JP2017205824A - 電動工具、及びそれを備える電動工具管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作の手間を軽減できる電動工具、及びそれを備える電動工具管理システムを提供する。【解決手段】電動工具１０は、駆動部１１と、操作部１２と、検知部１３と、制御部１４とを備える。駆動部１１は工具を駆動する。操作部１２は、駆動部１１を動作させるための操作を受け付ける。検知部１３は、工具本体が使用者によって持たれている保持状態であるか、工具本体が使用者によって持たれていない非保持状態であるかを検知する。制御部１４は、駆動部１１の動作状態を、操作部１２からの入力信号と検知部１３による検知結果とに基づいて設定される動作状態に制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動工具、及びそれを備える電動工具管理システムに関し、とくに、可搬型の電動工具、及びそれを備える電動工具管理システムに関する。

従来、外部から作動モードを選択するためのモード選択スイッチを備えた電動工具があった（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−３１４２９８号公報

特許文献１に記載された電動工具では、電動工具の作動モードを設定するために、電動工具の使用者がモード選択スイッチを操作する必要があり、操作の手間がかかるという問題があった。

本発明の目的は、操作の手間を軽減できる電動工具、及びそれを備える電動工具管理システムを提供することにある。

本発明の一態様の電動工具は、駆動部と、操作部と、検知部と、制御部とを備えている。前記駆動部は工具を駆動する。前記操作部は、前記駆動部を動作させるための操作を受け付ける。前記検知部は、工具本体が使用者によって持たれている保持状態であるか工具本体が使用者によって持たれていない非保持状態であるかを検知する。前記制御部は、前記駆動部の動作状態を、前記操作部からの入力信号と前記検知部による検知結果とに基づいて設定される動作状態に制御する。

本発明の一態様の電動工具管理システムは、前記電動工具と、前記電動工具による作業内容を管理する管理装置とを、備える。

本発明によれば、操作の手間を軽減できる。

図１Ａは、本発明の実施形態１に係る電動工具のブロック図である。図１Ｂは同上の電動工具を備える電動工具管理システムの中継機のブロック図である。図１Ｃは同上の電動工具を備える電動工具管理システムの管理装置のブロック図である。 図２は、同上の電動工具管理システムのシステム構成図である。 図３は、同上の電動工具管理システムのシステム構成図である。 図４は、本発明の実施形態２に係る電動工具のブロック図である。

以下に説明する実施形態は、本発明に係る電動工具、及びそれを備える電動工具管理システムの一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態１）
（１）概要
本実施形態の電動工具１０は、図１Ａに示すように、駆動部１１と、操作部１２と、検知部１３と、制御部１４とを備えている。駆動部１１は工具（例えばソケット２４）を駆動する（図２参照）。操作部１２は、駆動部１１を動作させるための操作を受け付ける。検知部１３は、工具本体２０（図２参照）が使用者によって持たれている保持状態であるか、工具本体２０が使用者によって持たれていない非保持状態であるかを検知する。制御部１４は、駆動部１１の動作状態を、操作部１２からの入力信号と検知部１３による検知結果とに基づいて設定される動作状態に制御する。

また、本実施形態の電動工具管理システム１は、図３に示すように、複数台（図３の例では例えば３台）の電動工具１０（１０１，１０２，１０３）と、管理装置３０とを備える。管理装置３０は、電動工具１０による作業内容を管理する。

本実施形態の電動工具管理システム１は、３台の電動工具１０１，１０２，１０３を備えているが、電動工具の台数は３台に限定されず、電動工具の台数は１台でもよいし、２台でもよいし、４台以上でもよい。また、以下の説明において、個々の電動工具について説明する場合は電動工具１０１，１０２，１０３と記載し、電動工具１０１，１０２，１０３に共通する説明を行う場合は電動工具１０と記載する。

（２）詳細
本実施形態の電動工具管理システム１は、電動工具１０と、管理装置３０との他に、中継装置４０を更に備えている。

以下では、電動工具１０、管理装置３０、及び中継装置４０の構成及び動作を図面に基づいて説明する。

（２．１）電動工具１０の説明
本実施形態の電動工具１０は、例えば工場や建築現場などで使用される事業者向けの工具である。本実施形態の電動工具１０では、図２に示すように、電動モータの回転が伝達される出力軸に、六角ボルトの締め付け作業を行うためのソケット２４が取り付けられている。電動工具１０は、電動モータで出力軸を回転させることによって、出力軸に取り付けられたソケット２４を回転させ、ソケット２４に頭部が差し込まれたボルトの締め付け作業を行う電動工具である。なお、電動工具１０は、電動モータの回転に応じて出力軸に打撃を加えるハンマーを内蔵しており、出力軸に打撃を加えることで、電動モータの出力に比べて高トルクでの締め付け作業を行うことができる。

本実施形態の電動工具１０は、図１Ａに示すように、通信部１５と、表示部１６と、計測部１７と、記憶部１８と、電源部１９とを、更に備えている。また、本実施形態の電動工具１０は、駆動部１１、操作部１２、検知部１３、制御部１４、通信部１５、表示部１６、計測部１７、記憶部１８、及び電源部１９を保持する工具本体２０（図２参照）を備えている。

電動工具１０の工具本体２０は、図２に示すように、グリップ部２１と、円筒形状の胴体部２２と、装着部２３とを備えている。胴体部２２の軸方向の一端側からは出力軸（図示せず）が露出しており、この出力軸には、作業対象の部材に合わせた工具が取り付けられる。本実施形態では、電動工具１０の出力軸にソケット２４が取り付けられている。

グリップ部２１は、使用者が電動工具１０を用いて作業を行う場合に握る部分である。グリップ部２１の長手方向における一端側は胴体部２２の周面につながっており、グリップ部２１の長手方向における他端側は装着部２３につながっている。

装着部２３には、取り外しが可能な状態で電池パック１８１が取り付けられる。電池パック１８１は充電池を内蔵している。なお、装着部２３から取り外された電池パック１８１が、充電器（図示せず）に取り付けられると、充電器によって電池パック１８１が充電される。

駆動部１１は、制御部１４からの制御指令を受けて、電動モータを回転させ、工具（ソケット２４）が取り付けられる出力軸を回転させる。

操作部１２は、グリップ部２１に取り付けられたトリガスイッチ１２１（図２参照）を備えている。電動工具１０の使用者は、グリップ部２１を握った状態でトリガスイッチ１２１を操作することができる。操作部１２は、トリガスイッチ１２１の操作量に応じた入力信号を、制御部１４に出力する。

検知部１３は、グリップ部２１に取り付けられた力センサ１３１（図２参照）を備えている。力センサ１３１は、グリップ部２１に加えられた力の大きさを計測する。力センサ１３１は、例えばシート状の圧電素子からなり、グリップ部２１の表面に全体的に設けられている。なお、力センサ１３１は、グリップ部２１に設けられた樹脂製のラバーグリップと一体に設けられてもよい。

検知部１３は、力センサ１３１の計測結果をもとに、工具本体２０が使用者によって持たれている保持状態であるか、工具本体２０が使用者によって持たれていない非保持状態であるかを検知する。つまり、検知部１３は、力センサ１３１の計測結果が予め設定された閾値以上であれば保持状態であると検知し、力センサ１３１の計測結果が閾値未満であれば非保持状態であると検知する。２値間の比較において、「以上」としているところは、２値が等しい場合、及び２値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、２値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、２値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」と「より大きい」とに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。

また、検知部１３は、力センサ１３１の計測結果をもとに、電動工具１０の使用者に加わる負荷量を検知することもできる。使用者に加わる負荷量が大きくなるほど、使用者がグリップ部２１を握る力が大きくなるので、検知部１３は、力センサ１３１の計測結果をもとに、使用者に加わる負荷量を検知することができる。

制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを有する組み込みのコンピュータを備えている。ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することによって、電動工具１０の種々の機能が実現される。ここにおいて、プログラムは、コンピュータのメモリにあらかじめ記録されているが、インターネットなどの電気通信回線を通じて提供されてもよいし、メモリカードなどの記録媒体に記録されて提供されてもよい。

通信部１５は、アンテナ１５１を介して電波を媒体とした無線通信を行う。通信部１５の通信方式は、無線局の免許が不要な通信方式であるのが好ましい。本実施形態の通信部１５は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）規格に準拠した通信方式の通信モジュールである。なお、通信部１５は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）規格に準拠した通信方式の通信モジュールに限定されず、免許を必要としない小電力無線（特定小電力無線）などの通信モジュールでもよい。この種の小電力無線については、用途などに応じて使用する周波数帯域や空中線電力などの仕様が各国で規定されている。日本国においては、９２０ＭＨｚ帯又は４２０ＭＨｚ帯の電波を使用する小電力無線が規定されている。

表示部１６は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの表示ランプを備える。表示部１６は、表示ランプを点灯、点滅、又は消灯させることによって、電動工具１０の状態を表示する。

計測部１７は、工具による作業結果に関する作業結果情報を計測する。計測部１７は、作業結果情報として例えばボルトの締め付けトルクを計測するトルク計測部１７１と、工具本体２０の内部に配置された加速度センサ１７２とを備える。

本実施形態では、電動工具１０がインパクトレンチであるため、トルク計測部１７１は、工具（出力軸）に打撃力が加えられる回数を計数し、打撃の回数をもとに締め付けトルクを計測する。トルク計測部１７１は、例えば工具本体２０に内蔵されたマイクを備え、マイクの出力をもとに打撃時に発生する打撃音の回数、すなわち打撃の回数を計数し、打撃の回数をもとに締め付けトルクを計測すればよい。

また、加速度センサ１７２は例えば３軸の加速度センサからなり、工具本体２０に加わる加速度を計測する。

記憶部１８は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などから選択されるデバイスで構成される。記憶部１８は、電動工具１０に個別に割り当てられた識別情報（アドレスなど）や、計測部１７によって計測された作業結果情報などを記憶する。

電源部１９は、電池パック１８１を電源として、制御部１４などの電気回路に電動モータや供給する電力を生成する。

（２．２）管理装置３０の説明
管理装置３０は、図１Ｃに示すように、信号処理部３１と、通信部３２と、表示部３３と、操作部３４と、記憶部３５とを備える。

信号処理部３１は、ＣＰＵおよびメモリを有するコンピュータを備えている。ＣＰＵが記憶部３５に格納されているプログラムを実行することによって、管理装置３０の種々の機能が実現される。ここにおいて、プログラムは、記憶部３５にあらかじめ記録されているが、インターネットなどの電気通信回線を通じて提供されてもよいし、メモリカードなどの記録媒体に記録されて提供されてもよい。

通信部３２は、アンテナ３２１を介して電波を媒体とした無線通信を行う。通信部３２の通信方式は、無線局の免許が不要な通信方式であるのが好ましく、電動工具１０の通信部１５と同じ通信方式であればよい。

表示部３３は、液晶ディスプレイなどのディスプレイ装置である。

操作部３４は、キーボード、マウス、ポインティングデバイスなどの入力装置からなる。

記憶部３５は、例えばハードディスク装置などの外部記憶装置である。記憶部３５には、電動工具１０を用いて作業を行う場合の駆動部１１の動作条件として、例えば締め付けトルクの設定値や、締め付け作業を行うボルトの本数などが記憶されている。また、記憶部３５には、電動工具１０から取得した作業結果情報（例えば、締め付けトルクの計測値や締め付け作業を行った回数の情報など）が記憶されている。

（２．３）中継装置４０の説明
中継装置４０は、図１Ｂに示すように、通信制御部４１と、通信部４２と、記憶部４３とを備える。

通信制御部４１は、ＣＰＵおよびメモリを有する組み込みのコンピュータを備えている。ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することによって、中継装置４０の種々の機能が実現される。ここにおいて、プログラムは、コンピュータのメモリにあらかじめ記録されているが、インターネットなどの電気通信回線を通じて提供されてもよいし、メモリカードなどの記録媒体に記録されて提供されてもよい。

通信部４２は、アンテナ４２１を介して電波を媒体とした無線通信を行う。通信部４２の通信方式は、無線局の免許が不要な通信方式であるのが好ましく、電動工具１０の通信部１５及び管理装置３０の通信部３２と同じ通信方式であればよい。

記憶部４３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、又はＥＥＰＲＯＭなどから選択されるデバイスで構成される。記憶部４３は、中継装置４０に割り当てられた識別情報（アドレスなど）や、電動工具１０から受信した作業結果情報などを記憶する。

（２．４）動作説明
以下に、本実施形態の電動工具１０の動作を制御する。

使用者が電動工具１０の電源スイッチをオンにすると、制御部１４が動作を開始し、制御部１４が、操作部１２からの入力信号と、検知部１３による検知結果とに基づいて、駆動部１１の動作状態を設定する。

本実施形態では駆動部１１の動作状態として、作業状態と、待機状態と、停止状態との３つの動作状態がある。作業状態とは、駆動部１１が工具（ソケット２４）を駆動する状態である。待機状態とは、駆動部１１の動作が禁止されていない状態で、駆動部１１が動作していない状態である。停止状態とは、電動工具１０が使用されていない状態で、駆動部１１の動作が禁止されている状態である。

制御部１４は、表１に示すように、操作部１２からの入力信号と、検知部１３による検知結果とに基づいて、駆動部１１の動作状態を、作業状態、待機状態、及び停止状態のいずれかに設定する。制御部１４は、駆動部１１の動作状態を、設定した動作状態に制御する。

制御部１４は、検知部１３によって非保持状態と検知されているときは、駆動部１１の動作状態を停止状態に制御する。制御部１４は、停止状態では、操作部１２からの入力信号の有無にかかわらず、駆動部１１の動作を停止させる。なお、停止状態は、電動工具１０が使用者によって持たれていない状態であり、例えば作業現場又は保管場所に置かれている状態や、使用者がベルトに電動工具を引っ掛けて保持している状態である。

制御部１４は、検知部１３によって保持状態と検知されているときに、操作部１２からの入力信号があると、つまり使用者によって操作部１２が操作されると、駆動部１１の動作状態を作動状態に制御する。制御部１４は、作動状態では、駆動部１１を動作させて駆動部１１に工具（ソケット２４）を動作させる。制御部１４は、作動状態において、管理装置３０から取得した設定情報（例えば締め付けトルクの設定値など）にしたがって駆動部１１を動作させてもよい。なお、作動状態は、使用者が電動工具１０を持って操作部１２を操作している状態であり、使用者が電動工具１０を用いて締め付け作業を行う状態である。

制御部１４は、検知部１３によって保持状態と検知されているときに、操作部１２からの入力信号がなければ、つまり使用者によって操作部１２を操作されていなければ、駆動部１１の動作状態を待機状態に制御する。制御部１４は、待機状態では、駆動部１１を停止させている。なお、待機状態は、使用者が電動工具１０を持っているが、操作部１２を操作していない状態であり、使用者が電動工具１０を持って移動している状態か、使用者が電動工具１０を持って作業を行う準備をしている状態である。

このように、本実施形態の制御部１４は、操作部１２からの入力信号と、検知部１３による検知結果とに基づいて設定される動作状態に、駆動部１１の動作状態を制御している。したがって、使用者は、駆動部１１の動作状態を設定するために、グリップ部２１を手で掴む動作と、工具を回転させるためにトリガスイッチ１２１を引く操作以外に、別の操作を行う必要が無く、操作の手間を軽減できる。従来の電動工具では、電動モータの回転を禁止するためのスイッチが設けられ、このスイッチを操作することで、保管時などにトリガスイッチに物が当たった場合に電動モータ（工具）が回転しないようにしている。この場合、使用者は電動モータの回転を禁止するためのスイッチを操作する必要があり、操作を忘れると、トリガスイッチに物が当たるなどして電動モータが勝手に回転する可能性がある。本実施形態の電動工具１０では、制御部１４によって駆動部１１の動作状態が停止状態に設定された場合、制御部１４は、操作部１２からの入力信号の有無にかかわらず、駆動部１１の動作を停止させるので、使用者が意図せずに駆動部１１が動作する可能性を低減できる。

また、制御部１４が、駆動部１１の動作状態を作業状態に制御すると、駆動部１１が工具を駆動して、ボルトの締め付け作業を行う。制御部１４は、駆動部１１が作業状態で動作しているときに、所定のサンプリング周期で加速度センサ１７２から取り込んだ計測結果と、トルク計測部１７１の計測結果とを、作業結果情報として記憶部１８に記憶させてもよい。また、制御部１４は、駆動部１１が作業状態で動作しているときに、所定のサンプリング周期で検知部１３から取り込んだ力センサ１３１の計測結果を、作業結果情報として記憶部１８に記憶させてもよい。

また、制御部１４は、駆動部１１の動作状態を待機状態又は停止状態に制御したときに、管理装置３０から設定情報を受信する受信動作、及び、作業結果情報を管理装置３０に送信する送信動作の少なくとも一方を通信部１５に行わせてもよい。

ここで、制御部１４が、待機状態又は停止状態において、作業結果情報を管理装置３０に送信する送信動作を通信部１５に行わせる動作について説明する。

制御部１４は、待機状態又は停止状態において、管理装置３０に送信していない作業結果情報と識別情報とを記憶部１８から読み出し、記憶部１８から読み出した作業結果情報と識別情報とを含めた送信データを通信部１５から中継装置４０へ送信させる。

中継装置４０の通信部４２は電動工具１０から送信された送信データを受信する。通信部４２が電動工具１０からの送信データを受信すると、通信制御部４１は送信データに含まれる作業結果情報を記憶部４３に記憶させる。ここで、電動工具１０からの送信データには送信元の電動工具１０の識別情報が含まれており、通信制御部４１は、送信データに含まれる作業結果情報を、電動工具１０ごとに記憶部４３に記憶させる。

中継装置４０の通信制御部４１は、例えばあらかじめ設定された送信時刻になると、記憶部４３から未送信の作業結果情報のデータを読み出し、読み出した作業結果情報と当該作業結果情報の送信元の電動工具１０の識別情報とを含めた送信データを作成する。そして、通信制御部４１は、作成した送信データを通信部４２から管理装置３０に送信させる。なお、中継装置４０は、電動工具１０から作業結果情報を含む送信データを受信するごとに、受信した作業結果情報のデータを管理装置３０に送信させてもよい。

管理装置３０の通信部３２が、中継装置４０からの送信データを受信すると、信号処理部３１は、送信データに含まれる作業結果情報を記憶部３５に記憶させる。ここで、中継装置４０からの送信データには作業結果情報の送信元の電動工具１０の識別情報が含まれているので、信号処理部３１は、送信データに含まれる作業結果情報を、電動工具１０ごとに記憶部３５に記憶させる。このように、管理装置３０の記憶部３５には、電動工具１０ごとに作業結果情報が記憶されているので、管理装置３０では、電動工具１０ごとに、作業結果情報から電動工具１０を用いて行われた作業が適正であったか否かを判定することができる。

次に、制御部１４が、待機状態又は停止状態において、管理装置３０から設定情報を受信する受信動作を通信部１５に行わせる動作について説明する。

制御部１４は、駆動部１１の動作状態を待機状態及び停止状態のいずれかに制御したときに、設定情報を要求する要求信号と識別情報とを含めた送信データを通信部１５から中継装置４０へ送信させる。

電動工具１０から送信された送信データは中継装置４０によって受信される。中継装置４０の通信部４２が、電動工具１０からの送信データを受信すると、通信制御部４１は、受信した要求信号と識別情報とを含めた送信データを作成し、この送信データを通信部４２から管理装置３０へ送信させる。

管理装置３０の通信部３２が中継装置４０からの送信データを受信すると、信号処理部３１は、中継装置４０からの送信データに含まれる要求信号と識別情報とをもとに、要求元の電動工具１０による今後の作業内容に応じた設定情報を作成する。この設定情報には、例えば、ボルトの締め付けトルクの設定値の情報が含まれる。

管理装置３０の信号処理部３１は、設定情報と、要求元の電動工具１０の識別情報とを含めた送信データを作成し、その送信データを通信部３２から中継装置４０へ送信させる。

中継装置４０の通信部４２が管理装置３０からの送信データを受信すると、通信制御部４１は送信データに含まれる設定情報を、要求元の電動工具１０宛てに通信部４２から送信させる。要求元の電動工具１０の通信部１５が、中継装置４０からの送信データを受信すると、制御部１４は、送信データに含まれる設定情報を記憶部１８に記憶させる。

制御部１４は、記憶部１８に記憶させた設定情報にしたがって、以後の締め付け作業を行う。すなわち、制御部１４は、操作部１２からの入力信号と検知部１３の検知結果とに応じて駆動部１１の動作状態を作業状態に制御した場合、記憶部１８に記憶させた設定情報にしたがって駆動部１１の動作を制御する。これにより、電動工具１０は、待機状態又は停止状態で、管理装置３０から受信した設定情報にしたがって、作業状態での駆動部１１の動作を制御することができる。

ところで、駆動部１１が電動モータを駆動している状態では、電動モータなどから発生する電磁ノイズによって、通信部１５と外部（例えば中継装置４０など）との間で正常に無線通信を行えない可能性がある。本実施形態では、電動工具１０の制御部１４は、駆動部１１が停止している待機状態又は停止状態で、作業結果情報の送信動作及び設定情報の受信動作を通信部１５に行わせているので、通信エラーが発生する可能性が低下する、という利点がある。

上述のように、本実施形態の電動工具管理システム１では、電動工具１０が管理装置３０に作業結果情報を送信しているので、管理装置３０の信号処理部３１は、電動工具１０から取得した作業結果情報を用いて作業内容を分析することができる。

作業結果情報には、トルク計測部１７１及び加速度センサ１７２の計測結果の情報と、力センサ１３１の計測結果の情報とが含まれている。

管理装置３０の信号処理部３１は、例えば、電動工具１０から取得した作業結果情報と、電動工具１０に送信した設定情報とを比較することによって、電動工具１０を用いて行われた作業が適正な作業であったか否かを判断する。管理装置３０の信号処理部３１は、作業結果情報に含まれる締め付けトルクの情報（実績値）と、締め付けトルクの設定値とを比較することで、締め付けトルクの実績値が設定値の許容範囲内か否かを判断する。

また、管理装置３０の信号処理部３１は、電動工具１０から取得した加速度センサ１７２の計測結果の情報をもとに、使用者が電動工具１０を使いこなせているか否かを判断することもできる。使用者の筋力に比べて電動工具１０の出力が過大であると、電動工具１０を用いてねじ締め作業を行う場合に、使用者が電動工具１０のパワーに負けて、工具本体２０が回転してしまう可能性がある。したがって、管理装置３０の信号処理部３１は、駆動部１１が動作中の加速度センサ１７２の計測結果をもとに、工具本体２０の回転を検知すると、電動工具１０が使用者の能力に適合していないと判断して、判断結果を表示部３３に出力する。なお、管理装置３０の信号処理部３１は、電動工具１０が使用者の能力に適合しているか否かを判断した結果を、通信部３２から中継装置４０を経由して携帯端末５０（図３参照）に送信してもよい。携帯端末５０は、電動工具１０の使用者、又は作業を監督する監督者が使用する携帯端末（スマートフォンなど）であり、電動工具１０の使用者や監督者は携帯端末５０を用いて判断結果を把握することができる。

また、管理装置３０の信号処理部３１は、電動工具１０から取得した力センサ１３１の計測結果の情報をもとに、電動工具１０の使用者が被る振動や負荷力を監視してもよい。管理装置３０の信号処理部３１は、力センサ１３１の計測結果の情報をもとに、電動工具１０の使用者が被る振動や負荷力を計測でき、この計測結果を労働安全衛生の向上に利用できる。

また、電動工具１０の制御部１４は、中継装置４０から受信する電波の受信信号強度が、あらかじめ設定された基準レベルよりも小さくなると、警戒状態に切り替わり、警報を発するように構成されてもよい。中継装置４０の通信部４２は定期的に電波（ビーコン）を送信しており、中継装置４０から送信された電波は電動工具１０の通信部１５によって受信される。電動工具１０の通信部１５は受信した電波の受信信号強度を計測する機能を備えている。電動工具１０の制御部１４は、中継装置４０から受信した電波の受信信号強度が第１基準レベル以上であれば、電動工具１０が第１エリアＡ１（図３において符号Ａ１が付された円の内側の領域）に存在すると判断する。電動工具１０の制御部１４は、中継装置４０から受信した電波の受信信号強度が第１基準レベル未満になると、電動工具１０が第１エリアＡ１の外側に移動したと判断する。また、電動工具１０の制御部１４は、中継装置４０から受信した電波の受信信号強度が第２基準レベル未満になると、電動工具１０が第２エリアＡ２（図３において符号Ａ２が付された円の内側の領域）の外側に移動したと判断する。なお、第１エリアＡ１は、電波の受信信号強度が第１基準レベル以上になるエリアであり、電動工具１０が通常使用されるエリアである。第２エリアＡ２は、電波の受信信号強度が第２基準レベル以上になるエリアである。例えば、電動工具１０１が図３の位置Ｐ１に存在する場合、電動工具１０１の通信部１５が受信した電波の受信信号強度は第１基準レベル以上になり、電動工具１０１の制御部１４は、電動工具１０１が第１エリアＡ１に存在すると判断する。また、電動工具１０１が図３の位置Ｐ２に存在する場合、電動工具１０１の通信部１５が受信した電波の受信信号強度は第２基準レベルよりも小さくなり、電動工具１０１の制御部１４は、電動工具１０１が第２エリアＡ２の外側に存在すると判断する。

電動工具１０の制御部１４は、中継装置４０から受信する電波の受信信号強度が第１基準レベル未満になると、第１エリアＡ１の外側に移動したと判断し、警戒状態で動作する。電動工具１０の制御部１４は、警戒状態において、表示部１６を点滅させたり、内蔵のブザー（図示せず）を鳴動させたり、内蔵の振動モータ（図示せず）を振動させるなどして、第１エリアＡ１の外側に移動したことを報知する。

電動工具１０の制御部１４は、中継装置４０から受信する電波の受信信号強度が第２基準レベル未満になると、第２エリアの外側に移動したと判断し、盗難報知状態で動作する。電動工具１０の制御部１４は、盗難報知状態において、表示部１６を点滅させたり、ブザー（図示せず）をより大きな音量で鳴動させたり、振動モータをより大きく振動させるなどして、第２エリアＡ２の外側に移動したことを報知する。

このように、電動工具１０の制御部１４は、通信部１５が受信した電波の受信信号強度をもとに、電動工具１０があらかじめ設定された使用領域（第１エリアＡ１）の外側に移動したと判断すると、警戒状態で動作する。電動工具１０の制御部１４は、警戒状態において、報知部（表示部１６やブザーなど）に報知動作を行わせており、使用領域の外側に持ち出されたことを報知しているので、電動工具１０が盗難されにくくなる。

なお、電動工具１０の制御部１４は、電動工具１０に内蔵されたＧＰＳ（Global Positioning System）受信機（図示せず）で現在位置を把握してもよい。電動工具１０の制御部１４は、ＧＰＳ受信機で把握した現在位置が第１エリアＡ１の外側であると判断すると、警戒状態で動作し、ＧＰＳ受信機で把握した現在位置が第２エリアＡ２の外側であると判断すると、盗難報知状態で動作してもよい。

また、電動工具１０の制御部１４は、第１エリアＡ１の外側に移動したと判断すると、通信部１５から管理装置３０に、第１エリアＡ１の外側に移動したことを通知する通知信号を送信させてもよい。管理装置３０は、電動工具１０から中継装置４０を経由して通知信号を受信すると、電動工具１０が第１エリアＡ１の外側に移動したことを表示部３３に表示させる。管理装置３０は、電動工具１０から中継装置４０を経由して通知信号を受信すると、電動工具１０が第１エリアＡ１の外側に移動したことを示す情報を携帯端末５０に送信させてもよい。この場合、管理装置３０は、第１エリアＡ１や第２エリアＡ２に設置されたスピーカ（図示せず）から警告音や警告メッセージを出力させることができ、電動工具１０が盗難されにくくなる。

また、管理装置３０は、電動工具１０から中継装置４０を経由して通知信号を受信した後に、この電動工具１０と通信ができなくなると、電動工具１０が盗難されたと判断して、電動工具１０の盗難を表示部３３に表示させたり、携帯端末５０に通知したりしてもよい。

（３）変形例
以下に、実施形態１の変形例に係る電動工具１０及び電動工具管理システム１を列記する。なお、以下に説明する変形例の各構成は、上記実施形態で説明した各構成と適宜組み合わせて適用可能である。

本実施形態の電動工具１０は例えば電動式のインパクトレンチであるが、電動工具１０は電動式のインパクトレンチに限定されない。電動工具１０は、電動式のインパクトドライバーでもよいし、打撃力を与えるタイプではない電動ドリルドライバーや電動式のトルクレンチでもよい。本実施形態では、電動工具１０の出力軸に、ボルトを回転させるためのソケット２４が取り付けられているが、電動工具１０の出力軸には作業内容に応じた工具（先端工具）が取り付けられる。先端工具には、ソケット２４の他に、ネジの締め付け作業に用いられるプラスビット、マイナスビットや、穴開け作業に用いられるドリル、ホルソーなどがある。

本実施形態では、使用者が電動工具１０を片手で操作可能なので、工具本体２０にはグリップ部２１が１つしか設けられていないが、両手で操作される電動工具などでは、工具本体２０に複数のグリップ部２１が設けられている。この場合、複数のグリップ部２１に複数の力センサ１３１が設けられていればよい。検知部１３は、複数の力センサ１３１の検出結果が全て閾値未満であれば、非保持状態であると検知し、複数の力センサ１３１のうち少なくとも１つの力センサの検出結果が閾値以上であれば、保持状態であると検知する。また、制御部１４は、複数の力センサ１３１の検出結果が閾値以上であれば、電動工具１０を用いた作業状態であると判断でき、１つの力センサ１３１の検出結果のみが閾値以上であれば、電動工具１０を搬送している状態であると判断できる。

電動工具１０の力センサ１３１はシート状に形成された圧力センサであるが、グリップ部２１に加えられる力を検出できるのであれば、歪みセンサなどで構成されていてもよい。

本実施形態の電動工具管理システム１は、電動工具１０と管理装置３０との通信を中継する中継装置４０を備えているが、管理装置３０と電動工具１０とが直接通信できれば、中継装置４０は無くてもよい。つまり、中継装置４０は電動工具管理システム１の必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。

（実施形態２）
実施形態２に係る電動工具１０Ａについて図４を参照して説明する。

実施形態２の電動工具１０Ａは、図４に示すように、実施形態１の電動工具１０の構成に加えて、音声認識合成部２５と、スピーカ２５１と、マイク２５２とを備えている。なお、音声認識合成部２５、スピーカ２５１、マイク２５２以外は、実施形態１の電動工具１０と同様の構成であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

音声認識合成部２５は、音声合成機能と音声認識機能とを備えた専用のＩＣ（Integrated Circuit）からなる。音声認識合成部２５は、音声データを合成してスピーカ２５１から出力させる。マイク２５２に入力された音声は、マイク２５２によって電気信号に変換される。音声認識合成部２５は、マイク２５２から入力される電気信号をもとに音響モデルを作成し、マイク２５２に入力された音声の内容を認識する処理を行う。

電動工具１０Ａの制御部１４は、操作部１２からの入力信号と、検知部１３による検知結果とに基づいて、駆動部１１の動作状態を変更すると、動作状態が変更されるタイミングであらかじめ設定された音声メッセージを作成して、スピーカ２５１から出力させる。これにより、電動工具１０Ａの制御部１４は、駆動部１１の動作状態が変更されるタイミングで、そのときの動作状態に応じた音声メッセージを出力することができる。

例えば、使用者が電動工具１０Ａのグリップ部２１を掴むことによって、制御部１４が、駆動部１１の動作状態を停止状態から待機状態に変更すると、音声認識合成部２５に音声メッセージを作成させて、スピーカ２５１から出力させる。駆動部１１の動作状態が停止状態から待機状態に変更された場合、制御部１４は、使用者への挨拶と、作業内容を伝える音声メッセージを音声認識合成部２５に作成させて、スピーカ２５１から出力させればよい。例えば、スピーカ２５１から「今日もがんばりましょう」という挨拶に続いて、「Ｍ８、３０Ｎです」のように作業内容を伝える音声メッセージが出力されればよく、電動工具１０Ａの使用者に、これから行う作業内容を知らしめることができる。

また、使用者が操作部１２を操作して締め付け作業を行った後に、操作部１２から指を離すと、電動工具１０Ａの制御部１４が、駆動部１１の動作状態を作動状態から待機状態に変更する。この場合、電動工具１０Ａの制御部１４は、作業結果を伝える音声メッセージを音声認識合成部２５に作成させて、スピーカ２５１から出力させればよい。電動工具１０Ａの制御部１４は、計測部１７によって計測された作業結果情報と、作業内容の設定情報とをもとに、作業の良否を判断して、作業結果を伝える音声メッセージを音声認識合成部２５に作成させて、スピーカ２５１から出力させればよい。例えば、スピーカ２５１から「なかなかいいね」、「Ｍ８、３０Ｎ、良好」という音声メッセージが出力されればよく、電動工具１０Ａに使用者に対して作業の良否を伝えることができる。なお、制御部１４は、作業の良否を例えば５段階で評価して、その評価結果を伝える音声メッセージを音声認識合成部２５に作成させてもよく、電動工具１０Ａの使用者に対して作業の良否をより具体的に伝えることができる。

また、使用者が電動工具１０Ａのグリップ部２１を掴んだ後に、マイク２５２に話しかけると、使用者の発した言葉が音声認識合成部２５によって認識されて、制御部１４に出力される。例えば使用者が「次の作業はなに」と電動工具１０Ａのマイク２５２に話しかけると、音声認識合成部２５が使用者の発した言葉を認識して、制御部１４に出力する。制御部１４には、使用者の問いかけに対する応答メッセージがあらかじめ登録されている。制御部１４は、「次の作業はなに」との問いかけに対しては、次の作業の設定情報を記憶部１８から読み出し、作業内容を伝える音声メッセージを音声認識合成部２５に作成させ、スピーカ２５１から出力させる。

このように、電動工具１０Ａの制御部１４には、作業者の発する言葉に対応した応答メッセージが複数通り登録されており、電動工具１０Ａと使用者との間で簡単な会話が行えるように構成されている。

なお、実施形態２で説明した構成は、電動工具に必須の構成ではなく適宜省略が可能である。実施形態２で説明した構成は、実施形態１で説明した構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用である。

以上説明したように、第１の態様の電動工具１０，１０Ａは、駆動部１１と、操作部１２と、検知部１３と、制御部１４とを備えている。駆動部１１は工具（ソケット２４など）を駆動する。操作部１２は、駆動部１１を動作させるための操作を受け付ける。検知部１３は、工具本体２０が使用者によって持たれている保持状態であるか、工具本体２０が使用者によって持たれていない非保持状態であるかを検知する。制御部１４は、駆動部１１の動作状態を、操作部１２からの入力信号と検知部１３による検知結果とに基づいて設定される動作状態に制御する。

第１の態様によれば、使用者が電動工具１０，１０Ａを用いて作業を行うために、使用者が工具本体２０を持って操作部１２を操作すると、制御部１４は、駆動部１１の動作状態を、操作部１２からの入力信号と検知部１３による検知結果とに基づいて設定される動作状態に制御することができる。したがって、使用者が工具本体２０を持つ操作と、使用者が駆動部１１を動作させるために行う操作部１２の操作との他に何らかの操作を行う必要が無く、操作の手間を軽減することができる。

第２の態様の電動工具では、第１の態様において、制御部１４は、操作部１２からの入力信号と検知部１３による検知結果とに基づいて、駆動部１１の動作状態を、作業状態、待機状態、停止状態のいずれかに制御するように構成されてもよい。作業状態は、駆動部１１に工具を駆動させる状態である。待機状態は、保持状態において駆動部１１を停止させる状態である。停止状態は、非保持状態において駆動部１１を停止させる状態である。

第２の態様によれば、使用者に操作の負担をかけることなく、駆動部１１の動作状態を、作業状態、待機状態、停止状態のいずれかに制御することができる。

第３の態様の電動工具では、第２の態様において、工具による作業結果に関する作業結果情報を取得する取得部（計測部１７）と、管理装置３０との間で通信を行う通信部１５とを、更に備えてもよい。制御部１４は、駆動部１１の動作状態を待機状態又は停止状態に制御したときに、受信動作及び送信動作の少なくとも一方を通信部１５に行わせるように構成されてもよい。受信動作とは、駆動部１１の動作条件を設定するための設定情報を管理装置３０から受信する動作である。送信動作とは、取得部によって取得された作業結果情報を管理装置３０に送信する動作である。

第３の態様によれば、制御部１４が駆動部１１の動作状態を待機状態又は停止状態に制御したときに、通信部１５が受信動作、送信動作を行うから、駆動部１１の発するノイズが少ない状態で通信を行うことができ、通信エラーが発生しにくいという利点がある。

第４の態様の電動工具では、第１〜第３のいずれか１つの態様において、工具本体２０には使用者が持つ部分となるグリップ部２１が設けられていればよい。検知部１３は、グリップ部２１に設けられてグリップ部２１に加えられる力を計測する力センサ１３１を有していてもよい。検知部１３は、力センサ１３１の計測結果をもとに保持状態を検知するように構成されていればよい。

第４の態様によれば、力センサ１３１が、グリップ部２１に加えられる力の大きさを計測することによって、保持状態か非保持状態かを検知できる。

第５の態様の電動工具では、第４の態様において、工具本体２０には複数のグリップ部２１が設けられていればよい。検知部１３は、複数のグリップ部２１にそれぞれ設けられた複数の力センサ１３１を有していてもよい。検知部１３は、複数の力センサ１３１の計測結果をもとに保持状態を検知するように構成されていればよい。

第５の態様によれば、検知部１３は、複数の力センサ１３１の計測結果をもとに、工具本体２０が保持されている状態をより細かく検知できる。

第６の態様の電動工具管理システム１は、第１〜第５のいずれか１つの態様の電動工具１０，１０Ａと、電動工具１０，１０Ａによる作業内容を管理する管理装置３０とを備える。

第６の態様によれば、操作の手間を軽減することが可能な電動工具１０，１０Ａを備えた電動工具管理システム１を提供できる。

１ 電動工具管理システム
１０，１０Ａ，１０１，１０２，１０３ 電動工具
１１ 駆動部
１２ 操作部
１３ 検知部
１４ 制御部
１５ 通信部
１７ 計測部（取得部）
２０ 工具本体
２１ グリップ部
２４ ソケット（工具）
３０ 管理装置
１３１ 力センサ
１７１ トルク計測部（取得部）
１７２ 加速度センサ（取得部）

Claims (6)

1. 工具を駆動する駆動部と、
   前記駆動部を動作させるための操作を受け付ける操作部と、
   工具本体が使用者によって持たれている保持状態であるか工具本体が使用者によって持たれていない非保持状態であるかを検知する検知部と、
   前記駆動部の動作状態を、前記操作部からの入力信号と前記検知部による検知結果とに基づいて設定される動作状態に制御する制御部と、を備えた、
   ことを特徴とする電動工具。
2. 前記制御部は、前記操作部からの入力信号と前記検知部による検知結果とに基づいて、前記駆動部の動作状態を、前記駆動部に前記工具を駆動させる作業状態、前記保持状態において前記駆動部を停止させる待機状態、前記非保持状態において前記駆動部を停止させる停止状態のいずれかに制御するように構成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記工具による作業結果に関する作業結果情報を取得する取得部と、管理装置との間で通信を行う通信部とを、更に備え、
   前記制御部は、前記駆動部の動作状態を前記待機状態又は前記停止状態に制御したときに、前記駆動部の動作条件を設定するための設定情報を前記管理装置から受信する受信動作、及び、前記取得部によって取得された前記作業結果情報を前記管理装置に送信する送信動作の少なくとも一方を前記通信部に行わせるように、構成された、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
4. 前記工具本体には使用者が持つ部分となるグリップ部が設けられており、
   前記検知部は、前記グリップ部に設けられて前記グリップ部に加えられる力を計測する力センサを有しており、
   前記検知部は、前記力センサの計測結果をもとに前記保持状態を検知するように構成された、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動工具。
5. 前記工具本体には複数の前記グリップ部が設けられており、
   前記検知部は、前記複数のグリップ部にそれぞれ設けられた複数の前記力センサを有しており、
   前記検知部は、前記複数の力センサの計測結果をもとに前記保持状態を検知するように構成された、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動工具と、前記電動工具による作業内容を管理する管理装置とを、備えたことを特徴とする電動工具管理システム。

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