(57)【要約】  コードレス電動工具は、工具識別信号をバッテリパックに提供するために、工具識別回路を備えることができる。工具識別信号は、コードレス電動工具に特有のデータを表すことができる。方法は、バッテリパックをコードレス電動工具に接続する処理と、一度バッテリパックがコードレス電動工具に接続されると、コードレス電動工具からバッテリパックに工具識別信号を提供する処理とを含むことができる。工具識別信号は、コードレス電動工具に特有のデータを表す。
2007536098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具識別信号をバッテリパックに提供するための工具識別回路を備え、
前記工具識別信が、前記コードレス電動工具に特有のデータを表す
ことを特徴とするコードレス電動工具。
【請求項２】
前記データが、前記コードレス電動工具の最大放電電流を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のコードレス電動工具。
【請求項３】
前記データが、前記コードレス電動工具の熱過負荷ポイントを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のコードレス電動工具。
【請求項４】
前記工具識別回路が、固定抵抗値を有する抵抗器を備え、
前記コードレス電動工具が、バッテリパックを備え、
前記バッテリパックが前記コードレス電動工具に接続される時に、前記バッテリパックが、励振信号を前記抵抗器に提供するように構成され、
前記工具識別信号が、前記励振信号に対する応答を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のコードレス電動工具。
【請求項５】
前記工具識別回路が、コンデンサと並列に接続される抵抗器を備え、
前記コードレス電動工具が、バッテリパックを備え、
前記バッテリパックが、励振信号を前記工具識別回路に提供するように構成され、
前記抵抗器が、前記励振信号に応答して、第１の工具の特徴を表す前記工具識別信号を提供し、
前記コンデンサが、第２の工具の特性を表す前記工具識別信号を提供する
ことを特徴とする請求項１に記載のコードレス電動工具。
【請求項６】
コードレス電動工具にバッテリパックを接続する処理と、
一度前記バッテリパックが前記コードレス電動工具に接続されると、前記コードレス電動工具から前記バッテリパックに工具識別信号を提供する処理とを含み、
前記工具識別信号が、前記コードレス電動工具に特有のデータを表す
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記データが、前記コードレス電動工具の最大放電電流を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記データが、前記コードレス電動工具の熱過負荷ポイントを含む
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
もし前記バッテリパックが前記コードレス電動工具に完全に接続されない場合、前記工具識別信号が前記バッテリパックに提供されないと共に、
もし前記工具識別信号が受信されない場合、前記バッテリバックが、前記コードレス電動工具に対する放電電流を自制する
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記バッテリパックが、少なくとも１つの監視された状態をしきい値と比較するように構成される監視及び制御回路を備え、
前記しきい値が、前記工具識別信号によって提供される
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記しきい値が、前記コードレス電動工具に特有の放電電流のしきい値である
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
もし前記工具識別信号が、前記バッテリパックに対応していない特定のコードレス電動工具の識別情報を表す場合、前記バッテリパックが、前記コードレス電動工具に対する放電電流を自制する
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記バッテリパックが、励振信号を前記工具識別回路に提供し、
前記工具識別信号が、前記励振信号に対する応答を提供する
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのバッテリセルと、
１度バッテリパックがコードレス電動工具に接続されると、前記コードレス電動工具から工具識別信号を受信するように構成される監視及び制御回路を備え、
前記工具識別信が、コードレス電動工具に特有のデータを表す
ことを特徴とするバッテリパック。
【請求項１５】
前記データが、前記コードレス電動工具の電力パラメータのしきい値を含み
前記監視及び制御回路が、少なくとも１つの監視された状態を前記しきい値と比較するように構成される
ことを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。
【請求項１６】
前記しきい値が、前記コードレス電動工具に特有の放電電流のしきい値であり、
前記監視及び制御回路が、監視された放電電流を前記放電電流のしきい値と比較すると共に、もし監視された放電電流が、前記放電電流のしきい値以上である場合、出力信号を提供する
ことを特徴とする請求項１５に記載のバッテリパック。
【請求項１７】
もし前記工具識別信号が、前記バッテリパックに対応していない特定のコードレス電動工具の識別情報を表す場合、前記バッテリパックが、前記コードレス電動工具に対する放電電流を自制する
ことを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。
【請求項１８】
前記監視及び制御回路が、励振信号を前記コードレス電動工具に提供するように更に構成され、
前記工具識別信号が、前記励振信号に対する応答を提供するように構成される
ことを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コードレス電動工具に関すると共に、更に特に、工具識別回路を備えるコードレス電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この出願は、２００４年５月４日に出願されると共に、その教示が参照によってここに組み込まれる米国の仮特許出願シリアル番号60/568,038号に対して、出願日の優先権を主張する。
【０００３】
建築用途、消防用途等のような異なる用途において利用されることができる、多種多様なコードレス電動工具が利用可能である。コードレス電動工具のいくつかの例は、しかしそれに限定されないが、コードレスドリル（cordless drills）、コードレスの丸のこ（cordless circular saws）、コードレスの往復のこぎり（cordless reciprocating saws）、コードレスサンダ（cordless sanders）、コードレスのねじ回し（cordless screwdrivers）、及び懐中電灯を含む。コードレス電動工具は、工具を動かす電力を供給するために、充電式バッテリパックを利用することができる。
【０００４】
充電式バッテリパックは、コードレス電動工具から容易に取り外されると共に、充電目的で外部の充電器と接続されることができる。バッテリパックは、１つ以上のバッテリセルを備えることができる。バッテリパックは、同様に、セル電圧レベル、放電電流、充電電流のようなパラメータを監視する監視回路を備えることができる。多くの異なるコードレス電動工具、及びバッテリパックがある。バッテリパックは、いくつかのコードレス電動工具において使用するのために設計されることができる。しかしながら、コードレス電動工具のあらゆる詳細をバッテリパックに通知する方法がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、工具識別回路が、そのコードレス電動工具に特有のデータを、挿入されたバッテリパックに通知する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの特徴によれば、コードレス電動工具が提供される。コードレス電動工具は、工具識別信号をバッテリパックに提供するために、工具識別回路を備えることができる。工具識別信号は、コードレス電動工具に特有のデータを表すことができる。
【０００７】
本発明の別の特徴によれば、方法が提供される。方法は、バッテリパックをコードレス電動工具に接続する処理と、一度バッテリパックがコードレス電動工具に接続されると、コードレス電動工具からバッテリパックに工具識別信号を提供する処理とを含むことができる。工具識別信号は、コードレス電動工具に特有のデータを表すことができる。
【０００８】
本発明の更にもう一つの特徴によれば、バッテリパックが提供される。バッテリパックは、少なくとも１つのバッテリセルと、監視及び制御回路とを備えることができる。監視及び制御回路は、一度バッテリパックがコードレス電動工具に接続されると、コードレス電動工具から工具識別信号を受信するように構成されることができる。工具識別信号は、コードレス電動工具に特有のデータを表すことができる。
【０００９】
請求項に記載された主題の実施例の特徴、及び利点は、以下の詳細な記述の結果として、及び同じ符号が同じ要素を表す図面の参照に基づいて、明白になる。
【００１０】
以下の詳細な記述が、実例となる実施例に対して実行される参照によって進行することになるが、それらの多くの代替手段、変更、及び変形は当業者にとって明白である。従って、請求項に記載された主題は、広く見られることが望まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、コードレス電動工具１００の透視図である。コードレス電動工具１００は、コードレスドリルとして図解されると共に、ここでは実施例に関連するものとして説明されることができる。しかしながら、コードレス電動工具１００は、しかしそれに限定されないが、コードレスの丸のこ（cordless circular saws）、コードレスの往復のこぎり（cordless reciprocating saws）、コードレスサンダ（cordless sanders）、コードレスのねじ回し（cordless screwdrivers）、及び懐中電灯を含むあらゆる種類のコードレス電動工具であり得る。コードレス電動工具は、工具１００を動かす電力を供給するために充電式バッテリパック１０２を備えることができる。充電式バッテリパック１０２は、コードレス電動工具１００から容易に取り外されると共に、充電目的で外部の充電器と接続されることができる。コードレス電動工具１００は、同様に、トリガ１０４を備えることができる。ドリルに関して、使用者は、チャック（つかみ具）１４２の速度を制御するために、トリガ１０４を押し下げて、解除することができる。懐中電灯のような他の工具に関して、使用者は、懐中電灯からの照度のレベルを制御するために、トリガを位置決めすることができる。
【００１２】
図２は、図１のコードレス電動工具のための電力供給システム２００のブロック図である。電力供給システム２００は、バッテリパック１０２、負荷２４０、トリガ１０４、及び工具識別（ＩＤ）回路２３０を備えることができる。ここでのあらゆる実施例に使用されるように、“回路”は、例えば、ハードウェアによる回路、プログラム可能な回路、状態機械回路、及び／またはプログラム可能な回路によって実行される命令を記憶するファームウェアを、個々に、もしくはあらゆる組み合わせにおいて含むことができる。
【００１３】
バッテリパック１０２は、システム２００に電力を供給するために、１つ以上のバッテリセル２０３を備えることができる。バッテリセル２０３は、一実施例において、リチウムイオンセルであり得る。バッテリパック１０２は、放電スイッチ２０９によって負荷２４０に電力を供給することができる。一実施例において、放電スイッチは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり得る。バッテリパック１０２は、同様に、監視及び制御回路２０８を備えることができる。監視及び制御回路２０８は、バッテリパックの電流、温度、及び各バッテリセルに関するセル電圧レベルの内の１つ以上を測定することができる。
【００１４】
監視及び制御回路２０８は、測定された値を関連するしきい値と比較すると共に、もし測定した量の内の１つが関連するしきい値以上である場合、過負荷状態を確認することができる。例えば、過負荷状態は、最大放電電流を表すしきい値以上である放電電流であり得る。別の例において、過負荷状態は、最大充電電流を表すしきい値以上であるバッテリセル２０３に対する充電電流レベルであり得る。更にもう一つの例において、過負荷状態は、電圧しきい値以上であるバッテリセルの電圧レベルであり得る。更にもう一つの実施例において、過負荷状態は、温度しきい値以上である構成要素の温度であり得る。過負荷状態の検出に基づいて、監視回路２０８は、電力供給システム２００の構成要素を保護するために、出力制御信号を提供することができる。出力制御信号は、バッテリパック１０２の中の１つ以上のスイッチに対して提供されることができるか、もしくは経路２２７を経由して、バッテリパック１０２の外に設置された他の回路に対する制御入力として提供されることができる。一実施例において、過負荷状態が、最大放電電流のしきい値以上であるバッテリセル２０３からの放電電流である場合に、出力制御信号は、スイッチ２０９を開くために放電スイッチ２０９に提供されることができる。
【００１５】
監視及び制御回路２０８は、同様に、制御信号を放電スイッチ２０９に提供するために、トリガ１０４の位置に応答し得る。制御信号は、一実施例において、パルス幅変調された（ＰＷＭ）信号２１８であり得ると共に、放電スイッチ２０９は、放電電流を制御するために、ＰＷＭ信号２１８のデューティサイクルに応答し得る。ＰＷＭ信号２１８は、例えば５［ＫＨｚ］から１０［ＫＨｚ］のような、固定した周波数で動作することができる。ＰＷＭ信号のデューティサイクルが増加されると、放電スイッチ２０９のオン時間が増加されることができ、従って、負荷２４０に供給される放電電流のレベルが増加されることができる。同様に、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが減少されると、放電スイッチ２０９のオン時間が減少されることができ、従って、負荷２４０に供給される放電電流のレベルが減少されることができる。
【００１６】
工具ＩＤ回路２３０は、監視及び制御回路２０８に、工具識別信号を提供することができる。工具識別信号は、特定のコードレス電動工具の電力パラメータのような、コードレス電動工具に特有のデータを表すことができる。例えば、工具識別信号は、特定のコードレス電動工具の最大放電電流を指定することができる。別の例として、工具識別信号は、コードレス電動工具の熱過負荷ポイント（thermal overload point）を指定することができる。一実施例において、監視及び制御回路２０８は、工具ＩＤ回路２３０に、励振信号（stimulus signal）を提供することができると共に、工具識別信号は、励振信号に応答して提供されることができる。
【００１７】
バッテリパック１０２が完全にコードレス電動工具と接続されることを保証すると共に、特定のコードレス電動工具の識別情報（identity）がバッテリパックによって対応されることを保証することを、工具識別回路２３０は、同様に支援することができる。例えば、もしバッテリパック１０２が完全にポータブル電動工具と接続されない場合、工具ＩＤ回路構成２３０によって供給された工具識別信号が欠如する可能性がある。応答において、バッテリパック１０２は、それによってシステム安全性を向上させる適切な工具識別信号をバッテリパック１０２が受信しない限り、放電電流が供給されることを自制することができる。バッテリパック１０２は、もしバッテリパックとポータブル電動工具との間の適当な機械的及び／または電気的接続が行われない場合、完全にポータブル電動工具と接続されない可能性がある。
【００１８】
別の例として、一般的なバッテリパックは、異なるコードレス電動工具と物理的に接続されることが可能であるかもしれないが、しかし抜粋された工具に対応することだけが可能であるかもしれない。誤ったコードレス電動工具と不注意に接続されたバッテリパックは、工具性能において劣化を引き起こす可能性があるか、もしくは安全上の不安を示す可能性がある。有利に、工具ＩＤ回路２３０は、特定のコードレス電動工具の識別情報を表す工具識別信号を提供することができる。もしバッテリパック１０２がその工具に対応し得ない場合、その場合に、バッテリパックは、放電電流を自制することができると共に、それによってシステム安全性を更に向上する、そのような事象の表示を提供することさえもできる。
【００１９】
図２Ａは、図２の工具ＩＤ回路２３０の一実施例２３０ａを説明する。工具ＩＤ回路２３０ａは、固定の抵抗値を有する単純な固定抵抗器２５０を備えることができる。固定の抵抗値は、特定のコードレス電動工具の特徴を表すことができる。例えば、その特徴は、特定のコードレス電動工具に関する熱過負荷ポイントであり得る。固定抵抗器２５０は、監視及び制御回路２０８から、例えば電流信号である励振信号を受信することができる。工具ＩＤ回路２３０は、その場合に、この励振信号に応答して、元の監視及び制御回路２０８に対して、工具ＩＤ信号を効果的に提供する。固定抵抗器２５０の値は、既知の励振信号によって、測定され得ると共に特定の工具の特徴に関連付けられ得る予測可能な応答を提供することができる。
【００２０】
図２Ｂは、図２の工具ＩＤ回路２３０の別の実施例２３０ｂを説明する。工具ＩＤ回路は、コンデンサ２５２のような安い受動素子を、抵抗器２５４と並列に備えることができる。
【００２１】
図２Ｃは、図２Ａ及び図２Ｂの工具ＩＤ回路２３０ａ／２３０ｂによって利用されることができる監視及び出力制御回路２０８ａの実施例を説明する。監視及び制御回路は、電流源２７０、スイッチＳＷ１、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２７２、プロセッサ２８５、及びメモリ２８７を備えることができる。電流源２７０は、いくらかの最高電圧Ｖｍａｘまで、例えば１［ミリアンペア］の、比較的小さな一定の電流を供給することができる。ＡＤＣ２７２は、電流源２７０によって出力された電圧を読み取ると共に、プロセッサ２８５に対して出力を提供することができる。バッテリパック１０２ａがコードレス電動工具と接続されないとき、スイッチＳＷ１は、閉じられることができる。スイッチＳＷ１は、プロセッサ２８５によって、直接的、もしくは間接的に制御されることができる。電流源２７０に対する負荷がないので、電流源２７０の電圧出力は、その場合に、その最高電圧レベルＶｍａｘに上昇することができる。
【００２２】
バッテリパック１０２ａがコードレス電動工具と接続されるとき、電流源２７０は、工具ＩＤ回路２３０ａ／２３０ｂに対して、例えば電流信号である励振信号を提供することができる。工具ＩＤ回路は、その場合に、抵抗器２８０による抵抗型負荷が電流源２７０に接続されるので、固定抵抗器２８０の値に基づいて、監視及び制御回路２０８ａに工具ＩＤ信号を効果的に提供することができる。抵抗器２８０は、図２Ａの一実施例の単一の抵抗器２５０であり得るか、または図２Ｂの一実施例の単一の抵抗器２５４であり得る。抵抗器２８０の値は、従って、ＡＤＣ２７２によって変換されると共に、プロセッサ２８５に対して提供されるように、電流源２７０のＶｍａｘレベルからの電圧降下を制御するであろう。その場合に、プロセッサ２８５は、例えば、メモリ２８７からのデータ、測定された電流源の電圧レベル、または電流源のＶｍａｘレベルからの電圧降下にアクセスすることによって、特定のコードレス電動工具の特徴に相互に関連付けられ得る。１つの電動工具の特徴は、過負荷の電流限界値を表すことができる。もし検出された抵抗器の値があまりにも小さい場合、例えば１００［オーム］より小さい場合、これは、“Ｖｓｅｎｓｅ”端子２２２と“Ｖｐａｃｋ”端子２９０とがショートしていると見なされると共に、工具の起動が禁止され得る。
【００２３】
抵抗器２５４（または、図２Ｃの２８０）と並列にコンデンサ２５２を備える図２Ｂの実施例に関して、プロセッサ２８５は、抵抗器２８０から取得された第１の工具の特徴情報を解読した後で、スイッチＳＷ１に開くように指示することができる。これは、その場合に、抵抗器２８０を通してコンデンサ２５２を放電させる。その場合に、プロセッサ２８５は、例えば、メモリ２８７からのデータ、測定された放電時間にアクセスすることによって、第２のコードレス電動工具の特徴、例えば、コードレス電動工具の熱過負荷ポイントに相互に関連付けられ得る。もしコンデンサ２５２に関する充電時間が監視されると共に、工具の特徴に相互に関連付けられる場合、これは、コードレス電動工具に接続するバッテリパック１０２についても同様に実行されることができる。
【００２４】
工具ＩＤ回路２３０の他の実施例は、工具ＩＤ回路２３０において、監視及び制御回路２０８と通信することが可能であり得るマイクロコントローラを利用するような、他のアプローチを含むことができる。工具ＩＤ回路２３０と、監視及び制御回路２０８との間の通信のために、他の実施例において、デジタルシリアルバスが同様に利用されることができる。
【００２５】
図３は、図２の電力供給システム２００と密接に結びつく電力供給システム３００のブロック図である。図２と類似した図３の構成要素は、そういうものとして符号を付され、従って、あらゆる反復的記述は、明瞭化するためにここでは省略される。図３における負荷２４０ａは、接続されたギヤトレイン（図示せず）を通じて構成要素１４２を動かすように構成されるモータ３４０であり得る。１つの例として、構成要素１４２は、ドリル用ビットを保持する図１のドリルのチャック（つかみ具）であり得る。有利に、コードレス電動工具内のモータ３４０に対する入力側に配置され得る従来の速度制御スイッチは、除去された。その代わりに、放電スイッチ２０９は、放電電流を制御することができ、従ってモータ３４０によって駆動される構成要素１４２の速度を制御することができる。
【００２６】
速度選択回路３１６は、トリガ１０４の位置を表すトリガ１０４からの信号を受信することができ、従ってコードレス電動工具の構成要素１４２の所望の速度を受信することができる。その場合に、速度選択回路３１６は、所望の速度を表す入力信号をバッテリパック１０２の監視及び制御回路２０８に提供することができる。監視及び制御回路２０８は、その場合に、モータ３４０に供給された放電電流を制御することによって構成要素１４２の速度を制御するために、制御信号を放電スイッチ２０９に提供することができる。
【００２７】
操作において、コードレス電動工具の使用者は、構成要素１４２の速度を制御するために、トリガ１０４を所望の量押し下げることができる。トリガ１０４の位置に応答して、速度選択回路３１６は、入力信号を監視及び制御回路２０８に提供することができる。監視及び制御回路２０８は、速度選択回路３１６からの入力信号に応えてＰＷＭ信号２１８のデューティサイクルを変更するＰＷＭ生成器を備えることができる。ＰＷＭ信号２１８は、例えば５［ＫＨｚ］から１０［ＫＨｚ］のような、固定した周波数で動作することができる。ＰＷＭ信号のデューティサイクルが増加されると、放電スイッチ２０９のオン時間が増加されることができ、従って、コードレス電動工具の構成要素１４２の速度が、同様に増加されることができる。同様に、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが減少されると、放電スイッチ２０９のオン時間が減少されることができ、従って、コードレス電動工具の構成要素１４２の速度が減少されることができる。１つの例において、ＰＷＭ信号のデューティサイクルは、約１０％（低速）から７５％（高速）まで変化することができる。
【００２８】
図４は、図１のコードレス電動工具のための電力供給システムの別のブロック図である。放電スイッチ２０９は、ＦＥＴ Ｑ１であり得る。ＦＥＴ Ｑ１は、ｐ‐チャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰＭＯＳ）、またはｎ−チャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＮＭＯＳ）のような、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり得る。バッテリパック１０２ｂは、複数のバッテリセル２０３−１、バッテリセル２０３−２、バッテリセル２０３−（ｎ−１）、及びバッテリセル２０３−ｎを、同様に備えることができる。バッテリパック１０２ａは、モータ巻き線として図解された負荷２４０を含む多くの負荷に電力を提供することができる。ダイオード４１０は、バッテリセル２０３−１、バッテリセル２０３−２、バッテリセル２０３−（ｎ−１）、及びバッテリセル２０３−ｎに対する充電電流の流入を可能にすると共に、バッテリセルからの放電電流を防止するために、ＦＥＴ Ｑ１と並列に接続されることができる。バッテリパック１０２ａは、監視及び制御回路２０８からの様々な検出された状態の表示信号を提供するために、任意の状態表示器４０６を備えることができる。
【００２９】
速度選択回路３１６ａは、別の抵抗器４５２に直列に可変抵抗器４５４を備えることができる。可変抵抗器４５４は、ポテンショメーター（potentiometer）であり得る。可変抵抗器４５４の抵抗値は、トリガ１０４の位置に応じて設定されることができる。可変抵抗器４５４の抵抗値は、従って構成要素１４２の所望の速度を表すことができる（図３を参照）。抵抗器４５２の抵抗値は、最大放電電流比率を表すことができる。この速度選択回路３１６ａは、懐中電灯のような低コストコードレス電動工具に関して、安価な放電制限、及び／または可変電力制御を可能にする。第３のバッテリパック端子４２２は、監視及び制御回路２０８によって、速度選択回路３１６ａから所望の速度に関する情報を受信するために使用されることができる。言い換えると、監視及び制御回路２０８は、所望の速度を達成するために、特定のデューティサイクルでＰＷＭ信号２１８を提供することができる。
【００３０】
図５は、監視及び制御回路２０８の別の実施例２０８ｂを示す。監視及び制御回路２０８ｂは、スイッチネットワーク５０２、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５０４、プロセッサ５０６、ドライバ５０８、メモリ５３４、保護回路５２４、及びＰＷＭ生成器５１０を備えることができる。プロセッサ５０６は、監視する特定のバッテリセル２０３−１、バッテリセル２０３−２、バッテリセル２０３−（ｎ−１）、またはバッテリセル２０３−ｎを選択するようにスイッチネットワーク５０２に指示することができる。各バッテリセルに関する個々のアナログセル電圧レベルは、その場合に、スイッチネットワーク５０２を通じてサンプリングされることができる。その場合に、サンプリングされたアナログ信号は、ＡＤＣ５０４によって関連するデジタル信号に変換されると共に、プロセッサ５０６に提供されることができる。プロセッサ５０６は、従って、ＡＤＣ５０４から、各バッテリセル２０３−１、バッテリセル２０３−２、バッテリセル２０３−（ｎ−１）、及びバッテリセル２０３−ｎの電圧レベルを表すデジタル信号を受信すると共に、様々な電圧しきい値との比較を実行することができる。
【００３１】
例えば、バッテリパック１０２の充電動作の間に、監視及び制御回路２０８ａは、セル電圧の内のいずれかが超過電圧しきい値（over voltage threshold）を上回るか否かを決定するために、セル電圧レベルを監視することができる。もしそのようなしきい値が越えられる場合、プロセッサ５０６は、予防処置がとられるように、いくつかの指示を行うことができる。１つの場合において、そのような予防処置は、特定のスイッチを開いた状態にするための信号をドライバ５０８に対して提供することによって、充電を停止することであり得る。例えば、バッテリパック１０２の放電動作の間に、監視及び制御回路２０８ａは、セル電圧の内のいずれかが不足電圧しきい値（under voltage threshold）を下回るか否かを決定するために、セル電圧レベルを監視することができる。もしそのような不足電圧しきい値に到達する場合、プロセッサ５０６は、予防処置がとられるように、いくつかの指示を行うことができる。１つの場合において、そのような予防処置は、特定のスイッチを開いた状態にするための信号をドライバ５０８に対して提供することによって、放電を停止することであり得る。
【００３２】
プロセッサ５０６は、ＡＤＣ５０４に電流源２７０（図２を参照）の電圧を監視させるために、スイッチ（例えば、図２ＣのスイッチＳＷ１）を閉じるように、スイッチネットワーク５０２に同様に指示することができる。その場合に、電流源２７０は、工具ＩＤ回路に対して、例えば電流信号である励振信号を提供することができると共に、工具ＩＤ回路は、その場合に、測定され得ると共に、例えば、様々な測定値を様々な工具の特徴に関係付けるメモリ５３４からのデータにアクセスすることによって、特定の工具の特徴に関連付けられ得る工具ＩＤ信号を、監視及び制御回路２０８ｂに効果的に提供することができる。
【００３３】
プロセッサ５０６は、保護回路５２４から他の信号を同様に受信することができる。保護回路５２４は、一般的に様々な過電流状態、例えば、過電流状態または短絡回路状態に関して、バッテリパック１０２に流れ込む電流（充電モード）、もしくはそれから流れ出る電流（放電モード）を監視すると共に、予防処置が実行され得るように、そのような状態のプロセッサ５０６に警報を出力することができる。例えば、検知抵抗器４０４（図４）のような電流の検知素子は、バッテリパックに流れ込むか、もしくはバッテリパックから流れ出る電流レベルを表す信号を、その電流レベルが変化するので、保護回路５２４に提供することができる。保護回路５２４は、電流レベルを様々なしきい値と比較すると共に、過電流状態、または短絡回路状態をプロセッサに通知する信号を、プロセッサに提供することができ、従ってプロセッサ５０６は、予防処置をとることができる。
【００３４】
ＰＷＭ生成器５１０は、速度選択回路３１６、３１６ａからの信号を受信すると共に、出力ＰＷＭ信号をＦＥＴ Ｑ１（図４を参照）のような放電スイッチに提供することができる。プロセッサ５０６は、過負荷状態が発生するまで、ＰＷＭ信号が放電スイッチの状態を制御することを可能にすることができる。過負荷状態、例えば、過度の放電電流が発生するとき、プロセッサ５０６は、ＰＷＭ生成器５１０を無効にすることができると共に、放電スイッチを開くようにドライバ５０８に指示することができる。従って、監視及び制御回路２０８ａは、適切な場合、放電スイッチ２０９を制御するために、有利にＰＷＭ生成器５１０を有効にすることができると共に、もし過負荷状態が検出される場合、それは、ＰＷＭ生成器５１０を同様に無効にすると共に、放電スイッチを開くことができる。
【００３５】
図６は、実施例に基づく動作６００を説明する。動作６０２は、バッテリパックをコードレス電動工具と接続する処理を含むことができる。動作６０４は、一度、バッテリパックが完全にコードレス電動工具に接続されると、コードレス電動工具からバッテリパックに対して、コードレス電動工具に特有のデータを表す工具識別信号を提供する処理を含むことができる。有利に、工具ＩＤ回路は、バッテリパックが、そうでなければ知らないかもしれない、特定の工具についてのデータを受信することを可能にさせることができる。そのようなデータは、まさに接続を指定するための、特定のコードレス電動工具の最大放電電流、または特定の工具の熱過負荷ポイントを表すデータを含み得る。更に、工具ＩＤ回路は、バッテリパックが正しく適切なコードレス電動工具に接続されたという有益な第２の指示を提供することができる。適切な工具識別信号がない時は、バッテリパックは、それによってシステム安全性を向上させるように、放電を自制するであろう。
【００３６】
ここで使用された用語及び表現は、制限的ではなく、説明の用語として使用されると共に、そのような用語及び表現の使用において、示された特徴（または、それの部分）のあらゆる同等物を除外する意図はなく、そして、クレームの範囲内で様々な変更が可能であると認識される。他の変更、変形、及びこれに代るものが同様に実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】コードレス電動工具の透視図である。
【図２】図１のコードレス電動工具の電力供給システムのブロック図である。
【図２Ａ】図２の工具識別回路の一実施例のブロック図である。
【図２Ｂ】図２の工具識別回路の別の実施例のブロック図である。
【図２Ｃ】図２Ａ及び図２Ｂの工具識別回路によって使用するのための監視及び制御回路の実施例のブロック図である。
【図３】負荷がコードレス電動工具の構成要素を動かすモータである、図２と密接に結びつくブロック図である。
【図４】図１のコードレス電動工具のための電力供給システムの別のブロック図である。
【図５】図２の監視及び制御回路の別の実施例のブロック図である。
【図６】実施例と密接に結びつく動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１００    コードレス電動工具
１０２    充電式バッテリパック
１０２ａ    バッテリパック
１０２ｂ    バッテリパック
１０４    トリガ
１４２    チャック（つかみ具）
２００    電力供給システム
２０３    バッテリセル
２０３−１、２０３−２、２０３−（ｎ−１）、２０３−ｎ    バッテリセル
２０８    監視及び制御回路
２０８ａ    監視及び制御回路
２０８ｂ    監視及び制御回路
２０９    放電スイッチ
２１８    ＰＷＭ信号
２２７    経路
２３０    工具識別（ＩＤ）回路
２３０ａ    工具ＩＤ回路
２３０ｂ    工具ＩＤ回路
２４０    負荷
２４０ａ    負荷
２５０    固定抵抗器
２５２    コンデンサ
２５４    抵抗器
２７０    電流源
２７２    アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
２８０    抵抗器
２８５    プロセッサ
２８７    メモリ
２８７    メモリ
２２２    “Ｖｓｅｎｓｅ”端子
２９０    “Ｖｐａｃｋ”端子
３００    電力供給システム
３１６    度選択回路
３１６ａ    速度選択回路
３４０    モータ
４０６    状態表示器
４１０    ダイオード
４２２    第３のバッテリパック端子
４５２    抵抗器
４５４    可変抵抗器
５０２    スイッチネットワーク
５０４    アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
５０６    プロセッサ
５０８    ドライバ
５１０    ＰＷＭ生成器
５２４    保護回路
５３４    メモリ
Ｑ１    ＦＥＴ
ＳＷ１    スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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