控制园林工具运行的方法及电池包

技术领域

本发明涉及一种控制电动园林工具运行的方法，还涉及一种为园林工具供电的电池包。

背景技术

目前市场上有多种用于执行不同类型的任务的园林工具，如可用于执行不同的特定任务，例如割草，修剪灌木丛，砍伐树木，清理树叶等。此类园林工具通常由汽油发动机或电动机驱动。其中，使用电动机驱动的园林工具可以由电源线或电池供电。使用汽油驱动和使用电池供电园林工具的优势在于：用户在花园中拥有更大的移动性。随着电池技术的发展和改进，以电池为动力的园林工具的使用量稳步增加。相较于使用汽油驱动的园林工具，电池供电的园林工具具有更清洁，噪音也更少的优点

目前园林工具中使用的大多数电池都是可拆卸的，可以取出并使用特定的充电器充电。电池由一个或多个电池单元组成，电池单元收容在一个外壳中以形成一个电池包。电池包的形状可以使其与对应的园林工具相匹配，并且仅适用于此类园林工具。这样可以确保在园林工具中插入正确的电池包。然而，近年来可以适应各种不同的园林工具的电池包越来越流行。如此设置可以大幅度减少用户所需的电池包和电池充电器的数量。因此，用户可能只有两个电池包和一个电池充电器，但可有十种不同的园林工具。

随着物联网IoT的发展，IoT及时也应用到了电池包之中，并可将通信信息传达给用户。通信信息可以是电池的充电水平，也可以是由电池包供电的园林工具的操作参数。为此，电池配备有处理电路，该处理电路提取此类数据并将其发送给用户。电池包还可设置有用于存储并在稍后传递操作数据给用户的存储器。

第WO2017/186372号专利公开了一种为园林装置供电的电池包，该电池包包括与网络和处理电路进行数据通信的收发器，如，处理器和存储器，该收发器被配置为从与电池包相关联的电池传感器接收并发送电池数据，并通过网络将电池数据传输到计算设备，例如移动电话。在一些实施例中，处理电路还被配置为从由电池包供电的设备中提取操作参数。

第WO2017/145093号专利进一步推动了电池的开发，并公开了一种用于通过电池包提供设备配置的系统，即电池包能够其自身的存储器为园林工具提供配置设置。如此，可有效提升园林工具的软件及操作特性。

尽管用于园林工具的电池在近年来高速发展，当仍然存在改进并增加其功能的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制带有电池包的园林工具的操作方法，从而可以降低园林工具的成本和复杂性。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种用于控制带有电池包的园林工具的方法，所述电池包包括一个控制单元，用于在电池的尾端插入到所述园林工具的凹槽中时，通过数据总线与所述园林工具的控制组件进行数据通信，以执行所述操作方法。该方法包括通过数据总线读取园林工具的识别码；基于所述识别码从电池包的控制单元的存储器中获取对应所述园林工具的控制数据；所述控制单元通过所述数据总线获取并收集所述控制数据和所述传感器数据以控制园林工具的运行。

作为本发明的进一步改进，所述方法可以进一步包括经由接口将收集到的传感器数据无线发送到外部设备。本发明另一示例性实施例中，所述方法可以进一步包括将收集的传感器数据存储在电池包中的控制单元的存储器中。

本发明的目的还在于提供了一种电池包，所述电池包可用于控制带有该电池包的园林工具运行，使得当使用所述电池包时，可以降低园林工具的成本和复杂性。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种用于控制园林工具运行的电池包，当所述电池包的尾端插入园林工具的凹槽中时，可通过数据总线与园林工具的控制组件进行数据通信。所述电池包包括具有处理器和存储器的控制单元，所述控制单元被配置为存储指令，当该指令由所述处理器执行时，所述指令由所述控制单元读取并进一步通过数据总线获取园林工具的识别码；基于所述识别码从电池包的控制单元的存储器中获取所述园林工具的控制数据；所述控制单元通过所述数据总线获取并收集控制数据和传感器数据以控制园林工具的运行。

作为本发明的进一步改进，所述电池包的控制单元还可用于将收集的所述传感器数据无线发送到外部设备和/或将接收的所述传感器数据存储在所述电池包的控制单元的存储器中。

作为本发明的进一步改进，所述数据总线可以是控制器局域网。所述电池包还被配置为从园林工具的所述传感器中接收用于确定园林工具的扭矩，RPM，位置，温度或运动的传感器数据。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序，所述计算机程序代码可以在处理器上运行，以执行前述的方法。

本发明的有益效果是：本发明提供的用于执行前述方法的电池包具有降低园林工具的成本和复杂性的优点。由于园林工具的运行由电池包控制，减少了园林工具中必要电路的设置，同时并没有增加电池包中处理电路的复杂性。由于现今大多数用户所拥有比电池包数量更多的园林工具，因此前述的电池可以广泛适用于各种园林工具中。

本发明中电池包的另一个优点是：相较于园林工具本身的更新，电池包的功能更新更加容易。例如，电池包可以在每次充电时进行更新。

附图说明

下面将结合说明书附图对示例性实施例进行描述：

图1为由电池包供电的不同类型的园林工具。

图2为具有电池单元和控制单元的电池包。

图3为控制单元具体的示意图。

图4为电池包插入园林工具时的示意图。

图5为用于控制园林工具的操作方法的示意图。

具体实施方式

下面将结合示例性实施例对本发明进行详细描述。图1示意性地示出了由电池包2供电的不同类型的园林工具。在本申请的上下文中，术语“园林工具”应该被广义地解释，并且包括所有类型的由电池进行供电的工具，设备和装置。此类设备还可被赋予许多不同的名称，包括电动工具，园林工具，园林装置，园林设备等，这些都应包括在术语园林工具中。园林工具可以是绿篱修剪机，割草机4，鼓风机，链锯6，修剪机8，压缩机，修枝机，泵等，其中一些已在图1中示出。

请参阅图2所示，为电池包2的示意图。电池包2是一种常见的电池结构，可适用并兼容各种不同的园林工具，同时可以具有不同的额定电压。众所周知，电池包2包括一个或多个电池单元10，其可通过串联或并联连接以使得电池包2达到相应的额定电压。电池包2还包括控制单元100，下面将结合图3对其进行详细的描述。

请参阅图3所示，更详细的对控制单元100进行了展示。控制单元100包括处理器12和非暂时性计算机可读介质，例如存储器14。在本申请的上下文中，术语处理器12应广义地解释为处理电路，其可以包括一个或多个可编程处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或适于执行指令的这些的组合(未图示)。非暂时性计算机可读介质14包含可由所述处理电路执行的指令，以使得控制单元100可从园林工具中捕获数据并向其发送数据。所述数据可以是从园林工具中的传感器或电池单元传递的不同的传感器数据，或者是用于控制园林工具的控制数据。

控制单元100还包括接口18，接口18被配置为包括用于与园林工具中的多个传感器和外部设备50通信的常规装置。例如，接口18可以包括用于与园林工具中的传感器通信连接的控制器局域网(CAN)。接口18还可以包括用于与诸如智能电话之类的外部设备50进行无线通信或者与诸如计算机之类的其他外部设备50进行有线通信的模块。在另一示例性实施例中，接口18还被配置为数据接口，以在电池包2插入充电器时，向充电器传递电池包2的数据。充电器可以通过无线或有线的形式连接到互联网中，从而可以将接收到的数据传输到外部用户设备50。可由处理器12读取的可执行指令被配置为存储在如存储器14中的计算机程序16。处理器12和存储器14还可设有次级装置。次级装置可以是微处理器、相应的软件和存储空间，例如可以是用于执行所述方法的可编程逻辑器件(PLD)或其他电子组件/处理电路，以下说明书部分将对此进行详细描述。

计算机程序16可以是连接到控制单元100中的计算机程序产品本身具有的。所述计算机程序产品可以是存储器14。存储器14可以为例如RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)或EEPROM(电可擦除可编程ROM)。此外，计算机程序还可由单独的计算机可读介质(例如CD、DVD或闪存)携带并下载到存储器14中。或者，计算机程序16可以存储在服务器或可连接到控制单元的任何其他实体上，并且可以经由接口18进行访问，然后，可以将计算机程序16从服务器下载到存储器14中。

请参阅图4所示，将对插接有电池包2的园林工具进行描述。电池包2被插接到园林工具或工具的凹槽32或插座中。在插接状态下，电池包2既园林工具供电，还可通过数据总线30，诸如CAN总线，连接到园林工具的控制组件200。同控制单元100类似，控制组件200包括存储器和处理器(未图示)。控制组件200分别与园林工具中的不同传感器20、22和24连接，并且被配置为收集传感器数据并将传感器数据发送到电池包2的控制单元100。在另一个实施例中，控制组件200可被配置为直接将传感器数据传递到电池包2的控制单元100。电池包2被配置为从各种传感器，例如加速计，陀螺仪，电流传感器，扭矩传感器，感应传感器，电压传感器，声音传感器，振动传感器，电阻传感器，RPM传感器，位置传感器，温度传感器，运动传感器等接收传感器数据。

园林工具的控制组件200还具有或包括识别码34，所述识别码34对于电池包包2插入其中的园林工具是唯一特定的。请参阅图5所示，所述识别码34被电池包2的控制单元100读取并用于控制园林工具的运行。控制组件200的复杂程度被配置为最小，以便减少园林工具中控制组件200的成本。优选地，控制组件200的唯一目的是收集传感器数据或将传感器数据传送到电池包2的控制单元100中，以及为电池包2的控制单元100提供识别码34。当然，控制组件200也可包括一些基本的园林工具控制功能。如前所述，由于园林工具的种类远超过电池包的种类，因此可通过将控制功能从园林工具转移到电池包2中来节省总成本。这种方法还有一个优势，那就是园林工具将总是要由最新更新的软件来控制，因此每次给电池包2充电时，就可以更新或升级操作软件。

这意味着电池包2的控制单元100和园林工具的控制组件200共同构成用于控制园林工具的完整的控制装置。即，园林工具本身具有的控制组件200不足以控制园林工具运行。但是，当电池包2插入凹槽32中时，电池包2和控制单元100将提供电力和控制电路以控制园林工具运行。电池包的控制单元100还具有用于存储园林工具的操作数据的存储器14，操作数据可以是用于通知用户或服务店的错误代码。

请参阅图5所示，将对通过电池包控制园林工具运行的方法进行详细描述。如前所述，电池包2包括控制单元100，且当电池包2被插入园林工具的凹槽32中并且与园林工具的控制组件200进行数据通信时，控制单元100可用于执行该方法。

因此，在步骤S102中，当电池包2被插入园林工具并与园林工具进行数据通信时，控制单元100经由数据总线30读取存储在控制组件200中的园林工具的识别码34。每个园林工具对应的识别码34均是唯一的，控制单元100识别所述识别码34以确定使用哪种类型的控制数据来控制园林工具。继而，在步骤S104中，控制单元100基于所获取的识别码34从存储器中获取对应于特定的园林工具的控制数据。例如所述控制数据可以是电池包2应匹配园林工具适应的电流。这可能是重要的功能，特别是如果有额定电压不同的电池包2安装在同一凹槽32中时，则需要保证提供的电流必须匹配对应的园林工具。在步骤S106中，控制单元100还经由数据总线30从园林工具的传感器20；22；24获取传感器数据。传感器数据在通过数据总线30传输到控制单元100之前，传感器数据可以直接从传感器收集并通过控制单元200传输或者由控制单元200收集并存储。在步骤S108中，控制单元100基于所获取的控制数据和所收集的传感器数据，通过数据总线30来控制园林工具运行。因此，不同于通常的做法，园林工具是通过电池包2中的控制单元100，而不是园林工具本身的控制组件200进行控制。

用于生成控制园林工具的传感器数据的传感器20；22；24包括加速计、陀螺仪、电流传感器、扭矩传感器、感应传感器、电压传感器、声音传感器、振动传感器、电阻传感器、转速传感器、位置传感器、温度传感器、运动传感器等。在一示例性实施例中，园林工具的电动机的温度可以用于控制供应给园林工具的电流。特别是在炎热的夏季这将是非常有用的，否则会有过热的危险。

在本申请的一示例性实施例中，所述方法还包括步骤S110，在步骤S110中，控制单元100经由接口18将收集的传感器数据无线发送到外部设备50。这样的外部设备可以是智能电话，计算机，平板电脑等类似的设备。传感器数据还可在电池包2充电的时候传输至外部设备，此时，电池包2连接在充电器中且所述充电器连接在互联网中。

在本申请的另一示例性实施例中，所述方法还包括步骤S112，步骤S112包括将收集到的传感器数据存储在控制单元100中的存储器14中，并在后续过程中传送之外部设备50，例如，在电池包2连接至充电器进行充电时进行充电时再进行传感器数据的传输。所述充电器连接在互联网中并可通过互联网将收集到的传感器数据传输到外部设备50。

需要说明的是，尽管以上已经参考特定实施例描述了本发明，但是，本发明并不限于上述示例性实施方式。而是，本发明仅由所附权利要求书限制。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。此外，尽管被单独列出，但多个装置或元件可由例如单个单元或处理器来替代。另外，尽管不同的实施方式中包括不同的技术特征，本领域的普通技术人员应当理解，可以将这些技术特征有利地组合，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。另外，单数引用不排除多个。术语“一”，“一个”，“第一”，“第二”等不排除多个。权利要求中的附图标记仅作为说明而示例性提供，并且不应解释为以任何方式限制权利要求的范围。