JP2020035331A - パフォーマンス計測装置、パフォーマンス計測方法及びパフォーマンス計測プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の適用場面の一例を模式的に例示する。図1の例では、生産ラインに含まれる工程における作業40を処理する作業者50のパフォーマンスを計測する場面を想定している。作業者50は、本発明の「対象者」の一例であり、生産ラインに含まれる工程における作業40は、本発明の「タスク」の一例である。しかしながら、本発明の適用対象は、このような例に限定されなくてよい。対象者及びタスクは、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
[ハードウェア構成]
次に、図4を用いて、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1のハードウェア構成の一例について説明する。図4は、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
次に、図5を用いて、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1のソフトウェア構成の一例について説明する。図5は、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
次に、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の動作例について説明する。本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1は、計測モード、登録モード、及び運用モードの3つのモードにより、対象者のパフォーマンスを計測可能に構成される。計測モードは、対象者のパフォーマンス指数を算出するモードである。登録モードは、熟練者のパフォーマンス指数を算出し、算出した熟練者のパフォーマンス指数を要求パフォーマンス指数として登録するモードである。運用モードは、対象者のパフォーマンス指数を算出し、算出した対象者のパフォーマンス指数に基づいて、対象者がタスクを適切に遂行可能か否か判定するモードである。以下で説明する各モードにおける処理手順は、本発明の「パフォーマンス計測方法」の一例である。ただし、パフォーマンス計測装置1は、必ずしもこれら3つのモードを実行可能に構成されなければならない訳ではない。各モードは、適宜省略又は変更されてよい。また、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。更に、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
まず、図6を用いて、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の計測モードにおける処理手順の一例について説明する。図6は、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の計測モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップS101では、制御部11は、対象者にタスクの実行を指示するメッセージを出力する。メッセージの出力先及び出力方法はそれぞれ、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
ステップS102では、制御部11は、データ取得部111として動作し、対象者がタスクを実行している間に、知覚活動及び身体活動の少なくとも一方に関する対象者の活動を1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータ121を取得する。
ステップS103では、制御部11は、指数算出部112として動作し、取得したセンシングデータ121を解析することで、対象者の活動により達成される各要素作業に対するパフォーマンスの程度を示すパフォーマンス指数をセンシングデータ121から算出する。本実施形態では、制御部11は、作業者50から取得されたセンシングデータ121を解析することで、作業40に含まれる各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出する。
ステップS1301では、制御部11は、センシングデータ121を特徴量の時系列データに変換する。この変換処理には、公知の方法が適宜採用されてよい。
ステップS1302では、制御部11は、特徴量の時系列データを分析することで、時間軸上で対象者が各要素作業を実行した各時間区間を推定する。そして、次のステップS1303では、制御部11は、分析の結果に基づいて、各要素作業の実行時間、時間的重複、実行回数、及び実行順序を特定する。
ステップS1304では、制御部11は、ステップS1303により特定された各要素作業の実行時間、時間的重複、実行回数、及び実行順序に基づいて、各要素作業の実行の正確性、安定性、速度、及びリズムを評価する。
まず、図11Aを用いて、要素作業の実行の正確性を評価する方法について説明する。図11Aは、図10で例示したタスクについて、各要素作業の実行の正確性を評価する方法の一例を模式的に例示する。正確性は、各要素作業が正しい手順通りに実行されているか否かの度合いを示す指標である。そのため、制御部11は、ステップS1303で特定した各要素作業の実行回数及び実行順序に基づいて、各要素作業の実行の正確性を評価することができる。
次に、要素作業の実行の安定性を評価する方法について説明する。安定性は、複数回分のタスクを試行した場合に、各試行において各要素作業が一定の手順で実行されているか否かの度合いを示す指標である。そのため、制御部11は、各要素作業の実行回数及び実行順序に基づいて、各試行における各要素作業の実行の正確性を評価した後に、各試行における正確性のばらつきに基づいて、各要素作業の実行の安定性を評価することができる。なお、ばらつきは、例えば、分散、標準偏差等の公知の数学的手法により表現可能である。
次に、図11Cを用いて、要素作業の実行の速度を評価する方法について説明する。図11Cは、図10で例示したタスクについて、各要素作業の実行の速度を評価する方法の一例を模式的に例示する。速度は、各要素作業に費やす時間の長さ及び隣接する要素作業の重なりの度合いを示す指標である。そのため、制御部11は、ステップS1303で特定した各要素作業の実行時間及び時間的重複に基づいて、各要素作業の実行の速度を評価することができる。
次に、図11Dを用いて、要素作業の実行のリズムを評価する方法について説明する。図11Dは、各要素作業の実行のリズムを評価する方法の一例を模式的に例示する。リズムは、複数回分のタスクを試行した場合に、各試行において各要素作業に実質的に費やした時間が一定であるか否かの度合いを示す指標である。そのため、制御部11は、各要素作業の実行時間及び時間的重複に基づいて、各試行における各要素作業の実行の速度を評価した後に、各試行における速度のばらつきに基づいて、各要素作業の実行のリズムを評価することができる。
ステップS1305では、制御部11は、ステップS1304による評価の結果に応じて、各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出する。各要素作業の実行の正確性が高く、安定性が高く、速度が速く、かつリズムが良い(すなわち、各評価が高い)ほど、制御部11は、各要素作業についてのパフォーマンス指数を高い値に算出する。一方、各要素作業の実行の正確性が低く、安定性が低く、速度が遅く、かつリズムが悪い(すなわち、各評価が低い)ほど、制御部11は、各要素作業についてのパフォーマンス指数を低い値に算出する。
図6に戻り、ステップS104では、制御部11は、格納処理部113として動作し、対象者、タスク、及びステップS103により算出した各要素作業のパフォーマンス指数を関連付けて所定の記憶領域に格納する。本実施形態では、制御部11は、作業者50、作業40、及び算出した各要素作業のパフォーマンス指数を関連付けて所定の記憶領域に格納する。
次に、図14を用いて、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の登録モードにおける処理手順の一例について説明する。図14は、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の登録モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップS201〜S203は、作業者50が熟練者である点を除き、上記ステップS101〜S103と同様である。すなわち、ステップS201では、制御部11は、熟練者にタスクの実行を指示するメッセージを出力する。ステップS202では、制御部11は、データ取得部111として動作し、熟練者がタスクを実行している間に、熟練者の活動(挙動)を1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータ121を取得する。ステップS203では、制御部11は、熟練者から取得されたセンシングデータ121を解析することで、各要素作業についての熟練者のパフォーマンス指数を算出する。熟練者のパフォーマンス指数を算出すると、制御部11は、次のステップS204に処理を進める。
ステップS204では、制御部11は、登録部114として動作し、ステップS203により各要素作業について算出された熟練者のパフォーマンス指数を各要素作業の要求パフォーマンス指数として登録する。
次に、図15を用いて、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の運用モードにおける処理手順の一例について説明する。図15は、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップS301〜S303は、上記ステップS102〜S104と同様である。すなわち、ステップS301では、制御部11は、データ取得部111として動作し、対象者がタスクを実行している間に、知覚活動及び身体活動の少なくとも一方に関する対象者の活動を1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータ121を取得する。ステップS302では、制御部11は、指数算出部112として動作し、取得したセンシングデータ121を解析することで、対象者の活動により達成される各要素作業に対するパフォーマンスの程度を示すパフォーマンス指数をセンシングデータ121から算出する。ステップS303では、制御部11は、格納処理部113として動作し、対象者、タスク、及びステップS103により算出した各要素作業のパフォーマンス指数を関連付けて所定の記憶領域に格納する。本実施形態では、作業40に含まれる各要素作業についての作業者50のパフォーマンス指数が算出され、算出された各要素作業についての作業者50のパフォーマンス指数が所定の記憶領域に格納される。算出した各要素作業のパフォーマンス指数を所定の記憶領域に格納すると、制御部11は、次のステップS304に処理を進める。
ステップS304では、制御部11は、判定部115として動作し、各要素作業について算出された対象者のパフォーマンス指数と要求パフォーマンスとを比較することで、対象者がタスクを適切に遂行可能か否か判定する。
ステップS305では、制御部11は、出力部116として動作し、ステップS304の判定の結果に関する情報を出力する。出力処理の内容は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
以上のとおり、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1は、上記ステップS101〜S103の処理により、作業40に含まれる各要素作業に対する作業者50のパフォーマンス指数を算出することができる。各パフォーマンス指数は各要素作業を遂行する能力の程度に対応するため、算出される各パフォーマンス指数によれば、各要素作業に対する作業者50の能力を客観的かつ定量的に示すことができる。よって、作業40に含まれる各要素作業について得られた各パフォーマンス指数により、その作業40に対して作業者50がどのように処理する能力を有しているかを客観的かつ定量的に示すことができる。したがって、本実施形態に係るパフォーマンス計測装置1によれば、作業者50の作業40を処理する能力を客観的かつ定量的に計測することができる。これにより、作業40を適切に遂行するために、作業者50は何に注意をし、どのような動作を行えばよいかを客観的に示すことができる。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
上記実施形態では、生産ラインに含まれる工程における作業40を処理する作業者50のパフォーマンスを計測する場面に本発明を適用した例を示す。しかしながら、本発明を適用可能な範囲は、このような場面に限定されなくてよく、人間が何らかのタスクを行うあらゆる場面に適用可能である。本発明は、例えば、運転者が車両の運転を行う場面に適用可能である。
上記実施形態では、作業者50の知覚活動及び身体活動を測定するために、脳波計30及びロードセル31の2つのセンサが用いられている。しかしながら、知覚活動及び身体活動の少なくとも一方を測定するためのセンサの数は、2つに限定されなくてもよく、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
上記実施形態では、「視認」、「把持」、「運搬」、及び「調整」の各要素作業は、少なくとも1サイクル分の人間の認知学的な情報処理のプロセスを含むように定義されている。しかしながら、各要素作業の定義は、このような例に限定されなくてもよく、タスク内で識別可能であれば、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。また、要素作業の種類は、上記4種類に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて、適宜、いずれかの要素作業の省略、いずれかの要素作業の置換、及び異なる種類の要素作業の追加が行われてもよい。
上記実施形態では、パフォーマンス計測装置1は、各要素作業の実行の精度を評価する指標として、正確性、安定性、速度、及びリズムの4つを利用している。しかしながら、ステップS103の処理は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、上記ステップS1304では、制御部11は、各要素作業の実行の正確性、安定性、速度、及びリズムの少なくともいずれかを評価してもよい。そして、上記ステップS1305では、制御部11は、当該評価の結果に応じて、各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出してもよい。
11…制御部、12…記憶部、13…外部インタフェース、
14…入力装置、15…出力装置、16…ドライブ、
111…データ取得部、112…指数算出部、
113…格納処理部、114…登録部、
115…判定部、116…出力部、
80…パフォーマンス計測プログラム、
121…センシングデータ、
70…能力データベース、
90…記憶媒体、
30…脳波計、31…ロードセル、
40…作業(タスク)、
50…作業者(対象者)
Claims (11)
- 対象者がタスクを実行している間に、知覚活動及び身体活動の少なくとも一方に関する当該対象者の活動を1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得するデータ取得部であって、前記タスクは、複数の要素作業を含む、データ取得部と、
取得した前記センシングデータを解析することで、前記活動により達成される前記各要素作業に対するパフォーマンスの程度を示すパフォーマンス指数を前記センシングデータから算出する指数算出部と、
前記対象者、前記タスク、及び算出した前記各要素作業の前記パフォーマンス指数を関連付けて所定の記憶領域に格納する格納処理部と、
を備える、
パフォーマンス計測装置。 - 前記タスクを適切に遂行するために前記各要素作業に要求されるパフォーマンス指数と前記各要素作業について算出された前記対象者の前記パフォーマンス指数とを比較することで、前記対象者が前記タスクを適切に遂行可能か否か判定する判定部と、
前記判定の結果に関する情報を出力する出力部と、
を更に備える、
請求項1に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記データ取得部は、前記タスクを適切に遂行可能な熟練者が前記タスクを実行している間、前記熟練者の前記活動を前記1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得し、
前記指数算出部は、前記熟練者から取得された前記センシングデータを解析することで、前記各要素作業についての前記熟練者のパフォーマンス指数を算出し、
前記パフォーマンス計測装置は、前記各要素作業について算出された前記熟練者の前記パフォーマンス指数を前記各要素作業に要求されるパフォーマンス指数として登録する登録部を更に備える、
請求項2に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記各要素作業は、少なくとも1サイクル分の人間の認知学的な情報処理のプロセスを含むように定義され、
前記データ取得部は、前記知覚活動及び前記身体活動に関する前記対象者の活動を複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記センシングデータデータを解析することは、前記各要素作業の実行の正確性、安定性、速度、及びリズムの少なくともいずれかを評価することを含み、
前記指数算出部は、前記評価の結果に応じて、前記各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出する、
請求項1から4のいずれか1項に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記センシングデータを解析することは、
前記センシングデータを特徴量の時系列データに変換すること、
前記特徴量の時系列データを分析することで、前記各要素作業の実行時間、時間的重複、実行回数、及び実行順序を特定すること、並びに、
特定した前記各要素作業の実行時間、時間的重複、実行回数、及び実行順序に基づいて、前記各要素作業の実行の正確性、安定性、速度、及びリズムを評価すること、
を含み、
前記指数算出部は、前記評価の結果に応じて、前記各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出する、
請求項1から4のいずれか1項に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記1又は複数のセンサは、カメラ、マイクロフォン、脳波計、脳磁計、磁気共鳴画像装置、心電計、血圧計、皮膚電気反応計、筋電位センサ、ロードセル、モーションキャプチャ、脳活動計測装置、視線センサ、眼電位センサ又はこれらの組み合わせにより構成される、
請求項1から6のいずれか1項に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記対象者は、生産ラインにおける作業者であり、
前記タスクは、前記生産ラインに含まれる工程における作業であり、
前記データ取得部は、前記生産ラインにおいて前記作業者が前記作業を実行している間に、前記作業者の前記活動を前記1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得し、
前記指数算出部は、前記作業者から取得された前記センシングデータを解析することで、前記各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出する、
請求項1から7のいずれか1項に記載のパフォーマンス計測装置。 - 前記対象者は、車両の運転を行う運転者であり、
前記タスクは、前記車両の運転操作に関し、
前記データ取得部は、前記運転者が前記車両の運転操作を実行している間に、前記運転者の前記活動を前記1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得し、
前記指数算出部は、前記運転者から取得された前記センシングデータを解析することで、前記各要素作業についてのパフォーマンス指数を算出する、
請求項1から7のいずれか1項に記載のパフォーマンス計測装置。 - コンピュータが、
対象者がタスクを実行している間に、知覚活動及び身体活動の少なくとも一方に関する当該対象者の活動を1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得するステップであって、前記タスクは、複数の要素作業を含む、ステップと、
取得した前記センシングデータを解析することで、前記活動により達成される前記各要素作業に対するパフォーマンスの程度を示すパフォーマンス指数を前記センシングデータから算出するステップと、
前記対象者、前記タスク、及び算出した前記各要素作業の前記パフォーマンス指数を関連付けて所定の記憶領域に格納するステップと、
を実行する、
パフォーマンス計測方法。 - コンピュータに、
対象者がタスクを実行している間に、知覚活動及び身体活動の少なくとも一方に関する当該対象者の活動を1又は複数のセンサにより測定することで得られたセンシングデータを取得するステップであって、前記タスクは、複数の要素作業を含む、ステップと、
取得した前記センシングデータを解析することで、前記活動により達成される前記各要素作業に対するパフォーマンスの程度を示すパフォーマンス指数を前記センシングデータから算出するステップと、
前記対象者、前記タスク、及び算出した前記各要素作業の前記パフォーマンス指数を関連付けて所定の記憶領域に格納するステップと、
を実行させるための、
パフォーマンス計測プログラム。
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