JP5915398B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリ着脱型の電動工具の制御技術に関する。
プロ仕様の電動工具は、バッテリ持続時間やパワーの面で優れるが、高価である。そのため、盗難による転用・転売等の対象になりやすいが、手で簡単に持っていくことができるため、盗難されやすいという性質がある。また、盗難に限らず、間違えによる持ち去りや紛失等も多く、当初は盗難の意図はなくても、結果的に転用・転売等の対象になる可能性も高い。
更に、電動工具の主たるユーザである建設業や内装業等は個人営業が多く、電動工具が個人所有であることが多い。特に、建設や内装等の現場では多数の業者が出入りする環境であるため、自分の電動工具は自分で管理しなければならない。
一方、バッテリを電源とする電動工具では、リチウムイオン電池等の採用によりバッテリ持続時間やパワーが向上しているが、エネルギー量が大きいため、純正品であっても不良バッテリや、純正品でない再生バッテリや互換バッテリ等を使うと、発火等により重大事故につながる可能性もある。
電動工具の盗難防止策として、
(1)電動工具をハードワイヤ等で頑丈なものに固定する手法
(2)電動工具にキー操作で適正なキー数列を入力してロックを解除する手法
(3)電動工具に所定の無線リモコン、ICカード、近接RFIDカード等の電子キーを近接させてロックを解除する手法
等が考えられている。
(1)電動工具をハードワイヤ等で頑丈なものに固定する手法
(2)電動工具にキー操作で適正なキー数列を入力してロックを解除する手法
(3)電動工具に所定の無線リモコン、ICカード、近接RFIDカード等の電子キーを近接させてロックを解除する手法
等が考えられている。
しかし、上記(1)の手法は、周囲に固定できる頑丈なものがなければ用を足ささないとともに、ハードワイヤ等を別途購入等しなければならず負担が大きい。また、電動工具から離れる度に固定し直さなければならず、操作が煩雑である。
上記(2)(3)の手法は、盗難をしても使用できないので盗難は無駄という考えを起こさせ、盗難を抑止するものである。
しかし、上記(2)の手法は、キー入力の操作の困難さによる操作性の悪さやコストアップにより、実用になったものがない。なお、特許文献1には、上記(2)の手法の一例として、識別コードの入力をキーとして、通常使用モードと使用停止モードを切り替え、正しいキーが入力されたときのみ使用できるようにする構成が開示されている。
また、上記(3)の手法についても、リモコンやカード等の追加装置によるコストアップや、リモコン等の携帯を忘れたり紛失したりしやすい等の理由から、実用になったものがない。
一方、盗難抑止効果だけでなく、粗悪バッテリによる事故を防止するために、バッテリが純正品であるか等を確認する機能が必要である。上述した特許文献1には、バッテリ等着脱式ユニットと工具本体の両方に識別用IDを設定しておき、その両者が一致しないときには使用停止モードになるような構成が示されている。
しかし、特許文献1では筐体や回路部分はそのままでバッテリセルだけを交換した再生バッテリには対応することができない。また、バッテリは複数所有したり、同じバッテリを複数の製品で使用したりすることが多いが、そのような状況について考慮されていない。
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、操作性の点で有利な電子キーの手法で盗難抑止を図るとともに、電子キーを忘れたり紛失したりしにくく、バッテリと本体の種々の組み合わせに対応でき、粗悪バッテリによる事故を有効に防止し、少ない部品点数かつ低価格で実現することにある。
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、電動工具本体と、当該電動工具本体に対して着脱式のバッテリパックとを備えた電動工具であって、携帯端末との近接通信により、接続される機器の組み合わせの認証を経て使用許可フラグが書き込まれる記憶手段と、前記記憶手段の使用許可フラグがオンとなっている場合に通電を許可する制御手段とを前記電動工具本体と前記バッテリパックのそれぞれに備えるようにしている。
本発明の電動工具にあっては、操作性の点で有利な電子キーの手法で盗難抑止を図るとともに、電子キーを忘れたり紛失したりしにくく、バッテリと本体の種々の組み合わせに対応でき、粗悪バッテリによる事故を有効に防止し、少ない部品点数かつ低価格で実現することができる。
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
<構成>
図1は本発明の一実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。
図1は本発明の一実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。
図1において、電動工具1の内部に設けられた無線IDチップに対して、スマートフォン(スマホ)等の携帯端末4により、専用のアプリケーション(プログラム)によりアクセスが行えるようになっている。また、携帯端末4は、電動工具1へのアクセスに際し、携帯電話基地局やWi−Fiスポット等のアクセスポイント5およびインターネット等のネットワーク6を介して情報収集サーバ7もしくはメーカサーバ8にアクセスが行えるようになっている。
携帯端末4は、電動工具1に対して正規のユーザのみが使用できるようにする電子キー(鍵)として動作するとともに、新たな機器(電動工具1を構成する電動工具本体およびバッテリパック)を登録したり登録内容を変更したりすることができる。また、電動工具本体とバッテリパックが接続可能なものであるかをチェックする機能も有しているとともに、機器状態を確認する機能も有している。
情報収集サーバ7は電動工具1を構成する電動工具本体およびバッテリパックの個々について識別情報(ID)や機器情報を管理する機能を有している。メーカサーバ8は電動工具1を製造するメーカにおける情報管理のための装置であり、情報収集サーバ7から必要な情報が抽出されてメーカサーバ8に蓄積される。
図2は電動工具1の外観例を示す図である。
図2において、電動工具1はモータ等の主要な部分を備えた電動工具本体2と、電動工具本体2に着脱可能なバッテリパック3とを備えている。
図3は電動工具1の一般的な内部構成例を示す図である。
図3において、電動工具本体2は、モータ203の一端と外部接続端子201との間にスイッチ204が接続され、モータ203の他端と外部接続端子202との間にモータ制御回路205の主経路が接続されている。モータ制御回路205の電源端子は、モータ203とスイッチ204の接続点に接続されている。モータ制御回路205のアースラインは外部接続端子202側となっている。
バッテリパック3から電源電圧が供給されている場合、スイッチ204をオン(ON)にすることで、モータ制御回路205は電源を得て動作を開始し、モータ203の電流を適切な値に制御してモータ駆動を行う。
一方、バッテリパック3は、複数段(図示の例では4段)積層されたバッテリセル303の一端と外部接続端子301との間にトランジスタ305の主経路が接続され、バッテリセル303の他端と外部接続端子302との間に電流検出用の抵抗306が接続されている。また、バッテリ制御回路304が設けられ、このバッテリ制御回路304には、バッテリセル303の各セルおよび抵抗306の両端と、バッテリセル303と近接して配置されたサーミスタ307の両端とが接続され、バッテリ制御回路304の出力端子はトランジスタ305の制御端子に接続されている。バッテリ制御回路304のアースラインは外部接続端子302側となっている。
バッテリ制御回路304はバッテリセル303の電圧で動作し、各セルの電圧と抵抗306により検出される電流とサーミスタ307により検出される温度とに基づいてトランジスタ305を制御し、バッテリパック3から出力される電圧・電流を制御する。
図4は本発明の一実施形態にかかる電動工具1の内部構成例を示す図である。
図4において、電動工具本体2は、モータ203の一端が外部接続端子201に接続され、モータ203の他端はモータ制御回路205の主経路を介して外部接続端子202に接続されている。外部接続端子202はアースラインに接続されている。スイッチ204は外部接続端子206と外部接続端子207の間に接続され、外部接続端子207側は後述するCPU208等への電源ラインに接続されている。
また、モータ制御回路205の制御動作を行うCPU208が設けられており、CPU208の入出力ポート(制御により入力ポートと出力ポートを切換可能)とアースライン間には前回の動作状態からの経過時間を保持電圧により判断するためのCR並列回路209が接続されている。CPU208の電源端子は電源ラインに接続され、アース端子はアースラインに接続されている。
更に、CPU208から内部のメモリ(フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ)の読み書きが可能な無線IDチップ210が設けられており、無線IDチップ210の電源端子と電源ラインの間には逆流阻止(無線IDチップ210が受信した電磁波を整流して自前で電源を生成した際に、その電源が電源ラインに逆流するのを阻止)用のダイオード211が接続されている。無線IDチップ210のアース端子はアースラインに接続されている。
一方、バッテリパック3は、複数段(図示の例では4段)積層されたバッテリセル303の一端と外部接続端子308との間にトランジスタ305の主経路が接続され、バッテリセル303の他端と外部接続端子302との間に電流検出用の抵抗306が接続されている。また、バッテリ制御回路304が設けられ、このバッテリ制御回路304には、バッテリセル303の各セルおよび抵抗306の両端と、バッテリセル303と近接して配置されたサーミスタ307の両端とが接続され、バッテリ制御回路304の出力端子はトランジスタ305の制御端子に接続されている。外部接続端子302はアースラインに接続されている。
また、外部接続端子301と外部接続端子309の間にはトランジスタ312の主経路が接続され、外部接続端子309は後述するCPU310等への電源ラインに接続されている。
また、バッテリ制御回路304の制御動作を行うCPU310が設けられており、CPU310の制御出力端子はトランジスタ312の制御端子に接続されている。なお、トランジスタ312を省略し、CPU310の制御出力端子をトランジスタ305の制御端子に接続するようにしてもよい。
CPU310の入出力ポート(制御により入力ポートと出力ポートを切換可能)とアースライン間には前回の動作状態からの経過時間を保持電圧により判断するためのCR並列回路311が接続されている。CPU310の電源端子は電源ラインに接続され、アース端子はアースラインに接続されている。
更に、CPU310から内部のメモリ(フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ)の読み書きが可能な無線IDチップ313が設けられており、無線IDチップ313の電源端子と電源ラインの間には逆流阻止(無線IDチップ313が受信した電磁波を整流して自前で電源を生成した際に、その電源が電源ラインに逆流するのを阻止)用のダイオード314が接続されている。無線IDチップ313のアース端子はアースラインに接続されている。
図5は電動工具1の他の内部構成例を示す図である。
図5においては、図4の構成と比較して、電動工具本体2では、無線IDチップ210とダイオード211とを省略し、CPU208にメモリ(フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ)212を設けている。また、CPU208は外部接続端子213を介してバッテリパック3側のCPU310と双方向通信を行えるようになっている。
バッテリパック3では、CPU310は外部接続端子315を介して電動工具本体2側のCPU208と双方向通信を行えるようになっている。無線IDチップ313の電源端子は電源ラインに直接に接続されている。これにより、無線IDチップ313が外部からの受信した電磁波を整流して自前で電源を生成した際、バッテリパック3側のCPU310と電動工具本体2側のCPU208が動作可能となり、電源がオフ(スイッチ204がオフ)の状態でも双方向通信を行うことができる。
図6は電動工具本体2およびバッテリパック3の内部で保持される機器情報テーブルのデータ構造例を示す図である。機器情報テーブルは、図4の電動工具本体2では無線IDチップ210内のメモリに保持され、図4のバッテリパック3では無線IDチップ313内のメモリに保持される。図5の電動工具本体2ではメモリ212に保持され、図5のバッテリパック3では無線IDチップ313内のメモリに保持される。
図6において、機器情報テーブルは、「製品出荷シリアルID」「使用許可フラグ(回数)」「接続品ID#1」「接続品ID#2」〜「接続品ID#n」「スマホID#1〜#n」「使用開始日時」「通電時間」「メンテナンス情報#1」「メンテナンス情報#2」「暗号化用キー情報」等の項目を有している。
「製品出荷シリアルID」は、製品(機器)を識別する情報であり、電動工具本体2の保持する機器情報テーブルでは「本体ID」となり、バッテリパック3の保持する機器情報テーブルは「バッテリID」となる。「使用許可フラグ(回数)」は、当該機器の使用が許可された場合に「ON(1)」とされるフラグである。「接続品ID#1」「接続品ID#2」〜「接続品ID#n」は、当該機器に接続可能な相手方の機器を識別する情報である。「スマホID#1〜#n」は、当該機器とペアリングしたスマートフォン(携帯端末4)を識別する情報である。「使用開始日時」は、最初に認証した日時の情報である。「通電時間」は、当該機器の使用量を示す情報であり、電動工具本体2の保持する機器情報テーブルでは動作時間積算が記録され、バッテリパック3の保持する機器情報テーブルはバッテリ放電回数積算が記録される。「メンテナンス情報#1」「メンテナンス情報#2」は、当該機器のメンテナンスに関する情報であり、電動工具本体2の保持する機器情報テーブルでは修理番号や年月日時等の修理履歴が記録され、バッテリパック3の保持する機器情報テーブルはバッテリ満充電電圧やバッテリ疲労度が記録される。「暗号化用キー情報」は、外部と通信を行う際に暗号化に用いられる情報である。
<動作>
図7および図8は携帯端末4としてのスマートフォンの処理例を示すフローチャートである。
図7および図8は携帯端末4としてのスマートフォンの処理例を示すフローチャートである。
図7において、携帯端末4でユーザが専用のアプリケーションを起動することで処理を開始すると(ステップS101)、携帯端末4の近接無線機能により周辺の無線IDチップに対してポーリングを開始する(ステップS102)。
そして、携帯端末4は、「認証する機器にかざしてください。」等の表示を行なう(ステップS103)。
ユーザが携帯端末4をバッテリパック3にかざすと(ステップS104)、携帯端末4は、近接無線機能のReadモードをONにし(ステップS105)、バッテリパック3の機器情報テーブルからバッテリIDを取得するとともに(ステップS106)、その他の各種のバッテリ情報を読み込む(ステップS107)。
次いで、携帯端末4は、サーバ接続が可能であるか否か判断する(ステップS108)。
サーバ接続が可能であると判断した場合(ステップS108のYes)、携帯端末4は、サーバ通信により、バッテリIDの照会を行うとともに、機器情報の送信を行う(ステップS109)。
バッテリIDの照会の結果、情報収集サーバ7に未登録であった場合(ステップS110のYes)、携帯端末4は、「! このバッテリは未登録です。登録しますか?」等の表示を行なう(ステップS111)。
ユーザが登録を拒否した場合(ステップS112のNo)、携帯端末4は、「登録しないとこの機器、バッテリは使えません。」等の表示を行ない(ステップS113)、処理を終了する。
ユーザが登録を指示した場合(ステップS112のYes)、携帯端末4は、サーバ通信によりバッテリIDの登録を行う(ステップS114)。
バッテリIDが登録されていた場合(ステップS110のNo)もしくは新たに登録(ステップS114)した後、携帯端末4は、他の機器で認証登録済か否か判断する(ステップS115)。
他の機器で認証登録済であると判断した場合(ステップS115のYes)、携帯端末4は、「! このバッテリはすでに別機器に利用登録されています。」等の表示を行なう(ステップS116)。
次いで、携帯端末4は、サーバ通信によりメーカサーバ8に問い合わせを行なって利用不可・盗難登録リストの照合を行ない(ステップS117)、利用可能なバッテリでない場合(ステップS118のNo)、「× 不正なバッテリです。」等の表示を行ない(ステップS119)、処理を終了する。
また、利用可能なバッテリである場合(ステップS118のYes)、携帯端末4は、再登録するか臨時登録するかをユーザに確認し(ステップS120)、再登録する場合はサーバ通信によりバッテリIDの再登録を行ない(ステップS121)、臨時登録する場合はサーバ通信によりバッテリIDの臨時登録を行なう(ステップS122)。
他の機器で認証登録済でないと判断した場合(ステップS115のNo)もしくはバッテリIDの再登録・臨時登録(ステップS121、S122)の後、携帯端末4は、「機器へかざしてください。」等の表示を行なう(ステップS123)。
ユーザが携帯端末4を電動工具本体2にかざすと、携帯端末4は、近接無線機能のReadモードをONにし(ステップS124)、電動工具本体2の機器情報テーブルから本体IDを取得するとともに(ステップS125)、その他の各種の本体情報を読み込む(ステップS126)。
次いで、携帯端末4は、サーバ問い合わせによりバッテリIDと本体IDの照会を行う(ステップS127)。
認証されない場合(ステップS128のNo)、認証エラーとし(ステップS129)、処理を終了する。
一方、サーバ接続が可能でないと判断した場合(ステップS108のNo)、図8において、携帯端末4は、バッテリパック3側の機器情報テーブルにスマホIDがあるか否か判断する(ステップS130)。
スマホIDがないと判断した場合(ステップS130のNo)、携帯端末4は、「! このバッテリは未登録です。登録しますか?」等の表示を行ない(ステップS131)、ユーザが登録を拒否した場合(ステップS132のNo)は「登録しないとこの機器、バッテリは使えません。」等の表示を行ない(ステップS133)、処理を終了する。
スマホIDがあると判断した場合(ステップS130のYes)もしくはユーザが登録を指示した場合(ステップS132のYes)、携帯端末4は、「機器へかざしてください。」等の表示を行なう(ステップS134)。
ユーザが携帯端末4を電動工具本体2にかざすと、携帯端末4は、近接無線機能のReadモードをONにし(ステップS135)、電動工具本体2の機器情報テーブルから本体IDを取得するとともに(ステップS136)、その他の各種の本体情報を読み込む(ステップS137)。
次いで、携帯端末4は、電動工具本体2側の機器情報テーブルにスマホIDがあるか否か判断する(ステップS138)。
スマホIDがないと判断した場合(ステップS138のNo)、携帯端末4は、「! このバッテリは未登録です。登録しますか?」等の表示を行ない(ステップS139)、ユーザが登録を拒否した場合(ステップS140のNo)は「登録しないとこの機器、バッテリは使えません。」等の表示を行ない(ステップS133)、処理を終了する。
スマホIDがあると判断した場合(ステップS138のYes)もしくはユーザが登録を指示した場合(ステップS140のYes)、携帯端末4は、電動工具本体2側の機器情報テーブルにバッテリIDがあるか否か判断する(ステップS141)。
バッテリIDがないと判断した場合(ステップS141のNo)、携帯端末4は、「! このバッテリは未登録です。登録しますか?」等の表示を行ない(ステップS142)、ユーザが登録を拒否した場合(ステップS143のNo)は「登録しないとこの機器、バッテリは使えません。」等の表示を行ない(ステップS133)、処理を終了する。
バッテリIDがあると判断した場合(ステップS141のYes)もしくはユーザが登録を指示した場合(ステップS143のYes)、携帯端末4は、バッテリパック3側の機器情報テーブルに本体IDがあるか否か判断する(ステップS144)。
本体IDがないと判断した場合(ステップS144のNo)、携帯端末4は、「! このバッテリは未登録です。登録しますか?」等の表示を行ない(ステップS145)、ユーザが登録を拒否した場合(ステップS146のNo)は「登録しないとこの機器、バッテリは使えません。」等の表示を行ない(ステップS133)、処理を終了する。
ユーザが登録を指示した場合(ステップS146のYes)、携帯端末4は、「スマホID、本体IDをバッテリIDに登録します。バッテリにかざしてください。」等の表示を行う(ステップS147)。
次いで、携帯端末4は、近接無線機能のWriteモードをONにし(ステップS148)、バッテリパック3に本体情報を書き込む(ステップS149)。
次いで、携帯端末4は、「スマホID、本体IDをバッテリIDに登録します。バッテリにかざしてください。」等の表示を行う(ステップS150)。
次いで、携帯端末4は、近接無線機能のWriteモードをONにし(ステップS151)、電動工具本体2に本体情報を書き込む(ステップS152)。
サーバ問い合わせによりバッテリIDと本体IDの照会で認証された場合(図7のステップS128のYes)もしくはサーバ通信不可の場合の処理(ステップS144のYes、S152)の後、図7において、携帯端末4は、既に取得したバッテリ情報からバッテリ状況のチェックを行ない(ステップS153)、バッテリ寿命、使用可能時間、疲労度、バッテリ交換目安、バッテリLOW等を表示する(ステップS154)。
次いで、携帯端末4は、近接無線機能により電動工具本体2のロック解除要求を行ない(ステップS155)、本体情報の使用許可フラグをONとし(ステップS156)、WriteモードをONにし(ステップS157)、書き込み認証を行ない(ステップS158)、電動工具本体2へ本体情報を書き込む(ステップS159)。
電動工具本体2側の処理の詳細は後述するが、使用許可フラグがONとされることで、電動工具本体2は使用が可能になる。
なお、主に図4に示した電動工具本体2とバッテリパック3のそれぞれに無線IDチップ210と無線IDチップ313が設けられる場合を前提にして、携帯端末4から電動工具本体2とバッテリパック3とに対して情報の読み書きを行うものとして説明を行ったが、図5に示すようにバッテリパック3にのみ無線IDチップ313が設けられる場合には、電動工具本体2のメモリ212との間の情報の読み書きは、バッテリパック3のCPU310と電動工具本体2のCPU208の双方向通信を介して行われる。
また、バッテリパック3→電動工具本体2の順に携帯端末4をかざす場合の処理について説明したが、逆に電動工具本体2→バッテリパック3の順に携帯端末4をかざすようにしてもよい。
図9および図10は携帯端末4としてのスマートフォンによる電動工具1に対する操作例を示す図であり、図9は電動工具1の電源がONとなっている状態で携帯端末4により操作する場合を、図10は電動工具1の電源がOFFとなっている状態で携帯端末4による主な操作を終え、その後に電動工具1の電源をONする場合を、それぞれ示している。
図9において、(a)で携帯端末4のアプリケーションを起動し、(b)で電動工具1の電源をスイッチ204(図4、図5)によりONにする。これにより、(c)のようにバッテリパック3のセキュリティLED316が点滅してセキュリティで保護されていることを示す。
この状態で、(d)のように携帯端末4を画面表示の指示に従ってバッテリパック3にかざし、正常に認証されると、バッテリパック3のセキュリティLED316がグリーンに点灯してセキュリティが解除され、今度は電動工具本体2のセキュリティLED214が点滅してセキュリティで保護されていることを示す。
この状態で、(e)のように携帯端末4を画面表示の指示に従って電動工具本体2にかざし、正常に認証されると、電動工具本体2のセキュリティLED214がグリーンに点灯してセキュリティが解除され、電動工具1は使用可能となる。また、(f)のように携帯端末4には認証結果や電動工具本体2やバッテリパック3の機器状態が画面表示される。
図10において、(a)で携帯端末4のアプリケーションを起動し、(b)で電動工具1の電源がOFFの状態で携帯端末4を画面表示の指示に従ってバッテリパック3にかざし、正常に認証されると、バッテリパック3のセキュリティLED316は点灯しないが、携帯端末4の画面には結果が表示される。
この状態で、(c)のように携帯端末4を画面表示の指示に従って電動工具本体2にかざし、正常に認証されると、電動工具本体2のセキュリティLED214は点灯しないが、携帯端末4の画面には結果が表示される。
この状態で、(d)のように電動工具1の電源をスイッチ204(図4、図5)によりONにすると、(e)のように電動工具本体2のセキュリティLED214とバッテリパック3のセキュリティLED316がグリーンに点灯し、電動工具1は使用可能となる。また、(f)のように携帯端末4には認証結果や電動工具本体2やバッテリパック3の機器状態が画面表示される。
図11は無線IDチップ210、313の処理例を示すフローチャートである。
図11において、外部から電磁波を受信して自前で電源を供給するか、電動工具本体2もしくはバッテリパック3内で電源供給がされることにより動作を開始すると(ステップS201)、パッシブモードとなる(ステップS202)。
次いで、ID要求がないと(ステップS203のNo)、ID要求の判断(ステップS203)に戻る。
ID要求があると(ステップS203のYes)、モジュールIDを送出する(ステップS204)。
次いで、メモリリード要求があり(ステップS205のYes)、要求に伴うキーワードチェックの認証が行われると(ステップS206のYes)、メモリ値を送出する(ステップS207)。メモリ値の送出が完了しない場合(ステップS208のNo)、メモリ値の送出(ステップS207)を繰り返す。
メモリリード要求でない場合(ステップS205のNo)、認証が行えない場合(ステップS206のNo)もしくはメモリ値の送出が完了した場合(ステップS208のYes)、メモリライト要求があり(ステップS209のYes)、要求に伴うキーワードチェックの認証が行われると(ステップS210のYes)、データ送信要求を行なう(ステップS211)。
受信が正常に行われると(ステップS212のYes)、受信データをメモリに書き込み(ステップS213)、書き込みが完了しない場合(ステップS214のNo)、メモリの書き込み(ステップS213)を繰り返す。
メモリライト要求でない場合(ステップS209のNo)、認証が行えない場合(ステップS210のNo)、受信が正常に行われない場合(ステップS212のNo)もしくはメモリの書き込みが完了した場合(ステップS214のYes)、ID要求の判断(ステップS203)に戻る。
図12はバッテリパック3に内蔵されるCPU310の処理例を示す図である。
図12において、電動工具本体2のスイッチ204がONとされることでバッテリパック3のCPU310の電源がONとなる(ステップS301)。
CPU310は、CR並列回路311が接続される入出力ポートを入力ポートに設定する(ステップS302)。
次いで、CPU310は、バッテリ制御回路304からバッテリ制御値を取得する(ステップS303)。
次いで、CPU310は、取得したバッテリ制御値に基づいてバッテリ寿命や電圧が正常であるか否か判断し(ステップS304)、正常でなければ(ステップS304のNo)、バッテリ電圧がLOWである等を表示し(ステップS305)、使用不可として処理を終了する(ステップS306)。
バッテリ寿命や電圧が正常であると判断した場合(ステップS304のYes)、バッテリが正常である旨を表示し(ステップS307)、セキュリティLEDを点滅させる(ステップS308)。
次いで、CPU310は、無線IDチップ313のメモリチェックを行ない(ステップS309)、続いて、CR並列回路311が接続される入力ポートの電圧により前回の正常使用から所定時間(例えば、1日)以内に対応する所定の電圧であるか否か判断する(ステップS310)。
所定の電圧でないと判断した場合(ステップS310のNo)、機器情報テーブルの使用許可フラグはONであるか否か判断し(ステップS311)、ONでない場合(ステップS311のNo)はセキュリティLEDの点滅(ステップS308)に戻る。なお、無線IDチップ313には携帯端末4からアクセスが行われるとデータが書き込まれて使用許可フラグがONとされることができる。
使用許可フラグがONであるあると判断した場合(ステップS311のYes)、機器情報テーブルのIDチェックを行ない(ステップS312)、一致しない場合(ステップS312のNo)はセキュリティLEDの点滅(ステップS308)に戻る。
入力ポートが電圧所定の電圧であると判断した場合(ステップS310のYes)もしくは機器情報テーブルのチェックが問題ない場合(ステップS312のYes)、トランジスタ312をONにし(ステップS313)、セキュリティLEDを点灯に切り換える(ステップS314)。
次いで、CPU310は、CR並列回路311が接続される入出力ポートを出力ポートに設定するとともに、その出力レベルをHighにしてCR並列回路311の充電を開始する(ステップS315)。
これにより、バッテリパック3は使用可能な状態となる(ステップS316)。
図13は電動工具本体2に内蔵されるCPU208の処理例を示す図である。
図13において、電動工具本体2のスイッチ204がONとされることで電動工具本体2のCPU208の電源がONとなる(ステップS401)。
CPU208は、CR並列回路209が接続される入出力ポートを入力ポートに設定する(ステップS402)。
次いで、CPU208は、セキュリティLEDを点滅させる(ステップS403)。
次いで、CPU208は、無線IDチップ210のメモリチェックを行ない(ステップS404)、続いて、CR並列回路209が接続される入力ポートの電圧により前回の正常使用から所定時間(例えば、1日)以内に対応する所定の電圧であるか否か判断する(ステップS405)。
所定の電圧でないと判断した場合(ステップS405のNo)、機器情報テーブルの使用許可フラグはONであるか否か判断し(ステップS406)、ONでない場合(ステップS406のNo)はセキュリティLEDの点滅(ステップS403)に戻る。
使用許可フラグがONであるあると判断した場合(ステップS406のYes)、機器情報テーブルのIDチェックを行ない(ステップS407)、一致しない場合(ステップS407のNo)はセキュリティLEDの点滅(ステップS403)に戻る。
入力ポートが電圧所定の電圧であると判断した場合(ステップS405のYes)もしくは機器情報テーブルのチェックが問題ない場合(ステップS407のYes)、モータ制御回路205への本体制御出力をONにし(ステップS408)、セキュリティLEDを点灯に切り換える(ステップS409)。
次いで、CPU208は、CR並列回路209が接続される入出力ポートを出力ポートに設定するとともに、その出力レベルをHighにしてCR並列回路209の充電を開始する(ステップS410)。
これにより、電動工具本体2は使用可能な状態となる(ステップS411)。
<総括>
以上説明したように、本実施形態によれば次のような利点がある。
(1)携帯端末が電子キーとして作用し、盗難をしても使用できないので盗難は無駄という考えを起こさせ、操作性を損なわずに盗難を有効に抑止することができる。間違って持ち去った場合や紛失物を取得した場合でも、使用できないことから、持ち主に戻ってくることが期待できる。
(2)肌身離さず携帯されることが期待されるスマートフォン等の携帯端末を電子キーとして使用するため、携帯するのを忘れたり紛失したりすることが少なくなる。
(3)電動工具本体とバッテリを別々に管理し、相互の接続関係も管理するため、バッテリパックと本体の種々の組み合わせに対応することができる。
(4)電動工具本体とバッテリの互換性を管理することで使用が可能なバッテリパックを制限できるとともに、バッテリの実際の状況を確認するため、粗悪バッテリによる事故を有効に防止し、安全性を高めることができる。これにより、製品安全保証を消費者に提供し、電動工具のメーカもその証明が簡単になる。
(5)既存の電動工具に簡易なCPUチップと無線IDチップを付加するだけでよいため、少ない部品点数かつ低価格で実現することができる。
(6)サーバ側で電動工具本体とバッテリを管理するため、電動工具の資産管理にも応用することができる。
(7)サーバの管理する情報に基づき、電動工具のバッテリライフ、メンテナンス要/不要などの情報提供(携帯端末への表示等)を行うこともできる。
(8)ネットワークを介してメーカや販売店と情報交換が容易になるため、バッテリの注文、在庫の予測管理、回収の連絡等の簡単操作を提供することも可能になる。
以上説明したように、本実施形態によれば次のような利点がある。
(1)携帯端末が電子キーとして作用し、盗難をしても使用できないので盗難は無駄という考えを起こさせ、操作性を損なわずに盗難を有効に抑止することができる。間違って持ち去った場合や紛失物を取得した場合でも、使用できないことから、持ち主に戻ってくることが期待できる。
(2)肌身離さず携帯されることが期待されるスマートフォン等の携帯端末を電子キーとして使用するため、携帯するのを忘れたり紛失したりすることが少なくなる。
(3)電動工具本体とバッテリを別々に管理し、相互の接続関係も管理するため、バッテリパックと本体の種々の組み合わせに対応することができる。
(4)電動工具本体とバッテリの互換性を管理することで使用が可能なバッテリパックを制限できるとともに、バッテリの実際の状況を確認するため、粗悪バッテリによる事故を有効に防止し、安全性を高めることができる。これにより、製品安全保証を消費者に提供し、電動工具のメーカもその証明が簡単になる。
(5)既存の電動工具に簡易なCPUチップと無線IDチップを付加するだけでよいため、少ない部品点数かつ低価格で実現することができる。
(6)サーバ側で電動工具本体とバッテリを管理するため、電動工具の資産管理にも応用することができる。
(7)サーバの管理する情報に基づき、電動工具のバッテリライフ、メンテナンス要/不要などの情報提供(携帯端末への表示等)を行うこともできる。
(8)ネットワークを介してメーカや販売店と情報交換が容易になるため、バッテリの注文、在庫の予測管理、回収の連絡等の簡単操作を提供することも可能になる。
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
1 電動工具
2 電動工具本体
201、202 外部接続端子
203 モータ
204 スイッチ
205 モータ制御回路
206、207 外部接続端子
208 CPU
209 CR並列回路
210 無線IDチップ
211 ダイオード
212 メモリ
213 外部接続端子
214 セキュリティLED
3 バッテリパック
301、302 外部接続端子
303 バッテリセル
304 バッテリ制御回路
305 トランジスタ
306 抵抗
307 サーミスタ
308、309 外部接続端子
310 CPU
311 CR並列回路
312 トランジスタ
313 無線IDチップ
314 ダイオード
315 外部接続端子
316 セキュリティLED
4 携帯端末
5 アクセスポイント
6 ネットワーク
7 情報収集サーバ
8 メーカサーバ
2 電動工具本体
201、202 外部接続端子
203 モータ
204 スイッチ
205 モータ制御回路
206、207 外部接続端子
208 CPU
209 CR並列回路
210 無線IDチップ
211 ダイオード
212 メモリ
213 外部接続端子
214 セキュリティLED
3 バッテリパック
301、302 外部接続端子
303 バッテリセル
304 バッテリ制御回路
305 トランジスタ
306 抵抗
307 サーミスタ
308、309 外部接続端子
310 CPU
311 CR並列回路
312 トランジスタ
313 無線IDチップ
314 ダイオード
315 外部接続端子
316 セキュリティLED
4 携帯端末
5 アクセスポイント
6 ネットワーク
7 情報収集サーバ
8 メーカサーバ
Claims (5)
- 電動工具本体と、当該電動工具本体に対して着脱式のバッテリパックとを備えた電動工具であって、
携帯端末との近接通信により、接続される機器の組み合わせの認証を経て使用許可フラグが書き込まれる記憶手段と、
前記記憶手段の使用許可フラグがオンとなっている場合に通電を許可する制御手段と
を前記電動工具本体と前記バッテリパックのそれぞれに備えたことを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載の電動工具において、
前記バッテリパックに、バッテリ状態をチェックする手段を備え、
前記制御手段は、バッテリ状態が正常であることを通電の条件とすることを特徴とする電動工具。 - 請求項1または2のいずれか一項に記載の電動工具において、
前記電動工具本体と前記バッテリパックのそれぞれに、前記携帯端末と近接通信を行う無線IDチップを備えたことを特徴とする電動工具。 - 請求項1または2のいずれか一項に記載の電動工具において、
前記バッテリパックに、前記携帯端末と近接通信を行う無線IDチップを備え、
前記バッテリパックと前記電動工具本体との間の接触通信により、前記電動工具本体の前記記憶手段に使用許可フラグの書き込みを行うことを特徴とする電動工具。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電動工具において、
前記制御手段は、前回の使用時から今回の使用時までの経過時間を判断する手段を備え、
前記制御手段は、前回の使用時から今回の使用時までに所定時間を経過していない場合、前記使用許可フラグを通電の条件とせずに通電を許可することを特徴とする電動工具。
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