモータ１０の使用を禁止するまでの時間は、変更することができるようにしておくことが好ましい。ただし、工具単体でこれを可能とすると、盗難者が変更することも可能となることが考えられるために、次のように外部サーバ７を介在させることが好ましい。

次に、電動工具１と外部サーバ７との通信に関する作用について説明する。電動工具１と端末１３とを接続する。端末１３は外部サーバ７と接続されているので、電動工具１と外部サーバ７とが接続されることになり、外部サーバ７はメモリ６内のシリアル番号を確認する。外部サーバ７には、あらかじめシリアル番号と情報と使用者ＩＤとパスワードとが登録されており、使用者は端末１３を通じて使用者ＩＤとパスワードとを入力することで、端末１３に接続された電動工具１のメモリ６内の情報を外部サーバ７側から書き換え可能な状態とする。

外部サーバ７からは、許可された使用地域の変更、使用制限モードの設定とその解除を行うことができるようにしておく。また、電動工具１内の使用履歴を外部サーバ７に送信して外部サーバ７に蓄積することで、使用者は使用時間やメンテナンス情報を知ることができる。

電動工具１が、無線通信機器を持っている場合には、電動工具１の位置情報を無線通信を介して外部サーバ７側で把握することが可能になるために、盗難にあったときに、電動工具１の場所を特定することが可能になる。また、外部サーバ７側で使用制限モードの設定解除が可能になり、端末１３（この場合は携帯電話などであってもよい）を用いて使用者がＩＤとパスワードを入力し外部サーバ７に接続することで、電動工具１を外部から操作することが可能となる。このために、盗難にあった時、その電動工具１を通常モードから使用制限モードに強制的に移行させることも可能であり、この場合、盗難者は許可された使用地域内でも使用できなくなる
外部サーバ側７で使用制限モードに移行されたときは、外部サーバ側７から使用制限モードを解除する解除通知操作がなされるまで、使用制限モードが継続されるようにしておくことが好ましい。外部サーバ７と通信できない環境においても使用制限状態を継続することができる。

また、制御部５が作業者の電動工具使用状況に関する使用情報をメモリ６に随時書き込むものとし、外部サーバ７にはこの使用情報も送信されるようにしておくと、使用者の作業情報を入手することができ、使用実態の把握やメンテナンスに活用することができる。

１電動工具
２電池
３駆動部
４位置情報取得用インターフェイス
５制御部
６メモリ
７外部サーバ
８通信用インターフェイス

Claims

電池と、前記電池からの電力を受けて駆動する駆動部と、自身の位置情報を取得する位置情報取得用インターフェイスと、前記電池からの電力を受けて前記駆動部を制御する制御部と、を有する電動工具であって、
通常モードと、動作に制限を加える使用制限モードとを相互に切替える制御を行う前記制御部は、前記位置情報取得インターフェイスを介して取得した位置情報が予め定められている許可された使用地域外にある状態では、使用制限モードに移行する制御を行うものであるとともに、この移行は使用地域外にあると判断してから所定時間が経過した時点で行うものであることを特徴とする電動工具。
前記許可された使用地域をあらかじめ登録することができるメモリを有していることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
前記位置情報取得用インターフェイスは、間欠的に位置情報を取得するものであることを特徴とする請求項１または２記載の電動工具。
外部サーバと情報通信を行う通信用インターフェイスを有して、この通信用インターフェイスを介して前記制御部は前記位置情報取得インターフェイスを介して取得した位置情報を前記外部サーバに通信するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動工具。
外部サーバと情報通信を行う通信用インターフェイスを有し、前記外部サーバはアクセス権限が予め登録されている使用者からの要請で前記制御部に使用制限モードへの移行を促す信号を送信するものであり、前記制御部は前記外部サーバからの上記信号を前記通信用インターフェイスを介して受けて前記通常モードから前記使用制限モードに移行するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動工具。
前記制御部は、前記外部サーバからの信号で使用制限モードに移行したとき、前記外部サーバからの解除信号を受けるまで使用制限モードを継続することを特徴とする請求項５記載の電動工具。
前記許可された使用地域をあらかじめ登録することができるメモリを有し、前記メモリには、作業者の使用状況に関する使用情報も書き込まれるものであり、前記制御部は前記通信用インターフェイスによって前記使用情報を前記外部サーバに送信することを特徴とする請求項４記載の電動工具。