(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022187922
(43)【公開日】2022-12-20
(54)【発明の名称】工具システム、判定システム、判定方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B25B 21/00 20060101AFI20221213BHJP
G05B 19/418 20060101ALI20221213BHJP
B25B 21/02 20060101ALN20221213BHJP
【ＦＩ】
B25B21/00 B
G05B19/418 Z
B25B21/02 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021096178
(22)【出願日】2021-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 敦
(72)【発明者】
【氏名】澤田 憲生
(72)【発明者】
【氏名】橋本 浩一
【テーマコード（参考）】
3C100
【Ｆターム（参考）】
3C100AA27
3C100AA29
3C100AA57
3C100AA59
3C100AA62
3C100BB19
3C100BB33
3C100CC02
3C100CC14
(57)【要約】
【課題】寿命に関する判定の判定精度の向上を図ること。
【解決手段】工具システム１は、締付部２４と、センサ部２７と、記憶部３５と、判定部３４と、を備える。締付部２４は、モータ２４３からの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける。センサ部２７は、締付部２４による締結部品の締付動作時における物理量を検知する。記憶部３５は、基準情報を記憶する。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部２４における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。判定部３４は、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であってセンサ部２７によって検知される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【選択図】図１
【解決手段】工具システム１は、締付部２４と、センサ部２７と、記憶部３５と、判定部３４と、を備える。締付部２４は、モータ２４３からの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける。センサ部２７は、締付部２４による締結部品の締付動作時における物理量を検知する。記憶部３５は、基準情報を記憶する。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部２４における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。判定部３４は、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であってセンサ部２７によって検知される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータからの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける締付部と、
前記締付部による前記締結部品の締付動作時における物理量を検知するセンサ部と、
種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている基準情報を、記憶する記憶部と、
前記基準情報と、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記センサ部によって検知される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う判定部と、
を備える、
工具システム。
前記締付部による前記締結部品の締付動作時における物理量を検知するセンサ部と、
種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている基準情報を、記憶する記憶部と、
前記基準情報と、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記センサ部によって検知される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う判定部と、
を備える、
工具システム。
【請求項2】
前記締付部は、手持ちで使用される工具に設けられている、
請求項１に記載の工具システム。
請求項１に記載の工具システム。
【請求項3】
前記判定部は、前記締付部が設けられている工具とは別の装置に設けられている、
請求項１又は２に記載の工具システム。
請求項１又は２に記載の工具システム。
【請求項4】
前記締付部が前記締結部品を正常に締め付けた前記締付動作時に前記センサ部によって検知された前記物理量から、前記基準相関関係を抽出し、抽出した前記基準相関関係に基づいて、前記基準情報を設定し、前記記憶部に前記基準情報を記憶させる設定部を更に備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の工具システム。
請求項１から３のいずれか１項に記載の工具システム。
【請求項5】
前記設定部は、前記締付部が複数の前記締結部品を正常に締め付けた複数の前記締付動作時に前記センサ部によって検知される複数の前記物理量から、複数の前記基準相関関係を抽出し、抽出した前記複数の基準相関関係に基づいて、前記基準情報を設定する、
請求項４に記載の工具システム。
請求項４に記載の工具システム。
【請求項6】
前記締付部を複数備え、
前記複数の締付部のそれぞれと一対一に対応する前記センサ部を複数備え、
前記設定部は、前記複数の締付部が複数の前記締結部品を正常に締め付けた複数の前記締付動作時に前記複数のセンサ部によってそれぞれ検知される複数の前記物理量から前記複数の基準相関関係を抽出し、抽出した前記複数の基準相関関係に基づいて、前記基準情報を設定する、
請求項４又は５に記載の工具システム。
前記複数の締付部のそれぞれと一対一に対応する前記センサ部を複数備え、
前記設定部は、前記複数の締付部が複数の前記締結部品を正常に締め付けた複数の前記締付動作時に前記複数のセンサ部によってそれぞれ検知される複数の前記物理量から前記複数の基準相関関係を抽出し、抽出した前記複数の基準相関関係に基づいて、前記基準情報を設定する、
請求項４又は５に記載の工具システム。
【請求項7】
前記基準情報には、前記複数の基準相関関係に基づく判定範囲が設定されており、
前記判定部は、前記実測相関関係が前記判定範囲に含まれるか否かに基づいて前記判定を行う、
請求項５又は６に記載の工具システム。
前記判定部は、前記実測相関関係が前記判定範囲に含まれるか否かに基づいて前記判定を行う、
請求項５又は６に記載の工具システム。
【請求項8】
前記寿命とは、前記締付部における前記締付動作によって生じ得る特定部位の摩耗状態に関する寿命である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の工具システム。
請求項１から７のいずれか１項に記載の工具システム。
【請求項9】
前記物理量は、前記モータの電流波形及び電圧波形の少なくとも一方を含む、
請求項１から８のいずれか１項に記載の工具システム。
請求項１から８のいずれか１項に記載の工具システム。
【請求項10】
モータからの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける締付部を備える工具による、前記締結部品の締付動作時における物理量を取得する取得部と、
種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている基準情報を、記憶する記憶部と、
前記基準情報と、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記取得部によって取得される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う判定部と、
を備える、
判定システム。
種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている基準情報を、記憶する記憶部と、
前記基準情報と、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記取得部によって取得される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う判定部と、
を備える、
判定システム。
【請求項11】
モータからの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける締付部を備える工具に関する判定方法であって、
前記工具による前記締結部品の締付動作時における物理量を取得する取得ステップと、
種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている基準情報と、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記取得ステップにて取得される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う判定ステップと、
を有する、
判定方法。
前記工具による前記締結部品の締付動作時における物理量を取得する取得ステップと、
種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている基準情報と、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記取得ステップにて取得される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う判定ステップと、
を有する、
判定方法。
【請求項12】
請求項１１に記載の判定方法を、１以上のプロセッサに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に工具システム、判定システム、判定方法及びプログラムに関し、より詳細には、本開示は、締結部品を締め付ける締付部を備える工具システム、判定システム、判定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、工具と、作業管理装置であるスマート端末とを備える作業管理システムについて開示されている。スマート端末は、通信部にて工具と通信を行うことによって、作業情報取得部にて、作業対象の部材に行った作業の内容を示す作業情報（例えば締付トルクの測定値等）を工具から収集する。またスマート端末は、位置情報取得部にて、ＧＰＳ受信機の測位データをもとに作業場所の位置情報を取得する。この作業管理システムによれば、個々の作業対象に、どのような作業を行ったかを管理することができる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－９１３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ボルト等の締結部品を締め付ける（例えば工具内の）締付部は、幾度となく締付動作を繰り返して実行することにより、締付部における特定部位に摩耗が生じることがある。そして、摩耗により締付トルクが低下してしまうことがある。そのため、締付部の寿命をより精度良く管理することは重要である。
【0005】
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、寿命に関する判定の判定精度の向上を図ることが可能な工具システム、判定システム、判定方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る工具システムは、締付部と、センサ部と、記憶部と、判定部と、を備える。前記締付部は、モータからの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける。前記センサ部は、前記締付部による前記締結部品の締付動作時における物理量を検知する。前記記憶部は、基準情報を記憶する。前記基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。前記判定部は、前記基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う。前記実測相関関係は、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記センサ部によって検知される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0007】
本開示の一態様に係る判定システムは、取得部と、記憶部と、判定部と、を備える。前記取得部は、モータからの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける締付部を備える工具による、前記締結部品の締付動作時における物理量を取得する。前記記憶部は、基準情報を記憶する。前記基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。前記判定部は、前記基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う。前記実測相関関係は、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記取得部によって取得される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0008】
本開示の一態様に係る判定方法は、モータからの動力により先端工具を回転駆動させて締結部品を締め付ける締付部を備える工具に関する判定方法である。前記判定方法は、取得ステップと、判定ステップと、を有する。前記取得ステップでは、前記工具による前記締結部品の締付動作時における物理量を取得する。前記判定ステップでは、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、前記締付部における寿命に関する判定を行う。前記基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって前記締付部における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。前記実測相関関係は、前記複数の基準特徴量のそれぞれの前記種別に応じた複数の特徴量であって前記取得ステップにて取得される前記物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0009】
本開示の一態様に係るプログラムは、上記の判定方法を、１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、寿命に関する判定の判定精度の向上を図ることができる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態において互いに共通する要素には同一符号を付しており、共通する要素についての重複する説明は省略する場合がある。以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示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。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【0013】
【0014】
図１Ａに示すように、本実施形態に係る工具システム１は、締付部２４と、センサ部２７と、記憶部３５と、判定部３４と、を備えている。
【0015】
締付部２４は、モータ２４３からの動力により先端工具（例えばソケット２４２）を回転駆動させて締結部品Ｘ１を締め付ける。締付部２４は、一例として、可搬型の工具２（手持ちで使用される工具）に設けられていることを想定する。締付部２４は、例えば、モータ２４３等を含む。締付部２４は、例えば、電池パック２０１から供給される電力によって動作する。工具２は、例えばインパクトレンチであり、締付部２４はソケット２４２（図２参照）等の先端工具にインパクトを与えるインパクト動作を行うインパクト機構２４４を有している。工具２を利用する者（以下、「ユーザ」と呼ぶことがある）は、工具２を用いることで、例えば、作業対象となるワーク（例えば、ねじ孔を有した金属材等の対象物）に対して、締結部品Ｘ１（例えば、ボルト又はナット等）を取り付けることができる。工具システム１は、締付部２４を有する可搬型の工具２を備えることに限定されず、締付部２４を有する非可搬型の設備機器（例えば、ねじ締めロボット）を備えてよい。
【0016】
センサ部２７は、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作時における物理量を検知する。センサ部２７は、一例として、締付部２４と同様に、可搬型の工具２に設けられていることを想定する。本開示でいう「締付動作」とは、締付部２４が１つの締結部品Ｘ１を締め付けだしてから締め付けが終了するまで（或いは、後述するように締付部２４における摩耗によってトルク不足が原因で、やむを得ず中断するまで）の動作のことをいう。すなわち、締付部２４が複数の締結部品Ｘ１を順番に締め付けたときは、締付部２４は複数の締付動作を順番に行ったことになる。
【0017】
記憶部３５は、基準情報を記憶する。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部２４における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。記憶部３５は、一例として、工具２とは別の装置である判定装置３に設けられている。本実施形態では、判定装置３は、例えば、１又は複数の工具２を利用する作業現場（例えば建設現場）、又は施設（例えば工場）内に設置され得る通信機器であることを想定する。
【0018】
判定部３４は、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であってセンサ部２７によって検知される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。判定部３４は、一例として、記憶部３５と同様に、工具２とは別の装置である判定装置３に設けられている。
【0019】
本実施形態では一例として、判定装置３は、工具２と通信を行うことで、工具２の締付部２４による締結部品Ｘ１の締付時の物理量を取得する。そして、判定装置３は、取得した物理量から、種別が互いに異なる複数の実測特徴量を抽出する。複数の実測特徴量は、例えば、締付動作時の電池電圧の平均値（第１特徴量）、及びインパクト動作時のインパクト回転数（第２特徴量）等を含み得る。判定装置３が複数の実測特徴量を抽出することで、複数の実測特徴量の相関関係である実測相関関係が得られる。
【0020】
判定装置３は、抽出した複数の実測特徴量（実測相関関係）と、記憶部３５に記憶されている基準情報と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う。言い換えると、本実施形態の判定装置３は、複数の基準特徴量の基準相関関係と、複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う。
【0021】
本実施形態の工具システム１は、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行う。そのため、工具システム１には、１つの種別の特徴量に基づいて判定を行う場合と比べて、寿命に関する判定の判定精度の向上を図ることができる、という利点がある。
【0022】
本実施形態では一例として、寿命とは、締付部２４における締付動作によって生じ得る特定部位Ｚ１（図１Ｂ参照）の摩耗状態に関する寿命である。特定部位Ｚ１の摩耗による締付部２４の劣化が進行することで、締付トルクが低下すると（トルク不足）、十分な締め付けが行えない場合がある。この場合、締付部２４における特定部位Ｚ１を含む部材は、新しい部材へ交換することが推奨される（交換時期の到達）。本開示で言う「寿命に関する判定」とは、寿命に到達したか否かに関する判定でもよいし、寿命に近づきつつある少し手前の「予兆」が存在するか否かに関する判定でもよい。また「寿命」となる要因は、締付部２４における摩耗に限定されず、締付部２４における凹み又は破損等でもよい。
【0023】
以下では、締付部２４における寿命の到達、又はその予兆が発生していることを、単に締付部２４の「交換時期の到達」と呼ぶことがある。
【0024】
また、本実施形態に係る判定システム１００は、取得部３２と、上述した記憶部３５と、上述した判定部３４と、を備える。取得部３２は、モータ２４３からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品Ｘ１を締め付ける締付部２４を備える工具２による、締結部品Ｘ１の締付動作時における物理量を取得する。本実施形態では一例として、判定システム１００の機能が全て、上述した判定装置３に設けられていることを想定する。ただし、判定システム１００の機能の少なくとも一部が、上述した判定装置３（通信機器）とは別の装置に設けられてもよい。例えば、判定システム１００の複数の機能が、複数の装置に分散的に設けられてもよく、その複数の装置は、作業現場又は工場の外部に設置され得る外部サーバを含んでもよい。「外部サーバ」は、１又は複数のサーバ装置を含み、複数のサーバ装置は、クラウド（クラウドコンピューティング）を構築してもよい。
【0025】
また、本実施形態に係る判定方法は、モータ２４３からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品Ｘ１を締め付ける締付部２４を備える工具２に関する判定方法である。判定方法は、取得ステップと、判定ステップと、を有する。取得ステップでは、工具２による締結部品Ｘ１の締付動作時における物理量を取得する。判定ステップでは、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部２４における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であって取得ステップにて取得される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0026】
この判定方法は、コンピュータシステム（判定システム１００）上で用いられる。つまり、この判定方法は、プログラムでも具現化可能である。一態様に係るプログラムは、上記の判定方法を１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。プログラムは、コンピュータで読み取り可能な非一時的記録媒体に記録されていてもよい。
【0027】
【0028】
（２．１）工具システムの構成
図１Ａに示すように、本実施形態に係る工具システム１は、１又は複数の工具２（ここでは説明の便宜上、２つの工具２ａ，２ｂに着目して説明する）と、判定装置３と、を備えている。２つの工具２ａ，２ｂのそれぞれの構成は互いに共通である。以下の説明において、２つの工具２ａ，２ｂのそれぞれを区別しないときは、２つの工具２ａ，２ｂのそれぞれのことを工具２という場合がある。
図１Ａに示すように、本実施形態に係る工具システム１は、１又は複数の工具２（ここでは説明の便宜上、２つの工具２ａ，２ｂに着目して説明する）と、判定装置３と、を備えている。２つの工具２ａ，２ｂのそれぞれの構成は互いに共通である。以下の説明において、２つの工具２ａ，２ｂのそれぞれを区別しないときは、２つの工具２ａ，２ｂのそれぞれのことを工具２という場合がある。
【0029】
本実施形態に係る工具システム１は、例えば、複数のユーザが複数のワークの組立作業を行う組立ラインに用いられる。特に、本実施形態では一例として、工具２ａは第１ユーザに使用され、工具２ｂは第１ユーザとは別の第２ユーザに使用されるケースを想定する。第１ユーザ及び第２ユーザのそれぞれは、互いに別のワークの組立作業を行う。ここで、第１ユーザ及び第２ユーザのそれぞれが組立作業を行うワークは、同じ種別のワークであり、締結部品Ｘ１の締付箇所が同一のワークである。第１ユーザ及び第２ユーザが工具２を用いて締め付ける全ての締結部品Ｘ１は、種別、サイズ、材質、及び規定トルクが同一であるケースを想定する。ただし、一人のユーザが、複数の工具２（工具２ａ、工具２ｂ）を利用してもよい。
【0030】
本実施形態の判定装置３は、２つの工具２ａ，２ｂと通信可能に構成された通信機器であり、各工具２から（後述する）種々の情報を受信して、これらの工具２を管理する。
【0031】
（２．２）工具の構成
まず、各工具２の構成について、図１Ａ～図３を参照して説明する。図１Ａに示すように、工具２ａは、締付部２４と、通信部２５と、制御部２６と、センサ部２７と、バッテリ（電池パック２０１）と、表示部２１１と、操作部２３１と、を備えている。図１Ａでは、工具２ｂの構成については図示を省略しているが、工具２ｂも、工具２ａと同様に、締付部２４と、通信部２５と、制御部２６と、センサ部２７と、バッテリ（電池パック２０１）と、表示部２１１と、操作部２３１と、を備えている。すなわち、本実施形態の工具システム１は、複数の締付部２４と、複数の締付部２４のそれぞれと一対一に対応する複数のセンサ部２７と、を備えている。なお、本実施形態では、電池パック２０１は工具２の構成要素に含まれることとするが、電池パック２０１が工具２の構成要素に含まれることは必須ではなく、工具２の構成要素に電池パック２０１が含まれていなくてもよい。例えば、電池パック２０１は、工具２（工具本体）とは別体であり、工具２（工具本体）に着脱可能に構成され得る。
まず、各工具２の構成について、図１Ａ～図３を参照して説明する。図１Ａに示すように、工具２ａは、締付部２４と、通信部２５と、制御部２６と、センサ部２７と、バッテリ（電池パック２０１）と、表示部２１１と、操作部２３１と、を備えている。図１Ａでは、工具２ｂの構成については図示を省略しているが、工具２ｂも、工具２ａと同様に、締付部２４と、通信部２５と、制御部２６と、センサ部２７と、バッテリ（電池パック２０１）と、表示部２１１と、操作部２３１と、を備えている。すなわち、本実施形態の工具システム１は、複数の締付部２４と、複数の締付部２４のそれぞれと一対一に対応する複数のセンサ部２７と、を備えている。なお、本実施形態では、電池パック２０１は工具２の構成要素に含まれることとするが、電池パック２０１が工具２の構成要素に含まれることは必須ではなく、工具２の構成要素に電池パック２０１が含まれていなくてもよい。例えば、電池パック２０１は、工具２（工具本体）とは別体であり、工具２（工具本体）に着脱可能に構成され得る。
【0032】
【0033】
胴体部２１は、筒状（ここでは円筒状）に形成されている。グリップ部２２は、胴体部２１の周面の一部から、一方向（図２Ａでは下方）に沿って突出する。装着部２３は、電池パック２０１が取り外し可能に装着されるように設けられている。言い換えれば、胴体部２１と装着部２３とが、グリップ部２２にて連結されている。
【0034】
胴体部２１には、締付部２４（図１Ａ参照）の少なくとも一部が収容されている。胴体部２１の軸方向における一端面からは、締付部２４の（後述する）出力軸２４１が突出している。
【0035】
グリップ部２２は、ユーザが作業を行う際に握る部分である。グリップ部２２には、トリガスイッチ２２１が設けられている。トリガスイッチ２２１は、締付部２４の動作のオン／オフを制御するためのスイッチである。トリガスイッチ２２１には、初期位置とオン位置とがあり、ユーザによってトリガスイッチ２２１がオン位置まで押される又は引かれることで締付部２４が動作する。また、トリガスイッチ２２１は、引込量（操作量）に応じて締付部２４の回転数の調整が可能である。
【0036】
装着部２３は、扁平な直方体状に形成されている。装着部２３におけるグリップ部２２とは反対側の一面には、電池パック２０１が取り外し可能に装着される。
【0037】
電池パック２０１は、例えば、リチウムイオン電池等で構成されている。電池パック２０１は、締付部２４、通信部２５、及び制御部２６等に電力を供給する。
【0038】
また、装着部２３には、操作部２３１が設けられている。操作部２３１では、工具２に関する種々の設定及び状況確認等を行うことができる。すなわち、ユーザは、例えば、操作部２３１を操作することにより、工具２の動作モードの変更、及び電池パック２０１の残容量の確認等を行うことができる。
【0039】
表示部２１１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。表示部２１１は、ユーザが作業中に表示部２１１を目視しやすいように、ボディ２０の胴体部２１における出力軸２４１とは反対側の端部（つまり、後端部）に設けられている（図２Ｂ参照）。
【0040】
また、本実施形態に係る工具２は、動作モードとして、少なくとも締付モードと学習モードとを有している。締付モードは、ユーザが工具２を用いて締結部品Ｘ１の締付作業を行う際の動作モードである。締付モードは、いわば通常作業時のモードである。学習モードは、基準情報を設定する際の動作モードであり、例えば、工具２を初めて使用する前、又は通常作業の前に行われることが好ましいモードである。動作モードの切り替えは、例えば操作部２３１に対するユーザからの操作入力に基づいて行われてもよいし、操作部２３１とは別の、例えばトリガスイッチ２２１やディップスイッチ等に対する操作入力に基づいて行われてもよい。
【0041】
本実施形態の締付部２４（図１Ａ参照）は、出力軸２４１、減速機構、駆動軸、インパクト機構２４４、ソケット２４２、及びモータ２４３（図１Ａ参照）等を有している。締付部２４は、電池パック２０１からモータに供給される電力で動作するように構成されている。締付部２４は、モータ２４３からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品Ｘ１を締め付ける。
【0042】
減速機構は、モータ２４３の回転軸の回転力を駆動軸に伝達する。減速機構は、例えば遊星歯車機構であり、モータ２４３の回転軸の回転速度とトルクとをねじ回し動作に必要な回転速度とトルクとに変換する。出力軸２４１は、駆動軸の回転が出力されて、ソケット２４２に伝達する。出力軸２４１は、その突出方向に沿った回転軸Ａｘ１を中心に回転する。つまり、締付部２４は、出力軸２４１を駆動して回転軸Ａｘ１周りで出力軸２４１を回転させる。言い換えれば、締付部２４が動作することによって、出力軸２４１にトルクが作用して出力軸２４１が回転する。
【0043】
出力軸２４１には、締結部品Ｘ１（例えば、ボルト又はナット等）を回転させるための円筒状のソケット２４２が、取り外し可能に取り付けられる。ソケット２４２は、出力軸２４１と共に出力軸２４１周りで回転する。出力軸２４１に取り付けられるソケット２４２のサイズは、ユーザによって締結部品Ｘ１のサイズに合わせて適宜選択される。このような構成により、締付部２４が動作すると、出力軸２４１が回転してソケット２４２が出力軸２４１と共に回転する。このとき、ソケット２４２が締結部品Ｘ１に嵌め合わされていれば、ソケット２４２と共に締結部品Ｘ１が回転し、締結部品Ｘ１を締め付ける作業が実現される。したがって、工具２は、締付部２４の動作により、締結部品Ｘ１を締め付ける作業を実現できる。
【0044】
また、出力軸２４１には、ソケット２４２の代わりにソケットアンビルが取り付け可能である。ソケットアンビルについても、出力軸２４１に対して取り外し可能に取り付けられる。この場合、ソケットアンビルを介してビット（例えば、ドライバビット又はドリルビット等）の装着が可能となる。
【0045】
インパクト機構２４４は、モータ２４３の動力によって駆動される。インパクト機構２４４は、図１Ｂに示すように、例えば、駆動軸により回転可能に支持されたハンマ２４４Ａと、出力軸２４１の後端部に設けられたアンビル２４４Ｂ（打撃部）等を含む。ハンマ２４４Ａは、アンビル２４４Ｂを、駆動軸の回転に応じて打撃する。
【0046】
インパクト機構２４４は、締付トルク（作業値）が所定レベルを超えると、出力軸２４１に対して回転方向にインパクトを与える。これにより、工具２は、締結部品Ｘ１に対して、より大きな締付トルクを与えることが可能となる。なお、本実施形態では、ソケット２４２及びインパクト機構２４４は、締付部２４の構成要素に含まれることは必須ではなく、締付部２４の構成要素にソケット２４２及びインパクト機構２４４が含まれていなくてもよい。
【0047】
ところで、ユーザが工具２を利用して幾度となく締付動作を行わせると、締付部２４における特定部位Ｚ１（図１Ｂ参照）が摩耗して締付トルクが低下してしまうことがある。本実施形態では一例として、特定部位Ｚ１が、ハンマ２４４Ａとアンビル２４４Ｂの接触部位であることを想定する。すなわち、ハンマ２４４Ａがアンビル２４４Ｂに対して幾度となく打撃動作を行う過程の中で、ハンマ２４４Ａの表面がアンビル２４４Ｂの接触面上を摺動したり、アンビル２４４Ｂの接触面に衝撃を与えたりする。そのため、ハンマ２４４Ａ及びアンビル２４４Ｂのうちの少なくとも一方は、使用回数を重ねるごとに少しずつ摩耗し得る。結果的に、特定部位Ｚ１の摩耗は、締付部２４の「交換時期の到達」の要因となる。ただし、特定部位Ｚ１は、ハンマ２４４Ａ及びアンビル２４４Ｂの接触部位に限定されず、また交換時期の到達の要因は、摩耗でなくてもよい。例えば特定部位Ｚ１は出力軸２４１で、交換時期の到達の要因は、出力軸２４１等に生じ得る変形でもよい。
【0048】
通信部２５は、判定装置３の後述する通信部３１と通信可能に構成されている通信インタフェースである。本実施形態の通信部２５は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又は免許を必要としない小電力無線（特定小電力無線）等の規格に準拠した無線通信方式にて、判定装置３の通信部３１と通信する。ただし、通信部２５は、有線で判定装置３の通信部３１と通信可能に構成されてもよい。
【0049】
センサ部２７は、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作時における物理量を検知する。本実施形態のセンサ部２７は、例えば、電圧検出部、電流検出部、ショックセンサ、及びホールセンサを含む。電圧検出部、電流検出部、ショックセンサ、及びホールセンサは、電流検出抵抗電圧の電圧波形、電池端子間電圧の電圧波形、ショックセンサ電圧の電圧波形、及びホールセンサ電圧の電圧波形を物理量としてそれぞれ検知する（図３参照）。以下、電池端子間電圧を、単に「電池電圧」と呼ぶこともある。
【0050】
電流検出抵抗電圧は、モータ２４３のコイルに流れる電流（モータ電流）を検知するために設けられている検出抵抗（電流検出部）に印可される電圧である。電流検出抵抗電圧の値と、上記検出抵抗の既知の抵抗値と、に基づいてモータ電流の値が求まる。すなわち、電流検出抵抗電圧の電圧波形からモータ電流の波形を得ることが可能である。
【0051】
電池端子間電圧は、電池パック２０１の出力端子間の電圧であり、電圧検出部にて検出される。電池端子間電圧は、モータ２４３に印可される電圧（モータ電圧）とみなせるため、電池端子間電圧の波形を、モータ電圧波形として扱ってもよい。
【0052】
ショックセンサ電圧は、加速度（インパクト又は振動等）を検知し、検知した加速度に応じた電圧信号を出力するショックセンサが出力する電圧である。
【0053】
ホールセンサ電圧は、モータ２４３の回転子（ロータ）の回転位置に応じた電圧信号を出力するホールセンサが出力する電圧である。
【0054】
制御部２６は、例えば、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成として備えている。マイクロコントローラは、１以上のメモリに記録されているプログラムを１以上のプロセッサで実行することにより、制御部２６としての機能を実現する。プログラムは、予めメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような非一時的記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。言い換えれば、上記プログラムは、１以上のプロセッサを、制御部２６として機能させるためのプログラムである。
【0055】
制御部２６は、締付制御、通信制御、及び通知制御等の機能を有している。制御部２６は、締付部２４を制御する。具体的には、制御部２６は、トリガスイッチ２２１（図２参照）の引込量に基づいた回転速度で出力軸２４１（図２参照）を回転させるよう締付部２４のモータ２４３を制御する。
【0056】
また、制御部２６は、締付トルクがトルク設定値となるように締付部２４のモータ２４３を制御する。ここで、制御部２６は、締付トルクの大きさを推定するトルク推定機能を有している。本実施形態では一例として、制御部２６は、締付トルクの推定値が着座判定レベルに達するまでは、インパクト機構２４４によるインパクト周期等に基づいて締付トルクの大きさを推定する。制御部２６は、締付トルクの推定値が着座判定レベルに達すると、インパクト機構２４４のインパクト数に基づいて締付トルクの大きさを推定する。制御部２６は、インパクト機構２４４のインパクト数が、トルク設定値に基づいた閾値回数に達すると、締付トルクがトルク設定値に達したと判断して締付部２４（モータ２４３）を停止させる。これにより、着座していないにも関わらず締付トルクが着座判定レベルに達する等の不具合が起こっていない場合、締付部２４は、トルク設定値通りの締付トルクで、締結部品Ｘ１を締め付けることができる。
【0057】
また、制御部２６は、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作時にセンサ部２７が検知した物理量の情報を取得する。制御部２６は、センサ部２７が検知した物理量の情報を取得した後、工具２の動作モードに応じて異なる動作をする。
【0058】
制御部２６は、工具２の動作モードが締付モードである場合は、物理量が締付モードで得られたことが分かるように対応付けして、通信部２５を介して判定装置３に、物理量の情報を送信する。なお、以下の説明において、締付モードで得られた物理量のことを、「判定用物理量」ということがある。
【0059】
工具２の動作モードが学習モードである場合、本実施形態の制御部２６は、「締付部２４の寿命に到達していない（又はその予兆も無し）」という状況下（例えば工具２の初期使用の時期）で、締結部品Ｘ１が正常に締め付けられたか否かの入力をユーザに行わせる。すなわち、工具２の動作モードが学習モードである場合に、工具２を使用して締結部品Ｘ１を締め付けたユーザは、締付部２４の交換時期に到達しておらず締結部品Ｘ１が正常に締め付けられているか否かを判断する。例えば、ユーザは、所定の締付トルクの大きさによりスムーズな動作で締結部品Ｘ１が十分に締め付けられ所望のトルクに達したかを、戻しトルク法、マーク法、又は増し締めトルク法等の方法で確認し、その確認結果により、締付部２４が正常である、すなわち「交換時期に到達していない」と判断する。そして、ユーザは、例えば操作部２３１を操作することで、締結部品Ｘ１が正常に締め付けられたか否かの入力を行う。制御部２６は、ユーザからの入力に基づき、締付部２４が正常である（交換時期に到達していない）と判断された場合に、物理量が学習モードで得られたこと、また「正常」であることが分かるように物理量と対応付けする。そして、制御部２６は、通信部２５を介して判定装置３に物理量の情報を送信する。
【0060】
制御部２６は、ユーザからの入力に基づき、交換時期に到達していると判断された場合、すなわち特定部位Ｚ１の摩耗による締付トルクの低下が生じて、締結部品Ｘ１が十分に締め付けられなかった場合、物理量の情報を判定装置３に送信しないものとする。ただし、交換時期に到達していると判断された場合にも、学習モードで得られたこと、また「交換時期に到達している」ことが分かるように対応付けして、物理量の情報が、判定装置３に送信されてもよい。「交換時期に到達している」ことを学習させる場合には、学習モードは、ある程度使い古された工具２を用いて行われてもよい。また学習モードは、工具２のユーザではなく、判定装置３又は工具２のメーカ側で行われてもよい。メーカ側で行った学習モードでの物理量の情報が、メーカ側のサーバから、インターネット等の外部ネットワークを介して、判定装置３へ送信されてもよい。なお、以下の説明において、学習モードで得られた物理量のことを、「学習用物理量」ということがある。
【0061】
学習モードにおける締付状態の確認及び操作部２３１への操作は、通常作業時のモードである締付モードと違って、ある程度熟練者によって行われることが好ましく、作業者に通常作業を行わせる前に、予め複数回行われることが好ましい。
【0062】
また、工具２ａ、工具２ｂを含む複数の工具２のそれぞれは、自機の識別情報を制御部２６のメモリ等に記憶しており、制御部２６は、自機の識別情報を物理量の情報に対応付けて、判定装置３に送信する。その結果、判定装置３は、どの工具２から物理量の情報を受信したのかを、識別情報により特定可能である。
【0063】
また、制御部２６は、表示部２１１を制御する。上述のように、工具２の動作モードが締付モードである場合に締付部２４が締付動作を行うと、制御部２６は、通信部２５を介して判定装置３に判定用物理量を送信する。判定用物理量を受信した判定装置３は、上述のように、締付部２４における寿命に関する判定（締付部２４の「交換時期」に到達しているか否かの判定）を自動的に行う。そして、制御部２６は、判定装置３による判定の判定結果に応じて、表示部２１１を異なる態様で点灯させる。例えば、制御部２６は、判定結果が締付部２４の「交換時期」に到達していることを示す結果である場合、表示部２１１を赤色で点滅点灯させる。一方で、制御部２６は、判定結果が締付部２４の「交換時期」の未到達（正常）であることを示す結果である場合、表示部２１１を緑色で連続点灯させる。これにより、ユーザは、表示部２１１の点灯状態を目視することによって、締付部２４の「交換時期」に到達しているか否かを確認することができる。
【0064】
（２．３）判定装置の構成
次に、判定装置３の構成について、図１Ａ～図４Ｂを参照して説明する。判定装置３は、各工具２と通信する通信機器であり、例えばパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等の情報端末である。図１Ａに示すように、判定装置３は、制御部３０と、通信部３１と、記憶部３５と、を備えている。
次に、判定装置３の構成について、図１Ａ～図４Ｂを参照して説明する。判定装置３は、各工具２と通信する通信機器であり、例えばパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等の情報端末である。図１Ａに示すように、判定装置３は、制御部３０と、通信部３１と、記憶部３５と、を備えている。
【0065】
通信部３１は、工具２の通信部２５と通信可能に構成されている通信インタフェースである。本実施形態の通信部３１は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又は免許を必要としない小電力無線（特定小電力無線）等の規格に準拠した無線通信方式にて、工具２の通信部２５と通信する。ただし、通信部３１は、有線で工具２の通信部２５と通信可能に構成されてもよい。
【0066】
制御部３０は、例えば、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成として備えている。マイクロコントローラは、１以上のメモリに記録されているプログラムを１以上のプロセッサで実行することにより、制御部３０としての機能を実現する。プログラムは、予めメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような非一時的記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。言い換えれば、上記プログラムは、１以上のプロセッサを、制御部３０として機能させるためのプログラムである。なお、本実施形態の制御部３０は、工具２の制御部２６と比べて処理能力が高い。
【0067】
制御部３０は、図１Ａに示すように、取得部３２と、設定部３３と、判定部３４と、を有している。つまり、制御部３０は、取得部３２としての機能、設定部３３としての機能、判定部３４としての機能を有している。
【0068】
取得部３２は、通信部３１を介して、締結部品Ｘ１の締付動作時における物理量を工具２から取得する（取得ステップ）。取得部３２が取得する物理量は、学習用物理量又は判定用物理量である。本実施形態の取得部３２は、電流検出抵抗電圧の電圧波形と、電池端子間電圧の電圧波形と、ショックセンサ電圧の電圧波形と、ホールセンサ電圧の電圧波形と、を物理量として取得する。取得部３２は、取得した学習用物理量を設定部３３に出力し、取得した判定用物理量を判定部３４に出力する。
【0069】
設定部３３は、工具２の締付部２４が締結部品Ｘ１を正常に（つまり、摩耗による締付トルクの低下を引き起こさずに）締め付けた締付動作時に工具２のセンサ部２７によって検知された物理量（学習用物理量）から基準相関関係を抽出する。そして、設定部３３は、抽出した基準相関関係に基づいて、基準情報を設定し、記憶部３５に基準情報を記憶させる。言い換えると、設定部３３は、学習用物理量に基づいて、基準情報を設定する。
【0070】
具体的には、設定部３３は、取得部３２から学習用物理量が入力されると、学習用物理量から、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部２４における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係を抽出（取得）する。ここで、本開示でいう「種別が互いに異なる複数の特徴量」には、第１特徴量と、第２特徴量と、第３特徴量と、第４特徴量と、第５特徴量と、第６特徴量と、が含まれる。複数の基準特徴量は、学習用物理量から抽出される第１特徴量から第６特徴量を含む。つまり、本実施形態では一例として、複数の特徴量の種別の数（種類数）は、６種類である。ただし、複数の特徴量の種類は、２種類以上であればよく、６種類に限定されない。
【0071】
本実施形態における第１特徴量は、インパクト機構２４４によるインパクト動作時の電池電圧の平均値である。図３の例では、インパクト機構２４４によるインパクト動作は、タイミングｔ２からタイミングｔ５まで行われている。すなわち、図３の例では、第１特徴量は、タイミングｔ２からタイミングｔ５までの期間における電池電圧の平均値である。ここで、タイミングｔ２は、締付トルク（作業値）が所定レベルを超え、インパクト機構２４４によるインパクト動作が開始されるタイミングである。タイミングｔ５は、締付トルクがトルク設定値に達したと制御部２６に判断されモータ２４３が停止するタイミングである。
【0072】
本実施形態における第２特徴量は、インパクト周期の逆数であるインパクト回転数である。図４Ａ、図４Ｂでは、「インパクト回転数」を便宜上「回転数」と表記している。インパクト機構２４４によってインパクト動作が行われているタイミングｔ２からタイミングｔ５までの期間において、ショックセンサは、インパクト動作に応じて、所定の電圧値より大きい複数のスパイク状の電圧を出力する。図３の例では、ショックセンサは、タイミングｔ３やタイミングｔ４等にスパイク状の電圧を出力している。複数のスパイク状の電圧の間隔（周期）は、インパクト動作の間隔（周期）であり、複数のスパイク状の電圧の周期からインパクト回転数が得られる。
【0073】
本実施形態における第３特徴量は、インパクト機構２４４によるインパクト動作時のモータ電流の平均値である。図３の例では、第３特徴量は、タイミングｔ２からタイミングｔ５までの期間における電流検出抵抗電圧から算出される電流の平均値に基づいて抽出される。
【0074】
本実施形態における第４特徴量は、モータ２４３が停止中における電池電圧の平均値である。例えば図３の例では、第４特徴量は、タイミングｔ１以前における電池電圧の平均値である。タイミングｔ１は、ユーザによってトリガスイッチ２２１がオン操作されることにより締付部２４による締付動作が開始されるタイミング（モータ２４３の回転が開始されるタイミング）である。
【0075】
本実施形態における第５特徴量は、締付部２４による締付動作時においてモータ２４３の回転が始まったタイミングからインパクト機構２４４によってインパクト動作が開始されるまでの時間である。図３の例では、第５特徴量は、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの時間である。
【0076】
本実施形態における第６特徴量は、インパクト機構２４４がインパクト動作を行っている時間である。図３の例では、第６特徴量は、タイミングｔ２からタイミングｔ５までの時間である。
【0077】
設定部３３は、学習用物理量から、例えば下の表１に示すような第１～第６特徴量（複数の基準特徴量）を抽出する。
【0078】
【表1】
【0079】
本実施形態では、第１締付動作時の複数の基準特徴量（基準相関関係）から第ｎ締付動作時の複数の基準特徴量（基準相関関係）が、各締付動作の単位で紐付けされて記憶部３５に格納（記憶）される。基準相関関係は、例えば表１に示すようなデータテーブルの形式で記憶部３５に格納されてもよい。なお、第１締付動作～第ｎ締付動作のそれぞれの締付動作は、工具２ａ及び工具２ｂのいずれによって行われていてもよい。例えば、学習モードに設定された工具２ａにて２回締付動作が行われたに行われた後に、学習モードに設定された工具２ｂで１回締付動作が行われた場合、工具２ａで２回行われた締付動作を順番に第１締付動作、第２締付動作とし、工具２ｂで行われた締付動作を第３締付動作とする。さらに、基準相関関係は、各締付動作を行った工具２の識別情報と対応付けられて記憶されていてもよい。なお、表１の例では、設定部３３は、第１締付動作時の物理量から、第１特徴量Ａ１のときに第２特徴量Ｂ１であり、第１特徴量Ａ１のときに第３特徴量Ｃ１であるという基準相関関係を抽出している。
【0080】
表１の例では、ｎ組の複数の基準特徴量（基準相関関係）を含む複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）が、記憶部３５に格納されている。なお、ｎは１以上の自然数であり、記憶部３５には１組以上の複数の基準特徴量（基準相関関係）を含む複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）が格納されている。
【0081】
本実施形態の設定部３３は、抽出した複数の基準特徴量（基準相関関係）を記憶部３５に格納した後、分散共分散行列を計算する。本実施形態の分散共分散行列は、記憶部３５に格納されている複数の基準特徴量群における第１特徴量～第６特徴量（複数の特徴量）のそれぞれに関連付けられた分散と共分散を含む正方行列の一例である。下の表２は、設定部３３によって計算された分散共分散行列の一例である。
【0082】
【表2】
【0083】
表２に示すように、分散共分散行列では、ｎ行ｎ列の要素が第ｎ特徴量の分散値となり、ｎ行ｍ列の要素とｍ行ｎ列の要素とが第ｎ特徴量及び第ｍ特徴量の共分散値となる。なお、ｎとｍとは１以上６以下の数であり、互いに異なる数である。例えば、表２における１行６列の要素と６行１列の要素とは同じ値となる。
【0084】
そして、設定部３３は、計算した分散共分散行列の逆行列を計算し、式（１）のｄで表されるマハラノビス距離が閾値以下となる判定範囲Ｒ１（図４Ａ又は図４Ｂ参照）を設定する。ここで、閾値は、例えばユーザによって予め設定された値である。ユーザは、例えば、操作部２３１に対して操作を行うことで、閾値の設定登録又は変更を行うことが可能である。なお、閾値は記憶部３５に格納されている複数の基準相関関係の全てが判定範囲Ｒ１に含まれる範囲で設定されることが好ましい。言い換えると、閾値は、記憶部３５に格納されている複数の基準相関関係における複数のマハラノビス距離のうち、最大値となるマハラノビス距離以上であることが好ましい。
【0085】
【数1】
【0086】
ここで、式（１）中のｘは判定したいデータ、つまり判定用物理量から抽出される複数の実測特徴量（実測相関関係）である。式（１）中のΣ-1は、分散共分散行列の逆行列である。また、式（１）中のμは、記憶部３５に格納されている複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）の平均値である。すなわち、設定部３３は、記憶部３５に格納されている複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）の平均値と、ユーザによって予め設定される閾値と、分散共分散行列の逆行列と、に基づいて、判定範囲Ｒ１を設定する。
【0087】
そして、設定部３３は、学習用物理量を取得する毎に、基準情報を設定又は更新して、設定又は更新した基準情報を記憶部３５に記憶させる。基準情報には、複数の基準相関関係に基づく判定範囲Ｒ１が設定されている。本実施形態では一例として、基準情報には、設定部３３によって抽出された複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）の情報、設定部３３によって計算された分散共分散行列の逆行列の情報、及び、判定範囲Ｒ１の情報が含まれている。
【0088】
記憶部３５は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等である。記憶部３５は、制御部３０のメモリでもよい。本実施形態の記憶部３５は、上述の基準情報を記憶している。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部２４における寿命に関する判定（締付部２４の「交換時期」に到達しているか否かの判定）の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。
【0089】
判定部３４は、記憶部３５に記憶されている基準情報と、判定用物理量から抽出される複数の実測特徴量の実測相関関係と、に基づいて、締付部２４における寿命に関する判定を行う（判定ステップ）。判定部３４は、取得部３２から判定用物理量が入力されると、判定用物理量から、種別が互いに異なる複数の特徴量であって寿命に関する判定の対象となる複数の実測特徴量を抽出（取得）する。複数の実測特徴量の種別は複数の基準特徴量の種別と対応しており、複数の実測特徴量は、判定用物理量から抽出される第１特徴量から第６特徴量を含む。
【0090】
判定部３４は、判定用物理量から実測相関関係を抽出すると、基準情報を参照し、式（１）を用いてマハラノビス距離を計算する。そして、判定部３４は、マハラノビス距離が閾値以下であるか否か、すなわち実測相関関係が判定範囲Ｒ１内にあるか否かを判定する。
【0091】
図４Ａ及び図４Ｂは、判定範囲Ｒ１の概念をＸ軸（横軸）とＹ軸（縦軸）の二次元で示す概略図である。より具体的には、図４Ａは、判定範囲Ｒ１の概念を第１特徴量（横軸）及び第２特徴量（縦軸）の二次元で示す概略図である。また、図４Ｂは、判定範囲Ｒ１の概念を第３特徴量（横軸）及び第２特徴量（縦軸）の二次元で示す概略図である。なお、本実施形態の判定範囲Ｒ１は、実際には第１特徴量～第６特徴量の六次元で設定され得るが、説明の便宜上、理解し易いように第１特徴量～第６特徴量のうち、ある２つの特徴量だけに着目して判定範囲Ｒ１を図４Ａ及び図４Ｂで図示している。
【0092】
図４Ａ及び図４Ｂにおける複数の丸形の点Ｐ１（プロット）のそれぞれは、複数の基準特徴量の基準相関関係を示す点である。複数の点Ｐ１のそれぞれは、互いに別の締付動作時に検知された学習用物理量から抽出されている。すなわち、複数の点Ｐ１は、複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）を示す点である。複数の三角形の点Ｐ２（プロット）のそれぞれは、例えば特定部位Ｚ１の摩耗により締付部２４が劣化している状態での実測相関関係を示す点である。複数の点Ｐ２のそれぞれは、互いに別の締付動作時に検知された判定用物理量から抽出されている。判定範囲Ｒ１は、マハラノビス距離が閾値以下である範囲である。判定部３４は、点Ｐ２のように実測相関関係が判定範囲Ｒ１外にあるとき、すなわち、実測相関関係のマハラノビス距離が閾値より大きいとき、特定部位Ｚ１の摩耗により締付部２４が劣化しているため、締付部２４の「交換時期」に到達していると判定する。一方で、判定部３４は、実測相関関係が判定範囲Ｒ１内にあるとき、すなわち、実測相関関係のマハラノビス距離が閾値以下のとき、締付部２４が正常である（締付部２４の「交換時期」の未到達）と判定する。
【0093】
図４Ａの複数の点Ｐ１が示すように、締付部２４が正常（締付部２４の「交換時期」の未到達）である場合、電池電圧の平均値（第１特徴量）と、インパクト回転数（第２特徴量）とは正の相関関係にある。これは、電池電圧の平均値（モータ電圧の平均値）が大きいほど、モータ２４３の回転数が大きくなるためである。また、例えば特定部位Ｚ１の摩耗により締付部２４が劣化している場合、図４Ａの複数の点Ｐ２が示すように、締付部２４が正常であるときと比べてインパクト回転数がやや大きい傾向がある。
【0094】
ところで、複数の点Ｐ２の１つである点Ｐ２１は、電池電圧の平均値ｖ１でインパクト回転数ｒ１であり、判定範囲Ｒ１外にあるため、特定部位Ｚ１の摩耗により締付部２４が劣化している。仮に判定部３４が１つの種別の特徴量（インパクト回転数）のみで締付部２４の「交換時期」を判定する場合、実際には「交換時期」に到達していると判定されるべき点Ｐ２１が、誤って正常と判定される可能性がある。しかし、本実施形態の判定部３４は、種別が互いに異なる複数の特徴量（図４Ａでは一例として第１特徴量及び第２特徴量）の相関関係に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行う。そのため、例えば点Ｐ２１について「交換時期」に到達していると判定することができる。言い換えると、本実施形態の判定部３４は、第１特徴量及び第２特徴量の相関関係に基づいて締付部２４の「交換時期」を判定することで、摩耗による劣化が進行している締付部２４についてより適切に「交換時期」に到達していると判定することができる。すなわち、判定部３４が複数の種別の特徴量に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行うことで、１つの種別の特徴量のみで判定する場合と比べて判定精度が向上する。
【0095】
図４Ｂの複数の点Ｐ１が示すように、締付部２４が正常（締付部２４の「交換時期」の未到達）である場合、モータ電流の平均値（第３特徴量）と、インパクト回転数（第２特徴量）とは負の相関関係にある。また、例えば特定部位Ｚ１の摩耗により締付部２４が劣化している場合、図４Ｂの複数の点Ｐ２が示すように、締付部２４が正常であるときと比べてモータ電流の平均値が大きい傾向がある。
【0096】
ここで、複数の点Ｐ２の１つである点Ｐ２２は、モータ電流Ｉ１でインパクト回転数ｒ２であり、判定範囲Ｒ１外にあるため、特定部位Ｚ１の摩耗により締付部２４が劣化している。仮に判定部３４が１つの種別の特徴量（モータ電流の平均値）のみで締付部２４の「交換時期」を判定する場合、実際には「交換時期」に到達していると判定されるべき点Ｐ２２が、誤って正常と判定される可能性がある。しかし、本実施形態の判定部３４は、種別が互いに異なる複数の特徴量（図４Ｂでは一例として第３特徴量及び第２特徴量）の相関関係に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を判定する。そのため、例えば点Ｐ２２について「交換時期」に到達していると判定することができる。言い換えると、本実施形態の判定部３４は、第３特徴量及び第２特徴量の相関関係に基づいて締付部２４の「交換時期」を判定することで、摩耗による劣化が進行している締付部２４についてより適切に「交換時期」に到達していると判定することができる。すなわち、判定部３４が複数の種別の特徴量に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行うことで、１つの種別の特徴量のみで判定する場合と比べて判定精度が向上する。
【0097】
判定部３４は、締付部２４における寿命に関する判定を行った後、物理量の情報に対応付けられている識別情報に基づいて、識別情報に対応する工具２に判定結果を送信する。
【0098】
【0099】
図５は、基準情報が未設定の状態における、工具システム１の動作の一例を示すシーケンス図である。また、図５の例では、第１ユーザは工具２ａを学習モードで使用し、第２ユーザが工具２ｂを学習モード及び締付モードで使用する場合を想定している。
【0100】
基準情報が未設定の状態であるため、まず第１ユーザ又は第２ユーザが工具２を学習モードで使用することで基準情報が設定された状態にする必要がある。図５の例では、第１ユーザが工具２ａの操作部２３１に対して所定の操作を行うことで、工具２ａの動作モードが学習モードに設定される（Ｓ１）。そして、第１ユーザが締結部品Ｘ１に工具２ａのソケット２４２をセットし例えばトリガスイッチ２２１をオン操作することで、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作（表１中の第１締付動作）が行われる（Ｓ２）。なお、ステップＳ２の第１締付動作は、スムーズな動作で締結部品Ｘ１が十分に締め付けられて着座して締付部２４が正常であるとユーザに判別された締付動作であるとする。次に、工具２ａは、動作モードが学習モードであるため、判定装置３に学習用物理量の情報を送信する（Ｓ３）。なお、工具２ａが判定装置３に送信する学習用物理量の情報には、工具２ａの識別情報が対応付けられている。
【0101】
判定装置３は、学習用物理量の情報を受信すると、学習処理を行う（Ｓ４）。判定装置３は、学習処理を行うことで、学習用物理量から複数の基準特徴量の基準相関関係を抽出し、基準情報を初期設定（又は更新）して記憶部３５に記憶させる。
【0102】
また、工具２ａの動作モードを学習モードに設定したまま第１ユーザが別の締結部品Ｘ１に工具２ａのソケット２４２をセットしトリガスイッチ２２１をオン操作することで、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作（表１中の第２締付動作）が行われる（Ｓ５）。なお、ステップＳ５の第２締付動作は、スムーズな動作で締結部品Ｘ１が十分に締め付けられて着座して締付部２４が正常であるとユーザに判別された締付動作であるとする。次に、工具２ａは、学習用物理量の情報を判定装置３に送信する（Ｓ６）。判定装置３は、学習用物理量の情報を受信すると、学習処理を行う（Ｓ７）。
【0103】
ここまでの処理により、判定装置３は、工具２ａが順番に複数の締結部品Ｘ１を正常に（摩耗による締付トルクの低下を引き起こさずに）締め付けた複数の締付動作時の複数の物理量から、複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）を抽出する。そして、判定装置３は、複数の基準相関関係に基づく基準情報を設定している。言い換えると、判定装置３の設定部３３は、工具２ａの締付部２４が順番に複数の締結部品Ｘ１を正常に締め付けた複数の締付動作時に工具２ａのセンサ部２７によって検知される複数の物理量から、複数の基準相関関係を抽出する。設定部３３は、抽出した複数の基準相関関係に基づいて、基準情報を設定する。
【0104】
次に、第２ユーザが工具２ｂの操作部２３１に対して所定の操作を行うことで、工具２ｂの動作モードが学習モードに設定される（Ｓ８）。工具２ｂの動作モードを学習モードに設定したまま第２ユーザが別の締結部品Ｘ１に工具２ｂのソケット２４２をセットしトリガスイッチ２２１をオン操作することで、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作（表１中の第３締付動作）が行われる（Ｓ９）。なお、ステップＳ９の第３締付動作は、スムーズな動作で締結部品Ｘ１が十分に締め付けられて着座して締付部２４が正常であるとユーザに判別された締付動作であるとする。次に、工具２ｂは、学習用物理量の情報を判定装置３に送信する（Ｓ１０）。なお、工具２ｂが判定装置３に送信する学習用物理量の情報には、工具２ｂの識別情報が対応付けられている。判定装置３は、学習用物理量の情報を受信すると、学習処理を行う（Ｓ１１）。
【0105】
ここまでの処理により、判定装置３は、複数の工具２の複数の締付部２４が順番に複数の締結部品Ｘ１を正常に締め付けた複数の締付動作時の複数の物理量から、複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）を抽出する。そして、判定装置３は、複数の基準相関関係に基づく基準情報を設定している。言い換えると、判定装置３の設定部３３は、複数の工具２ａ，２ｂの複数の締付部２４が順番に複数の締結部品Ｘ１を正常に締め付けた複数の締付動作時に複数の工具２ａ，２ｂの複数のセンサ部２７によってそれぞれ検知される複数の物理量から、複数の基準相関関係を抽出し、抽出した複数の基準相関関係に基づいて、基準情報を設定する。
【0106】
次に、第２ユーザが工具２ｂの操作部２３１に対して所定の操作を行うことで、工具２ｂの動作モードが締付モードに設定される（Ｓ１２）。第２ユーザが別の締結部品Ｘ１に工具２ｂのソケット２４２をセットしトリガスイッチ２２１をオン操作することで、締付部２４が締結部品Ｘ１を締め付ける締付動作が行われる（Ｓ１３）。そして、工具２ｂは、動作モードが締付モードであるため、判定装置３に判定用物理量の情報を送信する（Ｓ１４）。なお、工具２ｂが判定装置３に送信する判定用物理量の情報には、工具２ｂの識別情報が対応付けられている。
【0107】
判定装置３は、判定用物理量の情報を受信すると、判定用物理量から複数の実測特徴量の実測相関関係を抽出し、抽出した実測相関関係と基準情報とに基づいて、締付部２４が「交換時期」に到達しているか否かの判定を行う（Ｓ１５）。そして、判定装置３は、判定用物理量の情報に対応づけられている識別情報に基づいて、判定結果を工具２ｂに送信する（Ｓ１６）。工具２ｂは、判定結果を受信すると、判定結果に応じた通知を行う（Ｓ１７）。
【0108】
なお、図５に示すシーケンス図は、一例に過ぎず、処理の順番が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は削除されてもよい。例えば、判定装置３に対する基準情報の設定が一度でも行われていれば、第２ユーザは工具２ｂの動作モードを学習モードにすることなく締付モードにして、締結部品Ｘ１の締付作業を開始させてもよい。
【0109】
基準情報は、工具２又は判定装置３の製造出荷の段階で予め初期設定されていてもよい。つまり、工具２を利用するユーザに、実際に作業現場等で、工具２を通じて基準情報の設定を行わせることは必須ではない。ただし、ユーザ側で工具２を通じて基準情報の初期設定や更新（再学習）を行う方が、より使用環境に適した基準情報となり得る。
【0110】
次に、本実施形態の工具２の動作について図６を参照して説明する。工具２は、動作モードが締付モード及び学習モードのいずれのモードに設定されているのかを確認する（Ｓ２１）。
【0111】
工具２の動作モードが締付モードのとき（Ｓ２１：締付モード）について説明する。締付部２４は、締結部品Ｘ１を締め付ける締付動作を行う（Ｓ２２）。次に、工具２の制御部２６は、締付部２４による締付動作時にセンサ部２７によって検知された物理量を取得する（Ｓ２３）。制御部２６は、通信部２５を介して判定装置３に判定用物理量の情報を送信する（Ｓ２４）。そして、通信部２５が判定装置３から判定結果を受信すると（Ｓ２５）、制御部２６は、判定結果が正常を示す判定結果であるか否かを確認する（Ｓ２６）。制御部２６は、判定結果が正常を示す判定結果である場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、表示部２１１を緑色で点灯させて締付部２４は未だ「交換時期」に到達していないことを通知し（Ｓ２７）、処理を終了する。一方で、制御部２６は、判定結果が「交換時期」の到達を示す判定結果である場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、表示部２１１を赤色で点灯させて締付部２４が「交換時期」に到達していることを通知し（Ｓ２８）、処理を終了する。
【0112】
次に、工具２の動作モードが学習モードのとき（Ｓ２１：学習モード）について説明する。締付部２４は、締結部品Ｘ１を締め付ける締付動作を行う（Ｓ２９）。この締付動作は、締付部２４が正常であるとユーザによって判断された締付動作であるとする。次に、工具２の制御部２６は、締付部２４による締付動作時にセンサ部２７によって検知された物理量を取得する（Ｓ３０）。制御部２６は、通信部２５を介して判定装置３に学習用物理量の情報を送信する（Ｓ３１）。そして、工具２は処理を終了する。
【0113】
なお、図６に示すフローチャートは、一例に過ぎず、処理の順番が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は削除されてもよい。例えば、ステップＳ２１の工具２の動作モードを確認する処理は、締付部２４による締付動作（Ｓ２２；Ｓ２９）の後や、制御部２６による物理量取得（Ｓ２３；Ｓ３０）の後に行われてもよい。
【0114】
次に、本実施形態の判定装置３の動作について図７を参照して説明する。判定装置３は、取得部３２が通信部３１を介して工具２から物理量を取得したか否かを確認する（Ｓ４１）。言い換えると、判定装置３は取得ステップを行う（Ｓ４１）。取得部３２が物理量を取得していない場合（Ｓ４１：Ｎｏ）、判定装置３は、取得部３２が物理量を取得するまでステップＳ４１の処理を繰り返す。取得部３２は、物理量を取得した場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、その物理量に対応付けされているモードが学習モードか締付モードかを判定（確認）する（Ｓ４２）。
【0115】
モードの判定結果が学習モードである場合（Ｓ４２：学習モード）、取得部３２は設定部３３に学習用物理量を出力し、設定部３３は学習用物理量から複数の基準特徴量の基準相関関係を抽出する（Ｓ４３）。そして、設定部３３は、複数の基準特徴量を、例えばデータテーブルの形式で、基準情報として記憶部３５に格納する（Ｓ４４）。次に、設定部３３は、記憶部３５にある複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）の分散共分散行列を計算し（Ｓ４５）、さらに分散共分散行列の逆行列を計算する（Ｓ４６）。そして、設定部３３は、記憶部３５に格納されている複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）の平均値と、ユーザによって予め設定される閾値と、分散共分散行列の逆行列と、に基づいて、判定範囲Ｒ１を設定する（Ｓ４７）。設定部３３は、判定範囲Ｒ１を設定すると、基準情報を設定（更新）して（Ｓ４８）、処理を終了する。なお、ステップＳ４３～ステップＳ４８までの処理が、図５に示す学習処理（Ｓ４；Ｓ７；Ｓ１１）の一例である。
【0116】
一方で、ステップＳ４２の処理において、モードの判定結果が締付モードである場合（Ｓ４２：締付モード）、取得部３２は判定部３４に判定用物理量を出力し、判定部３４は判定用物理量から複数の実測特徴量の実測相関関係を抽出する（Ｓ４９）。そして、判定部３４は、基準情報を参照して、記憶部３５に格納されている複数の基準特徴量群（複数の基準相関関係）の平均値と、分散共分散行列の逆行列と、複数の実測特徴量と、を用いてマハラノビス距離を計算する（Ｓ５０）。そして、判定部３４は、計算したマハラノビス距離が閾値以下であるか否か、すなわち、複数の実測特徴量の実測相関関係が判定範囲Ｒ１内か否かを確認する（Ｓ５１）。実測相関関係が判定範囲Ｒ１内である場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、判定部３４は、締付部２４が正常である、すなわち締付部２４が未だ「交換時期」に到達していないと判定し（Ｓ５２）、その旨を示す判定結果を送信し（Ｓ５３）、処理を終了する。一方で、実測相関関係が判定範囲Ｒ１内でない場合（Ｓ５１：Ｎｏ）、判定部３４は、締付部２４が「交換時期」に到達していると判定し（Ｓ５４）、その旨を示す判定結果を送信し（Ｓ５３）、処理を終了する。なお、ステップＳ４９～ステップＳ５４までの処理が、図５に示す判定処理（Ｓ１６）の一例である。また、ステップＳ４９～ステップＳ５２、ステップＳ５３の処理は、判定装置３（判定部３４）による判定ステップの一例である。
【0117】
なお、図７に示すフローチャートは、一例に過ぎず、処理の順番が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は削除されてもよい。例えば、学習モードのステップＳ４５～ステップＳ４８は、締付モードのステップＳ４９の後に行われてもよい。
【0118】
（４）作用効果
上述のように、本実施形態の工具システム１では、判定部３４が、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行う。そのため、一の種別の特徴量に基づいて判定を行う場合と比べて判定精度を向上させることができる。
上述のように、本実施形態の工具システム１では、判定部３４が、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行う。そのため、一の種別の特徴量に基づいて判定を行う場合と比べて判定精度を向上させることができる。
【0119】
また、上述のように、判定装置３は、取得部３２を備えている。取得部３２は、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作における物理量を取得する取得部３２を備えている。これにより判定装置３の判定部３４は、工具２のセンサ部２７で検知される物理量を取得することができる。
【0120】
また、上述のように本実施形態の工具２は可搬型であり、手持ちで使用されるインパクトレンチである。判定部３４は、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部２４における寿命に関する判定を行うことで、様々な作業者が使用する可搬型の工具２に設けられている締付部２４の寿命に関する判定の判定精度が向上させることができる。
【0121】
また、上述のように、本実施形態の判定部３４は、締付部２４が設けられている工具２とは別の装置である判定装置３（判定システム１００）に設けられている。例えば、基準情報の情報量が大きい場合であっても、工具２と比べて処理能力の高い判定装置３にて判定処理を行うことで、工具２で判定処理を行うより短い時間で判定を行うことができる。また、工具システム１に新たに工具２を追加して使用することが可能であり、判定部３４は、新たに基準情報を設定することなく、新たに追加した工具２に設けられている締付部２４の寿命に関する判定を行うことができる。
【0122】
また、上述のように、判定装置３は、設定部３３を備えている。設定部３３は、締付部２４が締結部品Ｘ１を正常に締め付けた締付動作時にセンサ部２７によって検知された物理量から、基準相関関係を抽出する。設定部３３は、抽出した基準相関関係に基づいて、基準情報を設定し、記憶部３５に基準情報を記憶させる。鉄やアルミ等の様々な材料で形成された締結部品Ｘ１を締め付ける工具システム１において、締付部２４が締結部品Ｘ１を正常に締め付けた締付動作時における実測の物理量に基づいて基準情報を設定することで、基準情報の正確性を向上させることができる。
【0123】
また、上述のように、設定部３３は、締付部２４が複数の締結部品Ｘ１を正常に締め付けた複数の締付動作時（例えば第１締付動作及び第２締付動作）にセンサ部２７によって検知される複数の物理量から、複数の基準相関関係（複数の基準相関関係）を抽出する。また、設定部３３は、複数の工具２（２ａ，２ｂ）の複数の締付部２４が複数の締結部品Ｘ１を正常に締め付けた複数の締付動作時（例えば第１締付動作及び第３締付動作）にセンサ部２７によって検知される複数の物理量から、複数の基準相関関係を抽出する。そして、設定部３３は、抽出した複数の基準相関関係に基づいて、基準情報を設定する。設定部３３が、複数の基準相関関係に基づいて基準情報を設定することで、基準情報の正確性をより向上させることができる。
【0124】
また、上述のように、設定部３３が複数の基準相関関係に基づいて判定範囲Ｒ１を設定することで、基準情報には複数の基準相関関係（複数の基準相関関係）に基づく判定範囲Ｒ１が設定されている。そして、判定部３４は、判定用物理量から抽出される実測相関関係が判定範囲Ｒ１に含まれるか否かに基づいて、締付部２４の寿命に関する判定を行う。判定部３４は、実測相関関係が判定範囲Ｒ１に含まれるか否かに基づいて判定を行うため、簡単な方法で判定を行うことができる。
【0125】
また、上述のように、締付部２４はインパクト機構２４４を有している。インパクト機構２４４は、モータ２４３からの動力によって駆動し、ソケット２４２（先端工具）にインパクトを与えるように構成されている。そして、複数の基準特徴量及び複数の実測特徴量は、少なくともモータ２４３に印加される電圧（モータ電圧）及びインパクト周期（インパクト回転数）を含んでいる。判定部３４は、モータ電圧（電池端子間電圧）及びインパクト周期（インパクト回転数）の相関関係に基づいて締付部２４の寿命に関する判定をすることで、判定精度がより向上する。
【0126】
また、上述のように、センサ部２７が検知する物理量は、モータ２４３の電流波形（電流検出抵抗電圧の波形）及びモータ２４３の電圧波形（電池端子間電圧の波形）を含んでいる。締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作時におけるモータ２４３の電流波形及び電圧波形のような、比較的取得しやすい物理量に基づく複数の特徴量を、判定に用いることができるため、判定を行いやすくすることができる。
【0127】
（５）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示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。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示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。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【0128】
また、上記実施形態に係る工具システム１と同等の機能は、判定方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
【0129】
以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
【0130】
本開示における判定システム１００は、制御部３０にコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における判定システム１００としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１又は複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なる。ＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスも、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１又は複数の電子回路で構成される。
【0131】
また、判定システム１００は、少なくとも、取得部３２と、判定部３４と、記憶部３５とを備えていればよい。判定システム１００の少なくとも一部の機能が、１つの筐体（判定装置３）内に集約されていることは判定システム１００に必須の構成ではなく、判定システム１００の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。
【0132】
工具２は、少なくとも締付部２４と、センサ部２７とを備えていればよい。工具２の少なくとも一部の機能が、１つの筐体内に集約されていることは工具２に必須の構成ではなく、工具２の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。
【0133】
例えば、制御部３０の一部の機能（例えば判定部３４）や記憶部３５が、判定装置３とは別の筐体（例えば工具２）に設けられていてもよい。また、制御部３０の少なくとも一部の機能（例えば判定部３４）や記憶部３５は、例えば、サーバ又はクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【0134】
工具システム１の使用用途は、工場におけるワークの組立作業を行う組立ラインに限らず、他の使用用途であってもよい。
【0135】
また、上記実施形態では、工具２がインパクトレンチである場合を説明したが、工具２は、インパクトレンチに限らず、例えば、ねじ（締結部品Ｘ１）の締付作業に用いられるドライバ（インパクトドライバを含む）であってもよい。この場合、ソケット２４２の代わりに、ビット（例えばドライバビット等）が工具２に取り付けられる。さらに、工具２は、電池パック２０１を動力源とする構成に限らず、交流電源（商用電源）を動力源とする構成であってもよい。
【0136】
また、表示部２１１は、ＬＥＤ等の発光部に限らず、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置により実現されてもよい。さらに、工具２（工具システム１）は、判定結果を通知する通知部として、表示部２１１の代わりに又は加えて、音出力部を備えていてもよい。つまり、通知部は、表示以外の手段で通知（提示）を行ってもよく、例えば、音を出力するスピーカ又はブザー等の音出力部で構成されていてもよい。出力される「音」は、例えば、「ピーピー」といった電子音でもよいし、「交換時期です」といった合成音声でもよい。この場合、制御部２６は、締付部２４が正常である場合と、締付部２４の交換時期の到達である場合とで、通知部から異なる音を発生させることが好ましい。また、通知部は、振動を発生するバイブレータ、又は工具２の外部端末（携帯端末等）に通知信号を送信する送信機等で実現されてもよい。さらには、通知部は、表示、音、振動又は通信等の機能のうちの２つ以上の機能を併せ持っていてもよい。
【0137】
また、工具２のセンサ部２７は、締付トルクを測定するトルクセンサを備えていてもよい。この場合、制御部２６は、トルクセンサが測定した締付トルクがトルク設定値となるように、締付部２４を制御する。
【0138】
センサ部２７によって検知される物理量は、電流検出抵抗電圧の電圧波形（モータ２４３の電流波形）、及び、電池端子間電圧の電圧波形（モータ２４３の電圧波形）の少なくとも一方を含んでいることが好ましい。また、センサ部２７は、電池端子間電圧の電圧波形を検知する代わりに、モータ２４３に印加される電圧を検知してもよい。
【0139】
複数の基準特徴量及び複数の実測特徴量が、第１特徴量～第６特徴量の全てを含んでいることは必須ではなく、複数の基準特徴量及び複数の実測特徴量は、第１特徴量～第６特徴量のうちの２種別以上の特徴量を含んでいればよい。例えば、複数の基準特徴量及び複数の実測特徴量は、少なくとも第１特徴量（モータ電圧の平均値）及び第２特徴量（インパクト周期又はインパクト回転数）を含むことが好ましい。
【0140】
また、第１特徴量～第６特徴量は、上記実施形態の例に限定されない。例えば第２特徴量は、インパクト時における締結部品Ｘ１の進み角であってもよい。この「進み角」は、インパクト回転数と、ホールセンサ電圧の電圧波形から抽出されるモータ回転数と、減速機構のギア比と、から求まる。
【0141】
また、工具システム１は、第１特徴量～第６特徴量に加えて別の特徴量（例えば第７特徴量）を用いて、締付部２４の寿命に関する判定を行ってもよい。例えば、ホールセンサ電圧の電圧波形から抽出されるモータ回転数を、第７特徴量として用いてもよい。第７特徴量がモータ回転数である場合、例えば、工具システム１は、第２特徴量（インパクト回転数）と第７特徴量（モータ回転数）との相関関係に基づいて、締付部２４の寿命に関する判定を行ってもよい。
【0142】
判定範囲Ｒ１を設定する際の閾値は、ユーザによって設定されず、設定部３３が設定してもよい。例えば、設定部３３は、記憶部３５に格納されている複数の基準相関関係における複数のマハラノビス距離のうち、最大値となるマハラノビス距離を閾値として判定範囲Ｒ１を設定してもよい。設定部３３は、上記の最大値となるマハラノビス距離を基準として判定範囲Ｒ１を設定してもよい。例えば、判定範囲Ｒ１を設定する際の閾値は、上記の最大値となるマハラノビス距離に所定の係数を掛けたものであってもよい。
【0143】
また、設定部３３は、判定範囲Ｒ１の設定に、機械学習を利用してもよい。すなわち、設定部３３は、人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）による機械学習アルゴリズムによって生成される学習済モデルを用いて、判定範囲Ｒ１を設定する。ここでいう学習済モデルは、コンピュータシステムが、学習用データ（学習用物理量）から学習用プログラムに基づいて生成するモデルである。
【0144】
上記の実施形態では、クラスター分析の手法として、すなわち正常なデータ群からの「距離」として「マハラノビス距離」を用いる場合について説明した。しかし、判定部３４は、「マハラノビス距離」を用いずに、種別が互いに異なる複数の特徴量のうちの２以上の特徴量を相関関係に基づいて、締付部２４の寿命に関する判定を行ってもよい。
【0145】
また、図８に示すように、工具２（２ｃ）が、判定システム１００の機能の少なくとも一部を備えていてもよい。図８の例では、工具２ｃの制御部２６ａは、取得部３２ａと、設定部３３ａと、判定部３４ａと、を有している。
【0146】
取得部３２ａは、締付部２４による締結部品Ｘ１の締付動作時にセンサ部２７が検知した物理量を取得する。取得部３２ａは、センサ部２７が検知した物理量を取得した後、工具２ｃの動作モードに応じて異なる動作をする。工具２ｃの動作モードが締付モードである場合、取得部３２ａは、取得した物理量を判定部３４ａに出力する。一方で工具２ｃの動作モードが学習モードである場合、取得部３２ａは、締付部２４が正常であるか否かの入力をユーザに行わせる。締付部２４が正常であると判断された場合に、取得部３２ａは取得した物理量を設定部３３ａに出力する。
【0147】
設定部３３ａは、取得部３２ａから入力される物理量から抽出される複数の基準特徴量に基づいて、基準情報を設定する。設定部３３ａの動作は上記実施形態の設定部３３と概ね同じである。
【0148】
判定部３４ａは、記憶部３５に記憶されている基準情報と、取得部３２ａから入力される物理量から抽出される複数の実測特徴量と、に基づいて、締付部２４の寿命に関する判定を行う。判定部３４ａの動作は上記実施形態の判定部３４と概ね同じである。
【0149】
制御部２６ａは、判定部３４ａによる締付部２４の寿命に関する判定の結果に応じて、表示部２１１を点灯させる。
【0150】
（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る工具システム（１）は、締付部（２４）と、センサ部（２７）と、記憶部（３５）と、判定部（３４；３４ａ）と、を備える。締付部（２４）は、モータ（２４３）からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品（Ｘ１）を締め付ける。センサ部（２７）は、締付部（２４）による締結部品（Ｘ１）の締付動作時における物理量を検知する。記憶部（３５）は、基準情報を記憶する。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部（２４）における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。判定部（３４；３４ａ）は、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部（２４）における寿命に関する判定を行う。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であってセンサ部（２７）によって検知される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
以上説明したように、第１の態様に係る工具システム（１）は、締付部（２４）と、センサ部（２７）と、記憶部（３５）と、判定部（３４；３４ａ）と、を備える。締付部（２４）は、モータ（２４３）からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品（Ｘ１）を締め付ける。センサ部（２７）は、締付部（２４）による締結部品（Ｘ１）の締付動作時における物理量を検知する。記憶部（３５）は、基準情報を記憶する。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部（２４）における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。判定部（３４；３４ａ）は、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部（２４）における寿命に関する判定を行う。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であってセンサ部（２７）によって検知される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0151】
この態様によれば、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部（２４）における寿命に関する判定を行うため、一の種別の特徴量に基づいて判定を行う場合と比べて、寿命に関する判定の判定精度の向上を図ることができる。
【0152】
第２の態様に係る工具システム（１）に関して、第１の態様において、締付部（２４）は、手持ちで使用される工具（２）に設けられている。
【0153】
この態様によれば、様々なユーザ（作業者）が使用する手持ち工具（２）に設けられている締付部（２４）の寿命に関する判定の判定精度が向上する。
【0154】
第３の態様に係る工具システム（１）に関して、第１又は第２の態様において、判定部（３４；３４ａ）は、締付部（２４）が設けられている工具（２）とは別の装置（判定装置３）に設けられている。
【0155】
この態様によれば、基準情報の情報量が大きい場合であっても、例えば比較的処理能力が高い外部装置（判定装置３）にて処理することで、短い時間で判定を行うことができる。また、工具システム（１）に新たに工具（２）を追加しても、基準情報のために新たに物理量を取得することなく判定を行うことができる。
【0156】
第４の態様に係る工具システム（１）は、第１～第３の態様のいずれか１つにおいて、設定部（３３；３３ａ）を更に備える。設定部（３３；３３ａ）は、締付部（２４）が締結部品（Ｘ１）を正常に締め付けた締付動作時にセンサ部（２７）によって検知された物理量から、基準相関関係を抽出する。設定部（３３；３３ａ）は、抽出した基準相関関係に基づいて、基準情報を設定し、記憶部（３５）に基準情報を記憶させる。
【0157】
この態様によれば、鉄やアルミ等の様々な材料で形成された締結部品（Ｘ１）を締め付ける工具システム（１）において、締付部（２４）が締結部品（Ｘ１）を締め付けた締付動作時における物理量に基づいて基準情報を設定する。結果的に、基準情報の正確性を向上させることができる。
【0158】
第５の態様に係る工具システム（１）に関して、第４の態様において、設定部（３３；３３ａ）は、締付部（２４）が複数の締結部品（Ｘ１）を正常に締め付けた複数の締付動作時にセンサ部（２７）によって検知される複数の物理量から、複数の基準相関関係を抽出する。設定部（３３；３３ａ）は、抽出した複数の基準相関関係に基づいて、基準情報を設定する。
【0159】
この態様によれば、複数の基準相関関係に基づいて基準情報を設定することで、基準情報の正確性をより向上させることができる。
【0160】
第６の態様に係る工具システム（１）は、第４又は第５の態様において、締付部（２４）を複数備える。工具システム（１）は、複数の締付部（２４）のそれぞれと一対一に対応するセンサ部（２７）を複数備える。設定部（３３；３３ａ）は、複数の締付部（２４）が複数の締結部品（Ｘ１）を正常に締め付けた複数の締付動作時に複数のセンサ部（２７）によってそれぞれ検知される複数の物理量から複数の基準相関関係を抽出する。設定部（３３；３３ａ）は、抽出した複数の基準相関関係に基づいて、基準情報を設定する。
【0161】
この態様によれば、複数の締付部（２４）による複数の締付動作時における複数の物理量に基づいて基準情報を設定できるため、基準情報の正確性をより向上させることができる。
【0162】
第７の態様に係る工具システム（１）に関して、第５又は第６の態様において、基準情報には、複数の基準相関関係に基づく判定範囲（Ｒ１）が設定されている。判定部（３４；３４ａ）は、実測相関関係が判定範囲（Ｒ１）に含まれるか否かに基づいて判定を行う。
【0163】
この態様によれば、判定部（３４）は、実測相関関係が判定範囲（Ｒ１）に含まれるか否かに基づいて判定を行うため、簡単な方法で判定を行うことができる。
【0164】
第８の態様に係る工具システム（１）に関して、第１～第７の態様のいずれか１つにおいて、寿命とは、締付部（２４）における締付動作によって生じ得る特定部位（Ｚ１）の摩耗状態に関する寿命である。
【0165】
この態様によれば、摩耗状態の寿命に関する判定の判定精度が向上する。
【0166】
第９の態様に係る工具システム（１）に関して、第１～第８の態様のいずれか１つにおいて、物理量は、モータ（２４３）の電流波形及び電圧波形の少なくとも一方を含む。
【0167】
この態様によれば、締付部（２４）による締結部品（Ｘ１）の締付動作時におけるモータ（２４３）の電流波形及び電圧波形のような、比較的取得しやすい物理量に基づく複数の特徴量を、判定に用いることができるため、判定を行いやすくすることができる。
【0168】
第１０の態様に係る判定システム（１００）は、取得部（３２；３２ａ）と、記憶部（３５）と、判定部（３４；３４ａ）と、を備える。取得部（３２；３２ａ）は、モータ（２４３）からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品（Ｘ１）を締め付ける締付部（２４）を備える工具（２）による、締結部品（Ｘ１）の締付動作時における物理量を取得する。記憶部（３５）は、基準情報を記憶する。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部（２４）における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。判定部（３４；３４ａ）は、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部（２４）における寿命に関する判定を行う。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であって取得部（３２；３２ａ）によって取得される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0169】
この態様によれば、判定システム（１００）において、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部（２４）における寿命に関する判定を行うため、一の種別の特徴量に基づいて判定を行う場合と比べて判定精度を向上させることができる。
【0170】
第１１の態様に係る判定方法は、モータ（２４３）からの動力により先端工具（ソケット２４２）を回転駆動させて締結部品（Ｘ１）を締め付ける締付部（２４）を備える工具（２）に関する判定方法である。判定方法は、取得ステップと、判定ステップと、を有する。取得ステップでは、工具（２）による締結部品（Ｘ１）の締付動作時における物理量を取得する。判定ステップでは、基準情報と、実測相関関係と、に基づいて、締付部（２４）における寿命に関する判定を行う。基準情報は、種別が互いに異なる複数の特徴量であって締付部（２４）における寿命に関する判定の基準となる複数の基準特徴量の基準相関関係に基づいて設定されている。実測相関関係は、複数の基準特徴量のそれぞれの種別に応じた複数の特徴量であって取得ステップにて取得される物理量に基づく複数の実測特徴量の相関関係である。
【0171】
この態様によれば、種別が互いに異なる複数の特徴量の相関関係に基づいて締付部（２４）における寿命に関する判定を行うため、一の種別の特徴量に基づいて判定を行う場合と比べて判定精度を向上させることができる。
【0172】
第１２の態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、第１１の態様における判定方法を実行させるためのプログラムである。
【0173】
この態様によれば、寿命に関する判定の判定精度を向上できる機能を提供できる。
【0174】
第２～１０の態様に係る構成については、工具システム（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0175】
１ 工具システム
２ 工具
２４ 締付部
２４２ ソケット（先端工具）
２４３ モータ
２７ センサ部
３ 判定装置（別の装置）
３２，３２ａ 取得部
３３，３３ａ 設定部
３４，３４ａ 判定部
３５ 記憶部
１００ 判定システム
Ｒ１ 判定範囲
Ｘ１ 締結部品
Ｚ１ 特定部位
２ 工具
２４ 締付部
２４２ ソケット（先端工具）
２４３ モータ
２７ センサ部
３ 判定装置（別の装置）
３２，３２ａ 取得部
３３，３３ａ 設定部
３４，３４ａ 判定部
３５ 記憶部
１００ 判定システム
Ｒ１ 判定範囲
Ｘ１ 締結部品
Ｚ１ 特定部位
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】