(57)【要約】【課題】  動力工具内の電子的モジュールに記憶されたデータを、工具の一切の分解を必要とせずに獲得する装置および方法を提出する。【解決手段】  工具の動力コードに対してインタフェース・サブシステムは、高周波で低電力のAC入力信号を印加し、工具内のコントローラはこの信号を、工具が通信モードに置かれるべきことの指標として認識し、コントローラは工具のモータをON投入およびOFF切断すべく使用される電力スィッチング・デバイスを、電流パルスが動力ライン・コードを介してインタフェース・サブシステムへと戻し伝送される如き様式で変調し、電流パルスは、工具の電子的モジュールに記憶された工具使用／性能／識別情報に対応し、この情報はインタフェース・サブシステムの電流読取器回路により２進数情報として解釈され、分析および／または記録のために外部コンピュータ処理デバイスに対して伝送される。【選択図】      図１
2005297184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力工具の動力コードを信号導通媒体として用いることで該工具と独立的サブシステムとの間において情報を通信するシステムであって、
上記動力コードを介して上記動力工具と双方向通信を行うべく上記動力コードに対して電気的に連結され得ると共に、上記動力工具に対して入力信号を提供することで上記動力工具との通信を開始し得る独立的インタフェース・サブシステムと、
上記動力工具内に配設されて該工具に関する動作情報を記憶する電子的モジュールと、
上記工具内に配設されて上記電子的モジュールと通信するコントローラであって、
上記入力信号を認識してその後に通信モードの動作に入り、
上記電子的モジュールから上記動作情報を獲得し、且つ、
上記入力信号と同期して上記動力コードを介して上記動作情報を表す周期的パルスを伝送し得る、
というコントローラとを備え、
上記インタフェース・システムは上記周期的パルスを復号化して上記動作情報を獲得する、
情報を通信するシステム。
【請求項２】
前記周期的パルスは電流パルスを備えており、且つ、
前記独立的インタフェース・サブシステムは、上記周期的パルスを読み取り且つ該周期的パルスを復調する電流読取サブシステムを備えている、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記インタフェース・サブシステムはコンピュータ処理デバイスを備えている、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記入力信号は約100〜300Hzの周波数を有するAC入力信号を備えている、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記周期的パルスは前記AC入力信号に対して周波数が同期されたパルスを備えている、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記周期的パルスは前記AC入力信号の正に進行する部分と同期される、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記周期的パルスはDC入力信号を備えている、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記周期的パルスは前記AC入力信号上に容量的に結合される、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記インタフェース・システムは更に、前記電子的モジュールに記憶されるべきデータを表すデータ信号を前記コントローラに対して伝送し得る、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは更に、前記データ信号を解釈して該データを前記電子的モジュールに記憶し得る、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
動力コードと、内部モータと、上記動力コードと接続されて上記モータをオン・オフ切換えするスィッチと、当該動力工具に関する動作情報を記憶する記憶モジュールとを有する動力工具との間で情報を通信するシステムであって、
上記動力コードに対して電気的に連結されて該動力コードを介して上記動力工具との双方向通信を促進し得る独立的インタフェース・サブシステムであって、
該独立的インタフェース・サブシステムは、60Hzより大きな周波数を有するAC入力信号であって上記モータの回転を引き起こすには十分でない大きさであるというAC入力信号を上記動力コードに対して印加することで、上記動力工具と上記インタフェース・サブシステムとの間において通信モードを開始する、
という独立的インタフェース・サブシステムと、
上記工具内に配設されて上記AC入力信号を認識するコントローラであって、記憶された上記動作情報に対応する信号パルスを、上記インタフェース・サブシステムにより復号化されるために、上記スィッチを介して上記動力コード上で上記インタフェース・サブシステムに戻し伝送するというコントローラとを備えている、
情報を通信するシステム。
【請求項１２】
前記信号パルスは前記AC入力信号と同期して伝送される、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記信号パルスは前記AC入力信号上に容量的に結合される、請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
前記信号パルスは前記AC入力信号と同期して伝送されるDCパルスである、請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
前記信号パルスは前記AC入力信号の所定部分の間に伝送される、請求項１２記載のシステム。
【請求項１６】
前記インタフェース・システムは更に、前記電子的モジュールに記憶されるべきデータを表すデータ信号を前記コントローラに対して伝送し得る、請求項１１記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは更に、前記データ信号を解釈して該データを前記電子的モジュールに記憶し得る、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
内部的に配設された記憶モジュールおよびコントローラを有する動力工具との間で情報を双方向通信する方法であって、
ａ）上記コントローラが通信モードの動作に入るべきことを通知する入力信号を、上記動力工具から独立したサブシステムから上記工具の動力コードを介して印加する段階と、
ｂ）60Hzより高い周波数と、上記工具の通常動作を引き起こすには不十分な電力とを上記入力信号に対して持たせる段階と、
ｃ）上記コントローラを使用して、上記入力信号を受信し、且つ、上記入力信号と同期して生成される信号パルスを介して上記動力コード上で上記モジュールから記憶情報のダウンロードを開始する段階と、
ｄ）上記信号パルスを復調して上記記憶情報を獲得する段階とを備えている、
双方向通信方法。
【請求項１９】
前記コントローラを使用して前記入力信号を受信し且つ記憶情報のダウンロードを開始する前記段階は、上記入力信号に対して周波数が同期されたパルスを上記コントローラにより生成する段階を備えている、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
60Hzより高い周波数を前記入力信号に持たせる前記段階は、上記入力信号によりAC入力信号を構成させる段階を備えており、
前記コントローラを使用して上記入力信号を受信し且つ記憶情報のダウンロードを開始する前記段階は、上記入力信号の正の部分の間に印加されるパルスを上記コントローラにより生成する段階を備えており、且つ、
前記インタフェース・システムは上記周期的パルスを復号化して前記動作情報を獲得する、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記コントローラを使用して前記入力信号を受信し且つ記憶情報のダウンロードを開始する前記段階は、上記コントローラを用いて前記工具内に配設されたスィッチを制御することで前記信号パルスを生成する段階を備えている、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
動力工具内に配設された電子的構成要素であって、記憶モジュールと、該記憶モジュールと通信するコントローラと、電気的スィッチング・デバイスとを備える電子的構成要素と、
独立的インタフェース・サブシステムであって、
上記動力工具に対する全二重双方向通信のために該動力工具の動力コードに対して電気接続され、
方形波である双極性DC信号を上記電子的構成要素に伝送し、
上記電子的構成要素の極性を決定し、且つ、
特定の通信プロトコルおよびボー・レートを用いて特定周波数にて上記双極性方形波であるDC信号を順次的に切換えることで上記電子的構成要素に対してデータをデジタル的に伝送し得る、
という独立的インタフェース・サブシステムとを備え、
上記電子的構成要素は、上記インタフェース・システムからデジタル的に通信されたデータを解釈し、且つ、上記電子的スィッチング・デバイスを通る電流の流れを順次的に制御することで上記インタフェース・サブシステムに対してデジタル・データを伝送し得る、
動力工具に対して全二重双方向通信を行うシステム。
【請求項２３】
前記インタフェース・サブシステムは更に、RS232通信プロトコルを用いて約100Hzにて双極性方形波であるDC信号を切換えることで該インタフェース・サブシステムからデータをデジタル的に伝送し得る、請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
前記インタフェース・サブシステムは更に、前記双極性方形波であるDC信号の複数の通信期間の内の２つの通信期間の間において２個のキャラクタ伝送物を生成して前記電子的構成要素の極性を決定し得る、請求項２２記載のシステム。
【請求項２５】
前記コントローラは更に、前記電子的スィッチング・デバイスを順次的に動作させることで該デバイスを通る電流を制御し且つ前記デジタル・データを前記インタフェース・サブシステムに対して伝送し得る、請求項２２記載のシステム。
【請求項２６】
前記コントローラは更に、前記方形波である双極性DC信号の複数の導通期間の内のひとつの導通期間の間において前記スィッチング・デバイスを開成位置に維持することで前記インタフェース・サブシステムに対してデジタル値‘1’を伝送し得る、請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記コントローラは更に、前記方形波である双極性DC信号の各導通期間の内のひとつの導通期間の間において前記スィッチング・デバイスを閉成することで前記インタフェース・サブシステムに対してデジタル値‘0’を伝送し得る、請求項２５記載のシステム。
【請求項２８】
前記電子的構成要素は更に前記デジタル的に通信されたデータを前記記憶デバイスに記憶し得る、請求項２２記載のシステム。
【請求項２９】
前記方形波である双極性DC信号は、前記インタフェース・サブシステムに対する通信の間において、前記電子的構成要素の動作を持続するには十分であり且つ前記動力工具のモータを回転させるには不十分であるというピーク間振幅を有する、請求項２２記載のシステム。
【請求項３０】
前記方形波である双極性DC信号は約±96ボルトのピーク間振幅を有する、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
前記方形波である双極性DC信号は約±192ボルトのピーク間振幅を有する、請求項２９記載のシステム。
【請求項３２】
前記インタフェース・サブシステムは更に、前記電子的構成要素が動作するに十分であり且つ前記工具が動作するには不十分であるという電力を上記電子的構成要素に対して提供することにより該電子的構成要素との通信を開始し得る、請求項２２記載のシステム。
【請求項３３】
前記インタフェース・サブシステムは、該インタフェース・サブシステムに対する電力入力が該インタフェース・サブシステム内の通信回路機構をバイパスすることを許容するACバイパス構成要素であって、これにより、前記動力工具を動作させるに十分な電力が該工具に提供されることを許容するACバイパス構成要素を含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項３４】
前記特定通信プロトコルは前記記憶モジュール内に記憶されたデータの破損を減少し得る、請求項２２記載のシステム。
【請求項３５】
前記特定通信プロトコルは更に、前記インタフェース・サブシステムと前記電子的構成要素との間で通信が行われるためには、特定タイミングを有するキャラクタの特定シーケンスが上記インタフェース・サブシステムから上記電子的構成要素に対して送信されることを要求し得る、請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】
記憶モジュールと、該記憶モジュールと通信するコントローラと、電子的スィッチング・デバイスとを含む電子的構成要素を動力工具内に配設する段階と、
上記動力工具の動力コードに対して独立的インタフェース・サブシステムを電気的に接続することで上記動力工具に対する全二重双方向通信を実施する段階と、
上記インタフェース・サブシステムから上記電子的構成要素に対して方形波である双極性DC信号を伝送する段階と、
上記インタフェース・サブシステムを用いて上記電子的構成要素の極性を決定する段階と、
特定の通信プロトコルおよびボー・レートを用いて特定周波数にて上記双極性方形波であるDC信号を順次的に切換えることにより、上記インタフェース・サブシステムから上記電子的構成要素に対してデータをデジタル的に伝送する段階と、
上記インタフェース・システムからデジタル的に通信されたデータを上記電子的構成要素を利用して解釈する段階と、
上記電子的スィッチング・デバイスを通る電流の流れを順次的に制御することで上記電子的構成要素から上記インタフェース・サブシステムに対してデジタル・データを伝送する段階とを備えている、
動力工具と双方向通信を行う方法。
【請求項３７】
前記インタフェース・サブシステムからデータをデジタル的に伝送する前記段階は、RS232通信プロトコルを用いて約100Hzにて前記双極性方形波であるDC信号を順次的に切換える段階を備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記電子的構成要素の極性を決定する前記段階は、前記双極性方形波であるDC信号の複数の通信期間の内の２つの通信期間の間において２個のキャラクタ伝送物を生成する段階を備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項３９】
前記インタフェース・サブシステムに対してデジタル・データを伝送する前記段階は、前記電子的スィッチング・デバイスを順次的に動作させることで該デバイスを通る電流を制御する段階を備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項４０】
前記電子的スィッチング・デバイスを順次的に動作させる前記段階は、前記方形波である双極性DC信号の複数の導通期間の内のひとつの導通期間の間において前記スィッチング・デバイスを開成位置に維持することで前記インタフェース・サブシステムに対してデジタル値‘1’を伝送する段階を備えている、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
前記電子的スィッチング・デバイスを順次的に動作させる前記段階は、前記方形波である双極性DC信号の各導通期間の内のひとつの導通期間の間において前記スィッチング・デバイスを閉成することで前記インタフェース・サブシステムに対してデジタル値‘0’を伝送する段階を備えている、請求項３９記載の方法。
【請求項４２】
デジタル的に通信されたデータを前記記憶デバイスに記憶する段階を更に備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項４３】
方形波である双極性DC信号を伝送する前記段階は、前記インタフェース・サブシステムに対する通信の間において、前記電子的構成要素の動作を持続するには十分であり且つ前記動力工具のモータを回転させるには不十分であるというピーク間振幅を有する方形波である双極性DC信号を伝送する段階を備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項４４】
前記方形波である双極性DC信号を伝送する前記段階は、約±96ボルトのピーク間振幅を有する上記方形波である双極性DC信号を伝送する段階を備えている、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
前記方形波である双極性DC信号を伝送する前記段階は、約±192ボルトのピーク間振幅を有する上記方形波である双極性DC信号を伝送する段階を備えている、請求項４３記載の方法。
【請求項４６】
前記電子的構成要素が動作するに十分であり且つ前記工具が動作するには不十分であるという電力を前記インタフェース・サブシステムを利用して上記電子的構成要素に対して提供することにより上記電子的構成要素との通信を開始する段階を更に備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項４７】
前記インタフェース・サブシステムに対する電力入力が該インタフェース・サブシステム内の通信回路機構をバイパスすることを許容することで、前記動力工具を動作させるに十分な電力が該工具に提供されることを許容する段階を更に備えている、請求項３６記載の方法。
【請求項４８】
データをデジタル的に伝送する前記段階は、前記インタフェース・サブシステムと前記電子的構成要素との間で通信が行われるためには、特定タイミングを有するキャラクタの特定シーケンスが上記インタフェース・サブシステムから上記電子的構成要素に対して送信されることを要求することで、前記記憶モジュールに記憶されたデータの破損を減少する段階を備えている、請求項３６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、2003年7月16日に出願された米国特許出願第10/620,586号の一部継続出願に基づき、優先権主張をしている。
発明の分野
本発明は電気駆動式の動力工具(power tool)に関し、より詳細には、動力工具の動力ライン・コードを介し、該工具内に配設された電子的モジュールと外部デバイスとの間で情報を通信することで、上記動力工具を物理的に分解せずに該動力工具に関するデータを獲得する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の動力工具に対しては、該工具のハウジングを分解したり該工具の内側部分に対して物理的にアクセスすることを必要とせずに、該工具の使用情報と動作に関する他の適切な情報とを獲得する一定の手段を配備することが非常に望ましい。コントローラ／メモリ・モジュールなどの最近の電装品は、ドリル、鋸、サンダ(sander)などの種々の形式の動力工具のハウジング内に該電装品が容易に収容され得る如く十分に小寸である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
而して、動力工具のハウジング内に取付けられた電子的モジュールに対して該工具の動力コードを介して外部デバイスから通信を行うことで該動力工具に関する使用情報および／または動作情報を獲得し得るシステムおよび／または方法は非常に好適であろう。斯かるシステムによれば、電子的モジュールに対してアクセスするために保守技術員が上記工具を分解する必要性は排除される。これにより製造業者は、上記電子的モジュールにより記録された高度に適切な動作情報および使用情報を迅速かつ容易に獲得し得る。更に、上記ハウジングの一定の箇所にポートを配備することはドリル、携帯サンダなどの小型の携帯動力工具上では容易には達成されないが、斯かる配備の必要性が排除される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、外部デバイスを使用し、動力工具内に取付けられた電子的モジュールに対して該動力工具の動力コードを介して通信を行う装置および方法に関する。ひとつの好適な形態において上記電子的モジュールは、上記動力工具の上記動力ラインを介して通信された信号であって該動力工具が通信モードに置かれるべきことを表す信号を認識すべく該動力工具の内部に配設されたコントローラと通信し得る。
【０００５】
本発明の上記装置は、パーソナルコンピュータもしくはラップトップ・コンピュータなどのコンピュータ処理デバイスに対し且つ上記動力工具の上記動力コードに対しても連結された外部インタフェース・サブシステムを含む。上記インタフェース・サブシステムは更に、AC電源に対して連結され、またはそれを包含する。上記インタフェース・サブシステムは、標準的なAC商用電源信号とは異なる周波数および／または振幅を有するAC信号であって上記工具の上記動力コードに対して印加されるAC信号を生成する。上記コントローラはその信号を、上記動力工具が通信モードに置かれるべきことの指標として認識する。上記動力工具はその制御モジュールからの信号を、該動力工具のモータをオン・オフ切換えすべく使用されるスィッチング・デバイスを変調することで通信する。上記スィッチング・デバイスを変調すると上記動力コード上には電流パルスが生成され、これは上記インタフェース・サブシステムの電流読取器回路により検知される。上記動力工具内の上記コントローラはまた、上記インタフェース・サブシステムから上記工具の上記動力コードに対して印加された上記信号の周波数に対しても同期される。上記コントローラは上記スィッチング・デバイスを変調することで、上記動力コードに対して印加された入力信号と同期された一連の電流パルスを該動力コード上に生成する。これらの電流パルスは、上記制御モジュールにより記録された種々の形式の使用情報もしくは動作情報を表す、ひとつの好適形態においては２進数情報であるというコード化情報を構成する。これらの電流パルスは、上記インタフェース・サブシステムの上記電流読取器回路により検知される。上記インタフェース・サブシステムはこの使用／動作情報を上記コード化情報から導出すると共に、該使用／動作情報を外部デバイスに対して伝送する。ひとつの実施形態において上記外部デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップ・コンピュータまたは他の一定のコンピュータ処理装置などのコンピュータ処理デバイスから成り得る。
【０００６】
代替的好適実施例において上記インタフェース・サブシステムは上記動力工具の上記動力コード上に、低電力DC信号を入力信号として載せる。上記動力工具内の上記コントローラはこのDC信号の存在を認識すると共に、それを、上記動力工具を通信モードに置くためのコマンドとして解釈する。次に上記コントローラは必要に応じて上記動力工具の内部スィッチング・デバイスを変調し、上記制御モジュールの記憶内容を表すコード化信号を表す電流パルスを生成する。これらの電流パルスは次に上記インタフェース・サブシステムにより復号化され、且つ、復号化済み情報は適切なコンピュータ処理デバイスもしくはデータ記録デバイスへと伝送される。
【発明の効果】
【０００７】
上記動力工具内に配設された上記電子的モジュールは、該工具の使用時間、該動力工具に関する通し番号もしくはユーザ情報、または、該動力工具に関連する他の一切の有益な性能／動作データに関する情報を、記録し且つ上記外部インタフェース・サブシステムに対して提供するために使用され得る。上記制御モジュール内に記憶された情報を獲得するために該制御モジュールにアクセスすべく上記動力工具が分解される必要はない、ということが本発明の主な利点である。上記動力工具の上記動力コード上に適切な信号を印加し且つ上記動力工具に伴う上記コントローラを用いて上記工具内のスィッチング構成要素を変調することにより、上記工具の動力コード上には、該工具の制御モジュールからの記憶情報を表す信号が送信され得る。重要なこととして、上記インタフェース・サブシステムからの上記入力信号は上記動力工具のコントローラにより、該工具を通信モードに置くべきコマンドとして認識される。上記通信モードにおいて上記スィッチング構成要素のスィッチング動作は、上記制御モジュールからはデータがダウンロードされ乍らも、上記動力工具の上記電気モータは該モータの動作を引き起こすに十分な程には励起され得ないというものである。付加的な利点は、本発明によれば、上記ハウジング上に含まれるべき別体のインタフェース・コネクタを使用する必要がないということである。
【０００８】
本発明は、詳細な説明および添付図面から更に十分に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、本発明の好適実施例に係るシステム10が示される。システム10は、AC電源に連結されたインタフェース・サブシステム12を含む。代替的な好適形態において、インタフェース・システム12はAC電源を含む。たとえば上記AC電源は、標準的な100/120VACまたは230VACにおける50/60HzのAC電源とされ得る。インタフェース・サブシステム12は更に、適切な通信ケーブル14を介してコンピュータ処理デバイス13または他の適切な電子的デバイスと、電気駆動式の動力工具18の動力コード16とに対して連結される。インタフェース・サブシステム12は、以下の各段落において相当に詳細に記述される電流読取器回路20と、動力コード16のプラグ24に対して電気的に接続される電気差込口22とを含む。動力コード16は、プラグ24を差込口22に対して直接的に接続することで、または代替的に、プラグ24と差込口22との間に接続された(不図示の)アダプタを用いて、インタフェース・サブシステム12に対して接続され得る。上記アダプタによれば、全ての形式の工具用動力コード・プラグ24がインタフェース・サブシステム12に対して電気的に接続され得る。たとえば、差込口22が米国において一般的に使用される標準的な極性差込口であっても、上記アダプタによれば、欧州において一般的に使用される非極性プラグ24がインタフェース・サブシステム12に対して電気的に接続され得る。上記コンピュータ処理デバイスと通信するためにインタフェース・サブシステム12は、工具データを処理して標準的なPC形式のシリアル通信プロトコルへとフォーマットし得る専用のハードウェアおよびファームウェアを含む。
【００１０】
動力工具18は、コントローラ28により制御される電力スィッチング・デバイス26aにより制御されるモータ26を含む。電力スィッチング・デバイス26aは、トライアック、サイリスタ、電界効果トランジスタ(FET)、ゲート絶縁バイポーラ・トランジスタ(IGBT)、シリコン制御整流器(SCR)、または他の任意の電圧制御デバイスなどの任意の適切な電力スィッチング・デバイスとされ得る。コントローラ28はまた、工具18内に収容された電子モジュール30とも通信する。実際の様式において、コントローラ28、スィッチ26aおよび電子モジュール30は単一の電装品により提供され得る。
【００１１】
電子モジュール30は、動力工具18の使用情報、または、該動力工具の動作、所有権もしくは性能に関する他の任意の形態のデータを記憶すべく用いられる。動力工具用のインタフェース・サブシステム12および電子モジュール30は本質的に、システム10を形成する付加的な構成要素から成ることは理解される。モータ26、スィッチング・デバイス26aおよびコントローラ28は、典型的に最近の多くの動力工具に伴う構成要素である。ひとつの好適な実施形態において、スィッチ26aはサイリスタから成る。
【００１２】
動力工具18がインタフェース・サブシステム12に対して直接的もしくは間接的に接続され且つ該インタフェース・サブシステム12がAC電源に接続されたとき、到来するAC電力はインタフェース・サブシステム12と電子モジュール30とに対する動力を提供する。好適実施例においてインタフェース・ユニット12は、該インタフェース・ユニット12に動力供給すべく使用されるAC電源アースから、たとえば少なくとも500VACだけ電気的に絶縁される。これにより確実に、インタフェース・ユニット12に接続された工具18は何らかの特定の絶縁要件を必要としなくなる。
【００１３】
動力工具18はマイター鋸(miter saw)として図示されるが、本発明は実質的に任意の形態の電気駆動式動力工具と共に使用され得ることも理解される。故に、ドリル、サンダ、グラインダ、他の形態の動力鋸、ルータ、ジョイナ(joiner)などが本発明と共に使用され得る。本発明はまた、芝刈り機、ブレード／ストリング・トリマ、縁刈り機(edger)、生け垣バリカン(hedge trimmer)などの屋外製品に対しても採用され得る。
【００１４】
更に、インタフェース・サブシステム12はACバイパス制御器31を含む。バイパス制御器31によれば工具18は、プログラミングおよびデータ読み取りのためにはインタフェース・サブシステム12の通信用電子機器により、または、該工具18の通常動作に対しては上記AC電源により電力供給され得る。好適実施例においてバイパス制御器31は、プリント配線基板(PCB)に取付けられた3ピン端子ブロックに接続された常開／常閉接点(normally open and normally closed contact)を備えた絶縁切換え用接点を有する制御リレーである。絶縁電圧はリレー・コイルからリレー接点まで少なくとも約400〜600VACであり、且つ、上記各接点の定格は約1〜3アンペア切換えにより少なくとも約240〜260VACとされている。上記各リレー接点によれば、適切な接触器／電力リレーにより工具18は、AC電源に対し、または、インタフェース・サブシステム12の出力すなわち差込口22に対して直接的に外部切換えされ得る。
【００１５】
概略的動作においてインタフェース・サブシステム12は、電子モジュール30から記憶情報をダウンロードし又は該電子的モジュールに対して情報を送信することが所望されたとき、コンピュータ処理デバイス13および動力工具18に対して連結される。インタフェース・サブシステム12は、動力ライン・コード16を介して低電力で高周波の入力信号を印加すべく作用する。コントローラ28はこの低電力の高周波信号を、動力工具18が通信モードに置かれるべきコマンドとして認識し、その場合に情報は、電子モジュール30に対してアップロードされて記憶され、且つ／又は、電子モジュール30からインタフェース・サブシステム12へとダウンロードされ得る。電子モジュール30とインタフェース・サブシステム12との間のデータの伝送は、所定プロトコルにより制御される。動力コード16に対して印加される上記入力信号の電圧および／または周波数は、コントローラ28が該入力信号を通信モードに入るべきコマンドとして直ちに認識する如く、標準的なAC本線電圧とは十分に異なっている。上記入力信号は、インタフェース・サブシステム12との通信プロセスの間において動力工具18のモータ26が実際に回転を開始しない様に、振幅が十分に小さく且つ／又は周波数が十分に高い。ひとつの好適な形態において上記入力信号は、96ボルト、100HzのAC信号から成る。
【００１６】
好適形態において上記通信プロトコルは、電子モジュール30に記憶されたデータの意図的且つ／又は偶発的な破損(corruption)のリスクが相当に減少される如く、相当に複雑なプロトコルである。すなわち上記通信プロトコルの複雑さによれば確実に、電子モジュール30に記憶されたデータは無権限ユーザにより読み取られも変更もされ得ない。上記プロトコルによれば、インタフェース・ユニット12と電子モジュール30との間で通信を行うためには、特定のタイミングを以てインタフェース・サブシステム12により電子モジュール30に対して特定シーケンスのキャラクタが送信されることが必要とされる。キャラクタとタイミングとの該組み合わせは、電子モジュール30の“ハッキング”を防止するに十分である。故に、電子モジュール30に記憶されたデータすなわち動力工具ユーザ情報は、安全で確実な様式で維持される。
【００１７】
動力工具18のコントローラ28は更に、高周波AC入力信号に対して同期される。好適実施例においてコントローラ28は、有効なデータ読み出しコマンド信号に対する到来信号を監視してから、それに従いスィッチング・デバイス26aのパルス駆動へと進展する。電力スィッチング・デバイス26aは、上記入力信号の正および／または負サイクルの間においてONとされる。一好適実施例において、電流が流れることを許容するON投入によれば２進high(論理‘1’)レベル信号が表される一方、入力信号の一切のサイクルの間における電流パルスの欠如は論理‘0’レベル信号を意味する。より詳細には、一好適実施例においてスィッチ26aは負の半サイクルの間においてON投入されることで２進数‘1’を表し且つOFF切断されることで２進数‘0’を表す。代替的に逆論理が利用可能であり、その場合に電流の流れは２進数‘0’を表し且つ電流の欠如は２進数‘1’を表す。
【００１８】
上記入力信号の引き続く半サイクルの間において電流パルスは、電流読取器回路20により検出されて解釈される。直上にて言及された好適実施例において、電流パルスは論理‘1’として解釈される。故に、動力コード16に対する信号入力の所定の正の半サイクルの間において電流パルスが検出されなければ、電流読取器回路20はこの電流パルスの欠如を論理‘0’レベル信号として解釈する。この様にしてコントローラ28はスィッチング・デバイス26aを制御し得ることから、電子制御モジュール30に記憶された情報を表す２進数データの流れが動力コード16上に生成される。その場合にこの情報はコンピュータ処理デバイス13へと伝送され、該デバイスに記憶され且つ／又は該デバイスのディスプレイ上に表示される。
【００１９】
コントローラ28は上記動力工具の既存の構成要素を形成し得るが、その場合でもそれが、インタフェース・サブシステム12からのコマンド信号を認識し得る適切なプログラミング・コードを必要とすることは理解される。適切なプログラミング・コードは、動力コード・ライン16上に電流パルスを生成するために必要な様式でスィッチング・デバイス26aを制御するためにも必要とされる。
【００２０】
本発明の主な利点は、電子制御モジュール30内の記憶情報にアクセスするために動力工具18が分解される必要がないことである。同様に、インタフェース・サブシステム12から制御モジュール30に対してデータをアップロードするために動力工具18が分解される必要もない。好適実施例においてシステム10は、動力工具18とインタフェース・サブシステム12との間の双方向通信を可能とする全二重システムである。故に、電子制御モジュール30から情報をダウンロードし且つ／又は該モジュールに対して情報をアップロードするためにインタフェース・サブシステム回路が使用され得る以前においては、動力工具18はインタフェース・サブシステム12に連結され且つ該インタフェース・サブシステムはコンピュータ処理デバイス13に対して連結されることのみが必要とされる。理解される如く、これにより、電子モジュール30から且つ／又は該モジュールに対する情報のダウンロードおよび／またはアップロードは相当に簡素化かつ促進される。またこれによれば、内部に取付けられた制御モジュールにアクセスするために動力工具18の部分的分解が必要とされたならば起こり得るという該工具の他の内部構成要素または該工具のハウジングに対する偶発的損傷の可能性も排除される。またこれによれば、情報収集プロセスの一部として動力工具ハウジングの手動分解が必要とされたならば必要とされるであろう時間と比較して、使用／動作データの獲得に必要とされる時間も相当に短縮される。
【００２１】
本発明の別の重要な利点は、インタフェース・サブシステム12がコントローラ28と通信するのを許容するために上記ハウジングに何らのインタフェース・コネクタも一体化される必要がないということである。コントローラ28と通信すべく動力コード16を使用することにより、工具18のハウジング上における別体的なポートもしくは他の形態の電気的コネクタに対する必要性が排除される。これにより上記ハウジングの設計において更に大きな融通性が許容されることから、工具18の制御機器を位置決めする上で最大の融通性が与えられる。またこれによれば、上記ハウジングに対して別体的なインタフェース・コネクタが一体化されるべきであれば必要とされるであろう付加的費用も回避される。
【００２２】
図３を参照すると、インタフェース・サブシステム12により生成される典型的なAC入力波形32が示される。図３における波形は、理解される如く、米国で使用されているAC商用電源信号の標準的な60Hz周波数より相当に高い周波数を有する正弦AC波形として記される。ひとつの好適な実施形態において、上記周波数は100Hzである。波形34は、工具18が通信モードに在る間に該工具18内のスィッチング・デバイス26aにより生成されたスィッチング・パルス34a〜34cから成る。スィッチング・パルス34a、34および34cは、論理‘1’レベル信号を表す。点線34dにより表されるスィッチング・パルスの欠如は、論理‘0’レベル信号を表す。パルス34a〜34cが入力AC波形32の正の半サイクルに対して同期されることを銘記されたい。波形36は、スィッチング・パルス34により生成された電流パルス36a、36bおよび36cを表している。集合的に、３個のパルス36a〜36c、および、点線36dにより表されるパルスの欠如は、２進数“1101”を形成する。尚、モータ26のインダクタンスの故に電流パルス36a、36bおよび36cはスィッチング信号34a、34bおよび34cに対して夫々、時的に僅かにシフトされることを銘記されたい。
【００２３】
正パルスは波形36で図示されるが、本発明が正に進行する正弦波パルスの使用に限定されないことも理解される。三角形波もしくは方形波のパルス、並びに、正に進行するパルスおよび負に進行するパルスの組み合わせなどの他の形態のパルスも使用され得る。
【００２４】
次に図４を参照すると、電流読取器回路20の好適形態が図示される。図４に示された電気的構成要素の夫々の値は単に例示目的でのみ示されることは直ちに理解される。
【００２５】
先に説明された如く電流読取器回路20は、図３の入力正弦波32の一切の半サイクルの間において電流パルスが存在するか否かを検出するために必要な回路機構を包含する。上記回路はこれを、差込口22を介して動力工具18の動力コード16に連結されるlow側の(中性の)電力ライン42に対して直列に載置された小電流分路抵抗器40を用いて達成する。分路抵抗器40に対する電圧は、差動利得演算増幅器44により監視される。演算増幅器44は上記電圧を、電流読取器回路20の残部が使用し得るレベルまで増幅する。演算増幅器44の出力は次に、該電圧が、分圧器回路48により設定された所定スレッショルド値より高いか否かをチェックする比較器46に受け渡される。分圧器回路48は、抵抗器50および電位差計52から成る。
【００２６】
比較器46の入力54における電圧が入力56におけるスレッショルド電圧より高いとき、比較器46はマイクロコントローラ58に対し、その時点で電流が存在しているという信号を送信する。故にマイクロコントローラ58に対しては、その所定の瞬間において存在する電流パルスであって入力正弦波32に対しても同期された電流パルスが知らされる。マイクロコントローラ58は、入力正弦波32の正の半波の間において電流が存在することを比較器46が表しているか否かをチェックする。必要であれば、電流パルスが存在する時間の長さを決定することも可能である。この時点からマイクロコントローラ58は、生ずる毎にパルスを内部メモリに記録する。通信が終了したとき(すなわち8ビットが受信されたなら)、マイクロコントローラ58は8ビット・データを標準的なボー・レートにてシリアル様式でコンピュータ処理デバイス13に伝送する。電流読取器回路20が実質的に任意の周波数の信号を読み取り且つ該信号と同期し得ることは理解される。また、図４に示された各電気的構成要素に対する値は例示的にすぎないことも理解される。付加的に電流読取器回路20は、動力工具18がいずれの極性にてもインタフェース・サブシステム12に接続され得る如く、正極性および負極性の両方を有する電流パルスを検出し得る。
【００２７】
動力ライン・コード16を介して情報を伝送する更に別の方法は、動力コード16に印加されるAC信号に対する容量的結合を使用することで構成され得る。図５を参照すると、この方法によれば、動力コード16に入力されつつあるAC信号60に小パルス60aが重畳される。インタフェース・サブシステム12はパルス60aを監視し、且つ、コンピュータ処理デバイス13に対してデータを伝送する前に必要に応じてデータを抽出する。
【００２８】
システム10は交流信号の使用に関して記述されてきたが、AC信号の代わりに低電力DC信号が採用され得ることも理解される。コントローラ28は、動力工具18が通信モードに置かれるべきことの指標としてこの“弱い”DC電流を認識すべくプログラムされ得る。その場合にコントローラ28は動力工具18の電力スィッチング・デバイス26aをパルス駆動することで、電子モジュール30の記憶情報を表すコード化パルス列を生成し得る。弱いDC信号の故に、サイリスタまたは他の任意で適切なスィッチから成り得る電力スィッチング・デバイス26aは、ラッチすることはない。スィッチング・デバイス26aは容易に且つ非常に迅速にスィッチングされることから、高スループットが許容され得る。
【００２９】
次に図６乃至図８を参照すると、インタフェース・サブシステム12からのスィッチングされた方形波である双極性DC信号の使用に関して本発明の好適実施例の実施形態が記述される。伝送モードにおいては、スィッチングされた双極性DC電圧信号を送信することで、データはインタフェース・サブシステム12から工具コントローラ28および／または電子モジュール30へと伝送される。一実施例において、スィッチングされる双極性DC電圧信号は、全Hブリッジ変換器スィッチ機構(full H-bridge converter switch arrangement)により生成される。上記伝送モードにおいては、電圧が正のときにデータは論理‘1’と見做され且つ電圧が負のときにデータは論理‘0’と見做される。好適実施例においてスィッチングされる双極性DC電圧の大きさは、120VACを利用する工具18に対しては±96Vすなわちピーク間(peak-to-peak)が192Vであり、且つ、230VACを利用する工具18に対しては±192Vすなわちピーク間が384Vである。
【００３０】
受信モードにおいてデータは、電子スィッチ26aを通る電流の流れを検知することでインタフェース・サブシステム12により電子モジュール30から受信される。スィッチングされる双極性DC電圧の期間tfの間においてコントローラ28が電子スィッチ26aをON投入したとき、データは論理‘0’と見做される。スィッチングされる双極性DC電圧の期間tfの間においてコントローラ28がスィッチ26aをON投入しないとき、データは論理‘1’と見做される。導通期間tfに続き、スィッチングされる双極性DC電圧のスィッチング供給休止期間trの間においてスィッチ26aはoffに変更維持される。導通期間tfの間においてスィッチング・デバイス26aは、各導通期間tfの間において伝送される特定ビットに依存し、コントローラ28により起動されても良くされなてくても良い。好適実施例においては、期間tfの間において約400μ秒に亙り測定電流が約100mAより大きければ、スィッチング・デバイス26aが電流を‘ON’していることが検知される。また、期間tfの間において約400μ秒に亙り測定電流が約100mAより小さければ、ゼロ電流が検知される。付加的に好適実施例においては、双極性電圧のスィッチング供給休止期間trは約5.6ミリ秒に亙り持続する。
インタフェース・ユニットが工具との通信を開始
【００３１】
工具18との通信が必要なときは常に、斯かる通信を開始すべく初期受動給電モードの動作が使用される。このモードにおいてインタフェース・サブシステム12は工具18に対して単に給電するが、工具18と電子モジュール30との間で実際のデータ通信は生じない。図６を参照するとひとつの好適な実施形態において、電子モジュール30との通信を開始すべく、特定の電圧、周波数、通信プロトコルおよびボー・レートを有すべくスィッチングされた双極性DC信号100が採用される。たとえば通信は、100Hzの周波数、±96ボルトの電圧、RS232通信プロトコルおよび4,800ボーのボー・レートを有する双極性DC信号100を用いて電子モジュール30により開始され得る。
【００３２】
上記受動給電モードは、たとえば約5.0ミリ秒などの電力リフレッシュ期間tpに亙る正電圧と、たとえば約5.0ミリ秒などの別の電力リフレッシュ期間tpに亙る負電圧とを含む。好適実施例において、スィッチングされた双極性DC信号のデューティ・サイクルは約50％である。電力リフレッシュ期間tpによればインタフェース・サブシステム12は、電子モジュール30を適切に給電確立し得る。この受動給電モードの間において期間tpは、電子モジュール30との通信が開始され得る前に、たとえば少なくとも約100ミリ秒の期間に亙り維持される。これにより確実に、モジュール30内で電力が確立かつ安定化される。
電子的モジュールの識別および極性決定
【００３３】
図６を更に参照すると、電子モジュール30が給電確立されたなら、コントローラ28と電子モジュール30との間で通信を確立し、且つ、インタフェース・サブシステム12に対してコントローラ28および電子モジュール30が有する接続の極性を決定することが必要である。極性決定は、如何なる様式でモジュール30がインタフェース・サブシステム12に接続されたとしても通信が常に行われ得ることを確実にするために必要とされる。
【００３４】
上述された如く、好適実施例において電子モジュール30はコントローラ28と通信し、該コントローラはインタフェース・サブシステム12からの通信を受けて該通信に含まれるデータを電子モジュール30に対して入力することは理解される。付加的にコントローラ28は、スィッチング・デバイス26aの起動を制御することで、電子モジュール30からインタフェース・サブシステム12へとデータを通信する。更に、別の好適実施例においては上述された如く、コントローラ28および電子モジュール30は単一の電装品から成る。単一電装品の該実施例においては、電子モジュール30は同様に上記コントローラと通信し、該コントローラは同様にインタフェース・サブシステム12からの通信を受けて該通信に含まれるデータを電子モジュール30に対して入力する。故に、本明細書中に記述される如く電子モジュール30とインタフェース・サブシステム12との間における一切の通信は、インタフェース・サブシステム12と、電子モジュール30と通信するコントローラ28との間の通信を意味すると理解されるべきであり、その場合にコントローラ28および電子モジュール30は単一電装品に含まれても良く含まれなくても良い。
【００３５】
遷移期間txの後、極性識別プロセスが開始する。好適実施例において上記識別プロセスは正極性試験を以て開始するが、以下に記述される如く代替的に負極性試験を以て開始し得る。上記正極性試験は、インタフェース・サブシステム12からコントローラ28に対する通信期間tdの間において２個のキャラクタ伝送物を送信する段階を備える。キャラクタ伝送物は、波形100の部分102により表される。もしモジュール30とインタフェース・サブシステム12との間の接続が正であれば、インタフェース・サブシステム12は期間tfの間においてコントローラ28から２個のキャラクタ応答を受信する。
【００３６】
２個のキャラクタ応答は、部分104により表される。以下において詳細に記述される如く、もし極性が正であると決定されたなら、システム10は伝送モードを継続する。但し、コントローラ28がこの“正”極性識別通信から応答しなければ、通信は“負”極性により反復される。故に、波形100の部分106により表される如くインタフェース・サブシステム12は期間tdの間において再び２個のキャラクタ伝送物を送信する。もし極性が負であれば、インタフェース・サブシステム12は期間tfの間においてコントローラ28から２個のキャラクタ応答を受信する。“負”極性通信に対する応答は、波形100の部分108により表される。接続の極性が決定されたなら、システム10は部分110により表される受動給電モードの動作に入る。
【００３７】
もしいずれの識別通信からも応答が受信されなければ、インタフェース・サブシステム12は、電子モジュール30に対する給電を停止し、工具18はインタフェース・サブシステム12に対して接続されていない、または、一定の理由により該インタフェース・サブシステムと通信し得ないと結論付ける。但し、電子モジュール30が適切に接続されて機能しているなら、２つの識別用伝送の一方により、電子モジュール30とインタフェース・サブシステム12との間の接続の極性が確立される。それ以降、全ての通信はこの通信の極性を以て行われる。
正極性伝送モードの動作
【００３８】
図７における波形112を参照すると、“正”極性通信が図示される。上述された如く、接続の極性が決定されたなら、システム10は部分110により表される受動給電モードの動作に入る。受動給電モードの後、インタフェース・サブシステム12は電子モジュール30に対してシリアル・データ要求伝送物を送信する。インタフェース・サブシステム12から電子モジュール30へのシリアル・データ要求伝送物は、期間tdの間における連続的データ・バイト116から成る。上述された如く、期間tdの間におけるデータの伝送の速度は、たとえば4,800ボーの様に非常に高速とされ得る。送信される各データ・バイト116の間においてインタフェース・サブシステム12は、たとえば5.0ミリ秒などの適切な持続時間の電力リフレッシュ期間tpを提供する。この正極性の状況展開において、論理‘0’はインタフェース・サブシステム12から負電圧として伝送され、且つ、論理‘1’は正電圧として伝送される。
正極性受信モードの動作
【００３９】
インタフェース・サブシステム12が上記要求を伝送した後、コントローラ28はたとえば約5.6ミリ秒などの特定持続時間の期間tfの間においてスィッチング・デバイス26aを順次的に起動し且つ／又は起動解除することで応答を伝送する。部分118は、期間tfの間においてコントローラ28からインタフェース・サブシステム12に戻される応答を表している。各期間tfの間においてコントローラ28は、たとえば約0.4ミリ秒の特定持続時間のスィッチング・デバイス休止期間trを提供する。スィッチング・デバイス休止期間trによれば、スィッチング・デバイス26aの各起動の後に、コントローラ28に対する給電が許容されると共に、電子モジュール30は原状復帰され得る。図７は各期間tfの間においてスィッチング・デバイス26aが起動されて信号をlowとすることを示しているが、コントローラ28はスィッチング・デバイス26aを起動せずに信号をhighに維持しても良いことを理解すべきである。故にスィッチング・デバイス26aは、期間tfの間に起動されてもされなくても良い。スィッチング・デバイス26aを順次的に起動且つ／又は起動解除すると、インタフェース・サブシステム12により要求されたデータおよび／または情報を表す２進ビットのデータが該インタフェース・サブシステム12へと戻し伝送される。伝送された各ビットは、電子モジュール30からインタフェース・サブシステム12へと伝送されるデータの各バイトを構成する。
【００４０】
図７に示された正極性の状況展開に対し、スィッチング・デバイス26aを起動するとデジタル値‘0’(digital '0')を表すlow信号が送出される。故にスィッチング・デバイス26aが起動されたときに電流はスィッチング・デバイス26aを通りインタフェース・サブシステム12へと流れ得るが、これは該インタフェース・サブシステム12によりデジタル値‘0’として解釈される。逆に、もしスィッチング・デバイス26aが起動されなければ、電流の流れは許容されずに信号はデジタル値‘1’を表すhighのままとされる。好適実施例において、電子スィッチ26aを通る約100mAより大きな電流は論理‘0’に対応する一方、電子スィッチ26aを通る約100mAより小さい電流は論理‘1’に対応する。
【００４１】
上記受信モードは、インタフェース・サブシステム12が電子モジュール30から期待する内容に十分に匹敵するビット数のデータを該インタフェース・サブシステム12が受信するまで継続する。要求されたデータもしくは情報の送信を電子モジュール30が完了した後、システム10は別の受動給電モード120に入り、その場合に電子モジュール30とインタフェース・サブシステム12との間で通信は生じない。次に、上述された如くインタフェース・サブシステム12は他のデータまたは情報を要求し得ると共に電子モジュール30はそれに従い応答し得る。全ての通信が完了したなら、インタフェース・サブシステム12から工具18に対して印加される出力電圧はゼロに設定される。
負極性伝送モードの動作
【００４２】
図８は、波形122による“負”極性通信を示している。もしコントローラ28および電子モジュール30がインタフェース・サブシステム12に関して負極性を有するなら、波形122が生成される。負の波形122は、図７に示された如く正極性電子的モジュール30が波形112を解釈するのと同一様式で負極性電子的モジュール30により解釈されることは理解される。すなわち、正極性および負極性の状況展開は鏡像的である。但し、正極性状況展開において正であるのと逆に、負極性状況展開においてスィッチング・デバイス26aを流れる電流は負である。故にコントローラ28および電子モジュール30により解釈される電圧は両方の状況展開において例えば±96ボルトの様に同一であるが、電流の極性は２つの状況展開において逆である。
【００４３】
接続の極性が決定されたなら、システム10は部分110により表される受動給電モードの動作に入る。上述の正極性状況展開におけるのと同様に、受動給電モードの後、インタフェース・サブシステム12は電子モジュール30に対してシリアル・データ要求伝送物を送信する。インタフェース・サブシステム12から電子モジュール30への上記シリアル・データ要求伝送物は、期間tdの間における連続的データ・バイト124から成り、各データ・バイトの間は電力リフレッシュ期間tpとされる。上述された如く期間tdの間におけるデータの伝送の速度は、たとえば4,800ボーの様に非常に高速とされ得る。上記負極性状況展開において、論理‘0’はインタフェース・サブシステム12から正電圧として伝送され、且つ、論理‘1’は負電圧として伝送される。
負極性受信モードの動作
【００４４】
インタフェース・サブシステム12が上記要求を伝送した後、コントローラ28はたとえば約5.6ミリ秒などの特定持続時間の期間tfの間においてスィッチング・デバイス26aを順次的に起動し且つ／又は起動解除することで応答を伝送する。部分134は、期間tfの間においてコントローラ28からインタフェース・サブシステム12に戻される応答を表している。各期間tfの間においてコントローラ28は、たとえば約0.4ミリ秒の特定持続時間のスィッチング・デバイス休止期間trを提供する。図８は各期間tfの間においてスィッチング・デバイス26aが起動されて信号をhighとすることを示しているが、電子的モジュール26aはスィッチング・デバイス26aを起動せずに信号をlowに維持しても良いことを理解すべきである。故にスィッチング・デバイス26aは、期間tfの間に起動されてもされなくても良い。スィッチング・デバイス26aを順次的に起動且つ／又は起動解除すると、インタフェース・サブシステム12により要求されたデータおよび／または情報を表す２進ビットのデータが該インタフェース・サブシステム12へと戻し伝送される。伝送された各ビットは、電子モジュール30からインタフェース・サブシステム12へと伝送されるデータの各バイトを構成する。
【００４５】
図８に示された負極性の状況展開に対し、スィッチング・デバイス26aを起動するとデジタル値‘0’を表すhigh信号が送出される。故にスィッチング・デバイス26aが起動されたときに電流はスィッチング・デバイス26aを通りインタフェース・サブシステム12へと流れ得るが、これは該インタフェース・サブシステム12によりデジタル値‘0’として解釈される。逆に、もしスィッチング・デバイス26aが起動されなければ、電流の流れは許容されずに信号はデジタル値‘1’を表すlowのままとされる。好適実施例において、電子スィッチ26aを通る約100mAより大きな電流は論理‘0’に対応する一方、電子スィッチ26aを通る約100mAより小さい電流は論理‘1’に対応する。
【００４６】
上記受信モードは、インタフェース・サブシステム12が電子モジュール30から期待する内容に十分に匹敵するビット数のデータを該インタフェース・サブシステム12が受信するまで継続する。要求されたデータもしくは情報の送信を電子モジュール30が完了した後、システム10は別の受動給電モード136に入り、その場合に電子モジュール30とインタフェース・サブシステム12との間で通信は生じない。次に、上述された如くインタフェース・サブシステム12は他のデータまたは情報を要求し得ると共に電子モジュール30はそれに従い応答し得る。全ての通信が完了したなら、インタフェース・サブシステム12から工具18に対して印加される出力電圧はゼロに設定される。
【００４７】
強調されるべきことは、電子モジュール30から動力コード16を介してシステム10に対して情報を伝送する好適方法の各々は、モータ26の実際の始動に十分な様にはコントローラ28がスィッチング・デバイス26aをパルス駆動しない程度に十分に低電力(もしくは所定周波数)である入力信号を印加する、ということである。故に電子モジュール30からの情報は、このプロセスの間において工具18がON投入されるリスクなしで動力コード16を介してダウンロードされ得る。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
故に本発明は、動力工具内に配設された電子的モジュールに記憶された情報を、上記動力工具の一切の分解を必要としない様式で獲得する好都合な手段を構成する。この様にして、工具の性能、特性、識別番号もしくは他のデータに関する種々の有用な情報／データは、コンピュータもしくは他のデータ記録デバイス(data logging device)により迅速にアクセスされて記録され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ラップトップ・コンピュータと、マイター鋸として示された動力工具の動力コードとに対して通信を行う本発明のシステム全体の簡略化ブロック図である。
【図２】上記動力工具のコントローラと該工具のモータとに対する電子制御モジュールの連結形態の簡略化ブロック図である。
【図３】上記動力工具内に配置された上記電子的モジュールから記憶情報をダウンロードする間においてパルス列は上記工具内のスィッチング構成要素により生成され且つ電流パルスは上記工具の動力コード上で生成されるというAC入力信号波形のグラフである。
【図４】インタフェース・サブシステムの電流読取器の簡略化電気回路図である。
【図５】上記動力工具の上記電子制御モジュールに記憶されたデータを上記インタフェース・サブシステムに対して伝送すべく電流パルスが入力波形上に如何にして容量的に結合され得るかを示すサンプル波形である。
【図６】上記工具内に収容された上記電子的モジュールに対する通信を開始するひとつの好適な通信プロトコルを示す波形である。
【図７】上記インタフェース・サブシステムと上記工具内に収容された上記電子的モジュールとの間の“正”極性通信を示す波形である。
【図８】上記インタフェース・サブシステムと上記電子的モジュールとの間の“負”極性通信を示す波形である。
【図１】
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【図２】
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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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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
2005297184000001.pdf