JP2020157446A - 作業工具およびこれを備えた制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】所定の作業に関して、作業工具を使用する使用者ごとの技量レベル（習熟度）を推定することが可能な作業工具およびこれを備えた制御システムを提供する。【解決手段】作業工具１０は、モータ１１１と、トリガスイッチ１２１と、負荷推定部１６１と、習熟度推定部１６４と、を備えている。トリガスイッチ１２１は、操作者によって操作され、操作量に応じてモータ１１１の出力を調整する。負荷推定部１６１は、モータ１１１に入力されるモータ電流と、モータ１１１の回転速度と、に基づいて、モータ１１１に掛かる推定負荷情報を算出する。習熟度推定部１６４は、負荷推定部１６１において算出された推定負荷情報に基づいて、使用者の所定の作業に関する習熟度を推定する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、電動ドライバ、ジグソー、チェーンソー等のモータを備えた作業工具およびこれを備えた制御システムに関する。

作業現場や工場において、ドリルやドライバなどの先端工具をモータによって回転駆動して所望の作業を行う電動工具が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第６１０７３８５号公報

しかしながら、上記従来の作業工具では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、一般的に、電動ドライバ、ジグソー、チェーンソー等の作業工具を使用する際には、使用者のスキル（力のかけ方）によって、熟練者とそれ以外の人とで作業完了までに要する時間に大きな差が生じる。また、作業対象（例れば、木材、金属等）によっても、作業量が大幅に異なる。

例えば、全ての使用者のスキルが熟練者相当になれば、プロジェクト全体の作業時間も大きく短縮することができる。しかし、目標とすべき作業時間の定義および計測が困難であり、使用者の成長は、使用者自身に依存していた。このため、使用者の習熟度が上がるまでに大きな時間を要し、労働コストが増大するという課題があった。
このため、例えば、作業工具を用いた各種作業の管理を行う管理者にとっては、所定の作業に関して、作業工具を使用する使用者ごとの技量レベル（習熟度）を把握することは、作業工程を立案する際に特に重要である。

本発明の課題は、所定の作業に関して、作業工具を使用する使用者ごとの技量レベル（習熟度）を推定することが可能な作業工具およびこれを備えた制御システムを提供することにある。

第１の発明に係る作業工具は、モータと、トリガスイッチと、負荷推定部と、習熟度推定部と、を備えている。トリガスイッチは、使用者によって操作され、操作量に応じてモータの出力を調整する。負荷推定部は、モータに入力されるモータ電流と、モータの回転速度と、に基づいて、モータに掛かる推定負荷情報を算出する。習熟度推定部は、負荷推定部において算出された推定負荷情報に基づいて、使用者の所定の作業に関する習熟度を推定する。

ここでは、トリガスイッチの操作によって駆動されるモータを搭載した作業工具において、モータ電流と回転速度とを用いて推定されたモータに掛かる負荷の大きさ（推定負荷情報）に基づいて、所定の作業に関する使用者の習熟度を推定する。
ここで、作業工具には、例えば、電動ドライバ、ジグソー、チェーンソー等のモータによって駆動される各種工具が含まれる。そして、作業工具を用いて行われる所定の作業には、電動ドライバを用いたネジ締め・外し作業、ボルト締め・外し作業、ジグソーを用いた切削作業、チェーンソーを用いた切削作業等が含まれる。

これにより、モータを搭載した作業工具を使用する際に、作業中のモータ電流とモータの回転速度とを用いて推定されたモータに掛かる負荷（推定負荷情報）に基づいて、所定の作業に関する使用者の習熟度（技量レベル）を推定することができる。
この結果、例えば、使用者の習熟度のレベルに応じて、使用者ごとに、所定の作業を完了するまでに要する時間の目標値（目標作業時間）を設定する、あるいはモータの出力を変化させる等の制御を実施することができる。

第２の発明に係る作業工具は、第１の発明に係る作業工具であって、習熟度推定部において推定された使用者の習熟度に応じて、作業を完了するまでの目標となる目標作業時間を設定する目標時間設定部を、さらに備えている。
ここでは、推定された使用者の習熟度のレベルに応じて、所定の作業を完了するまでに要する時間の目標値（目標作業時間）が設定される。
これにより、使用者ごとの習熟度のレベルに応じて適切な目標が設定されることで、無理のない範囲で、使用者に作業を行わせることができる。

第３の発明に係る作業工具は、第２の発明に係る作業工具であって、目標時間設定部は、使用者の習熟度に応じて、目標作業時間を段階的に設定する。
ここでは、使用者の習熟度のレベルに応じて設定される目標作業時間が、段階的に設定される。
これにより、例えば、使用者の習熟度に応じて設定される目標作業時間をレベル１〜５までの５段階で設定することで、各習熟度のレベルに応じて適切な目標作業時間を設定することができる。

第４の発明に係る作業工具は、第３の発明に係る作業工具であって、目標時間設定部は、習熟度推定部において推定された使用者の習熟度の１段階上の習熟度レベルに相当する目標作業時間を設定する。

ここでは、段階的に設定される目標作業時間は、推定された使用者の習熟度のレベルの１段上の習熟度のレベルに相当する目標作業時間が設定される。
これにより、各使用者に対して、現在の習熟度のレベルよりも１段上の習熟度のレベルに相当する目標作業時間が設定されるため、各使用者は、その目標作業時間に間に合わせるように努力することで、自らの習熟度のレベルを向上させることができる。
この結果、管理者側からみて、各使用者の教育機能も付与されるため、管理者による教育負担を軽減することができる。

第５の発明に係る作業工具は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る作業工具であって、トリガスイッチが操作されてからモータの負荷変動が発生した作業開始時間からの経過作業時間を計測する作業時間測定部を、さらに備えている。
ここでは、トリガスイッチが操作されてからモータの負荷変動が発生した作業開始時間を検知して、作業開始からの経過作業時間を計測する。
これにより、使用者の習熟度のレベルを推定する際に、トリガスイッチが操作されモータの負荷変動を検出した時点からの経過作業時間を参照することができる。

第６の発明に係る作業工具は、第５の発明に係る作業工具であって、負荷推定部から受信した推定負荷情報と、作業時間測定部から受信した経過作業時間とに基づいて、所定の作業を完了するまでに必要な推定作業時間を推定する作業時間推定部を、さらに備えている。

ここでは、推定された負荷情報と、所定の作業を開始してからの経過時間を示す経過作業時間とに基づいて、このまま作業を継続した場合に作業が終了するまでに要する推定作業時間を推定する。
これにより、現在作業中の使用者が、いつ作業が完了するのかを認識することができるため、現在作業中の使用者が、目標作業時間に対してどの程度の遅れがあるのかを把握することで、その遅れを、その使用者の習熟度のレベル判定に使用することができる。

第７の発明に係る作業工具は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る作業工具であって、負荷推定部は、モータ電流に基づいて負荷トルクを算出する負荷トルク算出部と、負荷トルク算出部において算出された負荷トルクに対するモータの回転速度の変動を解析して推定負荷情報を出力する速度変動解析部と、を有している。
ここでは、モータ電流に基づいて算出された負荷トルクと、負荷トルクに対するモータの回転速度の変動を解析して、モータに掛かる負荷を推定する。
これにより、推定された負荷情報を用いて、所定の作業に関する使用者の習熟度のレベルを推定することができる。

第８の発明に係る作業工具は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る作業工具であって、習熟度推定部から受信した使用者の習熟度に応じて、モータの出力を増加させるように制御を行うフィードバック制御部を、さらに備えている。

ここでは、フィードバック制御部が、推定された使用者の習熟度に応じて、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御等の出力増加制御、あるいはオービタルやインパクトハンマ等の出力増加機構を用いて、モータの出力を増加させる。
なお、これらのモータ出力を増加させる制御は、単独で採用されてもよいし、複数の制御を組み合わせて採用されてもよい。
これにより、例えば、推定された使用者の習熟度が低いレベルであった場合でも、モータの出力を増加させることで、所定の作業に関して習熟度の低い使用者による作業時間の遅れを解消するように制御を行うことができる。

第９の発明に係る作業工具は、第８の発明に係る作業工具であって、フィードバック制御部は、出力増加制御および出力増加機構のうちの少なくとも一方を選択して、モータの出力を増加させる制御を行う。

ここでは、制御面あるいは機構面における複数の出力増加手段の少なくとも１つを選択して、モータの出力を増加させる。
これにより、制御面または機構面からモータの出力を増加させることで、例えば、推定された使用者の習熟度が低いレベルであった場合でも、所定の作業に関して習熟度の低い使用者による作業時間の遅れを解消するように制御を行うことができる。

第１０の発明に係る作業工具は、第９の発明に係る作業工具であって、出力増加制御には、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御、進角制御、１５０度通電方式制御のうちの少なくとも１つが含まれる。
ここでは、上述したモータ出力増加制御として、ＰＷＭ制御、進角制御、１５０度通電方式制御のうちの少なくとも１つを実施する。
これにより、これらのモータ制御を選択して、あるいは組み合わせて、モータの出力を増加させることができる。

第１１の発明に係る作業工具は、第９または第１０の発明に係る作業工具であって、出力増加機構には、オービタルあるいはインパクトハンマが含まれる。
ここでは、例えば、ジグソー等の作業工具の機械出力増加機構として用いられるオービタル、あるいは電動ドライバ等の作業工具の機械出力増加機構として用いられるインパクトハンマによって、作業工具の機械出力を増加させる。
これにより、各種作業工具の機械出力を、機構的な側面から増加させることができる。

第１２の発明に係る作業工具は、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る作業工具であって、モータの制御に関する値を検出するセンサを、さらに備えている。
これにより、モータの制御に関する各種データを、各種センサを用いて取得することができる。

第１３の発明に係る作業工具は、第１２の発明に係る作業工具であって、センサは、トリガスイッチの操作量を検出するセンサ、モータに印加される電圧を検出する電圧センサ、モータに流れる電流を検出する電流センサ、モータの温度を検出する温度センサを含む。
これにより、トリガスイッチの操作量を検出するセンサ、モータの電圧センサ、電流センサ、温度センサ等における検出結果を取得することができる。

第１４の発明に係る作業工具は、第１から第１３の発明のいずれか１つに係る作業工具であって、モータは、ブラシレスモータである。
これにより、長寿命で小型化が可能であり高出力、高効率という特徴を持つブラシレスモータを備え、使用者にとって使い勝手よい作業工具を提供することができる。

第１５の発明に係る制御システムは、第１から第１４の発明のいずれか１つに係る作業工具と、作業工具から使用者の習熟度に関する情報を受信して表示する外部端末と、を備えている。
ここでは、上述した作業工具と外部端末とを組み合わせて、制御システムを構成する。
ここで、外部端末には、使用者や管理者が使用するＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、スマートフォン等が含まれる。
これにより、作業工具に対して、作業工具に搭載されたモータに対する制約条件を設定して、送信することができる。

第１６の発明に係る制御システムは、第１５の発明に係る制御システムであって、外部端末は、使用者の習熟度を表示する表示部と、使用者の習熟度を保存する記憶部と、を有している。
ここでは、外部端末では、作業工具において推定された所定の作業に関する使用者ごとの習熟度を、記憶部に保存するとともに、表示部に表示させる。
これにより、ＰＣやタブレット端末等の外部端末において、作業工具から受信した使用者ごとの習熟度の情報を表示・記録することができる。よって、各使用者は、所定の作業に関する自分の習熟度レベルを認識することができるとともに、記憶部に保存された過去の習熟度との比較によって、各使用者の成長度を認識することができる。

第１７の発明に係る制御システムは、第１５または第１６の発明に係る制御システムであって、外部端末は、使用者の習熟度を管理装置へ送信する通信部を、さらに有している。

ここでは、使用者等が使用するＰＣやタブレット端末、スマートフォン等の外部端末の通信部を介して、作業工具において推定された使用者の習熟度の情報が、管理者が使用する管理装置へ送信される。
これにより、管理者は、管理装置において受信した複数の使用者ごとの習熟度を参照して、例えば、目標作業時間の達成状況、使用者の習熟度の変化（成長度）等を確認することができる。
また、管理者は、管理装置の表示部等を確認しながら、複数の作業工具から受信した各使用者の習熟度を比較することで、使用者の技量レベルの評価を容易に行うことができる。さらに、管理者は、各使用者の作業の内容ごとの習熟度を比較することで、各使用者の作業内容ごとの得手・不得手を容易に認識することができる。

第１８の発明に係る制御システムは、第１７の発明に係る制御システムであって、通信部から使用者の習熟度が送信される管理装置を、さらに備えている。

ここでは、本制御システムが、外部端末から、使用者の習熟度の情報が送信される管理装置を含むように構成される。
これにより、管理者は、制御システムに含まれる管理装置において受信した使用者ごとの習熟度を参照して、例えば、目標作業時間の達成状況、使用者の習熟度の変化等を確認することができる。

本発明に係る作業工具によれば、所定の作業に関して、作業工具を使用する使用者ごとの技量レベル（習熟度）を推定することができる。

本発明の一実施形態に係る作業工具を含む制御システムの構成を示す制御ブロック図。 図１の作業工具に含まれる測定部の構成を示す制御ブロック図。 出力増加手段ごとの出力増加量を示す図。 図１の作業工具において実施される制御の流れを示すフローチャート。 図１の外部端末において実施される制御の流れを示すフローチャート。 図１の作業工具において実施されるフィードバック制御の流れを示すフローチャート。 （ａ）は、図１の作業工具を用いた作業時間と作業対象物（木材、金属）の切削可能枚数との関係を示すグラフ。（ｂ）は、（ａ）の金属のグラフの縦軸を拡大したグラフ。 （ａ）および（ｂ）は、図７（ａ）および図７（ｂ）のグラフから判定された使用者ごとの木材、金属に対して作業を実施した場合の習熟度を示す図。 図１の作業工具の一例として挙げられるジグソーの構成を示す斜視図。 図９のジグソーにおいてオービタルを用いて出力増加させた際の鋸刃の動きを概略的に示す図。 （ａ）および（ｂ）は、図９のジグソーを用いて厚さの異なる金属板を切削する状態を示す図。 （ａ）および（ｂ）は、図９のジグソーを用いて厚さの異なる木板を切削する状態を示す図。

本発明の一実施形態に係る作業工具について、図１〜図１２（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
（制御システム１００の概要）
図１は、本実施形態の作業工具１０を含む制御システム１００の構成を示すブロック図である。

本実施形態の制御システム１００は、図１に示すように、作業工具１０と、外部端末２０と、を備えている。作業工具１０は、例えば、ジグソー、チェーンソー、電動ドライバ等のモータ１１１によって駆動される工具である。外部端末２０は、例えば、作業工具１０に搭載されたモータ１１１の駆動に関する制御値のログデータ等とともに、作業工具１０から受信した使用者ごとの推定習熟度等の情報を表示する。

（作業工具１０）
作業工具１０は、モータ１１１を搭載した電力消費体の一種であって、図１に示すように、機構部１１と、入力部１２と、制御部１３と、ログ出力部１４と、電源部１５と、測定部１６と、を備えている。
機構部１１は、例えば、作業工具１０がジグソーの場合、鋸刃などを駆動する。

入力部１２は、作業工具１０に設けられた各種センサによって検出された値を、制御部１３へと送信する。
制御部１３は、入力部１２からの入力情報などに基づいて、モータ１１１を含む機構部１１の駆動の制御を行う。
ログ出力部１４は、駆動時における制御値のログデータ、測定部１６において測定された推定習熟度等の情報を外部端末２０に送信する。
電源部１５は、機構部１１、入力部１２、制御部１３、ログ出力部１４および測定部１６に対して、電力を供給する。

（機構部１１）
機構部１１は、図１に示すように、モータ１１１と、減速機１１２と、出力部１１３と、位置検出部１１４と、出力増加機構１１５と、を有している。

モータ１１１は、制御部１３からの指示に基づいて回転駆動される。モータ１１１としては、例えば、三相ＤＣブラシレスモータを用いることができる。
減速機１１２は、ギア機構などによって構成されており、モータ１１１のトルクを増幅する。減速機１１２とモータ１１１との間は、回転の同期がとられており、モータ１１１の回転を減速して出力部１１３へと伝達する。

出力部１１３は、例えば、ジグソーの鋸刃等であって、切断等の目的に応じてモータ１１１の出力を機械的な仕事に変換する。減速機１１２と出力部１１３との間は、回転の同期が取られており、モータ１１１の回転を出力する。
位置検出部１１４は、ホールＩＣに代表される磁気センサ等である。位置検出部１１４は、モータ１１１の回転角度位置を検出し、制御部１３へ送信する。位置検出部１１４は、センサを用いない構成であってもよく、電流を検出することによりモータ１１１の回転角度位置を検出する。位置検出部１１４とモータ１１１の間において回転の同期がとられている。
出力増加機構１１５は、例えば、作業工具１０がジグソーである場合には、鋸刃付近に装着されるオービタル、作業工具１０が電動ドライバである場合には、先端部付近に装着されるインパクトハンマ等を含む機構であって、それぞれ、作業工具１０の機械出力を機構面において増加させる。

（入力部１２）
入力部１２は、図１に示すように、トリガスイッチ１２１と、センサ回路１２２と、を有している。

トリガスイッチ１２１は、アナログスイッチであって、作業工具１０の持ち手部分に設けられており、その引き量（操作量）に応じてモータ１１１の出力を調整する。また、トリガスイッチ１２１は、使用者によって操作されると、計測開始を示す信号を測定部１６へ送信する。
センサ回路１２２は、入力されたトリガスイッチ１２１の引き量を、ログ出力部１４を介して制御部１３へと送信する。センサ回路１２２は、引き量センサ１２２ａと、電圧センサ１２２ｂと、電流センサ１２２ｃと、トルクセンサ１２２ｄと、温度センサ１２２ｅとを含む。

引き量センサ１２２ａは、トリガスイッチ１２１の引き量（操作量）を検出する。
電圧センサ１２２ｂは、モータ１１１への印加される電圧を検出する。
電流センサ１２２ｃは、モータ１１１に流れる電流を検出する。
トルクセンサ１２２ｄは、例えば、作業工具１０を用いて所定の材料にボルト止め作業を実施する際に、モータ１１１の回転時に生じるトルクを検出する。
温度センサ１２２ｅは、モータ１１１等の温度を検出する。
なお、センサ回路１２２は、これらのセンサ以外のセンサ、例えば、周囲環境を計測するセンサ（湿度センサ）等を含んでいてもよい。

（制御部１３）
制御部１３は、図１に示すように、例えば、作業工具１０と通信可能な外部端末２０によって設定された制約条件に基づいて、機構部１１の駆動を制御する。制御部１３は、フィードバック制御部１３１と、モータ駆動回路１３２と、回転速度演算部１３３と、出力増加制御部１３４と、を有している。

フィードバック制御部１３１は、使用者によるトリガスイッチ１２１の引き量（操作量）に応じて、外部端末２０から受信した制約条件のもとで、センサ回路１２２から入力される各種センサ情報と、回転速度演算部１３３から入力される回転角度位置および回転速度とに基づいて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号の出力を決定する。
なお、制約条件とは、目標値（固定値）、上下値リミッタ、目標値テーブル、シーケンス動作などであって、後述する外部端末２０において設定され、作業工具１０へ送信される。そして、フィードバック制御部１３１は、モータ駆動回路１３２にＰＷＭ信号を送信する。

フィードバック制御部１３１から送信されるＰＷＭ信号は、トリガスイッチ１２１の引き量等に応じて決定され、例えば、９０％、５０％、１０％等である。これにより、トリガスイッチ１２１の引き量等に応じて、モータの出力を調整することができる。
また、本実施形態の作業工具１０では、フィードバック制御部１３１が、ログ出力部１４を介して測定部１６から受信した推定習熟度を受信して、習熟度の低い使用者の技量を補うために、モータ１１１の出力を増加させる出力増加制御を実施してもよい。

具体的には、フィードバック制御部１３１は、例えば、後述する推定習熟度が低く、推定作業時間が当該作業の基準の作業時間（目標作業時間）よりも遅れている場合には、作業が終了する時間が目標作業時間に近づくように、モータ１１１の出力を増加させるために、出力増加制御部１３４によって、進角制御あるいは１５０度通電方式制御を実施させる。

なお、進角制御および１５０度通電方式制御は、モータ１１１のトルクを増加させるための公知の制御であるから、ここでは詳細な説明は省略する。
また、モータ１１１の出力増加制御としては、一般的なＰＷＭ制御を組み合わせて実施してもよい。
さらに、フィードバック制御部１３１は、推定作業時間が目標作業時間よりも遅れている場合には、作業が終了する時間が目標作業時間に近づくように、機構面においてモータ１１１の出力を増加させる。

具体的には、フィードバック制御部１３１は、推定作業時間が目標作業時間よりも遅れている場合には、作業が終了する時間が目標作業時間に近づくように、モータ１１１の出力を増加させるために、機構部１１の出力増加機構１１５によって、オービタル、インパクトハンマ等を用いる。
なお、これらのモータ１１１の出力を増加させる制御面および機構面での手段として、目標作業時間に対する推定作業時間の遅れに応じて、いずれか１つを選択して実施してもよいし、複数の手段を組み合わせて実施してもよい。

モータ駆動回路１３２は、機構部１１の位置検出部１１４で検出された回転角度位置に応じて転流動作を行うとともに、フィードバック制御部１３１から入力されるＰＷＭ信号によるＯＮデューティ比に基づいてモータ１１１のＵＶＷ相に印加される平均電圧を切り替える。
回転速度演算部１３３は、機構部１１の位置検出部１１４で検出された出力パルス間隔からモータ１１１の回転速度を算出する。そして、回転速度演算部１３３は、位置検出部１１４から入力された回転角度位置と演算した回転速度とを、フィードバック制御部１３１と測定部１６とにそれぞれ送信する。

出力増加制御部１３４は、フィードバック制御部１３１から入力された出力増加設定に基づいて、モータ１１１の出力を制御面から増加させるように制御を行う。具体的には、出力増加制御部１３４は、進角制御、１５０度通電方式制御等を実施するように、モータ駆動回路１３２へ出力増加制御信号を送信することで、モータ１１１の出力を増加させる。

（ログ出力部１４）
ログ出力部１４は、図１に示すように、各種センサ情報および推定作業時間に関する情報を、フィードバック制御部１３１へ送信する。また、ログ出力部１４は、後述する推定習熟度および目標作業時間に関する情報を、外部端末２０に対して送信する。
なお、各種センサ情報には、目標値（例えば、回転速度）、出力値（例えば、Ｄｕｔｙ比）、およびセンサの値（上述した各種センサの検出値、例えば、トリガ引き量）が含まれる。
ログ出力部１４には、センサ回路１２２で検出された各種センサの値、フィードバック制御部１３１で決定されたＰＷＭ出力、回転速度演算部１３３で演算された回転位置・回転速度、および位置検出部１１４で検出された回転角度位置、測定部１６において推定された推定習熟度等の各種データが入力される。

（電源部１５）
電源部１５は、機構部１１、入力部１２、制御部１３、ログ出力部１４および測定部１６に対して電力を供給する。そして、電源部１５は、バッテリ１５１と、バッテリ制御部１５２とを有している。
バッテリ１５１は、交換可能な二次電池であって、例えば、１８Ｖのリチウムイオンバッテリ等が用いられる。
バッテリ制御部１５２は、リチウムイオンバッテリ等のバッテリ１５１を充放電するための電子回路である。

（測定部１６）
測定部１６は、図１に示すように、モータ電流、モータ１１１の回転速度、トリガスイッチ１２１の計測開始信号等が入力され、モータ１１１に掛かる負荷の大きさ、所定の作業を完了するまでに要する推定作業時間を推定する。より詳細には、測定部１６は、図２に示すように、負荷推定部１６１と、作業時間測定部１６２と、作業時間推定部１６３と、習熟度推定部１６４と、を有している。

負荷推定部１６１は、モータ１１１に入力されるモータ電流とモータ１１１の回転速度とに基づいてモータ１１１に掛かる負荷（推定負荷情報)を算出する。そして、負荷推定部１６１は、図２に示すように、負荷トルク算出部１６１ａと速度変動解析部１６１ｂとを有している。
負荷トルク算出部１６１ａは、図２に示すように、トリガスイッチ１２１の操作量に応じてモータ駆動回路１３２から送信されたモータ電流を受信して、モータ１１１の負荷トルクを算出し、速度変動解析部１６１ｂへ送信する。

速度変動解析部１６１ｂは、図２に示すように、負荷トルク算出部１６１ａにおいて算出された負荷トルクに対するモータ１１１の回転速度に基づいて、モータ１１１の回転速度の変動を解析する。そして、速度変動解析部１６１ｂは、解析結果に基づいてモータ１１１に掛かった負荷の大きさ（推定負荷情報）を推定し、作業時間推定部１６３へ送信する。

作業時間測定部１６２は、図２に示すように、トリガスイッチ１２１が操作されたことを示す計測開始信号と、速度変動解析部１６１ｂから受信したモータ１１１の回転速度（負荷トルク）の最初の変化を作業開始タイミングとして検出する。そして、作業時間測定部１６２は、作業開始からの経過作業時間を測定し、作業時間推定部１６３へ送信する。
作業時間推定部１６３は、図２に示すように、負荷推定部１６１（速度変動解析部１６１ｂ）から受信した推定負荷情報と、作業時間測定部１６２から受信した経過作業時間とに基づいて、現在進行中の所定の作業を完了するまでに要する時間を推定する。そして、作業時間推定部１６３は、推定された推定作業時間と推定負荷情報とを、ログ出力部１４へ送信する。

習熟度推定部１６４は、図２に示すように、作業時間推定部１６３から受信した推定作業時間と推定負荷情報とに基づいて、現在進行中の所定の作業に関する使用者の技量レベル（習熟度）を推定する。そして、習熟度推定部１６４は、推定習熟度と、推定習熟度に応じて設定された当該使用者の目標作業時間とをログ出力部１４へ送信する。
具体的には、習熟度推定部１６４は、作業時間推定部１６３から受信した推定負荷情報と推定作業時間とに基づいて、推定作業時間が当該作業の基準作業時間に対して遅れが生じている程度に応じて、現在進行中の所定の作業を行っている使用者の技量レベル（習熟度）を推定する。

すなわち、習熟度推定部１６４は、例えば、レベル１（初球）、レベル２（中級）、レベル３（上級）、レベル４（標準）、レベル５（熟練）の５段階の習熟度の中から、現在進行中の所定の作業の進行状況に応じて、使用者の習熟度を推定する。
なお、習熟度推定部１６４における使用者の習熟度の判定処理については、後段にて詳述する。

本実施形態の作業工具１０では、以上のように、モータ電流とモータ１１１の回転速度とに基づいて推定負荷情報を算出するとともに、推定負荷情報に基づいて、使用者の所定の作業に関する技量レベル（習熟度）を推定する。
これにより、作業中の使用者の技量レベル（習熟度）を推定することで、例えば、使用者の習熟度のレベルに応じて、使用者ごとに、所定の作業を完了するまでに要する時間の目標値（目標作業時間）を設定する、あるいはモータ１１１の出力を変化させる等の制御を実施することができる。

また、本実施形態の作業工具１０では、推定された使用者の習熟度と、現在進行中の所定の作業の経過作業時間とに応じて、当該作業の完了までに要する時間の目標とすべき作業時間（目標作業時間）を設定する。
これにより、例えば、推定された使用者の習熟度よりも１段上のレベルに対応する目標作業時間が設定されることで、使用者は、目標作業時間内に作業を完了できるように努めることで、自らの作業レベルを向上させることができる。
この結果、管理者による使用者の技量レベルを向上させるための教育負担を軽減することができる。

（外部端末２０）
外部端末２０は、使用者や管理者が使用する端末（例えば、作業工具１０と通信可能なＰＣ（Personal Computer）等）であって、図１に示すように、作業工具１０の制約条件を設定して、作業工具１０側の制御部１３へ送信する。そして、外部端末２０は、作業工具１０において推定された使用者の推定習熟度、目標作業時間に関する情報を受信して表示部２２に表示させる。

より詳細には、外部端末２０は、図１に示すように、記憶部２１と、表示部２２と、通信部２３と、を有している。
記憶部２１は、図１に示すように、作業工具１０のログ出力部１４から送信された推定習熟度および目標作業時間に関する情報を、受信して保存する。そして、記憶部２１は、推定習熟度および目標作業時間に関する情報を、表示部２２および通信部２３へ送信する。

表示部２２は、例えば、液晶タッチパネル等の入力機能を備えた表示装置であって、作業工具１０を使用する使用者ごとに推定された所定の作業に関する習熟度と、当該使用者が所定の作業の完了までに要する時間の目標値（目標作業時間）とを表示する。
これにより、使用者は、所定の作業に関する自らの技量レベル（習熟度）を把握するとともに、目標とすべき作業時間（目標作業時間）を認識して、少しでもその目標作業時間内で作業を完了できるように努めることができる。

なお、目標作業時間は、例えば、作業工具１０としてジグソーを用いた切削作業において、厚さ２０ｍｍ、５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさの木板を１００枚切断するために要する基準となる時間である。
通信部２３は、図１に示すように、図示しない設定部において設定されたモータ１１１の制約条件等の情報を、作業工具１０のフィードバック制御部１３１へ送信する。また、通信部２３は、作業工具１０を使用する使用者ごとに推定された所定の作業に関する習熟度と、当該使用者が所定の作業の完了までに要する時間の目標値（目標作業時間）とを、管理者によって使用される中央管理端末（管理装置）３０へ送信する。
これにより、管理者が管理する中央管理端末３０が、現在進行中の所定の作業に関する各使用者の技量レベル（習熟度）を表示することで、管理者は、例えば、複数の使用者の技量レベルの比較、所定の作業の完了までに要する時間を認識することができる。

＜出力増加制御および出力増加機構＞
本実施形態の作業工具１０は、上述したように、目標作業時間に対して推定作業時間が遅れている場合に、モータ１１１の出力を増加させる複数の出力増加手段を備えている。

ここで、図１に示す出力増加制御部１３４および出力増加機構１１５による作業工具１０の出力増加手段について、図３を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、作業工具１０の出力を増加させる手段としては、図３に示すように、モータ制御による出力増加制御および機構的な手段が考えられる。
なお、図３に示す出力増加手段テーブルは、例えば、Ｎｏ１から順に優先的に選択されるものとし、上位にあるものから順に積み増し方式で採用されてもよい。

モータ制御による出力増加手段には、例えば、図３に示すように、進角制御（０〜４０度）、１５０度通電方式による制御等が含まれる。
これらの進角制御および１５０度通電方式制御は、図１に示す出力増加制御部１３４によって実施される。
進角制御は、モータの誘起電圧と巻線電流との位相合わせによって、トルクを最大限に引き出す制御であって、進角制御を実施した場合の出力増加量は、図３に示すように、約０〜２０％である。

１５０度通電方式制御は、３相ブラシレスモータの制御方法として採用される正弦波通電方式による制御であって、１５０度通電方式制御を実施した場合の出力増加量は、図３に示すように、約１０％である。
また、機構的な出力増加手段には、例えば、図３に示すように、作業工具１０がジグソーの場合のオービタル、あるいは、作業工具１０が電動ドライバの場合のインパクトハンマ等が考えられる。

オービタルを組み合わせたジグソーの出力増加量は、図３に示すように、段階的に選択可能なダイヤル操作によって、０，２０，４０，６０％で切り替えることができる。
インパクトハンマを組み合わせた電動ドライバの出力増加量は、図３に示すように、８０％である。
本実施形態の作業工具１０では、以上のように、外部端末２０側において推定された使用者の習熟度のレベルに応じて、モータ１１１の出力を増加させる制御面および機構面での出力増加手段を採用する。

これにより、習熟度のレベルが低い使用者が、所定の作業の進行状況が遅れている場合でも、自らモータ１１１の出力を増加させる措置を採ることなく、自動的に作業工具１０がモータ１１１の出力を増加させるように出力増加制御あるいは出力増加機構を利用することができる。
よって、使用者の技量レベルに差がある場合でも、目標作業時間に近い作業時間で作業を完了させることができるため、作業工具１０を用いた各種作業の作業工程を計画通りに実施することができる。この結果、管理者の管理負担を軽減することができる。

＜作業工具１０への制約条件の設定処理＞
本実施形態の作業工具１０は、以上のような構成を備えており、図４および図５に示すフローチャートに従って、トリガスイッチ１２１の操作から作業工具１０の制御の制約条件の設定までの処理を実施する。なお、図４は、作業工具１０側における処理、図５は、外部端末２０側における処理を、それぞれ示している。

すなわち、図４に示すように、ステップＳ１１では、使用者によってトリガスイッチ１２１が操作され、トリガスイッチ１２１が、ＯＦＦ状態からＯＮ状態へ移行する。このとき、トリガスイッチ１２１の引き量（操作量）は、引き量センサ１２２ａへ送信される。
次に、ステップＳ１２では、ステップＳ１１におけるトリガスイッチ１２１の引き量に応じてモータ１１１の回転が開始される。

なお、引き量センサ１２２ａからの出力は、ログ出力部１４を介してフィードバック制御部１３１へ送信される。そして、フィードバック制御部１３１は、設定された制約条件と、引き量センサ１２２ａから出力されたトリガスイッチ１２１の引き量とに応じて、ＰＷＭ出力をモータ駆動回路１３２へ送信する。これにより、モータ駆動回路１３２は、制約条件とトリガスイッチ１２１の引き量とに応じてモータ１１１の回転を制御することができる。

次に、ステップＳ１３では、制御部１３の回転速度演算部１３３が、機構部１１の位置検出部１１４からの信号を受信して、モータ１１１の回転速度の演算を開始する。
次に、ステップＳ１４では、測定部１６の負荷推定部１６１の負荷トルク算出部１６１ａが、モータ電流に基づいて負荷トルクを算出する。
次に、ステップＳ１５では、負荷推定部１６１の速度変動解析部１６１ｂが、モータ１１１の回転速度と負荷トルクとに基づいて、推定負荷情報を作成する。

次に、ステップＳ１６では、作業時間測定部１６２が、トリガスイッチ１２１の操作が開始された計測開始信号と、負荷推定部１６１において検出された負荷変動のタイミングとに基づいて、所定の作業が開始されてからの経過時間を示す経過作業時間の測定を開始する。
これにより、作業工具１０のトリガスイッチ１２１を操作して、モータ１１１を回転させてから、作業対象となる木板等に先端工具等が接触して負荷が変動したタイミングを、作業開始として検出し、その後の作業時間の計測を開始することができる。

次に、ステップＳ１７では、作業時間推定部１６３が、負荷推定部１６１から受信した推定負荷情報と、作業時間測定部１６２から受信した経過作業時間とに基づいて、進行中の所定の作業が完了するまでに要する時間（推定作業時間）を推定する。
次に、ステップＳ１８では、習熟度推定部１６４が、作業時間推定部１６３から推定負荷情報および推定作業時間に関する情報を受信する。

次に、ステップＳ１９では、習熟度推定部１６４が、作業時間推定部１６３から受信した推定負荷情報および推定作業時間に基づいて、所定の作業に関する使用者の技量レベル（習熟度）を推定する。さらに、習熟度推定部１６４は、推定された使用者の推定習熟度の１段上のレベルの習熟度に対応する目標作業時間を算出する。
次に、ステップＳ２０では、習熟度推定部１６４から外部端末２０に対して、推定された使用者の習熟度（推定習熟度）と、推定習熟度の１段上のレベルに対応する目標作業時間とを送信して、作業工具１０側の処理を終了する。

続いて、作業工具１０から、推定された使用者の習熟度（推定習熟度）と、推定習熟度の１段上のレベルに対応する目標作業時間とを受信した外部端末２０側における処理について、図５のフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、図５に示すように、ステップＳ２１では、作業工具１０から、推定された使用者の習熟度（推定習熟度）と、推定習熟度の１段上のレベルに対応する目標作業時間とに関する情報を受信する。

次に、ステップＳ２２では、受信した使用者の習熟度（推定習熟度）および目標作業時間に関する情報を、記憶部２１に保存させる。
次に、ステップＳ２３では、記憶部２１に保存された使用者の習熟度（推定習熟度）および目標作業時間に関する情報を、表示部２２に表示させる。
次に、ステップＳ２４では、使用者の習熟度（推定習熟度）および目標作業時間に関する情報を、通信部２３から中央管理端末３０に対して送信する。
次に、ステップＳ２５では、外部端末２０側において、中央管理端末３０から受領信号を受信するまで待機する。ここで、中央管理端末３０から受領信号を受信すると、処理を終了する。

＜フィードバック制御＞
本実施形態の作業工具１０は、以上のような構成を備えており、図６に示すフローチャートに従って、外部端末２０側において設定あるいは変更された制約条件等に基づいて、作業工具１０に搭載されたモータ１１１のフィードバック制御を実施する。

すなわち、ステップ３１では、フィードバック制御部１３１が、外部端末２０から受信した制約条件を確認する。
次に、ステップＳ３２では、フィードバック制御部１３１が、ステップＳ３１において受信した制約条件に基づいて、モータ出力の増加の必要量を算出する。
次に、ステップＳ３３では、フィードバック制御部１３１が、ステップＳ３２において算出した出力増加設定を満たすように出力増加手段テーブル（図３参照）を参照し、出力増加手段を選択する。

ここで、出力増加設定とは、選択される出力増加手段と設定（強度またはＯＮ／ＯＦＦ）とをまとめた情報である。
なお、図３に示す出力増加手段テーブルから出力増加手段を選択する処理は、作業工具１０の制御部１３において実施されてもよいし、使用者等に出力増加手段テーブルを提示して選択するように促してもよい。

次に、ステップＳ３４では、フィードバック制御部１３１は、ステップＳ３３における選択結果に応じて、出力増加設定を実施するように、出力増加制御部１３４および出力増加機構１１５へ送信する。
次に、ステップＳ３５では、出力増加制御部１３４が、フィードバック制御部１３１から受信した出力増加設定に基づいて、出力増加制御（進角制御、１５０度通電方式制御等）を実施する。
次に、ステップＳ３６では、出力増加機構１１５が、フィードバック制御部１３１から受信した出力増加設定に基づいて、出力増加手段（オービタル、インパクトハンマ等）を用いた作業を実施する。

＜使用者の習熟度の推定処理＞
本実施形態の作業工具１０では、以上のような構成により、所定の作業を実施している使用者の所定の作業に関する技量レベル（習熟度）を推定する。

ここで、複数の使用者（Ａさん、Ｂさん、Ｃさん、Ｄさん）ごとに推定される所定の作業ごとの技量レベル（習熟度）の推定方法について、図７（ａ）〜図８（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
図７（ａ）には、複数の使用者（Ａさん、Ｂさん、Ｃさん、Ｄさん）が、作業工具１０としてジグソーを用いて、２種類の作業対象物（木材および金属）に対して切削作業を実施した場合の１回の作業時間と、バッテリ１回分の満充電容量で切断可能な枚数（切断可能枚数）との関係が示されている。

４人の使用者（Ａさん、Ｂさん、Ｃさん、Ｄさん）が、作業工具１０（ジグソー）を用いて、木材と金属の板をそれぞれ切断した場合には、図７（ａ）に示すように、４人の使用者の間で、１回の作業時間、切断可能枚数ともに大きな差が生じた。
具体的には、木材の板を切断する作業を実施した場合、Ａさんの結果は、１回の切断の作業時間は約５秒、切断可能枚数は約１４６枚であった。Ｂさんの結果は、１回の切断の作業時間は約６秒、切断可能枚数は約１２８枚であった。Ｃさんの結果は、１回の切断の作業時間は約１１秒、切断可能枚数は約９２枚であった。Ｄさんの結果は、１回の切断の作業時間は約３８秒、切断可能枚数は約４０枚であった。

このように、木材の板を切断する作業において、４人の使用者の作業効率には大きな差があり、例えば、ＡさんとＤさんとでは、バッテリ１回分の満充電容量で切断可能な枚数（切断可能枚数）は、１４６枚と４０枚という結果であり、１００枚以上の差があることが分かる。
この結果を踏まえ、例えば、Ｃさんについて、図７（ａ）に示すように、木材を切断する作業に関するＣさんの技量レベル（習熟度）としては、レベル２（中級）に該当すると推定される。

同様に、金属の板を切断する作業を実施した場合の結果は、図７（ｂ）に示すようになった。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）の金属の結果を示すグラフを、縦軸に拡大したグラフである。
具体的には、金属の板を切断する作業を実施した場合、Ａさんの結果は、１回の切断の作業時間は約２２秒、切断可能枚数は約３４枚であった。Ｂさんの結果は、１回の切断の作業時間は約４０秒、切断可能枚数は約２５枚であった。Ｃさんの結果は、１回の切断の作業時間は約７３秒、切断可能枚数は約１７枚であった。Ｄさんの結果は、１回の切断の作業時間は約１１８秒、切断可能枚数は約１３枚であった。

このように、金属の板を切断する作業においては、木材の板を切断する作業よりも時間が掛かること、および４人の使用者の作業効率には大きな差があることが分かる。例えば、ＡさんとＤさんとでは、バッテリ１回分の満充電容量で切断可能な枚数（切断可能枚数）は、３４枚と１３枚という結果であり、倍以上の差があることが分かる。
この結果を踏まえ、例えば、Ｃさんについて、図７（ｂ）に示すように、金属を切断する作業に関するＣさんの技量レベル（習熟度）としては、レベル１（初級）に該当すると推定される。

ここで、図７（ａ）に示すグラフから、４人の使用者のそれぞれについて、木材の板を切断する作業に関する技量レベル（習熟度）を推定した結果、図８（ａ）に示すように、ＡさんおよびＢさんはレベル４（標準）、Ｃさんはレベル２（中級）、Ｄさんはレベル１（初級）という結果であった。
同様に、図７（ｂ）に示すグラフから、４人の使用者のそれぞれについて、金属の板を切断する作業に関する技量レベル（習熟度）を推定した結果、図８（ｂ）に示すように、Ａさんはレベル４（標準）、Ｂさんはレベル２（中級）、ＣさんとＤさんはレベル１（初級）という結果であった。

本実施形態の作業工具１０では、以上のように、作業の種類、作業対象となる材料等ごとに、複数の使用者の当該作業に関する技量レベル（習熟度）を推定する。
これにより、中央管理端末３０に表示された各使用者の各作業に対する技量レベル（習熟度）の差を考慮して、例えば、使用者ごとの貢献度、成長度合いを適切に評価することができる。

また、推定された各使用者の技量レベル（習熟度）に基づいて、複数の作業の種類の中から、どの使用者をどの作業担当に配置するか等、管理者側の作業管理の負担を軽減することができる。
さらに、使用者が用いる外部端末２０に、現在進行中の作業に関する自らの技量レベル（習熟度）の推定結果を表示することで、自身の技量レベル（習熟度）を客観的に把握することができるとともに、過去の技量レベルからの成長度も確認することができる。

＜ジグソー５０を用いた場合の出力増加機構＞
本実施形態の作業工具１０として、図９に示すジグソー５０を用いた場合の出力増加機構の一例について、以下で説明する。
ジグソー５０は、鋸刃５２を高速で上下方向に往復移動させることで、木材や金属を切削する作業工具であって、図９に示すように、本体部５１と、鋸刃５２と、オービタル（出力増加機構）５３とを備えている。

なお、鋸刃５２の上下方向における往復移動とは、図１０おける上下方向であって、本体部５１に対して進退する方向における往復移動を意味している。
本体部５１は、内部に、図１に示す構成（例えば、モータ１１１、バッテリ１５１等）を内蔵しており、トリガスイッチ１２１の引き量に応じた速度でモータ１１１が回転することで、鋸刃５２を上下に往復移動させる。

鋸刃５２は、機構部１１の先端に装着された先端工具であって、本体部５１から下向きに突出するように取り付けられている。
オービタル５３は、図１０に示すように、鋸刃５２の本体部５１への取付部分に近接する鋸刃５２の根元部分に当接配置されている。そして、オービタル５３は、鋸刃５２の上下方向における往復移動時に、図１０に示す側面視において、鋸刃５２の先端部分が楕円軌道上を移動するように、鋸刃５２を刃がある方向へ段階的に押し出す機構である。

なお、オービタル５３による鋸刃５２の押し付け量は、例えば、４段階で設定されるように構成されている。段階的な設定は、図示しない切替駆動部（モータ、ソレノイド等）によって実施される。
これにより、ジグソー５０によって切削を行う材料の硬さ、作業速度等を考慮して、オービタル５３の設定を段階的に切り替えて作業を実施することができる。

ここで、例えば、図１１（ａ）に示す金属板Ｍ１を１枚切削する場合と、図１１（ｂ）に示す金属板Ｍ１，Ｍ２を２枚切削する場合とでは、金属板の厚さが２倍になることで、作業工具１０のモータ１１１に掛かるモータ負荷電流（負荷トルク）も２倍になる。
同様に、例えば、図１２（ａ）に示す木板Ｗ１を１枚切削する場合と、図１２（ｂ）に示す木板Ｗ１，Ｗ２を２枚切削する場合とでは、木板の厚さが２倍になることで、作業工具１０のモータ１１１に掛かるモータ負荷電流（負荷トルク）も２倍になる。

さらに、上述したジグソー５０のオービタル５３を使用した場合には、切削作業の作業時間は短縮される一方で、切削対象となる材料の厚みの増加と同様に、負荷電流（負荷トルク）が増加する。
本実施形態の作業工具１０では、以上のような構成により、外部端末２０において推定された使用者の技量レベル（習熟度）に応じて、例えば、使用者の習熟度のレベルが低く、進行中の作業が遅れている場合には、モータ１１１の出力を増加させる制御面および機構面での出力増加手段を採用する。

例えば、作業工具１０がジグソー５０である場合には、図１０に示すオービタル５３が作動するように制御される。なお、オービタル５３が０〜３の４段階で設定可能である場合には、例えば、目標作業時間からの遅れの程度に応じて適切な段階で設定されるように制御されてもよいし、使用者に段階を選択するように促す表示を行ってもよい。
これにより、使用者が、モータ１１１の出力を増加させる措置を採ることなく、自動的に作業工具１０がモータ１１１の出力を増加させるように出力増加制御あるいは出力増加機構を採用することができる。

よって、使用者の技量レベル（習熟度）に差がある場合でも、目標作業時間に近い作業時間で作業を完了させることができるため、作業工具１０を用いた各種作業の作業工程を計画通りに実施することができる。この結果、管理者の管理負担を軽減することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、負荷推定部１６１において、モータ電流とモータ１１１の回転速度とに基づいて作成された推定負荷情報と経過作業時間とに基づいて、現在進行中の所定の作業が完了するまでに要する時間（推定作業時間）を推定するとともに、推定作業時間と推定負荷情報とに基づいて、所定の作業に関する使用者の技量レベル（習熟度）を推定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、作業中の使用者の技量レベル（習熟度）の推定は、推定作業時間の推定結果を用いることなく、推定負荷情報に基づいて行われてもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、推定された使用者の習熟度に応じて、段階的に設定された所定の作業の目標作業時間よりも１段上の目標作業時間を、外部端末２０の表示部２２等に表示させる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、推定された使用者の習熟度に応じて段階的に設定された所定の作業の目標作業時間をそのまま表示してもよい。
この場合には、使用者は、現在の自身の技量レベル（習熟度）に対応する目標作業時間を確認して、その時間内に確実に作業を完了できるように努めることができる。
ただし、使用者の技量レベルを向上させる教育的見地からは、上記実施形態のように、１段上のレベルの習熟度に対応する目標作業時間が表示されることがより好ましい。

（Ｃ）
上記実施形態では、実際の作業状況から推定される推定作業時間と目標作業時間とを比較して、遅れが生じている場合には、目標作業時間に近づくように、モータ１１１の出力を増加させる各種手段を採用する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、目標作業時間に対して推定作業時間が遅れている場合には、外部端末の表示部等へ作業時間の遅れを表示するように制御してもよい。
この場合には、外部端末の表示部を確認した使用者あるいは管理者は、作業の遅れを認識して、作業者の増員を行う等の措置を講ずることで、作業工程に遅れが生じることを回避することができる。

（Ｄ）
上記実施形態では、作業工具１０が外部端末２０と接続されており、作業工具１０において推定された使用者の技量レベル（習熟度）および１段上のレベルに相当する目標作業時間等を、外部端末２０側へ送信する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、作業工具側に液晶タッチパネル等の表示・入力手段が設けられている構成であれば、技量レベル（習熟度）および目標作業時間を作業工具側において表示させてもよい。
つまり、本発明は、外部端末を含まない作業工具の単独で構成されていてもよい。

（Ｅ）
上記実施形態では、管理者によって使用される中央管理端末３０が、外部端末２０を介して作業工具１０と接続されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、中央管理端末が、作業工具と直接接続された制御システムの構成であってもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、本発明の制御システム１００を構成する外部端末２０として、作業工具１０と通信可能なＰＣ（Personal Computer）を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ＰＣ以外に、スマートフォンやタブレット端末等のように、表示機能と設定機能とを備えた外部端末であってもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、交換可能なバッテリ１５１から電力供給を受けて駆動される作業工具１０に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、コード式の作業工具に対して、本発明を適用してもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、電力消費体に搭載されたモータとして、３相ＤＣブラシレスモータを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、制御対象として、ブラシ付きＤＣモータ等の他のモータを備えた電力消費体であってもよい。

（Ｉ）
上記実施形態では、本発明の作業工具として、主に、ジグソー５０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ジグソー以外では、電動ドライバ、チェーンソー等、他の作業工具に対して、本発明を適用してもよい。

本発明の作業工具は、所定の作業に関して、作業工具を使用する使用者ごとの技量レベル（習熟度）を推定することができるという効果を奏することから、モータを搭載した各種作業工具に対して広く適用可能である。

１０ 作業工具
１１ 機構部
１２ 入力部
１３ 制御部
１４ ログ出力部
１５ 電源部
１６ 測定部
２０ 外部端末
２１ 記憶部
２２ 表示部
２３ 通信部
３０ 中央管理端末（管理装置）
５０ ジグソー（作業工具）
５１ 本体部
５２ 鋸刃
５３ オービタル（出力増加機構）
１００ 制御システム
１１１ モータ
１１２ 減速機
１１３ 出力部
１１４ 位置検出部
１１５ 出力増加機構
１２１ トリガスイッチ
１２２ センサ回路
１２２ａ 引き量センサ
１２２ｂ 電圧センサ
１２２ｃ 電流センサ
１２２ｄ トルクセンサ
１２２ｅ 温度センサ
１３１ フィードバック制御部
１３２ モータ駆動回路
１３３ 回転速度演算部
１３４ 出力増加制御部
１５１ バッテリ
１５２ バッテリ制御部
１６１ 負荷推定部
１６１ａ 負荷トルク算出部
１６１ｂ 速度変動解析部
１６２ 作業時間測定部
１６３ 作業時間推定部
１６４ 習熟度推定部
Ｍ１，Ｍ２ 金属板
Ｗ１，Ｗ２ 木板

Claims (18)

1. モータと、
   使用者によって操作され、操作量に応じて前記モータの出力を調整するトリガスイッチと、
   前記モータに入力されるモータ電流と、前記モータの回転速度と、に基づいて、前記モータに掛かる推定負荷情報を算出する負荷推定部と、
   前記負荷推定部において算出された推定負荷情報に基づいて、前記使用者の所定の作業に関する習熟度を推定する習熟度推定部と、
   を備えている作業工具。
2. 前記習熟度推定部において推定された前記使用者の習熟度に応じて、前記作業を完了するまでの目標となる目標作業時間を設定する目標時間設定部を、さらに備えている、
   請求項１に記載の作業工具。
3. 前記目標時間設定部は、前記使用者の習熟度に応じて、前記目標作業時間を段階的に設定する、
   請求項２に記載の作業工具。
4. 前記目標時間設定部は、前記習熟度推定部において推定された前記使用者の習熟度の１段階上の習熟度レベルに相当する前記目標作業時間を設定する、
   請求項３に記載の作業工具。
5. 前記トリガスイッチが操作されてから前記モータの負荷変動が発生した作業開始時間からの経過作業時間を計測する作業時間測定部を、さらに備えている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の作業工具。
6. 前記負荷推定部から受信した前記推定負荷情報と、前記作業時間測定部から受信した前記経過作業時間とに基づいて、所定の作業を完了するまでに必要な推定作業時間を推定する作業時間推定部を、さらに備えている、
   請求項５に記載の作業工具。
7. 前記負荷推定部は、前記モータ電流に基づいて負荷トルクを算出する負荷トルク算出部と、前記負荷トルク算出部において算出された負荷トルクに対する前記モータの回転速度の変動を解析して前記推定負荷情報を出力する速度変動解析部と、を有している、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の作業工具。
8. 前記習熟度推定部から受信した前記使用者の習熟度に応じて、前記モータの出力を増加させるように制御を行うフィードバック制御部を、さらに備えている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の作業工具。
9. 前記フィードバック制御部は、出力増加制御および出力増加機構のうちの少なくとも一方を選択して、前記モータの出力を増加させる制御を行う、
   請求項８に記載の作業工具。
10. 前記出力増加制御には、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御、進角制御、１５０度通電方式制御のうちの少なくとも１つが含まれる、
    請求項９に記載の作業工具。
11. 前記出力増加機構には、オービタルあるいはインパクトハンマが含まれる、
    請求項９または１０に記載の作業工具。
12. 前記モータの制御に関する値を検出するセンサを、さらに備えている、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の作業工具。
13. 前記センサは、前記トリガスイッチの操作量を検出するセンサ、前記モータに印加される電圧を検出する電圧センサ、前記モータに流れる電流を検出する電流センサ、前記モータの温度を検出する温度センサを含む、
    請求項１２に記載の作業工具。
14. 前記モータは、ブラシレスモータである、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の作業工具。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の作業工具と、
    前記作業工具から、前記使用者の習熟度に関する情報を受信して表示する外部端末と、
    を備えた制御システム。
16. 前記外部端末は、前記使用者の習熟度を表示する表示部と、前記使用者の習熟度を保存する記憶部と、を有している、
    請求項１５に記載の制御システム。
17. 前記外部端末は、前記使用者の習熟度を管理装置へ送信する通信部を、さらに有している、
    請求項１５または１６に記載の制御システム。
18. 前記通信部から前記使用者の習熟度が送信される前記管理装置を、さらに備えている、
    請求項１７に記載の制御システム。

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