JP2010049529A - 作業情報処理装置、プログラムおよび作業情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業者の作業効率を改善するために、作業者等の動作をカメラ等により測定し、作業動作の分析を行う従来技術では、カメラ等の光学装置により作業者の動作を撮影する必要があるが、暗所での作業の測定や、カメラと対象物の間に障害物がある場合等には適用し難く、そこで、測定する環境に影響されにくい作業情報処理技術を提供する。
【解決手段】検知情報処理装置100は、各種センサ161A、161Bによる検出値を、基準となる検出値と類似するように時間軸の長さを変更し、最も類似する時間軸の長さを求めることで、検出値と基準となる検出値との時間軸の対応付けを行い、時間偏差を特定して表示する。
【選択図】図1
【解決手段】検知情報処理装置100は、各種センサ161A、161Bによる検出値を、基準となる検出値と類似するように時間軸の長さを変更し、最も類似する時間軸の長さを求めることで、検出値と基準となる検出値との時間軸の対応付けを行い、時間偏差を特定して表示する。
【選択図】図1
Description
本発明は、作業者の動作を分析する技術に関する。
従来、作業者の作業効率を改善するために、作業者等の動作をカメラ等により測定し、作業動作の分析を行う技術がある(特許文献1)。
上記特許文献1に記載の技術では、カメラ等の光学装置により作業者の動作を撮影する必要があるため、暗所での作業の測定や、カメラと対象物の間に障害物がある場合等には、作業者を撮影することができず不便であった。
そこで、本発明は、暗所等の、測定する環境に影響されにくい作業動作の分析を行う技術の提供を目的とする。
本願に係る作業情報を処理する技術は、上記課題を解決するため、作業者に取り付けられたセンサからの検出値と予め記憶した検出情報との対応付けを行い、それらの時刻の偏差を特定する。
例えば、動作を検知するセンサの検出値と、検出値が検出された時刻と、を特定する検出情報を予め記憶する記憶部及び制御部を備え、前記制御部は、作業者が有するセンサで検出された検出値と、検出値が検出された時刻と、を評価対象情報として受け付け、前記検出情報の検出値ごとに、類似する前記評価対象情報の検出値を対応付け、対応付けられた前記評価対象情報の検出値と前記検出情報の検出値との時刻の偏差に関する情報を特定する、ことを特徴とする。
暗所や障害物の多い環境での作業の動作を検知し分析する技術を提供することが可能となる。
図1は、本発明の実施形態における作業情報処理システム1000を示す図である。
本発明における作業情報処理システム1000は、センサ161A、161B(以下、特に個々のセンサを区別しない場合には、センサ161と表記する)と、検知情報処理装置100と、を備える。
センサ161は、センサ161を取り付けられた人の動作を検出するセンサである。本実施形態においては、直交する3方向(X方向、Y方向、Z方向とする)の加速度を測定する加速度センサである。
なお、センサ161は、1000分の1Gを単位として加速度を検出するものとするが、これに限らず、重力加速度成分を打ち消して検出値を検出するものであってもよい。
もちろん、センサ161は、加速度センサに限らず、取り付けられた人の動作を検出することのできるセンサであればよく、例えば位置センサ、方向センサ、温度センサあるいは電流センサ等であってもよい。
なお、図1では、センサ161Aは作業者の左手に取り付けられ、センサ161Bは右足に取り付けられているが、このような態様に限定されるわけではなく、複数のセンサにより作業者の複数の箇所の動作を検出することができるようにされていればよい。
またセンサ161は、検出値を、無線を介して検知情報処理装置100に送信する。
検知情報処理装置100は、センサ161から送信されてくる検出値をアンテナ150で受信する。
図2は、検知情報処理装置100の概略図である。
図示するように、検知情報処理装置100は、記憶部120と、制御部130と、入力部141と、出力部142と、通信部143と、を有する。
記憶部120は、検知情報記憶領域121と、対応時刻情報記憶領域122と、を備える。
検知情報記憶領域121には、検知した情報を記憶するための検知情報テーブル200と、基準検知情報テーブル400と、が記憶される。
図3に、検知情報テーブル200の構成例を示す。
検知情報テーブル200は、時欄201と、ID欄202と、左手加速度欄203と、右足加速度欄204と、を備える。
時欄201には、センサ161で検出された検出値が検出された時刻を特定する情報が格納される。本実施例においては、センサ161で検出された検出値を受信した時刻を特定する情報が格納される。
なお、センサ161からは定期的に検出値が送信されるようにしておき、特定の時刻を時欄201に格納される値に対応させて検知情報処理装置100で管理しておくことで、各々のレコードの時刻を特定することができる。例えば、「1」、「2」、「3」、・・・、「n」は、記録開始からそれぞれ「1/20秒後」、「2/20秒後」、・・・、「n/20秒後」の検出値と対応するようにする。
ID欄202には、センサ161を取り付けられた作業者を識別するための識別情報であるIDを特定する情報が格納される。
本実施形態においては、一人の作業者に取り付けられるセンサ161A、161Bの組に一つのIDを割り振っている。
左手加速度欄203には、ID欄202で特定されるセンサ161の組のうち、センサ161Aで検出された検出値(加速度)が格納される。
本実施形態においては、センサ161は3軸の加速度を検出するため、左手加速度欄203は、X軸の加速度であるX軸欄211と、Y軸の加速度であるY軸欄212と、Z軸の加速度であるZ軸欄213と、に細分される。
例えば、X軸欄211の値が「113」、Y軸欄212の値が「997」、Z軸欄213の値が「−113」であれば、センサ装置161AのX軸方向の加速度は正方向に「113ミリG」であり、Y軸方向の加速度は正方向に「997ミリG」であり、Z軸方向の加速度は負方向に「113ミリG」であることを示す。
右足加速度欄204には、センサ161Bで検出された検出値(加速度)が格納される。
本実施形態においては、センサ161は3軸の加速度を検出するため、右足加速度欄204は、X軸の加速度であるX軸欄214と、Y軸の加速度であるY軸欄215と、Z軸の加速度であるZ軸欄216と、に細分される。
なお、センサ161から送信される検出値に、センサごとに一意に割り振られている識別情報であるセンサIDを添付することで、検知情報処理装置100では、センサIDに対応するIDを管理しておき、それぞれのセンサ161で検出された検出値をそれぞれの欄203、204に格納することができる。
図4は、検知情報記憶領域121に記憶される別の計測結果の例を格納した基準検知情報テーブル400を示す。
本実施形態においては、基準検知情報テーブル400は、検知情報テーブル200と同様の構成であるため、データ構造の説明は省略する。この例では、別の記録対象である別の作業者(例えばベテラン作業者)の動作をセンサ161により計測した結果が基準検知情報テーブル400に格納されている。
対応時刻情報記憶領域122には、比較する二つの計測結果の時間軸の偏差に関する情報を格納するための時間偏差テーブル500と、区間差テーブル700と、が記憶される。
図5に、時間偏差テーブル500の構成例を示す。
時間偏差テーブル500は、基準作業時刻欄501と、時間偏差欄502と、評価対象作業時刻欄503と、を備える。
基準作業時刻欄501には、基準検知情報テーブル400に記憶された、基準となる計測結果の作業開始からの時刻を特定する情報が格納される。例えば、「1」、「2」、・・・、「n」等、基準検知情報テーブル400の時欄401に格納された値に対応する値である。
時間偏差欄502には、基準検知情報テーブル400に記憶された基準作業の検出値と、評価対象作業の検出値とを対応付ける時刻の偏差についての情報が格納される。ここで、評価対象作業の検出値とは、センサ161にて測定した検出結果のうち、評価者が選択した検出結果についての情報をいう。また、基準作業の検出値とは、評価対象情報を評価する際の基準となる、例えば理想的あるいは効率のよい作業者による模範的な作業の計測結果をいう。
評価対象作業時刻欄503には、検知情報テーブル200に格納された、評価の対象となる計測結果の作業開始からの時刻を特定する情報が記憶される。例えば、「1」、「2」、・・・、「n」等、検知情報テーブル200の時欄201の値に対応する値である。
例えば、基準作業時刻欄501の値が「5」、時間偏差欄502の値が「−1」、評価対象作業時刻欄503の値が「4」である場合は、基準作業の「5」にあたる時刻に検出された値は、評価対象の作業の「4」に該当する時刻に検出された値と対応付けられる、ということを意味する。すなわち、時間偏差欄502の値が正の値の場合には大きい値であればあるほど、評価対象の作業はその時刻においては基準作業から遅れが生じていることを示し、時間偏差欄502の値が負の値の場合には小さい値であればあるほど、評価対象の作業はその時刻においては基準作業よりも先行していることを示す。
図6に、区間差テーブル700の構成例を示す。
区間差テーブル700は、基準作業時刻欄701と、評価対象作業時刻欄702と、区間差欄703と、を備える。
基準作業時刻欄701には、基準検知情報テーブル400に記憶された、基準となる計測結果の作業開始からの時刻を特定する情報が格納される。例えば、「1」、「2」、・・・、「n」等、基準検知情報テーブル400の時欄401に格納された値に対応する値である。
評価対象作業時刻欄702には、検知情報テーブル200に格納された、評価の対象となる計測結果の作業開始からの時刻を特定する情報が記憶される。例えば、「1」、「2」、・・・、「n」等、検知情報テーブル200の時欄201の値に対応する値である。
区間差欄703には、基準作業時刻欄701に格納された値の差が所定の値(本実施形態においては、「2区間」とするため、「2」)となるような、各レコードの前後の時刻に該当する2つのレコードについて、評価対象作業時刻欄702に格納された値の差が格納される。
例えば、基準作業時刻欄701に格納された値が「5」、対応する評価対象作業時刻欄702に格納された値が「4」であるレコードと、基準作業時刻欄701に格納された値が「7」、対応する評価対象作業時刻欄702に格納された値が「8」であるレコードと、を前後のレコードにもつ基準作業時刻「6」に対応するレコードの区間差欄703には、前後の時刻「5」と「7」に対応する評価対象作業時刻欄702の値「8」と「4」の差、すなわち「4」が格納される。
図2の説明に戻る。
制御部130は、入力情報受付部131と、出力情報生成部132と、検知情報管理部133と、対応時刻初期化部134と、類似度比較部135と、対応時間変更部136と、を備える。
入力情報受付部131は、後述する入力部141を介して入力された情報を受け付ける。
出力情報生成部132は、出力する情報と、画面レイアウトと、を組み合わせて出力画面を構成し、後述する出力部142に表示させる。
検知情報管理部133は、後述する通信部143を介して、各センサ161から受信した検出値を、検知情報テーブル200に格納する処理を行う。
なお、検知情報管理部133では、各センサ161のセンサIDと、作業者に取り付けられたセンサ161A、161Bの組を識別するためのIDと、の対応関係を記憶しており、各センサ161から受信した測定値に添付されているセンサIDに対応するIDを検知情報テーブル200のID欄202に格納する。そして、測定値を受信した時刻を記憶部120の図示しない領域に格納する。
対応時刻初期化部134は、検知情報テーブル200に格納された情報のうち、評価対象に指定された情報について、基準検知情報テーブル400に格納された情報のうち基準として指定された情報と同一の長さの記録時間となるように圧縮・伸張し、評価対象に指定された情報と基準として指定された情報との時間偏差を求める処理を行う。
例えば、評価対象に指定された情報では作業開始から終了までが18分間であり、基準として指定された情報では作業開始から終了までが15分であった場合には、対応時刻初期化部134は、評価対象に指定された情報を均等に15分に圧縮する。
そして、対応時刻初期化部134は、基準として指定された情報の各時刻に対応する時刻を、評価対象に指定された情報の時刻から特定し、その差を時間偏差として算出する。
なお、基準として指定された情報の各時刻に対応する時刻を評価対象に指定された情報の時刻から特定する際には、対応時刻初期化部134は、評価対象に指定された情報の圧縮・伸張後の作業開始から終了までの時間に対する圧縮・伸張前の作業開始から終了までの時間の比を算出し、基準として指定された情報の各時刻に算出した比を積算した結果得られる時刻を対応する時刻とする。
そして、対応時刻初期化部134は、時間偏差テーブル500にその対応を格納する。
なお、対応時刻初期化部134が行う上記処理は必ずしも比例配分による圧縮・伸張に限定されるものではない。例えば、評価対象に指定された情報の前半と後半で伸縮率を変化させてもよい。
類似度比較部135は、検知情報テーブル200に格納された評価対象の作業についての検知情報と、基準検知情報テーブル400に格納された基準の作業についての検知情報と、の比較類似度を、時間偏差に応じて算出する。
例えば、類似度比較部135は、指定された基準検知情報テーブル400に格納された情報から特定の時刻の情報(検出値)を読み出し、時間偏差を読み出したレコードの時欄401の値にそれぞれ加算することで対応する時刻を算出し、指定された検知情報テーブル200に格納された情報のうち算出した時刻に対応する情報(検出値)を読み出す。
そして、類似度比較部135は、読み出した基準検知情報テーブル400の検知情報と、読み出した検知情報テーブル200の検知情報との差を求め、求めた差を二乗することで、当該時刻における比較類似度として算出する。
なお、本実施形態のようにセンサ161が3軸の加速度センサであれば、検出値はX軸、Y軸、Z軸の3種類の値であるため、X軸の差、Y軸の差、Z軸の差、をそれぞれ二乗して合算することで比較類似度として算出する。
また、複数のセンサを利用する場合、各センサの各軸の差の二乗和のみでなく、複数のセンサの各軸の差の二乗和を全て合算して比較類似度として算出する。
そして、類似度比較部135は、読み出した基準検知情報テーブル400の検知情報の各時刻における比較類似度を算出し、全時刻の比較類似度を合算して、符号を反転させることで、全時刻における比較類似度を算出する。
なお、比較類似度を算出する際に符号を反転させることにより、比較類似度がマイナスの値またはゼロである範囲内に特定される。このため、比較類似度の値は、大きいほど類似する、といえる。
なお、類似度をあらわす指標を、符号を反転させずに、小さいほど類似しているという特性のまま利用しても良い。また、比較類似度を算出する際には、差の二乗和に限らず、類似の程度をあらわす他の値を用いるものであってもよい。
対応時刻変更部136は、検知情報テーブル200に格納された情報と、基準検知情報テーブル400に格納された情報と、の時間軸を対応付ける時間偏差の値を変更する。
具体的には、対応時刻変更部136は、基準検知情報テーブル400に格納された情報のうち所定の情報について、時欄401に対応する時間偏差の値を変更し、その周辺時刻の時間偏差の値も合わせて変更する。
例えば、対応時刻変更部136は、基準検知情報テーブル400に格納された情報のうちの所定の情報を乱数等のランダムな値(以降、「T」とする)により選出し、選出した情報に対応する時間偏差の値を乱数等のランダムな値(以降、「Δ(デルタ)T」とする)に応じて増減させる。
このとき、対応時刻変更部136は、基準検知情報400に格納された情報の時欄401の値のうちランダムに選び出すことで、Tを特定する。
また、対応時刻変更部136は、所定の範囲内のランダムな値(例えば検知情報テーブル200に格納された情報の時欄201の値にΔTを適用して増減させた時刻が基準検知情報400に格納された情報の時欄401の値の範囲内に収まる範囲の整数)をΔTとして特定する。
また、対応時刻変更部136は、Tにより特定される時刻以前の情報について、ΔTが負の値であれば、Tにより特定される時刻以前の情報の時刻が均等に圧縮されるように時間偏差を減少させ、ΔTが正の値であれば、Tにより特定される時刻以前の情報の時刻が均等に伸張されるように時間偏差を増加させる。
あわせて、対応時刻変更部136は、Tにより特定される時刻以降の検知情報について、ΔTが負の値であれば、Tにより特定される時刻以降の情報の時刻が均等に伸張されるように時間偏差の値を増加させ、ΔTが正の値であれば、Tにより特定される時刻以降の情報の時刻が均等に圧縮されるように時間偏差を増加させる。
例えば、基準検知情報テーブル400に格納された情報が、時欄401に「0」「1」、「2」、「3」、・・・、「30」の値を格納していて、検知情報テーブル200に格納された情報が、時欄201に「0」、「1」、「2」、「3」、・・・、「30」の値を格納している場合、すなわち時間偏差が全ての時刻において「0」である場合、における対応時刻変更部136の具体的な動作例を以下に説明する。
Tが「10」でΔTが「−3」と算出された場合には、対応時刻変更部136は、Tすなわち「10」以前の時刻に対応する時間偏差を、均等にそれぞれ「0」、「−0.3」、「−0.6」、「−0.9」、・・・、ΔTである「−3」(本実施形態では、各値は実際には整数とするため、小数第一位は四捨五入して整数値とする)として設定する。
あわせて、対応時刻変更部136は、Tすなわち「10」以降の時刻に対応する時間偏差を均等にそれぞれ「−3」、「−2.85」、「−2.7」、「−2.55」、・・・「0」(本実施形態では、各値は実際には整数とするため、小数第一位を四捨五入して整数値とする)として設定する。このようにすることで、ΔTの時刻偏差の変更をTから離れる程緩やかに変化させてT以外の他の時刻の情報に反映させることができる。
本実施形態においては、このように変更を反映させるが、もちろんこれに限られず、他の方法によりTからの時間差が大きいほど時間偏差の変化量が少なくなるように時間偏差を設定してもよい。
入力部141は、操作者からの情報の入力を受け付ける。
出力部142は、情報を出力する。
通信部143は、アンテナ150を介して情報の送受信を行う。
図7は、本実施形態の検知情報処理装置100のハードウェア構成を示す図である。
本実施形態においては、検知情報処理装置100は、例えば、クライアントPC(パーソナルコンピュータ)や、ワークステーション、サーバ装置、各種携帯電話端末、PDA(Personal Digital Assistant)などの計算機である。
検知情報処理装置100は、入力装置111と、出力装置112と、演算装置113と、主記憶装置114と、外部記憶装置115と、通信装置116と、それぞれの装置を互いに接続するバス117と、を有する。
入力装置111は、例えばキーボードやマウス、あるいはタッチペン、その他ポインティングデバイスなどの入力を受け付ける装置である。
出力装置112は、例えばディスプレイなどの、表示を行う装置である
演算装置113は、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算装置である。
演算装置113は、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算装置である。
主記憶装置114は、例えばRAM(Random Access Memory)などのメモリ装置である。
外部記憶装置115は、例えばハードディスク装置やフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。
通信装置116は、アンテナを介して無線通信を行う無線通信ユニット等の通信装置である。
検知情報処理装置100の入力情報受付部131と、出力情報生成部132と、検知情報管理部133と、対応時刻初期化部134と、類似度比較部135と、対応時刻変更部136と、は、検知情報処理装置100の演算装置113に処理を行わせるプログラムによって実現される。
このプログラムは、主記憶装置114または外部記憶装置115内に記憶され、実行にあたって主記憶装置114上にロードされ、演算装置113により実行される。
また、検知情報処理装置100の記憶部120は、検知情報処理装置100の主記憶装置114または外部記憶装置115により実現される。
検知情報処理装置100の入力部141は、検知情報処理装置100の入力装置111によって実現される。
検知情報処理装置100の出力部142は、検知情報処理装置100の出力装置112によって実現される。
検知情報処理装置100の通信部143は、検知情報処理装置100の通信装置116によって実現される。
次に、本実施形態における検知処理のフローについて、図8に基づき説明する。
図8は、検知処理の流れを示すフロー図である。
まず、出力情報生成部132は、検知開始画面300を表示させる(ステップS001)。
図9に、ステップS001にて表示する検知開始画面300の例を示す。
検知開始画面300は、センサ161が検知した情報をグラフとして表示する際に加速度を示す縦軸301と、検知開始からの経過時間を示す横軸302と、を備える検知情報表示領域と、検知対象のセンサ161の指定を受け付けるセンサ指定入力領域303と、検知を開始する指示を受け付ける記録開始ボタン表示領域304と、を有する。
次に、入力情報受付部131は、検知開始画面300において、センサ指定入力領域303に入力されたセンサIDの指定と、記録開始ボタン表示領域304の記録開始ボタンへの入力と、を受け付ける(ステップS002)。
次に、出力情報生成部132は、検知情報表示画面350を表示させる(ステップS003)。
図10に、ステップS003にて表示する検知情報表示画面350の例を示す。
検知情報表示画面350は、検知した情報をグラフとして表示する際に加速度を示す縦軸351と、検知開始からの経過時間を示す横軸352と、を備える検知情報表示領域と、検知を終了する指示を受け付ける記録終了ボタン表示領域355と、を有する。
出力情報生成部132は、所定のタイミング(例えば1秒単位)で、後述するステップS004にて受け付けた検知情報を示すグラフを検知情報表示領域に表示させる。例えば、出力情報生成部132は、作業者の左手に取り付けられたセンサ161Aから受け付けたX軸、Y軸、Z軸についての検知情報を、ぞれぞれ、X軸の値の軌跡360と、Y軸の値の軌跡361と、Z軸の値の軌跡362と、の3つの軌跡を有するグラフとして表示させる。
なお、本実施形態において、加速度を示す縦軸351の単位は、ミリG(重力加速度Gの1000分の1)であり、経過時間を示す横軸352の単位は、20分の1秒としている。
次に、検知情報管理部133は、所定の間隔(例えば20分の1秒間隔)で通信部143を介して、センサ161から送信された検出値を受け付ける(ステップS004)。
具体的には、検知情報管理部133は、通信部143を介して、センサ161から送信された検出値を受け取り、検知情報テーブル200に記憶させると共に、出力情報生成部132に検出値を受け渡す。そして、検知情報管理部133は、後述するステップS005において記録終了の指示を受け付けるまで、検出値を受け付ける。
次に、入力情報受付部131は、検知情報表示画面350の記録終了ボタン表示領域355への入力を受け付けると、検知処理を終了させる。
具体的には、入力情報受付部131は、検知情報表示画面350の記録終了ボタン表示領域355への入力を受け付けると、検知情報管理部133にステップS004の処理を終了させるよう指示し、出力情報生成部132にグラフの表示の更新を停止するよう指示する。
そして、検知情報管理部133は、記憶部120の所定の領域に、ステップS004にて記憶させた検出値のうち最終の検出値を記憶させた日時を記憶させる。
以上が、検知処理のフローである。
検知処理を実施することにより、検知情報処理装置100は、センサ161にて測定した情報を記録することができる。
次に、比較処理のフローについて、図11を用いて説明する。
まず、出力情報生成部132は、比較開始画面600を表示させる(ステップS101)。
図12に、ステップS101にて表示する比較開始画面600の例を示す。
比較開始画面600は、評価対象作業の指定を受け付ける評価対象作業指定領域610と、基準となる作業の指定を受け付ける基準作業指定領域620と、比較開始の指示を受け付ける比較開始ボタン表示領域630と、を有する。
評価対象作業指定領域610は、評価を行う対象の作業の検知情報を指定する情報として、実施日入力欄611と、終了時刻入力欄612と、ID入力欄613と、を有する。
実施日入力欄611は、作業を記録した年月日を特定する情報の入力を受け付ける欄である。
終了時刻欄612は、作業を記録した時刻を特定する情報の入力を受け付ける欄である。
ID入力欄613は、作業を記録した作業者を識別するIDの入力を受け付ける欄である。
基準作業指定領域620は、評価を行う基準となる作業の検知情報を指定する情報として、実施日入力欄621と、終了時刻入力欄622と、ID入力欄623と、模範指定欄624と、を有する。
実施日入力欄621は、基準となる作業を記録した年月日を特定する情報の入力を受け付ける欄である。
終了時刻欄622は、基準となる作業を記録した時刻を特定する情報の入力を受け付ける欄である。
ID入力欄623は、基準となる作業を記録した作業者を識別するIDの入力を受け付ける欄である。
模範指定欄624は、実施日入力欄621と、終了時刻入力欄622と、ID入力欄623との入力にかかわらず、予め模範作業として設定された作業を基準となる作業として指定する旨の入力を受け付ける欄である。
比較開始ボタン表示領域630は、評価対象作業指定領域610に入力された情報と、基準作業指定領域620に入力された情報と、についての比較を開始する指示を受け付ける。
次に、入力情報受付部131は、比較を開始する指示を受け付けると、比較開始画面600の評価対象作業指定領域610に入力された情報と、基準作業指定領域620に入力された情報と、を受け付け、評価対象作業と基準作業とを特定する(ステップS102)。
具体的には、入力情報受付部131は、実施日入力欄611と、終了時刻入力欄612と、に入力された値から評価対象作業の記録日時を特定し、図示しない記憶部120の領域に記憶された記録日時に合致する検知情報テーブル200のレコードからID入力欄613に入力されたIDを有するレコードを特定する。
同様に、入力情報受付部131は、実施日入力欄621と、終了時刻入力欄622と、に入力された値から基準作業の記録日時を特定し、図示しない記憶部120の領域に記憶された記録日時に合致する基準検知情報テーブル400のレコードからID入力欄623に入力されたIDを有するレコードを特定する。
次に、対応時刻初期化部134は、評価対象作業の検出情報の時間の全長を、基準作業の検出情報の時間の全長にあわせる(ステップS103)。
次に、類似度比較部135は、ステップS102で特定した評価対象作業と基準作業の類似する検出値を特定し、その相対時刻を特定する(ステップS104)。
具体的には、類似度比較部135と、対応時刻変更部136は、後述(図13参照)するように、類似動作特定処理を実施して時間偏差を特定する。
次に、出力情報生成部132は、相対時刻をグラフ化して表示させる(ステップS105)。
具体的には、出力情報生成部132は、ステップS104にて特定した時間偏差を、時間偏差テーブル500の時間偏差欄502に格納し、基準作業時刻欄501に格納された評価対象作業時刻の情報に時間偏差欄502に格納された情報を加算して算出した値を、評価対象作業時刻欄503に格納する。
また、出力情報生成部132は、時間偏差テーブル500の基準作業時刻欄501に格納された評価対象作業時刻の情報を区間差テーブル700の基準作業時刻欄701に格納し、評価対象作業時刻欄503に格納された情報を区間差テーブル700の評価対象作業時刻702に格納し、区間差を算出して区間差欄703に格納する。
そして、出力情報生成部132は、図14に示す作業時刻対応グラフ650と、図15に示す区間差グラフ680と、のいずれか一つまたは両方を含む出力画面を作成して表示させる。
図14は、作業時刻対応グラフ650の表示例を示す図である。
作業時刻対応グラフ650は、縦軸651に評価対象作業の時刻を示し、横軸652に基準作業の時刻を示し、時間偏差テーブル500の評価対象作業時刻欄503に格納された時間に関する情報を縦軸651に、基準作業時刻欄501に格納された時間に関する情報を横軸652に、それぞれプロットした折れ線グラフ653である。
作業時刻対応グラフ650によると、基準作業と評価対象作業の時間軸の対応を一目瞭然に示すことができる。例えば、基準作業と評価対象作業の時間偏差が全て0の場合、すなわち、基準作業と評価対象作業が一致する場合、折れ線グラフ653は、基準作業時刻と評価対象作業時刻とが同値となる基準線654に一致する。折れ線グラフ653が基準線654を下回る場合は、評価対象作業は基準作業よりも短い時間で進行している、すなわち基準作業よりも作業スピードが速いことを意味する。逆に折れ線グラフ653が基準線654を上回る場合は、評価対象作業は基準作業よりも長い時間で進行している、すなわち基準作業よりも作業スピードが遅いことを意味する。
図15は、区間差グラフ680の表示例を示す図である。
区間差グラフ680は、縦軸681に評価対象作業区間差を示し、横軸682に基準作業の時刻を示し、区間差テーブル700の区間差欄703に格納された情報を縦軸681に、基準作業時刻欄701に格納された情報を横軸682に、それぞれプロットした折れ線グラフ683である。
区間差グラフ680によると、基準作業の時刻における評価対象の作業時間の増減を一目瞭然に示すことができる。例えば、基準作業と評価対象作業の時間偏差が全て0の場合、すなわち、基準作業と評価対象作業が一致する場合、折れ線グラフ683は、基準作業時刻の区間差が基準作業の区間差「2」と同値となる基準線684に一致する。折れ線グラフ683が基準線684を下回る場合は、評価対象作業は基準作業よりも短い時間で進行している、すなわち基準作業よりも作業スピードが速いことを意味し、折れ線グラフ683が基準線684を上回る場合は、評価対象作業は基準作業よりも長い時間で進行している、すなわち基準作業よりも作業スピードが遅いことを意味する。
区間差グラフ680によれば、作業時刻対応グラフ650により示される作業スピードの傾向を、より端的に示すことができる。
図13に、比較処理のステップS104で実施する類似動作特定処理のフローを示す。
まず、類似度比較部135は、評価対象の作業についての検出値の情報と、基準となる作業についての検出値の情報と、を受け取る(ステップS201)。
次に、類似度比較部135は、ステップS201で受け取った評価対象の作業についての検知情報と、基準となる作業についての検知情報と、の比較類似度を基準類似度として算出する(ステップS202)。
具体的には、類似度比較部135は、特定した基準作業の検出値に対応する評価対象作業の検出値の差を、基準作業の検出値を記録した各時刻について求め、求めた差を二乗し、基準作業の検出値を記録した全時刻について合算することで、比較類似度を算出する。
次に、対応時刻変更部136は、評価対象作業の検出値について、基準作業の検出値との時間偏差を変更して、時間偏差変更後の評価対象作業の検出値と基準作業の検出値との比較類似度を算出する(ステップS203)。
次に、類似度比較部135は、後述するステップS205の比較処理を行った回数が所定の回数(例えば基準作業に係る時間(秒)×20回)を上回っているか否かを判定する(ステップS204)。
比較処理を行った回数が所定の回数を上回っている場合(ステップS204にて「Yes」)、類似度比較部135は、処理を終了させる。
比較処理を行った回数が所定の回数を上回っていない場合(ステップS204にて「No」)、類似度比較部135は、ステップS203で算出した比較類似度が基準類似度以上であるか否かを判定する(ステップS205)。
ステップS203で算出した比較類似度が基準類似度以上でない場合(ステップS205にて「No」)、類似度比較部135は、ステップS203に処理を戻す。
ステップS203で算出した比較類似度が基準類似度以上の場合(ステップS205にて「Yes」)、類似度比較部135は、ステップS203で算出した比較類似度を基準類似度に設定し、ステップS203で変更された時間偏差を時間偏差テーブル500の時間偏差欄502に格納し、ステップS203に処理を戻す。
以上が、類似動作特定処理のフローである。
類似動作特定処理を実施することにより、評価対象作業の情報と基準作業の情報とが類似するよう時間軸を調整し、時間偏差を特定することができる。
このように、上記実施形態によれば、暗所や障害物の多い環境での作業であっても、作業者の動作の検出値を記録することが可能となり、基準となる作業の検出値と類似する検出値を対応付けてそれらの時間差をグラフ化して表示することができる。
そのため、作業を光学的に撮影した映像が無くとも、グラフを見て、作業者の作業と基準となる模範作業との相違を定量的に把握することができるため、作業者の作業効率の改良に役立てることができる。
次に、本発明の第二の実施形態について、図16〜図21を用いて説明する。
図16は、本発明の第二の実施形態における検知情報処理装置800の概略図を示す。
本発明の第二の実施形態における検知情報処理装置800は、原則、第一の実施形態における検知情報処理装置100と同様であるため、相違する点について以下に説明する。
制御部830は、入力情報受付部131と、出力情報生成部132と、検知情報管理部133と、対応時刻初期化部134と、類似度比較部135と、対応時間変更部136と、作業項目入力受付部837と、作業時間算出部838と、を有する。
作業項目入力受付部837は、基準となる作業の検出値に対する作業項目(作業名称)の指定を受け付け、指定された作業項目を基準検知情報テーブル400に格納すると共に、時間偏差により対応付けられる評価対象作業の検出値が格納された検知情報テーブル200のレコードにも同一の作業項目を格納する。
作業時間算出部838は、基準検知情報テーブル400と検知情報テーブル200とに格納されたレコードのうち、同一の作業項目について、作業にかかった時間をそれぞれ合算することにより、作業項目ごとの作業時間を算出する。
図17に示すように、第二の実施形態における検知情報処理装置800の検知情報テーブル200は、第一の実施形態における検知情報テーブル200に加えて、作業項目欄205を有する。
作業項目欄205には、作業を識別する情報として作業項目名称が格納される。例えば、「レール持上」、「レール取付」、「ネジ止め」等である。
また、図18に示すように、第二の実施形態における検知情報処理装置800の基準検知情報テーブル400は、第一の実施形態における基準検知情報テーブル400に加えて、作業項目欄405を有する。
作業項目欄405には、作業を識別する情報として作業項目名称が格納される。例えば、「レール持上」、「レール取付」、「ネジ止め」等である。
第二の実施形態の検知情報処理装置800のハードウェア構成は、図7と同様、例えば、クライアントPC(パーソナルコンピュータ)や、ワークステーション、サーバ装置、各種携帯電話端末、PDA(Personal Digital Assistant)などの計算機である。
検知情報処理装置800の入力情報受付部131と、出力情報生成部132と、検知情報管理部133と、対応時刻初期化部134と、類似度比較部135と、対応時刻変更部136と、作業項目入力受付部837と、作業時間算出部838と、は、検知情報処理装置800の演算装置113に処理を行わせるプログラムによって実現される。
これらのプログラムは、主記憶装置114または外部記憶装置115内に記憶され、実行にあたって主記憶装置114上にロードされ、演算装置113により実行される。
図19は、第二の実施形態における作業時間算出処理のフローを示す図である。
まず、出力情報生成部132は、基準となる作業の情報を受け付けるため、作業項目入力受付画面850を表示させる(ステップS301)。
図20に、ステップS301にて表示する作業項目入力受付画面850の例を示す。
作業項目入力受付画面850は、基準作業の時刻を表示する基準作業時刻表示領域851と、作業項目の入力を受け付ける作業項目入力受付領域852と、入力情報の確定指示を受け付ける確定ボタン表示領域853と、を有する。
基準作業時刻表示領域851は、対応時間算出処理のステップS102にて受け付けた基準作業の時欄401の値を時刻の順に表示する。
作業項目入力受付領域852は、基準作業時刻に対応する作業を識別する文字等による情報の入力を受け付ける領域である。
確定ボタン表示領域853は、作業項目入力受付領域852にて入力を受け付けた作業項目を確定する指示を受け付ける領域である。
入力情報受付部131が作業項目入力受付画面850の確定ボタン表示領域853への指示を受け付けると、作業項目入力受付部837は作業名称の入力を受け付け、基準検知情報テーブル400の作業項目欄405に作業名称を格納する(ステップS302)。
次に、作業項目入力受付部837は、ステップS302で格納した作業名称について、時間偏差により対応づけられる評価対象作業の検知情報テーブル200の作業項目欄205に格納する(ステップS303)。
具体的には、作業項目入力受付部837は、時間偏差テーブル500の時間偏差欄502に格納された値を読み出し、基準検知情報テーブル400の各レコードの時欄401の値に対応する時間偏差を加算して、対応する評価対象作業の検知情報テーブル200のレコードを特定する。そして、作業項目入力受付部837は、特定したレコードのそれぞれの作業項目欄205に、ステップS302で格納した作業名称を格納する。
次に、作業時間算出部838は、評価対象作業と、基準作業と、について、それぞれ作業項目ごとの所要時間を算出する(ステップS304)。
具体的には、作業時間算出部838は、検知情報テーブル200を読み出して、作業項目欄205の値が同一であるレコードごとに、時欄201の最小値と最大値の差から所要時間を求める。そして、作業時間算出部838は、基準検知情報テーブル400を読み出して、作業項目欄405の値が同一であるレコードごとに、時欄401の最小値と最大値の差から所要時間を求める。
次に、出力情報生成部132は、ステップS304にて算出した所要時間をグラフ化し、所要時間表示画面900を作成して表示させる(ステップS305)。
図21に、ステップS305にて表示する所要時間表示画面900の例を示す。
所要時間表示画面900は、所要時間表示領域901を有する。
所要時間表示領域901には、横軸910に作業項目をとり、縦軸911に所要時間をとる棒グラフが表示される。
この棒グラフでは、作業項目ごとに、基準作業における所要時間912と、評価対象作業における所要時間913と、のそれぞれにおける所要時間がプロットされる。
たとえば、「レール持上」作業について、基準作業では所要時間が「2」であり、評価対象作業では所要時間が「1」であることがわかるよう棒グラフにて表示される。
以上が、作業時間算出処理のフローである。
作業時間算出処理を実施することにより、基準作業と評価対象作業との作業項目ごとの所要時間の差を一目瞭然に把握することができるようになる。そのため、改良すべき作業を作業項目単位で把握することができるようになる。
以上が、第二の実施形態の説明である。
第二の実施形態によると、ユーザによる入力作業により基準作業の作業項目が特定されることで、検知情報処理装置800が評価対象の作業の作業項目を特定し、評価対象の作業の検出値と基準作業の検出値とを比較しやすいようグラフ化してユーザに提示することができる。
そのため、ユーザは、評価対象の作業を簡単に基準作業と比較することが可能となるため、作業の改善すべきポイントをすばやく容易に特定することができるようになる。
以上、本発明について、実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記第一の実施形態の検知処理のステップS004にてセンサ161からの検知情報を受け付ける場合に、受け付けた検出値をそのまま用いるのではなく、検出値から高周波成分を除去して用いることとしてもよい。
このようにすることで、ノイズの少ない検知情報を記録することができる。
また、上記第一の実施形態の検知処理のステップS004にてセンサ161からの検知情報を受け付ける場合に、受け付けた検出値をそのまま用いるのではなく、X軸とY軸とZ軸の検出値を合成して一つのベクトルを合成して用いることとしてもよい。
このようにすることで、比較類似度を計算する際の処理負荷を減らすことができる。
また、上記第一の実施形態の対応時間算出処理のステップS105にて相対時刻をグラフ化して表示する場合に、あわせて、基準作業情報あるいは評価対象作業情報を記録した際に撮像した映像情報がある場合には、時間偏差にあわせて映像を表示することとしてもよい。
このようにすることで、各時刻の作業内容を映像で確認しながら作業進度の相違を直感的に把握することができる。
また、上記第一の実施形態の対応時間算出処理のステップS103にて評価対象作業の時間軸を基準作業に合わせる場合に、上記第一の実施形態においては、開始時刻(時間軸上の原点)を固定して両者の時間軸をあわせているが、これに限らず、検出値の変化量が最も大きい時刻同士を固定して前後の時間を均等に圧縮・伸張することとしてもよい。
このように特徴の大きな点を基準点とすることで、比較類似度を算出する処理負荷を軽くすることができる。
もちろん、その際、特徴の大きな点でなく、検出値の変化量が最も少ない時刻同士を固定して前後の時間を均等に圧縮・伸張することとしても、同様に比較類似度を算出する処理負荷を軽くすることができる。
なお、他にも、ランダムな時刻を固定して前後の時間を均等に圧縮・伸張することとしてもよい。
このようにすることで、時間軸を柔軟に変更できるため、妥当な比較類似度を算出することのできる可能性を高めることができる。
また、検知情報処理装置100または800は、装置単体で動作するようにしているが、これに限らず、例えばHTTP(Hyper Text Transfer Protocol)などの通信プロトコルによりサービスを提供するサーバ装置として、ネットワークを介して他の端末装置から入力指示を受け付け、端末装置に出力を表示させるものであってもよい。
このように変更することで、ネットワークに接続された他の端末を介してユーザが検知情報処理装置100または800を操作できるようになり、機器構成の自由度と、ユーザの利便性と、を増加させることができる。
また、検知対象としている作業は、工場内の作業に限らず、レストランの厨房での作業、またはスポーツ競技の選手の動作、など様々な作業を対象とすることができる。
なお、検知情報処理装置100または800は、装置として取引対象とするだけでなく、装置の動作を実現するプログラム部品単位で取引対象とすることも可能である。
100:検知情報処理装置、111:入力装置、112:出力装置、113:演算装置、114:主記憶装置、115:外部記憶装置、116:通信装置、117:バス、120:記憶部、121:検知情報記憶領域、122:対応時刻情報記憶領域、130:制御部、131:入力情報受付部、132:出力情報生成部、133:検知情報管理部、134:対応時刻初期化部、135:類似度比較部、136:対応時刻変更部、141:入力部、142:出力部、143:通信部、150:アンテナ、161:センサ、200:検知情報テーブル、300:構成部品テーブル、700:区間差テーブル、800:検知情報処理装置、830:制御部、837:作業項目入力受付部、838:作業時間算出部、1000:作業情報処理システム
Claims (19)
- 動作を検知するセンサの検出値と、検出値が検出された時刻と、を特定する検出情報を予め記憶する記憶部及び制御部を備え、
前記制御部は、作業者が有するセンサで検出された検出値と、検出値が検出された時刻と、を評価対象情報として受け付け、
前記検出情報の検出値ごとに、類似する前記評価対象情報の検出値を対応付け、
対応付けられた前記評価対象情報の検出値と前記検出情報の検出値との時刻の偏差に関する情報を特定する、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項1に記載の作業情報処理装置であって、
前記検出情報は、人の複数の箇所の動作を検知する検出値を特定するものであり、
前記センサは、前記作業者の複数の箇所に取り付けられており、
前記制御部は、前記対応付けの処理において、作業者が有するセンサで検出された検出値を、前記作業者ごとに、対応付けを行う、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項1又は2に記載の作業情報処理装置であって、
前記制御部は、前記対応付けの処理において、前記評価対象情報の検出値と前記検出情報の検出値との類似の度合いを算出し、
特定した類似の度合いが最も高くなる時刻の偏差を前記時刻の偏差に関する情報として特定する、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項3に記載の作業情報処理装置であって、
前記制御部は、前記類似の度合いを算出する処理において、前記時刻の偏差に関する情報を増減させて前記類似の度合いを算出する、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項3又は4に記載の作業情報処理装置であって、
前記制御部は、前記類似の度合いを算出する処理において、前記検出情報の検出値と前記評価対象情報の検出値との類似の度合いは、対応付けられた検出値同士の差が小さいほど類似の度合いを高く算出する、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項5に記載の作業情報処理装置であって、
前記制御部は、前記類似の度合いを算出する処理において、前記検出情報の時刻ごとに、前記検出情報の検出値と前記対応付けられた検出値との差を二乗した値を算出し、算出した値を全時刻について合算することで類似の度合いを数値化する、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の作業情報処理装置であって、さらに、
前記時刻の偏差に関する情報をグラフ化して出力する出力部を備える、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の作業情報処理装置であって、さらに、
前記検出情報の特定の時刻に該当する作業を識別する情報の入力を受け付ける入力受付部を備え、
前記制御部は、前記入力受付部にて受け付けた作業を識別する情報を、前記検出情報の時刻に対応する前記評価対象情報の時刻に対応させ、前記作業を識別する情報ごとに、前記検出情報と前記評価対象情報とのそれぞれから所要時間を算出する、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - 請求項8に記載の作業情報処理装置であって、さらに、
算出した前記所要時間を出力する出力部を備える、
ことを特徴とする作業情報処理装置。 - コンピュータを、
動作を検知するセンサの検出値と、検出値が検出された時刻と、を特定する検出情報を予め記憶する記憶手段及び制御手段として機能させるプログラムであって、
前記制御手段に、作業者が有するセンサで検出された検出値と、検出値が検出された時刻と、を評価対象情報として受け付ける処理と、
前記検出情報の検出値ごとに、類似する前記評価対象情報の検出値を対応付ける処理と、
対応付けられた前記評価対象情報の検出値と前記検出情報の検出値との時刻の偏差に関する情報を特定する処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項10に記載のプログラムであって、
前記検出情報は、人の複数の箇所の動作を検知する検出値を特定するものであり、
前記センサは、前記作業者の複数の箇所に取り付けられており、
前記制御手段は、前記対応付けの処理において、作業者が有するセンサで検出された検出値を、前記作業者ごとに、対応付けを行う、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項10又は11に記載のプログラムであって、
前記制御手段は、前記対応付けの処理において、前記評価対象情報の検出値と前記検出情報の検出値との類似の度合いを算出し、
特定した類似の度合いが最も高くなる時刻の偏差を前記時刻の偏差に関する情報として特定する、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項12に記載のプログラムであって、
前記制御手段は、前記類似の度合いを算出する処理において、前記時刻の偏差に関する情報を増減させて前記類似の度合いを算出する、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項12又は13のいずれか一項に記載のプログラムであって、
前記制御手段は、前記類似の度合いを算出する処理において、前記検出情報の検出値と前記評価対象情報の検出値との類似の度合いは、対応付けられた検出値同士の差が小さいほど類似の度合いを高く算出する、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項14に記載のプログラムであって、
前記制御手段は、前記類似の度合いを算出する処理において、前記検出情報の時刻ごとに、前記検出情報の検出値と前記対応付けられた検出値との差を二乗した値を算出し、算出した値を全時刻について合算することで類似の度合いを数値化する、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項10乃至15のいずれか一項に記載のプログラムであって、さらに、
前記制御手段に、特定した時刻の偏差に関する情報をグラフ化して出力する処理を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項10乃至16のいずれか一項に記載のプログラムであって、さらに、
前記制御手段に、前記検出情報の特定の時刻に該当する作業を識別する情報の入力を受け付ける入力受付処理と、
前記入力受付処理にて受け付けた作業を識別する情報を、前記検出情報の時刻に対応する前記評価対象情報の時刻に対応させ、前記作業を識別する情報ごとに、前記検出情報と前記評価対象情報とのそれぞれから所要時間を算出する処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項17に記載のプログラムであって、さらに、
前記制御手段に、算出した前記所要時間を出力する処理を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 作業情報処理装置が行う作業情報処理方法であって、
前記作業情報処理装置は、動作を検知するセンサの検出値と、検出値が検出された時刻と、を特定する検出情報を予め記憶する記憶部及び制御部を備え、
前記制御部が、作業者が有するセンサで検出された検出値と、検出値が検出された時刻と、を評価対象情報として受け付ける処理と、
前記制御部が、前記検出情報の検出値ごとに、類似する前記評価対象情報の検出値を対応付ける処理と、
前記制御部が、対応付けられた前記評価対象情報の検出値と前記検出情報の検出値との時刻の偏差に関する情報を特定する処理と、
を行うことを特徴とする作業情報処理方法。
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