U.S.未审专利申请No.17336/2002描述一种电动工具，这种电 动工具在一个切割工具与人(即非工件物体)形成接触时执行紧急 停止。已知的电动工具包括一个探测人与切割工具之间接触的接触 探测系统。该接触探测系统与切割工具电耦合，并且监视切割工具 的电位，以便探测人与切割工具之间的接触。如果接触探测系统探 测到人与切割工具之间的接触，则停止对电动机的供电，实行切割 工具的紧急停止。

然而，在已知的电动工具中，仅在探测到人与切割工具之间的接 触之后，才停止切割工具的移动，而且不可能防止人与移动的切割 工具之间的接触。
因此，本教导的一个目的是提供各种改进型电动工具，它们能防 止切割工具与非工件物体(例如人等)形成接触。
在本教导的一个方面，教导各种电动工具，它们能够在切割工具 与非工件物体之间发生接触之前探测异常条件。因此，如果探测到 异常条件，电动工具能警告操作员，并且/或者停止切割工具的移动。
因而，在本教导的一个实施例中，电动工具可以包括一个切割工 具，例如圆形刀片或锯条，和一个用于驱动切割工具的驱动源，例 如电动机。这样的电动工具还可以包括一个探测装置(例如使用无 线电波的探测装置，使用超声波的探测装置，使用红外线的探测装 置等)，和一个与探测装置通信的控制装置，例如微处理器或处理 器。例如，探测装置可以探测在切割工具附近的预定区域之内移动 的物体(例如工件等)的位置和速度。根据探测装置所探测的物体 的位置和速度，控制装置可以确定操作条件是正常还是异常。例如， 控制装置可以确定探测装置所探测的切割工具与物体是否具有预定 位置关系(例如切割工具与物体之间的距离是否在预定值之内)， 并且还确定探测装置所探测的物体向切割工具的速度是否超过预定 值。由这些确定的结果，可以判定操作条件是正常还是异常。例如， 当被探测物体在切割工具附近以正常速度且沿接近切割工具的方向 移动时，可以确定这个物体只不过是以正常速度送交切割的工件， 而且操作条件正常。然而，当被探测物体在切割工具附近以快速度 且沿接近切割工具的方向移动时，可以确定操作条件异常。由于能 在物体与切割工具之间发生接触之前确定操作条件是正常还是异 常，所以能在异常操作条件下防止物体与切割工具之间的接触。
当操作条件确定为异常时，可以向电动工具操作员发给一个警 告，并且/或者可以自动地停止切割工具的移动。例如，电动工具还 可以包括一个产生警告声的蜂鸣器。此外，电动工具还可以包括一 个用于切断对电动机供电的开关。作为另一个例子，电动工具还可 以包括一个啮合并且停止切割工具的制动机构，或将切割工具从其 操作位置收回的收回机构。此外，电动工具还可以包括一个挡板， 当操作条件确定为异常时，将该挡板置于切割工具与操作员之间。
优选地，探测装置可以包括一个雷达装置，它向预定区域发射无 线电波，并且从那里接收反射的无线电波。通过使用无线电波，即 使在切割操作期间形成碎片，也能准确地探测物体的位置和速度。
此外，优选地从雷达装置发射的无线电波的频率为1GHz或以上， 并且更优选地频率在10GHz至30GHz的范围内。通过使用这个频 率的无线电波，能改进方向性，并且有可能仅监视切割工具的周围。
在本教导的另一个实施例中，电动工具还可以包括一个工作台， 在它的上面放置工件。切割工具的一部分可以在工作台之上突出， 这个突出部分切割工件。在这种情况下，由雷达装置所监视的区域 可以限制在工作台之上。例如，有可能仅监视升到工作台之上预定 高度，并且在离切割工具侧面预定距离范围之内的区域。此外，优 选地雷达装置安排在夹在工作台与面向电动工具操作员之间的这样 位置处。这种类型的布置防止雷达装置妨碍电动工具操作员的操作。
在本教导的另一方面，电动工具可以包括一个切割工具，和一个 用于驱动切割工具的电动机。电动工具还可以包括一个雷达装置， 和一个与雷达装置通信的处理器。雷达装置优选地向切割工具的刀 刃与工件形成接触的接触位置附近的预定区域发射无线电波，并且 从那里接收反射的无线电波。处理器优选地从雷达装置所接收的反 射无线电波来确定一个非工件物体是否在预定区域内。例如，使用 工件在预定区域内时反射的波与一个非工件物体在预定区域内时反 射的波之间的差，处理器能确定工件或一个非工件物体是否在预定 区域内。当确定一个非工件物体在预定区域内时，可以向电动工具 操作员发给一个警告，并且/或者可以立即停止切割工具的移动。通 过这种方式，能防止切割工具与一个非工件物体之间的接触。
优选地，电动工具还可以包括一个存储器，用于存储当工件安排 在预定区域之内时所产生的反射无线电波。反射波能作为时间序列 数据而存储在存储器中。可选择地，可以仅存储从反射波提取的识 别信息(例如反射波的峰值、波形模式等)。此外，通过使用雷达 装置接收的反射波和存储器存储的反射波，处理器可以确定一个非 工件物体是否在预定区域内。例如，当雷达装置接收的反射波的峰 值与存储器存储的反射波的峰值之间差的绝对值超过一个预定阈值 时，处理器优选地确定一个非工件物体在预定区域内。由于已经存 储当工件安排在预定区域内时所产生的反射波，所以这种布置允许 准确地确定一个非工件物体是否在预定范围内。
一般地，材料的无线电波反射系数按照频率变化。因此无线电波 可以作为脉冲(即包括许多频率分量)从雷达装置发射，并且处理 器可以对反射波形执行频率分析，以确定在预定区域之内是否存在 一个非工件物体。
选择地，在工件是木材情况下，能考虑木材的无线电波反射系数 特性，并且能仅发射一个窄频率范围之内的无线电波(例如单频无 线电波)，以允许确定在预定区域之内是否存在一个非工件物体。 例如，从雷达装置发射的无线电波的频率可以确立在1GHz至30GHz 范围之间。1GHz至30GHz频率的无线电波对于低含湿量的木制材 料具有低反射系数，而对于高含湿量的物体(例如手、手指等)具 有高反射系数。因此，即使发射窄频率范围之内的无线电波，也有 可能识别反射无线电波的物体是工件还是一个非工件物体(即具有 高含湿量的物体)。也就是，当雷达装置接收的反射波的峰值超过 预定阈值时，能确定在预定区域内存在一个非工件物体。此外，即 使在无线电波的频率在1GHz至30GHz范围之内的情况下，也可以 按照个人的目的改变频率。例如，优选地为穿透大体积木材而选择 较低无线电波频率，而为改进无线电波的方向性而选择较高无线电 波频率。
在本教导的另一个实施例中，电动工具还可以包括一个工作台， 在它的上面放置工件。切割工具的一部分可以从工作台之上突出， 这个突出部分切割工件。在这种情况下，优选地雷达装置可以安排 在工作台之下，并且工作台可以具有一个可穿透窗口，它允许雷达 发射的无线电波穿透其中。可穿透窗口能用一种无线电波容易穿透 其中的材料(例如树脂)制造。将雷达装置安排在工作台之下，防 止了雷达装置妨碍操作员。
在本教导的另一个实施例中，电动工具可以包括一个工作台，在它 的上面放置工件，并且将一个臂可滑动地或枢轴地附在工作台上。在工 作台上可以设置一个用于切割工件的切割区域。切割工具可以旋转地附 在臂上。通过相对工作台移动臂，能在一个接近切割区域的操作位置与 一个从那里移开的等待位置之间移动切割工具。在这种情况下，优选地 雷达装置向切割区域发射无线电波，并且接收从那里反射的无线电波。
在本教导的另一个方面，雷达装置可以包括一个无线电波发射部件 和一个无线电波接收部件。优选地，无线电波发射部件和无线电波接收 部件中的至少一个可以具有多个微带天线。通过使用这些微带天线，能 使无线电波发射部件或无线电波接收部件小型化，并且能节省空间。此 外，通过使用多个微带天线或补片天线(即一种类型的微带天线)，能 获得希望的方向性。此外，无线电波发射部件和无线电波接收部件可以 具有不同的天线。可选择地，无线电波发射部件和无线电波接收部件可 以具有相同天线。
优选地，微带天线可以包括一个带状导体，一个安排在带状导体相 对位置的接地导体，和一个安排在带状导体与接地导体之间的电介质 层。在这种情况下，可以在电介质层的表面中形成一个槽，并且可以将 带状导体安排在该槽之内。由于带状导体不从电介质的表面突出，所以 能防止对带状导体的损坏。此外，可以在接地导体中形成一个槽，并且 可以将电介质层安排在接地导体中形成的槽之内。通过这种方式，电介 质层不会从接地导体突出，并且因此能防止对电介质层的损坏。优选地， 微带天线可能安排在电动工具的壳体(例如工作台等)的表面之内。
为了制成包括但不限于台锯、斜切锯的改进型电动工具，可能单独 地或结合地利用这些方面和特点。另外，在阅读以下连同附图和权利要 求的详细描述之后，本教导的其他目的、特点和优点将容易理解。当然， 这里公开的另外特征和方面也可以单独地或与上述方面和特征结合地 利用。

图1是按照本教导的第一代表性实施例的台锯的部分截面侧视图。
图2是图1所示台锯的部分截面平面图。
图3示意表示圆形刀片与可穿透窗口之间的位置关系。
图4是示意表示第一雷达装置的代表性电路的方块图。
图5A示意表示第一雷达装置的输出门信号的波形。
图5B示意表示第一雷达装置的振荡电路的输出信号的波形。
图5C示意表示当仅将木制工件安排在第一预定区域内时，第一雷 达装置所接收的无线电波的波形。
图5D示意表示当工件W和手指安排在第一预定区域时，第一雷达 装置所接收的无线电波的波形。
图6是表示第二雷达装置的代表性电路的方块图。
图7示意表示第二雷达装置所发射的无线电波的频率与时间之间的 关系。
图8示意表示第二雷达装置所监视的一个区域。
图9是表示第一实施例的台锯的代表性电路的方块图。
图10是使用台锯切割一个工件的代表性过程的流程图。
图11表示圆形刀片与第二雷达装置所监视的分成区I、区II和区 III的区域之间的位置关系。
图12A表示相对于第一代表性实施例的台锯安排第二雷达装置的一 个代表性例子。
图12B表示相对于第一代表性实施例的台锯安排第二雷达装置的另 一个代表性例子。
图12C表示相对于第一代表性实施例的台锯安排第二雷达装置的另 一个代表性例子。
图13A表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的一个代表性布置。
图13B表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的另一个代表性布置。
图13C表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的另一个代表性布置。
图13D表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的另一个代表性布置。
图13E表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的另一个代表性布置。
图13F表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的另一个代表性布置。
图13G表示本教导的第二代表性实施例的台锯中所使用的微带天线 的另一个代表性布置。
图14示意表示第二代表性实施例的台锯的平面图和侧视图。
图15是安排在图14所示台锯的工作台之内的天线部件的截面图。
图16示意表示安排在工作台之内的补片天线的布置的一个代表性 例子。
图17示意表示安排在工作台之内的补片天线的布置的另一个代表 性例子。

第一详细代表性实施例
图1表示本教导的第一详细代表性实施例，它是具有工作台5的台 锯1，在工作台5上放置木制工件W。圆形刀片3的一部分在工作台5 之上突出，并且这个突出部分的顶部和侧面用刀片防护装置7所覆盖。 刀片防护装置7可旋转地附在工作台5上，并且在切割期间由工件W推 开。
如图1和图2所示，圆形刀片3的下部可以安排在刀片罩21之内， 刀片罩21以一种方式附在工作台5上，由此使它能倾斜。在刀片罩21 的侧面形成用于允许电动机壳体23上下移动的开口81和82。电动机壳 体23通过两个导向棒25a和25b以一种方式附在刀片罩21的侧面上， 由此使上下移动为可能。电动机M安排在电动机壳体23之内。圆形刀 片3附在电动机M的一个驱动轴上。
如图1所示，在圆形刀片3的后面可以附着分裂刀片9，用于防止 由圆形刀片3在工件W中切割的口的合闭。分裂刀片9借助于螺栓所紧 固的托架27而固定在电动机壳体23的后面。因而，当圆形刀片3暴露 在工作台5之上的高度随电动机壳体23上下移动而改变时，分裂刀片9 随其上下移动。
其次，将说明用于上下移动电动机壳体23的机构。电动机壳体23 可以借助于在工作台5的前面凸出的旋转把柄31而上下移动。把柄31 的轴33和倾斜转盘35的轴37为相同轴。锥齿轮39与轴33的顶端连 接。锥齿轮43与锥齿轮39啮合，锥齿轮43与沿纵向延伸的螺纹轴41 的下端连接。
螺纹轴41的上端和下端固定在刀片罩21上，螺纹轴41在一点旋 转而不向上或向下移动。一个具有内螺纹的螺母部件(未示出)与螺纹 轴41耦合，并且该螺母部件固定在电动机壳体23上。因此，当把柄31 旋转时，电动机壳体23借助于螺纹轴41和螺母部件的螺纹送进机构而 向上或向下移动。导向棒25a和25b起引导电动机壳体23上下移动的 功能。
其次，将说明使圆形刀片3倾斜的机构。刀片罩21可以通过旋转 和把柄31具有相同轴的倾斜转盘35而倾斜。如图2所示，在工作台的 前面侧附着板53，对其固定有弧形齿轮51。在板53中形成一个沿着弧 形齿轮51的弧形切口55。把柄31的轴33通过切口55穿到内侧。将啮 合弧形齿轮51的小齿轮57固定在倾斜转盘35的轴37上。因此，当倾 斜转盘35旋转时，小齿轮57沿弧形齿轮51的弧移动，并且刀片罩21 随其倾斜。当刀片罩21倾斜成圆形刀片3达到一个希望角时，锁杆83 操作，以固定刀片罩21。
如图1所示，第一雷达装置86和第二雷达装置87可以分别安排在 圆形刀片3的前面和后面。第一雷达装置86可以监视圆形刀片3的外 刃和工件W形成接触的位置附近的第一预定区域。如图1所示，第一雷 达装置86安排在工作台5之下的圆形刀片3的前面。如图3所示，工 作台5可以具有在圆形刀片3的前刃附近的可穿透窗口5a，无线电波透 过该窗口。可以利用一个由树脂制成的板来形成可穿透窗口5a。
第二雷达装置87可以监视在工作台5之上突出的圆形刀片3的部 分周围的第二预定区域。如图1和图2所示，第二雷达装置87可以附 在臂85的顶端，臂85附在工作台5的后面。如图清晰所见，第二雷达 装置87安排在圆形刀片3之上和后面。
其次，将更详细地说明第一雷达装置86和第二雷达装置87。首先， 将说明第一雷达装置86。图4是表示第一雷达86的代表性电路的方块 图。如图4所示，第一雷达装置可以包括用于发射和接收无线电波的天 线124。振荡电路122使电信号以规定频率振荡，并且输出这个电信号， 它可以与天线124(特别地，与天线124的无线电波发射部件)连接。 时钟电路120可以与振荡电路122连接。时钟电路120是一个使振荡电 路122的输出周期地为ON或OFF的电路。仅当时钟电路120使振荡电 路122的输出为ON的时候，天线124才发射无线电波。
波形整形电路132可以通过放大电路128和滤波电路130与天线 124(特别地，与天线124的无线电波接收部件)连接。放大电路128 将天线124接收的无线电波的信号放大。滤波电路130从放大电路128 所放大的信号中过滤噪声。波形整形电路132对滤波电路130输出的信 号的波形进行整形，然后将整形信号输出到控制装置90。
优选地，第一雷达装置86输出的无线电波可以使用微波(即频率 3GHz至30GHz)。在第一代表性实施例中，可以使用10.5GHz微波。木 制工件W的无线电波反射系数和一个非工件物体(例如操作员的手或手 指等)的无线电波反射系数随这个频带的无线电波有很大不同，并且无 线电波反射系数的这个不同利用来能够辨别工件W和非工件W物体。特 别地，应用这个频带的无线电波，无线电波反射系数对于具有低含湿量 的木材低，而无线电波反射系数对于具有高含湿量的物体高。因此，在 第一代表性实施例中，反射波的峰值的强度用来确定反射波是由工件W 反射还是由位于工件W之上的非工件物体所反射。
图5A至图5D表示第一雷达装置86发射的无线电波和第一雷达装 置86接收的无线电波的输出波形。图5A表示一个向天线124输出振荡 电路122的信号的输出门的波形。图5B表示从振荡电路122向天线124 实际输出的信号的波形。图5C表示当仅有木制工件W位于第一预定区 域内时，第一雷达装置86接收的无线电波的输出波形。图5D表示当工 件W和手指位于第一预定区域内时，第一雷达装置86接收的无线电波 的输出波形。
如图5A所示，用于输出振荡电路122的信号的输出门仅在周期时 间间隔Tp为ON。因此，如图5B所示，仅当输出门为ON的时候，才从 振荡电路122输出一个10.5GHz的信号，根据这个输出信号从天线124 的无线电波发射部件发射无线电波。在无线电波从天线124发射之后， 这些发射的无线电波和反射的无线电波由天线124的无线电波接收部 件所接收。在图5C和图5D中，‘a’是从无线电波发射部件发射并由 无线电波接收部件直接接收的波，‘b’和‘d’是第一预定区域内的物 体反射的反射波。如图清晰所见，由工件W反射的反射波‘b’具有低 峰值电压，而透过工件W并由手指反射的反射波‘d’具有高峰值电压。 因此，根据第一雷达装置86接收的反射波的峰值电压，有可能确定在 第一预定区域内是仅有工件W还是除工件W之外还有一个物体。此外， 第一雷达装置86与物体之间的距离确定观察反射波所需要的时间(即 图5D所示时段t0～t1)。因此，第一雷达装置86观察到反射波所需要 的时间(t0～t2)可以由第一雷达装置86与第一预定区域之间的距离来 确定。因此，可接受第一雷达装置86观察反射波的时间直到t2。
其次，将说明第二雷达装置87。图6是表示第二雷达装置87的代 表性电路的方块图。如图6所示，第二雷达装置87可以具有用于发射 和接收无线电波的天线104。振荡电路102与天线104(特别地，与天 线104的无线电波发射部件)连接，并且时钟电路100与振荡电路102 连接。时钟电路100周期地将振荡电路102输出的信号的频率转换为两 相，并且还转换开关108的状态。因此，如图7所示，振荡电路102输 出的信号的频率从高频H到低频L周期地(周期＝2×ts)转换。此外， 当振荡电路102输出的信号的频率转换时，用于处理天线104的无线电 波接收部件的信号的电路(110a～114a和110b～114b)同时地转换。此 外，如图7清晰所见，第二雷达装置87与第一雷达装置86不同，在于 它以两个频率的一个连续地发射无线电波。
而且，二极管混频器106与天线104(特别地，与天线104的无线 电波接收部件)连接。二极管混频器106是一个将天线104接收的无线 电波，也就是，天线104的无线电波发射部件所发射的无线电波，和反 射物所反射的无线电波混合的电路，并且输出这些混合波(即二极管混 频器106是一个所谓的波形检验电路)。二极管混频器106的输出根据 反射物是否正向第二雷达装置87移动而改变。也就是，如果反射物不 在移动，则由反射物反射的无线电波与天线104发射的无线电波具有相 同频率。另一方面，由于多普勒效应，如果反射物在移动，则由反射物 反射的无线电波与天线104发射的无线电波具有不同频率。因此，如果 反射物在移动，则具有两个接近但不同频率的无线电波相互干扰，在二 极管混频器106的输出波形中引起拍动出现。在第一代表性实施例的第 二雷达装置87中，这些拍动的频率用来测量反射物的移动速度。而且， 二极管混频器106的输出也与天线104输出的无线电波的频率不同。在 第一代表性实施例的第二雷达装置87中，将反射物反射生成的无线电 波的两个频率所产生的拍动的相位差用来测量反射物的位置(即离第二 雷达装置87的距离)。
两个电路组通过开关108与二极管混频器106连接。也就是，第一 电路组可以包括放大电路110a、滤波电路112a和波形整形电路114a。 第二电路组可以包括放大电路110b、滤波电路112b和波形整形电路 114b。当天线104以第一频率发射无线电波的时候，第一电路组与二极 管混频器106连接，而当天线104以第二频率发射无线电波的时候，第 二电路组与二极管混频器106连接。这些电路的结构和效果与第一雷达 装置86所使用的电路相同。
两个波形整形电路114a和114b与相位差测量电路118连接，而仅 有波形整形电路114a与速度测量电路116连接。相位差测量电路118 是一个用于测量发射两个频率的无线电波时所观察的拍动的相位差(换 句话说，测量反射物的速度)的电路，以及速度测量电路116是一个用 于测量发射第一频率的无线电波时所观察的拍动的相位差(换句话说， 测量反射物的速度)的电路。将相位差测量电路118和速度测量电路116 的输出两者都输出到控制装置90。
优选地，第二雷达装置87输出的无线电波可以使用1GHz或以上的 无线电波。在第一代表性实施例中，可以使用24.2GHz微波。这是因为 优选地第二雷达装置87仅监视圆形刀片3的周围。换句话说，如图8 所示，这是因为与圆形刀片3的接触不大可能在比离圆形刀片3的侧面 预定值(w/2或更大)较大距离处的位置。使用以上频率的又一个理由 是无线电波的频率越高，波长越短，这样允许准确地探测反射物的位置 和速度。而且，确定第二雷达装置87的天线形状和位置，以便当发射 以上频率的无线电波时，能获得希望的方向性(也就是，适合观察第二 预定区域的方向性)。
参考图9，将说明用于控制台锯1的代表性电路图。如图2所示， 安排在工作台5之下(见图2)的控制装置90可以包括微型计算机92 和存储器94(例如EEPROM)。微型计算机92优选地可以包括CPU、ROM、 RAM和I/O(接口)，它们优选地集成在一个单集成电路芯片上。微型 计算机92的ROM可以存储用于自动停止电动机M的驱动操作的程序。 存储器94与微型计算机92连接，并且仅当工件W位于圆形刀片3的外 刃附近的第一预定区域内时，才存储第一雷达装置86所观察的波形。 每当台锯1所切割的工件W的类型(例如厚度、木材类型等)改变时， 存储在存储器94中的反射波形改变。
第一雷达装置86和第二雷达装置87与微型计算机92连接，并且 将第一雷达装置86输出的反射波形及第二雷达装置87输出的反射物的 速度和位置输入到微型计算机92。供电电路98通过驱动电路96与电动 机M连接，并且与微型计算机92连接。供电电路98能够与一个外部商 业电源连接，并且将这个外部商业电源所供给的电力供给微型计算机92 和电动机M。此外，用于起动电动机M的电动机开关97与微型计算机 92连接。
图10表示用于操作微型计算机92的代表性方法，以便使用台锯1 切割一个工件。也就是，图10是在切割操作期间由微型计算机92所执 行的过程或程序的流程图。为了使用台锯1切割工件，操作员首先将一 个电力开关置为ON，从而开始对微型计算机92的供电。此时，电动机 开关97为OFF，因此圆形刀片3不会开始旋转。
如图10所示，当电力开关已经置为ON时，微型计算机92等待电 动机开关97置为ON(步骤S10)。操作员首先将工件放置在第一预定 区域内(即圆形刀片3的前面)，然后将电动机开关97置为ON。当电 动机开关97已经置为ON时(步骤S10为YES)，微型计算机92使第一 雷达装置86操作，并且接收第一雷达装置86输出的信号的波形(步骤 S12)。接收波形是由工件反射的无线电波的反射波形。当接收到第一 雷达装置86输出的信号的波形时，微型计算机92将这些接收波形存储 在存储器94中(步骤S14)。
此外，当电动机开关97已经置为ON时(步骤S16为YES)，微型 计算机92向驱动电路96输出一个ON信号，这样起动从供电电路98向 电动机M的供电，并且同时使第一雷达装置86和第二雷达装置87操作。 因此，圆形刀片3开始旋转，并且周期地输出第一雷达装置86和第二 雷达装置87的测量结果。微型计算机92首先读入第二雷达装置87的 输出(即在第二预定区域之内移动的物体的速度和位置)(步骤S18)。
然后，微型计算机92确定在步骤S18读入的从第二雷达装置87到 物体的距离是否等于或大于一个预定值1(步骤S20)。这个预定值1 比第二雷达装置87到圆形刀片3的距离短。如果测量距离小于预定值1 (步骤S20为NO)，微型计算机92快速停止电动机M(步骤S30)。特 别地，微型计算机92向驱动电路96输出一个OFF信号，这样切断向电 动机M的供电。通过这种方式，停止电动机M的旋转。
如上所述，当第二雷达装置87测量的距离小于预定值1时(也就 是，当一个物体在第二雷达装置87与圆形刀片3之间时)，停止电动 机M的驱动操作。这样停止电动机M是因为非常接近第二雷达装置87 的物体防止第二雷达装置87监视圆形刀片3的周围。
如果测量距离等于或大于预定值1(步骤S20为YES)，微型计算 机92确定在步骤S18读入的第二雷达装置87到物体的距离是否等于或 小于一个预定值2(步骤S22)。预定值2大于预定值1，并且比第二雷 达装置87到圆形刀片3的距离长。如果测量距离超过预定值2(步骤 S22为NO)，过程进行到步骤S26。另一方面，如果测量距离等于或小 于预定值2(步骤S22为YES)，微型计算机92确定在步骤S18读入的 物体的速度是否等于或小于一个预定速度(步骤S24)。如果在步骤S18 读入的物体的速度等于或小于预定速度(步骤S24为YES)，过程进行 到步骤S26。如果在步骤S18读入的物体的速度超过预定速度(步骤S24 为NO)，微型计算机92快速停止电动机M(步骤S30)。
因而，在第二雷达装置87测量的物体在图11所示的区I之内的情 况下(也就是，在离第二雷达装置87的距离小于预定值1的情况下)， 停止电动机M的驱动操作。在第二雷达装置87测量的物体在区II之内 的情况下(也就是，在离第二雷达装置87的距离等于或大于预定值1 且等于或小于预定值2的情况下)，仅当物体的速度超过一个预定速度 时，才停止电动机M。此外，在第二雷达装置87测量的物体在区III 之内的情况下(也就是，在离第二雷达装置87的距离超过预定值2的 情况下)，由于与圆形刀片3的接触的可能性低，所以不停止电动机M。
微型计算机92进行到步骤S26，并且获取第一雷达装置86的输出 波形。然后，微型计算机92确定在步骤S8获取的输出波形的峰值(也 就是，在第一预定区域内的物体所反射的反射波的峰值)与在步骤S2 存储在存储器94中的输出波形的峰值(也就是，在第一预定区域内的 工件所反射的反射波的峰值)之间差的绝对值是否等于或小于预定值3 (步骤S28)。
如果两个输出波形的峰值之间差的绝对值等于或小于预定值3(步 骤S28为YES)，微型计算机92确定在第一预定区域内不存在一个非工 件物体，并且返回步骤S16。因此，如果电动机开关97在ON状态(步 骤S16为YES)，重复步骤S18之后的过程。因此，圆形刀片3的旋转 在由第一雷达装置86和第二雷达装置87监视的时候而继续，并且操作 员能通过从前面以安全速度送进工件而执行切割操作。
另一方面，如果两个输出波形的峰值之间差的绝对值超过预定值3 (步骤S28为NO)，微型计算机92确定在第一预定区域内存在一个非 工件物体，并且停止电动机M的驱动操作(步骤S30)。
总之，在第一代表性实施例的台锯中，圆形刀片3的周围由第二雷 达装置87监视，并且圆形刀片3的外刃附近由第一雷达装置86监视， 这样允许圆形刀片3与一个非工件物体之间接触的可能性在这个接触 形成之前得到探测，并且停止电动机M的驱动操作。因此，有可能防止 非工件物体与旋转刀片3之间的接触。
而且，第一雷达装置86和第二雷达装置87仅发射单频的无线电波。 因此，能使接收反射波的天线124和104紧凑，并且例如有可能简化用 于放大接收的反射波的放大电路。
而且，在第一代表性实施例的台锯中，刀片防护装置7的使用允许 圆形刀片附近的监视区域受到限制，因而限制雷达装置数。换句话说， 通过使用刀片防护装置7，所有监视的是沿工件送进方向上在圆形刀片 附近的物体的移动，并且仅监视圆形刀片的外刃附近的区域。因此，借 助于刀片防护装置7及第一雷达装置86和第二雷达装置87，使操作变 得使用更安全。
此外，在第一代表性实施例中，第二雷达装置87附在臂的尖端， 臂附于工作台5。然而，第二雷达装置87不限于这种类型的布置。例如， 第二雷达装置87可以按照图12A至图12C所示方法来安排。在图12A 中，臂85附于台锯的下部，第二雷达装置87附于臂85的尖端。此外， 图12B和图12C表示台锯固定在地板上的情况。在图12B中，臂85固 定在台锯后面的墙壁上，并且第二雷达装置87附于臂85的尖端，而在 图12C中，臂85固定在天花板上，并且第二雷达装置87附于臂85的 尖端。
此外，在第一代表性实施例中，当第一雷达装置86和第二雷达装 置87测量的结果满足预定条件时，立即停止电动机M。然而，也可能有 一种布置，其中将判定准则设定为两级。首先，当超过判定准则的第一 级时，警告操作员。然后，当超过判定准则的第二级时，停止圆形刀片 的驱动操作。例如，将图11的区II中到圆形刀片3前部的区域分成另 外两个区域。如果确定一个物体反常地在离圆形刀片3较远的区域内， 发出警告声，而如果确定一个物体反常地在离圆形刀片3较近的区域 内，执行电动机的紧急停止。应用这种类型的布置，能通过警告引起操 作员警惕，因而避免切割操作的中断。
而且，在第一代表性实施例中，从第一雷达装置86发射单频无线 电波。然而，有可能使第一雷达装置86发射包括所有频率的无线电波， 例如脉冲，并且分析反射波的频率，以更精确地识别第一预定区域内的 物体。
此外，在第一代表性实施例中，当确定圆形刀片3与非工件物体之 间有出现接触的可能性时，停止电动机M。然而，还可能提供一种收回 机构，从而使圆形刀片在紧急时候从工作台之上收回到之下，或提供一 种在紧急时候啮合并停止圆形刀片的制动机构。
第二详细代表性实施例
第二代表性实施例的台锯大致具有如第一代表性实施例的台锯相 同的布置，只是在使用一个微带天线来代替第一代表性实施例的第二雷 达装置87的天线104方面不同。因此，在以下描述中将仅说明与第一 代表性实施例不同的要点。
首先，将参考图13A至图13G说明微带天线的布置。如图13A所示， 微带天线130a可以包括带状线132a、电介质衬底134a和扁平导体 136a。扁平导体136a可以具有一个比带状线132a大的面积。在电动工 具的本体(例如台锯的工作台)由一种导电材料(例如铝制成的金属板) 形成时，本体可以用作扁平导体136a。将扁平导体136a接地。此外， 扁平导体136a不一定是扁平的。电介质衬底134a可以安排在扁平导体 136a的表面上。电介质衬底134a是一种例如利用聚四氟乙烯树脂、玻 璃纤维环氧树脂或其他类似材料的板形电介质物质。特别地，在发射和 接收的无线电波的频率为1GHz或以上情况下，优选地利用聚四氟乙烯 树脂。电介质衬底134a的厚度例如可以达1mm。带状线132a可以安排 在电介质衬底134a的表面134s上。带状线132a例如可以由铜箔(厚 度达35μm)这样的导电材料形成。带状线132a与一条馈线连接。
当从一个振荡电路向带状线132a输入信号时，带状线132a与扁平 导体136a之间的电压波动。通过这种方式，在带状线132a与扁平导体 136a之间发射无线电波。将无线电波发送到电介质衬底134a的表面 134s。因而，可以将微带天线130a安排在电动工具上，以便被测量物 体接近电介质衬底134a的表面134s。例如，微带天线130a可以安排在 与被测量物体相对的电动工具的表面上。
优选地，微带天线130a发射的无线电波可以约为1GHz或以上。例 如，可以使用24.2GHz微波。理由是使无线电波具有较高频率改进其方 向性，允许被测量物体以较大准确性被探测。而且，可以变更微带天线 130a发射的无线电波的频率，以便适应被测量物体的特性。
在图13A所示例子中，带状线132a为铜箔，并且由于其表面突出， 可能因磨蚀而损坏。在这种情况下，优选地可以将微带天线130a安排 在电动工具的壳体之内。此外，壳体可以包括一个可穿透窗口，微带天 线130a发射的无线电波可以穿过其中。
图13B至图13G表示微带天线的另一个例子。图13B所示例子利用 带状导体132b来代替图13A中的带状线132a。带状导体132b可以由一 种导电材料(例如，铝制成的金属板)形成。使用带状导体132b增加 其抗磨蚀或冲击的强度。在这种情况下，优选地可以将微带天线130b 安排在电动工具的表面上。而且，微带天线130b可以具有一定程度的 厚度(例如达1mm)。因此，有可能在电介质衬底134b中形成一个槽， 并且将带状导体132b安排在这个槽之内。当带状导体132b处在槽之内 的安排状态下时，优选地带状导体132b的表面沿与电介质134b的表面 相同平面延伸。
在图13C的例子中，电介质衬底134c不具有一个足够在其中设置 槽的厚度。因此，其上没有安排带状导体132c的介电衬底134c的该部 分可以在其上安排一种填补材料138c。填补材料138c允许条状导体 132c的表面和填补材料138c的表面沿一个平面延伸。优选地填补材料 138c可以是一种绝缘材料，和一种具有小电介质损耗的材料。填补材料 138c例如可以由树脂、胶结物或其他类似材料形成。
此外，在不希望提供如图13B所示例子中电介质衬底134b那样的 宽度，或图13c所示例子中填补部件138c那样的宽度的情况下，还可 能有图13D和图13E所示那样的布置。也就是，在图13D所示例子中， 可以在扁平导体136d中形成一个槽，并且可以将电介质衬底134d和带 状导体132d安排在槽之内。通过这种方式，能减小电介质衬底134d的 表面积。类似地，在图13E所示例子中，扁平导体136e可以具有一个 槽，可以将电介质衬底134e和带状导体132e安排在该槽之内，并且可 以用填补材料138e填补剩余部分。
而且，还可能有图13F和图13G所示的布置。在图13F和图13G所 示例子中，扁平导体136f和136g的侧壁是倾斜面137f和137g。在这 种情况下，发射的无线电波容易在具有倾斜面137f和137g的侧面转发， 并且能形成希望的电磁场(即探测区域)。
如上所述构成的微带天线可以布置在台锯的台面内。图14表示一 个布置的例子，其中将一个微带天线安排在工作台144的表面内。位于 图14所示工作台144的表面内的有：一个用于发射和接收无线电波的 发射和接收装置152，和多个微带天线或补片天线154a至154d(以下 简单称为补片天线)。发射和接收装置152实现图6所示电路100、102、 106、108、110a、110b、112a、112b、114a、114b、116和118的功能。 发射和接收装置152可以安排在圆形刀片142的后面(即与操作员侧相 对的方向)。补片天线154a至154d是一种类型的微带天线，并且实现 图6所示天线104的功能。补片天线154a至154d的每两个可以安排在 圆形刀片142的左边和右边，沿前后方向相互分开。
图15是补片天线154a的截面图。如图15所示，补片天线154a包 括带或补片156(以下简单称为补片)，电介质衬底158，和工作台144。 也就是，补片156对应于图13A至图13G的带状导体，电介质衬底158 对应于图13A至图13G的电介质衬底，以及工作台144对应于图13A至 图13G的扁平导体。
在工作台144中形成一个槽，并且将电介质衬底158安排在这个槽 之内。此外，在电介质衬底158中形成一个槽，并且将补片156安排在 这个槽之内。如图15清晰所见，工作台144、电介质158和补片156 的表面全部沿一个平面延伸。因此，当使工件越过工作台144滑动时， 补片156或电介质158不会形成妨碍。而且，通过安排在工作台144之 内，补片天线154a不会妨碍一种设计，其中将机构安排在工作台144 之下(例如，使圆形刀片142等倾斜的倾斜机构)。此外，剩余补片天 线154b、154c和154d可以具有如上所述补片天线154a相同的布置。
如图14所示，发射和接收装置152及补片天线154a至154d与一 条馈线L连接。馈线L可以包括两个移相器156a。也就是，移相器156a 中的一个安排在补片天线154a与补片天线154c之间，而另一个移相器 154a安排在补片天线154b与补片天线154d之间。如图14正面图所示， 通过这种方式，补片天线154a至154d的无线电波的发射和接收方向向 操作员改变。因此，雷达装置150能监视在工作台之上突出的圆形刀片 142周围的区域内移动的被测量物体(特别是向操作员的区域)。而且， 补片天线154a至154d的尺寸、数量、位置等可以适应与被测量物体的 特性相对应。
如上述清晰所见，使用微带天线允许天线小型化，并且允许天线安 排在电动工具的表面中。通过这种方式，能关于天线的位置获得较大程 度的设计自由度。
上述第二代表性实施例可以用各种对其的变化或改进来实施。例 如，在图16所示例子中，发射装置170安排在圆形刀片142的后面， 并且接收装置176安排在圆形刀片142的前面。发射装置170可以包括 发射机174及补片天线172a和172b，它们通过馈线L连接。此外，接 收装置176可以包括接收机180及补片天线178a和178b，它们通过馈 线L连接。这种类型的布置允许探测发射装置170与接收装置176之间 (也就是，在圆形刀片142附近)的被测量物体。
此外，如图17所示，还可能将发射和接收装置184安排在圆形刀 片142的后面，以及将补片天线186a至186c和188a至188c分别安排 在圆形刀片142的左边和右边。换句话说，能改变补片天线的位置、数 量等。而且，在第二代表性实施例中，微带电线用于一个借助于多普勒 雷达探测被测量物体的雷达装置(对应于第一代表性实施例的第二雷达 装置87)的天线中。然而，微带天线可以用于不同种类的雷达(例如， 第一代表性实施例中的第一雷达装置86)。
虽然已经根据台锯描述了第一和第二代表性实施例，但是本教导能 自然地应用于其他电动工具，例如斜切锯、滑动式台锯、滑动式圆形锯 等。
此外，以上已经详细地描述了借助于微带天线执行无线电波感测的 探测装置。然而，这种类型的探测装置也能应用于以下描述的电动工具。
以上描述的探测装置也能应用于一种毁坏锤，在操作期间，毁坏锤 的振动不仅引起工具的振动，而且引起操作员的身体的振动。特别地， 如果振动大，还引起操作员的头部振动。另一方面，能减小锤撞击工件 的力，从而减小传送到操作员的振动，然而，在这种情况下，操作效率 随锤撞击工件的力减小而降低。为了处理这个问题，能借助于探测装置 探测传送到操作员的头部的振动，并且能形成一种结构以抵消振动。特 别地，毁坏锤可以包括一个平衡件，和一个用于抵消通过平衡件传送到 操作员的振动的抵消机构。毁坏锤还可以包括探测装置，它借助于向操 作员发射无线电波而探测操作员相对于锤的移动。例如，能将多普勒雷 达用作无线电波感测方法。此外，能将探测装置的天线(例如微带天线) 安排在从那里能向操作员发射无线电波的位置。例如，可以将天线安排 在一个壳体的上表面之内。毁坏锤还可以包括一个控制装置，它能响应 操作员的头部的振动而控制抵消机构，该振动由探测装置所探测。而且， 能在壳体之内分开地安排一个拾波器，将这个拾波器的测量值与探测装 置的探测值比较，并且适当地调节平衡件。
上述探测装置能应用于一个细锯。细锯通过将木材压靠在一个托件 的内表面上，并且当木材在这种状态下的时候移动细锯而切割木材。切 割负载按照木材的含湿量和厚度而变化。因此，借助于探测装置和用作 电动机的旋转速度的反馈值的探测值，能探测木材的含湿量和厚度，从 而改进切割操作。特别地，可以将微带天线安排在托件的内表面之内(优 选地，沿锯条所见的切割方向)。无线电波感测的方法例如可以是一种 脉冲方法，从而以脉冲发射无线电波，并且接收从那里的反射波。一个 控制装置可以根据微带天线所接收的反射波的峰值，确定工件的含湿量 和厚度。然后控制装置按照这个含湿量和厚度来控制电动机的旋转速 度。而且，可以借助于一个指示器或其他类似装置向操作员显示含湿量 和厚度。此外，在锯条位于切割工件的支持件的点，或发现外来材料例 如钉子的情况下，可以给出警告，并且停止电动机。
上述探测装置能利用来防止电动工具(例如压缩机)的被盗。也就 是，能将一个微带天线安排在压缩机的壳体的上表面之内。例如，能将 多普勒雷达用作无线电波感测的方法。能从一个能可拆卸地附于压缩机 的电池供给微带天线的电源。如果一个人接近压缩机，或试图移动压缩 机，这种情况由微带天线所探测，发出警告声，并且使压缩机禁止。通 过这种方式，能防止压缩机的被盗。另一方面，压缩机的所有者携带一 个发射器。当压缩机接收到从这个发射器所发射的无线电波时，不发出 警告声，并且不禁止压缩机。
最后，虽然已经详细描述了优选代表性实施例，但是本实施例只是 为了说明目的，而不是限制性的。应该理解在不违反所附权利要求的精 神或范围下，可以实现各种各样的改变和变更。另外，这里公开的其他 特征和方面也可以单独地或与以上方面和特征结合地利用。
本申请要求2002年11月12日提交的日本专利申请No. 2002-328837，和2003年3月24日提交的日本专利申请 No.2003-81399的优先权，如同这里完全提出的那样，这里将这两个 申请各自参考引入。