JPH11327587A - 作業支援装置及び作業支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者同士が近接して作業を行う作業現場に
おいて、作業者が作業を中断することなく、また、キー
ボード等の操作を覚える必要なく、作業支援情報を音声
により要求できるようにする。 【解決手段】 作業者の作業支援情報要求の音声パター
ンを予め登録しておき、入力された作業支援情報要求の
音声を識別して、登録した音声のみを選択して作業支援
情報要求の音声として採用し、これに対する作業支援情
報を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、音声を識別して
作業支援情報データベースの作業支援情報を抽出する作
業支援装置及び作業支援システムに関し、特に、生産ラ
インのように、複数の作業支援装置を近接して配置して
使用するのに好適な作業支援装置及び作業支援システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＡ現場において用いられる作業
支援システムにおいては、サーバに作業支援情報のデー
タベースを持ち、作業者は、このサーバに接続されたク
ライアントと向き合って、クライアントのキーボードや
タッチパネル、操作盤等を操作して作業支援情報を要求
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の作業支援システムにおいては、作業者は、作
業支援情報要求の操作を行うとき、手指を使わなければ
ならず、その間、作業対象物に対する本来の作業を中断
することになって、作業効率を低下させていた。

【０００４】そこで、本発明者は、手指を使わずに作業
支援情報要求を行う手段として、作業者の音声を用いる
ことができれば、上述の作業効率低下の課題は解決でき
ることに着目して、音声入力作業支援装置を試作した。
この試作の結果、以下の課題が残ることを見出だした。

【０００５】例えば、ベルトライン上を流れてくる被加
工物に対して、複数の作業者がベルトラインに沿って一
連の作業を行う流れ生産ラインにおいて用いられる作業
支援システムにおいては、図３に示すように、作業者
１、１、‥‥が作業支援システムのクライアント２、
２、‥‥と１対１で向き合って使用し、作業者１と作業
者１との間隔、クライアント２とクライアント２との間
隔は、隣の作業者１の声が聞こえる程度の接近してい
る。作業者１が作業支援情報要求を行う間、隣の作業者
１もやはり作業支援情報要求を行う。工場内は騒音レベ
ルも高いので、その音声は互いに大きいものになり、隣
の作業者の作業支援情報要求（図の×印の音声）を誤っ
て検知してこの作業支援情報をサーバ３側から選び出
し、表示してしまったり、自己の作業支援情報要求（図
の○印の音声）が、他の音（図の×印の音声等）と混ざ
って、正しく認識されなかったりすることが頻繁に起こ
るのである。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決し、作業者
が、本来の作業を継続しながら、隣の作業者の音声に妨
げられることなく、音声により作業支援情報を要求する
ことができる作業支援装置及び作業支援システムを提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、作業者がマイクロフォン等に
向かって発声する作業支援情報番号等の作業支援情報要
求の声、例えば、「Ｓ１０１３！」を音声認識部に入力
し、この声の音声パターンが、音声認識部に予め登録さ
れた音声パターンかどうかを識別して、登録された音声
パターンであると識別された場合に、この音声パターン
に対応する作業支援情報要求事項、例えば、「（作業支
援情報番号）Ｓ１０１３」を抽出し、制御部が、この作
業支援情報要求事項を基に外部の作業支援情報データベ
ースから対応する作業支援情報（作業支援情報番号Ｓ１
０１３のファイル）を選択することにより、作業者の要
求した声に応じた作業支援情報（作業支援情報番号Ｓ１
０１３）を得る。音声パターンを登録しておくことによ
り、他の人の声の音声パターンが入力されても、登録さ
れた声として識別されないから、間違った作業支援情報
を抽出することがなくなる。なお、音声パターンは、作
業者が使用する作業支援情報全てを登録しておくとよ
い。登録されていない作業者の声の音声パターンを誤認
して、間違った作業支援情報を抽出することがなくなる
からである。

【０００８】請求項２の発明は、作業支援情報データベ
ースと、上記作業支援情報データベースの作業支援情報
を作業支援情報要求事項を基に抽出するサーバと、音声
が予め登録された音声パターンかどうかを識別して、上
記音声に応じた作業支援情報要求事項を上記サーバに入
力する音声識別・制御部と、上記音声識別・制御部に音
声を入力する音声入力手段と、上記サーバが抽出した作
業支援情報を表示する作業支援情報表示装置とを具備
し、作業者がマイクロフォン等に向かって発声する作業
支援情報要求の声を音声識別・制御部に入力し、この声
の音声パターンが、音声認識部に予め登録された音声パ
ターンかどうかを識別して、登録された音声パターンで
あると識別された場合に、この音声パターンに対応する
作業支援情報要求事項を抽出し、この作業支援情報要求
事項を基に、サーバが作業支援情報データベースから対
応する作業支援情報を選択することにより、作業者の要
求した声に応じた作業支援情報を得る。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下、
図面を参照して説明する。

【００１０】図１は、この発明の一実施の形態を示すブ
ロック図である。図１において、２は、この発明の作業
支援情報装置で、この実施の形態では、作業者と対向す
るクライアントともなっている。３は、この作業支援装
置の要求に応じて作業支援情報を提供するサーバで、こ
のサーバ３は複数の作業支援装置２に、バス４により接
続されている。

【００１１】上記サーバ３には作業支援情報データベー
ス５が備えられ、この作業支援情報データベース５に
は、各種の作業対象物、作業工程について作業者の作業
を支援する多数の作業支援情報ファイルが格納されてい
る。

【００１２】上記作業支援装置２には、サーバ３側の作
業支援情報データベース５から作業支援情報を選び出す
制御部２１が備えられ、その選び出した作業支援情報
は、作業支援情報表示装置６に送って表示されるように
なっている。上記作業支援情報表示装置６には、文字情
報や画像情報を表示するディスプレイ６１、音声等の音
響情報を出力するスピーカ６２が備えられ、作業者に作
業支援情報を表示する。

【００１３】２２は音声認識部、２３は作業者音声パタ
ーンデータ格納部で、ともに上記作業支援装置２に備え
られている。また、７はマイクロフォン等の音声入力手
段で、この音声入力手段７の出力は、上記音声認識部２
２に送られ、上記出力（音声信号）は、音声認識部２２
において、作業者音声パターンデータ格納部２３に予め
登録された音声パターン（音声波形）と比較され、音声
パターンが類似する音声が、作業者の音声として識別さ
れ、この音声を解析してこの音声に対応する作業支援情
報要求事項が抽出される。近接した隣の作業者の音声等
は、音声パターンが作業者音声パターンデータ格納部２
３に登録された音声パターンと異なるので、ノイズとし
て除外される。また、当作業者の音声であっても、登録
された作業支援情報要求と類似しないものは、ノイズと
して除外される。そして、抽出された作業支援情報要求
事項は制御部２１に出力され、制御部２１では、この作
業支援情報要求事項を基にサーバ３側の作業支援情報デ
ータベース５から対応する作業支援情報を選び出して、
作業支援情報表示装置６に送って表示するようになって
いる。

【００１４】上記制御部２１と音声認識部２２とで、音
声認識・制御部を構成している。

【００１５】作業開始に先立って、上記作業者音声パタ
ーンデータ格納部２３には、実際の作業で使用する担当
作業者の作業支援情報要求の音声「Ｓ１０１３」等の音
声パターンを、音声入力手段７を介して種々入力してお
く。そして、作業支援情報要求の音声と対応させて作業
支援情報要求事項（作業支援情報番号Ｓ１０１３等）を
記録して、参照テーブルの形式にまとめて行く。このよ
うに種々の作業情報要求を入力することは、準備段階で
多少時間が掛かることになるが、従来から試みられてい
る、「作業者の音声パターンの特徴のみを捕らえて音声
を識別する方式と音声認識して作業情報要求を解析する
方式との組み合わせ」に比べると、音声認識部２２が遥
かに簡単で、安価であり、しかも、認識の精度が非常に
高くなるのである。

【００１６】特定の作業者の特定の作業に関する作業支
援情報の種類は、データベース全体の情報量に比べれ
ば、それ程多くはないから、上記の作業支援情報要求事
項の件数もひとつの作業支援装置については限られた件
数となり、作業支援情報要求の音声パターンそのものを
メモリに記録しても、それ程のメモリ容量を使用しない
で済む。なお、メモリ容量が不足の場合は、「音声パタ
ーンの特徴のみを捕らえて音声を識別する方式と音声認
識して作業情報要求を解析する方式との組み合わせ」
等、従来周知の他の方式を用いてもよい。

【００１７】上記作業支援情報要求事項としては、デー
タベース５のファイル名が最も好ましい。ファイル名
は、直接、作業支援情報ファイルの検索キーとして使え
るからである。しかし、上記の準備作業において入力し
やすいファイル名以外の他の項目、例えば、現場で使用
されている工程名「部品Ｘ組み付け」等を用いて、この
項目とファイル名とのリンク付けをしておくようにして
もよい。

【００１８】以下に、この発明の作業支援装置の処理フ
ローを、図２を参照して説明する。図２において、ステ
ップ２０１では、音声入力手段７には、作業者の作業支
援情報要求その他の音響が入力されてくる。入力を感知
すると（ｙｅｓ）、ステップ２０２に進み、入力された
音声信号は音声認識部２２に送られて、正しい作業者の
正しい作業支援情報要求が識別されると（ｙｅｓ）、ス
テップ２０３へ進む。ノイズだけで作業支援情報要求が
認識されない場合は（ｎｏ）、ステップ２０１に戻っ
て、次の音声入力を待つ。

【００１９】ステップ２０３では、音声認識部２２が、
入力された音声信号を作業者音声パターンデータ格納部
２３に予め登録された音声パターンと比較し、音声信号
のパターンに登録された音声パターンと類似するものが
あれば、作業者の音声のとして識別し、この音声を登録
された音声パターンと比較、解析してこの音声が登録さ
れた作業支援情報要求音声と類似すると判定すると、こ
れに対応する作業支援情報要求事項を抽出する。

【００２０】そして、抽出された作業支援情報要求事項
は制御部２１に出力され、制御部２１では、この作業支
援情報要求事項を基に、サーバ３側の作業支援情報デー
タベース５から対応する作業支援情報を選び出す。

【００２１】次に、ステップ２０４へ進んで、制御部２
１は、作業支援情報データベース５から選び出した作業
支援情報を作業支援情報表示装置６に送って表示し、作
業者の作業を支援する。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、この
発明によれば、作業者の音声の音声パターンを予め登録
された音声パターンと比較して、作業者の音声を近接し
た他の作業者の音声と識別し、作業支援情報要求事項を
抽出して、この抽出された作業支援情報要求事項を基
に、作業支援情報データベースから対応する作業支援情
報を選び出すようにしたから、作業者同士が近接して作
業を行う作業現場において、作業者が作業を中断するこ
となく、また、キーボード等の操作を覚える必要もな
く、作業支援情報を要求することができる。連続して作
業支援情報を表示させて作業を行う場合には、その間の
作業中断が全てなくなるので、特にその効果が著しいも
のになる。従って、作業支援情報要求に起因する作業効
率の低下を回避でき、作業者の負担を軽減できる。

【００２３】また、作業者の作業支援情報要求の音声と
比較する登録された音声パターンが、担当作業者の作業
支援情報要求の音声を、作業支援情報要求事項と対応さ
せて記録されたものを用いれば、識別精度が高く、設備
コストが比較的安い、経済的、実用的な作業支援情報要
求音声入力式の作業支援装置、作業支援システムとする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を示すブロック図。

【図２】図１の作業支援装置の内部処理フローを示すフ
ローチャート。

【図３】この発明の作業支援装置、作業支援システムが
用いられる作業ラインを示す説明図。

【符号の説明】

１ 作業者 ２ 作業支援装置 ３ サーバ ５ 作業支援情報データベース ６ 作業支援情報表示装置 ７ 音声入力手段 ２１ 制御部 ２２ 音声認識部 ２３ 作業者音声パターンデータ格納部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部の作業支援情報データベースから作
   業支援情報を選択する作業支援装置において、 入力された音声パターンが予め登録された音声パターン
   かどうかを識別し、識別した音声パターンに対応する作
   業支援情報要求事項を抽出する音声認識部と、 上記音声認識部で抽出された作業支援情報要求事項を基
   に外部の作業支援情報データベースから対応する作業支
   援情報を選択する制御部とを具備したことを特徴とする
   作業支援装置。
2. 【請求項２】作業支援情報データベースと、 上記作業支援情報データベースの作業支援情報を作業支
   援情報要求事項を基に抽出するサーバと、 音声が予め登録された音声パターンかどうかを識別し
   て、上記音声に応じた作業支援情報要求事項を上記サー
   バに入力する音声識別・制御部と、 上記音声識別・制御部に音声を入力する音声入力手段
   と、 上記サーバが抽出した作業支援情報を表示する作業支援
   情報表示装置とを具備したことを特徴とする作業支援シ
   ステム。