WO2019193979A1

WO2019193979A1 - 電動工具

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Publication number: WO2019193979A1
Application number: PCT/JP2019/011787
Authority: WO
Inventors: 和生土橋; 格無類井
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2019-10-10
Also published as: CN111989190B; CN111989190A; JP2019181591A; JP2022063273A; EP3778128A4; JP7026338B2; EP3778128A1; US20210149626A1

Abstract

制御部１０は、マイク１２に入力された音にもとづいて、電動工具１に関する処理を実行可能とする。制御部１０は、入力された音を音声認識処理した結果または音分析した結果にもとづいて、当該電動工具１に関する処理を実行する。制御部１０は、操作スイッチ９がオン状態にあるとき、音声認識処理を行わず、操作スイッチ９がオフ状態にあるとき、音声認識処理を行う。また制御部１０は、当該電動工具１がユーザにより把持されていない状態にあるとき、音声認識処理を行わず、当該電動工具１がユーザにより把持された状態にあるとき、音声認識処理を行う。

Description

電動工具

　本発明は、電動工具に関する。

　特許文献１は、電動工具と、電動工具に対して着脱可能な操作プレートとを備えた電動工具システムを開示する。特許文献１の電動工具システムでは、ユーザが、作業内容に応じた操作プレートを電動工具に装着し、操作プレートのモード切替スイッチを所望のモードに合わせる。電動工具の通信部は、操作プレートからモータの駆動制御を決めるモード情報を受信してマイコンに出力し、マイコンは、入力されるモード情報に基づいてモータの駆動制御を行う。

特開２０１６－１２０５７７号公報

　特許文献１によると、モータの駆動制御モードを変更するために、ユーザは操作プレートを電動工具に装着して、モード切替スイッチを操作しなければならず、若干の手間がかかる。たとえば高所での作業時に、駆動制御モードを変更する必要が生じた場合、ユーザに手間のかかる操作をさせることは好ましくない。そこで駆動制御モードをユーザが簡易に設定できる仕組みの実現が要求されている。また近年では、作業のトレーサビリティへの関心が高まり、電動工具を使用した作業結果を効率的に記録できる仕組みの実現が要求されている。これら以外にも電動工具に対して様々な要求が存在している中で、本発明者は、様々な要求に応える１つの手段として、情報入力インタフェースを改善するアプローチに注目した。

　そこで本発明の目的は、ユーザビリティに優れた情報入力インタフェースに関する技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明のある態様の電動工具は、ユーザが操作可能な操作スイッチと、先端工具を取付可能な出力軸と、出力軸を駆動する駆動部と、操作スイッチの操作に応じて、駆動部の動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、マイクに入力された音にもとづいて、当該電動工具に関する処理を実行可能とする。

実施形態に係る可搬式の電動工具の概要を示す図である。制御部の機能ブロックを示す図である。音声認識機能の実行可否判断のフローチャートを示す図である。パラメータ設定機能の実行可否判断のフローチャートを示す図である。

　図１は、本発明の実施形態に係る可搬式の電動工具の概要を示す。電動工具１はハウジング２を備え、ハウジング２内には、駆動部３、制御部１０、情報出力部１１、マイク１２、通信部１３、センサ１４、メモリ１７およびバッテリ１８が配置される。バッテリ１８は、ハウジング２の下端側に設けられ、電動工具１における各構成要素に電力を供給する。なおハウジング２の下端側は、工具本体とは別体のバッテリパックとして形成されて、工具本体に着脱可能とされてもよい。

　情報出力部１１は、ユーザに対して情報を出力する出力インタフェースであって、情報を音声出力するスピーカおよび／または情報を画面出力するディスプレイを含んでよい。マイク１２は、周囲の音を集音して生成した音信号を入力する入力インタフェースである。情報出力部１１およびマイク１２の一部の構成は、ハウジング２の外部に露出して設けられてもよい。通信部１３は、外部の機器と無線通信するモジュールである。

　センサ１４は、モーションセンサ１５およびタッチセンサ１６を有する。モーションセンサ１５は、３軸角速度センサおよび３軸加速度センサを有し、モーションセンサ１５のセンサ値は、電動工具１の姿勢および動きを検出するために利用される。なお電動工具１がインパクト回転工具である場合、モーションセンサ１５のセンサ値は、インパクト機構による打撃を検出するために利用されてよい。タッチセンサ１６は、抵抗膜方式や静電容量方式のセンサであって、ユーザの接触を検知する。タッチセンサ１６は、ハウジング２のグリップ部に設けられて、タッチセンサ１６のセンサ値が、ユーザが電動工具１を把持しているか検知するために利用されてよい。またタッチセンサ１６は、ハウジング２の上部に設けられて、タッチセンサ１６のセンサ値が、ユーザによる指示を検出するために利用されてよい。

　駆動部３は、駆動源であるモータ４と、モータ４のモータシャフト５に連結される駆動ブロック６とを備えて、出力軸７を駆動する。出力軸７にはチャック機構８が連結し、ドライバやドリルなどの先端工具を取付可能とする。駆動ブロック６は、モータ４の回転出力を先端工具に伝達する伝達機構を有する。具体的に駆動ブロック６は、モータシャフト５の回転トルクを出力軸７に伝達する動力伝達機構を備え、動力伝達機構は、モータシャフト５に取り付けられたピニオンギヤに噛み合う遊星歯車減速機構を有してよい。電動工具１がインパクト回転工具である場合、動力伝達機構は、出力軸７に間欠的な回転打撃力を発生させるインパクト機構を含む。

　制御部１０は、制御基板に搭載されるマイクロコンピュータなどにより実現される。制御部１０は、電動工具１を統括的に制御する機能を有し、電動工具１に関する様々な処理を実行する。ハウジング２のグリップ部前側には、ユーザが操作可能な操作スイッチ９が設けられる。操作スイッチ９は、引き操作可能なトリガ式スイッチであってよい。制御部１０は、操作スイッチ９の操作によりモータ４のオンオフを制御するとともに、操作スイッチ９の操作量に応じてモータ４の印加電圧を制御して、モータ回転数を調整する。

　実施形態の電動工具１では、マイク１２が、制御部１０に音信号を入力するための情報入力インタフェースとして機能し、制御部１０が、マイク１２に入力された音にもとづいて、電動工具１に関する処理を実行可能とする。電動工具１がマイク１２を搭載したことにより、ユーザは、操作ボタンを操作する代わりに、操作情報を発話することで、電動工具１の動作を制御できる。

　作業開始前、ユーザはトルク管理のために、電動工具１に、モータ４の動作を制御するためのパラメータ値を設定する。ユーザは、トルク管理のためのパラメータの設定値を発話することで、制御部１０が、マイク１２に入力されたユーザ音声にもとづいて、パラメータ値をメモリ１７に登録できる。

　トルク管理のためのモータ４の動作制御は、電動工具１の種類に応じて様々な手法で実用化されている。たとえばインパクト回転工具においては、トルクを正確に管理するために、締付トルク値を推定し、推定した締付トルク値からねじ部材の着座を判定し、着座後の打撃数が設定された打撃数となると、モータ回転を自動停止するシャットオフ制御が行われる。電動工具１がインパクト回転工具である場合、作業開始前、ユーザは電動工具１に、トルク管理のためのパラメータとして、「着座判定レベル」と「トルク設定段数」を設定する。

　着座判定レベルは、ねじ部材の着座を判定するためのトルク値を定めるパラメータであり、たとえばユーザは、９つの選択肢（Ｌ１～Ｌ９）の中の１つを設定する。作業対象に塗装などが付着して途中負荷が高い場合には高い着座判定レベルが設定され、途中負荷が低い場合には小さい着座判定レベルが設定されることが好ましい。

　トルク設定段数は、モータ４を自動停止させるための着座後の打撃数（シャットオフ打撃数）を定めるパラメータであり、たとえばユーザは、１００の選択肢（Ｎ００～Ｎ９９）の中の１つを設定する。各設定段数には、着座後のシャットオフ打撃数が対応付けられており、たとえばＮ００には１０回、Ｎ０１には１２回、Ｎ０２には１４回、Ｎ０３には１６回、とシャットオフ打撃数が対応付けられていてよい。

　着座判定レベルおよびトルク設定段数のパラメータ値は、メモリ１７においてマスターテーブルに記憶されている。ユーザは、作業開始前に、目標トルク値を得るための「着座判定レベル」と「トルク設定段数」を発話することで、各パラメータ値を電動工具１に設定する。また作業途中で作業対象に変更があると、ユーザは、変更された作業対象に応じた目標トルク値を得るための「着座判定レベル」と「トルク設定段数」を発話することで、各パラメータ値を電動工具１に設定する。設定したパラメータ値は、メモリ１７に記憶されて、制御部１０によるモータ４の駆動制御に用いられる。

　図２は、制御部１０の機能ブロックを示す。制御部１０は、操作受付部３０、駆動制御部３１、実行機能判断部３２、音処理部３３、入力受付部３６、パラメータ処理部３７、工具状態判断部３８、ユーザ認証部３９および作業情報処理部４０を備えて、電動工具１に関する様々な処理を実行する。音処理部３３は、マイク１２に入力された音を処理する機能を有し、入力音を周波数分析する音分析部３４と、ユーザにより発話された音声を音声認識する音声認識部３５とを有する。

　図２において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、回路ブロック、メモリ、その他のＬＳＩで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

　操作受付部３０は、ユーザによる操作スイッチ９の操作を受け付け、駆動制御部３１に提供する。駆動制御部３１は、操作スイッチ９のオン操作に応じてモータ４に電力を供給して、駆動部３の動作を制御する。上記したように実施形態の電動工具１において、ユーザは作業開始前に、トルク管理のためのパラメータ値を設定しており、駆動制御部３１は、メモリ１７に記憶されたパラメータ値にもとづいて、モータ４の回転を制御する。

　電動工具１の電源がオン状態にあるとき、マイク１２には、ユーザが発話した音声や、作業中に電動工具１により発生する動作音など、様々な音が入力される。制御部１０は、マイク１２に入力された音にもとづいて、電動工具１に関する様々な処理を実行可能とする。実施形態では、音声認識部３５が、ユーザの発話を音声認識処理する機能を有し、制御部１０における各機能は、マイク１２に入力された音を音声認識部３５が音声認識処理した結果にもとづいて、電動工具１に関する処理を実行可能とする。つまりユーザは、マイク１２に向かって発話することで、様々な処理を制御部１０に実行させることができる。

＜音声認識処理＞
　音声認識部３５は、ユーザによる音声入力を実現するために重要な役割を果たすが、他の構成要素と比較して、その消費電力は大きい。電動工具１はバッテリ１８で駆動されるため、無用な電力消費は好ましくない。また音声認識部３５による音声認識機能を常時オン（アクティブ）とすると、音声認識部３５が無関係な音声を認識して、電動工具１がその認識音声に基づいて誤動作する事態も発生しうる。そこで実行機能判断部３２は、電動工具１の状態を監視して、音声認識部３５による音声認識機能を必要なときだけオンにするように、音声認識機能の実行可否を判断する。

　図３は、音声認識機能の実行可否判断のフローチャートを示す。実行機能判断部３２は、操作スイッチ９がオン状態にあるか否かを判断する（Ｓ１０）。操作スイッチ９のオン状態は、ユーザが操作スイッチ９を操作している状態であり、操作スイッチ９のオフ状態は、ユーザが操作スイッチ９を操作していない状態である。

　操作スイッチ９がオン状態にあるとき（Ｓ１０のＹ）、実行機能判断部３２は、音声認識機能をオフに設定する（Ｓ１６）。音声認識機能がオフに設定されると、音声認識部３５は、音声認識処理を行わない。操作スイッチ９がオン状態にあるとき、電動工具１からは、駆動部３の動作音が発生するが、その状況下で音声認識部３５が音声認識処理を行っても、ユーザの発話を誤認識する可能性が高い。そこで無駄な電力消費を避けるために、操作スイッチ９がオン状態にあるとき、音声認識部３５は音声認識処理を禁止される。

　操作スイッチ９がオフ状態にあるとき（Ｓ１０のＮ）、実行機能判断部３２は、電動工具１がユーザにより把持されているか否かを判断する（Ｓ１２）。実行機能判断部３２は、モーションセンサ１５のセンサ値から、電動工具１がユーザにより把持されているか否かを判断する。なおタッチセンサ１６がグリップ部に設けられている場合、実行機能判断部３２は、タッチセンサ１６のセンサ値から、電動工具１がユーザにより把持されているか否かを判断してもよい。

　電動工具１がユーザにより把持されていない状態にあるとき（Ｓ１２のＮ）、実行機能判断部３２は、音声認識機能をオフに設定する（Ｓ１６）。実施形態の電動工具１は可搬式であり、使用時には必ずユーザにより把持された状態となる。ユーザにより把持されていないことは、電源オンの状態のまま、床や机などに置かれた状態にあることを示し、今後の使用予定があるかどうかは不明である。そのため実行機能判断部３２は、電動工具１がユーザにより把持されていない状態にあるとき、無駄な電力消費を避けるために、音声認識機能をオフに設定するようにしている。つまり電動工具１がユーザにより把持されていなければ、音声認識部３５は音声認識処理を行わない。

　一方で、電動工具１がユーザにより把持された状態にあるとき（Ｓ１２のＹ）、実行機能判断部３２は、音声認識機能をオンに設定する（Ｓ１４）。ユーザにより把持されていることは、電動工具１がこれから作業に使用される可能性が高いことを示すため、音声認識部３５は、ユーザ発話の音声認識処理を行って、音声認識処理した結果を、制御部１０の処理機能に対する音声入力として提供することが好ましい。

　なお図３には、Ｓ１０とＳ１２の判断ステップを示したが、実行機能判断部３２は、いずれか一方の判断ステップのみで音声認識機能の実行可否を判断して、音声認識部３５の動作を制御してよい。実行機能判断部３２がＳ１０の判断ステップのみを用いた場合、音声認識部３５は、操作スイッチ９がオン状態にあるとき、音声認識処理を行わず、操作スイッチ９がオフ状態にあるとき、音声認識処理を行う。たとえば実行機能判断部３２は、操作スイッチ９がオフ状態になった後の所定時間（たとえば３０秒間）だけ、音声認識機能をオンに設定してもよい。また実行機能判断部３２がＳ１２の判断ステップのみを用いた場合、音声認識部３５は、電動工具１がユーザにより把持されていない状態にあるとき、音声認識処理を行わず、電動工具１がユーザにより把持された状態にあるとき、音声認識処理を行う。いずれにしても実行機能判断部３２は、音声認識部３５による不要な音声認識処理の機会を制限して、無駄な電力消費を抑制することが好ましい。

　なお実行機能判断部３２は、Ｓ１２の判断ステップに、さらに追加的な判断ステップを採用して、音声認識機能の実行可否を判断してもよい。たとえば実行機能判断部３２は、電動工具１がユーザにより把持されており、且つ、電動工具１が所定の姿勢をとるとき、または所定の動きをさせられるときに、音声認識機能をオンに設定してよい。所定の姿勢とは、たとえば先端工具側を上に向けた姿勢であってよく、所定の動きとは、たとえば空中に電動工具１で円を描くような動きであってよい。所定の姿勢または動きは、音声認識機能をオンに設定するためにユーザによって意識的に行われるものであり、音声認識部３５は、電動工具１が所定の姿勢をとり、または所定の動きをさせられるときに、音声認識処理を行えるように構成されてよい。

　実行機能判断部３２は、電動工具１が所定の姿勢をとった後または所定の動きをさせられた後の所定時間（たとえば３０秒間）だけ、音声認識機能をオンに設定してもよい。この仕組みは、音声認識部３５の音声認識機能がオンとなる時間を大幅に制限でき、電力消費の抑制に寄与する。

　以上のようにして実行機能判断部３２は、音声認識部３５による音声認識機能のオンオフを管理する。以下、音声認識部３５が、マイク１２に入力された音を音声認識処理した結果にもとづいて、制御部１０の処理機能が、電動工具１に関する処理を実行する例を示す。

　図２に示すように制御部１０は様々な処理機能を有しているため、ユーザは、処理機能を特定する情報を発話して処理機能を呼び出した後に、処理機能に対して処理させる内容を発話する。たとえばユーザがパラメータ値の設定を行う場合、ユーザは、「パラメータを設定」と、パラメータ処理部３７を起動するための起動ワードを発話する。またユーザが、作業情報の履歴を登録する場合、ユーザは、「作業情報を登録」と、作業情報処理部４０を起動するための起動ワードを発話する。実施形態では、このようにユーザが、制御部１０の処理機能を特定する情報を発話して、対応する処理機能を起動させた後に、処理内容を発話する。

　制御部１０では、音声認識部３５が、ユーザの発話を音声認識処理によりテキストデータに変換し、入力受付部３６が、テキストデータを、ユーザによる音声入力として受け付ける。入力受付部３６は、処理機能の起動前に受け付けた起動ワードのテキストデータを、実行機能判断部３２に提供する。実行機能判断部３２は、起動ワードのテキストデータから、起動する処理機能を特定する。たとえばテキストデータが「パラメータを設定」であれば、実行機能判断部３２は、パラメータ処理部３７を起動する。テキストデータが「作業情報を登録」であれば、実行機能判断部３２は作業情報処理部４０を起動する。またテキストデータが「ユーザ認証を行います」であれば、実行機能判断部３２はユーザ認証部３９を起動する。起動ワードと、起動する処理機能との対応関係は、メモリ１７に記憶されており、実行機能判断部３２は、メモリ１７に記憶された対応関係を参照して、実行する処理機能を特定する。

　起動ワードに対応する処理機能の起動後、入力受付部３６は、テキストデータを音声認識部３５から受け付けると、起動された処理機能に、テキストデータを提供する。これにより処理機能は、ユーザによる音声入力を受け取り、対応する処理を実行する。以下、起動ワードにより処理機能が起動している状態で、処理機能が、ユーザの音声入力を処理する例を説明する。

＜パラメータ値の設定処理＞
　ユーザは電動工具１に、トルク管理の目的で、駆動部３の動作を制御するためのパラメータ値を設定する。電動工具１がインパクト回転工具である場合、ユーザは「着座判定レベル」と「トルク設定段数」を設定する。ユーザがパラメータ値を発話すると、入力受付部３６は、音声認識部３５が音声認識処理した結果として、パラメータ値のテキストデータを受け付け、パラメータ処理部３７に提供する。

　パラメータ処理部３７は、メモリ１７に記憶されているパラメータ値を、入力受付部３６から提供されたパラメータ値で上書き更新する。これによりパラメータ処理部３７は、入力受付部３６から提供されたパラメータ値を、駆動制御部３１がモータ４の駆動制御に用いるパラメータ値として設定する。

　以上のようにパラメータ処理部３７は、音声認識部３５により音声認識処理された結果にもとづいて、トルク管理のためのパラメータ値を設定する。パラメータ値はモータ４の駆動制御に反映されるため、電動工具１の状態によっては、パラメータ値を更新することが適切でないこともある。そこで実行機能判断部３２は、電動工具１の状態を監視して、パラメータ処理部３７によるパラメータ設定機能の実行可否を判断する。

　図４は、パラメータ値の設定機能の実行可否判断のフローチャートを示す。なお図３に、音声認識機能の実行可否判断のフローチャートを示したが、実行機能判断部３２は、図３に示す音声認識機能の実行可否判断と、図４に示すパラメータ設定機能の実行可否判断とを、別個の判断処理として実施する。なお実施形態では、実行機能判断部３２が、音声認識機能とパラメータ設定機能の両方の実行可否判断を行うが、別の例では、どちらか一方の実行可否判断のみを行ってもよい。

　実行機能判断部３２は、操作スイッチ９がオン状態にあるか否かを判断する（Ｓ２０）。操作スイッチ９がオン状態にあるとき（Ｓ２０のＹ）、実行機能判断部３２は、パラメータ設定機能をオフに設定する（Ｓ２６）。パラメータ設定機能がオフに設定されると、パラメータ処理部３７は、パラメータ値の設定処理を行わない。操作スイッチ９がオン状態にあるとき、駆動制御部３１は、メモリ１７に登録されたパラメータ値にもとづいて、モータ４を駆動制御しており、使用しているパラメータ値を、モータ４の駆動中に変更することは好ましくない。そこで操作スイッチ９がオン状態にあるとき、パラメータ処理部３７は、パラメータ値の設定処理を禁止される。

　操作スイッチ９がオフ状態にあるとき（Ｓ２０のＮ）、実行機能判断部３２は、電動工具１がユーザにより把持されているか否かを判断する（Ｓ２２）。実行機能判断部３２は、モーションセンサ１５のセンサ値またはタッチセンサ１６のセンサ値から、電動工具１がユーザにより把持されているか否かを判断してよい。

　電動工具１がユーザにより把持されていない状態にあるとき（Ｓ２２のＮ）、実行機能判断部３２は、パラメータ設定機能をオフに設定する（Ｓ２６）。実施形態では、ユーザが電動工具１を把持していることを、当該電動工具１におけるパラメータ値を発話音声によって変更するための条件とし、したがって電動工具１がユーザにより把持されていなければ、パラメータ処理部３７はパラメータ値の設定処理を行わない。

　一方で、電動工具１がユーザにより把持された状態にあるとき（Ｓ２２のＹ）、実行機能判断部３２は、パラメータ設定機能をオンに設定する（Ｓ２４）。ユーザにより把持されていることは、電動工具１がこれから作業に使用される可能性が高いことを示す。そこでパラメータ処理部３７は、入力受付部３６から提供されたパラメータ値をメモリ１７に登録して、これからのモータ駆動制御のパラメータ値として利用されるようにする。なおパラメータ処理部３７がパラメータ値をメモリ１７に登録する際に、操作スイッチ９がオン操作されると、駆動部３は、操作スイッチ９のオン操作を無視して、駆動部３を動作させない。

　なお図４には、Ｓ２０とＳ２２の判断ステップを示したが、実行機能判断部３２は、いずれか一方の判断ステップのみでパラメータ設定機能の実行可否を判断して、パラメータ処理部３７の動作を制御してよい。実行機能判断部３２がＳ２０の判断ステップのみを用いた場合、パラメータ処理部３７は、操作スイッチ９がオン状態にあるとき、パラメータ値の設定処理を行わず、操作スイッチ９がオフ状態にあるとき、パラメータ値の設定処理を行う。また実行機能判断部３２がＳ２２の判断ステップのみを用いた場合、パラメータ処理部３７は、電動工具１がユーザにより把持されていない状態にあるとき、パラメータ値の設定処理を行わず、電動工具１がユーザにより把持された状態にあるとき、パラメータ値の設定処理を行う。このように実行機能判断部３２は、パラメータ設定機能が適切なタイミングで実行されるように、パラメータ処理部３７によるパラメータ設定機能の実行可否を判断する。

　ユーザは、パラメータ値の設定の際に、パラメータ値を発話し、パラメータ処理部３７は、入力受付部３６から提供されるパラメータ値にもとづいて、パラメータ値を設定する。ここではユーザが、９つの着座判定レベルの選択肢（Ｌ１～Ｌ９）のうちの１つを発話し、１００のトルク設定段数の選択肢（Ｎ００～Ｎ９９）のうちの１つを発話する。ユーザが「Ｌ５　Ｎ５０」と発話した場合、パラメータ処理部３７は、「Ｌ５　Ｎ５０」の音声入力にもとづいて、パラメータ値をメモリ１７に設定する。

　なおユーザは、パラメータ値の設定の際に、作業に関する情報を発話し、パラメータ処理部３７は、入力受付部３６から提供される、作業に関する情報にもとづいて、パラメータ値を設定してもよい。たとえばメモリ１７において、作業場所の情報に、作業内容に応じたパラメータ値が対応付けられて記憶されている場合、ユーザは、作業場所の情報を発話する。このときパラメータ処理部３７は、メモリ１７から、作業場所に対応付けられたパラメータ値を取得して、取得したパラメータ値を設定できる。またメモリ１７において、ねじ径やねじ長などの作業対象を特定する情報に、パラメータ値が対応付けられて記憶されている場合、ユーザは、作業対象を特定する情報を発話する。このときパラメータ処理部３７は、メモリ１７から、作業対象に対応付けられたパラメータ値を取得して、取得したパラメータ値を設定できる。このようにメモリ１７に、作業に関する情報に関連づけてパラメータ値が登録されていれば、ユーザは、作業に関する情報を発話することで、作業内容に応じたパラメータ値を電動工具１に設定できる。

　なおパラメータ処理部３７は、入力受付部３６から音声認識処理したテキストデータを提供されると、すぐにパラメータ値を設定するのではなく、ユーザにパラメータ値を変更することを情報出力部１１を介して通知することが好ましい。情報出力部１１は、更新するパラメータ値に関する情報を、スピーカから音声出力してよく、ディスプレイから画面出力してもよい。ユーザは、パラメータ値に関する情報の通知を受けると、同意する場合には、その旨を発話し、パラメータ処理部３７は、入力受付部３６から、ユーザが同意したことを示すテキストデータを取得する。パラメータ処理部３７は、このテキストデータの取得後、パラメータ値を変更する。なおユーザによる同意の意思表示は、タッチセンサ１６に対して所定のタッチ操作を行うことで、入力受付部３６によって受け付けられてもよい。

　このようにパラメータ処理部３７は、情報出力部１１を介してユーザにパラメータ値を設定することを通知して、ユーザからの同意を得た後に、パラメータ値の設定処理を行うことが好ましい。これによりユーザは、パラメータ値が変更される前に、これからパラメータ値が変更されることを認識できる。なお、音声認識部３５による誤認識によって、通知されたパラメータ値が発話したパラメータ値と異なっていれば、ユーザは、正しいパラメータ値を発話し直せばよい。

＜作業情報の記憶に関する処理＞
　作業のトレーサビリティを実現するために、ユーザは、作業に関する情報を発話して、作業に関する情報を、メモリ１７に記録させる。ユーザが作業に関する情報として、作業場所を発話すると、作業情報処理部４０は、入力受付部３６から作業場所のテキストデータを提供されて、作業場所を示す情報をメモリ１７に記憶する。

　作業情報処理部４０は、センサ１４から、作業結果を示す情報を取得する。この例でセンサ１４は、トルク計測センサを備え、作業情報処理部４０は、作業結果を示す情報として、トルク計測センサで計測された作業対象の締付トルク値を取得する。作業情報処理部４０は、全ての作業対象の締付トルク値をセンサ１４から取得して、作業結果を示す情報としてメモリ１７に記憶する。このとき作業情報処理部４０は、作業のトレーサビリティを実現するために、作業場所を示す情報と作業結果を示す情報とを関連づけてメモリ１７に記憶する。この情報は、作業場所における作業が適切に実施されたか判断するために利用可能である。

　作業情報処理部４０は、関連づけた作業場所を示す情報と作業結果を示す情報とを、通信部１３から外部のサーバに送信させてもよい。外部サーバで、各作業場所における作業結果を集約することで、作業場所ごとに適切な作業が実施されたかを判断することが可能となる。

＜ユーザ認証に関する処理＞
　不正な使用を防止するために、実施形態の電動工具１は、ユーザの発話を利用するユーザ認証機能を備えてよい。たとえばメモリ１７には、認証用のパスワードが登録されており、ユーザは、電動工具１に設定されているパスワードを発話する。ユーザ認証部３９は、発話されたパスワードのテキストデータを入力受付部３６から提供され、メモリ１７に登録されているパスワードと比較する。このときパスワードが一致していれば、ユーザ認証部３９は、発話したユーザが適正なユーザであることを認証して、そのユーザが電動工具１を使用できるようにする。一方で、パスワードが一致していなければ、ユーザ認証部３９は、発話したユーザが適正なユーザであることを認証しないため、そのユーザの工具使用を許可しない。

　以上、音声認識部３５による音声認識処理の結果を利用した処理機能の動作について説明した。以下では、音分析部３４による音分析結果を利用した処理機能の動作について説明する。

　電動工具１では、音分析部３４による音分析結果を用いたユーザ認証も実行できる。この場合、メモリ１７には、電動工具１の登録ユーザの声紋データが記憶される。音分析部３４は、発話したユーザ音声の周波数分析を行い、ユーザ認証部３９は、メモリ１７に記憶された登録ユーザの声紋データと比較することで、発話したユーザが登録ユーザであるか判定する。電動工具１がユーザ認証機能を有することで、認証されないユーザは、電動工具１を使用できないため、電動工具１の盗難リスクを低減できる。

＜動作音の分析＞
　電動工具１は、マイク１２に入力された電動工具１の動作音を分析して、電動工具１の状態を自己判断する判断機能を有してよい。音分析部３４は、電動工具１の動作音の周波数分析を行い、工具状態判断部３８は、分析された周波数特性と、電動工具１の動作音の基準周波数特性と比較する。基準周波数特性は、たとえば出荷時の電動工具１で生じる動作音の周波数特性であって、メモリ１７に登録されている。工具状態判断部３８は、分析された周波数特性に、基準周波数特性には存在しない周波数成分が生じているような場合に、駆動部３の異常や消耗などを判断する。工具状態判断部３８は、異常等の発生を判断すると、情報出力部１１を介して、ユーザに通知することが好ましい。

　工具状態判断部３８は、操作スイッチ９がオン状態にあるときに、動作音にもとづく状態判断機能を実行し、操作スイッチ９がオフ状態にあるときは、状態判断機能を実行しない。なお工具状態判断部３８は、異常等の発生を判断すると、通信部１３から外部のサーバに、異常等の発生を通知してもよい。

　以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　実施形態では、電動工具１がマイク１２および音処理部３３を備えることを説明した。変形例では、マイク１２は、通信機能を有する別の端末装置に設けられて、当該端末装置が、マイク１２で集音した音信号を、電動工具１に送信してもよい。また当該端末装置が音処理部３３の機能をさらに有して、マイク１２で集音した音信号を処理した結果を、電動工具１に送信してもよい。これにより電動工具１における制御部１０は、別の端末装置に設けられたマイク１２に入力された音にもとづいて、電動工具１に関する処理を実行できる。端末装置は、マイクおよび無線通信モジュールを有するスマートフォンやタブレットなどの携帯型の端末装置であってよい。

　実施形態では、ユーザが、処理機能の起動ワードを発話することで、実行機能判断部３２が、対応する処理機能を起動することを説明した。変形例では、音処理部３３が自然言語処理機能を有し、自然言語処理機能が、ユーザの発話を言語解析して、起動する処理機能を特定してもよい。この場合、ユーザは、特定の処理機能を起動する起動ワードを発話しなくてよく、実行機能判断部３２が、ユーザの発話内容に応じて、処理機能を起動する。たとえばユーザが「Ｌ５　Ｎ５０」と発話すると、自然言語処理機能が、パラメータに関する発話であることを特定し、実行機能判断部３２が、パラメータ処理部３７を起動してよい。

　本発明の態様の概要は、次の通りである。
　本発明のある態様の電動工具（１）は、ユーザが操作可能な操作スイッチ（９）と、先端工具を取付可能な出力軸（７）と、出力軸（７）を駆動する駆動部（３）と、操作スイッチ（９）の操作に応じて、駆動部（３）の動作を制御する制御部（１０）と、を備える。制御部（１０）は、マイク（１２）に入力された音にもとづいて、当該電動工具（１）に関する処理を実行可能とする。

　制御部（１０）は、入力された音を音声認識処理した結果にもとづいて、当該電動工具（１）に関する処理を実行可能としてもよい。

　制御部（１０）は、操作スイッチ（９）がオン状態にあるとき、音声認識処理を行わず、操作スイッチ（９）がオフ状態にあるとき、音声認識処理を行ってよい。制御部（１０）は、当該電動工具（１）がユーザにより把持されていない状態にあるとき、音声認識処理を行わず、当該電動工具（１）がユーザにより把持された状態にあるとき、音声認識処理を行ってよい。制御部（１０）は、当該電動工具（１）がユーザにより把持されて、所定の姿勢をとるとき、または所定の動きをさせられるとき、音声認識処理を行ってよい。

　制御部（１０）は、入力された音を音声認識処理した結果にもとづいて、駆動部（３）の動作を制御するためのパラメータ値を設定してよい。制御部（１０）は、作業に関する情報にもとづいて、パラメータ値を設定してよい。

　制御部（１０）は、操作スイッチ（９）がオン状態にあるとき、パラメータ値の設定を行わず、操作スイッチ（９）がオフ状態にあるとき、パラメータ値の設定を行ってよい。制御部（１０）は、当該電動工具（１）がユーザにより把持されていない状態にあるとき、パラメータ値の設定を行わず、当該電動工具（１）がユーザにより把持された状態にあるとき、パラメータ値の設定を行ってよい。制御部（１０）は、ユーザにパラメータ値を設定することを通知した後に、パラメータ値の設定を行ってよい。

　制御部（１０）は、作業場所を示す情報の入力を受け付けて、作業場所を示す情報と作業結果を示す情報とを関連付けて記憶してよい。制御部（１０）は、関連づけられた作業場所を示す情報と作業結果を示す情報を、外部に送信させてよい。制御部（１０）は、マイク（１２）に入力された動作音を分析して、当該電動工具（１）の状態を判断する判断機能を有してもよい。判断機能は、操作スイッチ（９）がオン状態にあるときに実行されてよい。制御部（１０）は、マイク（１２）に入力された音にもとづくユーザ認証機能を有してよい。

１・・・電動工具、３・・・駆動部、４・・・モータ、７・・・出力軸、９・・・操作スイッチ、１０・・・制御部、１１・・・情報出力部、１２・・・マイク、１７・・・メモリ、１８・・・バッテリ、３２・・・実行機能判断部、３３・・・音処理部、３４・・・音分析部、３５・・・音声認識部、３６・・・入力受付部、３７・・・パラメータ処理部、３８・・・工具状態判断部、３９・・・ユーザ認証部、４０・・・作業情報処理部。

　本発明は、電動工具の分野に利用できる。

Claims

　ユーザが操作可能な操作スイッチと、
　先端工具を取付可能な出力軸と、
　前記出力軸を駆動する駆動部と、
　前記操作スイッチの操作に応じて、前記駆動部の動作を制御する制御部と、を備えた電動工具であって、
　前記制御部は、マイクに入力された音にもとづいて、当該電動工具に関する処理を実行可能とする、
　ことを特徴とする電動工具。
　前記制御部は、入力された音を音声認識処理した結果にもとづいて、当該電動工具に関する処理を実行可能とする、
　ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
　前記制御部は、前記操作スイッチがオン状態にあるとき、音声認識処理を行わず、前記操作スイッチがオフ状態にあるとき、音声認識処理を行う、
　ことを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
　前記制御部は、当該電動工具がユーザにより把持されていない状態にあるとき、音声認識処理を行わず、当該電動工具がユーザにより把持された状態にあるとき、音声認識処理を行う、
　ことを特徴とする請求項２または３に記載の電動工具。
　前記制御部は、当該電動工具がユーザにより把持されて、所定の姿勢をとるとき、または所定の動きをさせられるとき、音声認識処理を行う、
　ことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
　前記制御部は、入力された音を音声認識処理した結果にもとづいて、前記駆動部の動作を制御するためのパラメータ値を設定する、
　ことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の電動工具。
　前記制御部は、作業に関する情報にもとづいて、パラメータ値を設定する、
　ことを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
　前記制御部は、前記操作スイッチがオン状態にあるとき、パラメータ値の設定を行わず、前記操作スイッチがオフ状態にあるとき、パラメータ値の設定を行う、
　ことを特徴とする請求項６または７に記載の電動工具。
　前記制御部は、当該電動工具がユーザにより把持されていない状態にあるとき、パラメータ値の設定を行わず、当該電動工具がユーザにより把持された状態にあるとき、パラメータ値の設定を行う、
　ことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の電動工具。
　前記制御部は、ユーザにパラメータ値を設定することを通知した後に、パラメータ値の設定を行う、
　ことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の電動工具。
　前記制御部は、作業場所を示す情報の入力を受け付けて、作業場所を示す情報と作業結果を示す情報とを関連付けて記憶する、
　ことを特徴とする請求項２から１０のいずれかに記載の電動工具。
　前記制御部は、関連づけられた作業場所を示す情報と作業結果を示す情報を、外部に送信させる、
　ことを特徴とする請求項１１に記載の電動工具。
　前記制御部は、マイクに入力された動作音を分析して、当該電動工具の状態を判断する判断機能を有し、
　前記判断機能は、前記操作スイッチがオン状態にあるときに実行される、
　ことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の電動工具。
　前記制御部は、マイクに入力された音にもとづくユーザ認証機能を有する、
　ことを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の電動工具。