[发明专利]利用MEMS传感器的智能按钮设备

说明书

本公开的实施例涉及利用MEMS传感器的智能按钮设备。提供了一种基于线性构件的线性运动的用于生成控制信号的设备。该设备包括线性构件、可旋转构件、被耦接到可旋转构件的第一惯性测量单元(IMU)以及具有固定位置的第二IMU。该设备还包括处理电路，处理电路使用来自IMU的感测信号来确定关于第二IMU的第一IMU的姿态，并且该处理电路基于该姿态生成控制信号。

技术领域

本公开涉及用于基于在惯性运动传感器之间的角度生成可变电信号的设备和方法。

背景技术

诸如钻头、圆锯和研磨机的工具可以使用按钮控制，该按钮控制将按钮被按压的距离转换为设置工具的速度或转矩的电控制信号。电位计可以被用于创建电控制信号。然而，电位计会受到由于金属屑进入电位计而导致的磨损、灰尘侵入和电短路。由于电位计磨损，工具的特性可以随时间而变化。日常地使用工具的电力工具用户对于工具的响应性非常敏感。

发明内容

在各种实施例中，本公开提供了设备和方法，其中“智能”按钮被用于将线性运动转换为旋转运动。例如，线性运动可以由包括智能按钮的电力工具的用户提供。两个或更多个运动传感器(诸如第一和第二惯性测量单元)被用于基于智能按钮的操作来控制工具的一个或多个操作参数或特征。更具体地说，第一惯性测量单元可以在旋转构件上响应于线性运动(例如，响应于用户按压智能按钮)而旋转，而第二惯性测量单元可以具有固定的位置，诸如在工具的外壳上或内部。相对于第二惯性测量单元的第一惯性测量单元的旋转量可以被用作智能按钮的按压量的代理，或者可以表示智能按钮的按压量。因此，第一和第二惯性测量单元的输出可以被处理并且用于控制工具的一个或多个操作参数，诸如电机的速度等。

智能按钮设备可以包括线性构件、可旋转构件以及第一和第二惯性测量单元(IMU)。可旋转构件被耦接到线性构件，使得当线性构件运动或位移时，可旋转构件与线性构件的位移成比例地旋转。第一IMU被耦接到可旋转构件，使得第一IMU的位置响应于可旋转构件的旋转而变化。第一IMU被配置为生成第一感测信号。第二IMU相对于可旋转构件具有固定位置。第二IMU被配置为生成第二感测信号。智能按钮设备还包括第一处理电路(或电路装置)，该第一处理电路被耦接到接收第一和第二感测信号的第一IMU和第二IMU。处理电路在操作中基于第一和第二感测信号确定相对于第二IMU的第一惯性测量单元IMU的姿态，并且基于所确定的第一惯性测量单元的姿态生成控制信号。

利用智能按钮的工具可以包括线性构件以及可旋转构件。可旋转构件可以被耦接到线性构件，其中可旋转构件的旋转运动由线性构件的线性位移确定。该工具还可以包括第一IMU和第二IMU。第一IMU被耦接到可旋转构件，具有响应于可旋转构件的旋转而变化的位置。相对于第二惯性测量单元的第一惯性测量单元的姿态确定了该工具的操作参数。

用于智能按钮设备的操作方法可以包括将线性构件的线性运动转换为第一惯性测量单元的旋转运动；通过使用来自第一和第二惯性测量单元的感测信号的第一处理电路来确定关于第二惯性测量单元的第一惯性测量单元的姿态；以及基于所确定的姿态控制工具的操作参数。

附图说明

现在将通过示例参考附图。在附图中，相同的附图标记标识相似的元件或动作。然而，在一些附图中，不同的附图标记可以被用于指示相同或相似的元件。附图中元件的尺寸和相对位置不一定按比例绘制。这些元件中的一些元件被放大或定位以提高附图的易读性。

图1是示意性图示了根据本公开的一个或多个实施例的智能按钮设备的机械组件的前视图。

图2是图示了根据一个或多个实施例的智能按钮设备的框图。

图3是图示了根据一个或多个实施例的智能按钮设备的机械组件的部件的等距视图。

图4是根据一个或多个实施例的智能按钮设备的处理电路装置的功能框图。

图5是根据一个或多个实施例的利用智能按钮设备的工具的框图。