JP6554222B1

JP6554222B1 - 着用物設計情報検索システム

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Publication number: JP6554222B1
Application number: JP2018213636A
Authority: JP
Inventors: 康成中島; 浩司江森
Original assignee: Ｒ−ｅ株式会社
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: WO2020100445A1; JP2020080093A

Abstract

【課題】作業者の作業内容に応じて効果的な作業負荷の低減を実現するとともにコストを低減するのに好適な着用物設計情報検索システムを提供する。【解決手段】スーツ設計支援装置１００は、設計対象者の作業の動作内容及び身体の諸元を入力し、入力した動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルを検索し、索出した設計ファイルに基づいて作業補助スーツ１０を製造する。また、該当の設計ファイルを索出しない場合は、新たな設計ファイルを入力し、入力した設計ファイルを、入力した動作内容及び身体の諸元と対応づけて登録する。【選択図】図５

Description

本発明は、スーツ等の着用物の設計情報を検索するシステムに係り、特に、作業者の作業内容に応じて効果的な作業負荷の低減を実現するとともにコストを低減するのに好適な着用物設計情報検索システムに関する。

近年、作業に従事する若年層の減少に伴い、作業従事者の年齢が高くなる傾向にある。特に、土木工事や建設工事などの作業現場で作業者の高齢化が進んでおり、作業者の負担が大きくなっている。前屈姿勢の作業を伴う荷役作業には足腰への負担が大きく、無理を重ねると腰痛や関節痛を発症するおそれもある。

そこで、従来、作業者の作業負荷を低減することを目的とした様々な作業補助スーツが知られている（特許文献１）。

特許文献１記載の作業補助スーツは、作業者の脇の下からウエストまでの胴回りをカバーする作業用着衣本体部分において、脇の下付近からウエスト付近まで至る体側に沿わせて配した体側支援用弾性体１２０及び腰部支援用弾性体１３０が設けられているものである。これら弾性体があれば、身体の曲げやひねりや回旋などの動きをした際に背筋や足腰で生じる負荷を低減でき、復帰動作も支援することができる。

特開２０１７−６４３３５号公報

特許文献１記載の作業補助スーツは、作業用着衣本体部分の特定の箇所に弾性体が設けられているので、特定の動作に対する作業負荷を低減することはできるが、土木工事や建設工事などの作業現場では、作業内容によって作業者の動作が異なり、必ずしもすべての作業者にとって効果的な作業負荷の低減にはつながらない。

そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、作業者の作業内容に応じて効果的な作業負荷の低減を実現するとともにコストを低減するのに好適な着用物設計情報検索システムを提供することを目的としている。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、次の知見に基づいて本発明に想到した。
特許文献１記載の作業補助スーツが有する課題に対し、作業者ごとに作業の動作内容を分析し、弾性体を設ける位置や数を設計する、いわゆるオーダーメイドで設計するアプローチが考えられる。しかし、オーダーメイド設計を行う場合、作業者の作業動作からどこの筋肉が使われ、作業者の体重等から筋肉にどれぐらいの負荷があり、さらにはその負荷を低減するためにどの位置にどの程度の数の弾性体を設けたらよいのかを専門家が一つ一つ分析して行わなければならない。このため、特許文献１記載の作業補助スーツのような量産品に比して、コストアップにつながることが懸念される。

コストアップの主な要因は、１件１件の設計に専門家が関わらないとならない点である。この点に対し、本発明者は、何件かに１件は専門家が関わることなく機械的に設計することができれば、コストダウンを図ることが可能になると考えた。そこで、具体的な方法として、例えば、スーツを設計するたびに、どのような動作内容に対しどのような設計を行ったのかをデータベースに記憶しておき、次にスーツを設計する場合、作業者の動作内容を分析し、これに対応する設計情報がデータベースの検索により得られれば、その設計情報をもとに機械的にスーツを設計することができる。また例えば、ＩｏＴ（Internet of Things）技術のように、作業者の実際の作業時の動作状態をセンサーで検出し、この動作によって作業者に加わる作業負荷を低減するスーツの設計情報をＡＩ（artificial intelligence）で設計する技術を想定した場合、動作内容情報（センサー情報を含む。）をＡＩに入力することによりＡＩから設計情報を得ることができる。どのようにＡＩを学習するかはこれからの研究で深化されるべきものであるが、学習の成果としては、動作内容情報と設計情報が対応づけられてＡＩに学習されるはずであるので、記憶手段としてのＡＩにおいて、どのような動作内容に対しどのような設計を行ったのかを記憶することになる。

そこで、本発明は、次の技術的手段を採用し、従来の技術の有する課題だけでなく従来の技術から出発して想定される上記課題を解決するものである。

〔発明１〕上記目的を達成するために、発明１の着用物設計情報検索システムは、作業者の作業の動作内容及び作業により前記作業者の体への負荷に影響を与える身体の諸元に応じて設計される着用物の設計情報を、当該動作内容に関する動作内容情報及び当該身体の諸元に関する身体情報と対応づけて記憶する設計情報記憶手段と、設計対象者の作業の動作内容に関する動作内容情報を取得する動作内容情報取得手段と、前記設計対象者の身体の諸元に関する身体情報を取得する身体情報取得手段と、前記動作内容情報取得手段で取得した動作内容情報及び前記身体情報取得手段で取得した身体情報に対応する前記設計情報を前記設計情報記憶手段から検索する検索手段とを備える。

このような構成であれば、動作内容情報取得手段により、設計対象者の動作内容情報が取得され、身体情報取得手段により、設計対象者の身体情報が取得される。そして、検索手段により、取得された動作内容情報及び身体情報に対応する設計情報が設計情報記憶手段から検索される。

ここで、動作内容情報は、例えば、作業の動作内容を識別するための情報（例えば、名称、番号、ＩＤ、コード、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）等のリンク情報）として構成することができる。また、動作内容情報は、例えば、文字、数字、図形、符合、記号、画像、音声その他の情報として構成することができる。また、動作内容情報は、作業の動作内容に関するキーワード（例えば、作業の動作内容を表す１又は複数のキーワード）、スーツ等に設置されたセンサーからのセンサー情報、又はＡＩの学習情報（例えば、学習ネットワークの構造に関する情報）として構成することができる。

また、身体情報は、例えば、身体の諸元を識別するための情報（例えば、名称、番号、ＩＤ、コード、ＵＲＬ等のリンク情報）として構成することができる。また、身体情報は、例えば、文字、数字、図形、符合、記号、画像（静止画像又は動画像を含む。以下同じ。）、音声その他の情報として構成することができる。また、身体情報は、身体の諸元に関するキーワード（例えば、身体の諸元を表す１又は複数のキーワード）、スーツ等に設置されたセンサーからのセンサー情報、又はＡＩの学習情報（例えば、学習ネットワークの構造に関する情報）として構成することができる。

また、設計情報を動作内容情報及び身体情報と対応づけて記憶することとしては、例えば、（１）設計情報、動作内容情報及び身体情報を同一のレコードに登録するなど直接対応づけて記憶すること、（２）設計情報及び中間情報を対応づけて登録するテーブルと、身体情報、動作内容情報及び中間情報を対応づけて登録するテーブルを設けるなど、中間に１又は複数の情報を介して記憶することが含まれる。すなわち、動作内容情報及び身体情報から設計情報を辿ることができる態様であれば、あらゆるデータ構造を採用することができる。以下、情報を対応づけて記憶する概念については同じである。

また、設計情報記憶手段は、設計情報をあらゆる手段で且つあらゆる時期に記憶するものであり、設計情報を予め記憶してあるものであってもよいし、設計情報を予め記憶することなく、本システムの動作時に外部からの入力等によって設計情報を記憶するようになっていてもよい。なお、設計情報は、動作内容情報及び身体情報と対応して設計情報記憶手段に記憶すればよく、設計情報記憶手段に動作内容情報及び身体情報を記憶することは必ずしも要しない。

また、設計対象者の作業の動作内容及び身体の諸元を検索キーとして取得する検索キー取得手段を備え、検索手段は、検索キー取得手段で取得した検索キーに対応する設計情報を検索する構成を採用することもできる。ここで、検索キー取得手段は、例えば、入力装置等から検索キーを入力してもよいし、外部の端末等から検索キーを獲得又は受信してもよいし、記憶装置や記憶媒体等から検索キーを読み出してもよいし、情報処理等により検索キーを生成し又は算出してもよい。したがって、取得には、少なくとも入力、獲得、受信、読出（検索を含む。）、生成及び算出が含まれる。以下、取得の概念については同じである。

また、検索キー取得手段を備える構成において、検索キーとしては、例えば、文字、数字、図形、符合、記号、画像、音声その他の情報として構成することができる。また、検索キーは、動作内容情報及び身体情報と同一の情報に限らず、動作内容情報及び身体情報と対応可能な情報であれば任意の情報を採用することができる。例えば、（１）動作内容情報及び身体情報の一部の情報、（２）演算（例えば、符号化、暗号化、復号化、圧縮又は解凍その他の演算）により動作内容情報及び身体情報の一部又は全部を得ることができる情報、（３）他の情報を介して動作内容情報及び身体情報を特定することができる情報を採用することができる。

また、検索手段で索出した設計情報を出力する出力手段を備える構成を採用することもできる。ここで、出力手段は、例えば、表示、印刷、音声出力、記憶装置や記憶媒体等への書き出し、外部の端末等への送信、バイブレーション等の振動、発熱その他の方法により設計情報を出力することができる。したがって、出力には、少なくとも表示、印刷、音声出力、書き出し、送信、振動及び発熱が含まれる。以下、出力の概念については同じである。

また、本システムは、単一の装置、端末その他の機器として実現するようにしてもよいし、複数の装置、端末その他の機器を通信可能に接続したネットワークシステムとして実現するようにしてもよい。後者の場合、各構成要素は、それぞれ通信可能に接続されていれば、複数の機器等のうちいずれに属していてもよい。

〔発明２〕さらに、発明２の着用物設計情報検索システムは、発明１の着用物設計情報検索システムにおいて、前記動作内容情報取得手段は、前記設計対象者の作業動作を解析手段により解析した場合の前記解析手段の解析結果に基づいて前記設計対象者の作業の動作内容を判定する。

このような構成であれば、動作内容情報取得手段により、解析手段の解析結果に基づいて設計対象者の動作内容が判定される。

〔発明３〕さらに、発明３の着用物設計情報検索システムは、発明２の着用物設計情報検索システムにおいて、１又は複数の前記動作内容情報を前記解析手段の基準解析結果と対応づけて記憶する動作内容情報記憶手段を備え、前記動作内容情報取得手段は、前記設計対象者についての前記解析手段の解析結果に対応する前記基準解析結果を介して前記動作内容情報を前記動作内容情報記憶手段から検索する。

このような構成であれば、動作内容情報取得手段により、設計対象者についての解析手段の解析結果に対応する基準解析結果を介して動作内容情報が動作内容情報記憶手段から検索される。

ここで、動作内容情報記憶手段は、動作内容情報をあらゆる手段で且つあらゆる時期に記憶するものであり、動作内容情報を予め記憶してあるものであってもよいし、動作内容情報を予め記憶することなく、本システムの動作時に外部からの入力等によって設計情報を記憶するようになっていてもよい。なお、動作内容情報は、基準解析結果と対応して動作内容情報記憶手段に記憶すればよく、動作内容情報記憶手段に基準解析結果を記憶することは必ずしも要しない。

また、基準解析結果とは、動作内容情報を検索するための基準となる解析結果をいい、例えば、仮想の解析結果であってもよいし、設計対象者と同等の身体の諸元を有する者の作業動作を解析手段により解析した場合の解析手段の解析結果であってもよいし、過去に着用物を設計したことがある者の作業動作を解析手段により解析した場合の解析手段の解析結果であってもよい。

また、設計対象者についての解析手段の解析結果に対応する基準解析結果としては、例えば、設計対象者についての解析手段の解析結果と同一の基準解析結果、又は設計対象者についての解析手段の解析結果と特徴が近い基準解析結果が含まれる。

〔発明４〕さらに、発明４の着用物設計情報検索システムは、発明３の着用物設計情報検索システムにおいて、前記動作内容情報取得手段は、前記設計対象者についての前記解析手段の解析結果に対応する前記基準解析結果が前記動作内容情報記憶手段に存在しない場合は、前記設計対象者の作業の動作内容に関する動作内容情報を入力する。

このような構成であれば、設計対象者についての解析手段の解析結果に対応する基準解析結果が動作内容情報記憶手段に存在しない場合は、動作内容情報取得手段により、設計対象者の動作内容情報が入力される。

〔発明５〕さらに、発明５の着用物設計情報検索システムは、発明３及び４のいずれか１の着用物設計情報検索システムにおいて、前記動作内容情報取得手段で入力した動作内容情報を、前記設計対象者についての前記解析手段の解析結果と対応付けて前記動作内容情報記憶手段に登録する動作内容情報登録手段を備える。

このような構成であれば、動作内容情報登録手段により、入力された動作内容情報が、設計対象者についての解析手段の解析結果と対応付けられて動作内容情報記憶手段に登録される。

〔発明６〕さらに、発明６の着用物設計情報検索システムは、発明１乃至５のいずれか１の着用物設計情報検索システムにおいて、前記設計情報記憶手段は、前記設計情報を、さらに当該設計情報により設計された着用物の評価に関する評価情報と対応づけて記憶し、前記検索手段は、前記動作内容情報取得手段で取得した動作内容情報及び前記身体情報取得手段で取得した身体情報に対応する前記設計情報及び前記評価情報を前記設計情報記憶手段から検索し、前記検索手段で索出した評価情報に基づいて、前記検索手段で索出した設計情報を出力する出力手段を備える。

このような構成であれば、検索手段により、取得された動作内容情報及び身体情報に対応する設計情報及び評価情報が設計情報記憶手段から検索され、出力手段により、索出された評価情報に基づいて、索出された設計情報が出力される。

〔発明７〕さらに、発明７の着用物設計情報検索システムは、発明６の着用物設計情報検索システムにおいて、前記出力手段は、前記評価情報の評価が高い順又は低い順に前記設計情報を出力する。

このような構成であれば、出力手段により、評価情報の評価が高い順又は低い順に設計情報が出力される。

〔発明８〕さらに、発明８の着用物設計情報検索システムは、発明６の着用物設計情報検索システムにおいて、前記出力手段は、前記着用物の評価全体における、前記設計情報により設計された着用物の評価の位置づけを算出し、算出した位置づけと対応づけて前記設計情報を出力する。

このような構成であれば、出力手段により、着用物の評価全体におけるその着用物の評価の位置づけが算出され、算出された位置づけと対応づけて設計情報が出力される。

〔発明９〕さらに、発明９の着用物設計情報検索システムは、発明１乃至８のいずれか１の着用物設計情報検索システムにおいて、前記設計対象者の作業の動作内容及び作業により前記設計対象者の体への負荷に影響を与える身体の諸元に応じて設計される着用物の設計情報を取得する設計情報取得手段と、前記設計情報取得手段で取得した設計情報を、前記動作内容情報取得手段で取得した動作内容情報及び前記身体情報取得手段で取得した身体情報と対応づけて前記設計情報記憶手段に登録する設計情報登録手段とを備え、前記検索手段で前記設計情報を索出できない場合に、前記設計情報取得手段による取得及び前記設計情報登録手段による登録を行う。

このような構成であれば、検索手段で設計情報を索出できない場合は、設計情報取得手段により、設計対象者が着用する着用物の設計情報が取得され、設計情報登録手段により、取得された設計情報が、取得された動作内容情報及び身体情報と対応づけられて設計情報記憶手段に登録される。

以上説明したように、発明１の着用物設計情報検索システムによれば、従来に比して、設計対象者の作業内容及び身体の諸元に応じて作業負荷を効果的に低減する着用物を設計することができる。また、検索により設計情報が得られれば専門家によらず機械的に着用物を設計することができるので、１件１件の設計に専門家が関わる場合に比して、コストの低減を図ることができる。

さらに、発明２の着用物設計情報検索システムによれば、解析手段の解析結果に基づいて設計対象者の動作内容が判定されるので、動作内容の入力を省力化することができる。また、実際の作業内容に比較的適合する着用物の設計情報が得やすくなる。

さらに、発明３の着用物設計情報検索システムによれば、設計対象者についての解析手段の解析結果に対応する基準解析結果を介して動作内容情報が動作内容情報記憶手段から検索されるので、動作内容の判定を比較的容易に行うことができる。

さらに、発明４の着用物設計情報検索システムによれば、該当の基準解析結果が動作内容情報記憶手段に存在しない場合は、入力により動作内容情報を本システムに与えることができる。

さらに、発明５の着用物設計情報検索システムによれば、一度入力した動作内容は、設計対象者についての解析手段の解析結果から判定することができるようになるので、動作内容の入力をさらに省力化することができる。

さらに、発明６の着用物設計情報検索システムによれば、着用物の評価に関する評価情報に基づいて設計情報が出力されるので、着用物の評価と関連して設計情報を把握することができる。

さらに、発明７の着用物設計情報検索システムによれば、同一の動作内容及び身体の諸元に対応する設計情報が複数存在する場合は、評価が高い設計情報又は評価が低い設計情報を把握しやすくなる。

さらに、発明８の着用物設計情報検索システムによれば、評価全体における位置づけを把握することができるので、設計情報を流用するか着用物を新たに設計するかを判断しやすくなる。

さらに、発明９の着用物設計情報検索システムによれば、設計数が増えるにつれ、設計情報を流用できる機会を増やすことができる。また、検索のために取得された動作内容情報及び身体情報を利用して設計情報が登録されるので、設計情報の登録を省力化することができる。

作業補助スーツ１０の構成を示す図である。スーツ設計支援装置１００のハードウェア構成を示す図である。設計情報テーブル４００のデータ構造を示す図である。スーツ設計情報登録処理を示すフローチャートである。スーツ設計情報検索処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１乃至図５は、本実施の形態を示す図である。

まず、本実施の形態の概要を説明する。
図１は、作業補助スーツ１０の構成を示す図である。同図（ａ）は、作業補助スーツ１０の正面図であり、同図（ｂ）は、作業補助スーツ１０の背面図である。

本実施の形態は、作業者ごとに、その作業内容及び体重等に応じて図１の作業補助スーツ１０を設計、製造する場合について本発明を適用するものである。

作業補助スーツ１０は、図１に示すように、コンプレッションウェア１２をベースとし、作業者の作業内容により使用する筋肉が違うためその内容に合わせたテーピング１４を施すことより、筋力の疲労低下を防止するものである。テーピング１４としては、例えば、特殊ゴム等からなる弾性材を使用することができる。作業者の作業動作は、例えば、複数のマーカを装着した作業者に作業動作を行わせ、モーションキャプチャにより解析する。作業補助スーツ１０は、専門家が、モーションキャプチャの解析結果等をもとに作業者の作業動作からどこの筋肉が使われ、作業者の体重等から筋肉にどれぐらいの負荷があり、さらにはその負荷を低減するためにコンプレッションウェア１２のどの位置にどの程度の本数のテーピング１４を施せばよいのかを分析し、設計される。図１では、両腕及び両肩にテーピング１４を施す例を示しているが、テーピング１４は、必要に応じて腹部、腰部、下肢その他の部位に施すことができる。

次に、本実施の形態の構成を説明する。
図２は、スーツ設計支援装置１００のハードウェア構成を示す図である。

スーツ設計支援装置１００は、図２に示すように、制御プログラムに基づいて演算及びシステム全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）３０と、所定領域に予めＣＰＵ３０の制御プログラム等を格納しているＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、ＲＯＭ３２等から読み出したデータやＣＰＵ３０の演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）３４と、外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（InterFace）３８とで構成されており、これらは、データを転送するための信号線であるバス３９で相互に且つデータ授受可能に接続されている。

Ｉ／Ｆ３８には、外部装置として、ヒューマンインターフェースとしてデータの入力が可能なキーボードやマウス等からなる入力装置４０と、データやテーブル等をファイルとして格納する記憶装置４２と、画像信号に基づいて画面を表示する表示装置４４と、作業補助スーツ１０を製造するＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）４６とが接続されている。

次に、記憶装置４２のデータ構造を説明する。
記憶装置４２は、作業補助スーツ１０の設計情報を設計ファイルとして記憶している。設計ファイルは、例えば、コンプレッションウェア１２に施されるテーピングごとに、そのテーピングの位置、大きさ及び範囲等を示す座標情報を含むＣＡＤ（Computer Aided Design）ファイルとして構成されている。

図３は、設計情報テーブル４００のデータ構造を示す図である。
記憶装置４２は、図３に示すように、設計情報テーブル４００を記憶している。

設計情報テーブル４００には、設計ファイルごとに１つのレコードが登録されている。各レコードは、設計ファイルに対して一意に割り当てられたＩＤを登録するフィールド４０２と、作業者の作業の動作内容を登録するフィールド４０４と、作業者の身長を登録するフィールド４０６と、作業者の体重を登録するフィールド４０８と、作業者の重心の高さを登録するフィールド４１０と、フィールド４０４〜４１０の動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルのファイル名を登録するフィールド４１２とを含んで構成されている。

次に、本実施の形態の動作を説明する。
ＣＰＵ３０は、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等からなり、ＲＯＭ３２の所定領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って、図４及び図５のフローチャートに示すスーツ設計情報登録処理及びスーツ設計情報検索処理を実行する。

まず、スーツ設計情報登録処理を説明する。
図４は、スーツ設計情報登録処理を示すフローチャートである。

スーツ設計情報登録処理は、ユーザからの要求に応じて実行される処理であって、ＣＰＵ３０において実行されると、図４に示すように、まず、ステップＳ１００に移行する。

ステップＳ１００では、設計ファイルを入力する。例えば、専門家が設計対象者（作業者）から作業内容及び身体の諸元をインタビューして分析し、ＣＡＤオペレータが、専門家の分析結果に基づいて、設計対象者が着用する作業補助スーツ１０の設計情報をＣＡＤで設計する。ステップＳ１００では、このように設計された設計情報を設計ファイルとして入力する。

次いで、ステップＳ１０２に移行して、設計対象者の作業動作をモーションキャプチャにより解析した場合のモーションキャプチャの解析結果を入力する。

次いで、ステップＳ１０４に移行して、ステップＳ１０２で入力した解析結果に基づいて設計対象者の作業の動作内容を判定する動作内容判定処理を行う。動作内容判定処理では、例えば、１又は複数の動作内容を、モーションキャプチャの基準となる解析結果（以下「基準解析結果」という。）と対応づけて登録する動作内容情報テーブルを記憶装置４２に記憶しておき、ステップＳ１０２で入力した解析結果に対応する基準解析結果が動作内容情報テーブルに登録されているか否かを判定し、動作内容情報テーブルに登録されていると判定した場合は、該当の基準解析結果に対応する動作内容を動作内容情報テーブルから検索し、索出した動作内容とともに動作内容を判定できた旨を出力する。一方、ステップＳ１０２で入力した解析結果に対応する基準解析結果が動作内容情報テーブルに登録されていないと判定した場合は、動作内容を判定できない旨を出力する。

次いで、ステップＳ１０６に移行して、ステップＳ１０４の動作内容判定処理で設計対象者の作業の動作内容が判定できたか否かを判定し、動作内容が判定できないと判定した場合(NO)は、ステップＳ１０８に移行して、設計対象者の作業の動作内容を入力装置４０から入力する。例えば、専門家が設計対象者から作業内容をインタビューして分析し、分析結果に基づいて、「資材の持ち上げ」「資材の持ち運び」「削岩機の操作」「重機の運転」等の規定の動作内容から１又は複数の動作内容を決定し入力する。動作内容は、例えば、マスターテーブルで管理し、必要に応じて登録、更新又は削除することができる。また、動作内容情報テーブルにおいて、ステップＳ１０２で入力した解析結果を新たな基準解析結果として、ステップＳ１０８で入力した１又は複数の動作内容をこの基準解析結果と対応づけて登録する。

次いで、ステップＳ１１０では、設計対象者の身体の諸元として、身長、体重及び重心の高さを入力装置４０から入力し、ステップＳ１１２に移行して、ステップＳ１００で入力した設計ファイルを記憶装置４２に格納し、ステップＳ１０４で判定し又はステップＳ１０８で入力した動作内容、ステップＳ１１０で入力した身体の諸元、及びステップＳ１００で入力した設計ファイルのファイル名を設計情報テーブル４００に登録し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。ステップＳ１１２では、ステップＳ１０４で２以上の動作内容を判定し又はステップＳ１０８で２以上の動作内容を入力した場合は、設計情報テーブル４００において、ステップＳ１００で入力した設計ファイルのファイル名を、それらすべての動作内容と対応づけて１つのレコードに登録する。

一方、ステップＳ１０６で、動作内容が判定できたと判定した場合(YES)は、ステップＳ１１０に移行する。

次に、スーツ設計情報検索処理を説明する。
図５は、スーツ設計情報検索処理を示すフローチャートである。

スーツ設計情報検索処理は、ユーザからの要求に応じて実行される処理であって、ＣＰＵ３０において実行されると、図５に示すように、まず、ステップＳ２００に移行する。

ステップＳ２００では、設計対象者の作業動作をモーションキャプチャにより解析した場合のモーションキャプチャの解析結果を入力し、ステップＳ２０２に移行して、ステップＳ１０４と同様の動作内容判定処理を行う。

次いで、ステップＳ２０４に移行して、ステップＳ２０２の動作内容判定処理で設計対象者の作業の動作内容が判定できたか否かを判定し、動作内容が判定できないと判定した場合(NO)は、ステップＳ２０６に移行して、設計対象者の作業の動作内容を入力装置４０から入力する。例えば、専門家が設計対象者から作業内容をインタビューして分析し、分析結果に基づいて、「資材の持ち上げ」「資材の持ち運び」「削岩機の操作」「重機の運転」等の規定の動作内容から１又は複数の動作内容を決定し入力する。動作内容は、例えば、マスターテーブルで管理し、必要に応じて登録、更新又は削除することができる。また、動作内容情報テーブルにおいて、ステップＳ２００で入力した解析結果を新たな基準解析結果として、ステップＳ２０６で入力した１又は複数の動作内容をこの基準解析結果と対応づけて登録する。

次いで、ステップＳ２０８に移行して、設計対象者の身体の諸元として、身長、体重及び重心の高さを入力装置４０から入力し、ステップＳ２１０に移行する。

ステップＳ２１０では、設計情報テーブル４００を参照して、ステップＳ２０２で判定し又はステップＳ２０６で入力した動作内容及びステップＳ２０８で入力した身体の諸元に対応する設計ファイルを記憶装置４２から検索する。ステップＳ２０２で２以上の動作内容を判定し又はステップＳ２０６で２以上の動作内容を入力した場合は、設計情報テーブル４００においてそれらすべての動作内容が１つのレコードに登録されている設計ファイルを記憶装置４２から検索する。

次いで、ステップＳ２１２に移行して、ステップＳ２１０で該当の設計ファイルを索出したか否かを判定し、該当の設計ファイルを索出したと判定した場合(YES)は、ステップＳ２１４に移行して、ステップＳ２１０で索出した設計ファイルに基づいて設計情報を表示装置４４に表示し、表示内容について確認した旨を入力装置４０から入力した場合は、ステップＳ２１６に移行する。

ステップＳ２１６では、ステップＳ２１０で索出した設計ファイルをＣＡＭ４６に出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。そして、ＣＡＭ４６により、出力された設計ファイルに基づいて作業補助スーツ１０が製造される。

一方、ステップＳ２１２で、該当の設計ファイルを索出しないと判定した場合(NO)は、ステップＳ２０６に移行する。

一方、ステップＳ２０４で、動作内容が判定できたと判定した場合(YES)は、ステップＳ２０８に移行する。

次に、本実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、設計対象者の作業の動作内容及び身体の諸元を入力し、入力した動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルを検索し、索出した設計ファイルに基づいて作業補助スーツ１０を製造する。

これにより、従来に比して、設計対象者の作業内容及び身体の諸元に応じて作業負荷を効果的に低減する作業補助スーツ１０を設計することができる。また、検索により設計ファイルが得られれば専門家によらず機械的に作業補助スーツ１０を設計することができるので、１件１件の設計に専門家が関わる場合に比して、コストの低減を図ることができる。

さらに、本実施の形態では、設計対象者の作業動作をモーションキャプチャにより解析した場合のモーションキャプチャの解析結果に基づいて設計対象者の作業の動作内容を判定する。

これにより、動作内容の入力を省力化することができる。また、実際の作業内容に比較的適合する着用物の設計情報が得やすくなる。

さらに、本実施の形態では、１又は複数の動作内容をモーションキャプチャの基準解析結果と対応づけて記憶する動作内容情報テーブルを備え、設計対象者についてのモーションキャプチャの解析結果に対応する基準解析結果を介して動作内容を動作内容情報テーブルから検索する。

これにより、動作内容の判定を比較的容易に行うことができる。
さらに、本実施の形態では、設計対象者についてのモーションキャプチャの解析結果に対応する基準解析結果が動作内容情報テーブルに存在しない場合は、設計対象者の作業の動作内容を入力装置４０から入力する。

これにより、該当の基準解析結果が動作内容情報テーブルに存在しない場合は、入力装置４０により動作内容を与えることができる。

さらに、本実施の形態では、入力装置４０から入力した動作内容を、設計対象者についてのモーションキャプチャの解析結果と対応付けて動作内容情報テーブルに登録する。

これにより、一度入力した動作内容は、設計対象者についてのモーションキャプチャの解析結果から判定することができるようになるので、動作内容の入力をさらに省力化することができる。

さらに、本実施の形態では、該当の設計ファイルを索出しない場合は、新たな設計ファイルを入力し、入力した設計ファイルを、入力した動作内容及び身体の諸元と対応づけて登録する。

これにより、設計数が増えるにつれ、設計ファイルを流用できる機会を増やすことができる。また、検索のために入力された動作内容及び身体の諸元を利用して設計情報が登録されるので、設計ファイルの登録を省力化することができる。

本実施の形態において、記憶装置４２は、発明１の設計情報記憶手段、又は発明３乃至５の動作内容情報記憶手段に対応し、ステップＳ２００〜Ｓ２０６は、発明１乃至５の動作内容情報取得手段に対応し、ステップＳ２０６は、発明５の動作内容情報登録手段に対応している。また、ステップＳ２０８は、発明１の身体情報取得手段に対応し、ステップＳ２１０は、発明１の検索手段に対応し、モーションキャプチャは、発明２乃至５の解析手段に対応し、作業補助スーツ１０は、発明１の着用物に対応している。

また、本実施の形態において、フィールド４０２の情報は、発明１、３乃至５の動作内容情報に対応し、フィールド４０４〜４１０の情報は、発明１の身体情報に対応している。

〔変形例〕
なお、上記実施の形態においては、ステップＳ２１２で該当の設計ファイルを索出しないと判定した場合(NO)は、ステップＳ２０６に移行するように構成したが、これに限らず、ステップＳ２１２で該当の設計ファイルを索出しないと判定した場合(NO)は、ステップＳ１００、Ｓ１１２の処理を実行し、ステップＳ２１６に移行するように構成することができる。この場合、ステップＳ１１２では、ステップＳ１００で入力した設計ファイルを記憶装置４２に格納し、ステップＳ２０２で判定し又はステップＳ２０６で入力した動作内容、ステップＳ２０８で入力した身体の諸元、及びステップＳ１００で入力した設計ファイルのファイル名を設計情報テーブル４００に登録する。また、ステップＳ２０２で２以上の動作内容を判定し又はステップＳ２０６で２以上の動作内容を入力した場合は、設計情報テーブル４００において、ステップＳ１００で入力した設計ファイルのファイル名を、それらすべての動作内容と対応づけて１つのレコードに登録する。

この場合において、ステップＳ１００は、発明９の設計情報取得手段に対応し、ステップＳ１１２は、発明９の設計情報登録手段に対応し、ステップＳ２００〜Ｓ２０６は、発明９の動作内容情報取得手段に対応し、ステップＳ２０８は、発明９の身体情報取得手段に対応している。また、ステップＳ２１０は、発明９の検索手段に対応している。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、モーションキャプチャの解析結果に基づいて設計対象者の作業の動作内容を判定するように構成したが、これに限らず、その他の動作解析手段の解析結果に基づいて設計対象者の作業の動作内容を判定するように構成することができる。また、身体の諸元についてもこれと同様に、モーションキャプチャ、３Ｄスキャナーその他の測定手段の解析結果に基づいて設計対象者の身体の諸元を判定するように構成することができる。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、作業補助スーツ１０を評価することについて特に説明しなかったが、専門家のスキルや設計技術の向上により、同じ動作内容及び身体の諸元であっても、より作業負荷を低減する作業補助スーツ１０を設計できることが期待されるので、作業補助スーツ１０を評価し、この評価情報を利用して検索を行う構成を採用することができる。具体的な構成は次のとおりである。

記憶装置４２は、設計ファイルを、動作内容、身体の諸元及び当該設計ファイルにより設計された作業補助スーツ１０の評価に関する評価情報と対応づけて記憶する。そして、設計対象者の作業の動作内容及び身体の諸元を入力し、入力した動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイル及び評価情報を検索し、索出した設計ファイル及び評価情報に基づいて設計情報を表示する。設計情報の表示方法については、例えば、次の構成を採用することができる。

第１の構成は、評価情報の評価が高い順に設計情報を表示する。これにより、同一の動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルが複数存在する場合は、評価が高い設計情報を把握しやすくなる。

第２の構成は、評価情報の評価が低い順に設計情報を表示する。これにより、同一の動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルが複数存在する場合は、評価が低い設計情報を把握しやすくなる。

第３の構成は、作業補助スーツ１０の評価全体における、該当の作業補助スーツ１０の評価の位置づけ（例えば、評価値の偏差値）を算出し、算出した位置づけと対応づけて設計情報を表示する。これにより、評価全体における位置づけを把握することができるので、設計ファイルを流用するか作業補助スーツ１０を新たに設計するかを判断しやすくなる。例えば、偏差値が５０以上である場合は、検索により得られた設計ファイルを流用し、５０未満である場合は、作業補助スーツ１０を新たに設計し、新たな設計ファイルを登録する。このような構成であれば、専門家のスキルや設計技術の向上に対応して設計ファイルの登録内容を更新することができる。

なお、作業補助スーツ１０の評価は、着用した作業者の主観により行ってもよいし、作業者の実際の作業時の動作状態や筋肉の使用状態を検出するセンサーを作業補助スーツ１０や作業現場等に設置し、センサーから得られたセンサー情報に基づいて行ってもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、設計ファイルを動作内容及び身体の諸元と対応づけて記憶したが、これに限らず、設計ファイルを動作内容と対応づけて記憶してもよい。これは、例えば、身体の諸元ごとに設計事業所を設置し、一つの設計事業所で同一の諸元の作業補助スーツ１０を設計する場合であり、この場合は、設計対象者の動作内容を入力し、入力した動作内容に対応する設計ファイルを検索する。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、設計ファイルを動作内容及び身体の諸元と対応づけて記憶したが、これに限らず、設計ファイルを身体の諸元と対応づけて記憶してもよい。これは、例えば、動作内容ごとに設計事業所を設置し、一つの設計事業所で同一の動作内容の作業補助スーツ１０を設計する場合であり、この場合は、設計対象者の身体の諸元を入力し、入力した身体の諸元に対応する設計ファイルを検索する。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、身体の諸元として、身長、体重及び重心の高さを例示したが、これに限らず、作業により作業者の体への負荷に影響を与える身体の諸元であればどのような諸元を採用してもよい。諸元の定義方法は何ら限定されるものではなく、任意の方法を採用することができる。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、作業の動作内容として「資材の持ち上げ」「資材の持ち運び」「削岩機の操作」「重機の運転」等の規定の動作内容から１又は複数の動作内容を入力したが、これに限らず、さらに具体的な内容を設定してもよい。動作内容の定義方法は何ら限定されるものではなく、任意の方法を採用することができる。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、単一の装置であるスーツ設計支援装置１００として実現したが、これに限らず、ネットワークシステムとして実現することもできる。インターネット等のネットワークには、スーツ設計支援サーバと、複数のユーザ端末とが接続されている。スーツ設計支援サーバは、スーツ設計支援装置１００と同等の機能を有して構成されている。異なるのは、入力装置４０による入力に代えてユーザ端末から情報を受信する点と、表示装置４４による表示に代えてユーザ端末に情報を送信する点である。

また、上記実施の形態及びその変形例において、図４及び図５のフローチャートに示す処理を実行するにあたってはいずれも、ＲＯＭ３２に予め格納されているプログラムを実行する場合について説明したが、これに限らず、これらの手順を示したプログラムが記憶された記憶媒体から、そのプログラムをＲＡＭ３４に読み込んで実行するようにしてもよい。

ここで、記憶媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記憶媒体、ＦＤ、ＨＤ等の磁気記憶型記憶媒体、ＣＤ、ＣＤＶ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光学的読取方式記憶媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、あらゆる記憶媒体を含むものである。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、作業補助スーツ１０を設計、製造する場合について本発明を適用したが、これに限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の場合にも適用可能である。例えば、特許文献１記載の作業補助スーツなど、他の構造のスーツを設計する場合について本発明を適用することができる。また、農作業、介護、工場での荷役作業、引っ越し運搬作業など、あらゆる作業の負荷を低減する場合について本発明を適用することができる。

また、本発明は、スーツの設計情報に限らず、作業者が着用する着用物の設計情報について広く適用することができる。着用物としては、例えば、被服及び履物が含まれる。被服としては、例えば、作業補助スーツその他のスーツ、洋服、コート、セーター類、ワイシャツ類、寝巻き類、下着、水泳着、水泳帽、キャミソール、ティーシャツ、和服、アイマスク、エプロン、えり巻き、靴下、ゲートル、毛皮製ストール、ショール、スカーフ、足袋、足袋カバー、手袋、ネクタイ、ネッカチーフ、バンダナ、保温用サポーターその他のサポーター、マフラー、耳覆い、ナイトキャップ及び帽子が含まれる。履物としては、例えば、靴類、げた及び草履類が含まれる。その他の着用物としては、例えば、ガーター、靴下止め、ズボンつり、バンド及びベルトが含まれる。

一例として、これら着用物のうち手袋を対象とした場合は、例えば、次の構成を採用することができる。記憶装置４２は、作業補助手袋の設計情報を設計ファイルとして記憶している。設計ファイルは、例えば、手袋に施されるテーピングごとに、そのテーピングの位置、大きさ及び範囲等を示す座標情報を含むＣＡＤファイルとして構成されている。手袋設計支援装置は、設計対象者の作業の動作内容（例えば、「資材の持ち上げ」）及び身体の諸元（例えば、手のサイズ）を入力し、入力した動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルを検索し、索出した設計ファイルに基づいて作業補助手袋を製造する。また、該当の設計ファイルを索出しない場合は、新たな設計ファイルを入力し、入力した設計ファイルを、入力した動作内容及び身体の諸元と対応づけて登録する。

また一例として、これら着用物のうち例えば靴下を対象とした場合は、例えば、次の構成を採用することができる。記憶装置４２は、作業補助靴下の設計情報を設計ファイルとして記憶している。設計ファイルは、例えば、靴下に施されるテーピングごとに、そのテーピングの位置、大きさ及び範囲等を示す座標情報を含むＣＡＤファイルとして構成されている。靴下設計支援装置は、設計対象者の作業の動作内容（例えば、「資材の持ち上げ」）及び身体の諸元（例えば、足のサイズ）を入力し、入力した動作内容及び身体の諸元に対応する設計ファイルを検索し、索出した設計ファイルに基づいて作業補助靴下を製造する。また、該当の設計ファイルを索出しない場合は、新たな設計ファイルを入力し、入力した設計ファイルを、入力した動作内容及び身体の諸元と対応づけて登録する。

なお、これらの変形例においては、手袋又は靴下にテーピングを施すことにより手袋又は靴下を設計する場合を示したが、これに限らず、例えば、手袋又は靴下の厚さやサイズ等を調整することにより手袋又は靴下を設計することもできる。対象の設計方法及び設計ファイルの構成は任意である。

１００…スーツ設計支援装置、３０…ＣＰＵ、３２…ＲＯＭ、３４…ＲＡＭ、３８…Ｉ／Ｆ、３９…バス、４０…入力装置、４２…記憶装置、４４…表示装置、４６…ＣＡＭ、４００…設計情報テーブル

Claims

作業者の作業の動作内容及び作業により前記作業者の体への負荷に影響を与える身体の諸元に応じて設計される着用物の設計情報を、当該動作内容に関する動作内容情報、当該身体の諸元に関する身体情報及び当該設計情報により設計された着用物の評価に関する評価情報と対応づけて記憶する設計情報記憶手段と、
設計対象者の作業の動作内容に関する動作内容情報を取得する動作内容情報取得手段と、
前記設計対象者の身体の諸元に関する身体情報を取得する身体情報取得手段と、
前記動作内容情報取得手段で取得した動作内容情報及び前記身体情報取得手段で取得した身体情報に対応する前記設計情報及び前記評価情報を前記設計情報記憶手段から検索する検索手段と、
前記検索手段で索出した評価情報に基づいて、前記検索手段で索出した設計情報を出力する出力手段と、
前記作業者の作業時の動作状態又は筋肉の使用状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記評価情報を生成する評価情報生成手段と、
前記評価情報生成手段で生成した評価情報を前記設計情報記憶手段に登録する評価情報登録手段とを備えることを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項１において、
前記動作内容情報取得手段は、前記設計対象者の作業動作を解析手段により解析した場合の前記解析手段の解析結果に基づいて前記設計対象者の作業の動作内容を判定することを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項２において、
１又は複数の前記動作内容情報を前記解析手段の基準解析結果と対応づけて記憶する動作内容情報記憶手段を備え、
前記動作内容情報取得手段は、前記設計対象者についての前記解析手段の解析結果に対応する前記基準解析結果を介して前記動作内容情報を前記動作内容情報記憶手段から検索することを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項３において、
前記動作内容情報取得手段は、前記設計対象者についての前記解析手段の解析結果に対応する前記基準解析結果が前記動作内容情報記憶手段に存在しない場合は、前記設計対象者の作業の動作内容に関する動作内容情報を入力することを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項３及び４のいずれか１項において、
前記動作内容情報取得手段で入力した動作内容情報を、前記設計対象者についての前記解析手段の解析結果と対応付けて前記動作内容情報記憶手段に登録する動作内容情報登録手段を備えることを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記出力手段は、前記評価情報の評価が高い順又は低い順に前記設計情報を出力することを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記出力手段は、前記着用物の評価全体における、前記設計情報により設計された着用物の評価の位置づけを算出し、算出した位置づけと対応づけて前記設計情報を出力することを特徴とする着用物設計情報検索システム。
請求項１乃至７のいずれか１項において、
前記設計対象者の作業の動作内容及び作業により前記設計対象者の体への負荷に影響を与える身体の諸元に応じて設計される着用物の設計情報を取得する設計情報取得手段と、
前記設計情報取得手段で取得した設計情報を、前記動作内容情報取得手段で取得した動作内容情報及び前記身体情報取得手段で取得した身体情報と対応づけて前記設計情報記憶手段に登録する設計情報登録手段とを備え、
前記検索手段で前記設計情報を索出できない場合に、前記設計情報取得手段による取得及び前記設計情報登録手段による登録を行うことを特徴とする着用物設計情報検索システム。