專利名稱：監(jiān)控裝置和方法
專利說明監(jiān)控裝置和方法 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明涉及監(jiān)控裝置和方法，特別是涉及手持式工具監(jiān)控裝置和方法。

背景技術(shù)：
很多手持式或手動式工具將振動傳送給操作員的手或臂。眾所周知，這種通常被稱為手臂振動(HAV)的傳送振動，在定期的長期暴露(exposure)之后，能導(dǎo)致痛苦的和致殘的疾病，例如，白指(white finger)。
用于監(jiān)視暴露于引起HAV的工具的裝置是已知的。GB 2411472A描述了一種由操作員佩戴的振動監(jiān)視器。GB 2411472A的振動監(jiān)視器包括:振動傳感器和存儲器。該振動傳感器測量操作員正在使用的工具的振動幅度和頻率，該振動的幅度和頻率連同時間和日期標(biāo)記一起被存儲在存儲器中。GB 2413189A描述了操作員持有的振動監(jiān)視器。該振動監(jiān)視器包括:振動傳感器和處理電子設(shè)備。振動傳感器測量操作員正在使用的工具的振動，而處理電子設(shè)備確定那個操作員在振動下累加暴露(cumulativeexposure)并在暴露在振動下超出安全水平之前給該操作員提供指示。GB2299168A描述了一種佩戴在操作員的手腕上的振動監(jiān)視器。該振動監(jiān)視器包括:振動傳感器和處理電子設(shè)備。該振動傳感器測量操作員在使用工具期間操作員所經(jīng)受的振動，并且當(dāng)振動水平超出預(yù)定閾值的累加時間超出預(yù)定持續(xù)時間時，該處理電子設(shè)備發(fā)出警報。
本發(fā)明者已經(jīng)了解前述裝置具有缺點。
因此，本發(fā)明的目的是提供用于測量手持式工具的振動的裝置。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的是提供用于測量手持式工具的振動的持續(xù)時間的裝置。


發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述評論提出了本發(fā)明，并且因此從第一方面提供了手持式工具監(jiān)控裝置，其包括:安裝件和監(jiān)控組件，所述安裝件在使用手持式工具監(jiān)控裝置時形成為手持式工具的一部分，所述監(jiān)控組件其被配置為可松脫地連接到安裝件，該監(jiān)控組件包括手持式工具監(jiān)控裝置的操作(operative)部分，手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括振動傳感器和計時器，當(dāng)監(jiān)控組件被連接到安裝件時，振動傳感器可操作為檢測手持式工具的振動并響應(yīng)于所檢測到的振動提供振動信號，且計時器根據(jù)該振動信號運轉(zhuǎn)以記錄手持式工具振動的持續(xù)時間。
使用中，監(jiān)控組件或者被連接到手持式工具上的安裝件或者形成為該手持式工具的一部分，并且該手持式工具被操作。手持式工具產(chǎn)生的振動由振動傳感器檢測并且計時器基于該檢測結(jié)果運轉(zhuǎn)以記錄振動的持續(xù)時間。當(dāng)工具的使用結(jié)束時，監(jiān)控組件能夠從安裝件上移除。因此，監(jiān)控組件能夠，例如，被操作員在另一個手持式工具上使用。發(fā)明者已經(jīng)理解:與GB 2411472A，GB 2413189A和GB 2299168A的裝置相比，直接在工具上測量振動能夠?qū)Σ僮鲉T所經(jīng)歷的振動提供更準(zhǔn)確和可靠的測量。更具體地說，GB 2411472A，GB 2413189A和GB 2299168A的裝置的準(zhǔn)確度和可靠性會取決于該裝置是如何被使用的。例如，如果抓著工具的手不是支撐著已知裝置的手或臂，那么振動水平和振動的持續(xù)時間可能不能被正確地測量。此外，已知裝置對振動的測量受佩戴該裝置的位置或拿著該設(shè)備的方式的影響。因為振動傳感器形成了安裝件或監(jiān)控組件的一部分，而安裝件或監(jiān)控組件在使用中連接到待被監(jiān)控的手持式工具，因此本發(fā)明包括直接在手持式工具上測量振動并且還提供從該工具移除監(jiān)控組件。因此，監(jiān)控組件能被用于，例如，為特定操作員提供振動暴露(vibration exposure)的記錄。
更具體地說，監(jiān)控組件可被配置為由操作員攜帶。
更具體地說，監(jiān)控組件可具有許可該監(jiān)控組件被容納在操作員的衣袋中的大小。
可選擇地或另外，該監(jiān)控組件可被配置為由特定的操作員使用。例如，監(jiān)控組件可包括一種代碼(可能為電子形式)，該代碼將監(jiān)控組件標(biāo)識為供特定操作員使用。
可選擇地或另外，安裝件可被配置為連接到手持式工具。例如，安裝件可借助于螺栓、鉚釘或提供安裝件到工具的永久性連接的類似的裝置被連接。
可選擇地或另外，安裝件可形成手持式工具的整體的部分。例如，安裝件外殼可與手持式工具的外殼整體形成。
更具體地說，當(dāng)滿足預(yù)定條件時，手持式工具和手持式工具監(jiān)控裝置可被配置為關(guān)閉該手持式工具。
更具體地說，手持式工具和手持式監(jiān)控裝置可被配置為通過停止用于操作該手持式設(shè)備的能量供應(yīng)而關(guān)閉該手持式工具。
可選擇地或另外，預(yù)定條件可包括下述條件中的至少一個條件:振動水平值被達(dá)到，錯誤的許可被提供給手持式工具監(jiān)控裝置。在振動值被達(dá)到的情況下，當(dāng)振動水平或記錄的振動持續(xù)時間超出預(yù)定閾值，例如:超過指示振動劑量水平的閾值時，預(yù)定條件可被滿足。在錯誤許可被提供的情況下，用戶可能必須向監(jiān)控組件輸入識別信息，該識別信息標(biāo)識他是監(jiān)控組件的用戶，并且因此，標(biāo)識他是手持式工具的用戶。提供對許可的核查能夠減少未被授權(quán)的人使用該手持式工具的可能性，或者減少振動劑量率已經(jīng)被超出的人使用該手持式工具的可能性。
可選擇地或另外，安裝件和監(jiān)控組件可被配置為由用戶通過單一手動操作被相互分開。例如，可由該用戶將該監(jiān)控組件拉離該安裝件或相對于該安裝件扭轉(zhuǎn)該監(jiān)控組件，使該監(jiān)控組件從該安裝件分離。
可選擇地或另外，監(jiān)控組件和安裝件可包括各自的協(xié)同工作的磁性組件，這些協(xié)作磁性組件在使用中提供監(jiān)控組件到安裝件的可松脫連接。因此，用戶可快速地將監(jiān)控組件與安裝件分開。
可選擇地或另外，監(jiān)控組件和安裝件可具有各自的表面輪廓，該表面輪廓被配置為相互嚙合以提供監(jiān)控組件與安裝件的可松脫的連接。
更具體地說，安裝件可界定一個凹進(jìn)部分，其被配置為容納監(jiān)控組件的主體的至少一部分。
可選擇地或另外，監(jiān)控組件可包括電源開關(guān)，其被配置為當(dāng)監(jiān)控組件連接到安裝件上時，接通監(jiān)控組件。
更具體地說，電源開關(guān)可包括下述中的至少之一:電驅(qū)動開關(guān)和機(jī)械驅(qū)動開關(guān)。電驅(qū)動開關(guān)可為磁驅(qū)動的。例如，電驅(qū)動開關(guān)可為磁簧開關(guān)(reedswitch)。機(jī)械驅(qū)動開關(guān)可為按鈕開關(guān)。因此，在按鈕開關(guān)被使用的情況下，監(jiān)控裝置可被配置成使監(jiān)控組件到安裝件的連接驅(qū)動按鈕開關(guān)。
可選擇地或另外，安裝件可包括安裝件所連接到的手持式工具的手持式工具信息。
更具體地說，安裝件可被配置為將手持式工具信息傳送給監(jiān)控組件。
更具體地說，安裝件可包括通信組件，其可操作為將手持式工具信息無線地傳送給監(jiān)控組件。
更具體地說，通信組件可為無源的。例如，通信組件可為RFID標(biāo)簽。
更具體地說，監(jiān)控組件可操作為驅(qū)動無源通信組件并接收從安裝件傳送來的手持式工具信息。
可選擇地或另外，手持式工具信息可包括手持式工具識別信息。例如，這種識別信息可為安裝件所連接到的手持式工具的序列號(serial code)。
可選擇地或另外，手持式工具信息可包括手持式工具振動信息。
更具體地說，手持式工具振動信息可包括預(yù)定振動劑量率。該振動劑量率可為由該手持式工具在預(yù)定的時間周期內(nèi)使用時產(chǎn)生的振動的值。以廠商的說明為基礎(chǔ)或以對手持式工具的測量為基礎(chǔ)(例如在手持式工具上的觸發(fā)手柄的位置處)，可預(yù)先確定振動劑量率。
可選擇地或另外，在振動傳感器被配置為對3個相互正交的軸上的振動作出響應(yīng)的情況下，手持式工具振動信息可包括關(guān)于哪一個測量軸或軸的組合被用于對振動進(jìn)行測量或檢測的振動軸信息。
可選擇地或另外，監(jiān)控組件可被配置為根據(jù)從安裝件傳送來的振動劑量率和由計時器記錄的振動的持續(xù)時間來提供振動暴露值。
更具體地說，監(jiān)控組件可被配置為用計時器記錄的振動持續(xù)時間乘以振動劑量率以提供振動暴露值。
可選擇地或另外，振動傳感器可包括至少一個振動傳感器，例如至少一個3-軸加速計。
更具體地說，振動傳感器可包括多個振動傳感器。
可選擇地或另外，監(jiān)控裝置可被配置為根據(jù)多個振動信號中的至少一個來操作。
更具體地說，監(jiān)控裝置可被配置為根據(jù)多個振動信號中選擇的一個來操作。例如，多個振動信號可關(guān)于特定的特性互不相同，這些特性例如，可檢測的加速度的范圍、敏感度、噪聲、振動頻率的范圍或振動軸。
在一種形式中，振動傳感器可被配置為對可檢測的加速度的多個范圍作出響應(yīng)并給每個范圍提供振動信號。因此，監(jiān)控裝置可被配置為從多個振動信號中選擇具有最大幅度的振動信號。例如，在振動傳感器包括3個加速計，且第一加速計被調(diào)到對低水平的最大加速度作出響應(yīng)、第二加速計被調(diào)到對中間水平的最大加速度作出響應(yīng)，以及第三加速計被調(diào)到對高水平的最大加速度作出響應(yīng)的情況下，具有最大幅度的振動信號可被選擇。
在另一種形式中，振動傳感器可被配置為對3個相互正交軸中的振動作出響應(yīng)并提供對于每個軸提供振動信號。
更具體地說，監(jiān)控裝置可被配置為選擇3個振動信號中的一個。
更具體地說，監(jiān)控裝置可操作為基于3個振動信號之間的比較選擇振動信號，例如，選擇具有表示最強(qiáng)振動的最高值的振動信號。
可選擇地或另外，可采用振動信號的均方根(RMS)值。在存在不止一個振動傳感器的情況下，可采用每個振動傳感器的振動信號的均方根值。
可選擇地或另外，監(jiān)控裝置可被配置為根據(jù)振動信號中選擇的一個操作計時器。
可選擇地或另外，監(jiān)控裝置可被配置為提供對數(shù)據(jù)的累加存儲，例如，對振動暴露值的累加存儲。因此，在一個擴(kuò)展時間周期內(nèi)，例如，在工具在一天中被幾次使用的某個全天內(nèi)，可累加暴露值。
可選擇地或另外，手持式工具振動信息可包括預(yù)定振動閾值。該振動閾值可表示在該手持式工具正在工作并準(zhǔn)備使用時顯示出的最小的振動水平。該振動閾值能被用于區(qū)分該手持式工具正在工作且準(zhǔn)備使用時的振動水平與該工具處于備用狀態(tài)但未在工作且準(zhǔn)備使用時的振動水平。例如，當(dāng)非電動或非氣動工具(內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的工具)被連接到能量源且被接通處于備用狀態(tài)時(即，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)正在運行時)比它們正在工作并準(zhǔn)備使用時(例如:當(dāng)樹籬修剪機(jī)的刀刃正在操作時)具有較低但有效的振動水平。同樣地，某些電動或氣動工具旨在僅在被接通的時間中的一部分時間中操作且準(zhǔn)備使用。因此，這種電動或氣動工具，例如:角向磨光機(jī)(anglegrinder)，可具有表示該工具在工作且準(zhǔn)備使用時(例如:當(dāng)角向磨光機(jī)的圓盤正在旋轉(zhuǎn)時)達(dá)到的振動的最小值。
因此，監(jiān)控組件可被配置為根據(jù)振動閾值操作計時器。更具體地說，監(jiān)控組件可操作為將振動傳感器提供的振動信號與振動閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較操作計時器。因此，如果振動信號大于振動閾值，那么計時器可被啟動。并且，如果振動信號下降到該振動閾值下，那么計時器可被停止。
更具體地說，在振動傳感器被配置為對3個相互正交的軸中的振動作出響應(yīng)并對于每個軸提供振動信號以及手持式工具振動信息包括振動軸信息的情況下，監(jiān)控組件可操作為基于該振動軸信息選擇振動信號或振動信號的組合。
可選擇地或另外，在振動傳感器被配置為對3個相互正交的軸中的振動作出響應(yīng)并對于每個軸提供振動信號的情況下，監(jiān)控組件可被操作為基于3個振動信號之間的比較選擇振動信號或振動信號的組合，并用選擇的一個振動信號或多個振動信號與振動閾值進(jìn)行比較。
更具體地說，監(jiān)控組件可操作為選擇表示最強(qiáng)振動的一個振動信號或振動信號的組合。
該手工具監(jiān)控裝置可進(jìn)一步包括指示器，其被配置為根據(jù)振動信號指示至少一個振動值。
更具體地說，上述至少一個指示的振動值可包括至少一個振動暴露值。
更具體地說，上述至少一個振動暴露值可包括用戶使用監(jiān)控裝置的當(dāng)天的剩余暴露值。對于用戶，可存在安全的每日振動暴露極限。因此，剩余的暴露值能夠?qū)υ谶_(dá)到用戶的暴露限度之前，還有多少進(jìn)一步工作能由該用戶完成提供有用的指示。
可選擇地或另外，所述至少一個振動暴露值可包括:涵蓋多次使用的用戶的累加暴露值。因此，例如，在用戶在早上將監(jiān)控裝置連接到特定的工具并利用該監(jiān)控裝置，然后拆下該監(jiān)控裝置達(dá)到一段時間，之后在下午再次將該監(jiān)控裝置連接到上述特定的工具以再次使用的情況下，累加暴露值相當(dāng)于在早上和下午對監(jiān)控裝置的使用期間的暴露值的和。
可選擇地或另外，所述至少一個振動暴露值可包括在與最近使用的工具一起使用監(jiān)控裝置期間的用戶的上一個(last)暴露值。因此，例如，在監(jiān)控裝置同幾個工具輪流使用時，上一個暴露值相當(dāng)于在同最近使用的工具使用的期間測得的暴露值。
可選擇地或另外，指示器可包括操作為顯示至少一個振動暴露值的多個數(shù)字。
更具體地說，在所述至少一個振動暴露值包括使用當(dāng)天的剩余暴露值、累加的暴露值和上一個暴露值的情況下，指示器可操作為同時顯示這些暴露值中的至少2個。
可選擇地，指示器可操作為交替顯示這些暴露值中的至少兩個。
可選擇地或另外，指示器可操作為選擇性地或者與累加暴露值一起或者與上一個暴露值一起顯示剩余暴露值。
更具體地說，監(jiān)控裝置可操作為當(dāng)監(jiān)控裝置連接到工具上時，選擇累加暴露值用于顯示。
可選擇地，該監(jiān)控裝備可操作為當(dāng)監(jiān)控裝置與工具分離時，選擇上一個暴露值用于顯示。
可選擇地或另外，指示器可被配置為指示多種類型的振動值。
更具體地說，指示器可包括多個可視的指示器，每個可視的指示器操作為指示多種類型的振動中的一種，例如，對應(yīng)于低于警告水平值的振動水平、高于警告水平值的振動水平和高于暴露極限值的振動水平。
更具體地說，可視指示器可操作為顯示不同的顏色，例如:綠色、黃色(amber)和紅色。
在第一形式中，監(jiān)控組件可包括振動傳感器和計時器。
在第二形式中，安裝件可包括振動傳感器而監(jiān)控組件可包括計時器。監(jiān)控組件可包括微處理器。因此，該計時器可作為該微處理器的一部分被包含。
在第三形式中，安裝件可包括振動傳感器和計時器。更具體地說，監(jiān)控組件可包括數(shù)據(jù)存儲器。
更具體地說，監(jiān)控組件可被配置為將基于振動信號的振動周期性地存儲在數(shù)據(jù)存儲器中。因此，在使用過程中，能夠?qū)φ駝铀阶鲇涗?。例如，監(jiān)控組件可被構(gòu)成為有源RFID卡。
手持工具監(jiān)控裝置可進(jìn)一步包括用戶識別組件，其被配置為識別多個可能用戶中的一個。這例如在手持式監(jiān)控裝置被用在雇用的場所且可能被多個雇員中的任何一個使用的情況下會是有利的。
更具體地說，用戶識別組件可包括特定用戶組件(例如:磁條識別卡)，以及分離的、特定用戶可配置的組件，特定用戶組件含有特定用戶的信息(例如:特定用戶的工資號)且被配置為由特定用戶攜帶，特定用戶可配置的組件與振動傳感器相關(guān)聯(lián)，且該特定用戶的信息會被傳送到特定用戶可配置的組件。使用中，用戶可攜帶特定用戶組件并且用它將針對該用戶的信息傳送給用戶可配置組件。這允許手持工具監(jiān)控裝置被幾個用戶使用。更具體地說，可以區(qū)分不同用戶對該工具的使用，并能確定每個用戶的振動暴露。
手工具監(jiān)控裝置可進(jìn)一步包括:基礎(chǔ)組件，其被配置為在與使用手持式工具上的振動傳感器的位置間隔開的中樞位置處使用。
更具體地說，基礎(chǔ)組件和振動傳感器可被配置為在基礎(chǔ)組件和振動傳感器之間對傳輸信號進(jìn)行傳輸。
更具體地說，基礎(chǔ)組件和振動傳感器可被配置為通過有線耦合和感應(yīng)耦合中的至少一個對傳輸信號進(jìn)行傳輸。
可選擇地或另外，傳輸信號可包括功率信號(power signal)(例如，用于對振動傳感器中的電池進(jìn)行再充電)和數(shù)據(jù)信號中的至少一個。因此，在一種優(yōu)選的形式中，借助于在基礎(chǔ)組件和振動傳感器之間的感應(yīng)耦合，可對振動傳感器的電池再充電。
可選擇地或另外，基礎(chǔ)組件可被配置為提供下述中的至少一個:當(dāng)振動傳感器未使用時，對振動傳感器進(jìn)行存儲；對與振動傳感器相關(guān)聯(lián)的電池電源進(jìn)行再充電；對在使用手持式工具上的振動傳感器時所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；以及借助于特定用戶信息將振動傳感器配置為供特定用戶使用。
更具體地說，該基礎(chǔ)組件可被配置與多個振動傳感器一起使用。
可選擇地或另外，手持式工具監(jiān)控裝置的操作部分可包括下述中的至少一個:振動傳感器、計時器和數(shù)據(jù)存儲器。
可選擇地或另外，監(jiān)控裝置可進(jìn)一步包括通信裝置，通信裝置包括:第一射頻識別(RFID)收發(fā)機(jī)和第二射頻識別收發(fā)機(jī)，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)被配置為在第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)之間無線地傳輸數(shù)據(jù)，第一RFID收發(fā)機(jī)形成基礎(chǔ)組件的一部分，而第二RFID收發(fā)機(jī)形成監(jiān)控組件的一部分。
更具體地說，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為工作在下述頻率的至少一個:125kHz和13.56MHz。
可選擇地或另外，可通過關(guān)閉其發(fā)射的RF場，配置第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)中的一個。因此，在兩個RFID收發(fā)機(jī)中，只有一個收發(fā)機(jī)，即，正在傳輸數(shù)據(jù)的RFID收發(fā)機(jī)，可使其發(fā)射場開啟。
更具體地說，在RFID收發(fā)機(jī)工作在125kHz的情況下，發(fā)射場可通過向RFID收發(fā)機(jī)寫入一個適當(dāng)?shù)拿疃魂P(guān)閉。
可選擇地，在RFID收發(fā)機(jī)工作在13.56MHz的情況下，發(fā)射場可通過在向RFID收發(fā)機(jī)寫入含有選項位的控制字之后，向RFID收發(fā)機(jī)寫入一串“1”而被關(guān)閉。
可選擇地或另外，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為在數(shù)據(jù)從一個傳輸?shù)搅硪粋€之前，在它們之間進(jìn)行握手。
更具體地說，基礎(chǔ)組件可包括RFID轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder)，并且第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為從RFID轉(zhuǎn)發(fā)器接收數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)诙FID收發(fā)機(jī)從RFID轉(zhuǎn)發(fā)器接收數(shù)據(jù)時，第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為等待第一RFID收發(fā)機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。
可選擇地或另外，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為在他們之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙工傳輸。
可選擇地或另外，手持式工具監(jiān)控裝置可進(jìn)一步包括:隔離器，其可操作為改變振動信號以將手持式工具和操作員之間的振動特性的變化考慮進(jìn)來。因此，例如，隔離器可被用于考慮手持式工具上的受隔離的手柄的振動減少效果。
更具體地說，隔離器可包括至少一個濾波器。更具體地說，該濾波器可包括下述中的至少一個:電子濾波器和機(jī)械濾波器(例如:設(shè)置在振動傳感器之下的橡膠)。例如，電子濾波器可被設(shè)置用于振動的每個軸。當(dāng)濾波器是電子濾波器時，濾波器系數(shù)可被預(yù)定并被例如存儲在安裝件中。
可選擇地或另外，手持式工具監(jiān)控裝置可操作為存儲振動信號。因此，例如，振動信號可被用于提供錯誤使用工具的指示，這由異常高的振動水平指示出來?？蛇x擇地，例如，振動信號可被用于提供工具故障或需要使該工具進(jìn)行維修的指示(例如，根據(jù)異常高的振動水平或特定的頻率特性)。振動信號還可被用于提供基于計時器的操作而確定的振動暴露的檢查。
可選擇地或另外，手持式工具監(jiān)控裝置可被配置為存儲數(shù)據(jù)(例如，所記錄的振動持續(xù)時間)，所述數(shù)據(jù)為下述數(shù)據(jù)中的至少之一:時間標(biāo)記和日期標(biāo)記。因此，可建立對一段時間內(nèi)的振動劑量的記錄。
本文使用的術(shù)語:手持式工具，應(yīng)被理解為涵蓋了手扶式工具以及實際上在使用期間接觸操作員的手或其身體其它部位的任何類型的工具或機(jī)器。
上面的方面的更進(jìn)一步的實施方式可包括下面的方面中的一個或多個特性。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種使用監(jiān)控裝置的手持式工具監(jiān)控方法，該監(jiān)控裝置包括:安裝件和監(jiān)控組件，該方法包括如下步驟:將包括手持式工具監(jiān)控裝置的操作部分的監(jiān)控組件連接到安裝件，該安裝件在使用時形成為手持式工具的一部分，監(jiān)控組件和安裝件被配置為監(jiān)控組件與安裝件可松脫地連接；操作手持式工具監(jiān)控裝置的振動傳感器以檢測手持式工具的振動并根據(jù)已檢測的振動提供振動信號；根據(jù)振動信號操作手持式工具監(jiān)控裝置的計時器以記錄手持式工具的振動的持續(xù)時間；以及將監(jiān)控組件從安裝件移除。
更具體地說，將安裝件連接到手持式工具的步驟可包括:將安裝件連接到手持式工具上的、與工具被使用時操作員接合該手持式工具的位置間隔開的位置。
更具體地說，將安裝件連接到手持式工具的步驟可包括:將安裝件連接到手持式工具上的、與工具被使用時操作員接合該手持式工具的位置盡可能近的位置。
本發(fā)明的第二方面的實施方式可包括本發(fā)明的第一方面的一個或多個特性。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種手持式工具，其包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的手持式工具監(jiān)控裝置。
本發(fā)明的第三方面的實施方式可包括本發(fā)明的第一方面的一個或多個特性。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種包括振動傳感器和計時器的手持式工具監(jiān)控裝置，該振動傳感器在使用中形成為手持式工具的一部分并可操作為檢測手持式工具的振動并響應(yīng)于所檢測的振動提供振動信號，該計時器可操作來根據(jù)振動信號記錄對應(yīng)于該手持式工具的振動持續(xù)時間的信息，該手持式工具監(jiān)控裝置可操作為存儲對應(yīng)于振動信號的信息。
更具體地說，手持式工具監(jiān)控裝置可進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)存儲器。
更具體地說，數(shù)據(jù)存儲器可操作為存儲對應(yīng)于振動信號和由計時器記錄的持續(xù)時間的信息。
可選擇地或另外，振動傳感器可形成為安裝件的一部分。
更具體地說，該安裝件可被配置為連接到手持式工具。
可選擇地或另外，該安裝件可形成該手持式工具的整體部分。
本發(fā)明的第四方面的實施方式可包括本發(fā)明的第一方面到第三方面中的一個或多個特性。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種手持式工具監(jiān)控方法，其包括如下步驟:提供該手持式工具監(jiān)控裝置的振動傳感器作為手持式工具的一部分；操作該振動傳感器以檢測手持式工具的振動并響應(yīng)于所檢測的振動提供振動信號；根據(jù)該振動信號操作該手持式工具監(jiān)控裝置的計時器以記錄該手持式工具的振動的持續(xù)時間；在該手持式工具監(jiān)控裝置的顯示器上顯示消息，該消息是基于下述中的至少一個:所記錄的振動持續(xù)時間；和有關(guān)被檢測的振動水平的信息。
在使用中，根據(jù)本發(fā)明的第五方面的方法能給操作員顯示他在特定工具的使用期間的振動暴露。因此，該裝置可被配置為清除顯示內(nèi)容并顯示另外的所記錄的持續(xù)時間。例如，這種另外的所記錄的持續(xù)時間可作為進(jìn)一步使用相同手持式工具或使用不同的手持式工具的結(jié)果。
更具體地說，振動傳感器可形成為安裝件的一部分。
更具體地說，安裝件可被配置為連接到手持式工具。
可選擇地或另外，安裝件可形成為手持式工具的整體部分。
可選擇地或另外，與已檢測的振動水平有關(guān)的信息可包括下述中的至少一個:由一個用戶在至少一個手持式工具上的多次使用得到的累加振動水平(基于所記錄的持續(xù)時間或所測量的振動水平)；和手持式工具監(jiān)控裝置的前一次使用的振動水平(基于所記錄的持續(xù)時間或所測量的振動水平)。
更具體地說，在與已檢測的振動水平有關(guān)的信息包括累加的振動水平情況下，當(dāng)該監(jiān)控組件連接到該安裝件上時，該信息可被顯示。
可選擇地或另外，在與已檢測的振動水平有關(guān)的信息包括前一次使用的振動水平情況下，當(dāng)監(jiān)控組件從安裝件處分開時，該信息可被顯示。
可選擇地或另外，基于所記錄的振動持續(xù)時間的消息可為在使用當(dāng)天用戶的剩余暴露值。
可選擇地或另外，與已檢測的振動水平有關(guān)的信息可包括下述中的至少一個:由振動傳感器測得的振動水平；警告情況，在該情況下，用戶對振動的手持式工具的使用應(yīng)該減少；以及警報情況，在該情況下，用戶對振動的手持式工具的使用應(yīng)該停止。
可選擇地或另外，基于所記錄的振動持續(xù)時間的消息和基于與已檢測振動水平有關(guān)的信息的消息可被交替地顯示。
本發(fā)明的第五方面的實施方式可包括本發(fā)明的第一方面到第四方面中的一個或多個特性。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了包括第一射頻識別(RFID)收發(fā)機(jī)和第二射頻識別收發(fā)機(jī)的通信裝置，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)被配置為在第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)之間無線地傳輸數(shù)據(jù)。
已知的RFID結(jié)構(gòu)包括RFID收發(fā)機(jī)和至少一個RFID轉(zhuǎn)發(fā)器。該RFID收發(fā)機(jī)用由傳輸請求調(diào)制的RF場輻射RFID轉(zhuǎn)發(fā)器，該RFID轉(zhuǎn)發(fā)器通過可變負(fù)載調(diào)制入射RF場以對上述傳輸請求作出響應(yīng)。該RFID收發(fā)機(jī)也可被用于向RFID轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸數(shù)據(jù)，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被存儲在RFID轉(zhuǎn)發(fā)器中。因此，已知的RFID收發(fā)機(jī)具有數(shù)據(jù)讀/寫能力。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，兩個已知的RFID收發(fā)機(jī)被配置為從RFID收發(fā)機(jī)中的一個RFID收發(fā)機(jī)傳輸數(shù)據(jù)到RFID收發(fā)機(jī)中的另一個RFID收發(fā)機(jī)。
更具體地說，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為工作在如下頻率中的至少一個:125kHz和13.56MHz。
可選擇地或另外，可通過使其發(fā)射RF場關(guān)閉來配置第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)中的一個。因此，在兩個RFID收發(fā)機(jī)中，只有一個RFID收發(fā)機(jī)，即，正在傳輸數(shù)據(jù)的RFID收發(fā)機(jī)可使其發(fā)射RF場開啟。
更具體地說，在RFID收發(fā)機(jī)可工作在125kHz的情況下，發(fā)射場可通過向該RFID收發(fā)機(jī)寫入合適的命令而被關(guān)閉。
可選擇地，在RFID收發(fā)機(jī)可工作在13.56kHz的情況下，發(fā)射場可通過在向RFID收發(fā)機(jī)寫入含有選項位的控制字之后，向RFID收發(fā)機(jī)寫入一串“1”而被關(guān)閉。
可選擇地或另外，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為在數(shù)據(jù)從一個RFID收發(fā)機(jī)傳輸?shù)搅硪粋€RFID收發(fā)機(jī)之前，在他們之間進(jìn)行握手。
更具體地說，通信裝置可包括被放置在第一RFID收發(fā)機(jī)附近的RFID轉(zhuǎn)發(fā)器，第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為從該RFID轉(zhuǎn)發(fā)器接收數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)诙FID收發(fā)機(jī)從該RFID轉(zhuǎn)發(fā)器接收數(shù)據(jù)時，第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為等待第一RFID收發(fā)機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。
可選擇地或另外，第一RFID收發(fā)機(jī)和第二RFID收發(fā)機(jī)可被配置為在它們之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙工傳輸。
可選擇地或另外，第一RFID收發(fā)機(jī)可形成為第一單元的一部分而第二RFID收發(fā)機(jī)可形成為第二單元的一部分，且第一單元和第二單元可相對于彼此移動。
更具體地說，第二單元可形成為被配置為監(jiān)控手持式工具的振動的監(jiān)控裝置的一部分。
更具體地說，第一單元可形成為被配置為從監(jiān)控裝置接收數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)組件的一部分。
可選擇地或另外，通信裝置可包括轉(zhuǎn)發(fā)器，通信裝置被配置為從第一RFID收發(fā)機(jī)寫數(shù)據(jù)到該轉(zhuǎn)發(fā)器，并且對于第二RFID收發(fā)機(jī)，其被配置為從轉(zhuǎn)發(fā)器處讀取寫入到該轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)據(jù)。這樣，數(shù)據(jù)經(jīng)由轉(zhuǎn)發(fā)器被從第一收發(fā)機(jī)經(jīng)傳送到第二收發(fā)機(jī)。根據(jù)該形式，無需關(guān)閉收發(fā)機(jī)的發(fā)射場。
本發(fā)明的第六方面的進(jìn)一步實施方式可包括本發(fā)明的第一方面到第五方面中的一個或多個特性。



根據(jù)下面用實施例的方式給出的具體描述并且參考附圖，本發(fā)明的進(jìn)一步的特性和優(yōu)點將變得明顯，在這些附圖中: 圖1是本發(fā)明的第一個實施方式的組件的視圖； 圖2A到2C是圖1所示的某些組件的詳細(xì)視圖； 圖3是根據(jù)第一個實施方式的監(jiān)控組件的框圖； 圖4是第一個實施方式的基礎(chǔ)組件的框圖； 圖5是示出了第一個實施方式的基礎(chǔ)組件的操作步驟的序列的流程圖； 圖6是示出了第一個實施方式的典型日常使用的示意圖； 圖7是本發(fā)明的第二個實施方式的示意圖； 圖8是本發(fā)明的第三個實施方式的示意圖；
具體實施例方式 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一種實施方式的手持式裝置10。手持式裝置10包括含有振動傳感器和計時器的監(jiān)控組件12、基礎(chǔ)組件14、用戶識別(ID)卡16(其組成用戶識別組件)、多媒體卡(MMC)18和個人計算機(jī)20。在本例中，手持式裝置10與氣動鉆22一起使用。
用戶ID卡16用于識別用戶(例如，雇員)，并存儲與該用戶有關(guān)的信息。用戶ID卡屬于高矯頑性磁條(Hi Coercivity Magstripe)類型，這意味著用戶將更難通過將該卡靠近磁場來移除數(shù)據(jù)。用戶ID卡能夠(例如，被雇主)根據(jù)預(yù)定格式用多功能打印機(jī)打印并編碼。一張卡能夠存儲1288位信息，該信息包括總數(shù)為56位的用戶信息，其剩余數(shù)據(jù)空間可用于培訓(xùn)，和/或健康和安全信息。用戶信息包括:ID卡識別號(64位)；10位數(shù)用戶識別號(64位)；用戶的敏感度水平(8位)；暴露行為值(exposure actionvalue，16位)；暴露極限值(16位)；和錯誤報告碼(16位)。
除了用戶ID卡以外，可使用授權(quán)卡。授權(quán)卡的使用提供了基礎(chǔ)組件14的其它功能。更具體地說，該授權(quán)卡可被用于: i)設(shè)置實時時鐘； ii)人工將監(jiān)控組件從基礎(chǔ)組件分離；以及 iii)啟動和停用所有用戶的基礎(chǔ)組件。
該授權(quán)卡的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下: 連同用于將監(jiān)控組件12連接到圖1的氣動鉆22的安裝件24一起，圖2A到2C提供了圖1所示的監(jiān)控組件12和基礎(chǔ)組件14的詳細(xì)視圖。雖然圖1未明顯地示出安裝件24，但是，在使用中，安裝件24被連接到氣動鉆22。
在本發(fā)明的另一種(未示出)形式中，安裝件與氣動鉆整體成形，且安裝件的外殼形成氣動鉆的外殼的整體部分。
圖2A示出了監(jiān)控組件12和安裝件24。監(jiān)控組件12和安裝件24具有各自協(xié)同操作的磁組件(未示出)，該磁組件在使用中提供監(jiān)控組件12到安裝件24的可松脫的連接。并且，安裝件24具有大致凹表面輪廓26，其被形成為接收監(jiān)控組件12的大致凸表面輪廓28。監(jiān)控組件12具有3個可視指示器(其構(gòu)成一個被配置為根據(jù)振動信號來指示振動值的指示器)，它們分別顯示綠色、黃色和紅色。綠色指示器的操作指示振動水平低于警告水平值，黃色指示器的操作指示振動水平高于警告水平值，而紅色指示器的操作指示振動水平高于暴露極限值。
在一種未示出的實施方式中，除了3個視覺指示器以外，監(jiān)控組件12還具有3位數(shù)字顯示器。這個3位數(shù)顯示器具有傳統(tǒng)的設(shè)計和操作。在使用中，以可選擇的下述值為基礎(chǔ)，即:用戶的累加暴露值(在使用的當(dāng)天，使用兩個或多個工具)或者最近使用的工具的上一個暴露值，3位數(shù)字顯示器顯示用戶在使用的當(dāng)天的剩余暴露值。當(dāng)監(jiān)控裝置被連接到工具上時，顯示用戶的累加暴露值。當(dāng)監(jiān)控裝置與工具分開時，顯示上一個暴露值。每隔5秒，適當(dāng)?shù)谋┞吨到惶嬉淮?。根?jù)由英國衛(wèi)生與安全行政部門設(shè)計的點系統(tǒng)，在3位數(shù)顯示器上顯示暴露值。這樣，按照代表用戶的安全日限量的最大值400中的當(dāng)天剩余點數(shù)，顯示剩余的暴露值。下面的表格提供了在3位數(shù)顯示器上顯示的消息一覽表: 監(jiān)控組件12(在表格中被特別稱作”HAV單元”)具有永久的內(nèi)部安裝的可再充電電池(未示出)，這種電池的類型不會遇到電池記憶(batterymemory)的問題。通過在監(jiān)控組件12和圖2B所示的基礎(chǔ)組件24之間進(jìn)行有線耦合或感應(yīng)耦合，對可再充電電池進(jìn)行充電。監(jiān)控組件12和基礎(chǔ)組件24(在表格中被特別稱作“基站”)之間的有線耦合和感應(yīng)耦合都是傳統(tǒng)的設(shè)計和操作。可再充電電池具有在兩次再充電之間驅(qū)動監(jiān)控組件12充分使用最少達(dá)16個小時的容量。這被認(rèn)為足夠用于雇員用戶的全工作班次，并且還有用于加班的額外能量。預(yù)計監(jiān)控組件12使用的大多數(shù)時間長度為大約9小時。這樣，大多數(shù)再充電將從40％的充電電平開始。而該電池在通常被使用掉電量的第一個60％后再充電的速度較快，再充電時間與放電時間的比率等于1:4。此外，該電池充電至40％的電平的再充電速度較慢，再充電時間與放電時間的比率等于1:2。
圖2B示出了基礎(chǔ)組件14，其包括由點陣字符的陣列組成的顯示器32。該陣列的尺寸為25x4(高乘寬)，每個點陣字符在至少5x3mm區(qū)域內(nèi)具有至少8x5像素?；A(chǔ)組件14還具有鍵盤34，該鍵盤34具有標(biāo)準(zhǔn)的12按鈕電話鍵，且用左右箭頭代替了井號鍵(hash key)和星號鍵。提供又一個鍵(未示出)作為回車鍵使用。適當(dāng)?shù)膱D示在這些鍵上被顯示?；A(chǔ)組件14具有對接區(qū)(docking bay)陣列36，每個對接區(qū)被配置為接收監(jiān)控組件12。此外，基礎(chǔ)組件14具有RFID讀/寫設(shè)備38以與監(jiān)控組件12通信。
此外，基礎(chǔ)組件14具有用于讀取圖1所示的用戶ID卡16的磁條卡閱讀器。基站能夠從12V DC電源(未示出)處接收電力。一種配置包括使用連接到發(fā)電機(jī)供電或干線供電的外部供電設(shè)備。另一種配置包括使用汽車DC電壓源。
圖2C示出了安裝件24的另一種形式，按照這種形式，凹面輪廓26的形狀使其能完整地包圍監(jiān)控組件12的凸面輪廓28。
監(jiān)控組件12和安裝件24都具有塑料外殼，該外殼能夠在反復(fù)地沾滿混凝土斑點并被清潔干凈的同時，維持可靠的操作。監(jiān)控組件12和安裝件24的外殼的防護(hù)等級被定為IP65?；A(chǔ)組件14的外殼的防護(hù)等級被定為IP54。
圖3以方框圖的形式示出了監(jiān)控組件12。監(jiān)控組件12具有三個彩色指示器30、微處理器52、存儲器54、兩個三軸加速計56(其組成振動傳感器)、磁簧開關(guān)58和RFID接口60。微處理器52控制監(jiān)控組件12的操作，此外還實現(xiàn)計時功能。微處理器52是Analog Devices公司的啟用400MHzDSP的Blackfin(BF531SBBCZ400)。固件代碼被存儲在監(jiān)控組件中的存儲器54中，即，ST Microelectronics公司的具有SPI接口的1Mb低壓串行快速擦寫存儲器(serial flash memory)。加速計56可靠地檢測到的最大“開啟”狀態(tài)不大于加速計的最大加速額定值。來自于加速計56的信號通過National Semiconductor ADC124SO21模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。加速計的典型尺寸約為8x8x3mm。下表示出了第一種類型的加速計的指標(biāo): 第一種類型的加速計是ST Microelectronics的三軸LIS3L06AL。
第二種類型的加速計具有如下指標(biāo): Freescale的MMA1200被用于第二種類型的加速計的z軸，而AnalogDevices的ADXL 193被用于第二種類型的加速計的其它兩個軸(即，x和y)中的每一個。
微處理器起到以每個加速計能夠檢測到的最大加速度為基礎(chǔ)來選擇由上述兩種類型的加速計之一產(chǎn)生的振動信號的作用。因此，例如，如果由被監(jiān)視的工具產(chǎn)生的振動的加速度值低于上述兩種類型加速計的最大加速度值中較低的一個，那么具有較低的最大可檢測的加速度的加速計的振動信號將被選擇。磁簧開關(guān)58起到當(dāng)監(jiān)控組件12被安放在安裝件24中時，給監(jiān)控組件12通電的作用。在本發(fā)明的一種形式中，按鈕開關(guān)可代替磁簧開關(guān)被使用。在本發(fā)明的這種形式中，按鈕開關(guān)被定位成當(dāng)監(jiān)控組件被連接到安裝件時，按鈕開關(guān)被促動。
當(dāng)監(jiān)控組件12被安放在安裝件中時，RFID接口60運轉(zhuǎn)以驅(qū)動包含在安裝件中的無源RFID標(biāo)簽(未示出)，從而觸發(fā)與手持式工具有關(guān)的信息(包括與振動有關(guān)的信息)向監(jiān)控組件的傳送。三個彩色指示器30可按照下表所示的操作: 為了讓色盲的人能區(qū)分視覺警告，這些指示器根據(jù)上面的表格運行。對于那些因HAV傷害的癥狀而對振動的敏感度增加的人員，指示器的警報水平被調(diào)整。
圖4以方框圖的形式示出了基礎(chǔ)組件14?；A(chǔ)組件14包括:微處理器72、顯示器驅(qū)動器74和顯示器32、MMC卡接口76、時鐘78、RFID接口38、鍵盤34和LED 80?；A(chǔ)組件14中的微處理器72是8位16MHz微處理器，即，Atmel AT Mega 325-16。存儲器是微處理器72的一部分。
監(jiān)控組件12和基礎(chǔ)組件14的固件被存儲在本地存儲器中，這些固件在被編譯和下載到本地存儲器之前，已經(jīng)在基于計算機(jī)的環(huán)境中被開發(fā)。固件開發(fā)、編譯和下載到本地存儲器的步驟都符合本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員所熟知的慣例。
現(xiàn)在，將描述第一個實施方式的數(shù)據(jù)存儲格式。
監(jiān)控組件12和基站14的時間和日期格式如下。時間以16位整數(shù)被存儲。該整數(shù)的值乘以系統(tǒng)的單位速度(tick speed)1.32秒，以得到從當(dāng)天開始時經(jīng)過的秒數(shù)。日期也按照下表以16位整數(shù)的形式被存儲: 在監(jiān)控組件12內(nèi)，下表示出了永久保存在該組件中的數(shù)據(jù)。
在監(jiān)控組件12臨要從基礎(chǔ)組件14上移除之前，單元ID被上載到基礎(chǔ)組件14上。這允許基礎(chǔ)組件跟蹤監(jiān)控組件。下表示出了在監(jiān)控組件12臨要從基礎(chǔ)組件14上移除之前，傳送到監(jiān)控組件12的數(shù)據(jù): 下面的數(shù)據(jù)是在使用監(jiān)控組件期間收集的并且涉及損壞的工具(例如，圖1的氣動鉆22)和振動數(shù)據(jù): 振動記錄中的每一項由下面的字段組成: 存儲在安裝件的RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在下表中列出: 上述數(shù)據(jù)允許對工具使用情況的幾個方面作出調(diào)查。工具ID允許識別被使用的工具。連接和斷開時間顯示工具使用當(dāng)天的時刻以及該用戶使用該工具所用的時間長短。觸發(fā)時間和工具劑量能夠被一起使用以計算用戶使用該工具時的振動暴露。此外，連接和斷開時間能夠與觸發(fā)時間相結(jié)合以顯示在工具上花費的時間和該工具實際被使用的時間的比率。同時，振動指示器能夠被用于相對于工具的額定的振動水平來評估該工具產(chǎn)生的振動(如下部分所示)。
當(dāng)監(jiān)控組件12設(shè)備在當(dāng)天工作結(jié)束時被送回時，在上面4個表格中的詳述的數(shù)據(jù)將被寫回到基礎(chǔ)組件14。
基礎(chǔ)組件14所保持的永久數(shù)據(jù)在下表中被列出。除了設(shè)備識別數(shù)據(jù)以外，這些數(shù)據(jù)由初始基站數(shù)據(jù)和最終基站數(shù)據(jù)組成。
當(dāng)監(jiān)控組件12即將被從基礎(chǔ)組件14上移除時，上述表格中的信息，以及從用戶ID卡16讀取的信息將被下載到那個單元。時間和日期被轉(zhuǎn)換成16位表示形式，之后被傳送。
已經(jīng)從基礎(chǔ)組件上移除的監(jiān)控組件的列表被保留在基礎(chǔ)組件內(nèi)。這在下表中被示出: 當(dāng)監(jiān)控組件12返回到基礎(chǔ)組件14時，數(shù)據(jù)從監(jiān)控組件12傳送到基礎(chǔ)組件14，然后被存儲在圖1的MMC卡18中?；A(chǔ)組件和監(jiān)控組件之間的所有通信都是使用循環(huán)冗余碼(CRC)或相似的前向糾錯(FEC)碼進(jìn)行錯誤檢驗的。若數(shù)據(jù)沒有完整到達(dá)，則數(shù)據(jù)被重新發(fā)送。下載到基礎(chǔ)組件的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)在下表中給出: 下表列出了基礎(chǔ)組件能夠提出的錯誤消息。該表格也描述了這些消息出現(xiàn)的情況?！皡^(qū)號”是指監(jiān)控組件12所處的基礎(chǔ)組件的對接區(qū)36的號碼。
基礎(chǔ)組件14存儲器存儲子系統(tǒng)由兩個MMC卡18組成。這些卡中的第一個可很容易地被移除并且旨在允許基礎(chǔ)組件的數(shù)據(jù)被傳送到具有中心服務(wù)器功能的個人計算機(jī)20。第二個卡是內(nèi)部卡，出于升級的目的，所提供的第二個卡有某種訪問通路。內(nèi)部卡的存儲容量遠(yuǎn)大于外部卡，并且擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)備份的作用，以預(yù)防因外部卡損壞或丟失而發(fā)生的永久性的數(shù)據(jù)丟失。內(nèi)部卡包含兩種類型的文件。第一種類型的文件具有擴(kuò)展名“.dat”，并且包括振動記錄。該文件包含文件頭和振動記錄的連續(xù)列表。文件頭的格式在下表中給出: 記錄的格式在下表中給出。
每次當(dāng)外部卡被替換時，生成一個新的“.dat”文件。這意味著:這些文件對應(yīng)著外部卡被帶到中心服務(wù)器20的兩次之間所記錄的數(shù)據(jù)，從而使數(shù)據(jù)恢復(fù)更容易。這些“.dat”文件被給定一個8位數(shù)字作為標(biāo)識符。因此，第一個文件顯示為“00000001.dat”。每次當(dāng)新的文件創(chuàng)建時，這些文件名應(yīng)該被遞增。
第二種類型的文件具有擴(kuò)展名“.rem”。這種類型的文件包括在當(dāng)天已經(jīng)從基礎(chǔ)組件上移除的監(jiān)控組件的列表。這種類型的文件也包含文件頭和一列連續(xù)的記錄。這些文件以與“.dat”文件相同的形式被編號，并且新的文件在相同的時間生成。文件頭與dat文件的文件頭相同。記錄的格式在下表中示出: 顯示在基礎(chǔ)組件的屏幕上的菜單結(jié)構(gòu)在圖5中被示出。方框表示菜單選項，而菱形框表示用戶需要輸入的位置。圖5的根目錄示出的“主”狀態(tài)是顯示流程的默認(rèn)狀態(tài)。如果顯示流程在子狀態(tài)之一的任何點上閑置超過30秒，就會返回到主狀態(tài)。主狀態(tài)顯示時間，并且如果存在任何警告，快速地輪流顯示當(dāng)前的警告列表，每個警告顯示5秒。對每個子狀態(tài)菜單，能夠通過使用基礎(chǔ)組件上的左右鍵來反復(fù)訪問選項，然后通過使用回車鍵選擇選項。每一個數(shù)據(jù)輸入屏幕由可從鍵盤鍵入數(shù)字的多個域組成?？梢酝ㄟ^使用左右鍵在這些域中來回移動。具有輸入焦點的域?qū)⒔邮真I盤數(shù)據(jù)。在移動過最后一個數(shù)據(jù)輸入域之后，兩個另外的菜單選項將被提供，即，保存和取消。下表更詳細(xì)地描述了每一個菱形框: 根據(jù)下述過程，振動水平將在監(jiān)控組件12中被計算。應(yīng)該注意:用示例性動力工具的試驗已顯示出，在工具外殼上的安裝件的位置上所經(jīng)歷的振動特征(vibration signature)與在工具手柄位置上所經(jīng)歷的振動特征之間有非常好的相關(guān)性。工具手柄位置上的振動特征必須滿足用于工具評估的英國HSE測試程序。對安裝件上所經(jīng)歷的振動的RMS值進(jìn)行記錄是工具管理的另一個有用的部分，并且給出了用戶所經(jīng)歷的實際振動水平的有益的指示。用于計算安裝件上振動水平的程序遵守立法中所概述的用于手柄上的HAV測量的程序。振動信號通過隔離濾波器被濾波以仿真動力工具上的受隔離的手柄的效果。隔離濾波器將自動改變所記錄的振動以使所記錄的振動更好地表示受隔離的工具的用戶的手或臂將經(jīng)歷的振動程度。對工具的隔離將在隔離濾波器中被數(shù)值地表征和表示。隔離濾波器由一組三個二階濾波器組成，每個濾波器對應(yīng)于振動的一個軸。下面的方程示出了隔離濾波器的結(jié)構(gòu)。方程中的18個系數(shù)，6個系數(shù)對應(yīng)一個濾波器，它們被存儲在安裝件24中，并且對具有隔離手柄的每個工具類型來確定這些系數(shù)。
接下來的過程包含3個步驟: 1.監(jiān)控組件加權(quán)曲線。加速計之一的三軸振動信號被傳送通過特殊的濾波器，其關(guān)于有害性對不同頻率進(jìn)行加權(quán)。此濾波器由與頻率加權(quán)濾波器級聯(lián)的帶限濾波器組成。這兩個濾波器都以標(biāo)準(zhǔn)拉普拉斯表示定義。帶限濾波器被定義為: f1＝6.31，f2＝1258.9，Q1＝0.71 頻率加權(quán)濾波器被定義為: f3＝15.915，f4＝15.915，Q2＝0.64，K＝1 這兩個濾波器被級聯(lián)，如下所示: H(s)＝Hb(s)×Hw(s) 2.每個軸的RMS(均方根)。這產(chǎn)生了描述振動信號幅度的單個數(shù)字。RMS被定義為(示出了x軸，y軸和z軸以相同的形式被定義): 3.軸平均。三個軸的測量結(jié)果被組合為單個數(shù)字，定義為: 上面的過程得出工具振動的單個測量結(jié)果。不久，只要制出在現(xiàn)場時由系統(tǒng)返回的值的密度圖，就能夠建立振動值的分布圖。這些值與符合英國HSE工具評估的測試過程所測量的工具的劑量水平的比較是因工具不同而不同的，因此需要測試以確定對每個工具的關(guān)系。
監(jiān)控組件12、基礎(chǔ)組件14、用戶ID卡16和安裝件24的物理特性在下表中給出:




參見圖6，現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第一個實施方式的操作。
本發(fā)明完成三個主要的互補(bǔ)功能:根據(jù)UK HAV立法的健康和安全管理；用戶管理；和工具管理。
參見圖6，用戶在某一現(xiàn)場上工。用戶帶著其個人用戶ID卡16進(jìn)入現(xiàn)場屋(site hut)(或現(xiàn)場貨車，site van)。他在基礎(chǔ)組件14上刷他的用戶ID卡16，以對該系統(tǒng)唯一識別他自己。如果該用戶忘記了他的卡，那么他能夠通過使用基礎(chǔ)組件上的鍵盤34鍵入他的工資號，使該系統(tǒng)識別他自己。基礎(chǔ)組件將雇員ID和當(dāng)前時間保存到對接在那里的監(jiān)控組件12中的一個，該監(jiān)控組件然后將被松脫供使用。當(dāng)監(jiān)控組件放在基礎(chǔ)組件上時已經(jīng)完全充好電了，并且與基礎(chǔ)組件時鐘同步。當(dāng)監(jiān)控組件被移開時，基礎(chǔ)組件可隨時接受下一個用戶的用戶ID卡16并且釋放另一個監(jiān)控組件。用戶將結(jié)實的、耐水的監(jiān)控組件拿到其想要使用的第一個工具，例如，圖1的氣動鉆22，并且將監(jiān)控組件安到工具的主體部分，監(jiān)控組件于此處被穩(wěn)固地固定在安裝件24中。
磁簧開關(guān)58開啟監(jiān)控組件12。該監(jiān)控組件被觸發(fā)以使用其內(nèi)建RFID(射頻識別)讀/寫接口60設(shè)備以從安裝在安裝件24中的RFID標(biāo)簽讀取信息。更具體地說，該監(jiān)控組件12讀取該工具的工具ID和振動劑量率。此外，代表“觸發(fā)啟動”振動水平值被讀取(其構(gòu)成振動閾值)。
在一個未示出的實施方式中，監(jiān)控裝置具有轉(zhuǎn)發(fā)器，該監(jiān)控裝置被配置為從第一個RFID收發(fā)機(jī)(例如:在監(jiān)控組件中的收發(fā)機(jī))將數(shù)據(jù)寫入到該轉(zhuǎn)發(fā)器，并且第二個RFID收發(fā)機(jī)(例如:在基站中的收發(fā)機(jī))被配置為從該轉(zhuǎn)發(fā)器讀取所寫入的數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)從第一個收發(fā)機(jī)經(jīng)由轉(zhuǎn)發(fā)器被傳送到第二個收發(fā)機(jī)。根據(jù)該實施方式，當(dāng)收發(fā)機(jī)以已知的方式運行時，無需關(guān)掉接收數(shù)據(jù)的收發(fā)機(jī)的發(fā)射場。
當(dāng)工具被使用時，監(jiān)控組件的三軸加速計給三軸中的每一個產(chǎn)生振動信號。微處理器52可操作為以這些振動信號的比較為基礎(chǔ)，選擇由加速計產(chǎn)生的3個振動信號中的一個或它們的組合以確定最強(qiáng)的振動信號。可選地，安裝件24中的RFID標(biāo)簽可傳送振動軸參數(shù)(其構(gòu)成振動軸信息)，其控制使用哪個測量軸或測量軸的組合。如果由所選擇的加速計檢測的振動超過了“觸發(fā)啟動”水平，那么監(jiān)控組件微處理器52中的計時器啟動。然后，微處理器用由計時器測量得到的工具20使用的時間乘以劑量率，以產(chǎn)生振動暴露值，其被加到用戶在該班次的運行總量上。
監(jiān)控組件12保留當(dāng)前用戶的振動劑量的運行總量，并且當(dāng)該用戶用完該工具，他將該監(jiān)控組件移除，并且當(dāng)前劑量總量連同工具使用的開始和結(jié)束時間被記錄到監(jiān)控組件存儲器54中。以這種方式，監(jiān)控組件所檢測到的振動信息的時間歷史連同當(dāng)前工具ID和雇員ID被存儲在存儲器54中。此外，所測量的振動水平(如前所述)被記錄并被存儲。
慢閃綠燈指示該單元已經(jīng)被連接、接收到有效的工具ID并且電池電量充足。用戶能夠從其安裝件24上將監(jiān)控組件12扭轉(zhuǎn)下來，并且在全天將其用在不同的工具上。當(dāng)監(jiān)控組件不在使用中時，它能夠被牢固地保持在連接到用戶的工作腰帶的定位器/皮套上。
如果在工具使用期間，累加的HAV劑量的某個水平被檢測到，那么如前所述，可視報警將被觸發(fā)。在每次報警時，用戶超出相關(guān)水平的時刻的記錄將被寫入存儲器。如果在每個特定工具使用期間，在監(jiān)控組件中被檢測到的振動水平大于規(guī)定的維修水平，那么該工具將被認(rèn)為產(chǎn)生太多振動并且需要維修。此時，可視報警被觸發(fā)并且工具ID的拷貝被寫入監(jiān)控組件存儲器54中的損壞工具部分。用戶應(yīng)該立即停止其對該工具的使用并且報告該工具需要維修。除了檢查該工具是否需要維修以外，該監(jiān)控組件記錄代表由加速計56記錄的、在工具上被監(jiān)測到的平均振動水平的值，并在存儲器54中對應(yīng)于該工具的ID存儲該值。
當(dāng)用戶在現(xiàn)場完成使用時，監(jiān)控組件12返回到基礎(chǔ)組件14上可用的對接區(qū)36，并且在此后用戶通過再次刷他的用戶ID卡16下班。一旦監(jiān)控組件12返回到空的對接區(qū)36時，基礎(chǔ)組件就可以開始對它再充電。因為監(jiān)控組件12的磁簧開關(guān)58被對接區(qū)36中的磁接觸器驅(qū)動，因此監(jiān)控組件12知道它位于空的對接區(qū)中。通過監(jiān)控組件12完成對鄰近的RFID標(biāo)簽的讀取，可將上述對接區(qū)與安裝件24中的對接區(qū)分辨開。對接區(qū)中設(shè)置的RFID標(biāo)簽(例如:出自EM Microelectronic-Marin SA的EM4135)通過使用其存儲的數(shù)據(jù)調(diào)制RF信號來對讀取行為做出響應(yīng)，從而使監(jiān)控組件識別基礎(chǔ)組件。該響應(yīng)還告知監(jiān)控組件該基礎(chǔ)組件是簡單的形式(即，只用于再充電并且不具有向前通信數(shù)據(jù)的能力)還是具有通信能力。此后，基礎(chǔ)組件等待監(jiān)控組件經(jīng)由RFID鏈路下載振動信息。之后，監(jiān)控組件存儲器被清除以供進(jìn)一步的使用。監(jiān)控組件和基站是經(jīng)由各自的RFID收發(fā)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的。RFID收發(fā)機(jī)是按照125kHz標(biāo)準(zhǔn)工作的常規(guī)類型(例如:出自Microelectronic-Marin SA的EM4095)或按照13.56MHz標(biāo)準(zhǔn)工作的常規(guī)類型(例如:出自Microelectronic-Marin SA的EM4094)。為了提供通信，在125kHz設(shè)備的情況下通過將合適的命令字寫入RFID收發(fā)機(jī)來關(guān)掉接收RFID的收發(fā)機(jī)(即，基礎(chǔ)組件中的RFID收發(fā)機(jī))中的發(fā)射場，或在13.56MHz設(shè)備的情況下通過在將含有選項位的命令字寫入RFID收發(fā)機(jī)之后寫一串“1”，來關(guān)掉接收RFID的收發(fā)機(jī)中的發(fā)射場。當(dāng)本領(lǐng)域技術(shù)人員參考EM4095和EM4094的公開可得的數(shù)據(jù)表時，如何在上述兩種情況下完成這些操作將易于顯而易見。
如果有可選擇的天線位于每個對接區(qū)36中，那么基礎(chǔ)組件中只需要單一的RFID讀/寫接口。信息被存儲在基礎(chǔ)組件的內(nèi)部存儲卡18上，該存儲卡可存儲至少3個月的數(shù)據(jù)。每個月，基礎(chǔ)組件上的消息指示:到了移除和更換內(nèi)部存儲卡的時間。被更換下的卡18被送到現(xiàn)場以外，以存儲在設(shè)置在個人計算機(jī)20上的中心數(shù)據(jù)庫中。被更換下的卡經(jīng)由連接到PC的標(biāo)準(zhǔn)卡讀卡機(jī)讀取。
對振動劑量信息進(jìn)行記錄有助于收集歷史信息以進(jìn)一步分析，并且起到用戶的永久性的振動健康和安全記錄的作用。系統(tǒng)記錄暴露的日期和時間以及具體的工具和使用水平。這意味著對用戶的監(jiān)測和控制能夠更嚴(yán)格些。如果必要的話，可以采取行動來對人員進(jìn)行保護(hù)。并且，對需要維修的工具的中心記錄能被保持，這將有助于工具管理，并提供了減少用戶暴露于受損設(shè)備所產(chǎn)生的危險振動水平的可能性的方法。
在圖7表示的本發(fā)明的第二實施方式中，手持式監(jiān)控裝置10包括與第一實施方式相同的組件。因此，第一實施方式和第二實施方式的圖中的相同的組件具有相同的參考號。圖7中由參考號90標(biāo)注的區(qū)域表示被固定在工具(例如，圖1的氣動鉆22)上的組件，而由參考號92標(biāo)注的區(qū)域表示便攜式組件。更具體地說，加速計被固定在工具上并且被提供結(jié)實的連接器94。便攜式組件是監(jiān)控組件12，除了不包含加速計之外，其與第一實施方式中的監(jiān)控組件相同。第二實施方式的監(jiān)控裝置以與第一實施方式相同的方式操作，但其顯著的不同在于:在固定到該工具上的組件與便攜式監(jiān)控組件12之間使用連接器94而不是使用RF鏈接。
在圖8中表示的本發(fā)明的第三實施方式中，手持式工具監(jiān)控裝置10包括與第一個實施方式相同的組件，這些相同的組件由相同的參考號標(biāo)注。同樣與圖7相同，圖8中由參考號90標(biāo)注的區(qū)域表示被固定在工具(即，圖1的氣動鉆22)上的組件，而由參考號92標(biāo)注的區(qū)域表示便攜式組件。根據(jù)第三實施方式，加速計56連同具有可分離的可再充電電池的處理器單元100一起被永久地連接到工具上。便攜式組件是基于讀/寫RFID的用戶ID卡16，其被特定的用戶使用，以代替其他實施方式中的基于磁條的雇員ID。在使用中，當(dāng)開始使用工具時，用戶將他的RFID卡16插入到處理器單元100中。振動數(shù)據(jù)由處理器單元100獲得并被寫入到RFID卡16。因此，將會理解:處理器單元100包括出現(xiàn)在第一實施方式和第二實施方式中的監(jiān)控組件12中的必要的處理和接口功能。振動數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)字存儲卡中(未示出)。通過RF鏈接(未示出)的方式從處理器單元100恢復(fù)所存儲的數(shù)據(jù)，以存儲在如圖1的個人計算機(jī)20等中心服務(wù)器中。除此之外，第三實施方式以與第一實施方式相同的方式操作。
權(quán)利要求
1.一種手持式工具監(jiān)控裝置，其包括:
安裝件，其在使用所述手持式工具監(jiān)控裝置時形成為手持式工具的一部分，以及
監(jiān)控組件，其被配置為可松脫地連接到所述安裝件，所述監(jiān)控組件包括所述手持式工具監(jiān)控裝置的操作部分，
所述手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括振動傳感器和計時器，當(dāng)所述監(jiān)控組件被連接到所述安裝件時，所述振動傳感器是可操作的以檢測所述手持式工具的振動并響應(yīng)于所檢測到的振動來提供振動信號，并且所述計時器根據(jù)所述振動信號運轉(zhuǎn)以記錄所述手持式工具的振動的持續(xù)時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件被配置為由操作員攜帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件的尺寸允許所述監(jiān)控組件被容納在操作員的衣袋中。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件被配置為通過包含將所述監(jiān)控組件標(biāo)識為供特定操作員使用的代碼而供所述特定操作員使用。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述安裝件被配置為連接到所述手持式工具上。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述安裝件形成為所述手持式工具的整體的部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述手持式工具和所述手持式工具監(jiān)控裝置被配置為當(dāng)預(yù)定的條件滿足時，關(guān)閉所述手持式工具。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述手持式工具和所述手持式工具監(jiān)控裝置被配置為通過停止用于使所述手持式工具運轉(zhuǎn)的能量供應(yīng)來關(guān)閉所述手持式工具。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其中所述預(yù)定條件包括以下條件中的至少一個條件:
振動水平值被達(dá)到；以及
錯誤的許可被提供給所述手持式工具監(jiān)控裝置。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述安裝件和所述監(jiān)控組件被配置為由用戶通過單個手動操作被相互分離。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件和所述安裝件包括各自的協(xié)同操作磁性組件，所述磁性組件在使用中提供所述監(jiān)控組件到所述安裝件的可松脫連接。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件和所述安裝件具有各自的、被配置為相互嚙合的表面輪廓，以提供所述監(jiān)控組件到所述安裝件的可松脫連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述安裝件界定了凹進(jìn)部分，所述凹進(jìn)部分被配置為容納所述監(jiān)控組件的主體的至少一部分。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件包括:
電源開關(guān)，其被配置為當(dāng)所述監(jiān)控組件連接到所述安裝件上時，開啟所述監(jiān)控組件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電源開關(guān)包括以下項中的至少一個:
電驅(qū)動開關(guān)；以及
機(jī)械驅(qū)動開關(guān)。
16.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述安裝件包括所述安裝件被連接到的所述手持式工具的手持式工具信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述安裝件被配置為將所述手持式工具信息傳送到所述監(jiān)控組件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述安裝件包括:
通信組件，其可操作來將所述手持式工具信息無線地傳送給所述監(jiān)控組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述通信組件是無源的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件可操作來驅(qū)動所述無源通信組件并接收從所述安裝件傳送來的手持式工具信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求16到20中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具信息包括手持式工具識別信息。
22.根據(jù)權(quán)利要求16到21中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具信息包括手持式工具振動信息。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述手持式工具振動信息包括預(yù)定的振動劑量率。
24.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任何一項所述的裝置，其中，在所述振動傳感器被配置為對三個相互正交的軸上的振動做出響應(yīng)的情況下，所述手持式工具振動信息包括振動軸信息，所述振動軸信息是關(guān)于哪個測量軸或軸的組合被用于測量或檢測振動。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件被配置為根據(jù)從所述安裝件傳送來的所述振動劑量率和由所述計時器記錄的所述振動的持續(xù)時間來提供振動暴露值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件被配置為用所述計時器記錄的所述振動的持續(xù)時間乘以所述振動劑量率以提供振動暴露值。
27.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述振動傳感器包括多個振動傳感器。
28.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置被配置為是根據(jù)多個振動信號中的至少一個可操作的。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置被配置為是根據(jù)所述多個振動信號中所選擇的一個可操作的。
30.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述振動傳感器被配置為對可檢測的加速度的多個范圍做出響應(yīng)，并對每個范圍提供振動信號。
31.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述振動傳感器被配置為對三個相互正交的軸上的振動做出響應(yīng)，并對于每個軸提供振動信號。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置被配置為選擇三個振動信號中的一個振動信號。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置可操作來根據(jù)所述三個振動信號之間的比較選擇振動信號。
34.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中振動信號的均方根(RMS)值被采用。
35.根據(jù)權(quán)利要求32到34中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置被配置為根據(jù)所述振動信號中的所選擇的一個振動信號來操作所述計時器。
36.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件被配置為提供數(shù)據(jù)累加存儲。
37.根據(jù)權(quán)利要求22到36中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具振動信息包括預(yù)定的振動閾值，并且所述監(jiān)控組件被配置為根據(jù)所述預(yù)定的振動閾值來操作所述計時器。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件可操作來將由所述振動傳感器提供的所述振動信號與所述振動閾值進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較結(jié)果操作所述計時器。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其中，在所述振動傳感器被配置為對三個相互正交的軸中的振動做出響應(yīng)并對于每個軸提供振動信號，并且所述手持式工具振動信息包括振動軸信息的情況下，所述監(jiān)控組件可操作來根據(jù)所述振動軸信息選擇振動信號或振動信號的組合。
40.根據(jù)權(quán)利要求38或39所述的裝置，其中，在所述振動傳感器被配置為對三個相互正交的軸中的振動做出響應(yīng)并對于每個軸提供振動信號的情況下，所述監(jiān)控組件可操作來基于三個振動信號之間的比較選擇以下項中的至少一個:
振動信號，及
振動信號的組合，
并且使用所選擇的所述至少一個振動信號與所述振動閾值進(jìn)行比較。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件可操作來選擇至少一個代表最強(qiáng)振動的振動信號。
42.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括:
指示器，其被配置為根據(jù)所述振動信號指示至少一個振動值。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中所述至少一個被指示的振動值包括至少一個振動暴露值。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置，其中所述至少一個振動暴露值包括用戶使用所述監(jiān)控裝置的當(dāng)天的剩余暴露值。
45.根據(jù)權(quán)利要求43或44所述的裝置，其中所述至少一個振動暴露值包括用戶在多次使用后的累加暴露值。
46.根據(jù)權(quán)利要求43到45中的任何一項所述的裝置，其中所述至少一個振動暴露值包括在同最近使用的工具一起使用所述監(jiān)控裝置期間的用戶的上一個暴露值。
47.根據(jù)權(quán)利要求42到46中的任何一項所述的裝置，其中所述指示器包括可操作來顯示所述至少一個振動暴露值的多個數(shù)字。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中在所述至少一個振動暴露值包括使用當(dāng)天的剩余暴露值、累加暴露值和上一個暴露值的情況下，所述指示器可操作來同時顯示這些暴露值中的至少兩個。
49.根據(jù)權(quán)利要求42到48中的任何一項所述的裝置，其中所述指示器可操作來交替地顯示所述暴露值中的至少兩個。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的裝置，其中所述指示器可操作來選擇性地與所述累加暴露值一起或與所述上一個暴露值一起顯示所述剩余暴露值。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置可操作來當(dāng)所述監(jiān)控裝置連接到工具上時，選擇所述累加暴露值用于顯示。
52.根據(jù)權(quán)利要求50或51所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置可操作來為當(dāng)所述監(jiān)控裝置與工具分離時，選擇所述上一個暴露值用于顯示。
53.根據(jù)權(quán)利要求42到52中的任何一項所述的裝置，其中所述指示器被配置為指示多個種類的振動值。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的裝置，其中所述指示器包括多個可視指示器，每個可視指示器可操作來指示所述多個種類的振動值中的一個。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的裝置，其中所述可視指示器可操作來顯示不同的顏色。
56.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件包括所述振動傳感器和所述計時器。
57.根據(jù)權(quán)利要求1到55中的任何一項所述的裝置，其中所述安裝件包括所述振動傳感器并且所述監(jiān)控組件包括所述計時器。
58.根據(jù)權(quán)利要求1到55中的任何一項所述的裝置，其中所述安裝件包括所述振動傳感器和所述計時器。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件包括數(shù)據(jù)存儲器。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的裝置，其中所述監(jiān)控組件被配置為周期地將基于所述振動信號的振動存儲在所述數(shù)據(jù)存儲器中。
61.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括:
用戶識別組件，其被配置為識別多個可能用戶中的一個。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的裝置，其中所述用戶識別組件包括:
特定用戶組件，其包括特定用戶的信息，所述用戶識別組件被配置為由所述特定用戶攜帶；并且所述監(jiān)控裝置包括分離的、特定用戶可配置的、與所述振動傳感器相關(guān)聯(lián)的組件，所述特定用戶的信息能夠被傳送到所述特定用戶可配置的組件。
63.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括:
基礎(chǔ)組件，其被配置為在中樞位置上使用，所述中樞位置與在手持式工具上使用所述振動傳感器的位置間隔開。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的裝置，其中所述基礎(chǔ)組件和所述振動傳感器被配置為在所述基礎(chǔ)組件和所述振動傳感器之間傳送傳輸信號。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的裝置，其中所述基礎(chǔ)組件和所述振動傳感器被配置為使用有線耦合和感應(yīng)耦合中的至少一種來傳送所述傳輸信號。
66.根據(jù)權(quán)利要求64或65所述的裝置，其中所述傳輸信號包括功率信號和數(shù)據(jù)信號中的至少一個信號。
67.根據(jù)權(quán)利要求63到66中的任何一項所述的裝置，其中所述基礎(chǔ)組件被配置為提供下述項中的至少一項:
當(dāng)所述振動傳感器未被使用時，對所述振動傳感器進(jìn)行存儲；
對與所述振動傳感器相關(guān)聯(lián)的電池電源進(jìn)行再充電；
對在使用手持式工具上的所述振動傳感器時所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；以及
借助于特定用戶信息來配置振動傳感器供特定用戶使用。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的裝置，其中所述基礎(chǔ)組件被配置為與多個振動傳感器一起使用。
69.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置的所述操作部分包括下述至少之一:所述振動傳感器、所述計時器和數(shù)據(jù)存儲器。
70.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括通信裝置，所述通信裝置包括第一射頻識別(RFID)收發(fā)機(jī)和第二射頻識別收發(fā)機(jī)，所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)和所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)被配置為在所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)和所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)之間無線傳送數(shù)據(jù)，所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)形成為所述基礎(chǔ)組件的部分，并且所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)形成為所述監(jiān)控組件的部分。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的裝置，其中所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)和所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)被配置為工作在下述頻率中的至少一個頻率:125kHz和13.56MHz。
72.根據(jù)權(quán)利要求70或71所述的裝置，其中所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)和所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)中的一個射頻識別收發(fā)機(jī)可通過使其發(fā)射射頻場關(guān)閉而被配置。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的裝置，其中在所述射頻識別收發(fā)機(jī)可操作在125kHz的情況下，所述發(fā)射場被通過將合適的命令寫到所述射頻識別收發(fā)機(jī)而關(guān)閉。
74.根據(jù)權(quán)利要求72所述的裝置，其中在所述射頻識別收發(fā)機(jī)可操作在13.56MHz的情況下，所述發(fā)射場被通過在向所述射頻識別收發(fā)機(jī)寫入含有選項位的控制字之后向所述射頻識別收發(fā)機(jī)寫入一串“1”而關(guān)閉。
75.根據(jù)權(quán)利要求70到74中的任何一項所述的裝置，其中所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)和所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)被配置為在將數(shù)據(jù)從它們中的一方傳送到另一方之前，在它們之間進(jìn)行握手。
76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的裝置，其中所述基礎(chǔ)組件包括射頻識別轉(zhuǎn)發(fā)器，并且所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)被配置為從所述射頻識別轉(zhuǎn)發(fā)器接收數(shù)據(jù)。
77.根據(jù)權(quán)利要求70到76中的任何一項所述的裝置，其中所述第一射頻識別收發(fā)機(jī)和所述第二射頻識別收發(fā)機(jī)被配置為在它們之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙工傳輸。
78.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括:
隔離器，其可操作來改變所述振動信號以把所述手持式工具和所述操作員之間振動特征中的變化考慮進(jìn)來。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的裝置，其中所述隔離器包括至少一個濾波器。
80.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置可操作來存儲所述振動信號。
81.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述手持式工具監(jiān)控裝置被配置為存儲下述中的至少一種數(shù)據(jù)，即:時間標(biāo)記和日期標(biāo)記。
82.一種使用含有安裝件和監(jiān)控組件的監(jiān)控裝置的手持式工具監(jiān)控方法，所述方法包括下述步驟:
將所述監(jiān)控組件連接到所述安裝件，所述監(jiān)控組件包括所述手持式工具監(jiān)控裝置的操作部分，所述安裝件在使用時形成為所述手持式工具的一部分，所述監(jiān)控組件和所述安裝件被配置為所述監(jiān)控組件與所述安裝件可松脫連接；
操作所述手持式工具監(jiān)控裝置的振動傳感器以檢測所述手持式工具的振動并根據(jù)所檢測的所述振動提供振動信號；
根據(jù)所述振動信號操作所述手持式工具監(jiān)控裝置的計時器以記錄所述手持式工具的振動的持續(xù)時間；以及
將所述監(jiān)控組件從所述安裝件移除。
83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法，其中將所述安裝件連接到所述手持式工具的所述步驟包括:將所述安裝件連接到所述手持式工具上的、與操作員在所述工具處于使用時接合所述手持式工具的位置間隔開的位置。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的方法，其中將所述安裝件連接到所述手持式工具的所述步驟包括:將所述安裝件連接到所述手持式工具上的、與操作員在所述工具處于使用時接合所述手持式工具的位置盡可能近的位置。
85.一種手持式工具，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到81中的任何一項的手持式工具監(jiān)控裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及手持式工具監(jiān)控裝置(10)。手持式工具監(jiān)控裝置(10)包括安裝件和監(jiān)控組件(12)，在使用手持式工具監(jiān)控裝置時所述安裝件形成為手持式工具(22)的一部分，監(jiān)控組件(12)被配置為可松脫地連接到所述安裝件。監(jiān)控組件(12)包括手持式工具監(jiān)控裝置(10)的操作部分，并且該手持式工具監(jiān)控裝置進(jìn)一步包括振動傳感器和計時器。當(dāng)所述監(jiān)控組件被連接到所述安裝件時，振動傳感器可操作為檢測手持式工具(22)的振動并響應(yīng)于已檢測的振動提供振動信號。計時器根據(jù)振動信號操作以記錄手持工具(22)的振動的持續(xù)時間。
文檔編號A61B5/11GK101384216SQ200680053288
公開日2009年3月11日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者馬克-保羅·白金漢, 約翰·保羅·麥考恩, 蒂姆·肯特, 查爾斯·科帕克斯, 斯蒂芬·迪克森, 唐納德·布萊克 申請人:雷?？铺┛擞邢薰?br>