(57)【要約】【課題】使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することが可能な電動工具およびその制御方法、制御プログラムを提供する。【解決手段】電動工具１０は、モータ１６と、トリガスイッチ１２と、スイッチング回路（ゲート回路１３およびＦＥＴアレイ１４）と、制御部２０とを備えている。トリガスイッチ１２は、操作量に応じてモータ１６の回転速度を設定する。スイッチング回路は、複数のスイッチング素子１４ａを有し、モータ１６に対して電力を供給する。制御部２０は、トリガスイッチ１２において設定された回転速度に基づいてモータ１６を回転駆動させるようにスイッチング回路を制御するとともに、作業モードを推定するための試行モードを有しており、試行モードにおいて取得されたモータ１６の特性値に基づいて、作業モードを推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータと、
操作量に応じて前記直流モータの回転速度を設定する速度設定部と、
複数のスイッチング素子を有し、前記直流モータに対して電力を供給するスイッチング回路と、
前記速度設定部において設定された回転速度に基づいて前記直流モータを回転駆動させるように前記スイッチング回路を制御するとともに、作業モードを推定するための試行モードを有しており、前記試行モードにおいて取得された前記直流モータの特性値に基づいて、前記作業モードを推定する制御部と、
を備えている電動工具。
【請求項２】
前記制御部は、前記推定された前記作業モードに基づいて、前記速度設定部の操作量に応じて前記直流モータを制御する、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記特性値には、前記試行モードにおいて取得された前記直流モータの電流値および回転パルスの少なくとも一方が含まれる、
請求項１または２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記制御部は、前記直流モータが有負荷状態になった時点の所定時間後の第１電流値、前記有負荷状態から無負荷状態へ変化した時点から所定時間前の第２電流値、前記有負荷状態となった総時間をＴａｌｌとした時、前記有負荷状態となった時点からＴａｌｌ１／３経過時点の第３電流値およびＴａｌｌ２／３経過時点の第４電流値の比、前記有負荷状態での総回転数の少なくとも１つの特徴量を用いて、前記作業モードを推定する、
請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記試行モードの実施時に使用者によって操作される試行スイッチを、さらに備えている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項６】
前記制御部によって推定される前記作業モードには、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードのうちの少なくとも１つが含まれる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項７】
前記制御部によって推定された前記作業モードを保存する記憶部を、さらに備えている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項８】
前記制御部は、推定された前記作業モードが所定の作業モードである場合には、前記直流モータの電流値の変化を検出し、前記変化の割合が所定の閾値を超えると、前記直流モータの回転を停止させる、
請求項１から７のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項９】
前記制御部は、前記試行モードにおいて取得される前記特性値に基づいて、前記作業モードを、ファジィ推論を用いて推定する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の電動工具の制御方法であって、
前記試行モードにおいて、予め設定された前記制御条件にて前記直流モータを回転駆動させるステップと、
前記試行モードにおいて、前記直流モータに関する前記特性値を取得するステップと、
前記試行モードにおいて取得された前記特性値に基づいて、前記作業モードを推定するステップと、
を備えた電動工具の制御方法。
【請求項１１】
前記推定された前記作業モードに基づいて、前記速度設定部の操作量に応じて前記直流モータを制御するステップを、さらに備えた、
請求項１０に記載の電動工具の制御方法。
【請求項１２】
前記特性値には、前記試行モードにおいて取得された前記直流モータの電流値および回転パルスの少なくとも一方が含まれる、
請求項１０または１１に記載の電動工具の制御方法。
【請求項１３】
前記作業モードを推定するステップでは、前記直流モータが有負荷状態になった時点の所定時間後の第１電流値、前記有負荷状態から無負荷状態へ変化した時点から所定時間前の第２電流値、前記有負荷状態となった総時間をＴａｌｌとした時、前記有負荷状態となった時点からＴａｌｌ１／３経過時点の第３電流値およびＴａｌｌ２／３経過時点の第４電流値の比、前記有負荷状態での総回転数の少なくとも１つの特徴量を用いて、前記作業モードを推定する、
請求項１２に記載の電動工具の制御方法。
【請求項１４】
推定される前記作業モードには、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードのうちの少なくとも１つが含まれる、
請求項１０から１３のいずれか１項に記載の電動工具の制御方法。
【請求項１５】
推定された前記作業モードが所定の作業モードである場合には、前記直流モータの電流値の変化を検出し、前記変化の割合が所定の閾値を超えると、前記直流モータの回転を停止させるステップを、さらに備えた、
請求項１０から１４のいずれか１項に記載の電動工具の制御方法。
【請求項１６】
前記作業モードの推定には、ファジィ推論が用いられる、
請求項１０から１５のいずれか１項に記載の電動工具の制御方法。
【請求項１７】
請求項１から９のいずれか１項に記載の電動工具の制御プログラムであって、
前記試行モードにおいて、予め設定された前記制御条件にて前記直流モータを回転駆動させるステップと、
前記試行モードにおいて、前記直流モータに関する前記特性値を取得するステップと、
前記試行モードにおいて取得された前記特性値に基づいて、前記作業モードを推定するステップと、
を備えた電動工具の制御方法を、コンピュータに実行させる制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具およびその制御方法、制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具は、通常、工場出荷時に設定されたモータ制御パラメータをそのまま使用して、ネジ締め、ドリル加工等の各種作業が実施される。このため、ドリル加工やテクスネジ締め加工等において、様々な加工部材（金属や欅などの硬い材料、石膏や杉などの柔らかい材料、天然無垢木材のような不均質材、石膏ボードや集成材などの均質材）に対して、いずれも中庸の作業性しか得られないという問題があった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、所定のサンプルモードにおいて学習動作を実施し、モータの使用状況を学習して制御情報（例えば、モータによる締め付け時間、電流制限値、回転数等）として記憶することで、ユーザごとに最適な駆動モードを実現できる電動工具について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０９１６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の電動工具では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された電動工具では、使用者が所望の作業モード（例えば、「木材モード」、「ボルトモード」、「テクス用厚板モード」、「テクス用薄板モード」の４種）を選択する場合には、その都度、作業ごとに最適なモードを選択するスイッチを操作しなくてはならないという煩わしさがあった。さらに、使用者は、予め用意された作業モードの中から最適と判断した１つの作業モードを選択する必要があるため、選択できるモード数が予め用意された数種類に限定されるという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することが可能な電動工具およびその制御方法、制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る電動工具は、直流モータと、速度設定部と、スイッチング回路と、制御部と、を備えている。速度設定部は、操作量に応じて直流モータの回転速度を設定する。スイッチング回路は、複数のスイッチング素子を有し、直流モータに対して電力を供給する。制御部は、速度設定部において設定された回転速度に基づいて直流モータを回転駆動させるようにスイッチング回路を制御するとともに、作業モードを推定するための試行モードを有しており、試行モードにおいて取得された直流モータの特性値に基づいて、作業モードを推定する。
【０００８】
ここでは、例えば、テクスネジ締め、ドリル加工、ボルト締め、ボルト緩め等の電動工具を用いた各種作業を開始する際に、所定の試行モードにおいて、当該作業対象となる加工材料に対して電動工具を用いた作業を行い、取得された直流モータの特性値に基づいて、当該作業に最適な作業モードを推定する。
【０００９】
ここで、推定される作業モードとしては、例えば、テクスネジを用いた作業を行うテクスモード、ボルトを締め付けるボルト締めモード、ボルトを緩めるボルト緩めモード、長いネジ締め等を行う強モード、化粧材等のネジ締めを行う中モード、石膏ボード等へのネジ締めを行う弱モード、鉄工用ドリルを用いた鉄工ドリルモード、木工用ドリルを用いた木工ドリルモード等が含まれる。
【００１０】
また、試行モードに設定された状態で、当該作業の対象となる加工材料に対して作業を実施して取得される直流モータの特性値には、直流モータを流れる電流値、回転パルス等が含まれる。
【００１１】
これにより、作業を実施する前に、試行モードに設定された状態で当該作業を実施することで取得された特性値を用いて、当該作業に最適な作業モードを推測することができる。
よって、使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することができる。
【００１２】
第２の発明に係る電動工具は、第１の発明に係る電動工具であって、制御部は、推定された作業モードに基づいて、速度設定部の操作量に応じて直流モータを制御する。
【００１３】
ここでは、作業モードの推定後、作業を実施する際には、推定された作業モードが自動的に選択された状態で、速度設定部の操作量に応じて直流モータを制御する。
これにより、自動的に最適な作業モードが選択された状態で作業を開始することができる。
よって、各作業ごとに最適化された制御条件で作業を実施することができるため、作業効率を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明に係る電動工具は、第１または第２の発明に係る電動工具であって、特性値には、試行モードにおいて取得された直流モータの電流値および回転パルスの少なくとも一方が含まれる。
【００１５】
ここでは、作業モードの推定に用いられる直流モータの特性値として、直流モータを流れる電流値および回転パルスの少なくとも一方を用いる。
これにより、試行モードにおいて取得された直流モータの電流値および／または回転パルスを用いて、最適な作業モードを推定することができる。
【００１６】
第４の発明に係る電動工具は、第３の発明に係る電動工具であって、制御部は、直流モータが有負荷状態になった時点の所定時間後の第１電流値、有負荷状態から無負荷状態へ変化した時点から所定時間前の第２電流値、有負荷状態となった総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点からＴａｌｌ１／３経過時点の第３電流値およびＴａｌｌ２／３経過時点の第４電流値の比、有負荷状態での総回転数の少なくとも１つの特徴量を用いて、作業モードを推定する。
【００１７】
ここでは、上述した直流モータの電流値から第１電流値、第２電流値、第３および第４電流値の比を求め、上述した回転パルスから有負荷状態での総回転数を求めて、これら４つの特徴量を用いて、作業モードを推定する。
【００１８】
ここで、これら４つの特徴量は、それぞれの作業モードにおいて特徴が現れやすい特徴量として設定される。
これにより、これら４つの特徴量の１つあるいは複数を組み合わせて作業モードの推定を行うことで、作業モードの推定の精度を向上させることができる。
【００１９】
第５の発明に係る電動工具は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る電動工具であって、試行モードの実施時に使用者によって操作される試行スイッチを、さらに備えている。
【００２０】
ここでは、作業開始前に試行モードを実施する際に、使用者によって、例えば、電動工具の外表面に設けられた試行スイッチが操作される。
これにより、最適な作業モードを推定するために実施される試行モードを実施する際に、使用者が操作しやすい位置に試行スイッチが設けられていることで、容易に試行モードを実施することができる。
【００２１】
第６の発明に係る電動工具は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る電動工具であって、制御部によって推定される作業モードには、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードのうちの少なくとも１つが含まれる。
【００２２】
ここでは、推定される作業モードの一例として、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードを挙げている。
これにより、各種作業モードにおいて特徴的な特性値を検出することで、各種作業に対して最適な作業モードを推定することができる。
【００２３】
第７の発明に係る電動工具は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る電動工具であって、制御部によって推定された作業モードを保存する記憶部を、さらに備えている。
【００２４】
ここでは、推定された作業モードを記憶部に保存する。
これにより、制御部によって推定され、記憶部に保存された作業モードを用いて、作業を開始することで、当該作業に最適な作業モードに自動的に設定された状態で作業を行うことができる。
【００２５】
第８の発明に係る電動工具は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る電動工具であって、制御部は、推定された作業モードが所定の作業モードである場合には、直流モータの電流値の変化を検出し、変化の割合が所定の閾値を超えると、直流モータの回転を停止させる。
【００２６】
ここでは、推定された作業モードが特定の作業モードである場合において、直流モータの電流値の変化が所定の閾値を越えると、直流モータの回転を停止させる停止制御を実施する。
【００２７】
ここで、特定の作業モードには、例えば、テクスネジ締めを行うテクスモード、ボルトを緩めるボルト緩めモード等が含まれる。
これにより、例えば、テクスモードにおいて、テクスネジを所望の締め付け状態まで達し、電流値が閾値を超える変化率を示した場合には、テクスネジの頭飛びや破断等を防止するために、直流モータの回転を停止させることができる。
【００２８】
また、例えば、ボルト緩めモードにおいて、ボルトの回転抵抗が軽くなり、電流値が所定の閾値を超える変化率を示した場合には、外れたボルトが落下してしまうことを防止するために、直流モータの回転を停止させることができる。
【００２９】
この結果、特定の作業モードにおいて、それ以上回転させる必要がないことを電流値の変化率によって検出することで、各作業モードにおいて最適なモータ制御を実施することができる。
【００３０】
第９の発明に係る電動工具は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る電動工具であって、制御部は、試行モードにおいて取得される特性値に基づいて、作業モードを、ファジィ推論を用いて推定する。
【００３１】
ここでは、上述した最適な作業モードの推定を、ファジィ推論を用いて実施する。
これにより、上述した試行モードにおいて取得された特性値に基づいて、ファジィ推論を用いて、最適な作業モードの推定を実施することで、当該作業に最適な作業モードを自動的に選択して作業を実施することができる。
【００３２】
第１０の発明に係る電動工具の制御方法は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る電動工具の制御方法であって、試行モードにおいて、予め設定された制御条件にて直流モータを回転駆動させるステップと、試行モードにおいて、直流モータに関する特性値を取得するステップと、試行モードにおいて取得された特性値に基づいて、作業モードを推定するステップと、を備えている。
【００３３】
ここでは、例えば、テクスネジ締め、ドリル加工、ボルト締め、ボルト緩め等の電動工具を用いた各種作業を開始する際に、所定の試行モードにおいて、当該作業対象となる加工材料に対して電動工具を用いた作業を行い、取得された直流モータの特性値に基づいて、当該作業に最適な作業モードを推定する。
【００３４】
ここで、推定される作業モードとしては、例えば、テクスネジを用いた作業を行うテクスモード、ボルトを締め付けるボルト締めモード、ボルトを緩めるボルト緩めモード、長いネジ締め等を行う強モード、化粧材等のネジ締めを行う中モード、石膏ボード等へのネジ締めを行う弱モード、鉄工用ドリルを用いた鉄工ドリルモード、木工用ドリルを用いた木工ドリルモード等が含まれる。
【００３５】
また、試行モードに設定された状態で、当該作業の対象となる加工材料に対して作業を実施して取得される直流モータの特性値には、直流モータを流れる電流値、回転パルス等が含まれる。
【００３６】
これにより、作業を実施する前に、試行モードに設定された状態で当該作業を実施することで取得された特性値を用いて、当該作業に最適な作業モードを推測することができる。
よって、使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することができる。
【００３７】
第１１の発明に係る電動工具の制御方法は、第１０の発明に係る電動工具の制御方法であって、推定された作業モードに基づいて、速度設定部の操作量に応じて直流モータを制御するステップを、さらに備えている。
【００３８】
ここでは、作業モードの推定後、作業を実施する際には、推定された作業モードが自動的に選択された状態で、速度設定部の操作量に応じて直流モータを制御する。
これにより、自動的に最適な作業モードが選択された状態で作業を開始することができる。
よって、各作業ごとに最適化された制御条件で作業を実施することができるため、作業効率を向上させることができる。
【００３９】
第１２の発明に係る電動工具の制御方法は、第１０または第１１の発明に係る電動工具の制御方法であって、特性値には、試行モードにおいて取得された直流モータの電流値および回転パルスの少なくとも一方が含まれる。
【００４０】
ここでは、作業モードの推定に用いられる直流モータの特性値として、直流モータを流れる電流値および回転パルスの少なくとも一方を用いる。
これにより、試行モードにおいて取得された直流モータの電流値および／または回転パルスを用いて、最適な作業モードを推定することができる。
【００４１】
第１３の発明に係る電動工具の制御方法は、第１２の発明に係る電動工具の制御方法であって、作業モードを推定するステップでは、直流モータが有負荷状態になった時点の所定時間後の第１電流値、有負荷状態から無負荷状態へ変化した時点から所定時間前の第２電流値、有負荷状態となった総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点からＴａｌｌ１／３経過時点の第３電流値およびＴａｌｌ２／３経過時点の第４電流値の比、有負荷状態での総回転数の少なくとも１つの特徴量を用いて、作業モードを推定する。
【００４２】
ここでは、上述した直流モータの電流値から第１電流値、第２電流値、第３および第４電流値の比を求め、上述した回転パルスから有負荷状態での総回転数を求め、これら４つの特徴量を用いて、作業モードを推定する。
【００４３】
ここで、これら４つの特徴量は、それぞれの作業モードにおいて特徴が現れやすい特徴量として設定される。
これにより、これら４つの特徴量の１つあるいは複数を組み合わせて作業モードの推定を行うことで、作業モードの推定の精度を向上させることができる。
【００４４】
第１４の発明に係る電動工具の制御方法は、第１０から第１３の発明のいずれか１つに係る電動工具の制御方法であって、推定される作業モードには、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードのうちの少なくとも１つが含まれる。
【００４５】
ここでは、推定される作業モードの一例として、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードを挙げている。
これにより、各種作業モードにおいて特徴的な特性値を検出することで、各種作業に対して最適な作業モードを推定することができる。
【００４６】
第１５の発明に係る電動工具の制御方法は、第１０から第１４の発明のいずれか１つに係る電動工具の制御方法であって、推定された作業モードが所定の作業モードである場合には、直流モータの電流値の変化を検出し、変化の割合が所定の閾値を超えると、直流モータの回転を停止させるステップを、さらに備えている。
【００４７】
ここでは、推定された作業モードが特定の作業モードである場合において、直流モータの電流値の変化が所定の閾値を越えると、直流モータの回転を停止させる停止制御を実施する。
【００４８】
ここで、特定の作業モードには、例えば、テクスネジ締めを行うテクスモード、ボルトを緩めるボルト緩めモード等が含まれる。
これにより、例えば、テクスモードにおいて、テクスネジを所望の締め付け状態まで達し、電流値が閾値を超える変化率を示した場合には、テクスネジの頭飛びや破断等を防止するために、直流モータの回転を停止させることができる。
【００４９】
また、例えば、ボルト緩めモードにおいて、ボルトの回転抵抗が軽くなり、電流値が所定の閾値を超える変化率を示した場合には、外れたボルトが落下してしまうことを防止するために、直流モータの回転を停止させることができる。
【００５０】
この結果、特定の作業モードにおいて、それ以上回転させる必要がないことを電流値の変化率によって検出することで、各作業モードにおいて最適なモータ制御を実施することができる。
【００５１】
第１６の発明に係る電動工具の制御方法は、第１０から第１５の発明のいずれか１つに係る電動工具の制御方法であって、作業モードの推定には、ファジィ推論が用いられる。
ここでは、上述した最適な作業モードの推定を、ファジィ推論を用いて実施する。
【００５２】
これにより、上述した試行モードにおいて取得された特性値に基づいて、ファジィ推論を用いて、最適な作業モードの推定を実施することで、当該作業に最適な作業モードを自動的に選択して作業を実施することができる。
【００５３】
第１７の発明に係る電動工具の制御プログラムは、第１から第９の発明のいずれか１つに係る電動工具の制御プログラムであって、試行モードにおいて、予め設定された制御条件にて直流モータを回転駆動させるステップと、試行モードにおいて、直流モータに関する特性値を取得するステップと、試行モードにおいて取得された特性値に基づいて、作業モードを推定するステップと、を備えた電動工具の制御方法を、コンピュータに実行させる。
【００５４】
ここでは、例えば、テクスネジ締め、ドリル加工、ボルト締め、ボルト緩め等の電動工具を用いた各種作業を開始する際に、所定の試行モードにおいて、当該作業対象となる加工材料に対して電動工具を用いた作業を行い、取得された直流モータの特性値に基づいて、当該作業に最適な作業モードを推定する。
【００５５】
ここで、推定される作業モードとしては、例えば、テクスネジを用いた作業を行うテクスモード、ボルトを締め付けるボルト締めモード、ボルトを緩めるボルト緩めモード、長いネジ締め等を行う強モード、化粧材等のネジ締めを行う中モード、石膏ボード等へのネジ締めを行う弱モード、鉄工用ドリルを用いた鉄工ドリルモード、木工用ドリルを用いた木工ドリルモード等が含まれる。
【００５６】
また、試行モードに設定された状態で、当該作業の対象となる加工材料に対して作業を実施して取得される直流モータの特性値には、直流モータを流れる電流値、回転パルス等が含まれる。
【００５７】
これにより、作業を実施する前に、試行モードに設定された状態で当該作業を実施することで取得された特性値を用いて、当該作業に最適な作業モードを推測することができる。
【００５８】
よって、使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することができる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明に係る電動工具によれば、使用者が自ら所望のモードを選択することなく、最適なモードで作業を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動工具の構成を示す制御ブロック図。
【図２】（ａ）は、図１の電動工具の記憶部に保存されているトリガスイッチの操作量と目標回転速度との関係を示すテーブル。（ｂ）は、そのテーブルのグラフ。
【図３】図１の電動工具の制御方法の流れを示すフローチャート。
【図４】図３の初期設定の流れを示すローチャート。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、図１の電動工具のトリガスイッチの操作量と出力Ｄｕｔｙとのデフォルト状態での関係を示すテーブルおよびグラフ。
【図６】図３の試行モードでの処理の流れを示すフローチャート。
【図７】図３の作業モード推定の処理の流れを示すフローチャート。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、電流値と回転パルスとを用いた各パラメータと各作業モードとの関係を示すメンバシップ関数を示すグラフ。
【図９】電流値と回転パルスとを用いた各パラメータと各作業モードとの関係をメンバシップ関数の数値として示したテーブル。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、電流値と回転パルスとを用いた各パラメータと各作業モードとの関係を示すメンバシップ関数を用いた適合度の算出方法を示すグラフ。
【図１１】各作業モードにおける電動工具のトリガスイッチの操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ。
【図１２】（ａ）は、テクスネジモードを示す図。（ｂ）は、テクスネジモードにおける段階的な作業を示す図。（ｃ）は、テクスネジモードにおけるモータ電流とモータ速度との関係を示すグラフ。（ｄ）は、テクスネジモードにおけるトリガスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すグラフ。（ｅ）は、テクスネジモードにおける方向スイッチの正転／反転を示すグラフ。
【図１３】（ａ）は、ボルト締め作業の様子を示す図。（ｂ）は、ボルト作業におけるモータ電流とモータ速度との関係を示すグラフ。（ｃ）は、ボルト締め作業におけるトリガスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すグラフ。（ｄ）は、ボルト締め作業における方向スイッチの正転／反転を示すグラフ。
【図１４】（ａ）は、ボルト緩め作業の様子を示す図。（ｂ）は、ボルト緩め作業におけるモータ電流とモータ速度との関係を示すグラフ。（ｃ）は、ボルト緩め作業におけるトリガスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すグラフ。（ｄ）は、ボルト緩め作業における方向スイッチの正転／反転を示すグラフ。
【図１５】（ａ）は、タッピングネジ締め（下穴あり）作業の様子を示す図。（ｂ）は、タッピングネジ締め作業におけるモータ電流とモータ速度との関係を示すグラフ。（ｃ）は、タッピングネジ締め作業におけるトリガスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すグラフ。（ｄ）は、タッピングネジ締め作業における方向スイッチの正転／反転を示すグラフ。
【図１６】（ａ）は、鉄工用ドリルを用いた作業の様子を示す図。（ｂ）は、鉄工用ドリルを用いた作業におけるモータ電流とモータ速度との関係を示すグラフ。（ｃ）は、鉄工用ドリルを用いた作業におけるトリガスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すグラフ。（ｄ）は、鉄工用ドリルを用いた作業における方向スイッチの正転／反転を示すグラフ。
【図１７】（ａ）は、木工用ドリルを用いた作業の様子を示す図。（ｂ）は、木工用ドリルを用いた作業におけるモータ電流とモータ速度との関係を示すグラフ。（ｃ）は、木工用ドリルを用いた作業におけるトリガスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すグラフ。（ｄ）は、木工用ドリルを用いた作業における方向スイッチの正転／反転を示すグラフ。
【図１８】図３の試行結果実行モードの処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
本発明の一実施形態に係る電動工具について、図１〜図１８を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る電動工具１０は、バッテリ１１から電力を供給されるブラシレスモータ（モータ１６）によって、先端部分に装着されたドライバ、ドリル等の先端工具を回転駆動させる。そして、電動工具１０は、図１に示すように、バッテリ（電源部）１１、トリガスイッチ（速度設定部）１２、スイッチング回路（ゲート回路１３、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）アレイ１４）、電流検出抵抗１５、モータ１６、磁極位置検出回路１７、試行スイッチ１８、および制御部２０を備えている。
【００６２】
バッテリ（電源部）１１は、例えば、電動工具１０の把持部分に装着される交換可能な充電池であって、電動工具１０の電源として使用される。また、バッテリ１１は、図１に示すように、ＦＥＴアレイ１４と制御部２０とに接続されており、それぞれに電力を供給する。
【００６３】
なお、図示は省略したが、電動工具１０の駆動装置内には、バッテリ１１の電圧を所定の定電圧Ｖｃｃ（例えば、５Ｖ）に降圧した定電圧電源を生成する定電圧電源装置が設けられている。定電圧電源（Ｖｃｃ）は、制御部２０を含む当該駆動装置内の所定の回路を動作させるための電源として用いられる。
【００６４】
トリガスイッチ（速度設定部）１２は、電動工具１０のモータ１６を、操作量（引込み量）に応じた回転速度で回転駆動させるための操作部分であって、図１に示すように、可変抵抗器を含む。可変抵抗器は、その一端が定電圧Ｖｃｃに、他端がグランドラインに接続されている。トリガスイッチ１２は、いわゆるポテンショメータとして構成されており、定電圧Ｖｃｃを電源として、トリガスイッチ１２の操作量に応じた電圧（トリガ操作量信号）を、制御部２０のトリガ操作量信号入力ポートに入力する。
【００６５】
ゲート回路１３は、ＦＥＴアレイ１４とともにスイッチング回路を構成し、図１に示すように、ＦＥＴアレイ１４内の各スイッチング素子１４ａを個々にオン／オフさせるために設けられている。そして、ゲート回路１３に含まれる６つのゲートドライバ１３ａは、制御部２０によって制御される。
【００６６】
ＦＥＴアレイ１４は、図１に示すように、モータ１６の各相の端子とバッテリ１１の正極側とを接続するハイサイドスイッチと、同じくモータ１６の各相の端子とバッテリ１１の負極側とを接続するローサイドスイッチと、を含む６つのスイッチング素子１４ａからなるハーフブリッジ回路として構成されている。
【００６７】
また、ＦＥＴアレイ１４を構成するスイッチング素子１４ａは、ｎチャネルのＦＥＴによって構成されている。各スイッチング素子１４ａには、ゲート−ソース間に閾値以上の駆動電圧を印加することで、各スイッチング素子１４ａをオンさせるゲート回路１３が接続されている。
【００６８】
電流検出抵抗１５は、モータ１６に流れる電流を検出するために設けられており、図１に示すように、後述する電流演算部２５と接続されている。
モータ１６は、図１に示すように、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ブラシレスモータによって構成されており、各相の端子は、ＦＥＴアレイ１４を介して、直流電源としてのバッテリ１１に接続されている。そして、モータ１６は、３つのコイル１６ａと３つのホールＩＣ（またはホール素子）１６ｂと回転子１６ｃとを有している。
【００６９】
コイル１６ａは、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各相ごとに設けられており、ロータ側の回転子１６ｃに近接する位置であって、ステータ側に配置されている。
【００７０】
ホールＩＣ（またはホール素子）１６ｂは、モータ１６の回転位置に応じて（すなわち、モータ１６が所定量回転する毎に）、磁極位置検出回路１７を介して、制御部２０へパルス信号を出力する。
【００７１】
回転子１６ｃは、ドリル等の先端工具が装着され、図１に示すように、一対のＮ極と一対のＳ極とを含む永久磁石が埋め込まれて構成されており、３つのコイル１６ａに対して対向配置されている。
【００７２】
磁極位置検出回路１７は、図１に示すように、３つのホールＩＣ１６ｂの出力信号に基づいて、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル１６ａと回転子１６ｃとの位置関係を検出する。そして、磁極位置検出回路１７は、検出した結果を、制御部２０（回転カウンタ２３）へ送信する。
【００７３】
試行スイッチ１８は、例えば、電動工具１０の外表面に設けられたボタン式のスイッチである。そして、試行スイッチ１８は、図１に示すように、作業モード推定部２４に接続されており、使用者によって操作されると、作業モード推定部２４に対して、作業モードを推定するための試行モードを実行する信号を送信する。
【００７４】
制御部２０は、電動工具１０のモータ１６を回転駆動する際の制御条件に従って、モータ１６の回転駆動を制御する。
本実施形態の電動工具１０では、制御部２０が、モータ１６の回転位置を検出する磁極位置検出回路１７からのパルス信号に基づいてモータ１６の回転位置、現在速度を演算する。そして、制御部２０は、現在の回転速度がトリガスイッチ１２の操作量よって定まる目標回転速度と一致するように、モータ１６をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。
【００７５】
ここで、制御部２０は、トリガスイッチ１２が操作されてＯＮ状態になると、モータ１６に含まれるホールＩＣ１６ｂからの検出信号に基づいて、ゲート回路１３を介してＦＥＴアレイ１４内の各スイッチング素子１４ａをＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、制御部２０は、モータ１６の各相のコイル１６ａへの通電電流を制御して、モータ１６を所定の方向へ所定の回転速度になるように回転駆動させる。そして、制御部２０は、ゲート回路１３に対して、各スイッチング素子１４ａを駆動するための制御信号を入力する。
【００７６】
制御部２０に取り込まれたトリガ操作量信号は、テーブル参照部２１に入力され、記憶部２６に保存されている各作業モードのテーブルが参照されて、出力Ｄｕｔｙに変換される。
【００７７】
図２（ａ）は、トリガスイッチ１２の操作量に対する目標回転速度の関係を示す目標回転速度テーブルの一例を示す。トリガスイッチ１２の操作量に対するモータ１６の目標回転速度は、図２（ｂ）のグラフに示すように、操作量が増加するに従って、増加（一部不変）するように設定される。
【００７８】
本実施形態の電動工具１０では、このような構成により、使用者がトリガスイッチ１２を操作すると（例えば、少量引くと）、可変抵抗器からのトリガ操作量信号に従って出力Ｄｕｔｙが設定され、モータ１６のＰＷＭ制御が開始される。すなわち、トリガスイッチ１２の操作量が大きいほど、モータ１６が高速で回転するように、つまり駆動デューティ比が高くなるように、ＦＥＴアレイ１４の駆動デューティ比が調整される。
【００７９】
また、本実施形態の電動工具１０では、制御部２０が、ホールＩＣ１６ｂからのパルス信号に基づいて、モータ１６の転流制御を行うとともに、同パルス数をカウントする。また、制御部２０は、トリガスイッチ１２の操作量、「トリガスイッチ操作量−出力Ｄｕｔｙテーブル」、記憶部２６に予め記憶された各種作業モード等に基づいて、モータ１６をＰＷＭ制御する。
【００８０】
より具体的には、制御部２０は、図１に示すように、テーブル参照部２１、操作量演算部２２、回転カウンタ２３、作業モード推定部２４、電流演算部２５、記憶部２６、およびＰＷＭ信号生成部２７を備えている。
【００８１】
テーブル参照部２１は、記憶部２６に保存された目標回転速度テーブル（グラフ）（図２（ａ）および図２（ｂ）参照）を参照して、現在のトリガスイッチ１２の操作量に対応する目標回転速度を求める。そして、テーブル参照部２１は、操作量演算部２２へ目標回転速度を送信する。
【００８２】
また、テーブル参照部２１は、後述する作業モード推定部２４からテーブル指定信号を受信して、作業モード推定部２４において推定された作業モードに対応する目標回転速度テーブル（例えば、グラフの傾き等）を指定する。なお、作業モード推定部２４における作業モードの推定については、後段にて詳述する。
【００８３】
操作量演算部２２は、テーブル参照部２１から受信したトリガスイッチ１２の操作量に対応するモータ１６の目標回転速度を受信して、目標回転速度でモータ１６を回転させるように、ＰＷＭ信号生成部２７へデューティ比を送信する。また、操作量演算部２２は、作業モード推定部２４において推定された作業モードが特定の作業モードであって、かつ所定の停止条件を満たす場合には、作業モード推定部２４からモータ１６の回転を停止させる停止制御信号を受信する。なお、停止制御についても、後段にて詳述する。
【００８４】
回転カウンタ２３は、磁極位置検出回路１７と接続されており、磁極位置検出回路１７から受信した検出結果に基づいて、現在のモータ１６の実際の回転速度を演算する。そして、回転カウンタ２３は、演算した実際の回転速度を、記憶部２６へ送信する。
【００８５】
作業モード推定部２４は、試行スイッチ１８から受信した試行モードを実行する信号を受信すると、試行モードにおいて取得されたモータ１６の電流値および回転パルスを、記憶部２６から読み出して、作業モードの推定を行う。
【００８６】
ここで、本実施形態において、作業モード推定部２４によって推定される作業モードには、例えば、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードが含まれる。
【００８７】
テクスモードとは、テクスネジを用いた作業（図１２（ａ）参照）を実施するためのモードであって、締め付け過ぎによるテクスネジのネジ頭への負荷を低減するように制御される。
【００８８】
ボルト締めモードとは、ボルトを締め付ける作業（図１３（ａ）参照）を実施するためのモードであって、作業開始当初から負荷トルクが小さく、締め付けが完了すると負荷トルクが上昇することを想定した制御が行われる。
【００８９】
ボルト緩めモードとは、締結されたボルトを緩める作業（図１４（ａ）参照）を実施するためのモードであって、作業開始当初は負荷トルクが大きく、ボルトが緩むと負荷トルクが一気に低下することを想定した制御が行われる。
【００９０】
強モードとは、例えば、長いネジを用いた作業等を実施するためのモードであって、作業開始からデフォルトの設定よりも高速回転するように制御される。
中モードとは、例えば、石膏ボード貼りや化粧材へのネジ締め等の作業（図１５（ａ）参照）を実施するためのモードであって、デフォルトの設定よりもやや低速で回転するように制御される。
【００９１】
弱モードとは、例えば、石膏ボードへの仕上げのネジ締め等の作業を実施するためのモードであって、中モードの設定よりもさらに低速で回転するように制御される。
鉄工モードとは、鉄工用ドリルを用いた作業（図１６（ａ）参照）を実施するためのモードであって、作業開始当初はゆっくり締め始め、徐々に回転速度を上げていくように制御される。
【００９２】
木工モードとは、木工用ドリルを用いた作業（図１７（ａ）参照）を実施するためのモードであって、作業開始当初はゆっくり締め始め、鉄工モードよりも低い回転速度で、徐々に回転速度を上げていくように制御される。
【００９３】
本実施形態の電動工具１０では、試行スイッチ１８を操作して設定された試行モードにおいて作業を実施した結果、取得されたモータ１６の特性値（電流値および回転パルス）を用いて、作業モード推定部２４が、当該作業に最適な作業モードを推定する。なお、作業モードの推定処理については、後段にて詳述する。
【００９４】
電流演算部２５は、図１に示すように、ＦＥＴアレイ１４と電流検出抵抗１５との間に接続されており、モータ１６を流れる電流を演算する。そして、電流演算部２５は、演算結果（電流値）を、記憶部２６へ送信する。
【００９５】
記憶部２６は、図２（ａ）に示すトリガスイッチ１２の操作量とモータ１６の目標回転数との関係を示すテーブル、および図５（ａ）に示すトリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すテーブルを保存する。さらに、本実施形態では、記憶部２６は、回転カウンタ２３から受信したモータ１６の回転パルス、電流演算部２５から受信したモータ１６の電流値、および後述する電動工具１０の制御方法を実施するための制御プログラムを保存する。
【００９６】
ＰＷＭ信号生成部２７は、テーブル参照部２１から受信したトリガスイッチ１２のトリガ操作量信号に基づいて、記憶部２６に保存されている各作業モードのテーブルが参照されて、出力Ｄｕｔｙに変換される。
また、ＰＷＭ信号生成部２７は、作業モード推定部２４において作業モードが推定された後には、推定された作業モードに応じて、出力Ｄｕｔｙが出力される。
【００９７】
＜作業モードの推定＞
本実施形態の電動工具１０では、図３に示すフローチャートに従って、試行モードに設定された状態で実施された作業時に取得された電流値および回転パルスを用いて、当該作業に最適な作業モードを推定する。そして、推定結果に基づいて、自動的に設定された作業モードによって、当該作業を行う。
【００９８】
すなわち、ステップＳ１では、電動工具１０に充電済みのバッテリ１１が接続されると初期設定が行われる。
初期設定は、図４に示すフローチャートに従って実施される。
【００９９】
具体的には、ステップＳ１１において、試行結果データがリセットされる。
ステップＳ１２では、回転カウンタ２３をクリアする処理が実施される。これにより、制御部２０の動作に必要な各種の初期化処理が行われる。
【０１００】
初期設定が完了すると、再び、図３に示すフローチャートに戻る。
ステップＳ２では、制御部２０が、使用者によってトリガスイッチ１２が操作され、ＯＮ状態となるまで待機する。ここで、使用者によってトリガスイッチ１２が操作されると、ステップＳ３へ進む。
【０１０１】
ステップＳ３では、試行スイッチ１８が操作されて、ＯＮ状態になっているか否かを判定する。ここで、試行スイッチ１８がＯＮ状態である場合には、ステップＳ９へ進み、試行モードを実行する。一方、試行スイッチ１８がＯＮ状態でなければ、ステップＳ４へ進む。
【０１０２】
ステップＳ４では、試行スイッチ１８がＯＦＦ状態であるため、試行結果データが保持されているか確認する。ここで、試行結果データが保持されている場合には、ステップＳ１０へ進み、試行結果実行モードを実行する。一方、試行結果データが保持されていない場合には、ステップＳ５へ進む。
【０１０３】
ステップＳ５では、トリガスイッチ１２の操作量が読み出される。具体的には、トリガスイッチ１２で抵抗分圧された電位が、Ａ／Ｄコンバータを介して制御部２０へ取り込まれる。
【０１０４】
ステップＳ６では、読み出されたトリガスイッチ１２の操作量に比例した出力Ｄｕｔｙが出力される（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。
ステップＳ７では、トリガスイッチ１２が操作されなくなるまで、ステップＳ５からステップＳ７の処理を繰り返し行う。
【０１０５】
そして、ステップＳ７において、トリガスイッチ１２が開放された状態（ＯＦＦ状態）になると、出力Ｄｕｔｙ＝０を出力する。
ステップＳ８では、モータ１６の回転を停止させた後、ステップＳ２に戻って、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。
【０１０６】
次に、ステップＳ３において試行スイッチ１８が操作されてＯＮ状態であり、ステップＳ９の試行モードを実行する場合の処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０７】
ステップＳ２１では、制御部２０は、磁極位置検出回路１７の出力パルスカウンタをリセットする。
ステップＳ２２では、制御部２０は、トリガスイッチ１２の操作量を読み出す。すなわち、制御部２０は、トリガスイッチ１２で抵抗分圧された電位を、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）を介して取り込む。
【０１０８】
ステップＳ２３では、制御部２０は、読み出されたトリガスイッチ１２の操作量に比例した出力Ｄｕｔｙを出力する。
ステップＳ２４では、制御部２０は、電流演算部２５において算出されたモータ１６の電流値および回転カウンタ２３において得られた回転数を、時系列データとして記憶部２６に保存させる。
【０１０９】
ステップＳ２５では、トリガスイッチ１２が操作された状態（ＯＮ状態）が継続している場合には、ステップＳ２２へ戻り、それ以降の動作を繰り返し行う。一方、トリガスイッチ１２が開放された状態（ＯＦＦ状態）である場合には、制御部２０は、出力Ｄｕｔｙ＝０を出力して、モータ１６の回転を停止させる。
【０１１０】
続いて、ステップＳ３において試行スイッチ１８が操作されてＯＮ状態、かつステップＳ４において試行結果データがある場合に、ステップＳ１０の試行結果実行モードを実行する場合の処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１１１】
まず、試行結果実行モードでは、ステップＳ９において、試行モードが実行された後、試行モードにおいて取得されたモータ１６の電流値と回転カウンタ２３から取得された回転パルスとの時系列のデータを用いて、下記５つの値を抽出する。
（１）有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）
なお、負荷の有無は、電流値に閾値を設け（例えば１．０Ａ）、それ以上ならば、有負荷、それ未満なら無負荷と判断する。
（２）有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）
（３）有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）
（４）有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）
（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）
具体的には、ステップＳ３１では、制御部２０は、モータ１６が有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎを抽出する。
【０１１２】
ステップＳ３２では、制御部２０は、モータ１６が有負荷状態から無負荷状態へ変化した時点から０．５秒前の電流値ｉｏｆｆを抽出する。
ステップＳ３３では、制御部２０は、モータ１６の有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値ｉ１を抽出する。
【０１１３】
ステップＳ３４では、制御部２０は、モータ１６の有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値ｉ２を抽出する。
ステップＳ３５では、制御部２０は、モータ１６の有負荷状態における回転パルスを積算カウントして、総回転数Ｎを抽出する。
【０１１４】
ステップＳ３６では、制御部２０は、ファジィ推論を実行し、試行モードにおいて取得されたモータ１６の特性値から抽出された上記５つの値（ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１，ｉ２，Ｎ）を用いて、当該作業に最適な作業モードを推定する。
ステップＳ３７では、制御部２０は、試行モードを実行した結果（推定された作業モード）を、記憶部２６に保存させて、処理を終了する。
【０１１５】
＜ファジィ推論＞
本実施形態の電動工具１０では、上述したように、作業モードの推定を行う際に、ファジィ推論を用いる。
【０１１６】
ファジィ推論を用いた作業モードの推定では、まず初めに、先に求められた５つの値から算出された以下の４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示す各作業モードに対応するメンバシップ関数として定めておく。
【０１１７】
なお、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すメンバシップ関数は、各作業モードの適合度を、度合い（０〜１．０）で示したものである。
このようにファジィ推論のメンバシップ関数を用いることで、各作業モードの適合度を、実際の作業中に取得された特性値（電流値、回転パルス）と結びつけることができる。
【０１１８】
本実施形態において推定される作業モードしては、上述したように、以下の８つの作業モードが想定されている。
（ａ）テクスモード（スクリューネジ）
（ｂ）ボルト締めモード
（ｃ）ボルト緩めモード
（ｄ）強モード（長ネジ、コーチネジ）
（ｅ）中モード（石膏ボード、化粧材貼り）
（ｆ）弱モード（小径の機械ネジ）
（ｇ）鉄工モード（鉄工用ドリル）
（ｈ）木工モード（木工用ドリル）
なお、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すメンバシップ関数において、各作業モードを上下に併記している箇所については、これらの作業モードを示すラインが重なっていることを意味する。
【０１１９】
ファジィ推論では、４つの特徴量をメンバシップ関数にあてはめて、各作業モードの適合ポイントを求める。次に、作業モード毎に４つの適合ポイントが合計される。そして、合計された適合ポイントが最大となった作業モードが、試行結果として記憶される。
【０１２０】
なお、電流値ｉｏｎと上記８つの作業モードとは、メンバシップ関数において、図８（ａ）に示すように表される。
つまり、図８（ａ）では、電流値ｉｏｎが５Ａ以下と小さい場合には、（ｂ）ボルト締めモード、あるいは（ｆ）弱モードの適合ポイントが加算される。そして、電流値ｉｏｎが２〜１０Ａの範囲にある場合には、（ａ）テクスモード、（ｄ）強モード、（ｅ）中モード、（ｈ）木工モード、（ｇ）鉄工モードの適合ポイントが加算される。そして、電流値ｉｏｎが１８Ａ以上と大きい場合には、（ｃ）ボルト緩めモードの適合ポイントが加算される。
【０１２１】
電流値ｉｏｆｆと上記８つの作業モードとは、メンバシップ関数において、図８（ｂ）に示すように表される。
つまり、図８（ｂ）では、電流値ｉｏｆｆが１０Ａ以下と小さい場合には、（ｃ）ボルト緩めモード、（ｈ）木工モードの適合ポイントが加算される。電流値ｉｏｆｆが２０Ａ以下である場合には、（ｆ）弱モード、（ｇ）鉄工モードの適合ポイントが加算される。さらに、電流値ｉｏｆｆが１０〜３０Ａの範囲にある場合には、（ｅ）中モードの適合ポイントが加算される。また、電流値ｉｏｆｆが１０〜４０Ａの範囲にある場合には、（ａ）テクスモードの適合ポイントが加算される。さらに、電流値ｉｏｆｆが２０Ａ以上である場合には、（ｂ）ボルト締めモード、（ｄ）強モードの適合ポイントが加算される。
【０１２２】
電流値の比（ｉ１／ｉ２）と上記８つの作業モードとは、メンバシップ関数において、図８（ｃ）に示すように表される。
つまり、図８（ｃ）では、ｉ１／ｉ２が０．８より小さい場合には、（ｄ）強モード、（ｇ）鉄工モードの適合ポイントが加算される。そして、ｉ１／ｉ２が０．７から０．９の範囲にある場合には、（ｅ）中モード、（ｈ）木工モードの適合ポイントが加算される。さらに、ｉ１／ｉ２が０．８５から１．０の範囲にある場合には、（ｆ）弱モードの適合ポイントが加算される。さらに、ｉ１／ｉ２が０．９から１．１の範囲にある場合には、（ｂ）ボルト締めモード、（ｃ）ボルト緩めモードの適合ポイントが加算される。そして、ｉ１／ｉ２が１．０以上である場合には、（ａ）テクスモードの適合ポイントが加算される。
【０１２３】
総回転数Ｎと上記８つの作業モードとは、メンバシップ関数において、図８（ｄ）に示すように表される。
つまり、図８（ｄ）では、総回転数Ｎが６より小さい場合には、（ｃ）ボルト緩めモードの適合ポイントが加算される。また、総回転数Ｎが９より小さい場合には、（ｆ）弱モードの適合ポイントが加算される。さらに、総回転数Ｎが４から１１の範囲である場合には、（ａ）テクスモードの適合ポイントが加算される。総回転数Ｎが７から１５の範囲である場合には、（ｅ）中モード、（ｈ）木工モードの適合ポイントが加算される。さらに、総回転数Ｎが１１より大きい場合には、（ｄ）強モード、（ｇ）鉄工モードの適合ポイントが加算される。さらに、総回転数Ｎが１２よりも大きい場合には、（ｂ）ボルト締めモードの適合ポイントが加算される。
【０１２４】
ここで、ファジィ推論において、各作業モードの適合度の算出について、具体的に説明すれば以下の通りである。
ここでは、図９に示すように、４つの特徴量（ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎ）について、それぞれ、３Ａ、１２Ａ、９／４＝２．３、８の場合について説明する。
【０１２５】
４つの特徴量から、各作業モードの適合度を算出した結果、図９に示すように、ｉｏｎについては、（ａ）テクスモードの適合度は０．２、（ｂ）ボルト締めモード、（ｅ）中モード、（ｈ）木工モードの適合度は０．３、（ｆ）弱モードの適合度は０．６、その他の作業モードの適合度は０であった。
【０１２６】
これらの適合度は、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すメンバシップ関数から得ることができる。
４つの特徴量のうち、電流値ｉｏｎについては、図１０（ａ）に示すように、（ａ）テクスモードの適合度は０．２、（ｂ）ボルト締めモード、（ｅ）中モード、（ｈ）木工モードの適合度は０．３、（ｆ）弱モードの適合度は０．６、その他の作業モードの適合度は０であった。
【０１２７】
次に、電流値ｉｏｆｆについては、図１０（ｂ）に示すように、（ｅ）中モードの適合度は０．１、（ａ）テクスモードの適合度は０．２、（ｆ）弱モードおよび（ｇ）鉄工モードの適合度は０．６、その他の作業モードの適合度は０であった。
【０１２８】
次に、ｉ１／ｉ２については、図１０（ｃ）に示すように、（ａ）テクスモードの適合度は１．０、その他の作業モードの適合度は０であった。
次に、総回転数Ｎについては、図１０（ｄ）に示すように、（ｅ）中モード、（ｆ）弱モード、（ｈ）木工モードの適合度は０．３、（ａ）テクスモードの適合度は０．９、その他の作業モードの適合度は０であった。
【０１２９】
以上の４つの特徴量を用いて算出された各作業モードの適合度は、図９に示すように、（ａ）テクスモード＝２．３
（ｂ）ボルト締めモード＝０．３
（ｃ）ボルト緩めモード＝０
（ｄ）強モード＝０
（ｅ）中モード＝０．７
（ｆ）弱モード＝１．５
（ｇ）鉄工モード＝０．６
（ｈ）木工モード＝０．６
であった。
【０１３０】
本実施形態の電動工具１０では、以上のように、各作業モードの適合度を数値として求めることで、最も大きい数値の作業モードを最も可能性が高いものとし、これを推定結果として採用する。よって、上記の例では、最も大きい数値２．３の適合度になった（ａ）テクスモードが推定される。
【０１３１】
よって、図３に示すステップＳ１０の試行結果実行モードでは、図９の試行モードにおいて推定された（ａ）テクスモードに対応するトリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ（図１１参照）が選択されて、モータ１６を最適な制御条件によって制御することができる。
【０１３２】
すなわち、図１１に示すように、推定された（ａ）テクスモードでは、デフォルトのグラフと比較して、作業開始直後から低速回転となるように出力Ｄｕｔｙが調整され、トリガスイッチ１２の操作量が大きくなると、出力Ｄｕｔｙが一定となる期間を経て、徐々に出力Ｄｕｔｙを上昇させていき、出力Ｄｕｔｙ＝７０％に達すると、それ以上の出力にならないように制御される。
【０１３３】
これにより、テクスネジを用いた作業を実施する際に、テクスネジを締めすぎてネジ頭を飛ばしてしまう等の作業上の課題を解消して、適切な作業を実施することができる。また、試行モード中に取得された電流値および回転パルスを用いて推定された作業モードに対応するテーブルまたはグラフ（図１１参照）に従ってモータ１６の制御を行うことで、各作業の作業性を向上させることができる。
【０１３４】
なお、図１１に示すグラフでは、デフォルト用のグラフに加えて、（ａ）テクスモード、（ｂ）ボルト締めモード、（ｃ）ボルト緩めモード、（ｄ）強モード、（ｅ）中モード、（ｆ）弱モード、（ｇ）鉄工モード、（ｈ）木工モード用のグラフを示している。
【０１３５】
そして、図１１では、（ｂ）ボルト締めモード用のグラフと（ｃ）ボルト緩めモード用のグラフとが重ねて表示されているものとする。
＜各作業の特性＞
本実施形態の電動工具１０では、試行モードにおいて取得された電流値および回転パルスを用いて、以下のファジィルールに従って、作業モードの推定を行う。
【０１３６】
ルール（１）モータ１６の回転速度が速く、電流値が小さく、最後に電流値が急上昇する場合、「ボルト締め」作業と推定する。
ルール（２）作業開始当初からモータ１６の回転負荷が極めて大きく、その後、一挙に低下するとともに、トリガスイッチ１２がＯＦＦになるまで電流ピークがない場合、「ボルト緩め」作業と推定する。
【０１３７】
ルール（３）作業開始当初は、モータ１６の回転負荷が小さく、そのあと漸増し、最後に急増する（突当り）場合、「ネジ締め」作業と推定する。
ルール（４）作業開始当初は、モータ１６の回転負荷が大きく、そのあと漸減し、最後に急減する（抜け）場合、「ネジ緩め（ネジ外し）」作業と推定する。
【０１３８】
ルール（５）作業開始当初は、モータ１６の回転負荷が小さく、そのあと漸増する場合、「厚板へのドリル穴あけ」作業と推定する。
ルール（６）作業開始当初は、モータ１６の回転負荷が小さく、そのあと漸増し、最後に急減する（抜け）場合、「薄板へのドリル穴あけ」作業と推定する。
【０１３９】
本実施形態では、各作業中に取得される以下の特性値（モータ１６の電流値、回転速度等）を用いて、上記ファジィルール（１）〜（６）に基づいて、作業モードの推定が行われる。
なお、以下の説明では、（ｄ）強モードおよび（ｆ）弱モードが推定される場合については、（ｅ）中モードとほぼ同様であることから、その説明を省略する。
【０１４０】
（ａ）テクスモード
テクスモードは、先端工具としてドライバを装着し、図１２（ａ）に示すように、テクスネジを用いた作業（参照）を実施するためのモードであって、作業完了時における締め付け過ぎによるテクスネジのネジ頭への負荷を低減するように制御される。
【０１４１】
テクスネジを用いた作業は、図１２（ｂ）に示すように、加工材料の表面への接触、下穴開け、タップ立て、締め付けという４段階で行われる。
このとき、モータ１６の電流値は、図１２（ｃ）に示すように、テクスネジが作業材料の表面に接触してから上昇し、下穴開けに移行すると、上昇率が緩やかになる。そして、モータ１６の電流値は、タップ立てに移行すると、電流値は急激に低下した後で徐々に上昇した後、締め付け作業において、急激に上昇した後、一定になるという特性を示す。
【０１４２】
また、モータ１６の回転速度は、図１２（ｃ）に示すように、テクスネジが作業材料の表面に接触した状態から作業が開始されて上昇し、下穴開けに移行すると、緩やかに下降した後、タップ立てに移行すると、電流値は一旦急激に低下した後で徐々に上昇した後、締め付け作業において、再度、急激に上昇するという特性を示す。
【０１４３】
また、作業中のトリガスイッチ１２は、図１２（ｄ）に示すように、作業開始と同時にＯＮ状態へ移行し、締め付け作業が完了すると、テクスネジのネジ頭が飛ぶことを防止するために、後述する停止制御によって自動的にＯＦＦ状態へ移行する。
【０１４４】
さらに、作業中のモータ１６の回転方向を切り換える方向スイッチは、図１２（ｅ）に示すように、正転側となっている。
以上のように、テクスモードでは、モータ１６の電流値および回転数が図１２（ｃ）に示すような変化を示す。よって、試行モードにおいて、上述した有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）、（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）という５つの値から４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出することで、これらの４つの特徴量が、テクス作業の特性に合致した場合には、この作業をテクスネジを用いた作業と判定し、当該作業にはテクスモードが最適と推定することができる。
【０１４５】
そして、実際の作業を実施する際には、図１１に示す、テクスモードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ」が選択された状態で、作業を実施することで、テクスネジを用いた作業に最適なモータ制御を実施することができる。
【０１４６】
（ｂ）ボルト締めモード
ボルト締めモードは、先端工具としてソケットを装着し、図１３（ａ）に示すように、ボルトとナットとを締め付ける作業を実施するためのモードであって、作業開始当初から負荷トルクが小さく、締め付けが完了すると負荷トルクが上昇することを想定した制御が行われる。
【０１４７】
具体的には、ボルト締め作業を実施中のモータ１６の電流値は、図１３（ｂ）に示すように、作業開始から低い電流値で推移し、締め付けに移行すると、急激に上昇するという特性を示す。
【０１４８】
また、モータ１６の回転速度は、図１３（ｂ）に示すように、作業開始当初から急上昇して、締め付け作業までは高い値のままほぼ一定で推移し、締め付け作業に移行すると、急激に低下するという特性を示す。
【０１４９】
また、作業中のトリガスイッチ１２は、図１３（ｃ）に示すように、作業開始と同時にＯＮ状態へ移行し、締め付け作業が完了すると、ＯＦＦ状態へ移行する。
さらに、作業中のモータ１６の回転方向を切り換える方向スイッチは、図１３（ｄ）に示すように、正転側となっている。
【０１５０】
以上のように、ボルト締め作業では、モータ１６の電流値および回転数が図１３（ｂ）に示すような変化を示す。よって、試行モードにおいて、上述した有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）、（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）という５つの値から４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出することで、これらの４つの特徴量が、ボルト締め作業の特性に合致した場合には、この作業をボルト締め作業と判定し、当該作業にはボルト締めモードが最適と推定することができる。
【０１５１】
そして、実際の作業を実施する際には、図１１に示す、ボルト締めモードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ」が選択された状態で、作業を実施することで、ボルト締め作業に最適なモータ制御を実施することができる。
【０１５２】
（ｃ）ボルト緩めモード
ボルト緩めモードは、先端工具としてソケットを装着し、図１４（ａ）に示すように、締結されたボルトとナットを緩める作業を実施するためのモードであって、作業開始当初は負荷トルクが大きく、ボルトが緩むと負荷トルクが一気に低下することを想定した制御が行われる。
【０１５３】
具体的には、ボルト緩め作業を実施中のモータ１６の電流値は、図１４（ｂ）に示すように、作業開始から締結状態のボルトを緩めるために高い電流値で推移し、ボルトを緩めた状態へ移行すると、急激に下降するという特性を示す。
【０１５４】
また、モータ１６の回転速度は、図１４（ｂ）に示すように、作業開始当初は０から徐々に上昇し、ボルトが緩めた状態へ移行すると、回転負荷が急激に低下するため、急激に上昇するという特性を示す。
【０１５５】
また、作業中のトリガスイッチ１２は、図１４（ｃ）に示すように、作業開始と同時にＯＮ状態へ移行し、ボルトが緩められた状態へ移行すると、緩んだボルト（あるいはナット）の落下を防止するために、後述する停止制御によって自動的にＯＦＦ状態へ移行する。
【０１５６】
さらに、作業中のモータ１６の回転方向を切り換える方向スイッチは、図１４（ｄ）に示すように、逆転側となっている。
以上のように、ボルト緩め作業では、モータ１６の電流値および回転数が図１４（ｂ）に示すような変化を示す。よって、試行モードにおいて、上述した有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）、（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）という５つの値から４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出することで、これらの４つの特徴量が、ボルト緩め作業の特性に合致した場合には、この作業をボルト緩め作業と判定し、当該作業にはボルト緩めモードが最適と推定することができる。
【０１５７】
そして、実際の作業を実施する際には、図１１に示す、ボルト緩めモードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ」が選択された状態で、作業を実施することで、ボルト緩め作業に最適なモータ制御を実施することができる。
【０１５８】
（ｅ）中モード
中モードは、先端工具としてドライバを装着し、図１５（ａ）に示すように、例えば、タッピングネジ等を用いて、下穴加工が施された石膏ボード貼りや化粧材へのネジ締め等の作業を実施するためのモードであって、デフォルトの設定よりもやや低速で回転するように制御される。
【０１５９】
具体的には、ネジ締め作業を実施中のモータ１６の電流値は、図１５（ｂ）に示すように、作業開始は回転負荷が小さいために低い電流値で推移し、ネジが下穴内へ入っていくに従って徐々に電流値が上昇し、締め付け作業に移行すると、急激に上昇するという特性を示す。
【０１６０】
また、モータ１６の回転速度は、図１５（ｂ）に示すように、作業開始当初は回転負荷が小さいために急激に上昇し、ネジが下穴内へ入っていくに従って徐々に低下していき、締め付け作業に移行すると、急激に上昇するという特性を示す。
【０１６１】
また、作業中のトリガスイッチ１２は、図１５（ｃ）に示すように、作業開始と同時にＯＮ状態へ移行し、ネジの締め付け作業が完了するとＯＦＦ状態へ移行する。
さらに、作業中のモータ１６の回転方向を切り換える方向スイッチは、図１５（ｄ）に示すように、正転側となっている。
【０１６２】
以上のように、ネジ締め作業では、モータ１６の電流値および回転数が図１５（ｂ）に示すような変化を示す。よって、試行モードにおいて、上述した有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）、（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）という５つの値から４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出することで、これらの４つの特徴量が、ネジ締め作業の特性に合致した場合には、この作業をネジ締め作業と判定し、当該作業には中モードが最適と推定することができる。
【０１６３】
そして、実際の作業を実施する際には、図１１に示す、中モードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ」が選択された状態で、作業を実施することで、ネジ締め作業に最適なモータ制御を実施することができる。
【０１６４】
（ｇ）鉄工モード
鉄工モードは、図１６（ａ）に示すように、先端工具として鉄工用ドリルを用いて、鉄等の加工作業を実施するためのモードであって、作業開始当初はゆっくり締め始め、徐々に回転速度を上げていくように制御される。
【０１６５】
具体的には、鉄工用ドリルを用いた作業を実施中のモータ１６の電流値は、図１６（ｂ）に示すように、作業開始から徐々に上昇し、鉄工用ドリルが加工穴の奥へ進むに従って徐々に電流値が上昇し、加工材料を貫通すると、回転負荷が急激に低下するため急激に下降するという特性を示す。
【０１６６】
また、モータ１６の回転速度は、図１６（ｂ）に示すように、作業開始当初から一定の回転速度まで上昇した後、ほぼ一定のまま推移し、加工材料を貫通すると、回転負荷が急激に低下するため急激に上昇するという特性を示す。
【０１６７】
また、作業中のトリガスイッチ１２は、図１６（ｃ）に示すように、作業開始と同時にＯＮ状態へ移行し、鉄工用ドリルが加工材料を貫通するとＯＦＦ状態へ移行する。
さらに、作業中のモータ１６の回転方向を切り換える方向スイッチは、図１６（ｄ）に示すように、正転側となっている。
【０１６８】
以上のように、鉄工用ドリルを用いた作業では、モータ１６の電流値および回転数が図１６（ｂ）に示すような変化を示す。よって、試行モードにおいて、上述した有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）、（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）という５つの値から４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出することで、これらの４つの特徴量が、鉄工用ドリルを用いた作業の特性に合致した場合には、この作業を鉄工用ドリルを用いた作業と判定し、当該作業には鉄工モードが最適と推定することができる。
【０１６９】
そして、実際の作業を実施する際には、図１１に示す、鉄工モードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ」が選択された状態で、作業を実施することで、鉄工用ドリルを用いた作業に最適なモータ制御を実施することができる。
【０１７０】
（ｈ）木工モード
木工モードは、図１７（ａ）に示すように、先端工具として木工用ドリルを用いて木材の加工作業を実施するためのモードであって、作業開始当初はゆっくり締め始め、鉄工モードよりも低い回転速度で、徐々に回転速度を上げていくように制御される。
【０１７１】
具体的には、木工用ドリルを用いた作業を実施中のモータ１６の電流値は、図１７（ｂ）に示すように、作業開始から徐々に上昇し、木工用ドリルが加工穴の奥へ進んでもほぼ一定のまま推移し、加工材料を貫通すると、回転負荷が急激に低下するため急激に下降するという特性を示す。
【０１７２】
また、モータ１６の回転速度は、図１７（ｂ）に示すように、作業開始当初から一定の回転速度まで上昇した後、ほぼ一定のまま推移し、加工材料を貫通すると、回転負荷が急激に低下するためさらに上昇するという特性を示す。
【０１７３】
また、作業中のトリガスイッチ１２は、図１７（ｃ）に示すように、作業開始と同時にＯＮ状態へ移行し、木工用ドリルが加工材料を貫通するとＯＦＦ状態へ移行する。
さらに、作業中のモータ１６の回転方向を切り換える方向スイッチは、図１７（ｄ）に示すように、正転側となっている。
【０１７４】
ここで、上記（ｇ）鉄工モードと（ｈ）木工モードとを比較すると、図１６（ｂ）および図１７（ｂ）に示すように、加工材料（鉄と木）の硬さが異なるため、鉄工用ドリルを用いた作業の方が木工用ドリルを用いた作業よりも、加工中のモータ１６の電流が大きく、回転速度は小さくなる。
【０１７５】
以上のように、木工用ドリルを用いた作業では、モータ１６の電流値および回転数が図１７（ｂ）に示すような変化を示す。よって、試行モードにおいて、上述した有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値ｉｏｎ（第１電流値）、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆ（第２電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ１／３経過時点の電流値をｉ１（第３電流値）、有負荷総時間をＴａｌｌとした時、有負荷状態となった時点から、Ｔａｌｌ２／３経過時点の電流値をｉ２（第４電流値）、（５）有負荷下の総回転数Ｎ（回転パルスを積算カウント）という５つの値から４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出することで、これらの４つの特徴量が、木工用ドリルを用いた作業の特性に合致した場合には、この作業を木工用ドリルを用いた作業と判定し、当該作業には木工モードが最適と推定することができる。
【０１７６】
そして、実際の作業を実施する際には、図１１に示す、木工モードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量と出力Ｄｕｔｙとの関係を示すグラフ」が選択された状態で、作業を実施することで、木工用ドリルを用いた作業に最適なモータ制御を実施することができる。
【０１７７】
＜推定された作業モードの実行およびモータ１６の停止制御＞
本実施形態の電動工具１０によって実施される制御方法のうち、図３のステップＳ１０の試行結果実行モードにおける処理について、図１８に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１７８】
すなわち、ステップＳ４１では、制御部２０が、試行モードにおいて推定された作業モードが、（ａ）テクスモード、（ｃ）ボルト緩めモードのいずれかであるか否かを判定する。ここで、推定された作業モードが、（ａ）または（ｃ）である場合には、ステップＳ４５へ進む。一方、推定された作業モードが、（ａ）または（ｃ）ではない場合には、ステップＳ４２へ進む。
【０１７９】
ステップＳ４２では、ステップＳ４１において推定された作業モードが（ａ）または（ｃ）ではないと判定されているため、モータ１６を停止させる条件の判定は行わず、制御部２０は、トリガスイッチ１２の操作量を読み出す。具体的には、トリガスイッチ１２で抵抗分圧された電位をＡ／Ｄコンバータを介して制御部２０へ取り込む。
【０１８０】
ステップＳ４３では、制御部２０が、記憶部２６に保存された各作業モードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量−出力Ｄｕｔｙテーブル」（図１１参照）を参照し、その操作量を出力する。
【０１８１】
これにより、推定された作業モードごとに最適なモータ制御を実施することで、使用者は、同じ作業を繰り返す場合において、自ら最適な作業モードを設定する等の特別な操作なしで、常に最適なモータ制御設定の下で、快適に作業することができる。
【０１８２】
ステップＳ４４では、制御部２０が、トリガスイッチ１２が開放された状態（ＯＦＦ状態）である場合には、出力Ｄｕｔｙ＝０を出力してモータ１６の回転を停止させる。一方、トリガスイッチ１２が操作された状態（ＯＮ状態）が継続している場合には、制御部２０は、ステップＳ４２へ戻り、ステップＳ４２からステップＳ４４の処理を繰り返し行う。
【０１８３】
一方、ステップＳ４１において推定された作業モードが（ａ）または（ｃ）ではないと判定された場合には、モータ１６を停止させる条件を満たすか否かを判定するために、ステップＳ４５において、単位時間当たりのモータ１６の電流の変化量（電流の変化率）を算出する。
【０１８４】
ステップＳ４６では、ステップＳ４５において算出された電流の変化量が、推定された作業モードごとに、モータ１６の回転を停止させる条件を満たすか否かを判定する。
例えば、ステップＳ４１において（ａ）テクスモードが推定されている場合には、単位時間当たりの電流変化量（電流変化率）が５Ａ／ｓｅｃ以上になることを、モータ１６の回転を停止させる条件とする。
【０１８５】
よって、推定された（ａ）テクスモードにおいて電流の変化率が５Ａ／ｓｅｃ以上という停止条件を満たす場合には、制御部２０は、出力Ｄｕｔｙ＝０を出力して、モータ１６の回転を停止させる。
【０１８６】
すなわち、推定された（ａ）テクスモードで作業を行う場合には、電流の変化率が５Ａ／ｓｅｃ以上という停止条件を満たすと、自動的にモータ１６の回転を停止させる。
これにより、推定された作業モードが（ａ）テクスモードである場合には、制御部２０が、モータ１６に急激な負荷が掛かった（電流変化率が５Ａ／ｓｅｃ以上という条件を満たす）と判定した場合に、トリガスイッチ１２の操作量に関わらず、モータ１６の回転を停止させる。この結果、テクスネジを用いた作業完了時におけるテクスネジの締め過ぎを防止して、ネジ頭飛びや破断等の不具合を効果的に防止することができる。
【０１８７】
一方、ステップＳ４１において（ｃ）ボルト緩めモードが推定されている場合には、単位時間当たりの電流の変化量（電流変化率）が−１Ａ／ｓｅｃ以上になることを、モータ１６の回転を停止させる条件とする。
【０１８８】
よって、推定された（ｃ）ボルト緩めモードにおいて電流の変化率が−１Ａ／ｓｅｃ以上という停止条件を満たす場合には、制御部２０は、出力Ｄｕｔｙ＝０を出力して、モータ１６の回転を停止させる。
【０１８９】
すなわち、推定された（ｃ）ボルト緩めモードで作業を行う場合には、電流の変化率が−１Ａ／ｓｅｃ以上という停止条件を満たすと、自動的にモータ１６の回転を停止させる。
【０１９０】
これにより、推定された作業モードが（ｃ）ボルト緩めモードである場合には、制御部２０が、モータ１６の負荷が急激に低下した（電流変化率が−１Ａ／ｓｅｃ以上という条件を満たす）と判定した場合に、トリガスイッチ１２の操作量に関わらず、モータ１６の回転を停止させる。この結果、ボルト緩め作業完了時におけるボルト（またはナット）の脱落を効果的に防止することができる。
【０１９１】
一方、ステップＳ４７では、ステップＳ４６において所定の停止条件を満たしていないと判定されているため、モータ１６を停止させる条件の判定は行わず、制御部２０は、トリガスイッチ１２の操作量を読み出す。具体的には、トリガスイッチ１２で抵抗分圧された電位をＡ／Ｄコンバータを介して制御部２０へ取り込む。
【０１９２】
ステップＳ４８では、制御部２０が、記憶部２６に保存された各作業モードに対応する「トリガスイッチ１２の操作量−出力Ｄｕｔｙテーブル」（図１１参照）を参照し、その操作量を出力する。
【０１９３】
これにより、推定された作業モードごとに最適なモータ制御を実施することで、使用者は、同じ作業を繰り返す場合において、自ら最適な作業モードを設定する等の特別な操作なしで、常に最適なモータ制御設定の下で、快適に作業することができる。
【０１９４】
ステップＳ４９では、制御部２０が、トリガスイッチ１２が開放された状態（ＯＦＦ状態）である場合には、出力Ｄｕｔｙ＝０を出力してモータ１６の回転を停止させる。一方、トリガスイッチ１２が操作された状態（ＯＮ状態）が継続している場合には、制御部２０は、ステップＳ４５へ戻り、ステップＳ４５からステップＳ４９の処理を繰り返し行う。
【０１９５】
本実施形態の電動工具１０では、以上のように、同種の作業が繰り返し実施される場合において、当該作業に最適な作業モードを自動的に設定するために、制御部２０が、試行モードに設定された状態において取得されたモータ１６の特性値（電流値および回転パルス等）に基づいて、作業モードを推定する。
【０１９６】
通常、電動工具は、一台で複数の機能（例えば、ドリルドライバの場合には、ネジ締め、ナット締め、穴あけドリル等）を有している。従来は、使用者が作業内容を想定して自ら最適な作業モードを選択して、手動で切り換える必要があった。
【０１９７】
本実施形態の電動工具１０によれば、試行モードにおいて実際の作業を実施して取得された特性値を用いて、当該作業に最適な作業モードを推定することで、使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することができる。
【０１９８】
よって、使用者の使い勝手を向上させるとともに、作業効率が向上することで、バッテリ１１の消費電力を低減することができる。
さらに、当該作業に最適な作業モードが選択されて作業を実施することで、作業ミス（失敗）が減るため、作業歩留りを向上させて、加工材料のロスを減少させることができる。
【０１９９】
また、作業モードの推定は、試行モードにおいてトリガスイッチ１２がＯＮ状態になった後、ＯＦＦ状態へ移行した後、次の作業の開始（トリガスイッチ１２がＯＮ状態へ移行）するまでの間に実行される。このため、制御部２０の作業モードの推定処理に係る負荷は小さく、低コストで実現が可能となる。
【０２００】
なお、作業が切り替わる際には、リセットボタン（図示せず）を操作することで、これまでの学習内容を消去して初期状態へ戻すことができる。
［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。
【０２０１】
（Ａ）
上記実施形態では、試行モードにおいて取得された５つの値ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１，ｉ２，Ｎから、４つの特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆ，ｉ１／ｉ２，Ｎを算出して、最適な作業モード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、上記５つの値のうち、２つ、３つ、４つあるいは６つ以上を組み合わせて、最適な作業モードの推定を実施してもよい。
【０２０２】
すなわち、本発明において、試行モードにおいて取得される値は、上記５つの値に限らず、より少ない値であってもよいし、より多い値であってもよい。
また、試行モードにおいて取得される値は、上記５つの種類に限らず、他の種類の値を用いてもよい。
【０２０３】
（Ｂ）
上記実施形態では、作業モードの推定に用いられる４つの特徴量のうち、ｉｏｎ，ｉｏｆｆについて、有負荷状態となった時点から０．５秒後の電流値をｉｏｎ、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．５秒前の電流値をｉｏｆｆと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。
【０２０４】
例えば、有負荷状態となって時点から０．１秒後、あるいは１．０秒後の電流値をｉｏｎとしてもよい。また、有負荷状態から無負荷状態へ変化する時点の０．１秒前、あるいは０．８秒後の電流値をｉｏｆｆとしてもよい。
つまり、特徴量ｉｏｎ，ｉｏｆｆは、作業モードごとに変化が検出されやすい時点での電流値が用いられるように設定されていればよい。
【０２０５】
（Ｃ）
上記実施形態では、推定される作業モードとして、テクスモード、ボルト締めモード、ボルト緩めモード、強モード、中モード、弱モード、鉄工モード、木工モードを挙げ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、推定される作業モードは、上記作業モードに限らず、上記各作業モード以外の作業モードであってもよい。
【０２０６】
（Ｄ）
上記実施形態では、作業モードの推定に用いられるモータ１６の特性値として、電流値と回転パルスとが用いられ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、本発明において作業モードの推定に用いられる特性値としては、電流値および回転パルス以外の特性値を用いてもよい。
【０２０７】
（Ｅ）
上記実施形態では、作業モードを推定する際に、ファジィ推論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。
本発明の電動工具のモータの制御方法では、ファジィ推論の使用は必須ではなく、これ以外の方法によって実施されてもよい。
【０２０８】
（Ｆ）
上記実施形態では、モータ１６として、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、トリガスイッチの操作量に応じて回転駆動されるブラシレスモータ以外の直流モータを用いてもよい。
【０２０９】
（Ｇ）
上記実施形態では、本発明を、電動工具１０および電動工具１０の制御方法として実現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。
【０２１０】
例えば、上記実施形態において説明した電動工具１０の制御方法をコンピュータに実行させる制御プログラムとして、本発明を実現してもよい。
この制御プログラムは、図１に示す記憶部２６に保存されていればよく、ＣＰＵによって読み出されることで、上述した制御方法をコンピュータに実行させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
本発明の電動工具は、使用者が自ら各種作業に適したモードを選択することなく、その作業ごとに最適なモードを自動的に選択して作業を実施することができるという効果を奏することから、各種作業において使用される電動工具に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【０２１２】
１０      電動工具
１１      バッテリ（電源部）
１２      トリガスイッチ（速度設定部）
１３      ゲート回路（スイッチング回路）
１３ａ    ゲートドライバ
１４      ＦＥＴアレイ（スイッチング回路）
１４ａ    スイッチング素子
１５      電流検出抵抗
１６      モータ（直流モータ）
１６ａ    コイル
１６ｂ    ホールＩＣ
１６ｃ    回転子
１７      磁極位置検出回路
１８      試行スイッチ
２０      制御部
２１      テーブル参照部
２２      操作量演算部
２３      回転カウンタ
２４      作業モード推定部
２５      電流演算部
２６      記憶部
２７      ＰＷＭ信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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