JP2016067419A

JP2016067419A - 作業動作検出機能付きリストバンドシステム

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Publication number: JP2016067419A
Application number: JP2014197355A
Authority: JP
Inventors: 土屋　剛志; Tsuyoshi Tsuchiya; 剛志土屋; 弘之松島; Hiroyuki Matsushima
Original assignee: Nakayo Inc
Current assignee: Nakayo Inc
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-05-09

Abstract

【課題】自リストバンドを装着した腕の動作を監視し、周期性のある一連の作業動作を検出・通知する機能を有するリストバンドシステムを提供する。【解決手段】加速度センサ１０３が測定した一連の加速度データと基本動作登録部１０６に登録されている一連の加速度データとを照合し、前記加速度センサ１０３が測定した一連の加速度データと類似な１以上の基本動作を特定し、前記特定した１以上の基本動作の順列と作業動作登録部１０９に登録されている基本動作の順列とを照合し、前記特定した１以上の基本動作の順列に対応する作業動作を検出し、前記検出した作業動作に係る情報を所定の表示装置３に表示するまたは所定の管理装置４へ通知する。【選択図】図１

Description

本発明は、自リストバンドを装着した腕の動作を監視し、周期性のある一連の作業動作を検出・通知する機能を有するリストバンドシステムに関する。

動作検出に係わる技術として、高齢者等の検出対象者に携帯もしくは装着されて用いられ、転倒の発生を検出・通知可能とする動作検出装置に関する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

この特許文献１に記載された技術は、平常時の歩行動作の加速度基準値と、現在の加速度測定値の比較に基づき、検出対象者の転倒の発生を検出可能な技術である。

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、特定の異常動作（例えば、検出対象者の転倒の発生）を検出する場合には有用であるが、それ以外の用途については考慮されていない。

例えば、製造ラインで一定の作業を繰返して行う作業者等の、周期性のある一連の作業動作を検出・通知可能であれば、遠隔でも各作業者の作業状況を把握することができ、有用である。

特開２０１３−３１１号公報

そこで、本発明の課題は、自リストバンドを装着した腕の動作を監視し、周期性のある一連の作業動作を検出・通知する機能を有するリストバンドシステムを提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明は、自リストバンドを装着した腕の動作に伴う加速度を測定する加速度センサを内蔵するリストバンドと、前記加速度センサが測定した加速度データを処理し、前記処理した結果に係わる情報を表示または所定の管理装置へ通知する処理ユニットから成るリストバンドシステムであって、前記処理ユニットは前記腕の予め定められた複数の基本動作の各々に対応する一連の加速度データを予め登録しておく基本動作登録手段と、予め定められた前記基本動作の順列を作業動作として登録しておく作業動作登録手段と、を有し、前記リストバンドから入力した一連の加速度データと前記基本動作登録手段に登録されている一連の加速度データとを照合し、前記リストバンドから入力した一連の加速度データと類似な１以上の基本動作を特定し、前記特定した１以上の基本動作の順列と前記作業動作登録手段に登録されている基本動作の順列とを照合し、前記特定した１以上の基本動作の順列に対応する作業動作を検出し、前記検出した作業動作に係る情報を所定の表示装置に表示するまたは所定の管理装置へ通知することを特徴とする。

本発明によれば、自リストバンドを装着した製造ラインで一定の作業を繰返して行う作業者等の腕の動作を監視し、周期性のある一連の作業動作を検出・通知する機能を有する、遠隔でも各作業者の作業状況を把握することが可能なリストバンドシステムを提供できる。

本発明によるリストバンドシステム１の内部ブロック構成図の例作業動作登録部１０９の登録データの例本発明によるリストバンドシステム１の動作フローチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明を適用したリストバンドシステム１（以下、本装置と略す）のブロック構成図の例である。本装置１は、ネットワーク２を経由して表示装置３および管理装置４と繋がる。

本装置１は、通信制御部１０１、主制御部１０２、加速度センサ１０３、センサ信号記録部１０４、基本動作検出部１０５、基本動作登録部１０６、基本動作記録部１０７、作業動作検出部１０８、作業動作登録部１０９、作業動作記録部１１０、繰返し検出部１１１、通知制御部１１２、操作部１１３から構成される。

通信制御部１０１は、データ通信等の一般的な通信機能を提供する手段である。本実施形態において、通信制御部１０１は、ネットワーク２を介して表示装置３，管理装置４と通信を行う。通信制御部１０１の詳細な説明は割愛する。
主制御部１０２は、本装置１の処理全般を制御する手段である。主制御部１０２の動作フローの詳細は後述する。

加速度センサ１０３は、自リストバンドを装着した腕の動作に伴う加速度を測定する手段であって、測定した加速度データをセンサ信号記録部１０４に出力する。

センサ信号記録部１０４は、加速度センサ１０３が測定した加速度データを記録する手段である。

基本動作検出部１０５は、センサ信号記録部１０４に記録された自リストバンドを装着した腕の動作に伴う加速度の測定結果と、基本動作登録部１０６に登録されている複数の基本動作の各々に対応する一連の加速度データとを照合し、自リストバンドを装着した腕の動作に伴う加速度の測定結果と類似な１以上の基本動作を検出する手段であって、前記検出した基本動作を基本動作記録部１０７に出力する。

基本動作登録部１０６は、複数の基本動作の各々に対応する一連の加速度データを予め登録しておく手段であって、例えば、腕を上下右左に動かす動き、腕を回転する動き、物を掴む動き等、基本的な腕の動きの各加速度データが登録されている。

基本動作記録部１０７は、基本動作検出部１０５が検出した基本動作を記録する手段である。

作業動作検出部１０８は、基本動作記録部１０７に記録された基本動作の順列と、作業動作登録部１０９に登録されている基本動作の順列とを照合し、基本動作記録部１０７に記録されている基本動作の順列に対応する作業動作を検出する手段であって、検出した作業動作を作業動作記録部１１０に出力する。

作業動作登録部１０９は、基本動作の順列を作業動作として登録しておく手段である。作業動作登録部１０９の登録内容の詳細は後述する。

作業動作記録部１１０は、作業動作検出部１０８が検出した作業動作を記録する手段であって、検出した作業動作を繰返し検出部１１１および通知制御部１１２に出力する。

繰返し検出部１１１は、作業動作記録部１１０に記録された作業動作が、一定時間前（例えば、現在時刻から６０秒前までの間）にも検出された作業動作である場合に、特定の作業動作が繰り返されていると判断し、前記繰り返されている作業動作の周期またはインターバルの計測結果と、作業動作登録部１０９に登録されている当該作業動作の周期またはインターバルとを比較し、前記計測した周期またはインターバルが予め定められた範囲内か否か、或いは前記計測した周期またはインターバルの変動が予め定められた範囲内か否かを判定する手段であって、その判定結果を通知制御部１１２に出力する。

通知制御部１１２は、作業動作記録部１１０に新たな作業動作が記録された場合、および繰返し検出部１１１から周期またはインターバルの判定結果を含む特定の作業動作が繰り返された旨の通知を受信した場合に、当該検出された作業動作を表示装置３へ表示または管理装置４へ通知するか否かを判断し、通知すると判定した場合には通知に係る処理を起動し、通知しないと判定した場合には通知に係る処理を停止する手段である。

例えば、繰返し検出部１１１から周期またはインターバルが予め定められた範囲を超えている、または周期またはインターバルの変動が予め定められた範囲を超えている旨の通知を受信した場合には、表示装置３へ表示または管理装置４へ通知する必要があると判断し、通知に係る処理を起動し、主制御部１０２、通信制御部１０１、ネットワーク２を介して表示装置３または管理装置４へ、前記検出結果を通知する。

操作部１１３は、スイッチ等の本装置１を操作する手段である。

図２は、本発明を適用した本装置１の作業動作登録部１０９の登録データの例である。列２０１には作業動作名、列２０２には作業周期、列２０３には作業順序が登録されている。

作業動作名Ａ（列２０１）の作業周期は３０秒（列２０２）であり、作業順序１から作業順序９（列２０３）までの作業が行われる作業動作であることを示している。

例えば、基本動作Ａが物をつかむ腕の動き、基本動作Ｂが腕を回転する動き、基本動作Ｃが腕を下に降ろす動きであった場合、作業動作名Ａの作業は、物をつかんで（作業順序１および５）、腕を回転させる（作業順序２および６）動きを２回実施し、その後腕を下に降ろす（作業順序９）作業動作となる。

このように作業動作登録部１０９の作業順序（列２０３）には、基本的な腕の動きの順列と、そのインターバルが登録されている。

繰返し検出部１１１は、検出した繰返し作業動作が作業動作名Ａの作業であった場合、作業動作記録部１１０に記録された作業動作と、作業動作登録部１０９に登録されている作業動作名Ａの作業の周期またはインターバルを比較し、周期またはインターバルが予め定められた範囲を超えている場合、例えば作業周期３０秒（列２０２）の作業が４０秒以上かかっている場合や、インターバル３秒（列２０３の作業順列２）と登録されているインターバルが５秒以上であった場合に、通知制御部１１２に対して、周期またはインターバルが予め定められた範囲を超えた繰返し動作を検出した旨の通知を行う。

例えば、繰返し検出部１１１は、作業動作登録部１０９に製造ラインで一定の作業を繰返して行う作業者の作業を登録しておけば、作業者の繰返し作業に遅延が発生した場合を検出することが可能であり、通知制御部１１２に当該作業の周期が予め定められた範囲を超えた場合に所定のアラーム情報を表示装置３へ表示または管理装置４へ通知すると登録されていれば、遠隔に配置した表示装置３または管理装置４で、繰返し作業を行う作業者の作業遅延を把握する事が可能となる。

図３は本装置１の動作フローチャートである。以下、図１、図２を併用して、本装置１の動作フローを説明する。本フローは本装置１の電源が投入された状態からスタート（Ｓ３００）する。

Ｓ３０１において基本動作検出部１０５は、加速度センサ１０３が測定した加速度が記録されたセンサ信号記録部１０４と、基本動作登録部１０６に登録されている一連の加速度データとを照合し、前記センサ信記録部１０４に記録された一連の加速度データと類似な１以上の基本動作を検出した場合（Ｓ３０１、ＹＥＳ）、Ｓ３０２に進み、検出した基本動作を基本動作記録部１０７に記録する。Ｓ３０１でＮＯの場合は、Ｓ３１２に進む。

Ｓ３０３において作業動作検出部１０８は、基本動作記録部１０７に記録された基本動作の順列と、作業動作登録部１０９に登録されている基本動作の順列とを照合し、前記基本動作記録部１０７に記録された基本動作の順列と一致する作業動作を検出した場合（Ｓ３０３、ＹＥＳ）、Ｓ３０４に進み、検出した作業動作を作業動作記録部１１０に記録する。Ｓ３０３でＮＯの場合は、Ｓ３１２に進む。

Ｓ３０５において繰返し検出部１０８は、作業動作記録部１１０に記録された作業動作が、一定時間前（例えば、現在時刻から６０秒前までの間）にも検出された作業動作であるか否か、即ち特定の作業動作が繰り返されているかを判断し、特定の作業動作が繰り返されていると判断した場合（Ｓ３０５、ＹＥＳ）には、Ｓ３０６に進む。作業動作記録部１１０に記録された作業動作が繰返し動作でない場合（Ｓ３０５、ＮＯ）、即ち新たな作業動作が記録された場合は、Ｓ３０９に進む。

Ｓ３０６において繰返し検出部１１１は、作業動作記録部１１０に記録された繰返し動作の周期またはインターバルの計測結果と、作業動作登録部１０９に登録されている当該作業動作の周期またはインターバルを比較し、前記計測した周期またはインターバルが予め定められた範囲内である場合、或いは前記計測した周期またはインターバルの変動が予め定められた範囲内である場合には、当該繰返し動作は正常であると判断（Ｓ３０６、ＹＥＳ）し、Ｓ３０７に進む。Ｓ３０６でＮＯの場合、即ち前記計測した周期またはインターバルが予め定められた範囲外である場合、或いは前記計測した周期またはインターバルの変動が予め定められた範囲外である場合には、当該繰返し動作は異常であると判断し、Ｓ３０８に進む。

Ｓ３０７において、繰返し検出部１１１は、通知制御部１１２に対して正常な特定作業の繰返し動作を検出した旨を通知する。

Ｓ３０８において、繰返し検出部１１１は、通知制御部１１２に対して異常な特定作業の繰返し動作を検出した旨を通知する。

Ｓ３０９において、作業動作記録部１１０は、通知制御部１１２に対して新たな作業動作（繰返しではない作業動作）を検出した旨を通知する。

Ｓ３１０において通知制御部１１２は、Ｓ３０７、Ｓ３０８、Ｓ３０９から受信した作業動作の検出結果を所定の表示装置３へ表示または管理装置４へ通知するか否かを通知制御部１１２が具備する通知処理起動条件に従って判定し、通知すると判定した場合（Ｓ３１０、ＹＥＳ）には、Ｓ３１１に進み、通知しないと判定した場合（Ｓ３１１、ＮＯ）には、Ｓ３１２に進む。

Ｓ３１１において通知制御部１１２は、通知に係る処理を起動し、主制御部１０２、通信制御部１０１、ネットワーク２を介して表示装置３または管理装置４へ検出した作業動作に関わる情報を通知し、Ｓ３１２に進む。

Ｓ３１２において、主制御部１０２は、操作部１１３または管理装置４から新たな基本動作または作業動作の登録開始の操作または通知があるか否かを確認し、前記新たな基本動作または作業動作の登録開始の操作または通知がある場合（Ｓ３１２、ＹＥＳ）は、Ｓ３１３に進む。Ｓ３１２、ＮＯの場合は、Ｓ３０１に戻る。

Ｓ３１３において、主制御部１０２は、本装置１を登録モード（図示せず）に移行し、基本動作登録部１０６へ新規基本動作を登録または作業動作登録部１０９への新規作業動作を登録し、Ｓ３０１に戻る。

なお、本実施例では、操作部１１３または管理装置４からの指示により、基本動作登録部１０６へ新規基本動作を登録または作業動作登録部１０９への新規作業動作を登録することとしているが、本発明はこれに限定されない。

例えば、作業動作登録部１０９に登録されている１以上作業動作に合致しない基本動作の順列の作業動作を繰返し検出した場合に、当該合致しない基本動作の順列の作業動作を新規作業動作として、自動的に作業動作登録部１０９へ登録するようにしても良い。

以上説明した通り、本発明によれば、自リストバンドを装着した腕の動作を監視し、周期性のある一連の作業動作を検出する機能を有するリストバンドシステムを提供できる。

１・・・・本発明によるリストバンドシステム
２・・・・ネットワーク
３・・・・表示装置
４・・・・管理装置
１０１・・・通信制御部
１０２・・・主制御部
１０３・・・加速度センサ
１０４・・・センサ信号記録部
１０５・・・基本動作検出部
１０６・・・基本動作登録部
１０７・・・基本動作記録部
１０８・・・作業動作検出部
１０９・・・作業動作登録部
１１０・・・作業動作記録部
１１１・・・繰返し検出部
１１２・・・通知制御部
１１３・・・操作部

Claims

自リストバンドを装着した腕の動作に伴う加速度を測定する加速度センサを内蔵するリストバンドと、前記加速度センサが測定した加速度データを処理し、前記処理した結果に係わる情報を表示または所定の管理装置へ通知する処理ユニットから成るリストバンドシステムであって、
前記処理ユニットは前記腕の予め定められた複数の基本動作の各々に対応する一連の加速度データを予め登録しておく基本動作登録手段と、予め定められた前記基本動作の順列を作業動作として登録しておく作業動作登録手段と、を有し、
前記リストバンドから入力した一連の加速度データと前記基本動作登録手段に登録されている一連の加速度データとを照合し、前記リストバンドから入力した一連の加速度データと類似な１以上の基本動作を特定し、前記特定した１以上の基本動作の順列と前記作業動作登録手段に登録されている基本動作の順列とを照合し、前記特定した１以上の基本動作の順列に対応する作業動作を検出し、前記検出した作業動作に係る情報を所定の表示装置に表示するまたは所定の管理装置へ通知することを特徴とする作業動作検出機能付きリストバンドシステム。
請求項１に記載のリストバンドシステムであって、
前記処理ユニットは、前記作業動作登録手段に登録されている作業動作のいずれかの繰返しを検出する繰返し検出手段をさらに有し、
前記繰返している作業動作の周期またはインターバルを計測し、前記計測した周期またはインターバルが予め定められた範囲を超えた場合、或いは前記計測した周期またはインターバルの変動が予め定められた範囲を超えた場合に、所定のアラーム情報を前記表示装置に表示する、または前記管理装置へ通知することを特徴とする作業動作検出機能付きリストバンドシステム。
請求項１または２に記載のリストバンドシステムであって、
前記処理ユニットは、前記腕の予め定められた特定動作に対応する一連の加速度データを検出した場合に、前記表示装置への表示または前記管理装置への通知に係る処理を起動または停止することを特徴とする作業動作検出機能付きリストバンドシステム。
請求項１〜３のいずれかに記載のリストバンドシステムであって、
前記リストバンドと前記処理ユニットが一体化されていることを特徴とする作業動作検出機能付きリストバンドシステム。