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公開番号2021120176
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210819
出願番号2020014399
出願日20200131
発明の名称通信装置及びそれを用いた電気機器システム
出願人工機ホールディングス株式会社
代理人青稜特許業務法人
主分類B25F 5/00 20060101AFI20210726BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】電気機器と外部機器との間で無線通信を可能とする利便性の高い通信装置を提供する。
【解決手段】外部機器(集塵機200、情報端末300)と無線接続可能に構成された通信装置(電池パック1、アダプタ、通信装置)であって、通信装置は、通信装置との双方向通信に対応した通信対応電気機器(電動工具100A、100B)と、通信装置との双方向通信に対応していない通信非対応電気機器(電動工具100C)のいずれの電気機器に接続された場合でも、接続された電気機器に関する情報である電気機器情報を、電気機器から有線で取得して外部機器に対して点線矢印32、36のように無線で送信できるよう構成した。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
電気機器と有線接続可能に構成され、外部機器と無線接続可能に構成された通信装置であって、
前記通信装置は、前記電気機器として、前記通信装置と双方向通信可能に構成された通信対応電気機器と、前記通信装置と双方向通信不能に構成された通信非対応電気機器に接続可能に構成され、
前記通信装置は、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれの電気機器に接続された場合でも、前記通信装置に接続された前記電気機器に関する情報である電気機器情報を、前記電気機器から有線で取得して前記外部機器に対して無線で送信できるよう構成された、ことを特徴とする通信装置。
続きを表示(約 2,400 文字)【請求項2】
請求項1に記載の通信装置であって、
前記通信装置は、前記電気機器と有線接続可能な第1情報経路を有し、
前記通信装置は、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれに接続された場合であっても、前記電気機器情報として、前記通信装置に接続された前記電気機器の現在の作動又は現在の状態に関する情報である現在情報を、前記電気機器から前記第1情報経路を介して取得し、前記外部機器に無線で送信できるよう構成されたことを特徴とする通信装置。
【請求項3】
請求項2に記載の通信装置であって、
前記通信装置は、前記電気機器と有線接続可能な第2情報経路を有し、
前記通信装置は、前記通信対応電気機器に接続された場合に、前記電気機器情報として、前記通信装置に接続された前記電気機器の過去の作動又は過去の状態に関する情報である履歴情報を、前記電気機器から前記第2情報経路を介して取得し、前記外部機器に無線で送信できるよう構成されたことを特徴とする通信装置。
【請求項4】
請求項3に記載の通信装置であって、
前記通信装置は、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれに接続された場合であっても、前記現在情報を、前記第2情報経路を介することなく、前記第1情報経路を介して、前記電気機器から取得できるよう構成されたことを特徴とする通信装置。
【請求項5】
請求項3から4のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記第1情報経路は、前記電気機器に電力を供給するための電力端子として構成され、
前記第2情報経路は、前記電気機器と双方向通信を行うための通信端子として構成されたことを特徴とする通信装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記現在情報は、前記電気機器が作動していることを示す作動情報であるか、又は前記電気機器に加わっている負荷の大きさを示す負荷情報であることを特徴とする通信装置。
【請求項7】
電気機器に接続可能な通信装置であって、
前記電気機器と接続可能な第1通信端子と、前記電気機器が作動していることを示す作動情報を前記電気機器から受信可能な作動検知部と、外部機器と無線接続可能な第1無線通信部と、第1制御部と、を有し、
前記第1通信端子が前記電気機器と接続された場合に、前記第1制御部は、前記第1通信端子を介して前記電気機器との間で双方向通信を実行するよう構成され、
前記第1無線通信部が前記外部機器と無線接続された場合に、前記第1制御部は、前記双方向通信に用いられる前記第1通信端子を介することなく、前記作動検知部を介して前記作動情報を受信し、受信した前記作動情報を前記第1無線通信部を介して前記外部機器に送信する連動モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置。
【請求項8】
請求項7に記載の通信装置であって、
前記通信装置は、前記第1通信端子と接続して前記双方向通信を実行可能な第2通信端子を備えた通信対応電気機器と、前記第2通信端子を備えていない通信非対応電気機器のいずれかを選択して接続できるよう構成され、
前記第1制御部は、前記通信対応電気機器が前記通信装置に接続された場合には前記双方向通信を実行するよう構成され、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれが前記通信装置に接続された場合でも前記連動モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置。
【請求項9】
電気機器に接続可能な通信装置であって、
前記通信装置は、前記電気機器と双方向通信可能な第1通信端子と、コンピュータ機器と無線通信可能な第1無線通信部と、第1制御部と、電力が供給されない状態で記憶を保持する第1記憶部と、を有し、
前記第1無線通信部が前記コンピュータ機器と無線接続した場合、前記第1制御部は、前記電気機器の過去の作動又は状態に関する第2履歴情報を、前記電気機器から前記第1通信端子を介して受信し、受信した前記第2履歴情報を前記記憶部に記憶させることなく、受信した前記第2履歴情報を前記第1無線通信部を介して前記コンピュータ機器に送信する中継通信モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置。
【請求項10】
請求項9に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記通信装置の過去の作動又は状態に関する第1履歴情報を前記第1記憶部に記憶させておき、
前記第1通信装置が前記コンピュータ機器と無線接続した場合、前記第1記憶部に記憶された前記第1履歴情報を、前記第1無線通信部を介して前記コンピュータ機器に送信する単独通信モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置。
【請求項11】
請求項1から10のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記通信装置は、電池セルと、前記電池セルに接続された電力端子とを有し、前記電池セルから出力される電力を前記電力端子を介して前記電気機器に供給する電池パックとして構成されるか、又は、
前記通信装置は、前記電池パックと前記電気機器の間に接続されて、前記電池パックから電力を入力して前記電気機器に供給するよう構成された電源アダプタとして構成されるか、又は、
前記通信装置は、前記電気機器に装着される通信モジュールとして構成された、ことを特徴とする通信装置。
【請求項12】
請求項1から11のいずれか一項に記載の通信装置と、前記通信装置と有線接続可能に構成された前記電気機器と、前記通信装置と無線接続可能に構成された前記外部機器と、を備えた電気機器システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電動工具のような電気機器と、集塵機やコンピュータ機器のような外部機器との間で無線通信を可能にする無線通信技術に関する。
続きを表示(約 13,000 文字)【背景技術】
【0002】
電動工具のような電気機器と、集塵機や情報端末のような外部機器との間で、無線通信を可能とするための第1の方法として、無線通信に対応した通信装置を電気機器に内蔵させて、電気機器と外部機器の間で無線通信を行う方法が考えられる。特許文献1にはこのような電気機器の発明が示されている。特許文献1の発明において、通信装置は、電動工具の作動を検知し、集塵機に対して、電動工具と連動して作動することを促す信号を無線で送信するよう構成されている。その一方で、電動工具と、電動工具に接続された電池パックには、各種制御情報を電動工具と電池パックの間で送受信するための端子がそれぞれ設けられている。
【0003】
電気機器と外部機器との間で無線通信を可能とするための第2の方法として、無線通信に対応した通信装置を、電気機器の電源装置である電池パックに内蔵し、電池パックと外部機器の間で無線通信を行う方法が考えられる。特許文献2にはこのような電池パックの発明が示されている。特許文献2の発明において、通信装置は、電動工具の作業内容に関わる作業情報を記憶しておき、外部機器に対して、記憶されていた作業情報を無線で送信できるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2019−209390号公報
特開2008−213069号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
電気機器と外部機器の間で無線通信を可能とする無線通信技術を普及させることは、ユーザーにとって利便性が高くなるという点で有益であり、メーカにとっても電気機器の使用に関する情報を入手しやすくなるという点で有益であると考えられる。
特許文献1の発明については、無線通信のメリットを享受するために、ユーザーは通信装置を内蔵した電動工具を新たに購入する必要がある。既存の電動工具を多く所有するユーザーにとっては、通信装置を内蔵した様々な電動工具を新たに購入しなおす必要が生じる。無線通信技術を広く普及させるためには改善の余地があると考えられる。
特許文献2の発明については、電池パックに内蔵された通信装置がどのようにして電動工具の作業情報を記憶するのか具体的な構造は示されていないが、何らかの手段によって電動工具の作業情報を電池パックとの間で双方向通信する必要があると考えられる。しかしながら、市場には双方向通信に対応していない電動工具がすでに多く流通している。特許文献2の発明については、通信装置による無線通信のメリットを享受するために、ユーザーは電池パックとの双方向通信に対応した電動工具を新たに購入する必要がある。つまり、既存の双方向通信に対応していない電動工具を多く使用するユーザーにとって、双方向通信に対応した様々な電動工具を新たに購入しなおす必要が生じる。無線通信技術を広く普及させるためには改善の余地があると考えられる。
【0006】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、電気機器と外部機器との間で無線通信を可能とする無線通信技術の普及を促進させることにある。
本発明の他の目的は、電気機器と外部機器との間で無線通信を可能とする利便性の高い通信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、通信装置を介して無線通信の機能を持たない電気機器と無線通信の機能を持つ外部機器の間で無線通信を可能とした電気機器システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願の第1の発明は、電気機器(電動工具)と有線接続可能に構成され、外部機器(集塵機、コンピュータ機器)と無線接続可能に構成された通信装置であって、前記通信装置は、前記電気機器として、前記通信装置と双方向通信可能に構成された通信対応電気機器と、前記通信装置と双方向通信不能に構成された通信非対応電気機器に接続可能に構成され、前記通信装置は、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれの電気機器に接続された場合でも、前記通信装置に接続された前記電気機器に関する情報である電気機器情報(現在情報、履歴情報)を、前記電気機器から有線で取得して前記外部機器に対して無線で送信できるよう構成された、ことを特徴とする通信装置である。
第2の発明は、第1の発明にかかる通信装置であって、前記通信装置は、前記電気機器と有線接続可能な第1情報経路(電力端子)を有し、前記通信装置は、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれに接続された場合であっても、前記電気機器情報として、前記通信装置に接続された前記電気機器の現在の作動又は現在の状態に関する情報である現在情報(作動情報、負荷情報)を、前記電気機器から前記第1情報経路を介して取得し、前記外部機器に無線で送信できるよう構成されたことを特徴とする通信装置である。
第3の発明は、第2の発明にかかる通信装置であって、前記通信装置は、前記電気機器と有線接続可能な第2情報経路(通信端子)を有し、前記通信装置は、前記通信対応電気機器に接続された場合に、前記電気機器情報として、前記通信装置に接続された前記電気機器の過去の作動又は過去の状態に関する情報である履歴情報を、前記電気機器から前記第2情報経路を介して取得し、前記外部機器に無線で送信できるよう構成されたことを特徴とする通信装置である。
【0008】
第4の発明は、第3の発明にかかる通信装置であって、前記通信装置は、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれに接続された場合であっても、前記現在情報を、前記第2情報経路を介することなく、前記第1情報経路を介して、前記電気機器から取得できるよう構成されたことを特徴とする通信装置である。
第5の発明は、第3から第4のいずれかの発明にかかる通信装置であって、前記第1情報経路は、前記電気機器に電力を供給するための電力端子として構成され、前記第2情報経路は、前記電気機器と双方向通信を行うための通信端子として構成されたことを特徴とする通信装置である。
第6の発明は、第1から第5のいずれかの発明にかかる通信装置であって、前記現在情報は、前記電気機器が作動していることを示す作動情報であるか、又は前記電気機器に加わっている負荷の大きさを示す負荷情報であることを特徴とする通信装置である。
【0009】
第7の発明は、電気機器(電動工具)に接続可能な通信装置(電池パック)であって、
前記電気機器と接続可能な第1通信端子と、前記電気機器が作動していることを示す作動情報を前記電気機器から受信可能な作動検知部と、外部機器(集塵機)と無線接続可能な第1無線通信部と、第1制御部と、を有し、前記第1通信端子が前記電気機器と接続された場合に、前記第1制御部は、前記第1通信端子を介して前記電気機器との間で双方向通信を実行するよう構成され、前記第1無線通信部が前記外部機器と無線接続された場合に、前記第1制御部は、前記双方向通信に用いられる前記第1通信端子を介することなく、前記作動検知部を介して前記作動情報を受信し、受信した前記作動情報を前記第1無線通信部を介して前記外部機器に送信する連動モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置である。
第8の発明は、第7の発明にかかる通信装置であって、前記通信装置は、前記第1通信端子と接続して前記双方向通信を実行可能な第2通信端子を備えた通信対応電気機器と、前記第2通信端子を備えていない通信非対応電気機器のいずれかを選択して接続できるよう構成され、前記第1制御部は、前記通信対応電気機器が前記通信装置に接続された場合には前記双方向通信を実行するよう構成され、前記通信対応電気機器と前記通信非対応電気機器のいずれが前記通信装置に接続された場合でも前記連動モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置である。
【0010】
第9の発明は、電気機器(電動工具)に接続可能な通信装置(電池パック)であって、
前記通信装置は、前記電気機器と双方向通信可能な第1通信端子と、コンピュータ機器(情報端末)と無線通信可能な第1無線通信部と、第1制御部と、電力が供給されない状態で記憶を保持する第1記憶部と、を有し、前記第1無線通信部が前記コンピュータ機器と無線接続した場合、前記第1制御部は、前記電気機器の過去の作動又は状態に関する第2履歴情報を、前記電気機器から前記第1通信端子を介して受信し、受信した前記第2履歴情報を前記記憶部に記憶させることなく、受信した前記第2履歴情報を前記第1無線通信部を介して前記コンピュータ機器に送信する中継通信モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置である。
第10の発明は、第9の発明にかかる通信装置であって、前記制御部は、前記通信装置の過去の作動又は状態に関する第1履歴情報を前記第1記憶部に記憶させておき、前記第1通信装置が前記コンピュータ機器と無線接続した場合、前記第1記憶部に記憶された前記第1履歴情報を、前記第1無線通信部を介して前記コンピュータ機器に送信する単独通信モードを実行するよう構成された、ことを特徴とする通信装置である。
第11の発明は、第1から第10のいずれかの発明にかかる通信装置であって、前記通信装置は、電池セルと、前記電池セルに接続された電力端子とを有し、前記電池セルから出力される電力を前記電力端子を介して前記電気機器に供給する電池パックとして構成されるか、又は、前記通信装置は、前記電池パックと前記電気機器の間に接続されて、前記電池パックから電力を入力して前記電気機器に供給するよう構成された電源アダプタとして構成されるか、又は、前記通信装置は、前記電気機器に装着される通信モジュールとして構成された、ことを特徴とする通信装置である。
第12の発明は、第1から第11のいずれかの発明にかかる通信装置と、前記通信装置と有線接続可能に構成された前記電気機器と、前記通信装置と無線接続可能に構成された前記外部機器と、を備えた電気機器システムである。
【発明の効果】
【0011】
第1の発明によれば、通信対応電気機器のユーザーだけでなく、通信非対応電気機器のユーザーも、電動工具を新たに購入することなく、無線通信のメリットを享受できる。よって無線通信技術の普及が促進される。
第2の発明によれば、通信対応電気機器と通信非対応電気機器のいずれに接続された場合であっても、接続された電気機器の現在情報を無線で送信できるため、無線通信による連動モードを容易に実現できる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第3の発明によれば、通信対応電気機器に接続された場合には、接続された電気機器の履歴情報を無線で送信できる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第4の発明によれば、現在情報を履歴情報とは別の経路を介して取得できるから、現在情報と履歴情報が一つの経路に混在することなく、現在情報を早く正確に取得することができる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第5の発明によれば、第1情報経路を電力端子として構成するから、端子の増加を抑えることができる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第6の発明によれば、作動情報又は負荷情報を外部機器に送信できるから、外部機器は作動情報又は負荷情報に応じた制御を実行できる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第7の発明によれば、電気機器との双方向通信と、外部機器への電気機器の作動情報の送信の両方の機能を、互いに情報が干渉することなく正確に実行可能となる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第8の発明によれば、電気機器が双方向通信に対応しているか否かに関わらず連動モードを実行可能となる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第9の発明によれば、通信装置の記憶部の容量に関わらず、多くの電気機器の履歴情報又は長期間にわたる履歴情報をコンピュータ機器に送信できる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第10の発明によれば、通信装置の履歴情報をコンピュータ機器に送信できる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第11の発明によれば、電池パックとして使用できる。よって利便性の高い通信装置を提供できる。
第12の発明によれば、電気機器と、前記通信装置と無線接続可能に構成された前記外部機器と、を備えた電気機器システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
本発明の実施例1に係る無線連動させる電気機器システムを示す斜視図である。
実施例1の電気機器システムにおける各機器(丸鋸100A、集塵機200、情報端末300)の各機器の回路構成を示す概略ブロック図である。
実施例1の電池パック1に接続可能な電気機器(丸鋸100A〜100C、集塵機200、情報端末300、充電器500)の回路構成を示す概略ブロック図である。
図1の電気機器システムの連動モードにおける操作とデータの送受信シークエンスを示す図である。
“連動運転モード”時の低出力電動工具の作動状況検出方法について説明するための図である。
“連動運転モード”時の高出力電動工具の作動状況検出方法について説明するための図である。
図1の電気機器システムの“中継通信モード”における操作とデータの送受信シークエンスを示す図である。
図1の電気機器システムの“単独通信モード”における操作とデータの送受信シークエンスを示す図である。
電池パック1における2つの通信モード(中継通信モード、単独通信モード)の判別手順を示すフローチャートである。
通信端子46、146を有する通信対応電気機器に電池パック1を接続した場合の構成を示す概略図である。
通信端子46、146を有しない通信非対応電気機器に電池パック1を接続した場合の構成を示す概略図である。
実施例2に係る通信装置(アダプタ450)を、通信端子46、146を有する通信対応電気機器に接続した場合の構成を示す概略図である。
実施例2に係る通信装置(アダプタ450)を、通信端子46、146を有しない通信非対応電気機器に接続した場合の構成を示す概略図である。
実施例3に係る通信装置460)を、通信端子46、146を有する通信対応電気機器に装着した場合の構成を示す概略図である。
実施例3に係る通信装置460)を、通信端子46、146を有しない通信非対応電気機器に装着した場合の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。本明細書においては、電気機器の一例として電池パックにて動作する電動工具を用いて説明するものとする。
【実施例】
【0014】
図1は本発明の実施例1に係る電気機器システムを示す斜視図である。
電気機器システムは、電池パック1が装着される電気機器である電動工具本体(ここでは丸鋸100A)と、丸鋸100Aと協働して動作する外部機器である集塵機200と情報端末300により構成される。電池パック1は本発明の「通信装置」に該当し、丸鋸100Aは本発明の「電気機器」及び「電動工具」に該当し、集塵機200は本発明の「外部機器」及び「集塵機」に該当し、情報端末300は本発明の「外部機器」及び「コンピュータ機器」に該当する。
【0015】
丸鋸100Aは、円盤状であって外周側に複数の尖塔状の刃が形成された先端工具たる鋸刃105を、図示しないモータによって高速で回転させて、木材等の被切断物を切断するための工具である。丸鋸100Aの電源は、商用電源を用いるものと充電式の電池を用いるものが広く知られているが、本実施例では着脱式の電池パック1(図2で後述)を用いている。丸鋸100Aのハウジング102の上部には作業者が把持するハンドル部103が形成される。ハンドル部103の前方側下部には、モータのスイッチを操作するためのトリガレバー(図示せず)が設けられ、作業者がベース117及び鋸刃105を被切断物に押し当ててトリガレバーを引くことにより、被切断物を直線切りすることができる。鋸刃105の外周縁付近の上側約半分はハウジング102によって覆われる。鋸刃105の下側の約半分の周囲には、鋸刃105を被切断物に押し当てていないときに鋸刃105の刃が露出しないように保護する保護カバー116が設けられる。
【0016】
丸鋸100Aによる木材の切断作業を行うと、切断加工時に多くの木くずが発生する。ハウジング102による鋸刃105の上側約半分の覆い部分は、木くず等の粉塵の飛散防止を図る機能を果たす。また、ハウジング102の一部にダクトアダプタ118を取り付け可能とした。ダクトアダプタ118は、切断作業により発生する粉塵を周囲の空気と共に吸引するための吸引通路を形成するもので、鋸刃105の外周縁の一部付近から径方向外側に接続管路が延在するようにして、ハウジング102の内側部分からダクトアダプタ118への空気通路が形成されるようにした。ダクトアダプタ118には可撓式の集塵用ホース50の先端50aが接続可能である。
【0017】
集塵機200は、互いに分離可能なタンク部205とヘッド部201を備える。ヘッド部201はクランプ機構212によってタンク部205の上部に着脱可能に固定される。集塵機200は電気機器の一種であり、ヘッド部201に設けられたモータによって集塵ファン(図示せず)を回転させて、集塵用ホース50内に負圧を作りだして、集塵用ホース50の先端50bに接続されたダクトアダプタ207の内側から、切断作業時に発生する切り屑や塵埃を空気と共に吸引し、エアフィルタ(図示せず)で空気と切り屑や塵埃とを分離して、切り屑や塵埃だけを容器内に回収する。集塵機200の操作表示部210にはメインスイッチ206が設けられ、メインスイッチ206をオンにするとモータが起動する(単動モード時)。モータが回転すると集塵作業を開始し、集塵用ホース50を介して粉塵等を吸引できる。作業者がメインスイッチ206をオフにするとモータが停止して集塵動作も停止する。集塵機200は単独で動作させる“単動モード”での使用だけで無く、図1にて示したように電気機器のスレーブ側として電気機器の動作と連動するように動作させる“連動モード”で使用することも可能である。その場合は、集塵用ホース50の先端50bをダクトアダプタ207に装着し、操作表示部210のペアリングを行うための専用の通信スイッチ235を操作することによって、“単動モード”から“連動モード”に切り替える。この際、マスター側の電気機器たる丸鋸100A側もスイッチボタン(図示せず)を長押し操作することによって、“単動モード”から“連動モード”に切り替える。相互に“連動モード”に切り替えたら、丸鋸100Aと集塵機200は自動でペアリング登録され、無線を用いた連動が可能となる。
【0018】
このように電気機器で丸鋸100Aと外部機器である集塵機200を連動させて、一方側(マスター側)の電気機器にて主となる作業(丸鋸100Aによる切断作業)を行い、他方側(スレーブ側)の外部機器にて従となる作業(丸鋸100Aで発生した粉塵の吸引及び収集作業)を行う。丸鋸100Aと集塵機200には、無線通信を行う通信部が設けられるが、本実施例ではマスター側の電気機器(丸鋸100A)に装着された電池パック1も無線通信ができるように通信装置として構成した。つまり、通信部を用いて電気機器(丸鋸100A)が外部機器(集塵機200)と通信することができるが、電気機器(丸鋸100A)に代わって通信装置(電池パック1)が外部機器(集塵機200)と通信することも可能である。ここでは無線通信手段として近距離通信に適したブルートゥース(Bluetooth:Bluetooth SIG, Inc. USAの登録商標)が用いられる。連動モードにおいては、丸鋸100Aのトリガスイッチがオンになったら電池パック1の無線通信部30(無線通信部)、又は、電気機器本体側(丸鋸100A)から集塵機200に対して稼動指示信号が送出され、集塵機200は稼動指示信号を受けてモータを起動して集塵作業を開始する。丸鋸100Aのトリガスイッチがオフになったらその稼動指示信号が消失するため、集塵機200は直ちに、又は、所定のタイムラグを持たせた後にモータを停止させて集塵動作を停止する。このように本実施例では無線通信を利用して電気機器と外部機器の間で連動動作できるので、稼動指示信号の伝達用の有線ケーブルを使用すること無く、容易に電気機器と外部機器の連動が可能となる。
【0019】
情報端末300は、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップパソコンのような携帯型のコンピュータ機器である。情報端末300には、公衆電話通信網、又は/及びインターネットへの通信手段(図示せず)に加えて、通信可能距離が短い近距離無線手段(図2に示す無線通信部330)が設けられる。電池パック1は、集塵機200だけでなく情報端末300ともペアリングが可能である。ここで「ペアリング」とは、無線通信を用いて電気機器(集塵機200、情報端末300等)と、電池パック1側の関連づけ登録を行う作業であり、これらの登録作業(ペアリング)を行うことにより、電気機器(集塵機200、情報端末300等)は、ペアリングされた電池パック1と双方向の通信が可能となり、電池パック1から必要な情報を取得することができる。尚、同時にペアリングできる相手の関係は、端末装置の数:電池パックの数=1:1とするが、n:1とするよう設計することもできる。情報端末300は本発明の「コンピュータ機器」に該当する。
【0020】
電池パック1は、例えば18Vの直流電流を出力するようにしたものである。本実施例では情報端末300が電池パック1と直接通信を行うことによって、電池パック1の情報を読み取ることが可能である。また、情報端末300は電池パック1を介して電動工具本体(丸鋸100A)と間接的に通信を行うことが可能である。尚、電池パック1を介しての情報端末300と電動工具本体(丸鋸100A)の間接的な通信(中継通信)は、電池パック1が電気機器本体に装着されている時だけ行うことができる。一方、情報端末300と電池パック1の直接通信は、電池パック1が電気機器本体に装着されている時、及び、電気機器本体から取り外された時の双方で可能である。
【0021】
情報端末300は、電池パック1から無線通信によって受信した情報を処理し、その情報から電池パック1の電池残量の表示や寿命予測等の管理を行う。情報端末300はタッチ式の入出力装置である液晶式の表示部332を有する。また、情報端末300には特定型式の電池パック1と通信を可能にするためのアプリケーションソフトウェア(以下、「アプリ」と称する)をインストールしておく。このアプリは、情報端末300と電池パック1とのペアリングを行うソフトウェアと、電池パック1から取得した情報を製造メーカ等のインターネットサーバにアップロードするソフトウェア、電池パック1の状態を表示するためのソフトウェアを含む。アプリは、インターネットを介して製造メーカ等のウェブサイトから入手可能である。
【0022】
図2は本実施例の電気機器システムにおける各機器(丸鋸100A、集塵機200、情報端末300)の回路構成を示す概略ブロック図である。
電池パック1は、合成樹脂製のケース内に二次電池5を収容したものである。二次電池5は定格電圧3.6Vのリチウムイオン電池セルを5本直列接続して、正極端子42と負極端子47に定格18Vの電力を供給する。二次電池5への充放電は制御部20によって制御される。制御部20には、マイコン21と、記憶部22が含まれる。記憶部22は、プログラムを予め格納しておくと共に、電池パック1の過去の作動又は状態に関する情報である第1履歴情報を格納する。ここで、第1履歴情報とは、二次電池5の充電回数、セル高温異常検知回数、過電流異常検知回数、低電圧異常検知回数を含む情報であり、マイコン21によって集計又は検知される。記憶部22は、マイコン21に内蔵された不揮発性メモリ、または、マイコン21とは別に設けられる不揮発性のメモリを用いれば良いが、制御部20のハードウェア構成は任意である。第1履歴情報は本発明の「第1履歴情報」に該当する。
【0023】
マイコン21は、二次電池5の状態、例えば電圧、電流や電池セルの温度を監視する。電圧は電圧検出部8によって検出され、その出力は制御部20のマイコン21に入力される。5本の電池セル(二次電池5)には、電池保護IC10が接続される。電池保護IC10は、いわゆる“リチウムイオン電池用保護IC”として市販されている集積回路であり、二次電池5の各電池セルの両端電圧を入力することにより、電池セル各々の電圧を検出し、検出された電圧を用いて過充電保護機能、過放電保護機能の他、セルバランス機能、カスケード接続機能、断線検出機能等のいずれかを実行する。電池保護ICは、二次電池5に対する過充電状態を検出したら、マイコン21に対して過充電検出信号11を出力し、過放電状態を検出したら、マイコン21に対して過放電検出信号12を出力する。
【0024】
二次電池5から流れる又は二次電池5に対して流れる電流は、二次電池5と直列に接続された電流検出部となるシャント抵抗6を用いて検出される。二次電池5の温度は、その近傍に設けられたサーミスタ等のセル温度検出部13によって検出される。これら検出された電流と温度は制御部20のマイコン21に入力される。マイコン21は、過放電検出信号12を受信した状態、即ち、二次電池5の電圧が規定の下限値を下回った際には、“放電禁止”とする放電停止/禁止信号14をLD端子48、148を介して丸鋸100A側の制御部120に送出する。
【0025】
マイコン21は第一通信端子46、第二通信端子146を介して丸鋸100Aと通信を行うことができる。電池パック1内には、ブルートゥース(登録商標)を用いた無線通信部30が設けられる。無線通信部30には図示しないアンテナが接続され、マイコン21は無線通信部30による無線通信によって外部機器(集塵機200、情報端末300等)と通信が可能である。無線通信部30による無線通信は、マイコン21によって制御される。
【0026】
電池パック1には電圧チェック回路(電圧検出部8)が搭載され、電池電圧の残量スイッチ26がONになると、操作されている間に、マイコン21は電圧検出部8の出力から電圧を測定する。残量表示部25は複数のLEDから構成され、残量スイッチ26が操作されると二次電池5の電圧(容量)を表示する。マイコン21は測定電圧を5段階(0、1、2、3、4)に区分して、その段階に応じた数のLEDが点灯するように残量表示部25を制御する。このLEDの点灯は、残量スイッチ26がONになったときから数秒程度だけ点灯させる。このように電池パック1には電圧チェック手段が設けられるので、ユーザー400は電池の残量チェックが可能となる。
電池パック1には、無線通信部30によってマイコン21が外部機器(例えば情報端末300)と通信を行う通信モードへの切替えるための通信スイッチ24が設けられる。近接無線通信手段として、ブルートゥース(登録商標)を用いるときは、通信スイッチ24は、ペアリング開始のためのスイッチとなる。通信状態表示部23は、通信可能状態にあるか、通信確立準備段階にあるかをユーザー400に示すもので、例えば1灯のLEDが用いられる。尚、電圧チェック手段の残量スイッチ26とペアリング開始のための通信スイッチ24を兼用として、ボタンをと通常の操作で電池残量チェックをし、ボタンを長押しする操作をしたらペアリング開始するように構成しても良い。
【0027】
丸鋸100Aには放電負荷部となるモータ108が設けられ、図示しない先端工具(ここでは図1に示す鋸刃105)を駆動する。丸鋸100Aは、マイコンを有する制御部120を有する。正極端子142から負極端子147に至る電力経路中には、トリガスイッチ106と、モータ108と、FET(電界効果トランジスタ)等の遮断部となるスイッチング素子109が介在される。トリガスイッチ106は、鋸刃105を回転させる指示のために作業者によって操作されるもので、トリガスイッチ106がオンになるとモータ108が回転する。使用されるモータ108の種類は任意であり、ブラシ付きの直流モータやブラシレスモータを用いることができる。制御部120はモータ108の回転制御を行うと共に、異常発生時にはスイッチング素子109を遮断状態にしてモータ108の回転を阻止(停止)する。また、制御部120は、異常信号端子であるLD端子148を介して電池パック1から放電停止信号が伝達されると、スイッチング素子109をオフにすることによりモータ108の回転を禁止(停止)する。また、図示しない電流検出部によって電力経路に過電流が流れたことを検出した場合にも制御部120はスイッチング素子109をオフにしてモータ108の回転を停止する。
【0028】
制御部120には、マイコン121と、記憶部122が含まれる。記憶部122は、不揮発性メモリで構成されており、プログラムを予め格納しておくと共に、電動工具の過去の作動又は過去の状態に関する情報である第2履歴情報を格納する。制御部120のマイコンは、無線通信部130によって外部機器(例えば集塵機200)と通信することが可能である。通信スイッチ131は、無線通信部130によって通信を開始するためのスイッチである。通信状態表示部132は、通信可能状態にあるか、通信確立準備段階にあるかを示すもので、例えば1灯のLEDが用いられる。
丸鋸100Aの制御部120は、丸鋸100Aの通信端子146と電池パック1の通信端子46を介して、電池パック1の制御部20と双方向通信を実行できるよう構成されている。すなわち丸鋸100Aは、電池パック1との双方向通信に対応した通信対応電気機器として構成されている。
【0029】
集塵機200は、電池パック1を用いて放電負荷部となるモータ203を駆動する。モータ203による放電負荷の回転制御は、制御部220によって行われる。集塵機200にはブルートゥース(登録商標)用の無線通信部230が設けられる。無線通信部230は制御部220の制御によってペアリング登録された外部機器との無線通信を行う。制御部220には記憶部222が含まれ、外部機器(電池パック1)とのペアリング確立時に使用する情報とペアリング後に送受信される情報を適宜記憶する。図1にて示したように集塵機200には通信スイッチ(SW)235が設けられ、作業者が通信スイッチ235を押すことによってブルートゥース(登録商標)による無線通信のペアリング設定手順(図4で後述)が開始される。
【0030】
集塵機200は、モータ203を駆動するために操作されるメインスイッチ206と、モータ203及びメインスイッチ206と直列に接続され遮断部となるFET等のスイッチング素子208と、電源209と、を有している。これらの機能は丸鋸100Aに設けられたものと同様である。なお、メインスイッチ206は、集塵機200を単独で駆動する単動モードの場合は、駆動する際に作業者によって操作される。一方、連動モードの場合には、単動モードから連動モードへの切り替えるとともに通信スイッチ235を操作する。
(【0031】以降は省略されています)

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