[发明专利]用于监测工具的装置和方法

权利要求书

1.一种用于对工具(10)的操作进行确定和计数的装置(100)，所述工具配备有在操作达到预定值时产生振动的机构(18,22,24,26)，所述装置(100)包括：

传感器(120)，其用于检测振动并基于振动发出检测信号；

安装装置(116,117,118)，其用于将所述传感器(120)可拆卸地安装到工具(10)上，使得来自所述工具(10)的机构(14,18,24)的振动能够传递到所述传感器(120)；

微控制器(130)，其用于接收来自所述传感器(120)的检测信号并且对所述工具(10)的操作进行确定和计数；以及

电源(150)，其用于向所述装置(100)供电，

其中，所述微控制器(130)计算经过滤的检测信号的二阶导数，并且基于所述二阶导数信号的分析确定达到所述预定值的操作；所述经过滤的检测信号是来自所述传感器发出的检测信号，并且经过滤。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)通过在阈值之上寻找所述二阶导数信号的峰值来分析所述二阶导数信号，以确定达到所述预定值的操作。

3.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)通过评估事件持续时间来分析所述二阶导数信号，以确定达到所述预定值的操作。

4.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，所述阈值基于所述检测信号相对于所述二阶导数信号的本底噪声的标准偏差的倍数。

5.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)通过寻找所述二阶导数信号的特定形状来分析所述二阶导数信号，以确定达到所述预定值的操作。

6.根据权利要求5所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)平滑化所述二阶导数信号。

7.根据权利要求5所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)限定要分析的所述二阶导数信号的区段的长度。

8.根据权利要求7所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)根据所述二阶导数信号的本底噪声来定义波带，并且其中，所述微控制器使用降维方法来将所述二阶导数信号变换为基于波带的数字和/或符号表示。

9.根据权利要求8所述的装置(100)，其中，所述降维方法包括分段聚合近似法和/或符号聚合近似法。

10.根据权利要求5所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)基于对所述二阶导数信号的分析来消除达到所述预定值的操作的错误检测。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100)，其中，在计算所述二阶导数信号之前，所述微控制器(130)从所述检测信号中过滤具有高于20Hz的频率的振动。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的装置(100)，其中，所述微控制器(130)在计算所述二阶导数信号之前分离所述检测信号的正分量和负分量，并且所述微控制器(130)在计算所述二阶导数信号之后组合所述检测信号的正分量和负分量以获得新信号。

13.根据权利要求12所述的装置(100)，其中，所述新信号的正分量和负分量包括不同比率的所述新信号。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的装置(100)，其中，所述传感器(120)是加速度计(120)。

15.根据权利要求14所述的装置(100)，其中，所述加速度计(120)对重力敏感。