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公開番号2025181268
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2024089148
出願日2024-05-31
発明の名称作業情報管理システム及び作業情報管理方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類A61B 5/11 20060101AFI20251204BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】
作業者のウェアラブルセンサから受信したセンサデータに欠損が発生していた場合でも当該センサデータに基づく作業者の作業認識を正確に行うこと。
【解決手段】
異常判定部は、センサデータに異常データが含まれているか否かを判定するとともに、センサデータに異常データが含まれると判定した場合でも異常データを含むセンサデータを廃棄せず、異常データを含むことを示す異常フラグを付与した上で当該異常データを含むセンサデータを、受信時刻に関連付けてデータベースに登録する。
【選択図】図1A

特許請求の範囲【請求項１】
作業者の身体に装着され、前記身体を用いた作業対象への接触を通じて前記身体が前記作業対象に働きかけた際の身体動作に関する１つまたは複数のセンサデータを出力する装着可能なセンサ装置からの前記センサデータを受信する受信機と、
前記センサデータを収集するセンサデータ収集部と、
前記センサデータ収集部によって収集された前記センサデータが登録されるデータベースと、
前記データベースに登録されている前記センサデータを分析して前記作業者の作業動作を認識する作業認識部と、を備え、
前記センサデータ収集部は、
前記受信機による前記センサデータの受信時刻を取得する時刻付与部と、
前記センサデータに異常データが含まれているか否かを判定するとともに、前記センサデータに前記異常データが含まれると判定した場合でも前記異常データを含む前記センサデータを廃棄せず、前記異常データを含むことを示す異常フラグを付与した上で前記異常データを含む前記センサデータを、前記受信時刻に関連付けて前記データベースに登録する異常判定部と、
を有することを特徴とする作業情報管理システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記異常判定部は、
前記センサデータに欠損が発生していると判定した場合、前記欠損が発生している前記異常データの種類を分類し、前記異常データの種類ごとに、前記異常データを含む前記センサデータを前記データベースに登録する
ことを特徴とする請求項１に記載の作業情報管理システム。
【請求項３】
前記作業認識部は、
前記データベースに登録された前記異常フラグを参照し、前記異常フラグが付与された前記センサデータに基づいて、前記異常フラグに対応した欠損の種類に応じて前記作業者の作業動作を認識し、その作業認識の結果に反映させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業情報管理システム。
【請求項４】
前記作業認識部は、
少なくとも一方のセンサデータが前記異常データを含む複数の前記センサデータに基づいて前記作業者の同一の作業動作に対して異なる作業認識の結果となるように判定を下した場合、前記異常データを含む前記一方のセンサデータの信頼性を示す確信度を下げるよう調整し、次回以降の作業認識を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の作業情報管理システム。
【請求項５】
前記作業認識部は、
複数の前記センサデータのうち前記異常データを含まない所定のセンサデータをもとに異常データに対応する欠損部分を推定して当該欠損部分を修復し、前記異常データが修復された前記センサデータを前記データベースに登録する
ことを特徴とする請求項３に記載の作業情報管理システム。
【請求項６】
前記作業認識部は、
前記欠損部分を修復した場合、前記欠損部分を修復した旨の異常フラグとともに、前記異常データが修復された前記センサデータを前記データベースに登録する
ことを特徴とする請求項５に記載の作業情報管理システム。
【請求項７】
前記センサ装置は、
前記センサデータをそれぞれ出力する複数のセンサを有し、
前記作業認識部は、
前記複数のセンサのうちの一方のセンサからのセンサデータで、他方のセンサからの前記異常データを含むセンサデータを修復する
ことを特徴とする請求項１に記載の作業情報管理システム。
【請求項８】
前記作業者の身体に装着され、前記身体を用いた作業対象への接触を通じて前記身体が前記作業対象に働きかけた際の身体動作に関する１つまたは複数のセンサデータを前記受信機に送信する送信機を有する前記センサ装置を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の作業情報管理システム。
【請求項９】
前記センサ装置は、
前記センサデータを取得する少なくとも１つのセンサが、前記作業者によって装着される手袋型のセンサとして構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の作業情報管理システム。
【請求項１０】
前記センサ装置は、
前記作業者の身体に装着され、前記身体を用いた作業対象への接触を通じて前記身体が前記作業対象に働きかけた際の身体動作に関する１つまたは複数のセンサデータを出力するウェアラブルセンサと、
前記ウェアラブルセンサが出力した前記センサデータを前記受信機に送信する送信機と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の作業情報管理システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業情報管理システム及び作業情報管理方法に関し、例えば、作業者の身体動作を認識する技術に関する作業情報管理システムに適用して好適なものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、日本国内では少子高齢化を背景に人口減少が進み、特に１５歳～６４歳の生産年齢人口がハイペースで減少している。このような人口変化を受けて、高齢者の労働市場への取りこみの動きが進んでいる。また、外国籍の労働者も増加している。さらに２０世紀から継続している女性の社会進出も進んでおり、国内労働者の多様化も進んでいる。このように労働環境の変化していく日本社会において、活力ある社会作りや企業競争力の維持ならびに向上を図るための技術開発の重要度が増している。例えば、高齢化により労働者の減少した社会で国内製造業では、これまで人で作業を行ってきた工程をロボットなどの機械で置き換えていくことが必要となる。一方で残された機械化が困難な人作業も、従来にも増して女性労働者、体力的に劣る高齢者、言語や価値観の異なる外国人労働者の活用が必要になると予想される。また、このためには、生産性の維持向上、適切な身体負荷の管理、効果的な技能教育といった労働者を有効活用するための技術が必要になる。
【０００３】
このような課題を解決する手法として、工場や保守現場での作業者の身体動作をセンシングすることで作業者の作業を認識し、上記の課題に応えるような手法が提案されている。例えば特許文献１、特許文献２では、作業者の手先の身体動作と当該身体動作にともなう音を検知して作業者の作業の良否を判定する技術が開示されている。また、特許文献３では、無線通信によりセンサデータが複数のセンサから後段の機器にまで届くようにした技術が開示されている。
【０００４】
工場や保守現場での作業者の身体動作をセンシングする場合において、特に特許文献１及び特許文献２に開示された技術のように作業者が身に着けるセンサ（以下、ウェアラブルセンサと称する）では、センシングした身体動作の情報を分析する機能を有する機器（以下、分析機器と称する）は、分析に要する計算リソースを要し、機器が大きくなる、あるいは電力消費が大きくなるなどの理由により、センサ本体とは分離した構成をとることが多い。ウェアラブルセンサと分析機器との間の信号のやり取りは、作業者が歩き回る際に障害とならないように、配線を引き回して有線で通信を行うよりも無線通信を行うことが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６８１５３７８号
特許第６７９８００７号
特許第６５４７０５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような形態で問題となるのが無線通信の安定性である。例えば生産ラインなどの工場環境、機器が多く並んでいる保守作業の現場では、作業者が必要な個所を歩き回ることで、電波が遮蔽されることで無線通信が途切れたり、正常なデータが送信されないことが発生しうる。また、センサ機器が環境起因の電磁波ノイズの影響を受けて瞬間的に、欠損が発生した異常なデータ（以下、異常データと称する）を送信してしまうことも起こりうる。分析機器は、ウェアラブルセンサからの信号をもとに、作業者の動作の特徴を抽出するため、異常データを受信すると正常な作業認識が行われなくなる事態が発生しうる。この場合、分析機器側で異常データを全て廃棄して、正常なデータ（以下、正常データと称する）のみを取得しようとすると、データを取得する環境によっては単位時間当たりに取得できる正常データのデータ量が減少してしまうため、正常な作業認識が行われなくなる事態が発生しうる。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、作業者のウェアラブルセンサから受信したセンサデータに欠損が発生していた場合でも当該センサデータに基づく作業者の作業認識を正確に行うことができる作業情報管理システム及び作業情報管理方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明においては、作業者の身体に装着され、前記身体を用いた作業対象への接触を通じて前記身体が前記作業対象に働きかけた際の身体動作に関する１つまたは複数のセンサデータを出力する装着可能なセンサ装置からの前記センサデータを受信する受信機と、前記センサデータを収集するセンサデータ収集部と、前記センサデータ収集部によって収集された前記センサデータが登録されるデータベースと、前記データベースに登録されている前記センサデータを分析して前記作業者の作業動作を認識する作業認識部と、を備え、前記センサデータ収集部は、前記受信機を用いて前記センサデータの受信時刻を取得する時刻付与部と、前記センサデータに異常データが含まれているか否かを判定するとともに、前記センサデータに前記異常データが含まれると判定した場合でも前記異常データを含む前記センサデータを廃棄せず、前記異常データを含むことを示す異常フラグを付与した上で前記異常データを含む前記センサデータを、前記受信時刻に関連付けて前記データベースに登録する異常判定部と、を有するようにした。
【０００９】
また、本発明においては、受信機が、作業者の身体に装着され、前記身体を用いた作業対象への接触を通じて前記身体が前記作業対象に働きかけた際の身体動作に関する１つまたは複数のセンサデータを出力する装着可能なセンサ装置からの前記センサデータを受信する受信ステップと、センサデータ収集部が前記センサデータを収集し、データベースに登録するセンサデータ収集ステップと、作業認識部が、前記データベースに登録されている前記センサデータを分析して前記作業者の作業動作を認識する作業認識ステップと、を有し、前記センサデータ収集ステップは、前記センサデータ収集部の時刻付与部が、前記受信機を用いて前記センサデータの受信時刻を取得する時刻付与ステップと、前記センサデータ収集部の異常判定部が、前記センサデータに異常データが含まれているか否かを判定するとともに、前記センサデータに前記異常データが含まれると判定した場合でも前記異常データを含む前記センサデータを廃棄せず、前記異常データを含むことを示す異常フラグを付与した上で前記異常データを含む前記センサデータを、前記受信時刻に関連付けて前記データベースに登録する異常判定ステップと、を含むようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業者のウェアラブルセンサから受信したセンサデータに欠損が発生していた場合でも当該センサデータに基づく作業者の作業認識を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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