特許 5884220 作業管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5884220

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月15日

(54)【発明の名称】作業管理システム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20160301BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20160301BHJP

   G01P 15/00 20060101ALI20160301BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/418 Z

   G06Q50/04 100

   G01P15/00 A

【請求項の数】3

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2011-48597(P2011-48597)

(22)【出願日】2011年3月7日

(65)【公開番号】特開2012-185695(P2012-185695A)

(43)【公開日】2012年9月27日

【審査請求日】2014年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(73)【特許権者】

【識別番号】506310865

【氏名又は名称】ＣＹＢＥＲＤＹＮＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】山海 嘉之

【審査官】 川東 孝至

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８７５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２２３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５１８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９４７３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｇ０１Ｐ １５／００

Ｇ０６Ｑ ５０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

管理対象者の動作を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットにより検出された当該管理対象者のセンサ信号を取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により取得されたセンサ信号を各動作毎に分類するデータ分類手段と、
前記データ分類手段により分類されたセンサ信号に基づいて動作を判定する動作判定手段と、
前記動作判定手段によって判定された動作が、予め決められた動作内容と異なる場合、又は、予め決められた動作手順と異なる手順での動作である場合に、警告を出力する警告出力部と、
前記動作判定手段の判定結果を出力する出力手段と、
を備え、
前記センサユニットは、
前記管理対象者の動きに応じた加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより検出された加速度データを記憶する加速度記憶手段と、
前記加速度記憶手段に記憶された加速度データを送信する送信手段と、
を有し、
前記動作判定手段は、
前記データ分類手段により分類されたセンサ信号の出力レベルと予め設定された閾値とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により前記センサ信号の出力レベルが閾値を超える場合に所定時間間隔毎の矩形波を生成する矩形波生成手段と、
前記矩形波生成手段により生成された矩形波をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によりカウントされたカウント値と予め設定された各動作に応じたタスク毎のカウント値とを比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段により両カウント値が一致した場合に、前記センサ信号の検出波形パターンが正規の動作であると判定し、前記両カウント値が一致しない場合には当該検出波形パターンが正規の動作ではないと判定する判定手段と
を有することを特徴とする作業管理システム。

【請求項2】

前記警告出力部が前記警告を出力したか否かを表すデータと、前記動作による作業対象物のロット番号とを関連付ける、ロット管理部をさらに備える、請求項１に記載の作業管理システム。

【請求項3】

前記センサユニットは、前記警告を報知する報知手段をさらに有する、請求項１又は２に記載の作業管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は作業管理システム及び作業管理方法に係り、特に作業者（管理対象者）の作業内容及び作業手順に関する情報をデータベースに格納して作業者の行動を検証するように構成された作業管理システム及び作業管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、工業製品を組立てる工場や多品種の製品を管理する倉庫、あるいは病院や介護施設などでは、大勢の人が夫々決められた作業マニュアルに沿ってその日に予定された作業を順々に行なっている。このような多数の人が個別の作業を行なう場合、各人が最も効率の良い作業内容及び作業手順で作業を行なうように予め指導されている。

【0003】

このような作業環境においては、作業者が増えると、各作業班の管理者またはチームリーダは、各作業者の細かい作業までみることが難しくなり、不良品の発生や不注意による作業ミスがあった場合に原因究明のための検証に時間がかかっていた。

【0004】

また、作業者の動作結果を解析する作業管理システムとしては、作業者の動作情報を得るための第１センサと、物品の状態を検出する第２センサとから得られた情報を突き合わせることで動作結果を解析する作業管理システムの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−２０１５６９号公報

【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、上記特許文献１に記載されたシステムでは、各作業者の動作や作業手順を作業情報として検出しておらず、例えば、作業者が間違った作業を行なって不良品が発生した場合でもその原因を検証することができず、作業者自身が作業内容、または作業手順を間違えたことに気付かない場合には、不良品の発生原因が分からないままとなる。

【0007】

また、病院や介護施設などで働く介護士の場合、各人が介護の内容や手順を間違いなく行なっているのかを管理することが難しく、且つ事故が起こらないように注意しながら、効率良く作業する必要があるので、介護の内容を正確に検証できることが要望されている。

【0008】

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した作業管理システム及び作業管理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、一形態による作業管理システムは、管理対象者の動作を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットにより検出された当該管理対象者のセンサ信号を取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により取得されたセンサ信号を各動作毎に分類するデータ分類手段と、
前記データ分類手段により分類されたセンサ信号に基づいて動作を判定する動作判定手段と、
前記動作判定手段によって判定された動作が、予め決められた動作内容と異なる場合、又は、予め決められた動作手順と異なる手順での動作である場合に、警告を出力する警告出力部と、
前記動作判定手段の判定結果を出力する出力手段と、
を備え、
前記センサユニットは、
前記管理対象者の動きに応じた加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより検出された加速度データを記憶する加速度記憶手段と、
前記加速度記憶手段に記憶された加速度データを送信する送信手段と、
を有し、
前記動作判定手段は、
前記データ分類手段により分類されたセンサ信号の出力レベルと予め設定された閾値とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により前記センサ信号の出力レベルが閾値を超える場合に所定時間間隔毎の矩形波を生成する矩形波生成手段と、
前記矩形波生成手段により生成された矩形波をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によりカウントされたカウント値と予め設定された各動作に応じたタスク毎のカウント値とを比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段により両カウント値が一致した場合に、前記センサ信号の検出波形パターンが正規の動作であると判定し、前記両カウント値が一致しない場合には当該検出波形パターンが正規の動作ではないと判定する判定手段とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、センサユニットにより検出された管理対象者のセンサ信号または動作データを取得し、取得されたセンサ信号または動作データを各動作毎のパターンに分類して各動作毎の波形に基づいて動作を判定するため、各センサユニットによる検出結果のデータ処理量を簡素化して動作判定時間を短縮できると共に、各管理対象者の動作の判定効率を高めて作業管理の精度を向上させることができる。

【0011】

また、本発明によれば、センサユニットにより検出された信号波形を各動作に応じたタスク毎のパターンに分類することにより、各タスク毎の検出波形パターンと基本波形パターンとを比較しやすくなり、比較結果に基づいて作業の適正を判断することが可能になる。

【0012】

また、本発明によれば、信号波形の出力レベルが閾値を越える場合に所定時間間隔毎の矩形波を生成し、生成された矩形波のカウント値と予め設定された各動作に応じたタスク毎のカウント値とを比較することで、管理対象者の動作の判定効率をより一層高めることが可能になる。

【0013】

また、本発明によれば、管理対象者の動作の判定結果を記憶させてあるので、判定結果を検証することが可能になり、予期せぬ事故が発生した場合にも原因の究明を速やかに行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明による作業管理システムの一実施例を概念的に示すシステム構成図である。

【図2】複数の作業者が配置された場合のセンサ信号の送受信を行なう通信システムを概念的に示す平面図である。

【図3A】各作業毎の動作データの基本波形パターンを模式的に示す図である。

【図3B】各作業毎に検出された動作データの検出波形パターンを模式的に示す図である。

【図3C】動作データからノイズ成分を除去した検出波形パターンを模式的に示す図である。

【図3D】検出波形パターンに類似する基本波形パターンを重ねわせた比較処理を模式的に示す図である。

【図4A】管理コンピュータに入力された各作業者のタスクデータの表示例を模式的に示す図である。

【図4B】管理コンピュータに入力操作される各タスク作業設定画面の表示例を模式的に示す図である。

【図5】管理コンピュータの記憶装置に格納されたタスクデータベースを模式的に示す図である。

【図6】センサユニットの制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図7】管理コンピュータが実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】管理コンピュータが実行する変形例１の制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図9A】センサ信号の波形に対する閾値を設定した場合を模式的に示す図である。

【図9B】センサ信号の波形が閾値以上である場合に微小単位時間当たりの矩形波を生成する過程を説明するための図である。

【図10】管理コンピュータが実行する変形例２の制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図11】変形例３の制御系を示すブロック図である。

【図12A】ＦＦＴ変換前の基本波形パターンを示す波形図である。

【図12B】ＦＦＴ変換後の基本波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【図13A】ＦＦＴ変換前の検出波形パターンを示す波形図である。

【図13B】ＦＦＴ変換後の検出波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【図14A】ＦＦＴ変換前の別の基本波形パターンを示す波形図である。

【図14B】ＦＦＴ変換後の別の基本波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【図15A】ＦＦＴ変換前の別の検出波形パターンを示す波形図である。

【図15B】ＦＦＴ変換後の別の検出波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【図16】管理コンピュータが実行する変形例３の制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図17】変形例４の制御系を示すブロック図である。

【図18A】ＦＦＴ変換前の検出波形パターンを示す波形図である。

【図18B】ＦＦＴ変換後のノイズ成分の周波数特性を示す波形図である。

【図18C】ＦＦＴ変換後の別のノイズ成分の周波数特性を示す波形図である。

【図19】ノイズ成分を除去された検出波形パターンを示す波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

【実施例1】

【0016】

図１は本発明による作業管理システムの一実施例を概念的に示すシステム構成図である。図２は複数の作業者が配置された場合のセンサ信号の送受信を行なう通信システムを概念的に示す平面図である。

【0017】

図１及び図２に示されるように、作業管理システム１０は、管理対象者である各作業者Ｍ（Ｍ１〜Ｍｎ）の手首、足首の装着された複数のセンサユニット２０（２０Ａ〜２０Ｄ）から得られた動作データに基づいて各作業者Ｍ（Ｍ１〜Ｍｎ）が所定の作業を行なっていることを管理するシステムである。

【0018】

尚、本実施例において、各作業者Ｍ（Ｍ１〜Ｍｎ）の作業としては、例えば、製品の組立て作業、組立て完了した製品の機能を検査する検査作業、あるいは倉庫などでの製品別の搬送作業、あるいは病院や介護施設での介護作業やリハビリテーション作業などがある。また、センサユニット２０は、作業内容に応じて適宜装着位置を変更しても良い。例えば、手の動きを重点的に検出する場合には、足首を無くして左右の手首、肘の夫々にセンサユニット２０を配しても良い。

【0019】

作業管理システム１０は、センサユニット２０（２０Ａ〜２０Ｄ）と、無線通信システム３０と、管理コンピュータ４０とを有する。センサユニット２０（２０Ａ〜２０Ｄ）は、制御部２１と、加速度センサ２２と、無線通信部２３と、報知手段２４と、メモリ２５と、電池２６とがリストバンド２７に設けられている。リストバンド２７は、各作業者Ｍ１〜Ｍｎの手首、足首などの動作する部分に装着しやすいように、軽量且つ柔軟性を有する材質（例えば、防水加工された布）によって形成されている。また、リストバンド２７は、装着操作及び分離操作が容易に行えるように例えば、マジックテープ（登録商標）などからなる締結部２８が形成されており、各作業者Ｍ１〜Ｍｎが作業するときに装着され、作業終了後、あるいは休憩のときは作業者Ｍから分離される。

【0020】

制御部２１、加速度センサ２２、無線通信部２３、報知手段２４、メモリ２５は、何れも微小なチップからなり、各作業者Ｍ１〜Ｍｎが作業する際の負担にならないように形成されている。加速度センサ２２としては、例えば、３軸の加速度を検出可能なセンサチップからなり、各作業者Ｍ１〜Ｍｎの手足の動きに応じた加速度を検出し、加速度に応じたセンサ信号を出力する。

【0021】

制御部２１は、加速度センサ２２から得られた加速度のセンサ信号をメモリ２５に記憶させ、管理コンピュータ４０からのデータ要求に応じてメモリ２５に記憶させたセンサ信号のデータを無線通信部２３から無線信号として送信させる。

【0022】

報知手段２４は、例えば、小型スピーカ、あるいは発光ダイオードからなり、管理コンピュータ４０において、警告信号が出力されると、小型スピーカから警告音を発したり、あるいは発光ダイオードの点灯または点滅による警告を行なう。

【0023】

また、電池２６は、板状に形成された充電式バッテリであり、例えば、作業者Ｍが作業終了、あるいは休憩のため作業室を出たときに、作業室の出入り口付近に設置された充電装置によって充電される。

【0024】

無線通信システム３０は、無線ＬＡＮシステムからなり、各センサユニット２０と無線信号によるデータ通信を行なうものであり、複数の無線通信装置５０_１〜５０_ｎと、通信回線６０と、ルータ７０とを有する。複数の無線通信装置５０_１〜５０_ｎは、図２中正方形状のシンボルマークで示すように、作業室Ｒの床面あるいは天井にＸ、Ｙ方向に所定間隔おきにマトリックス状に設置されており、通信回線６０を介して管理コンピュータ４０のルータ７０に接続されている。各無線通信装置５０_１〜５０_ｎは、夫々電波の送受信可能範囲が決められており、各無線通信装置５０_１〜５０_ｎの中間位置が境界となるように離間距離（間隔）が設定されている。

【0025】

また、各作業者Ｍ１〜Ｍｎは、図２中丸印のシンボルマークで示すように、複数の無線通信装置５０_１〜５０_ｎの間に点在するように配置されている。各作業者Ｍ１〜Ｍｎは、作業内容（タスク）に応じて適宜作業位置を変更するため、その日の作業スケジュールに応じて各作業位置に移動する。

【0026】

各センサユニット２０の無線通信部２３は、近接距離無線方式（例えば、ブルートゥース：Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）により複数の無線通信装置５０_１〜５０_ｎのうち最も近い位置にある無線通信装置５０とデータの送受信を行なう。また、管理コンピュータ４０では、センサユニット２０から送信された動作データを受信して各作業者Ｍ１〜Ｍｎの作業が適正に行なわれているかを判定すると共に、センサ信号を受信した無線通信装置５０のアドレスにより動作データを送信したセンサユニット２０（または作業者）の位置を確認することができる。

【0027】

管理コンピュータ４０は、作業室Ｒとは別の室に設置されており、作業室Ｒで作業を行なう複数の作業者Ａに装着された各センサユニット２０から送信される動作データ（加速度センサ２２から出力されたセンサ信号）を記憶装置８０に格納する。また、管理コンピュータ４０は、記憶装置８０に格納された各制御プログラムを読み込んで各種制御処理を実行する。

【0028】

また、管理コンピュータ４０は、データ取得部４２と、データ分類部４４と、動作判定部４６と、出力部４８とを有する。また、管理コンピュータ４０は、無線通信装置５０_１〜５０_ｎから送信された各センサユニット２０のセンサ信号を検出波形パターンとして記憶装置８０に記憶させる。また、記憶装置８０には、後述するようにデータベースの他に、各制御プログラムが格納されている。

【0029】

データ取得部４２は、無線通信システム３０を介して各センサユニット２０により検出された作業者（管理対象者）の動作データを取得して記憶装置８０に格納する制御手段である。データ分類手段４４は、取得された動作データを各タスクの作業毎の波形パターンに分類する制御手段である。

【0030】

動作判定手段４６は、分類された作業毎の検出波形パターンと基本波形パターンとを比較して各作業の動作を判定する制御手段である。出力部４８は、判定結果をモニタ１２０や通信モデム９０及び通信回線９２を介して外部に設置された上位のホストコンピュータ１００に出力する制御手段である。

【0031】

また、管理コンピュータ４０は、通信用モデム９０に接続された通信回線９２を介して外部に設置された上位のホストコンピュータ１００と通信可能に接続されており、複数のセンサユニット２０から取得した各作業者Ｍの動作データ（センサ信号）を定期的にホストコンピュータ１００に転送する。そのため、ホストコンピュータ１００が設置されたセンタにおいても、管理コンピュータ２０と同様に、各作業者の作業内容や作業手順が適正に行なわれているか否かを検出することができる。

【0032】

さらに、管理コンピュータ４０には、入力手段（キーボードやマウス、タッチパネル等）１１０からの入力信号に応じて各タスクの作業手順を設定すると共に、入力された作業内容をモニタ１２０に表示する。

【0033】

また、管理コンピュータ４０には、センサユニット読み取り装置１３０が接続されている。センサユニット読み取り装置１３０は、１人分のセンサユニット２０Ａ〜２０Ｄが載置されるデータ読み取り部１３１〜１３４を有しており、無線通信装置５０_１〜５０_ｎが使用できないとき、あるいはセンサユニット２０Ａ〜２０Ｄのメモリ２５に格納されたその日のデータを一括して保存する場合に使用される。データ読み取り部１３１〜１３４は、夫々楕円形状の凹部に形成されており、載置されたセンサユニット２０Ａ〜２０Ｄの無線通信部２３を介してメモリ２５に格納されたその日の動作データを読み取って記憶装置８０に記憶させる。尚、記憶装置８０には、後述する図３Ｃに示すようなフィルタリング後のノイズ除去された検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・の波形が基本波形パターンとして格納される。そして、フィルタリング後の検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・による基本波形パターンと実際に動作したときのフィルタリング後の検出波形とを比較することで所定の作業動作と異なる動作しているものと判定することが可能になる。

【0034】

ここで、加速度センサ２２により検出されるセンサ信号のパターンについて説明する。

【0035】

図３Ａは各作業毎の動作データの基本波形パターンを模式的に示す図である。図３Ａに示されるように、センサユニット２０の加速度センサ２２は、例えば、各作業Ａ、Ｂ、Ｃ・・・に応じた動作に応じて検出波形パターン２００Ａ、２１０Ａ、２２０Ａ・・・のような異なるパターンのセンサ信号を出力する。検出波形パターン２００Ａ、２１０Ａ、２２０Ａ・・・は、予め作業前に計測した動作データであって、記憶装置８０のデータベースに登録されている。尚、ここでは、説明の便宜上、各作業Ａ、Ｂ、Ｃの波形パターンについて説明するが、実際には設定された作業数に応じた数の波形パターンが多数存在する。また、各検出波形パターン２００Ａ、２１０Ａ、２２０Ａ・・・は、高周波帯域の信号（ノイズ）が重畳されているため、各波形の形状が不鮮明になっている。

【0036】

図３Ｂは各作業毎に検出された動作データの検出波形パターンを模式的に示す図である。図３Ｂに示されるように、作業者Ｍが所定の作業を行なうと、図３Ａに示す基本波形パターン２００Ａ、２１０Ａ、２２０Ａ・・・に類似した検出波形パターン２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・がセンサユニット２０によって検出される。また、各検出波形パターン２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・の間隔には、ランダムな検出波形パターン２３０Ｂ、２４０Ｂが検出される。検出波形パターン２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・は、各作業者Ｍ１〜Ｍｎの体格、筋力の差違によって少しずつ異なる加速度が検出されるため、波形パターンとしては似ているが、加速度の検出レベルや動作時間が少しずつ異なる。また、各作業者Ｍ１〜Ｍｎが作業を行なう場合、例えば、各作業動作の間あるいは作業中に咳きやクシャミをしたり、肩こりをほぐすための体操をしたり、といった所定の動作以外の突発的な動作を行なう場合がある。

【0037】

このような所定の動作以外の動作を検出したときのセンサ信号は、所定の動作以外の突発的な動作を行ったものとして記憶装置８０に格納する。

【0038】

また、検出波形パターン２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・に含まれる高周波帯域（ノイズ成分）のセンサ信号は、ローパスフィルタを用いることで除去されて波形整形される。

【0039】

図３Ｃは動作データからノイズ成分を除去した検出波形パターンを模式的に示す図である。図３Ｃに示されるように、検出波形パターン２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・に含まれる高周波成分を除去して波形整形処理を行なうと、ノイズが除去された検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・が得られる。また、各検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・の間隔には、各動作の基本波形パターンと異なる不規則的な検出波形パターン２３０Ｃ、２４０Ｃが検出される。この不規則的な検出波形パターン２３０Ｃ、２４０Ｃは、例えば、各動作間の移行過程での前述した突発的な動作を行った場合が考えられる。

【0040】

このようにセンサ信号を波形整形した検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ、２３０Ｃ、２４０Ｃ・・・では、ノイズ成分となる高周波帯域がないので、波形の輪郭が比較的滑らかな連続した線で表せる。そのため、検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ、２３０Ｃ、２４０Ｃ・・・を基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’、２３０Ｃ’、２４０Ｄ’・・・として登録することで、動作検出時の検出波形パターンとの比較が容易となり、動作の判定処理も効率良く行える。

【0041】

また、所定の動作以外の動作が検出されたときは、作業の時刻、その製品のロット番号、作業者のＩＤとともに記憶装置８０に格納する。そのため、例えば、工程の最後に、製品の抜き取り検査を行なう際には、この突発的な動作の記録に基づいて、所定の動作以外の動作が多く記録されているロットを重点的に検査する等して、不良品の発生の原因を特定して不良率を抑えることができる。

【0042】

図３Ｄは検出波形パターンに類似する基本波形パターンを重ねわせた比較処理を模式的に示す図である。図３Ｄに示されるように、実線で示す検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・に破線で示す基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・を重ね合わせると、略両波形パターンが一致することが分かる。従って、検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ、２３０Ｃ、２４０Ｃ・・・と時間軸方向に僅かにずれが生じるもののほぼ一致する基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’、２３０Ｃ’、２４０Ｄ’・・・がデータベースに登録されている場合には、作業者Ｍが予め決められた所定の作業動作を予め決められた所定の手順で行なっているものと判定することができる。また、検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と一致する基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・がデータベースに登録されていないときは、作業者Ｍが予め決められた所定の作業動作と異なる動作をしているものと判定することが可能になる。

【0043】

また、各検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・の間隔は、一の作業動作から他の作業動作に移行するための時間帯であるので、不規則的な検出波形パターン２３０Ｃ’、２４０Ｃ’が検出される。この検出波形パターン２３０Ｃ’、２４０Ｃ’は、所定の作業動作と異なるので、検出波形パターン２３０Ｃ、２４０Ｃとは一致しない。そのため、検出波形パターン２３０Ｃ、２４０Ｃは、所定の作業動作以外の動作を検出した非作業動作成分であることを判定できる。

【0044】

ここで、管理コンピュータ４０によって設定される各作業者Ｍのタスクデータについて説明する。

【0045】

図４Ａは管理コンピュータに入力された各作業者のタスクデータの表示例を模式的に示す図である。図４Ａに示されるように、管理コンピュータ４０のモニタ１２０の表示画面１５０には、入力手段１１０の操作によって指定された作業者Ｍのタスクデータが表示される。

【0046】

表示画面１５０の左側表示領域には、タイムスケジュール１５２が表示される。タイムスケジュール１５２には、作業者Ｍのタスクデータとして、その日の作業時間に対する作業内容として設定されたタスク番号が表示される。さらに、タイムスケジュール１５２の中のタスク番号が入力手段により選択されると、当該タスク番号の右側表示領域にロット番号表示欄１５４が表示される。ロット番号表示欄１５４には、当該タスク番号の作業によって生産されたロット番号と、各ロット番号に対する警告の有無が表示される。ロット番号表示欄１５４に警告を表示された場合、例えば、当該作業者Ｍが１３時〜１４時の間に生産されたロット番号３，６の製品に対する作業の中で作業者Ｍが所定の動作と異なる動作で作業したことが分かる。

【0047】

管理コンピュータ４０は、後述するように検出波形パターンと一致する基本波形パターンがデータベースに登録されていないと判定した場合は、当該作業者Ｍが予め決められた作業内容と異なる作業内容を行なったか、あるいは異なる手順で作業した場合であるので、警告を発する。このように、管理コンピュータ４０のオペレータは、モニタ１２０の表示画面１５０を確認することで、各作業者の作業ミスを発見することが可能になると共に、作業完了した製品に不具合が発生しているか否かも分かるので、製品の不良が発生した場合の原因を容易に検証することができる。

【0048】

また、病院や介護施設の場合には、看護師または介護士が誤った作業で看護、または介護を行なっているか否かを判定することが可能になり、警告が表示されていないときは、所定の看護、または介護が適正に行なわれており、警告が表示されたときは所定の看護、または介護が適正に行なわれていないことが分かる。また、ロット番号表示欄１５４に警告が表示されている場合には、間違った作業方法を行なった可能性が高いので、オペレータは警告のあった看護、または介護を直ちにやり直すように連絡することが可能になる。

【0049】

図４Ｂは管理コンピュータに入力操作される各タスク作業設定画面の表示例を模式的に示す図である。図４Ｂに示されるように、管理コンピュータ４０により各タスクの作業手順を設定する際は、入力手段１１０によりタスク作業設定画面１６０を選択する。タスク作業設定画面１６０は、左側表示領域にタスク番号一覧１６２が表示される。そして、タスク番号一覧１６２の中から作業設定操作を行なうタスク番号を入力手段１１０により指定すると、タスク作業設定画面１６０の中央表示領域に作業手順欄（作業Ｆ、作業Ｂ、作業Ｄ，Ｅ、作業Ａ）１６４が表示される。この作業手順欄１６４を用いて入力手段１１０の操作により、任意の作業を追加または削除したり、他の作業と入れ替えたりすることができる。

【0050】

タスク作業設定画面１６０の右側表示領域には、各作業Ａ〜Ｔのアイコンが表示された作業リスト１６６が表示される。管理コンピュータ４０のオペレータは、例えば、タッチパネルまたはマウスなどにより任意のアイコンをドラッグ操作して作業リスト１６６から作業手順欄１６４に移動させるだけで、任意の作業Ａ〜Ｔの何れかを作業手順の中に設定登録することが可能になる。

【0051】

このように、管理コンピュータ４０において、各タスク毎の作業手順を設定することができるので、作業内容が変更された場合でも容易に各タスクも作業手順を修正することが可能である。

【0052】

図５は管理コンピュータの記憶装置に格納されたタスクデータベースを模式的に示す図である。図５に示されるように、管理コンピュータ４０の記憶装置８０には、タスクデータベース１７０が格納されている。タスクデータベース１７０は、各タスク番号毎に作業手順（作業Ａ〜Ｔ）が設定登録されており、且つ設定された各作業に対応するセンサ信号の波形データ（基本波形パターン）が登録されている。

【0053】

従って、管理コンピュータ４０では、センサユニット２０から送信されたセンサ信号の検出波形パターンと、予めタスクデータベース１７０に登録されている各タスク毎の波形データ（基本波形パターン）とを比較することにより、当該作業者Ｍが所定の作業を正確に行なっているいか否かを判定することが可能になり、比較結果が一致しない場合に警告を発することができる。

【0054】

ここで、上記センサユニット２０の制御部２１が実行する制御処理を説明する。図６はセンサユニットの制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。

【0055】

図６に示されるように、センサユニット２０の制御部２１は、作業者Ｍが動作するのに伴って手足に装着された各センサユニット２０Ａ〜２０Ｄの加速度センサ２２により検出されたセンサ信号を逐次メモリ２５に記憶させる。メモリ２５に記憶されたセンサ信号のデータは、検出された時刻と共に記憶される。

【0056】

次のＳ１２では、管理コンピュータ４０からデータ送信要求信号が入力されたか否かをチェックする。Ｓ１２において、データ送信要求信号が入力されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１３に進み、管理コンピュータ４０から警告信号が入力されたか否かをチェックする。

【0057】

Ｓ１３において、警告信号が入力された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１４に進み、報知手段２４より警告音（アラーム）を発生させるか、あるいは発光ダイオードを点灯または点滅させて当該作業者Ｍに決められた所定の作業を行なうように注意を促す。また、Ｓ１４において、警告信号が入力されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１４の処理を省略してＳ１１の処理に戻り、加速度センサ２２により検出されたセンサ信号をメモリ２５に記憶させる。

【0058】

また、上記Ｓ１２において、データ送信要求信号が入力された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１５に進み、メモリ２５に記憶されたセンサ信号の全てを無線通信部２３より無線信号として送信させる。無線通信部２３から送信されたセンサ信号のデータは、無線通信装置５０_１〜５０_ｎのうち最も近い位置に設けられた無線通信装置５０によって受信され、通信回線６０及びルータ７０を介して管理コンピュータ４０の記憶装置８０に転送される。

【0059】

次のＳ１６では、メモリ２５をクリアにする。これにより、メモリ２５の容量をできるだけ小さくすることが可能になる。メモリ２５の最大記憶容量としては、例えば、作業者Ｍが８時間作業した場合に加速度センサ２２から出力されるセンサ信号のデータ量の合計値に相当する記憶容量があれば良い。また、メモリ２５の最小記憶容量としては、管理コンピュータ４０からのデータ送信要求信号が１０秒間隔で送信されるように設定されている場合は、１０秒間に加速度センサ２２から出力されるセンサ信号のデータ量の合計値に相当する記憶容量があれば良い。

【0060】

次に管理コンピュータ４０が実行する制御処理について説明する。図７は管理コンピュータが実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。尚、管理コンピュータ４０は、複数の作業者Ｍ１〜Ｍｎに装着された各センサユニット２０により検出された動作データを管理している。そして、各センサユニット２０に対して順々にデータ要求を行なうと共に、図７に示す制御処理を所定時間毎に繰り返し実行して受信された動作データに対する判定処理を逐次行なう。

【0061】

管理コンピュータ４０は、図７のＳ２１で作業者Ｍ１〜Ｍｎに装着された各センサユニット２０に対して順次データ要求信号を出力する。作業者Ｍ１〜Ｍｎに装着された各センサユニット２０は、データ要求信号が入力されると、メモリ２５に記憶した加速度センサ２２により検出されたセンサ信号による動作データを無線信号に変換して近くに配された無線通信装置５０に送信する。これにより、無線通信装置５０で受信されたセンサ信号による動作データは、通信回線６０を介して管理コンピュータ２０のルータ７０に転送される。

【0062】

次のＳ２２では、データ要求された当該センサユニット２０からの動作データを受信したか否かをチェックする。Ｓ２２において、当該センサユニット２０からの動作データ２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・（図３Ｂを参照）を受信した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２３に進み、受信した当該動作データを記憶装置８０に記憶する。

【0063】

次のＳ２４では、記憶装置８０に記憶した当該動作データをタスク別に分類する。これにより、当該動作データがどのタスクに対応しているのかを容易に判別することが可能になる。

【0064】

続いて、Ｓ２５に進み、各タスク毎の動作データの検出波形パターン２００Ｂ、２１０Ｂ、２２０Ｂ・・・を波形整形してノイズ成分を除去（図３Ｃを参照）した検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・を記憶装置８０に記憶させる。そして、Ｓ２６では、データベース１７０に登録された該当するタスクの基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・（図３Ｃを参照）を読み込む。次のＳ２７で当該動作データの検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・とを比較する（図３Ｄを参照：第１の比較手段）。

【0065】

Ｓ２８において、当該動作データの検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・との比較結果として検出波形パターンとほぼ一致する基本波形パターンがあるか否かをチェックする。Ｓ２８において、検出波形パターンがほぼ一致する基本波形パターンがないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２９に進み、作業内容に誤りがあるとの判定結果を記憶装置８０に記憶させる（第１の判定手段）。これにより、表示画面１５０に警告を表示させることが可能になる（図４Ａを参照）。

【0066】

また、Ｓ３０では、当該センサユニット２０に対して作業内容に誤りがあることを報知する警告信号を送信する。これにより、当該センサユニット２０の報知手段２４では、小型スピーカから警告音を発したり、あるいは発光ダイオードの点灯または点滅による警告を行なって作業者Ｍに報知する。そのため、作業者Ｍは、現在の作業に誤りがあるか否かを自ら検証して作業を正規の作業に修正することができる。

【0067】

また、上記Ｓ２８において、検出波形パターンとほぼ一致する基本波形パターンがある場合（ＹＥＳの場合）は、上記Ｓ２９、Ｓ３０の処理を省略してＳ３１に進む。

【0068】

次のＳ３１では、全検出波形パターンの比較処理が完了したか否かをチェックする。Ｓ３１において、比較処理を行なっていない他の検出波形パターンが残っている場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ２５に戻り、Ｓ２５〜Ｓ３１の処理を繰り返す。また、Ｓ３１において、全検出波形パターンの比較処理が完了している場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３２の処理に進む。

【0069】

Ｓ３２では、検出波形パターンの手順（図３Ｃを参照）が正規の手順（図３Ａを参照）と一致するか否かをチェックする。Ｓ３２において、検出波形パターンの手順が正規の手順と一致しない場合（ＮＯの場合）、Ｓ３３に進み、当該タスク番号の作業手順に誤りが有るとの判定結果を記憶装置８０に記憶させる（第１の判定手段）。続いて、Ｓ３４に進み、当該センサユニット２０に対して作業手順に誤りがあることを報知する警告信号を送信する。これにより、当該センサユニット２０の報知手段２４では、小型スピーカから警告音を発したり、あるいは発光ダイオードの点灯または点滅による警告を行なって作業者Ｍに報知する。そのため、作業者Ｍは、現在の作業手順に誤りがあるか否かを自ら検証して作業を正規の作業手順に修正することができる。

【0070】

また、上記Ｓ３２において、出波形パターンの手順が正規の手順と一致した場合（ＹＥＳの場合）は、上記Ｓ３３、Ｓ３４の処理を省略してＳ３５に進む。

【0071】

Ｓ３５では、当該作業者Ｍの動作データによる作業内容及び作業手順が正規であると判定する（第１の判定手段）。続いて、Ｓ３６に進み、当該作業者Ｍの動作データによる作業内容及び作業手順が正規であるとの判定結果を記憶装置８０に記憶させる。

【0072】

このように、各センサユニット２０の加速度センサ２２により検出されたセンサ信号を詳細に検証するのではなく、当該動作データの検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・との比較結果に基づいて判定結果を得るため、データ処理が大幅に減少して判定結果を短時間で導出することが可能になる。そのため、波形パターン不一致との判定結果が得られた場合には、作業者Ｍに対して現在の作業に対する警告を発することで、作業者Ｍ自身が現在行なっている作業を見直して誤りを修正することが可能になる。

【0073】

また、管理者や作業チームリーダが管理コンピュータ２０のモニタ１２０に表示される表示画面１５０に警告を確認することで、各作業者Ｍ１〜Ｍｎの作業内容及び作業手順を検証することが可能になるので、製品不良が発生した場合に直ちに原因を究明して対策を講じることが可能になる。

【0074】

次に変形例について説明する。

【0075】

〔変形例１〕
図８は管理コンピュータが実行する変形例１の制御処理を説明するためのフローチャートである。図８において、前述した図７と同一処理の説明を省略し、異なる処理Ｓ２８ａ、Ｓ２８ｂについて説明する。

【0076】

Ｓ２８において、両波形パターンが一致した場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ２８ａに進み、各作業者Ｍの個体差によるセンサ信号のばらつきを考慮して当該検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と当該検出波形パターンの基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・との差分を演算する。尚、差分を演算する際は、例えば、検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・のピーク値と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・のピーク値との差分を演算しても良いし、あるいは検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・の平均値と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・の平均値との差分を演算しても良い。

【0077】

次のＳ２８ｂでは、当該検出波形パターンと基本波形パターンとの差分が許容範囲（例えば、１０％〜１５％）内か否かをチェックする。Ｓ２８ｂにおいて、当該検出波形パターンと基本波形パターンとの差分が許容範囲を越えた場合（ＮＯの場合）、両波形パターンの差が大きいので上記Ｓ２９に進み、作業内容に誤りがあるとの判定結果を記憶装置８０に記憶させる。そして、Ｓ３０では、当該センサユニット２０に対して作業内容に誤りがあることを報知する警告信号を送信する。

【0078】

また、Ｓ２８ｂにおいて、当該検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・との差分が許容範囲内の場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ３１に進み、全検出波形パターンの比較処理が完了したか否かをチェックする。Ｓ３１において、比較処理を行なっていない他の検出波形パターンが残っている場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ２５に戻り、Ｓ２５〜Ｓ３１の処理を繰り返す。

【0079】

このように、Ｓ２８ｂにおいて、当該検出波形パターン２００Ｃ、２１０Ｃ、２２０Ｃ・・・と基本波形パターン２００Ｃ’、２１０Ｃ’、２２０Ｃ’・・・との差分が許容範囲に入っているかを判定することより、当該検出波形パターンの精度を規定することが可能になり、許容範囲の設定値によって精度をより高めることが可能になる。

【0080】

〔変形例２〕
図９Ａはセンサ信号の波形に対する閾値を設定した場合を模式的に示す図である。図９Ｂはセンサ信号の波形が閾値以上である場合に微小単位時間当たりの矩形波を生成する場合を模式的に示す図である。図９Ａに示されるように、センサ信号の波形１８０に対して閾値±Ｈを設定する。尚、閾値±Ｈは、センサ信号の最大値に合わせて任意の値に設定される。

【0081】

また、センサ信号の波形１８０を所定時間Δｔ毎（例えば、０．１〜１秒毎）に閾値±Ｈとの比較を行なうことにより、図９Ｂに示されるように、閾値±Ｈを高さとする所定時間Δｔの幅を有する矩形波１９０が生成される。矩形波１９０は、所定時間Δｔ毎にカウントすることで検出波形パターンに応じたカウント値が得られる。例えば、矩形波１９０のカウント値は、＋３、−３、＋１、−１、＋１となる。この場合、矩形波１９０のカウント値「＋３、−３」が作業したときの数値で、他のカウント値「＋１、−１、＋１」は、ノイズ成分を表す。

【0082】

このように、作業の種別によって矩形波のカウント値が異なる。そして、予め基本波形パターンも矩形波に変換することで、基本波形パターンを矩形波カウント値に変換して数値化することができる。そのため、基本波形パターンを矩形波カウント値と検出波形パターンの矩形波カウント値とを比較することで、容易に判定結果が得られる。従って、判定結果は、基本波形パターンを矩形波カウント値と検出波形パターンの矩形波カウント値とが一致した場合には、作業者Ｍが正規の作業を行なっていると判定され、両カウント値が不一致の場合には、作業者Ｍが誤った作業を行なっている可能性が高いと判定することができる。

【0083】

ここで、管理コンピュータ２０が実行する当該変形例の制御処理について説明する。図１０は管理コンピュータが実行する変形例２の制御処理を説明するためのフローチャートである。図１０中、Ｓ４１〜Ｓ４４は、前述したＳ２１〜Ｓ２４の処理と同じなので、説明を省略する。

【0084】

Ｓ４５では、各タスクのセンサ信号の検出波形を抽出する。続いて、Ｓ４６に進み、記憶装置８０に記憶された各タスクの閾値を読み込む。次のＳ４７では、センサ信号の波形を微小単位時間ΔＴ毎（例えば、０．１〜１秒毎）に区切って閾値±Ｈを越えるか否かをチェックする（図９Ａを参照：第２の比較手段）。Ｓ４７において、微小単位時間Δｔ毎に区切られたセンサ信号の波形が閾値±Ｈを越えた場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４８に進み、微小単位時間Δｔ毎の矩形波を生成する。

【0085】

また、Ｓ４７において、微小単位時間ΔＴ毎に区切られたセンサ信号の波形が閾値±Ｈを越えない場合（ＮＯの場合）、Ｓ４９に進み、当該微小単位時間Δｔのセンサ信号をノイズ成分と判定して除去する。

【0086】

次のＳ５０では、Ｓ４５で抽出されたセンサ信号の全てを微小単位時間Δｔ毎に区切って閾値±Ｈとの比較を完了したか否かをチェックする。Ｓ５０において、抽出されたセンサ信号の全てを微小単位時間Δｔ毎に区切って閾値±Ｈとの比較を完了していないときは（ＮＯの場合）、上記Ｓ４７に戻り、Ｓ４７以降の処理を繰り返す。また、Ｓ５０において、抽出されたセンサ信号の全てを微小単位時間Δｔ毎に区切って閾値±Ｈとの比較を完了したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ５１に進む。

【0087】

Ｓ５１では、微小単位時間Δｔ毎に区切られた矩形波数Ｎｂをカウントし、カウント値を記憶装置８０に記憶させてセンサ信号の波形を数値化する（図９Ｂを参照）。続いて、Ｓ５２に進み、当該センサ信号に対応するタスクの基本波形パターンの矩形波数（カウント値）Ｎａを記憶装置８０から読み込む。

【0088】

次のＳ５３では、計測された矩形波数Ｎｂと予め設定された基本波形パターンの矩形波数Ｎａとが一致するか否かをチェックする（第３の比較手段）。Ｓ５３において、計測された矩形波数Ｎｂと基本波形パターンの矩形波数Ｎａとが不一致の場合（ＮＯの場合）、Ｓ５４に進み、作業内容に誤りがあるとの判定結果を記憶装置８０に記憶させる（第２の判定手段）。これにより、表示画面１５０に警告を表示させることが可能になる（図４Ａを参照）。

【0089】

また、Ｓ５５では、当該センサユニット２０に対して作業内容に誤りがあることを報知する警告信号を送信する。

【0090】

また、上記Ｓ５３において、計測された矩形波数Ｎｂと基本波形パターンの矩形波数Ｎａとが一致した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ５６に進み、当該作業者Ｍの各タスクの矩形波の比較が完了したか否かをチェックする。Ｓ５６において、当該作業者Ｍの各タスクの矩形波の比較が完了していないときは（ＮＯの場合）、上記Ｓ４５に戻り、Ｓ４５以降の処理を再度繰り返す。

【0091】

また、上記Ｓ５６において、当該作業者Ｍの各タスクの矩形波の比較が完了したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ５７〜Ｓ６１（Ｓ６０の処理は、第２の判定手段に相当する）の処理を実行する。尚、Ｓ５７〜Ｓ６１の処理は、前述したＳ３２〜Ｓ３６の処理と同様なため、説明を省略する。

【0092】

このように、本変形例では、センサ信号の波形パターンを矩形波に変換して矩形波数をカウントして数値化したデータ（矩形波数Ｎａ、Ｎｂ）に基づいて作業が適正に行なわれているかを判定することが可能になり、判定効率をより一層高めることが可能になる。

【0093】

〔変形例３〕
図１１は変形例３の制御系を示すブロック図である。図１１に示されるように、変形例３の作業管理システム３００は、計測データ取得部３１０と、計測データ解析部３２０と、基本波形周波数解析データ記憶部３３０と、比較部（第４の比較手段）３４０と、判定部３４５（第３の判定手段）とを有する。計測データ取得部３１０は、各センサユニット２０の加速度センサ２２により検出されたセンサ信号（検出波形）を取得し、当該センサ信号を計測データ解析部３２０に出力する。

【0094】

計測データ解析部３２０は、センサ信号を高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することにより、各作業毎の周波数特性を有するＦＦＴ波形を導出する。センサ信号を高速フーリエ変換して得られる周波数特性のＦＦＴ波形は、特定の周波数で複数のピーク値を持つスペクトラムとして表せる。

【0095】

基本波形周波数解析データ記憶部３３０は、各タスク毎の作業の基本波形となるセンサ信号を高速フーリエ変換した基本ＦＦＴ波形を解析データとして記憶しており、計測データ解析部３２０で解析した各作業に対応する基本解析データ（ＦＦＴ波形）を抽出して比較部３４０に入力する。また、基本波形周波数解析データ記憶部３３０に記憶される解析データとしては、各作業の種別毎に基本動作データとして予め計測された周波数関数ｆ_１ｍ（ｆ、ｘ）〜ｆ_ｎｍ（ｆ、ｘ）を記憶するようにしても良い。尚、（ｆ、ｘ）は周波数ｆと波高値ｘの関数であることを示している。

【0096】

比較部３４０では、計測データ解析部３２０で高速フーリエ変換して得られる周波数特性の計測ＦＦＴ波形と、基本波形周波数解析データ記憶部３３０から入力された基本解析データの基本ＦＦＴ波形とを比較して周波数の第１ピーク値、第２ピーク値、第３ピーク値のそれぞれが一致するかを段階的に比較し、その比較結果を出力する。尚、本実施例においては、計測データ解析部３２０で得られた計測スペクトラムの周波数特性を基本スペクトラムと比較して周波数の第１ピーク値、第２ピーク値、第３ピーク値が全て一致した場合に当該作業の動作データが予め設定された基本動作と一致したものと判定する。従って、センサ信号を高速フーリエ変換して得られる周波数特性のＦＦＴ波形は、複数のピーク値を有しているが、比較結果を出力するまでの時間を短縮するため、第４ピーク値以下は比較しないこととする。

【0097】

ここで、センサ信号を高速フーリエ変換して解析する過程について説明する。

【0098】

図１２ＡはＦＦＴ変換前の基本波形パターンを示す波形図である。図１２ＢはＦＦＴ変換後の基本波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【0099】

図１２Ａに示す、センサ信号の基本波形３５０Ａを高速フーリエ変換すると、図１２Ｂに示す周波数特性を有する基本ＦＦＴ波形３５０Ｂとなる。この高速フーリエ変換後の基本ＦＦＴ波形３５０Ｂは、基本波形周波数解析データ記憶部３３０に予め格納されており、異なる周波数ｆ_１ｍ、ｆ_２ｍ、ｆ_３ｍがピーク値（波高値ｘ）となる波形である。また、周波数ｆ_１ｍ、ｆ_２ｍ、ｆ_３ｍによるピーク値（波高値ｘ）の合計値に対して、各周波数特性を示すピーク値の割合は第１ピークが最大（１番）で、第２ピークが２番、第３ピークが３番となるが、第３ピーク以降のピーク値が大幅に減少する。

【0100】

図１３ＡはＦＦＴ変換前の検出波形パターンを示す波形図である。図１３ＢはＦＦＴ変換後の検出波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【0101】

図１３Ａに示す、センサ信号の計測波形３６０Ａを高速フーリエ変換すると、図１３Ｂに示す周波数特性を有する計測ＦＦＴ波形３６０Ｂとなる。この高速フーリエ変換後の計測ＦＦＴ波形３６０Ｂは、計測データ解析部３２０で高速フーリエ変換されて得られた計測データであり、周波数ｆ_１ｄ、ｆ_２ｄ、ｆ_３ｄがピーク値（波高値ｘ）となる波形である。

【0102】

そして、比較部３４０では、基本ＦＦＴ波形３５０Ｂと計測ＦＦＴ波形３６０Ｂとが一致するか比較する。比較部３４０では、周波数ｆ_１ｍ＝ｆ_１ｄ、ｆ_２ｍ＝ｆ_２ｄ、ｆ_３ｍ＝ｆ_３ｄの場合に同一であるとの比較結果を判定部３４５に出力する。判定部３４５では、周波数ｆ_１ｄ、ｆ_２ｄ、ｆ_３ｄのうち何れか一つでも不一致の場合には、作業者Ｍの作業動作がデータベースに格納された基本動作と一致しないことになり、その判定結果を出力する。

【0103】

図１４ＡはＦＦＴ変換前の別の基本波形パターンを示す波形図である。図１４ＢはＦＦＴ変換後の別の基本波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【0104】

図１４Ａに示す、センサ信号の基本波形３７０Ａを高速フーリエ変換すると、図１２Ｂに示す周波数特性を有する基本ＦＦＴ波形３７０Ｂとなる。この高速フーリエ変換後の基本ＦＦＴ波形３７０Ｂは、基本波形周波数解析データ記憶部３３０に予め格納されており、異なる周波数ｆ_４ｍ、ｆ_５ｍ、ｆ_６ｍがピーク値（波高値ｘ）となる波形である。また、周波数ｆ_４ｍ、ｆ_５ｍ、ｆ_６ｍによるピーク値（波高値ｘ）の合計値に対して、各周波数特性を示すピーク値の割合は第１ピークが最大（１番）で、第２ピークが２番、第３ピークが３番となるが、第３ピーク以降のピーク値が大幅に減少する。

【0105】

図１５ＡはＦＦＴ変換前の別の検出波形パターンを示す波形図である。図１５ＢはＦＦＴ変換後の別の検出波形パターンの周波数特性を示す波形図である。

【0106】

図１５Ａに示す、センサ信号の計測波形３８０Ａを高速フーリエ変換すると、図１５Ｂに示す周波数特性を有する計測ＦＦＴ波形３８０Ｂとなる。この高速フーリエ変換後の計測ＦＦＴ波形３８０Ｂは、計測データ解析部３２０で高速フーリエ変換されて得られた計測データであり、周波数ｆ_４ｄ、ｆ_５ｄ、ｆ_６ｄでピーク値（波高値ｘ）となる波形である。

【0107】

そして、比較部３４０では、基本ＦＦＴ波形３７０Ｂと計測ＦＦＴ波形３８０Ｂとが一致するか比較する。比較部３４０では、周波数ｆ_４ｍ＝ｆ_４ｄ、ｆ_５ｍ＝ｆ_５ｄ、ｆ_６ｍ＝ｆ_６ｄの場合に同一であるとの比較結果を判定部３４５に出力する。周波数ｆ_４ｄ、ｆ_５ｄ、ｆ_６ｄのうち何れか一つでも不一致の場合には、作業者Ｍの作業動作がデータベースに格納された基本動作と一致しないことになる。

【0108】

図１６は管理コンピュータが実行する変形例３の制御処理を説明するためのフローチャートである。図１６中、Ｓ７１〜Ｓ７４は、前述したＳ２１〜Ｓ２４の処理と同じなので、説明を省略する。

【0109】

Ｓ７５では、各タスクのセンサ信号の検出波形を抽出する。続いて、Ｓ７６に進み、抽出されたセンサ信号の検出波形を高速フーリエ変換（変換手段）して計測ＦＦＴ波形３６０Ｂ（または３８０Ｂ）を記憶する（記憶手段）。次のＳ７７では、記憶装置８０に格納されたデータベースから基本波形の基本ＦＦＴ波形３５０Ｂ（または３７０Ｂ）を読み込む。

【0110】

続いて、Ｓ７８において、計測ＦＦＴ波形３６０Ｂ（または３８０Ｂ）と基本ＦＦＴ波形３５０Ｂ（または３７０Ｂ）とを比較する（第４の比較手段）。本実施例では、前述したように周波数ｆ_１ｍ＝ｆ_１ｄ、ｆ_２ｍ＝ｆ_２ｄ、ｆ_３ｍ＝ｆ_３ｄの場合、（または周波数ｆ_４ｍ＝ｆ_４ｄ、ｆ_５ｍ＝ｆ_５ｄ、ｆ_６ｍ＝ｆ_６ｄの場合）に同一であると判定する（図１２Ａ〜図１５Ｂを参照）。

【0111】

また、各ピーク値となる周波数を段階的に比較し、最終的に第１〜第３のピークの周波数が全て一致した場合に同一であると判定しても良い。例えば、計測ＦＦＴ波形３６０Ｂ（または３８０Ｂ）と基本ＦＦＴ波形３５０Ｂ（または、３７０Ｂ）とを比較する場合、例えば、第１ピークである周波数ｆ_１ｍと周波数ｆ_１ｄ（または周波数ｆ_４ｍと周波数ｆ_４ｄ）とを比較して一致した場合に、第２ピークである周波数ｆ_２ｍと周波数ｆ_２ｄ（または周波数ｆ_５ｍと周波数ｆ_５ｄ）とを比較する。そして、第２ピークの周波数ｆ_２ｍと周波数ｆ_２ｄ（または周波数ｆ_５ｍと周波数ｆ_５ｄ）とが一致した場合に、第３ピークである周波数ｆ_３ｍと周波数ｆ_３ｄ（または周波数ｆ_６ｍと周波数ｆ_６ｄ）とを比較する。第３ピークの周波数ｆ_３ｍと周波数ｆ_３ｄ（または周波数ｆ_６ｍと周波数ｆ_６ｄ）とが一致した場合には、第１ピークから第３ピークの周波数が全て一致するため、計測ＦＦＴ波形３６０Ｂ（または３８０Ｂ）と基本ＦＦＴ波形３５０Ｂ（または３７０Ｂ）とが一致すると判定することができる。

【0112】

また、計測ＦＦＴ波形と基本ＦＦＴ波形とを比較する場合、各ピークの波高値ｘが一致する必要はなく、ピーク値となる各周波数が一致することで、検出波形と基本波形とが一致するものと判定することが可能になる。

【0113】

また、Ｓ７９において、第１ピークから第３ピークの周波数のうち何れか一つが一致しない場合（ＮＯの場合）、Ｓ８０に進み、作業内容に誤りがあるとの判定結果を記憶装置８０に記憶させる（第４の判定手段）。これにより、表示画面１５０に警告を表示させることが可能になる（図４Ａを参照）。

【0114】

また、Ｓ８１では、当該センサユニット２０に対して作業内容に誤りがあることを報知する警告信号を送信する。これにより、当該センサユニット２０の報知手段２４では、小型スピーカから警告音を発したり、あるいは発光ダイオードの点灯または点滅による警告を行なって作業者Ｍに報知する。そのため、作業者Ｍは、現在の作業に誤りがあるか否かを自ら検証して作業を正規の作業に修正することができる。

【0115】

また、上記Ｓ７９において、第１ピークから第３ピークの周波数の全てが一致した場合（ＹＥＳの場合）は、上記Ｓ８０、Ｓ８１の処理を省略してＳ８２に進む。

【0116】

Ｓ８２において、各タスクの周波数特性の比較処理が完了したか否かをチェックしており、まだ比較していないタスクの周波数特性が残っている場合（ＮＯの場合）、Ｓ７５に戻り、Ｓ７５以降の処理を繰り返す。また、Ｓ８２において、各タスクの周波数特性の比較処理が完了したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ８３以降の処理を実行する。尚、Ｓ８３〜Ｓ８７（Ｓ８６の処理は第４の判定手段に相当する）の処理は、前述したＳ３２〜Ｓ３６の処理と同様なため、説明を省略する。

【0117】

このように、加速度センサ２２により検出されたセンサ信号を高速フーリエ変換して得られた周波数特性（第１〜第３ピークの周波数）が一致する場合に作業者Ｍの作業が正規の作業と同じであると判定し、周波数特性（第１〜第３ピークの周波数）が不一致の場合に作業者Ｍの作業が誤りであると判定することが可能になるため、作業者Ｍの作業動作の判定精度をより高めることが可能になる。
（変形例４）
図１７は変形例４の制御系を示すブロック図である。図１７に示されるように、変形例４の作業管理システム４００は、計測データ取得部４１０と、フィルタ４２０と、計測データ解析部４３０と、基本波形周波数解析データ記憶部４４０と、比較部４５０（第５の比較手段）と、判定部４５５（第４の判定手段）とを有する。計測データ取得部４１０は、各センサユニット２０の加速度センサ２２により検出されたセンサ信号（検出波形）を取得し、フィルタ４２０に当該センサ信号を出力する。

【0118】

フィルタ４２０は、高周波帯域のノイズ成分を含んだセンサ信号を高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することにより、ノイズ成分の周波数特性を含むＦＦＴ波形を導出する。センサ信号を高速フーリエ変換して得られる周波数特性のＦＦＴ波形は、ノイズ成分となる特定の周波数でピーク値を持つスペクトラムとして表せる。

【0119】

計測データ解析部４３０は、フィルタ４２０においてノイズ成分の周波数帯域を除くセンサ信号をＦＦＴ変換後の検出信号として入力される。従って、計測データ解析部４３０は、フィルタ４２０のＦＦＴ変換処理によりノイズ成分を除去された作業者Ｍの作業を計測したセンサ信号を解析処理する。尚、計測データ解析部４３０の解析処理は、前述した変形例３の計測データ解析部３２０と同様なので、説明を省略する。

【0120】

図１８ＡはＦＦＴ変換前の検出波形パターンを示す波形図である。図１８Ａに示されるように、各作業の動作を検出したセンサ信号の検出波形パターン４６０と４７０との間には、ノイズ成分４８０、４９０が検出されることがある。

【0121】

ノイズ成分４８０、４９０は、検出波形パターン４６０、４７０と異なる周波数帯域で発生するため、高速フーリエ変換を行なうと、ノイズ成分４８０、４９０の周波数特性を含んだスペクトラムで表すことができる。

【0122】

図１８ＢはＦＦＴ変換後のノイズ成分４８０の周波数特性を示す波形図である。図１８Ｂに示されるように、例えば、ノイズ成分４８０の場合、高速フーリエ変換を行なうと、周波数ｆ_７〜ｆ_８の周波数帯域でピークとなる周波数特性をもつ波形が導出される。

【0123】

図１８ＣはＦＦＴ変換後のノイズ成分の周波数特性を示す波形図である。図１８Ｃに示されるように、例えば、ノイズ成分４９０の場合、高速フーリエ変換を行なうと、周波数ｆ_９〜ｆ_１０の周波数帯域でピークとなる周波数特性をもつ波形が導出される。

【0124】

そのため、フィルタ４２０では、図１９に示すように、計測データ取得部４１０で取得されたセンサ信号から周波数ｆ_７〜ｆ_８の周波数帯域及び周波数ｆ_９〜ｆ_１０の周波数帯域を除く周波数の信号成分を検出波形として計測データ解析部４３０に出力する。

【0125】

そのため、比較部４５０においては、ノイズ成分４８０、４９０が除去されたセンサ信号と、基本波形周波数解析データ記憶部４４０から読み出された基本波形とを比較して、比較結果を判定部４５５に出力する。このように、比較部４５０では、ノイズ成分４８０、４９０の影響を受けないで比較することができるので、ノイズ成分４８０、４９０による誤検出がなくなり、その後の判定部４５５の判定処理による作業の判定結果の精度をより一層高めることが可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0126】

上記実施例では、作業者Ｍの手足に装着されたセンサユニット２０によって作業者Ｍの作業動作を検出する場合について説明したが、これに限らず、例えば、作業者Ｍの作業服に各センサユニットを縫いつける構成としても良い。

【0127】

また、各作業者Ｍに装着されたセンサユニットの数を４個以上に増やして各関節の動きを個別に検出し、各関節の動きから作業者Ｍの作業が適正か否かを判定することも可能である。

【0128】

また、上記実施例では、作業者Ｍの作業を管理する作業管理システムとして説明したが、これに限らず、工場以外の場所、施設（例えば、病院、介護施設、物流倉庫等で働く者、あるいは鉄道、トラックやバスなどの車両の運転者、牧場や農場で働く者）を管理する場合にも本発明を適用することができるのは勿論である。

【符号の説明】

【0129】

１０ 作業管理システム
２０（２０Ａ〜２０Ｄ） センサユニット
２１ 制御部
２２ 加速度センサ
２３ 無線通信部
２４ 報知手段
２５ メモリ
２７ リストバンド
３０ 無線通信システム
４０ 管理コンピュータ
４２ データ取得部
４４ データ分類部
４６ 動作判定部
４８ 出力部
５０_１〜５０_ｎ 無線通信装置
６０ 通信回線
７０ ルータ
８０ 記憶装置
９０ 通信モデム
１００ ホストコンピュータ
１２０ モニタ
１３０ センサユニット読み取り装置
１３１〜１３４ データ読み取り部
１５０ 表示画面
１５２ タイムスケジュール
１５４ ロット番号表示欄
１６０ タスク作業設定画面
１６２ タスク番号一覧
１６４ 作業手順欄
１６６ 作業リスト
１７０ タスクデータベース
１８０ 波形
１９０ 矩形波
２００Ａ〜２００Ｃ、２１０Ａ〜２１０Ｃ、２２０Ａ〜２２０Ｃ 基本波形パターン
３００、４００ 作業管理システム
３１０、４１０ 計測データ取得部
３２０、４３０ 計測データ解析部
３３０、４４０ 基本波形周波数解析データ記憶部
３４０、４５０ 比較部
３４５、４５５ 判定部
３５０Ａ、３７０Ａ 基本波形
３５０Ｂ、３７０Ｂ 基本ＦＦＴ波形
３６０Ａ、３８０Ａ 計測波形
３６０Ｂ、３８０Ｂ 計測ＦＦＴ波形
４２０ フィルタ
４６０、４７０ 検出波形パターン
４８０、４９０ ノイズ成分

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図19】