JP6965679B2 - 作業支援システム、作業支援方法及び作業支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、作業支援システム、作業支援方法及び作業支援プログラムに関する。

工場などでの作業において、作業手順や作業時間等に基づいて、作業者に対して情報を提示する技術が知られている。例えば、作業者の支援レベルに応じた適切な支援情報を提示する作業支援装置が知られている。当該装置は、作業者が実行する作業に含まれる作業項目を提示し、前記作業項目毎の前記作業者の経験回数をログ記録部から取得し、前記経験回数に基づいて前記作業者に対する支援レベルを判定する。当該装置は、前記作業項目に係る支援情報のうち前記作業者の支援レベルに応じた支援情報を支援情報記憶部から読み出し、前記支援情報を作業者に対して提示し、前記作業の結果及び前記作業者の経験回数をログ記憶部に記憶させる。

また、手組みラインの各工程における作業時間や作業手順の異常を自動的に且つ可及的速やかに発見することで、手組みラインの改善活動を支援する工程異常検知システムも知られている。当該システムは、生産ライン中の複数のポイントにてワークのＩＤを取得する一方で、各工程での作業開始と作業終了を検知することによって、作業開始時刻及び作業終了時刻をワークＩＤ別且つ工程別に記録していく。当該システムは、作業開始時刻及び作業終了時刻のいずれかの項目が記録されたときに、このワークの一つ前の項目又は一つ前のワークの同一項目の記録内容を調べる。これにより、当該システムは、作業時間又は作業手順の異常を検知し、検知した異常とその異常に関係する工程とを出力する。

特開２０１４−２０６８８０号公報 特開２００６−３０２０９６号公報

上記技術においては、例えば、習熟度の高い作業者に対して必要のない支援情報が提示されたり、習熟度の低い作業者に対して提示される支援情報が不十分であったりする場合がある。

一つの側面では、作業者の状況に応じた情報を提供できる作業支援システム、作業支援方法及び作業支援プログラムを提供することを目的とする。

一つの態様において、作業支援システムは、作業者の動作を特定する動作情報を取得する取得部を有する。作業支援システムは、動作情報を、作業者の習熟レベルに対応するモデルと比較した結果に応じて、当該作業者に対する支援情報を選択する選択部を有する。さらに、作業支援システムは、選択された支援情報を出力する出力部を有する。

一つの態様によれば、作業者の状況に応じた情報を提供できる。

図１は、実施例１における動作完了時間と提示情報との関係の一例を示す図である。 図２は、実施例１における作業支援システムの一例を示す図である。 図３は、実施例１における標準動作ＤＢの一例を示す図である。 図４は、実施例１における作業履歴ＤＢの一例を示す図である。 図５は、実施例１における提示情報ＤＢの一例を示す図である。 図６は、実施例１における動作検知及び情報提示の一例を示す図である。 図７Ａは、実施例１における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 図７Ｂは、実施例１における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 図７Ｃは、実施例１における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施例２における作業支援システムの一例を示す図である。 図９は、実施例２における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施例３における動作完了時間と提示情報との関係の一例を示す図である。 図１１Ａは、実施例３における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 図１１Ｂは、実施例３における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 図１２は、作業支援プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。

以下に、本願の開示する作業支援システム、作業支援方法及び作業支援プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。

本実施例における作業支援システム１は、例えば工場の製造ライン等に設置され、各製造ラインの作業者が行う動作の検出結果に基づいて動作情報を取得する。作業支援システム１は、取得した動作情報と、当該作業者の標準的な動作のモデルと比較する。そして、本実施例における作業支援システム１は、比較結果に応じて、作業者を支援するための情報を、メッセージの表示や音声ガイダンスの出力、該当作業箇所へのプロジェクションなどの方法により提示する。

本実施例において、作業支援システム１は、例えば製品組み立てなどの作業に含まれる、ねじ止め、部品設置などの個別の動作の開始のタイミングと終了のタイミングとを特定する。本実施例においては、動作情報として、個別の動作の開始のタイミングと終了のタイミングとにより特定される動作に要した時間を示す、動作完了時間を用いる例について説明する。作業者による動作完了時間と、提示される情報との関係について、図１を用いて説明する。なお、以下において、個別の動作の開始のタイミングと終了のタイミングとにより特定される動作に要した時間を「動作完了時間Ｔ」又は単に「動作時間」と表記する場合がある。

図１は、実施例１における動作完了時間と提示情報との関係の一例を示す図である。なお、以下における各時間は、別途説明する場合を除き、時点ｔ０から動作を開始した場合における動作完了時間を示すものとする。図１において、直線Ｓは、標準的な習熟レベルの作業者による動作完了時間を示す。なお、以下において、標準的な習熟レベルの作業者による動作完了時間を、「標準動作完了時間Ｓ」と表記する場合がある。また、図１における横軸は、時点ｔ０から経過した時間を示す。

また、図１における縦軸は、当該時点において動作が完了する確率の期待値を示す。図１において、時間Ｍｉｎ０及びＭａｘ０は、標準的な習熟レベルの作業者による動作完了時間として期待される時間の最小値と最大値とをそれぞれ示す。本実施例における作業支援システム１は、例えば標準動作完了時間Ｓの標準偏差σに対してＳ−２σをＭｉｎ０に、Ｓ＋２σをＭａｘ０に、それぞれ設定する。Ｍｉｎ０とＭａｘ０とに挟まれた、直線Ｓを中心とする正規分布のグラフＭ０は、標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準的な動作完了時間の範囲の一例を示す。すなわち、図１は、標準的な習熟レベルの作業者による動作完了時間の期待値が、標準動作完了時間Ｓにおいて最も高くなることを示す。

図１において、破線で示す区間は、時点ｔ０から動作を開始した場合における、動作が終了していない場合における時点ｔ０からの時間の経過を示し、実線で示す区間は、動作が終了した時点における時点ｔ０からの時間の経過を示す。符号１０００に示すグラフＭ０に対応する各区間１１００乃至１１０２は、標準的な習熟レベルの作業者による動作完了時間と、提示される情報との関係を示す。区間１１００は、作業者による動作が、Ｍｉｎ０からＭａｘ０までの範囲の時間において終了した場合を示す。この場合、作業者は通常どおり動作を進められていると考えられるので、作業支援システム１は、作業者に対する支援情報を提示しないと判定する。なお、以下において、作業者に提示する支援情報を、「提示情報」と表記する場合がある。

図１において、区間１１０１は、作業者による動作が、時間Ｍａｘ０を経過しても、作業者が動作を終了しない場合を示す。この場合、作業者は何か迷いが生じていたり、集中力が途切れていたりするおそれがあると考えられるので、作業支援システム１は、後に説明する提示情報ＤＢ１２３を参照し、作業者に注意を促す支援情報を提示する。また、区間１１０２は、作業者による動作が、時間Ｍｉｎ０を経過する前に終了した場合を示す。この場合、作業者は何らかの動作を怠っていたり、違う動作を行っていたりするおそれがあると考えられる。そこで、作業支援システム１は、後に説明する提示情報ＤＢ１２３を参照し、作業者に注意を促す支援情報を提示する。

次に、図１において、符号２０００に示すグラフＭ１に対応する各区間２１００乃至２１０３は、習熟レベルが低く、標準的な習熟レベルの作業者よりも動作に時間を要する作業者による動作完了時間と、提示される情報との関係を示す。このような作業者による標準的な動作完了時間の範囲Ｍｉｎ１乃至Ｍａｘ１は、図１に示すように標準的な作業者による標準的な動作完了時間の範囲Ｍｉｎ０乃至Ｍａｘ０よりも長い時間となる。この場合において、当該作業者に対応する標準的な動作完了時間の範囲は、例えばグラフＭ１に示される。

区間２１００は、区間１１００と同様に、作業者による動作が、Ｍｉｎ１からＭａｘ１までの範囲の時間において終了した場合を示す。この場合、作業支援システム１は、区間１１００に示す場合と同様に、作業者に対する支援情報を提示しないと判定する。次に、区間２１０１は、作業者による動作が、時間Ｍａｘ１を経過しても、作業者が動作を終了しない場合を示す。この場合、作業支援システム１は、区間１１０１に示す場合と同様に、作業者に注意を促す支援情報を提示する。

一方で、区間２１０３は、作業者による動作が、標準動作完了時間Ｓを経過する前に終了した場合を示す。この場合、作業者の習熟レベルが急激に向上した可能性は低く、区間１１０２に示す場合と同様に、何らかの動作を怠っていたり、違う動作を行っていたりするおそれがあると考えられる。そこで、作業支援システム１は、区間１１０２に示す場合と同様に、作業者に注意を促す支援情報を提示する。

また、区間２１０２は、作業者による動作が、時間Ｍｉｎ１が経過する前に終了しているが、標準動作完了時間Ｓよりは遅い場合を示す。この場合、区間１１０２に示す場合とは異なり、作業者の習熟レベルが上昇したために動作完了時間Ｔが短くなった可能性も考えられる。この場合において、作業支援システム１は、作業者に対し、例えば動作速度が向上したことを示す支援情報を提示する。

次に、図１において、符号３０００に示すＭ２に対応する各区間３１００乃至３１０９は、習熟レベルが高く、標準的な習熟レベルの作業者よりも短時間で動作を終了できる作業者による動作完了時間Ｔと、提示される情報との関係を示す。このような作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲Ｍｉｎ２乃至Ｍａｘ２は、図１に示すように標準的な作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲Ｍｉｎ０乃至Ｍａｘ０よりも短い時間となる。この場合において、当該作業者に対応する標準的な動作完了時間Ｔの範囲は、例えばグラフＭ２にしめされる。

区間３１００は、区間１１００と同様に、作業者による動作が、Ｍｉｎ２からＭａｘ２までの範囲の時間において終了した場合を示す。この場合、作業支援システム１は、区間１１００に示す場合と同様に、作業者に対する支援情報を提示しないと判定する。

次に、区間３１０１は、作業者による動作が、時間Ｍａｘ２が経過した後で、かつ標準動作完了時間Ｓの経過より前に終了した場合を示す。この場合、作業者に迷いが生じていたり、集中力が途切れていたりした結果ではなく、作業者がより慎重に作業をした結果、作業者の標準的な動作完了時間Ｔよりは時間を要した可能性が高いと考えられる。この場合において、作業支援システム１は、例えば通常より動作完了時間Ｔを要したことを示す支援情報を提示する。

なお、区間３１０１において、作業者による動作が時間Ｍａｘ２を経過するまでに終了しない場合であっても、標準動作完了時間Ｓが経過するまでの間に動作が終了すれば、作業者に迷いが生じていたり、集中力が途切れていたりする可能性は低いと考えられる。このため、作業支援システム１は、作業者による動作が時間Ｍａｘ２を経過するまでに終了しない場合であっても、標準動作完了時間Ｓが経過するまでは、支援情報の提示を抑制する。

一方で、区間３１０９は、作業者による動作が、標準動作完了時間Ｓを経過しても終了していない場合を示す。この場合は、区間３１０１に示す場合とは異なり、作業者に迷いが生じていたり、集中力が途切れていたりする可能性が高い。そこで、作業支援システム１は、区間１１０１及び２１０１に示す場合と同様に、作業者に注意を促す支援情報を提示する。

また、区間３１０２は、作業者による動作が、時間Ｍｉｎ２が経過する前に終了した場合を示す。この場合、区間１１０２に示す場合と同様に、作業者が何らかの動作を怠っていたり、違う動作を行っていたりするおそれがあると考えられる。そこで、作業支援システム１は、作業者に注意を促す支援情報を提示する。

このように、本実施例における作業支援システムは、作業者の動作完了時間Ｔが作業者の習熟レベルに応じた時間の範囲からどの程度逸脱しているか評価し、評価に応じた支援情報を提示するので、作業者の状況を的確に評価した上で必要な支援情報を提示できる。

［システム構成］
次に、本実施例における作業支援システム１について、図２を用いて説明する。図２は、実施例１における作業支援システムの一例を示す図である。図２に示す作業支援システム１は、作業支援装置１００と、センサ２００と、出力装置４００ａ及び４００ｂとを有する。なお、以下において、出力装置４００ａと４００ｂとを区別せずに表現する場合に、単に「出力装置４００」と表記する場合がある。

本実施例において、作業支援装置１００は、センサ２００及び出力装置４００と、無線又は有線の通信にて通信可能に接続される。なお、図２においては、センサ２００を１台、出力装置４００を２台含む作業支援システム１を示したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、作業支援システム１が、複数のセンサ２００ａ乃至２００ｎ（ｎは２以上の任意の自然数）を含んでもよく、出力装置４００を１つだけ含むような構成であってもよい。

図２に示す作業支援装置１００は、センサ２００が検知した作業者の動きに関する情報を取得して、作業者の動作情報と作業者の動作のモデルとを比較し、比較結果に基づいて作業者に対する提示情報を出力する。作業支援装置１００は、工場の製造ラインに設定されてもよく、例えばデータセンタ等のように製造ラインとは異なる場所に設置されてもよい。

図２に示すセンサ２００は、作業者の動きを検出する装置であり、例えばカメラや加速度センサ、赤外線センサ等である。センサ２００は、例えば作業者を撮影し、撮影した映像を作業支援装置１００に出力する。また、センサ２００は、例えば作業者が使用する工具等に搭載され、作業者の動きに伴う工具等の移動を検出してもよい。さらに、センサ２００は、部品箱等に設置された重量センサや、作業者が操作するスイッチ等であってもよい。

図２に示す出力装置４００は、作業支援装置１００から出力された提示情報を、作業者に対して出力する装置である。出力装置４００は、例えば作業者に対して注意を促す音声を出力するスピーカや、提示情報を表示させる液晶モニタである。また、出力装置４００は、動作対象の部品等に対するプロジェクション・マッピングを行うようなプロジェクタであってもよい。

［機能ブロック］
次に、本実施例における作業支援装置１００の機能ブロックについて、図２を用いて説明する。図２に示すように、本実施例における作業支援装置１００は、通信部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０とを有する。

通信部１１０は、有線又は無線を問わず、センサ２００、出力装置４００など、その他のコンピュータ等との通信を制御する。通信部１１０は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）等の通信インタフェース等である。なお、通信部１１０は、出力部の一例である。

記憶部１２０は、例えば制御部１３０が実行するプログラムなどの各種データなどを記憶する。また、記憶部１２０は、標準動作ＤＢ１２１、作業履歴ＤＢ１２２及び提示情報ＤＢ１２３を有する。記憶部１２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置に対応する。

標準動作ＤＢ１２１は、各動作における標準的な動作完了時間Ｔを記憶する。なお、標準動作ＤＢ１２１に記憶される情報は、例えば図示しない作業支援装置１００の管理者により予め入力される。図３は、実施例１における標準動作ＤＢの一例を示す図である。図３に示すように、標準動作ＤＢ１２１は、例えば、「動作内容」と、「標準時間」とを、「動作ＩＤ」に対応付けて記憶する。

図３において、「動作ＩＤ」は、各作業に含まれる動作の種別を一意に識別する識別子（Identifier）を示す。「動作内容」は、当該動作ＩＤにより識別される動作の内容を示し、「標準時間」は、当該動作に対応する標準的な動作完了時間Ｔを示す。なお、以下において、各作業者に対応する標準時間を、代表値Ｒと表記する場合がある。

図３に示す例において、動作ＩＤの冒頭の英字は、作業を一意に識別する情報であり、続く３桁の数字は、当該作業における当該動作の順序を示す。また、動作ＩＤの最後の２桁の数字は、作業者を一意に識別する情報である。例えば、動作ＩＤ「Ａ−００１−０１」は、作業「Ａ」に含まれる「１番目」の動作における、作業者「０１」に対応する標準時間に関する識別子である。

本実施例における標準動作ＤＢ１２１は、習熟レベルが異なる作業者ごとに対応する標準的な動作完了時間Ｔに加えて、標準動作完了時間Ｓも合わせて記憶する。図３に示す例においては、動作ＩＤの最後の英字及び数字が「Ｘ０」であるものは、標準動作完了時間Ｓであることを示す。図３に示す例において、作業者「０１」に対応する「ねじをとめる」動作の標準時間は「１７秒」であり、標準的な習熟レベルの作業者に対応する動作の標準時間「１５秒」よりも長い。本実施例において、作業者「０１」は、習熟レベルの低い作業者の一例である。

本実施例における各作業者に対応する標準時間は、例えば各作業者の実際の動作を観察し、動作の開始から動作の終了までの時間を実測した結果に基づいて算出される。本実施例における標準時間は、例えば、各作業者において実測された、複数回の動作完了時間Ｔの平均値である。なお、標準時間を算出する際に、外れ値の影響を除外するために、例えば実測された動作完了時間Ｔのうち、上下の任意の割合（例えば各１０％）のものを除外して算出してもよい。

また、本実施例における標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準時間は、例えば算出された各作業者の標準時間の平均値であるが、これに限られず、例えば、全ての作業者における複数回の動作完了時間Ｔの平均値としてもよい。また、各作業者に対応する標準時間の算出と同様に、上下の任意の割合の動作完了時間Ｔを除外して算出してもよい。

図２に戻って、作業履歴ＤＢ１２２は、各作業者による、実測された各動作における動作完了時間Ｔを記憶する。図４は、実施例１における作業履歴ＤＢの一例を示す図である。図４に示すように、本実施例における作業履歴ＤＢ１２２は、「動作開始時刻」と、「動作ＩＤ」と、「実測時間」とを、「動作番号」に対応付けて記憶する。なお、作業履歴ＤＢ１２２に記憶される情報は、例えば後に説明する動作履歴更新部１３３により入力される。

図４において、「動作番号」は、個々の動作に付与された番号である。「動作開始時刻」は、当該動作番号の動作が開始された時刻を示し、「実測時間」は、動作開始時刻から動作終了時刻までの経過時間を示す。例えば、動作番号「０００１」のレコードは、作業者「０１」が、「Ａ−００１」の動作を、「2017/8/1 10:00:00」に開始し、実測時間は「４秒」であったことを記憶する。なお、作業履歴ＤＢ１２２が、「動作開始時刻」に加えて「動作終了時刻」をさらに記憶するような構成であってもよい。

図２に戻って、提示情報ＤＢ１２３は、出力装置４００を通じて作業者に対して提示する提示情報を記憶する。図５は、実施例１における提示情報ＤＢの一例を示す図である。図５に示すように、提示情報ＤＢ１２３は、「メッセージ」、「スポット」、「音声出力」及び「確認操作」の各項目を、「情報ＩＤ」に対応付けて記憶する。なお、提示情報ＤＢ１２３に記憶される情報は、例えば図示しない作業支援装置１００の管理者により予め入力される。

図５に示す「情報ＩＤ」は、提示情報を一意に識別する識別子である。情報ＩＤの冒頭の英字及び続く３桁の数字は、動作ＩＤと同様に、作業及び動作を一意に識別する。また、情報ＩＤの最後の英字及び数字は、当該動作に対応する提示情報を一意に識別する情報である。

図５において、「メッセージ」は、提示情報の内容を記憶する。「スポット」は、提示情報に基づいて、出力装置４００を通じて、メッセージに対応する箇所に関するプロジェクション・マッピングを行うか否かを記憶する。同様に、「音声出力」は、提示情報に基づいて、出力装置４００を通じて音声出力を行うか否かを記憶する。「確認操作」は、提示情報を出力装置４００を通じて出力させた場合において、作業者による確認操作を要求するか否かを記憶する。

図５において、「◎」は、当該スポット、音声出力又は確認操作を実行することを示し、「−」は実行しないことを示す。また、「△」は、該当するスポット、音声出力及び確認操作のうち、いずれかを選択して実行することを示す。例えば、情報ＩＤ「Ａ−００２−Ｃ２」においては、「スポット」と「音声出力」とのうち、いずれか１つだけが実行される。

図２に戻って、制御部１３０は、作業支援装置１００の全体的な処理を司る処理部である。制御部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、内部の記憶装置に記憶されているプログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１３０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されるようにしてもよい。

制御部１３０は、取得部１３１、動作時間特定部１３２、動作履歴更新部１３３、情報提示判定部１３４及び情報選択部１３５を有する。なお、取得部１３１、動作時間特定部１３２、動作履歴更新部１３３、情報提示判定部１３４及び情報選択部１３５は、プロセッサが有する電子回路の一例やプロセッサが実行するプロセスの一例である。

取得部１３１は、動作を特定する情報、及び標準時間に関する情報を取得する。取得部１３１は、例えば、通信部１１０を通じて、センサ２００から、動作を特定する情報として、カメラにより撮影された作業者の動作の画像データや、作業者の手や工具に装着された加速度センサにより取得された加速度などを取得する。なお、以下において、取得部１３１が取得する動作を特定する情報を、「センサデータ」と表記する場合がある。

また、取得部１３１は、例えば、標準動作ＤＢ１２１を参照し、取得された動作の作業者に対応する標準時間、及び標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準時間を取得する。取得部１３１は、取得した情報を、動作時間特定部１３２及び情報提示判定部１３４に出力する。

動作時間特定部１３２は、センサデータを用いて、動作完了時間Ｔを特定する。動作時間特定部１３２は、特定した動作完了時間Ｔに関する情報を、動作履歴更新部１３３及び情報提示判定部１３４に出力する。なお、動作時間特定部１３２は、取得部の一例である。

動作時間特定部１３２は、取得部１３１から、センサデータとして例えば作業者の動作を撮影した画像データを取得すると、作業者が動作を開始したタイミングを特定し、また当該動作の種別を特定する。さらに、動作時間特定部１３２は、取得した画像データを用いて、作業者が当該動作を終了したタイミングを特定する。

動作時間特定部１３２は、例えば、画像データを公知の画像処理技術を用いて解析し、作業者が動作終了後、次の動作を行うための所定の位置に移動したこと、又は所定の位置に手を移動させたことを認識した場合に、作業者が動作を開始したタイミングを特定する。また、動作時間特定部１３２は、例えば工具等に取り付けられた加速度センサにより取得された加速度が所定の閾値以上となった場合等にも、作業者が動作を開始したタイミングを特定する。

同様に、動作時間特定部１３２は、例えば、画像データを解析し、作業者が部品から手を離したり、工具を工具箱に戻したりする等、所定の動作の終了に必要な動作を認識した場合に、作業者が動作を終了したタイミングを特定する。

また、動作時間特定部１３２は、特定された動作の終了のタイミングの時刻から、特定された動作の開始のタイミングの時刻を差し引くことで、動作完了時間Ｔを算出する。なお、動作時間特定部１３２は、例えば作業者が動作を間違えた場合など、最初から動作をやり直したことを特定した場合、動作開始時刻をリセットして、処理を繰り返す。

動作時間特定部１３２は、作業者が動作を開始したタイミングを特定すると、動作開始時刻を動作履歴更新部１３３及び情報提示判定部１３４に出力する。また、動作時間特定部１３２は、作業者が動作を終了したタイミングを特定すると、動作完了時間Ｔを算出し、動作履歴更新部１３３及び情報提示判定部１３４に出力する。

次に、動作履歴更新部１３３は、動作完了時間Ｔを作業履歴ＤＢ１２２に登録する。動作履歴更新部１３３は、動作時間特定部１３２から動作完了時間Ｔに関する情報を取得すると、該当する動作ＩＤと対応付けて、動作番号を付与して作業履歴ＤＢ１２２に記憶する。なお、動作履歴更新部１３３は、更新部の一例である。

次に、情報提示判定部１３４は、各作業者に対応する標準的な作業時間の範囲を推定するとともに、出力された動作完了時間Ｔに基づいて、提示情報を出力するか否か、またどの提示情報を出力するかを判定する。なお、情報提示判定部１３４は、評価部の一例である。

情報提示判定部１３４は、取得部１３１から作業者に対応する標準時間の出力を受けると、例えば図１のグラフＭ０乃至Ｍ２に示すような分布に基づいて、各作業者に対応する標準的な作業時間の範囲を推定する。情報提示判定部１３４は、各作業者に対応する標準的な作業時間の範囲の最小値及び最大値にそれぞれ該当する時間Ｍｉｎ及びＭａｘをを推定し、記憶部１２０に記憶する。

本実施例における時間Ｍｉｎ及びＭａｘは、例えば代表値Ｒを中心として±１０秒といった固定値や、標準動作完了時間Ｓの１０％などの割合により算出される。また、時間Ｍｉｎ及びＭａｘとして、最近Ｎ回分の動作完了時間Ｔの標準偏差を２倍したものや、動作完了時間Ｔの履歴の第１四分位及び第３四分位を用いてもよい。

また、情報提示判定部１３４は、動作時間特定部１３２から動作開始時刻の出力を受けると、動作開始時刻から時間Ｍｉｎが経過するまでの間に、動作完了時間Ｔの出力を受けたか否かを判定する。

情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎが経過するまでに動作完了時間Ｔの出力を受けたと判定した場合、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓより大きいか否かを判定する。情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓ以下であると判定した場合、判定結果を情報選択部１３５に出力する。一方、情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓより大きいと判定した場合、標準動作完了時間Ｓが動作完了時間Ｔより大きいか否かを判定し、判定結果を情報選択部１３５に出力する。

一方、情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎの経過以降に動作完了時間Ｔの出力を受けたと判定した場合、動作完了時間Ｔが、時間Ｍａｘが経過してから標準動作完了時間Ｓが経過するまでの間の時間であるか否かを判定し、判定結果を情報選択部１３５に出力する。

情報提示判定部１３４は、動作完了時間Ｔの出力を受けない場合、動作完了時間Ｔの出力を受ける前に時間Ｍａｘが経過したか否かを判定する。なお、以下において、情報提示判定部１３４が、動作開始時刻の出力を受けてから、動作完了時間Ｔの出力を受けることなく経過した時間を「経過時間Ｔ’」と表記する場合がある。

情報提示判定部１３４は、動作完了時間Ｔの出力を受ける前に時間Ｍａｘが経過したと判定した場合、標準動作完了時間Ｓが時間Ｍａｘより大きいか否かを判定する。情報提示判定部１３４は、時間Ｍａｘが標準動作完了時間Ｓ未満であると判定した場合、判定結果を情報選択部１３５に出力する。一方、情報提示判定部１３４は、標準動作完了時間Ｓが時間Ｍａｘより大きいと判定した場合、経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ未満であるか否かを判定し、判定結果を情報選択部１３５に出力する。その後、情報提示判定部１３４は、動作完了時間Ｔの出力を受けるまで待機する。

次に、情報選択部１３５は、情報提示判定部１３４による判定結果に基づいて、提示情報ＤＢ１２３を参照して、作業者に対して出力する提示情報を選択し、通信部１１０を通じて出力装置４００に出力する。なお、情報選択部１３５は、選択部の一例である。

情報選択部１３５は、情報提示判定部１３４において、動作完了時間Ｔが、作業者に対応する標準時間の範囲の最小値の時間Ｍｉｎと最大値の時間Ｍａｘとの間に収まると判定された場合、提示情報の出力を抑制する。動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘ以下である場合、及び動作完了時間Ｔが標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合も同様である。一方、情報選択部１３５は、情報提示判定部１３４において、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘより大きく、かつ標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合、提示情報ＤＢ１２３を参照して、通常より慎重に作業をしていることを示す提示情報Ｅを出力する。

次に、情報提示判定部１３４において、動作完了時間Ｔが時間Ｍｉｎ未満であると判定された場合について説明する。情報選択部１３５は、情報提示判定部１３４において、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓ以下であると判定された場合、提示情報ＤＢ１２３を参照して、動作漏れについて注意を促す提示情報Ａ２を出力する。同様に、情報選択部１３５は、標準動作完了時間Ｓが時間Ｍｉｎ未満であり、かつ動作完了時間Ｔよりは大きいと判定された場合も、動作漏れについて注意を促す提示情報Ａ１を出力する。一方、情報選択部１３５は、標準動作完了時間Ｓが時間Ｍｉｎ未満であり、かつ動作完了時間Ｔ以下であると判定された場合は、動作速度が向上したことを示唆する提示情報Ｂを出力する。

次に、情報提示判定部１３４において、動作完了時間Ｔの出力を受ける前に時間Ｍａｘが経過したと判定された場合について説明する。情報選択部１３５は、時間Ｍａｘが標準動作完了時間Ｓ以上であると判定されたときは、提示情報ＤＢ１２３を参照して、習熟レベルの低い作業者に動作手順を説明する提示情報Ｃ１を出力する。一方、情報選択部１３５は、情報提示判定部１３４において、時間Ｍａｘが標準動作完了時間Ｓ未満であり、かつ経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合、習熟レベルの高い作業者に作業を促す提示情報Ｄを出力する。さらに、情報選択部１３５は、情報提示判定部１３４において、時間Ｍａｘが標準動作完了時間Ｓ未満であり、かつ経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合、習熟レベルの高い作業者に動作手順を説明する提示情報Ｃ２を出力する。

次に、本実施例における作業支援システム１を実装する例について、図６を用いて説明する。図６は、実施例１における動作検知及び情報提示の一例を示す図である。図６に示すように、本実施例におけるセンサ２００は例えばカメラ２００ａであり、工場の製造ラインの作業者による動作を撮影する。また、出力装置４００は例えばプロジェクタ４００ａ及びスピーカ４００ｂであり、作業者に対して提示情報を出力する。

プロジェクタ４００ａは、例えば動作の対象となる基盤等を作業者に指し示すために、プロジェクション・マッピング４００１を行う。また、プロジェクタ４００ａは、動作に用いるねじ等の部品を格納する部品箱等を作業者に指し示すために、プロジェクション・マッピング４０１１を行う。さらに、プロジェクタ４００ａは、ねじ止めする場所等を作業者に指し示すために、プロジェクション・マッピング４０１２を行う。

［処理の流れ］
次に、本実施例における処理について、図７Ａ及び図７Ｃを用いて説明する。図７Ａは、実施例１における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。図７Ａに示すように、作業支援装置１００の取得部１３１は、例えば図示しない操作部又は通信部１１０を通じて、図示しない管理者から開始指示を受け付けるまで待機する（Ｓ１００：Ｎｏ）。

取得部１３１は、開始指示を受け付けたと判定した場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、標準動作ＤＢ１２１を参照して、標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準時間を取得する（Ｓ１０１）。

次に、取得部１３１は、標準動作ＤＢ１２１を参照して、対象とする作業者に対応する標準時間を取得し、情報提示判定部１３４に出力する（Ｓ１０２）。情報提示判定部１３４は、出力された標準時間に基づいて、当該作業者に対応する標準的な作業時間の範囲の最小値の時間Ｍｉｎ及び最大値の時間Ｍａｘを算出する（Ｓ１０３）。

次に、取得部１３１は、通信部１１０を通じてセンサ２００からセンサデータの取得を開始し、取得したセンサデータを動作時間特定部１３２に出力する（Ｓ１０４）。動作時間特定部１３２は、出力されたセンサデータを用いて、作業者による動作の開始を認識するまで待機する（Ｓ１０５：Ｎｏ）。

動作時間特定部１３２は、作業者による動作の開始を認識すると（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、動作開始時刻を情報提示判定部１３４に出力するとともに、動作完了時間Ｔの測定を開始する（Ｓ１０６）。そして、動作時間特定部１３２は、出力されたセンサデータを用いて、作業者による動作の終了を認識したか否かを判定する（Ｓ１１０）。動作時間特定部１３２は、作業者による動作の終了を認識したと判定した場合、動作完了時間Ｔを動作履歴更新部１３３及び情報提示判定部１３４に出力する。

情報提示判定部１３４は、作業者による動作の終了を認識していないと判定した場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、作業者による動作の開始が認識されてから、作業者による動作の終了が認識されるまでに、時間Ｍａｘが経過したか否かを判定する（Ｓ１２０）。情報提示判定部１３４は、時間Ｍａｘが経過していないと判定した場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、Ｓ１１０に戻って処理を繰り返す。

情報提示判定部１３４は、時間Ｍａｘが経過したと判定した場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、端子Ａを通じて図７ＢのＳ１４０に移行する。図７Ｂは、実施例１における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。情報提示判定部１３４は、時間Ｍａｘが、標準動作完了時間Ｓ未満であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。情報提示判定部１３４は、時間Ｍａｘが標準動作完了時間Ｓ以上であると判定した場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）、判定結果を情報選択部１３５に出力する。情報選択部１３５は、提示情報Ｃ１を出力し（Ｓ１４１）、Ｓ１５９に移行する。

一方、情報提示判定部１３４は、時間Ｍａｘが標準動作完了時間Ｓ未満であると判定した場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ未満であるか否かを判定し、判定結果を情報選択部１３５に出力する（Ｓ１５０）。

情報選択部１３５は、経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合（Ｓ１５０：Ｎｏ）、提示情報Ｃ２を出力し（Ｓ１５１）、その後Ｓ１５９に移行する。一方、情報選択部１３５は、経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、提示情報Ｄを出力し（Ｓ１５２）、その後Ｓ１５９に移行する。

そして、動作時間特定部１３２は、作業者による動作の終了を認識するまで待機する（Ｓ１５９：Ｎｏ）。動作時間特定部１３２は、作業者による動作の終了を認識すると（Ｓ１５９：Ｙｅｓ）、動作の終了の時刻から動作の開始の時刻を差し引くことにより、動作完了時間Ｔを特定し、その後端子Ｄを通じて図７ＡのＳ１９０に移行する。

図７Ａに戻って、動作履歴更新部１３３は、動作完了時間Ｔを作業履歴ＤＢ１２２に記憶する（Ｓ１９０）。そして、取得部１３１は、例えば図示しない操作部又は通信部１１０を通じて、図示しない管理者から終了指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１９９）。取得部１３１は、終了指示を受け付けていないと判定した場合（Ｓ１９９：Ｎｏ）、端子Ｃを通じてＳ１０４に戻って処理を繰り返す。一方、取得部１３１は、終了指示を受け付けたと判定した場合（Ｓ１９９：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

Ｓ１１０に戻って、動作時間特定部１３２は、作業者による動作の終了を認識すると（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、動作の終了の時刻から動作の開始の時刻を差し引くことにより、動作完了時間Ｔを特定し、情報提示判定部１３４に出力する。

情報提示判定部１３４は、出力された動作完了時間Ｔが、時間Ｍｉｎ未満であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。情報提示判定部１３４は、動作完了時間Ｔが時間Ｍｉｎ未満であると判定した場合（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、端子Ｂを経由して図７Ｃのフローに移行する。図７Ｃは、実施例１における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。図７Ｃに示すように、情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓより大きいか否かを判定する（Ｓ１６０）。

情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓ以下であると判定した場合（Ｓ１６０：Ｎｏ）、提示情報Ａ２を出力し（Ｓ１６１）、その後端子Ｄを通じて図７ＡのＳ１９０に移行する。

一方、情報提示判定部１３４は、時間Ｍｉｎが標準動作完了時間Ｓより大きいと判定した場合（Ｓ１６０：Ｙｅｓ）、動作完了時間Ｔが標準動作完了時間Ｓ未満であるか否かを判定し、情報選択部１３５に出力する（Ｓ１７０）。情報選択部１３５は、動作完了時間Ｔが標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合（Ｓ１７０：Ｎｏ）、提示情報Ｂを出力し（Ｓ１７１）、その後端子Ｄを通じて図７ＡのＳ１９０に移行する。一方、情報選択部１３５は、動作完了時間Ｔが標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）、提示情報Ａ１を出力し（Ｓ１７２）、その後端子Ｄを通じて図７ＡのＳ１９０に移行する。

Ｓ１３０に戻って、情報提示判定部１３４は、動作完了時間Ｔが時間Ｍｉｎ以上であると判定した場合（Ｓ１３０：Ｎｏ）、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘより大きく、かつ標準動作完了時間Ｓ未満であるか否かを判定し、判定結果を情報選択部１３５に出力する（Ｓ１３１）。

情報選択部１３５は、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘより大きく、かつ標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合（Ｓ１３１：Ｙｅｓ）、提示情報Ｅを出力し（Ｓ１３２）、Ｓ１９０に移行する。一方、情報選択部１３５は、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘ以下であるか、又は標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合（Ｓ１３１：Ｎｏ）、提示情報を出力することなく、Ｓ１９０に移行する。

［効果］
以上説明したように、本実施例における作業支援システムは、作業者の動作を特定する動作情報を取得する取得部を有する。作業支援システムは、動作情報を、作業者の習熟レベルに対応するモデルと比較して、作業者の状況を評価する評価部を有する。さらに、作業支援システムは、作業者の評価結果に応じて、当該作業者に対する支援情報を選択する選択部を有する。これにより、作業支援装置は、作業者の状況に応じた情報を提供できる。

また、本実施例における作業支援システムは、作業者の習熟レベルに対応するモデルを作業者ごとに記憶する標準動作記憶部を参照して、作業者の習熟レベルに対応するモデル及び標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルを取得する。作業支援システムは、動作情報が、作業者の習熟レベルに対応するモデルを逸脱した場合において、作業者の習熟レベルに対応するモデルと標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとの差異に応じて異なる評価結果を出力する。これにより、当該作業者の習熟レベルに加えて、標準的な習熟レベルも考慮した情報を提供できる。

また、本実施例における作業支援システムは、動作情報が、作業者の習熟レベルに対応するモデルを逸脱した場合において、標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルを逸脱していないと判定された場合、支援情報の出力を抑制する。これにより、習熟レベルの高い作業者に対する過剰な支援情報の出力を抑制できる。

また、本実施例における作業支援システムは、動作の開始のタイミングを特定する情報及び動作の終了のタイミングを特定する情報を、動作情報として取得する。作業支援システムは、作業者の習熟レベルに対応するモデルとして、動作における作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲を取得する。作業支援システムは、標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとして、動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲を取得する。作業支援システムは、動作情報により特定される動作完了時間Ｔを用いて、作業者の状況を評価する。これにより、作業者の動作完了時間Ｔに応じて、作業者の状況を評価できる。

また、本実施例における作業支援システムは、作業者による動作の開始のタイミングから所定の時間が経過した時点において、作業者の状況を評価する。これにより、これにより、動作が遅れている作業者に対するリカバリーを促すことができる。

また、本実施例における作業支援システムは、作業者による動作の開始のタイミングから、動作における作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲を超えても動作の終了のタイミングが特定されない場合において、動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲を超えるまで、支援情報の出力を抑制する。これにより、習熟レベルの高い作業者に対する過剰な支援情報の出力を抑制できる。

また、本実施例における作業支援システムは、動作における作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲に至る前に動作の終了のタイミングが特定された場合、動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間Ｔの範囲より動作の終了のタイミングが遅いと判定した場合と早いと判定した場合に異なる評価結果を出力する。これにより、作業者の習熟レベルの違いに応じて、異なる支援情報を出力することができる。

さらに、本実施例における作業支援システムは、作業者の動作を検知するセンサと、選択された作業者に対する支援情報を出力する、スピーカ、モニタ及びプロジェクタのうち少なくともいずれかを含む出力装置とをさらに含む。作業支援システムは、センサにより検知された作業者の動作に関する情報を、動作情報として取得する。作業支援システムは、作業者に対する支援情報として、スピーカにより出力される音声データ、モニタに表示される画像データ、及びプロジェクタにより照射される対象となる位置に関する情報のうち少なくともいずれか１つ又は複数を選択する。これにより、作業者に対して効果的に支援情報を提示できる。

ところで、作業者の習熟レベルは一定ではなく、経験に応じて向上していくことが一般的である。また、個別の作業者の習熟レベルに応じて、標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準動作完了時間Ｓも変動すると考えられる。そこで、本実施例においては、作業履歴ＤＢ１２２に記憶される各作業者の動作完了時間Ｔを用いて、各作業者の習熟レベル及び標準的な作業者の習熟レベルを更新する構成について説明する。

［機能ブロック］
本実施例における本実施例における作業支援システム２について、図８を用いて説明する。図８は、実施例２における作業支援システムの一例を示す図である。なお、以下の実施例において、先に説明した図面に示す部位と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図８に示す作業支援システム２は、作業支援装置５００と、センサ２００と、出力装置４００ａ及び４００ｂとを有する。本実施例における作業支援装置５００は、通信部１１０と、記憶部５２０と、制御部５３０とを有する。記憶部５２０は、例えば制御部５３０が実行するプログラムなどの各種データなどを記憶する。また、記憶部５２０は、標準動作ＤＢ５２１、作業履歴ＤＢ１２２及び提示情報ＤＢ１２３を有する。

標準動作ＤＢ５２１は、各動作における標準的な動作完了時間Ｔを記憶する。なお、標準動作ＤＢ５２１に記憶される情報は、例えば図示しない作業支援装置５００の管理者により予め入力されるとともに、後に説明する標準動作更新部５３６により更新される。なお、標準動作ＤＢ５２１のデータ構造については、標準動作ＤＢ１２１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

制御部５３０は、作業支援装置５００の全体的な処理を司る処理部である。制御部５３０は、取得部１３１、動作時間特定部１３２、動作履歴更新部１３３、情報提示判定部１３４及び情報選択部１３５に加えて、さらに標準動作更新部５３６を有する。

標準動作更新部５３６は、作業履歴ＤＢ１２２を参照して、標準動作ＤＢ５２１に記憶された標準時間を更新する。標準動作更新部５３６は、例えば作業履歴ＤＢ１２２に記憶された、各作業者の特定の動作における動作完了時間Ｔのうち、直近Ｎ回の平均値の第３四分位を算出する。標準動作更新部５３６は、算出した第３四分位と、標準動作ＤＢ５２１に記憶された当該作業者の当該動作における標準時間とを比較し、第３四分位の方が時間が短い場合に、当該作業者の標準時間を更新する。

また、標準動作更新部５３６は、算出した各作業者の動作完了時間Ｔの直近Ｎ回の平均値を集計し、全作業者の動作完了時間Ｔの平均値を算出する。標準動作更新部５３６は、算出した全作業者の動作完了時間Ｔの平均値と、標準動作ＤＢ５２１に記憶された標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準時間とを比較する。そしｓて、標準動作更新部５３６は、全作業者の動作完了時間Ｔの平均値の方が短い場合に、標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準時間を更新する。

［処理の流れ］
次に、本実施例における処理について、図９を用いて説明する。図９は、実施例２における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、図７Ａに示すステップと同じ符号については同様のステップであるため、詳細な説明を省略する。

図９に示すように、標準動作更新部５３６は、動作履歴更新部１３３により動作履歴が更新されると（Ｓ１９０）、動作完了時間Ｔを取得する。そして、標準動作更新部５３６は、取得した動作完了時間Ｔを用いて、標準動作ＤＢ５２１に記憶された当該作業者の標準時間を更新する。また、標準動作更新部５３６は、動作完了時間Ｔを用いて、標準動作ＤＢ５２１に記憶された標準的な習熟レベルの作業者の標準時間も更新する（Ｓ１９１）。その後、Ｓ１９９に移行する。

［効果］
以上説明したように、本実施例における作業支援システムは、動作情報を記憶する動作履歴記憶部と、動作情報を動作履歴記憶部に記憶する更新部とを有する。さらに、作業支援システムは、動作履歴記憶部に記憶された動作情報を参照して、標準動作記憶部に記憶された作業者の習熟レベルに対応するモデルを更新する標準動作更新部をさらに含む。これにより、作業者の習熟レベルの変化を、その後の当該作業者の評価に反映できる。

また、標準動作更新部は、作業者ごとの動作のレベルに関する情報を用いて算出されるモデルと、標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとを比較し、当該比較結果が所定の条件を満たす場合に、標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルを更新する。これにより、作業者の習熟レベルの変化を、標準的な習熟レベルにも反映できる。

上記各実施例においては、作業支援システムは、作業者の動作が遅れている場合、例えば時間Ｍａｘや標準動作完了時間Ｓのような所定の時点を超過した場合に支援情報を提示する。しかし、作業者に早急な動作の改善を促すためには、所定の時点を超過する前に、作業者に対して支援情報を提示することが望ましい。そこで、本実施例においては、所定の時間が経過する前の特定のタイミングにおいて、作業者の状況を評価する構成について説明する。

図１０は、実施例３における動作完了時間と提示情報との関係の一例を示す図である。なお、以下の実施例において、先に説明した図面に示す部位と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１０において、符号７０００に示すグラフＭ０に対応する各区間７１００乃至７１０１は、符号１０００に示す各区間と同様に、標準的な習熟レベルの作業者による動作完了時間Ｔと、提示される情報との関係を示す。また、符号８０００に示すグラフＭ１に対応する各区間８１００乃至８１０１は、符号２０００に示す各区間と同様に、習熟レベルが低く、標準的な習熟レベルの作業者よりも動作に時間を要する作業者による動作完了時間Ｔと、提示される情報との関係を示す。さらに、符号９０００に示すグラフＭ２に対応する各区間９１００乃至９１０９は、符号３０００に示す各区間と同様に、習熟レベルが高く、標準的な習熟レベルの作業者よりも短時間で動作を終了できる作業者による動作完了時間Ｔと、提示される情報との関係を示す。

本実施例における図示しない作業支援システム３の作業支援装置６００の情報提示判定部６３４は、作業者の動作が遅れている場合における評価を、実施例１におけるタイミングよりも早いタイミングで行う。例えば、区間７１００に示すように、本実施例における評価のタイミングＭａｘ０−Ｔαは、実施例１におけるタイミングＭａｘ０よりもＴα分早い。

この場合、作業者の動作が、Ｍａｘ０よりも早い区間７１０１に含まれるタイミングにおいて終了した場合においても、動作終了のタイミングがＭａｘ０−Ｔαよりも遅い場合は、実施例１とは異なり、情報提示判定部６３４は支援情報を提示する。また、情報提示判定部６３４は、作業者の動作が、Ｍａｘ０−Ｔαのタイミングにおいて終了しない場合、Ｍａｘ０よりも早い区間７１０１に含まれるタイミングにおいて支援情報を提示する。一方、本実施例における情報提示判定部６３４は、作業者がＭｉｎ０よりも後に作業を終了した場合においても、Ｍａｘ０より早いタイミングＭａｘ０−Ｔαまでの区間７１００に作業を終了した場合には支援情報の提示を抑制する。

習熟レベルの異なる作業者についても同様に、本実施例における評価のタイミングＭａｘ１−Ｔα及びＭａｘ２−Ｔαは、実施例１におけるタイミングＭａｘ１及びＭａｘ２よりも、それぞれＴα分早い。このため、情報提示判定部６３４は、作業者の動作がＭａｘ１及びＭａｘ２よりもそれぞれ早い区間８１０１及び９１０１に含まれるタイミングにおいて終了した場合の評価についても、それぞれ区間７１０１に示す例と同様に行う。

さらに、本実施例における情報提示判定部６３４は、標準的な習熟レベルの作業者よりも短時間で動作を終了できる作業者に対して、Ｍａｘ２を経過しても作業が終了しない場合に、標準動作完了時間Ｓの経過よりも早く支援情報を提示する場合がある。例えば、本実施例における情報提示判定部６３４は、標準動作完了時間ＳよりＴβ早い時間Ｓ−Ｔβにおいて、支援情報を提示すると評価する。これにより、情報提示判定部６３４は、作業者の動作が標準動作完了時間Ｓよりも早い区間９１０９に含まれるタイミングにおいて終了した場合も支援情報を提示する。

なお、Ｍａｘよりも早める時間Ｔα及び標準動作完了時間Ｓよりも早める時間Ｔβは、例えば標準動作完了時間Ｓが比較的短い場合であれば「５秒」といったように固定値として設定してもよい。また、標準動作完了時間Ｓが比較的長い場合であれば、｛Ｍａｘ−（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）｝×１５％といったような数式によりＴα及びＴβを算出してもよい。なお、Ｔα及びＴβは同一の値であってもよく、異なる値としてもよい。

［処理の流れ］
次に、本実施例における処理について、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａは、実施例３における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、図７Ａ及び図７Ｂに示すステップと同じ符号については同様のステップであるため、詳細な説明を省略する。

図１１Ａに示すように、本実施例における情報提示判定部６３４は、出力された動作完了時間Ｔが時間Ｍｉｎ以上であると判定すると（Ｓ１３０：Ｎｏ）、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘ−Ｔαより大きく、かつ標準動作完了時間Ｓ未満であるか否かを判定する。そして、情報提示判定部６３４は、判定結果を図示しない作業支援装置６００の情報選択部６３５に出力する（Ｓ１３１ａ）。

情報選択部６３５は、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘ−Ｔαより大きく、かつ標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合（Ｓ１３１ａ：Ｙｅｓ）、提示情報Ｅを出力し（Ｓ１３２ａ）、Ｓ１９０に移行する。一方、情報選択部６３５は、動作完了時間Ｔが時間Ｍａｘ−Ｔ以下であるか、又は標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合（Ｓ１３１ａ：Ｎｏ）、提示情報を出力することなく、Ｓ１９０に移行する。

Ｓ１１０に戻って、情報提示判定部６３４は、作業者による動作の終了を認識していないと判定した場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、作業者による動作の開始が認識されてから、作業者による動作の終了が認識されるまでに、時間Ｍａｘ−Ｔαが経過したか否かを判定する（Ｓ１２０ａ）。情報提示判定部６３４は、時間Ｍａｘが経過していないと判定した場合（Ｓ１２０ａ：Ｎｏ）、Ｓ１１０に戻って処理を繰り返す。

情報提示判定部６３４は、時間Ｍａｘが経過したと判定した場合（Ｓ１２０ａ：Ｙｅｓ）、端子Ａを通じて図１１ＢのＳ１４０に移行する。図１１Ｂは、実施例３における作業支援処理の一例を示すフローチャートである。情報提示判定部６３４は、時間Ｍａｘが、標準動作完了時間Ｓ未満であると判定した場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、経過時間Ｔ’が時間Ｓ−Ｔβ未満であるか否かを判定し、判定結果を情報選択部６３５に出力する（Ｓ１５０ａ）。

情報選択部６３５は、経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ以上であると判定された場合（Ｓ１５０ａ：Ｎｏ）、提示情報Ｃ２を出力し（Ｓ１５１ａ）、その後Ｓ１５９に移行する。一方、情報選択部６３５は、経過時間Ｔ’が標準動作完了時間Ｓ未満であると判定された場合（Ｓ１５０ａ：Ｙｅｓ）、提示情報Ｄを出力し（Ｓ１５２ａ）、その後Ｓ１５９に移行する。

［効果］
以上説明したように、本実施例における作業支援システムは、所定の時間が経過する前の特定のタイミングにおいて、作業者の状況を評価する。これにより、より早いタイミングで、作業者に対して動作の遅れのリカバリーを支援できる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。例えば、動作情報として動作完了時間Ｔを用いる例について説明したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、作業支援システムは、作業者の手の動きや視線の動きの大きさなどを検出し、動作情報として用いるような構成であってもよい。この場合、標準動作ＤＢ１２１は、動作の標準時間の代わりに、動作における標準的な移動量を記憶してもよい。なお、作業者の手の動きの大きさや視線の動きの大きさは、作業者の移動量の一例である。

このように、本実施例における作業支援システムは、動作情報として、動作における作業者の移動量を取得してもよい。また、作業支援システムは、作業者の習熟レベルに対応するモデルとして、動作における当該作業者による標準的な移動量の範囲を取得してもよい。さらに、作業支援システムは、当該動作に関する標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとして、動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な移動量の範囲を取得してもよい。これにより、作業者の手や視線などの移動量に基づいて、作業者の状況に応じた情報を提供できる。

また、動作時間特定部１３２が動作の開始や終了を特定するタイミングは一例であり、例えば工具に取り付けられたコードの伸縮度合いが所定の閾値以上となったことが検出された場合等であってもよい。また、作業者が部品箱等に設置された所定のスイッチを操作した場合や、重量センサにおいて部品が設置されたことが検出された場合など、動作の開始や終了のトリガは任意に設定することができる。

また、動作時間特定部１３２が、センサ２００から取得された動作に関する情報を用いて、動作の種別、並びに動作の開始のタイミング及び終了のタイミングを特定する構成について説明したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、センサ２００が、動作の種別、並びに動作の開始のタイミング及び終了のタイミングを特定し、特定された動作に関する情報を作業支援装置１００に出力するような構成であってもよい。

また、支援情報が、出力装置４００を通じて作業者に対して出力される構成について説明したが、これに限られず、図示しない工程の管理者等のその他の者に対して出力されるような構成であってもよい。

また、上記各実施例においては、標準動作ＤＢ１２１が、標準的な習熟レベルの作業者に対応する標準時間を含む、複数の作業者に対応する標準時間を一つのテーブルに記憶する構成について説明したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、標準動作ＤＢ１２１が、作業者ごとに一つのテーブルを保持するような構成であってもよい。作業履歴ＤＢ１２２についても同様に、作業者ごとに一つのテーブルを保持する構成であってもよい。

また、図３に示す標準時間の算出方法は上で述べた方法に限られず、例えば経験値により特定される標準時間や、同様の動作の標準動作完了時間Ｓを流用してもよい。また、ＷＦ法、ＭＴＭ法などの工程管理の基本的手法に従って、標準時間を特定してもよい。

また、各作業者に対応する標準的な作業時間の範囲の最小値の時間Ｍｉｎと、最大値の時間Ｍａｘとを、分布に基づいて情報提示判定部１３４が推定する構成について説明したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、予め標準動作ＤＢ１２１に時間Ｍｉｎ及びＭａｘが記憶されているような構成であってもよい。

さらに、情報提示判定部１３４は、一つの動作における動作完了時間Ｔや移動量だけでなく、複数の動作における動作完了時間Ｔや移動量を用いて、支援情報を提示するか否かを判定してもよい。例えば、情報提示判定部１３４は、複数の動作における動作完了時間Ｔのや移動量の平均値、差分の大きさ又は分散等を用いて、支援情報を提示するか否かを判定してもよい。これにより、作業支援装置１００は、例えば作業者の動作が徐々に変化していることや、作業者の動作にばらつきがみられることを特定できる。

［システム］
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られない。つまり、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図２に示す取得部１３１と動作時間特定部１３２とを、又は動作時間特定部１３２と動作履歴更新部１３３とを統合してもよい。また、図２に示す取得部１３１を、動作に関する情報を取得する処理部と標準動作に関する情報を取得する処理部とに分散してもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

次に、上記実施例に示した作業支援装置１００と同様の機能を実現する位置合わせプログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。図１２は、作業支援プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。なお、以下においては実施例１における作業支援装置１００について説明するが、実施例２乃至４における作業支援装置５００及び６００についても、同様の構成により実現できる。

図１２に示すように、コンピュータ３００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ３０１と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置３０２と、ディスプレイ３０３とを有する。また、コンピュータ３００は、記憶媒体からプログラム等を読み取る読み取り装置３０４と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインターフェース装置３０５と、カメラ３０６と、距離センサ３０７とを有する。また、コンピュータ３００は、各種情報を一時記憶するＲＡＭ３０８と、ハードディスク装置３０９とを有する。そして、各装置３０１〜３０９は、バス３１０に接続される。

ハードディスク装置３０９は、作業支援プログラム３０９ａを有する。ＣＰＵ３０１は、作業支援プログラム３０９ａを読み出してＲＡＭ３０８に展開する。

作業支援プログラム３０９ａは、作業支援プロセス３０８ａとして機能する作業支援プロセス３０８ａの処理は、取得部１３１、動作時間特定部１３２、動作履歴更新部１３３、情報提示判定部１３４及び情報選択部１３５の処理に対応する。

なお、作業支援プログラム３０９ａについては、必ずしも最初からハードディスク装置３０９に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ３００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ３００が作業支援プログラム３０９ａを読み出して実行するようにしてもよい。

１、２ 作業支援システム
１００、５００ 作業支援装置
１１０ 通信部
１２０、５２０ 記憶部
１２１、５２１ 標準動作ＤＢ
１２２ 作業履歴ＤＢ
１２３ 提示情報ＤＢ
１３０、５３０ 制御部
１３１ 取得部
１３２ 動作時間特定部
１３３ 動作履歴更新部
１３４、６３４ 情報提示判定部
１３５、６３５ 情報選択部
５３６ 標準動作更新部
２００ センサ
４００ａ、４００ｂ 出力装置

Claims (10)

1. 作業者の動作の開始のタイミングを特定する情報及び前記動作の終了のタイミングを特定する情報を動作情報として取得し、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルを前記作業者ごとに記憶する標準動作記憶部を参照して、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルとして、前記動作における前記作業者による標準的な動作完了時間の範囲を取得するとともに、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとして、前記動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間の範囲を取得する取得部と、
   前記動作情報を、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルと、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルと比較した結果に応じて、当該作業者に対する支援情報を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された支援情報を出力する出力部と
   を有する作業支援システム。
2. 前記選択部は、前記動作情報が、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルを逸脱した場合に、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルと前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとの差異に応じて異なる支援情報を選択することを特徴とする請求項１に記載の作業支援システム。
3. 前記選択部は、前記動作情報が、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルを逸脱した場合に、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルを逸脱していないと判定された場合、前記支援情報を選択せず、前記標準的な習熟レベルの作業者に対するモデルを逸脱したと判定された場合、前記支援情報を選択することを特徴とする請求項２に記載の作業支援システム。
4. 前記動作情報を記憶する動作履歴記憶部と、
   前記動作情報を前記動作履歴記憶部に記憶する更新部と、
   前記動作履歴記憶部に記憶された前記動作情報を参照して、前記標準動作記憶部に記憶された前記作業者の習熟レベルに対応するモデルを更新する標準動作更新部と
   をさらに含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の作業支援システム。
5. 前記標準動作更新部は、前記作業者ごとの動作のレベルに関する情報を用いて算出されるモデルと、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとを比較し、当該比較の結果が所定の条件を満たす場合に、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルを更新することを特徴とする請求項４に記載の作業支援システム。
6. 前記選択部は、前記動作情報により特定される動作完了時間を用いて、前記モデルと比較する処理を実施することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の作業支援システム。
7. 前記選択部は、前記動作における前記作業者による標準的な動作完了時間の範囲に至る前に前記動作の終了のタイミングが特定された場合、前記動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間の範囲より前記動作の終了のタイミングが遅いと判定した場合と早いと判定した場合に支援情報を選択することを特徴とする請求項６に記載の作業支援システム。
8. 前記作業支援システムは、前記作業者の動作を検知するセンサと、
   前記選択部により選択された前記作業者に対する支援情報を出力する、スピーカ、モニタ及びプロジェクタのうち少なくともいずれかを含む出力装置とをさらに含み、
   前記取得部は、前記センサにより検知された前記作業者の動作に関する情報を、前記動作情報として取得し、
   前記選択部は、前記作業者に対する支援情報として、前記スピーカにより出力される音声データ、前記モニタに表示される画像データ、及び前記プロジェクタにより照射される対象となる位置に関する情報のうち少なくともいずれか１つ又は複数を選択し、
   前記出力部は、選択された前記支援情報を前記出力装置へ出力することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の作業支援システム。
9. コンピュータが、
   作業者の動作の開始のタイミングを特定する情報及び前記動作の終了のタイミングを特定する情報を動作情報として取得し、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルを前記作業者ごとに記憶する標準動作記憶部を参照して、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルとして、前記動作における前記作業者による標準的な動作完了時間の範囲を取得するとともに、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとして、前記動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間の範囲を取得し、
   前記動作情報を、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルと、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルと比較した結果に応じて、当該作業者に対する支援情報を選択し、
   選択された前記支援情報を出力する
   処理を行う作業支援方法。
10. コンピュータに、
    作業者の動作の開始のタイミングを特定する情報及び前記動作の終了のタイミングを特定する情報を動作情報として取得し、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルを前記作業者ごとに記憶する標準動作記憶部を参照して、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルとして、前記動作における前記作業者による標準的な動作完了時間の範囲を取得するとともに、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルとして、前記動作における標準的な習熟レベルの作業者による標準的な動作完了時間の範囲を取得し、
    前記動作情報を、前記作業者の習熟レベルに対応するモデルと、前記標準的な習熟レベルの作業者に対応するモデルと比較した結果に応じて、当該作業者に対する支援情報を選択し、
    選択された前記支援情報を出力する
    処理を行わせる作業支援プログラム。

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