JP2020112853A - 行動把握システム - Google Patents

Abstract

【課題】クリーンルーム内でのオペレータの移動により発生する可能性がある、作業空間の空気の乱れの要因を検証する。【解決手段】クリーンルーム１０内には、不要にオペレータ６０Ａ、６０Ｂが近づくことを回避する領域があったり、安全キャビネット１２の近傍を通過することで、安全キャビネット１２の開口部のエアカーテンの気流を乱すといったオペレータの移動による不具合（異常）が発生する場合がある。そこで、天井部１０Ｃ及び安全キャビネット１２に、センサ部１６（１６Ｋ）を有するＲＦＩＤセンサ１４を取り付け、検出領域ＡＳでオペレータの動きを監視するようにした。各検出領域ＡＳは相互に重なる部分を設けており、単一のＲＦＩＤセンサ１４での検出から、２〜４のＲＦＩＤセンサ１４の検出により、検出パターンを異ならせ、検出領域ＡＳよりも細分化された領域でオペレータの位置を特定することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、コンタミネーションコントロールされた作業空間が形成され、必要に応じて、当該作業空間に対してさらに隔離された状態で検体を対象とした作業を行うための安全キャビネットが設置されたクリーンルームにおける、オペレータの行動を把握する行動把握システムに関する。

特許文献１には、エリアマップ上に、撮像カメラで撮像した画像から得られる作業者の動線と、識別情報取得部で取得した作業者の性質を示す識別情報と、を関連付けて記録することが記載されている。

例えば、特許文献１の段落番号００３５，００３６に記載のように、特許文献１は、作業者の体の向きや顔の向きを含めた作業者の細部にわたる動作に重点をおき、監視している。

特許文献１には、作業空間がクリーンルームでもよいことが記載されおり、（特許文献１の段落番号００２４参照）、言い換えれば、特許文献１の作業空間はクリーンルームに限定されないため、当該作業空間の環境（空気の流れ等）を監視するものではない。

すなわち、特許文献１は、作業者の非効率な作業の監視を目的としており、作業者の移動と、作業空間内の空気の流れとの関係については、特に記載はなく、示唆もされていない。

また、特許文献２（特開２００９−２７５７８９号公報）には、監視領域内における危険部と作業者との間の距離である作業者距離を測定し、作業者が一次警告領域に進入すると第１警告音を発し、一次警告領域よりも近い二次警告領域に進入すると第１警告音よりも警告の程度が高い第２警告音を発することで、製造設備の稼働率を低下させることなく、作業者が危険部に近づく作業を行う際の事故の発生を防止することが記載されている。

特開２０１８−０１０３６６号公報 特開２００９−２７５７８９号公報

この特許文献２では、請求項１０に監視領域（設備）がクリーンルームであることが記載されており、段落番号０００２、００５６を参照すると、危険部を箱で覆って作業者を保護することは、クリーンルーム内の気流の乱れを形成するため好ましくないため、距離センサで危険部と作業者との距離を監視することが有効であることが読み取れる。

しかしながら、特許文献２は、作業者が移動することで発生する監視領域内の空気の乱れを監視するものではない。さらに、作業者同士の接近（距離及び移動速度）と気流との因果関係についても記載がない。

本発明は、クリーンルーム内でのオペレータの移動により発生する可能性がある、作業空間の空気の乱れの要因を検証することができる行動把握システムを得ることが目的である。

第１の発明に係る行動把握システムは、コンタミネーションコントロールされた作業空間が形成され、かつ、当該作業空間に対してさらに隔離された状態で検体を対象とした作業を行うための安全キャビネットが設置されたクリーンルームにおける、オペレータの行動を把握する行動把握システムであって、前記クリーンルームの前記作業空間内を監視する監視部と、前記監視部で監視した監視情報を解析して、前記クリーンルーム内を移動するオペレータの位置及び移動速度を含む特徴情報を取得する取得部と、前記監視部で監視した監視情報と、前記取得部で取得した前記特徴情報と、を履歴情報として記憶する情報記憶部と、を有している。

第１の発明によれば、監視部でクリーンルーム内を監視し、取得部において、監視情報を解析して、クリーンルーム内を移動するオペレータを識別するための識別情報、並びに、当該オペレータの位置及び移動速度を含む特徴情報を取得する。

監視部で監視した監視情報を履歴情報と、前記取得部で取得した特徴情報とを同期させて記憶することで、クリーンルーム内でのオペレータの行動（一例として、クリーンルーム内に安全キャビネットが設置されている場合、当該安全キャビネット近傍の空気の流れを乱すような行動があったか否か等）を検証することができる。

第２の発明は、前記取得部が、前記監視部で監視した監視情報を解析して、オペレータを識別するための識別情報をさらに取得することを特徴としている。

行動しているオペレータを特定することができる。

第３の発明に係る行動把握システムは、コンタミネーションコントロールされた作業空間が形成され、必要に応じて、当該作業空間に対してさらに隔離された状態で検体を対象とした作業を行うための安全キャビネットが設置されたクリーンルームにおける、オペレータの行動を把握する行動把握システムであって、前記クリーンルームの前記作業空間内を監視する監視部と、前記監視部で監視した監視情報を解析して、前記クリーンルーム内を移動するオペレータを識別するための識別情報、並びに、当該オペレータの位置及び移動速度を含む特徴情報を取得する取得部と、前記取得部で取得した前記特徴情報に基づいて、前記クリーンルームの作業空間でのオペレータの行動に不適切な行動があったか否かを判定する判定部と、前記判定部で、前記オペレータの行動が不適切と判定された場合に、報知する報知部と、を有している。

第３の発明によれば、監視部でクリーンルーム内を監視し、取得部において、監視した監視情報を解析して、クリーンルーム内を移動するオペレータの位置及び移動速度を含む特徴情報を取得する。

判定部は、取得部で取得した前記特徴情報に基づいて、前記クリーンルームの作業空間でのオペレータの行動に不適切な行動があったか否かを判定し、その判定結果を報知部で報知する。例えば、安全キャビネットが設置されている場合、オペレータが安全キャビネット近傍を必要以上に速い速度で移動するといった行動があると、安全キャビネットの開口部のエアカーテンの気流が乱れる場合がある。このような場合、オペレータの行動を不適切と判定し、オペレータ又はオペレータ以外の監視者（双方であってもよい）に報知する。これにより、オペレータが不適切の行動をとったことを、リアルタイムに認識することができる。

第４の発明は、前記取得部が、前記監視部で監視した監視情報を解析して、オペレータを識別するための識別情報をさらに取得することを特徴としている。

行動しているオペレータを特定することができる。

第５の発明は、前記監視部で監視した監視情報と、前記取得部で取得した前記特徴情報と、を履歴情報として記憶する情報記憶部をさらに有している。

前記監視部で監視した監視情報と取得部で取得した特徴情報とを履歴情報として記憶することで、クリーンルーム内でのオペレータの行動（一例として、クリーンルーム内の安全キャビネット近傍の空気の流れを乱すような行動があったか否か等）を検証することができる。

第６の発明は、前記履歴情報に同期させて、前記判定部による判定結果情報を記憶する判定結果記憶部をさらに有している。

履歴情報に同期させて、判定部による判定結果情報を記憶することで、例えば、後日、オペレータの不適切な行動状況を検証することができる。

第７の発明は、前記情報記憶部で前記履歴情報を記憶する場合に、前記判定部における判定結果情報の内、前記オペレータの行動が不適切と判定された時点を基準として、その前後の所定期間の範囲の前記履歴情報を記憶することを特徴としている。

オペレータの行動が適切であれば、そのときの情報は重要度が低い。一方、オペレータの行動が不適切であれば、そのときの情報は、不適切な行動があったことの事実関係を証明する材料となり、情報の重要度が高い。

そこで、情報記憶部で履歴情報を記憶する場合に、判定部における判定結果情報の内、オペレータの行動が不適切と判定された時点を基準として、その前後の所定期間の範囲の履歴情報を記憶することで、情報量の削減、並びに、重要度の高い情報を抽出して、記憶することができる。

第８の発明は、前記判定部が、複数のオペレータ間の距離又は移動速度が、予め定めたしきい値よりも近づいたら、少なくとも一方の行動が不適切な行動と判定することを特徴としている。

オペレータ同士が衝突すると、その衝撃で、例えば、危険物を損傷させるといった障害発生のおそれがある。そこで、複数のオペレータ間の距離が、予め定めたしきい値よりも近づいたら、少なくとも一方の行動が不適切な行動と判定し、報知することで、不適切な行動による障害を未然に防止することができる。

第９の発明は、前記判定部が、作業空間を移動する第１オペレータと、前記安全キャビネットを用いて作業している第２オペレータとの距離又は移動速度が、予め定めたしきい値よりも近づいたら、前記第１オペレータの行動が不適切な行動と判定することを特徴としている。

作業空間を移動する第１オペレータが、安全キャビネットを用いて作業している第２オペレータに近づくと、安全キャビネットの内外を連通する開口部に形成したエアカーテンの気流が乱れるといった障害発生のおそれがある。そこで、作業空間を移動する第１オペレータと、安全キャビネットを用いて作業している第２オペレータとの距離又は移動速度が、予め定めたしきい値よりも近づいたら、第１オペレータの行動が不適切な行動と判定し、報知することで、不適切な行動による障害を未然に防止することができる。

第１０の発明は、前記監視部が、前記作業空間を移動するオペレータが所持するＩＣカードとの間で無線通信を実行して、当該ＩＣカードに記憶された情報を取り込むことが可能な複数のＲＦＩＤであり、前記複数のＲＦＩＤは、前記作業空間に分散して配置され、かつ、隣接するＲＦＩＤは、前記ＩＣカードとの無線通信可能領域の一部が重複するように配置されていることを特徴としている。

取得部では、作業空間内を移動するオペレータが所持するＩＣカードと通信しているＲＦＩＤを特定することで、特徴情報を取得することができる。

以上説明した如く本発明では、クリーンルーム内でのオペレータの移動により発生する可能性がある、作業空間の空気の乱れの要因を検証することができるという効果を奏する。

本実施の形態に係るクリーンルームの平面図である。 本実施の形態に係るクリーンルームの正面図である。 本実施の形態に係るクリーンルームの監視制御系を示す制御ブロック図である。 本実施の形態に係る安全キャビネットの側面図である。 本実施の形態に係る安全キャビネットの側面図であり、（Ａ）はオペレータが安全キャビネットの開口部に腕を入れる前の状態、（Ｂ）はオペレータが安全キャビネットの開口部に腕を入れた後の状態を示す。 実施の形態に係る安全キャビネットの平面図であり、オペレータが安全キャビネットの開口部に腕を入れた状態を示す。 本実施の形態に係る安全キャビネットに設けられた監視制御部の機能ブロック図である。 本実施の形態に係る安全キャビネット監視制御部３０Ａと、クリーンルーム監視制御部３０Ｂとで構成された上位制御部の機能ブロック図である。 本実施の形態に係る上位制御部で実行される処理のメインルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態に係る安全キャビネットに設けられた監視制御部で実行される安全キャビネット監視制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態に係るクリーンルームの監視制御ルーチンを示すフローチャートである。 変形例に係り、ＲＦＩＤセンサを天井部に取り付ける施工例を示す斜視図である。

図１には、本実施の形態に係るクリーンルーム１０が示されている。

クリーンルーム１０は、コンタミネーション（「実験汚染」「実験室汚染」「試料汚染」等）コントロールが行われている限られた空間であって、空気中における浮遊微小粒子、浮遊微生物が限定されて清浄度レベル以下に管理され、また、その空間に供給される材料、薬品、水などについても要求される清浄度が保持され、必要に応じて温度、湿度、圧力などの環境条件についても管理が行われている空間を言う。

すなわち、クリーンルーム１０は、出入口１０Ａが閉じられると、クリーンルーム１０を形成する壁部１０Ｂを境界として、クリーンルーム１０の空間が、外部空間に対して閉塞空間となる。

なお、クリーンルーム１０は、本実施の形態では、矩形の空間としているが（図１参照）、クリーンルーム１０の空間形状（床面の形状）は、何ら限定されるものではない。

本実施の形態に係るクリーンルーム１０には、複数（図１では、６個）の安全キャビネット１２が設けられている。

図１に示される如く、クリーンルーム１０は、矩形の空間とされ、出入口１０Ａの無い三方の壁部１０Ｂに突き当てられるように、複数の安全キャビネット１２が配置されている。なお、クリーンルーム１０の形状（床の形状及び空間形状を含む）は、特に限定されるものではなく、また、安全キャビネット１２の配置位置や配置数も限定されるものではない。

図１は、クリーンルーム１０を平面視したものであり、図２に示す天井部１０Ｃを図示せず（透明状態とし）、床部１０Ｄを図示している。

ここで、クリーンルーム１０の天井部１０Ｃには、複数（図１では、９個）のＲＦＩＤセンサ１４のセンサ部１６が取り付けられている。なお、本実施の形態では、安全キャビネット１２にも、ＲＦＩＤセンサ１４が取り付けられている。

以下では、天井部１０Ｃに取り付けられたＲＦＩＤセンサ１４を主体として説明する。

図１及び図２に示される如く、ＲＦＩＤセンサ１４は、クリーンルーム１０の天井部１０Ｃに、予め定められた配置パターンで取り付けられている。

すなわち、天井部１０Ｃを仮想的に格子（所謂、碁盤の目）状に区画してマス１８を形成した場合に、互いに隣接しないマス１８の中心に、センサ部１６が取り付けられている。

図３に示される如く、ＲＦＩＤセンサ１４は、オペレータ６０が携帯するＩＣカード２０に対して、センサ部１６を介して制御信号と電力を供給するためのＲＦ部２２と、ＲＦ部２２が受けたＩＣカード２０からの情報を解析する制御部２４と、ＲＦ部２２と制御部２４とに対して電力を供給する電源部２６と、を備えている。なお、安全キャビネット１２に取り付けられたＲＦＩＤセンサ１４は、センサ部１６Ｋとして区別するが、機能は同一である。

ＩＣカード２０は、図示は省略したが、ＣＰＵ、メモリ、暗号回路、電源回路、変調回路及び復調回路が設けられたＩＣチップを備え、復調回路には、アンテナ部が接続されている。

ＲＦＩＤセンサ１４は、ＩＣカード２０を携帯するオペレータ６０が、センサ部１６（１６Ｋ）の検出領域ＡＳ（図３及び図２に示す点線であり、略球体状）に入ると、センサ部１６とＩＣカード２０のアンテナ部との間で電磁誘導が起こり、ＩＣカード２０側に電力が供給され、情報を送信する動作を実行する。

ここで、マス１８を単位として、１つおきに配置されたセンサ部１６のそれぞれの検出領域ＡＳは、隣り合う同士で、重複する部分が存在する。この結果、ＩＣカード２０から情報を取得するエリアは以下のパターンに分類される。

（パターン１） １カ所のセンサ部１６が重なる検出領域ＡＳでの情報取得

（パターン２） ２カ所のセンサ部１６が重なる検出領域ＡＳでの情報取得

（パターン３） ３か所のセンサ部１６が重なる検出領域ＡＳでの情報取得

（パターン４） ４カ所のセンサ部１６が重なる検出領域ＡＳでの情報取得

ＲＦＩＤセンサ１４の制御部２４では、オペレータ６０の携帯するＩＣカード２０が、ＲＦＩＤセンサ１４の検出領域ＡＳに存在するか否か、並びに、存在した場合にオペレータ６０の個体識別を行う。

複数のＲＦＩＤセンサ１４は、通信回線網２８（ＬＡＮ又はＷＡＮ等）を介して、上位制御部３０に接続されている。

上位制御部３０では、各ＲＦＩＤセンサ１４の制御部２４からの情報を集約して、オペレータ６０を識別し、かつ位置（存在エリア）を特定する。すなわち、前述した４種類のパターン（パターン１〜パターン４）で分割されることで、ＲＦＩＤセンサ１４の数よりも細分化された存在エリアでの、オペレータ６０の位置の特定が可能となる。

（安全キャビネット１２）

図４は、安全キャビネット１２の詳細構成を示す側面図である。

安全キャビネット１２は、例えば、検体５０に含まれる病原体等が、漏洩しないよう封じ込めることで、実験を行うオペレータ６０（図２参照）が、検体５０から感染症に感染してしまったり、有害な新規生物を漏洩してしまったりする危険を回避する機能を持つ筐体構造である。

すなわち、安全キャビネット１２は、作業台５２と、作業台５２を支持する支柱を含む支持体５４とを有している。作業台５２は、作業台５２上に所定の作業空間５６を形成するキャビネット部５８が設けられている。

キャビネット部５８は、オペレータ６０（図２参照）が着座したときに対峙する面（前面であり、図４から見た場合は右側面）が、所定の透過率で透過するパネル６２が適用されている。パネル６２の透過率は、オペレータ６０の視野範囲が作業空間５６の全域に亘り、かつ作業に支障がない程度に設定され、設計上は１００％の透過率が好ましい。また、検体５０の種類によって、液晶シャッタ等を設置して、透過率を調整可能としてもよい。さらに、パネル６２に対して、紫外線カット、赤外線カット、可視光線の一部をカットするフィルタを着脱可能としてもよい。

図４に示される如く、パネル６２の下部と作業台５２の上面との間には、所定の隙間が形成されている。この隙間は、オペレータ６０の腕（上腕、前腕、手指を含む）を作業空間５６に出し入れさせるための開口部６２Ａとして機能する。なお、実際には、オペレータ６０は、腕に手袋（特に、肘より長い丈の長手袋）をはめることが多い。

オペレータ６０は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される如く、この開口部６２Ａから腕（手袋）を出し入れさせることで、検体５０を対象とした作業を行うことができる(図６参照）。

ここで、図４に示される如く、キャビネット部５８の上部から背面にかけて、整流装置６４が取り付けられている。

キャビネット部５８の上部には、整流装置６４の一部を構成する、ブロワ６６と、フィルタ部６８と、案内ダクト７０と、が設けられている。一方、キャビネット部５８の背面には、整流装置６４の他の一部を構成する吸気ダクト７２が設けられている。

ブロワ６６が作動すると、作業台５２における開口部６２Ａの近傍に設けられた吸引口６２Ｂから作業空間５６の雰囲気が、吸気ダクト７２へ案内されるようになっている。吸気ダクト７２を流れる雰囲気は、フィルタ部６８（例えば、ＨＥＰフィルタ）を介して、案内ダクト７０へ送られ、当該案内ダクト７０によって、一部が作業空間５６へ返され、他の一部が排気されるようになっている。

この結果、作業空間５６の雰囲気は、図４の矢印Ａ（一部に指標）に示される如く、作業空間５６の上から下へ流れる下降気流が中心となる整流となる。

下降気流は、前記開口部６２Ａの近傍に設けられた吸引口６２Ｂに吸引されるようになっているため、開口部６２Ａの近傍は、前記下降気流による、所謂エアカーテンが形成され、開口部６２Ａから作業空間５６内に、塵埃等の不純物を含む気体（図４の矢印Ｂ参照）が侵入することを防止できる。

また、誤って侵入した不純物を含む気体が微量の場合は、直ちに吸引口６２Ｂに吸引され、吸気ダクト７２を介して、フィルタ部６８へ案内することができる。

ここで、誤って不純物を含む気体が侵入する要因として、オペレータ６０（図２及び図５参照）の腕が開口部６２Ａを移動するときの位置、及び移動速度が挙げられる。

すなわち、図５（Ａ）に示される如く、オペレータ６０が開口部６２Ａに手を入れる前においては、エアカーテンは整流された下降気流である。

一方、図５（Ｂ）に示される如く、オペレータ６０の腕が開口部６２Ａから出し入れするときに、その移動速度に応じて乱れることになる。エアカーテンの乱れは、腕の移動速度にほぼ比例すると考えられる。

図６に示される如く、作業空間５６内には、検体５０の位置を基準として、開口部６２Ａからオペレータ６０の腕を入れる場合の適切領域７４と不適切領域７６を設定している。

すなわち、開口部６２Ａの幅方向の中央寄りから、オペレータ６０が腕を出し入れするとエアカーテンの乱れが、検体５０に悪影響を及ぼす可能性が高いとされ、不適切領域７６に設定される。

一方、開口部６２Ａの幅方向の両端部寄りは、検体５０から比較的離れているため、エアカーテンの乱れが、検体５０に悪影響を及ぼす可能性が低いとされ、適切領域７４に設定される。

オペレータ６０は、適切領域７４と不適切領域７６とを認識して作業するものの、作業に集中したり、一時的に注意散漫になる等のイレギュラーの動作によって、不適切領域から腕を進入させる場合がある。

そこで、本実施の形態の安全キャビネット１２には、作業空間５６を撮影可能なカメラ７８(図４参照）を設置した。

カメラ７８の光軸は、開口部６２Ａに向けられ、当該光軸を中心とした所定の角度の範囲内を撮影するようになっている（図４の一点鎖線Ｃ参照）。

カメラ７８は監視制御部８０に接続されている。図３に示される如く、監視制御部８０は、前記ＲＦＩＤセンサ１４が接続された通信回線網２８に接続され、ＲＦＩＤセンサ１４と共に、上位制御部３０によって一括管理されるようになっている。

図７は、監視制御部８０で実行される処理をブロック別に分類した機能ブロック図が示されている。なお、各ブロックは監視制御部８０のハード構成を限定するものではない。

カメラ７８は、受信部８２に接続されており、受信部８２で受信した画像データは、上位制御部３０へ送信されると共に、情報解析部８４へ送出される。

情報解析部８４では、受信部８２で受信した画像データを解析して、解析結果を位置特定部８６及び移動速度演算部８８へ送出する。

位置特定部８６では、開口部６２Ａから進入するオペレータ６０の腕の位置を特定し、特定した位置情報を、異常判定部９０へ送出する。

また、移動速度演算部８８では、開口部６２Ａから進入するオペレータ６０の腕の位置速度を演算し、演算結果を、異常判定部９０へ送出する。

異常判定部９０には、しきい値記憶部９２が接続されている。しきい値記憶部９２には、開口部６２Ａの近傍におけるオペレータ６０の腕の位置の良否を決める適切領域７４及び不適切領域７６(図６参照）の境界線情報が記憶されると共に、予め定めた腕の移動速度の許容上限値が記憶されている。

異常判定部９０では、腕の位置と境界線情報とを比較して、腕の位置の適否を判定する。また、異常判定部９０では、腕の移動速度と許容上限値とを比較して、腕の移動速度の適否を判定する。

本実施の形態では、何れか一方の比較判定によって、不適正と判定された場合に、報知制御部９４に対して、不適正な腕の動き（位置又は移動速度）である旨を報知する指示を出力する。

報知制御部９４では、報知デバイスを用いて、少なくとも着座しているオペレータ６０に不適正な腕の動き（位置又は移動速度）である旨が報知される。本実施の形態では、安全キャビネット１２毎の報知デバイスとして安全キャビネット１２にパトランプ９６(図４参照）を取り付け、視覚を通じてオペレータ６０に注意喚起する構成とした。なお、報知デバイスは、ブザー等の聴覚を通じた警報であってもよいし、視覚及び聴覚を通じた報知を併用してもよい。さらに、視覚及び聴覚に限定されず、他の五感要素を用いて報知するようにしてもよい。

図８は、ＲＦＩＤセンサ１４及び監視制御部８０から、通信回線網２８を介して情報を受け取る上位制御部３０における、監視制御を機能別に分類した機能ブロック図である。なお、各ブロックは上位制御部３０のハード構成を限定するものではない。

上位制御部３０は、安全キャビネット１２（図４参照）に取り付けられた監視制御部８０からの情報（作業中動画及び異常判定）を入力源として動作する安全キャビネット監視制御部３０Ａと、天井部１０Ｃ（及び安全キャビネット１２）に取り付けられたＲＦＩＤセンサ１４からの信号を入力源として動作するクリーンルーム監視制御部３０Ｂと、を備えている。

安全キャビネット監視制御部３０Ａと、クリーンルーム監視制御部３０Ｂとは、相互に情報交換を行うことも可能であるが、本実施の形態では、安全キャビネット監視制御部３０Ａと、クリーンルーム監視制御部３０Ｂとは、基本的には独立して制御することを前提に説明する。

（安全キャビネット監視制御部３０Ａ）

安全キャビネット監視制御部３０Ａは、情報取得部１００を備えている。

情報取得部１００は、図４に示す安全キャビネット１２のそれぞれに取り付けられた監視制御部８０から、カメラ７８（図４参照）で撮影された情報（作業中動画情報）と、異常判定部９０における異常判定情報とを取得する。

情報取得部１００は、格納処理部１０２に接続されている。格納処理部１０２では、情報取得部１００で取得した情報（作業中動画情報及び異常判定情報）を、安全キャビネット１２を用いた作業の履歴情報として大規模記憶装置１０４に格納する。

大規模記憶装置１０４は、情報読出部１０６に接続されている。情報読出部１０６では、外部（例えば、オペレータにより操作される操作部等）から履歴情報読出指示が入力されると、大規模記憶装置１０４から、該当する時期の履歴情報を読み出し、出力部１０８を介して出力デバイス（例えば、モニタ等）へ出力する。

すなわし、上位制御部３０の安全キャビネット監視制御部３０Ａの主たる目的は、監視制御部８０において、各安全キャビネット１２における作業状況の監視状況を集約して、データベース化しておくことにある。

このデータベース化された履歴情報により、安全キャビネット１２において、過去の情報を確認する場合に、即時に履歴情報が読み出され、モニタやプリンタ出力の紙媒体等で確認が可能となる。

一例として、安全キャビネット１２で作業を行った検体５０に、時間が経過した後に異常（不純物の混入等）が発生した場合に、安全キャビネット１２での作業を、過去に遡って確認することができる。

（クリーンルーム監視制御部３０Ｂ）

クリーンルーム監視制御部３０Ｂは、情報受信部１１０を備えている。

情報受信部１１０は、図１に示すＲＦＩＤセンサ１４のセンサ部１６（１６Ｋ）で検出したオペレータ情報を受信する。オペレータ情報は、オペレータ６０が検出領域ＡＳに存在するか否かの有無情報、並びに存在した場合のオペレータ６０を識別する識別情報を含む。

情報受信部１１０は、センサ位置特定部１１２に接続されている。センサ位置特定部１１２では、情報受信部１１０で受信したオペレータ情報を受け取り、当該オペレータ情報の情報源（すなわち、ＲＦＩＤセンサ１４の位置）を特定し、特定した位置と共にオペレータ情報を存否判定部１１４へ送出する。

存否判定部１１４では、オペレータ情報からオペレータ６０の存否（すなわち、各ＲＦＩＤセンサ１４が監視を管轄する検出領域ＡＳ内にオペレータ６０が存在しているか否か）を判定し、オペレータ６０が存在している場合に、オペレータ特定部１１６へ送出する。

オペレータ特定部１１６では、検出した識別情報から、オペレータ６０を特定し、存否情報集約部１１８へ送出する。

存否情報集約部１１８は、存在エリア認識部１２０及び移動速度解析部１２２に接続されている。

存在エリア認識部１２０では、特定したオペレータ６０の存在エリア（検出領域ＡＳの何れか）を認識し、認識結果を異常判定部１２４へ送出する。

また、移動速度解析部１２２では、逐次、オペレータ特定部１１６へ送られてくる同一のオペレータ６０の移動軌跡に基づいて移動速度を解析し、移動速度情報を異常判定部１２４へ送出する。

異常判定部１２４では、以下の判定要件に基づいて、オペレータ６０の位置や動きが異常であると判定する。

（判定要件１） 安全キャビネット１２との距離が予め定めたしきい値よりも短い。

例えば、図２に示される如く、オペレータ６０Ａが安全キャビネット１２で作業しているとき、その近傍を他のオペレータ６０Ｂが近づくと、周囲の気流が乱れたり、オペレータ６０Ａと接触したりする場合があり、安全キャビネット１２内の検体５０に悪影響を及ぼす可能性がある。

そこで、オペレータ６０Ａは識別によって安全キャビネット１２で作業していることは認識できるため、安全キャビネット１２を移動するオペレータ６０Ｂと、安全キャビネット１２との距離が予め定めたしきい値よりも短いと判断した場合に異常を判定する。

（判定要件２） オペレータ６０の位置が予め定めたクリーンルーム１０内の異常領域に存在する。

例えば、図２に示される如く、オペレータ６０Ｂのいる位置が、予め定めた異常領域であった場合に、当該異常領域に進入することで異常判定とする。

（判定要件３） オペレータ６０の移動速度が予め定めたしきい値よりも速い。

例えば、オペレータ６０が、迅速な業務遂行のため、うっかり小走りになったとしても、当該小走りに起因する事故を未然に防止するため、異常判定とする。

（判定要件４） 複数のオペレータ６０間の距離が予め定めたしきい値よりも短い。

図２に示される如く、オペレータ６０Ａが安全キャビネット１２で作業しているとき、その近傍を他のオペレータ６０Ｂに限らず、クリーンルーム１０内において、不必要に複数のオペレータ６０が近づくと、互いの接触等で、事故に繋がる可能性が高まるため、異常判定とする。

異常判定部１２４では、上記判定要件１〜判定要件４の何れか１つ異常に該当する場合には異常と判定し、報知制御部１２６を介して報知デバイスへ報知する。報知デバイスは、安全キャビネット１２に取り付けたパトランプ９６を流用してもよいし、別途、クリーンルーム１０内に設けた警報装置や、オペレータ６０が個人で所持する警報装置等を用いてもよい。

また、報知内容は、判定要件に関わらず統一した報知形態であってもよいし、判定要件毎に異なる報知形態であってもよい。

なお、存在エリア認識部１２０、移動速度解析部１２２、及び異常判定部１２４で取得した情報は、大規模記憶装置１０４に記憶され、前述した情報読出部１０６への履歴情報読出指示に基づいて、出力部１０８を介して出力デバイス（モニタやプリンタ等）へ出力することが可能である。なお、クリーンルーム監視制御部３０Ｂにおける情報は、大規模記憶装置１０４とは異なる記憶装置に記憶し、安全キャビネット監視制御部３０Ａとは完全に独立した制御形態としてもよい。

以下に、本実施の形態の作用を、図９〜図１１のフローチャートに従い説明する。

図９は、上位制御部３０における一連の監視制御のメインルーチンを示すフローチャートである。本実施の形態では、この上位制御部３０によって、各安全キャビネット１２の監視と、クリーンルーム１０内の監視と、を一括して制御しているが、各安全キャビネット１２の監視と、クリーンルーム１０内の監視とは、相互に連携せず、個別に制御するようにしてもよい。また、個別制御において、監視結果の情報は、相互に連携してもよい。

図９に示すメインルーチンは、電源オン時起動して、まず、ステップ２００において、安全キャビネット監視制御及びクリーンルーム監視制御の実行を指示して、ステップ２０２へ移行する。なお、クリーンルーム監視制御及び安全キャビネット監視制御のそれぞれの詳細な制御については、後述する（図１０及び図１１参照）。

ステップ２０２では、安全キャビネット１２の監視制御部８０から撮影情報を取得する。次のステップ２０４では、監視制御部８０から取得した撮影情報を、大規模記憶装置１０４へ履歴情報として格納し、ステップ２０６へ移行する。

ステップ２０６では、安全キャビネット１２において異常動作（前述した判定要件１〜判定要件４に該当する異常判定）があったか否かを判断する。

このステップ２０６で肯定判定されると、ステップ２０８へ移行して、異常動作があったことと、異常動作画像（及びその前後の画像）を、大規模記憶装置１０４に異常動作特有の履歴情報として格納し、ステップ２１０へ移行する。異常動作特有の履歴情報とは、常に撮影している画像情報とは異なり、異常動作に特化した画像情報を指す。

また、ステップ２０６で否定判定された場合は、ステップ２１０へ移行する。

ステップ２１０では、履歴情報の要求があったか否かを判断する。

ステップ２１０で肯定判定されると、ステップ２１２へ移行して、大規模記憶装置１０４から指定の範囲（日付、時間、識別されたオペレータ６０等で特定された範囲）の履歴情報を読み出し、次いでステップ２１４へ移行して履歴情報を出力し、ステップ２１６へ移行する。

また、ステップ２１０で否定判定された場合は、ステップ２１６へ移行する。

ステップ２１６では、監視を継続するか否かを判断し、肯定判定された場合は、ステップ２０２へ戻り、上記工程を繰り返す。

また、ステップ２１６で否定判定された場合は、監視を終了するべく、ステップ２１８へ移行して、安全キャビネット監視制御及びクリーンルーム監視制御の終了を指示し、このルーチンは終了する。

なお、安全キャビネット監視制御及びクリーンルーム監視制御の内、何れか一方のみの監視制御を終了し、他方の監視制御を継続するようにしてもよい。

図１０は、本実施の形態に係る安全キャビネット１２における監視制御を示すフローチャートである。本実施の形態では、上位制御部３０からの指示で起動するようにしているが、この安全キャビネット１２の監視制御は、独立して実行するようにしてもよい。

ステップ２５０では、カメラ７８による撮影を開始し、次いでステップ２５２へ移行して撮影した画像情報を上位制御部３０へ送信して、ステップ２５４へ移行する。

ステップ２５４では、撮影した画像情報を解析し、オペレータ６０の腕の移動軌跡を抽出する。

次のステップ２５６では、安全キャビネット１２内ヘオペレータ６０の腕の進入または退出があったか否かを判断する。

このステップ２５６で肯定判定されると、ステップ２５８へ移行して、オペレータ６０の腕の位置を特定し、次いでステップ２６０へ移行して腕の移動速度を演算する。

次のステップ２６２では、予め定めた腕の移動速度のしきい値を読み出し、ステップ２６４へ移行して、ステップ２６０で演算した移動速度と、ステップ２６２で読み出したしきい値との比較によって、腕の移動速度が正常か異常かを判定する。

次のステップ２６６では、ステップ２６４での判定結果が異常判定か否かを判断し、肯定判定された場合は、ステップ２６８へ移行して、開口部６２Ａのエアカーテンの気流が乱れる可能性があると判断し、異常を報知して、ステップ２７０へ移行する。また、ステップ２６６で否定判定された場合は、ステップ２７０へ移行する。

異常の報知は、安全キャビネット１２毎に設けたパトランプ９６を作動させる、並びに、上位制御部３０への通知を意味する。なお、安全キャビネット１２を独立して監視制御する場合は、上位制御部３０への通知は不要となる。

一方、前記ステップ２５６で否定判定（オペレータ６０の腕の出し入れが無い）された場合は、ステップ２７０へ移行する。

ステップ２７０では、上位制御部３０から監視制御の終了指示があったか否かを判断し、否定判定された場合は、ステップ２５０へ戻り、上記工程を繰り返す。また、ステップ２７０で肯定判定された場合は、ステップ２７２へ移行して、安全キャビネット監視制御の終了処理を実行し、このルーチンは終了する。

図１１は、本実施の形態に係るクリーンルーム１０における監視制御を示すフローチャートである。本実施の形態では、上位制御部３０からの指示で起動するようにしているが、このクリーンルーム１０の監視制御は、独立して実行するようにしてもよい。

クリーンルーム１０（及びクリーンルーム１０内の安全キャビネット１２）には、Ｎ個のＲＦＩＤセンサ１４が設けられていることとする。また、ＲＦＩＤセンサ１４のそれぞれを個別に特定するための手段として変数ｎを用い、以下では、ＲＦＩＤ（ｎ）の表現で個々のＲＦＩＤセンサ１４を識別する。

ステップ３００では、変数ｎを１に設定し、次いで、ステップ３０２へ移行してＲＦＩＤ（ｎ）から情報を受信し、ステップ３０４へ移行する。

ステップ３０４では、管轄する検出領域ＡＳ内でのオペレータ６０の存否を確認し、ステップ３０６へ移行する。ステップ３０６では、オペレータ６０の存在を確認したかい否かを判断し、肯定判定された場合は、ステップ３０８へ移行して、オペレータ６０が携帯するＩＣカード２０からのＩＤ情報に基づき、オペレータ６０を特定し、ステップ３１０へ移行する。

また、ステップ３０６で否定判定された場合は、ステップ３１０へ移行する。

ステップ３１０では、オペレータ６０の存否情報を大規模記憶装置１０４に格納し、次いで、ステップ３１２へ移行して変数ｎをインクリメント（ｎ←ｎ＋１）して、ステップ３１４へ移行する。

ステップ３１４では、ＲＦＩＤセンサ１４の総数であるＮと、変数ｎとを比較して、Ｎ＜ｎか否かを判断する。

このステップ３１４で肯定判定（Ｎ＜ｎ）された場合は、全てのＲＦＩＤセンサ１４の巡回が終了したと判断し、ステップ３２０へ移行する。

また、ステップ３１４で否定判定（Ｎ≧ｎ）された場合は、全てのＲＦＩＤセンサ１４の巡回が終了していないと判断し、ステップ３１６へ移行して終了指示が無い（否定判定）場合は、ステップ３００へ戻り上記工程を繰り返す。また、ステップ３１６で終了指示があった(肯定判定)場合は、ステップ３１８へ移行して、クリーンルーム監視制御の終了処理を実行し、このルーチンは終了する。

前記ステップ３１４において肯定判定（Ｎ＜ｎ）された場合は、クリーンルーム１０内をひととおり監視したことになり、ステップ３２０へ移行して、大規模記憶装置１０４に格納した存否情報を読み出し、ステップ３２２へ移行する。

ステップ３２２では、読み出した存否情報に基づき、オペレータ６０の存在エリアを特定する。この場合、検出領域ＡＳが相互の重なっている領域があるため、検出領域ＡＳよりも細分化された領域（前述したパターン１〜パターン４）で特定することができる

次のステップ３２４では、同一のオペレータ６０の前回の位置と今回の位置との差に基づき、オペレータ６０の移動速度を解析し、ステップ３２６へ移行する。

ステップ３２６では、監視対象物（例えば、安全キャビネット１２等）の位置情報を読み出し、次いで、ステップ３２８へ移行して、前述の判定要件１〜判定要件４に基づき、オペレータ６０の位置または移動速度は正常か異常かを判定する。判定要件１〜判定要件４に示される如く、監視対象は、安全キャビネット１２に加え、予め定めた異常領域、他のオペレータ６０を含むことがわかる。改めて、以下に判定要件を示す。

（判定要件１） 安全キャビネット１２との距離が予め定めたしきい値よりも短い。

（判定要件２） オペレータ６０の位置が予め定めたクリーンルーム１０内の異常領域に存在する。

（判定要件３） オペレータ６０の移動速度が予め定めたしきい値よりも速い。

（判定要件４） 複数のオペレータ６０間の距離が予め定めたしきい値よりも短い。

次のステップ３３０では、異常判定があったか否かを判断し、肯定判定された場合は、ステップ３３２へ移行して異常を報知して、ステップ３３４へ移行する。報知デバイスは、安全キャビネット１２に取り付けたパトランプ９６を流用してもよいし、別途、クリーンルーム１０内に設けた警報装置や、オペレータ６０が個人で所持する警報装置等を用いてもよい。

また、ステップ３３０で否定判定された場合は、ステップ３００へ戻り、上記工程を繰り返す。

ステップ３３４では、監視制御の終了指示が有ったか否かを判断し、否定判定された場合は、ステップ３００へ戻り上記工程を繰り返す。また、ステップ３３４で肯定判定された場合は、ステップ３１８へ移行して、クリーンルーム監視制御の終了処理を実行し、このルーチンは終了する。

なお、本実施の形態で示した安全キャビネット１２は、クリーンルーム１０内でなくてもよい。

すなわち、クリーンルーム１０は、安全キャビネット１２の有無に関わらず、移動状況を監視してもよい。

また、安全キャビネット１２を単独で、オペレータ６０の腕のアプローチ（出し入れ）状況を監視するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、天井部１０Ｃ及び安全キャビネット１２に、オペレータ６０の位置や移動状況を監視する監視部として、ＲＦＩＤセンサ１４を設けたが、ＲＦＩＤセンサ１４の一部又は全部を、画像を撮影するカメラを用いてもよい。カメラは、一定時間毎に撮影する静止画、動画の何れであってもよい。また、オペレータ６０を監視する領域が極めて狭い（安全キャビネットに対峙するオペレータ６０等）場合は、光電センサ等の人感センサを用いてもよい。

（安全キャビネット１２の監視制御による効果）

安全キャビネット１２は、オペレータ６０が作業空間５６に腕を出し入れするための開口部６２Ａが設けることが必須であるため、この開口部６２Ａから塵埃等の不純物が進入しないようにエアカーテンを形成している。

本実施の形態によれば、この開口部６２Ａを中心とした作業空間５６をカメラ７８によって撮影し、当該撮影した画像情報を解析して、オペレータ６０の腕の出し入れの位置や移動速度を取得して、エアカーテンの気流の乱れに起因する状況を迅速に特定することができるため、作業空間５６内への不純物の進入を抑制することができる。

また、万が一、作業空間５６内への不純物の進入があった場合に、撮影画像を履歴として残しておくことで、その原因となる作業を特定することができる。

（クリーンルーム１０の監視制御による効果）

クリーンルーム１０は、出入口１０Ａが閉じられると閉塞空間であるため、基本的には、外部から塵埃等の不純物の進入はなく、空気中における浮遊微小粒子、浮遊微生物が限定されて清浄度レベル以下に管理される。

しかし、クリーンルーム１０内には、不要にオペレータ６０が近づくことを回避する領域があったり、クリーンルーム１０内に設置された安全キャビネット１２の近傍を通過することで、安全キャビネット１２の開口部６２Ａのエアカーテンの気流を乱すといったクリーンルーム１０内でのオペレータ６０の移動による不具合（異常）が発生する場合がある。

そこで、本実施の形態では、天井部１０Ｃ及び安全キャビネット１２に、ＲＦＩＤセンサ１４を取り付け、クリーンルーム１０内を区画した検出領域ＡＳでオペレータ６０の動きを監視するようにした。各検出領域ＡＳは相互に重なる部分を設けており、単一のＲＦＩＤセンサ１４での検出から、２個〜４個のＲＦＩＤセンサ１４の検出により、検出パターン（パターン１〜パターン４）を異ならせ、検出領域ＡＳよりも細分化された領域でオペレータ６０の位置を特定することができる。

（変形例）

本実施の形態では、クリーンルーム１０の天井部１０ＣにＲＦＩＤセンサ１４を取り付ける構成とした。このとき、クリーンルーム１０は、空気中における浮遊微小粒子、浮遊微生物が限定されて清浄度レベル以下に管理される必要があるため、出入口１０Ａが閉じられると、壁部１０Ｂ、天井部１０Ｃ、及び床部１０Ｄによって、クリーンルーム１０の空間が、外部空間に対して閉塞空間となる。

言い換えれば、クリーンルーム１０は、一般的な居室と異なり、安易に天井部１０ＣにＲＦＩＤセンサ１４を取り付けるといった後付け工事はできない。

そこで、本実施の形態では、図１２に示される如く、ＲＦＩＤセンサ１４を天井部１０Ｃに貼付けるパネルＰと一体化し、予めＲＦＩＤセンサ内蔵のパネルＰ（ＲＦ）としてユニット化し、通常のパネルＰと組み合わせて、クリーンルーム１０の施工時に合わせて取り付けるようにした。この結果、ＲＦＩＤセンサ１４の後付け工事が不要となる。

一方、ＲＦＩＤセンサ１４が存在しない既存のクリーンルームに、後付けでＲＦＩＤセンサ１４を取り付ける場合もあり得る。このような場合、天井部１０ＣのパネルＰ単位で内蔵パネルＰ（ＲＦ）に取り替えることで、必要最小限の施工工程でＲＦＩＤセンサ１４を取り付けることが可能であり、天井部１０Ｃの閉塞状態を維持することができる。また、ＲＦＩＤセンサ１４は、クリーンルーム以外でも使用することができる。さらに、天井部１０ＣのパネルＰは、ＲＦＩＤセンサ１４だけでなく、照明等の他の設備を組み込むことができる。

１０ クリーンルーム
１０Ａ 出入口
１０Ｂ 壁部
１２ 安全キャビネット
１０Ｃ 天井部
１０Ｄ 床部
１４ ＲＦＩＤセンサ(監視部)
１６、１６Ｋ センサ部
１８ マス
６０ オペレータ
２０ ＩＣカード
２２ ＲＦ部
２４ 制御部
２６ 電源部
ＡＳ 検出領域
２８ 通信回線網
３０ 上位制御部
５０ 検体
５２ 作業台
５４ 支持体
５６ 作業空間
５８ キャビネット部
６２ パネル
６２Ａ 開口部
６４ 整流装置
６６ ブロワ
６８ フィルタ部
７０ 案内ダクト
７２ 吸気ダクト
７４ 適切領域
７６ 不適切領域
７８ カメラ
８０ 監視制御部
８２ 受信部
８４ 情報解析部
８６ 位置特定部
８８ 移動速度演算部
９０ 異常判定部
９２ しきい値記憶部
９４ 報知制御部
９６ パトランプ（報知部）
３０Ａ 安全キャビネット監視制御部
３０Ｂ クリーンルーム監視制御部
１００ 情報取得部
１０２ 格納処理部
１０４ 大規模記憶装置（情報記憶部）
１０６ 情報読出部
１０８ 出力部
１１０ 情報受信部
１１２ センサ位置特定部
１１４ 存否判定部
１１６ オペレータ特定部
１１８ 存否情報集約部
１２０ 存在エリア認識部(取得部)
１２２ 移動速度解析部(取得部)
１２４ 異常判定部
１２６ 報知制御部

Claims (10)

1. コンタミネーションコントロールされた作業空間が形成され、かつ、当該作業空間に対してさらに隔離された状態で検体を対象とした作業を行うための安全キャビネットが設置されたクリーンルームにおける、オペレータの行動を把握する行動把握システムであって、
   前記クリーンルームの前記作業空間内を監視する監視部と、
   前記監視部で監視した監視情報を解析して、前記クリーンルーム内を移動するオペレータの位置及び移動速度を含む特徴情報を取得する取得部と、
   前記監視部で監視した監視情報と、前記取得部で取得した前記特徴情報と、を履歴情報として記憶する情報記憶部と、
   を有する行動把握システム。
2. 前記取得部が、前記監視部で監視した監視情報を解析して、オペレータを識別するための識別情報をさらに取得する請求項１記載の行動把握システム。
3. コンタミネーションコントロールされた作業空間が形成され、必要に応じて、当該作業空間に対してさらに隔離された状態で検体を対象とした作業を行うための安全キャビネットが設置されたクリーンルームにおける、オペレータの行動を把握する行動把握システムであって、
   前記クリーンルームの前記作業空間内を監視する監視部と、
   前記監視部で監視した監視情報を解析して、前記クリーンルーム内を移動するオペレータを識別するための識別情報、並びに、当該オペレータの位置及び移動速度を含む特徴情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記特徴情報に基づいて、前記クリーンルームの作業空間でのオペレータの行動に不適切な行動があったか否かを判定する判定部と、
   前記判定部で、前記オペレータの行動が不適切と判定された場合に、報知する報知部と、
   を有する行動把握システム。
4. 前記取得部が、前記監視部で監視した監視情報を解析して、オペレータを識別するための識別情報をさらに取得する請求項３記載の行動把握システム。
5. 前記監視部で監視した監視情報と、前記取得部で取得した前記特徴情報と、を履歴情報として記憶する情報記憶部をさらに有する請求項３又は請求項４記載の行動把握システム。
6. 前記履歴情報に同期させて、前記判定部による判定結果情報を記憶する判定結果記憶部をさらに有する請求項５記載の行動把握システム。
7. 前記情報記憶部で前記履歴情報を記憶する場合に、前記判定部における判定結果情報の内、前記オペレータの行動が不適切と判定された時点を基準として、その前後の所定期間の範囲の前記履歴情報を記憶する、請求項５記載の行動把握システム。
8. 前記判定部が、複数のオペレータ間の距離又は移動速度が、予め定めたしきい値よりも近づいたら、少なくとも一方の行動が不適切な行動と判定することを特徴とする請求項３〜請求項７の何れか１項記載の行動把握システム。
9. 前記判定部が、作業空間を移動する第１オペレータと、前記安全キャビネットを用いて作業している第２オペレータとの距離又は移動速度が、予め定めたしきい値よりも近づいたら、前記第１オペレータの行動が不適切な行動と判定することを特徴とする請求項３〜請求項８の何れか１項記載の行動把握システム。
10. 前記監視部が、前記作業空間を移動するオペレータが所持するＩＣカードとの間で無線通信を実行して、当該ＩＣカードに記憶された情報を取り込むことが可能な複数のＲＦＩＤであり、
    前記複数のＲＦＩＤは、前記作業空間に分散して配置され、かつ、隣接するＲＦＩＤは、前記ＩＣカードとの無線通信可能領域の一部が重複するように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項記載の行動把握システム。