(57)【要約】【課題】ウェアラブルディスプレイを装着した作業者の作業を止めることなく、作業者の疲れを客観的に評価することが可能な疲労評価システムを提供する。【解決手段】疲労評価システム１Ａ，１Ｂは、ウェアラブルディスプレイ２を備え、そのウェアラブルディスプレイ２を装着した作業者の疲労を評価する。ウェアラブルディスプレイ２は、画像表示装置３とコントローラー４を有する。画像表示装置３は作業者の眼前に複数の視度に切り替え可能に作業指示表示を行い、コントローラー４は画像表示装置３による作業指示表示に対する作業者の動作結果を検知する。コントローラー４で検知された複数の動作結果のうち、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果を解析する疲労解析部９を、疲労評価システム１Ａではコントローラー４に有し、疲労評価システム１Ｂではサーバー１１に有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェアラブルディスプレイを備え、そのウェアラブルディスプレイを装着した作業者の疲労を評価する疲労評価システムであって、
前記ウェアラブルディスプレイが、作業者の眼前に複数の視度に切り替え可能に作業指示表示を行う画像表示装置と、前記画像表示装置による作業指示表示に対する作業者の動作結果を検知するコントローラーと、を有し、
前記コントローラーで検知された複数の動作結果のうち、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果を解析する疲労解析部を、前記ウェアラブルディスプレイの内部又は外部に有することを特徴とする疲労評価システム。
【請求項２】
前記画像表示装置で切り替え可能な複数の視度のうち、少なくとも１つが−２〜−１０Ｄｉｏｐｔｅｒであることを特徴とする請求項１記載の疲労評価システム。
【請求項３】
前記コントローラーで検知される動作結果が、作業指示表示を開始してから作業者が動作するまでの反応時間、又は作業指示表示に対する動作の正答率であることを特徴とする請求項１又は２記載の疲労評価システム。
【請求項４】
前記画像表示装置が、内容に共通性のある複数の作業指示表示を連続的に行うとともに、調節近点位置での作業指示表示とそれ以外の視度での作業指示表示とを選択的に切り替えて行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の疲労評価システム。
【請求項５】
前記画像表示装置による作業指示表示において、前記調節近点位置として作業者ごとに設定された値が用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の疲労評価システム。
【請求項６】
前記疲労解析部を前記コントローラーに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の疲労評価システム。
【請求項７】
前記ウェアラブルディスプレイと接続されたサーバーを更に備え、前記疲労解析部を前記サーバーに有することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の疲労評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は疲労評価システムに関するものであり、例えば、ウェアラブルディスプレイの使用によって生じる疲労を評価する疲労評価システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常のウェアラブルディスプレイでは、映像の表示視度が一定になっているため、使用者は同一のピント位置で映像を長時間見ることになる。その結果、眼のピント調節機能を有する毛様体筋が常に緊張した状態となり、使用者は疲れを自覚することになる。その映像表示と疲れとの関係に着目した映像表示装置が、特許文献１〜３で提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の映像表示装置は、視度調整機構を有するヘッドマウントディスプレイであって、２回以上視度調整が行われた場合、以前の視度調整位置と現在の視度調整位置との差を検出し、その差分が予め定めた値以上の場合、目の疲労を知らせる特定のメッセージを画像や音声で出力するものである。特許文献２に記載の映像表示装置は、例えば約２分間で眼前５０ｃｍから２ｍの間を虚像が往復しながら表示を行うことにより、眼にかかる負担を小さくするものである。特許文献３に記載の映像表示装置は、使用者の眼疲労度を測定し、眼疲労を検出すると眼疲労があることをユーザに通知するヘッドマウントディスプレイである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８６８３２号公報
【特許文献２】特開平１０−２８２４４９号公報
【特許文献３】特開２００４−２３６１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイでは、一定期間ごとに手動で視度調整が行われるため、視度調整のたびに作業が止まってしまうことになる。特許文献２に記載の映像表示装置では、視度を近点と遠点に調整することによって、毛様体筋にかかる不自然な緊張を解消して疲労軽減を可能とするものであるが、疲労を評価することはできない。
【０００６】
特許文献３に記載のヘッドマウントディスプレイでは疲労を評価することはできるが、その評価に利用する瞬き，瞼の動き，涙量等は疲れたときにどのように変化するかが一定ではないため、正確な疲労評価は困難である。例えば瞬きの場合、ドライアイ等の症状があれば瞬き回数は増え、それ以外の要因（作業者の集中力等）によっても左右されるため、疲労による影響を検知できないことがある。また、ヘッドマウントディスプレイには、その装着者の瞳を検知するためにカメラ等の大層な部品を搭載する必要がある。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、ウェアラブルディスプレイを装着した作業者の作業を止めることなく、作業者の疲れを客観的に評価することが可能な疲労評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明の疲労評価システムは、ウェアラブルディスプレイを備え、そのウェアラブルディスプレイを装着した作業者の疲労を評価する疲労評価システムであって、
前記ウェアラブルディスプレイが、作業者の眼前に複数の視度に切り替え可能に作業指示表示を行う画像表示装置と、前記画像表示装置による作業指示表示に対する作業者の動作結果を検知するコントローラーと、を有し、
前記コントローラーで検知された複数の動作結果のうち、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果を解析する疲労解析部を、前記ウェアラブルディスプレイの内部又は外部に有することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明の疲労評価システムは、上記第１の発明において、前記画像表示装置で切り替え可能な複数の視度のうち、少なくとも１つが−２〜−１０Ｄｉｏｐｔｅｒであることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明の疲労評価システムは、上記第１又は第２の発明において、前記コントローラーで検知される動作結果が、作業指示表示を開始してから作業者が動作するまでの反応時間、又は作業指示表示に対する動作の正答率であることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明の疲労評価システムは、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記画像表示装置が、内容に共通性のある複数の作業指示表示を連続的に行うとともに、調節近点位置での作業指示表示とそれ以外の視度での作業指示表示とを選択的に切り替えて行うことを特徴とする。
【００１２】
第５の発明の疲労評価システムは、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記画像表示装置による作業指示表示において、前記調節近点位置として作業者ごとに設定された値が用いられることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明の疲労評価システムは、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記疲労解析部を前記コントローラーに有することを特徴とする。
【００１４】
第７の発明の疲労評価システムは、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記ウェアラブルディスプレイと接続されたサーバーを更に備え、前記疲労解析部を前記サーバーに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果が疲労解析部で解析されるため、ウェアラブルディスプレイを装着した作業者の作業を止めることなく、作業者の疲れを客観的に評価することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】疲労評価システムの実施の形態を示すブロック図。
【図２】眼鏡型のウェアラブルディスプレイを示す斜視図。
【図３】ウェアラブルディスプレイ内の画像表示装置における光源から光学瞳までの光路を示す光学断面図。
【図４】視度調節部による表示素子の位置調整を示す画像表示装置の概略断面図。
【図５】疲労評価システムの実施の形態を用いたパイプ点検作業を模式的に示す図。
【図６】パイプ点検作業の手順の一例を示すフローチャート。
【図７】パイプ点検作業の制御動作の一例を示すフローチャート。
【図８】パイプ点検作業における作業指示の表示画面の一例を示す図。
【図９】パイプ点検作業における疲労評価の一例を示すフローチャート。
【図１０】パイプ点検作業における工程数と反応力との関係を示すグラフ。
【図１１】パイプ点検作業における近点初期値測定の制御動作の一例を示すフローチャート。
【図１２】パイプ点検作業において近点初期値測定に用いる初期調整チャートの一例を示す図。
【図１３】疲労評価システムの実施の形態を用いたピッキング作業を模式的に示す平面図。
【図１４】ピッキング作業の手順及び制御動作の一例を示すフローチャート。
【図１５】ピッキング作業における作業指示の表示画面の一例を示す図。
【図１６】同一棚番で近点表示と通常表示とを切り替えるピッキング作業を作業指示の表示画面で示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施した疲労評価システム等を、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施の形態，具体例等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【００１８】
図１に、本発明の実施の形態に係る疲労評価システムの概略構成を、２つのタイプについて示す。図１（Ａ）に示す疲労評価システム１Ａはウェアラブルディスプレイ２からなっており、図１（Ｂ）に示す疲労評価システム１Ｂはウェアラブルディスプレイ２及びサーバー１１からなっている。疲労評価システム１Ａ，１Ｂは、いずれもウェアラブルディスプレイ２が画像表示装置３及びコントローラー４を有している。
【００１９】
疲労評価システム１Ａでは、画像表示装置３が制御部５，視度調節部６及び表示素子７を有しており、コントローラー４が入力検知部８，疲労解析部９及び記憶部１０を有している。疲労評価システム１Ｂでは、画像表示装置３が制御部５，視度調節部６及び表示素子７を有しており、コントローラー４が入力検知部８及び送受信部１２を有しており、サーバー１１が疲労解析部９，記憶部１０及び送受信部１３を有している。疲労評価システム１Ｂではサーバー１１が疲労解析部９と記憶部１０を有しているため、送受信部１２，１３間の有線又は無線により、ウェアラブルディスプレイ２とサーバー１１とがネットワークを介して接続されている。
【００２０】
疲労評価システム１Ａは、疲労解析部９をコントローラー４に有する構成になっているため、ウェアラブルディスプレイ２のみで完結したコンパクトなシステム構成になっている。それに対して疲労評価システム１Ｂは、ウェアラブルディスプレイ２と接続されたサーバー１１を更に備え、疲労解析部９をサーバー１１に有する構成になっているため、サーバー１１内で大量の情報解析を行うことが可能なシステム構成になっている。さらに、記憶部１０をサーバー１１に有する構成になっているため、大量の情報の蓄積により管理が容易な構成になっている。
【００２１】
制御部５は、ウェアラブルディスプレイ２の各部の動作を制御する。例えば、記憶部１０に蓄えられている作業指示情報を表示素子７に表示させ、その作業指示表示を視度調節部６で複数の視度に切り替え可能としている。その作業指示表示に対する作業者の動作結果は入力検知部８で検知され、検知された複数の動作結果のうち、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果が、ウェアラブルディスプレイ２の内部又は外部に有する疲労解析部９で解析される。この解析に関しては後で詳述する。
【００２２】
制御部５，疲労解析部９，記憶部１０等は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって構成されている。例えば、ＨＤＤに格納されている処理プログラム（作業マニュアル等）をＣＰＵが読み出し、ＲＡＭに展開して実行することによって、疲労解析部９，記憶部１０等が実現される。入力検知部８の例としては、操作ボタン，バーコードリーダー，視線検出センサー，音声検出センサー，ジェスチャー検出センサー，加速度センサー等が挙げられる。
【００２３】
ウェアラブルディスプレイ２は、作業者（つまり、疲労評価システムの使用者）の眼前に作業情報を表示する画像表示装置３を、表示を行うための主要部として備えた装置である。そのウェアラブルディスプレイ２を疲労評価システム１Ａ又は疲労評価システム１Ｂが備えることにより、作業をハンズフリーで行うことが可能になるとともに、装着した作業者の疲労評価も可能になる。ウェアラブルディスプレイ２の一例としては、例えば、作業者の作業内容に応じた指示（作業指示表示等）を外界視野と重ねて表示する頭部装着型の光学シースルーディスプレイ（つまり、光学シースルータイプのヘッドマウントディスプレイ）が挙げられ、それに搭載される画像表示装置３としては、例えば、ホログラム光学素子を有する接眼光学系で作業者の眼前に画像表示を行う装置が挙げられる。
【００２４】
次に、疲労評価システム１Ａ，１Ｂを構成するウェアラブルディスプレイ２の具体例を説明する。図２に、画像表示装置３を備えた眼鏡型のウェアラブルディスプレイ２の概略構成を示し、図３に、画像表示装置３の具体的な光学構成を断面構造で示す。ウェアラブルディスプレイ２は、図２に示すように、画像表示装置３，コントローラー４等で構成されている。画像表示装置３とコントローラー４とはケーブル２７で有線接続されているが、無線接続するような構成にしてもよく、また、コントローラー４を画像表示装置３と一体化した構成にしてもよい。
【００２５】
画像表示装置３は、図３に示すように、照明装置を構成する光源４１から光学瞳ＥＰまでの光路を構成しており、接眼光学系として機能する光学デバイス２０の上部に表示素子７とそれを照明する照明装置を有している。表示素子７や照明装置等は、図２に示す筐体２６内に収容されており、光学デバイス２０の上端部も筐体２６内に収容されている。光学デバイス２０は、２枚のプリズム２１，２２の貼り合わせによって構成されており、全体として眼鏡の一方のレンズ（図２では右眼用レンズ）のような形状を有している。筐体２６内の表示素子７（図１），光源４１（図３）等は、筐体２６を貫通して設けられるケーブル２７を介して、コントローラー４と接続されており、コントローラー４から表示素子７，光源４１等に駆動電力や映像信号が供給される。
【００２６】
ウェアラブルディスプレイ２は、図２に示すように、眼鏡のフレームに相当する支持機構を有している。その支持機構は、作業者の左右の側頭部に当接する一対のテンプル２５、作業者の鼻に当接する一対の鼻当て２４等で構成されている。この支持機構により、画像表示装置３が作業者の眼前（図２では右眼の前）で支持されるとともに、作業者の左眼の前でダミーレンズ２３も支持される。
【００２７】
画像表示装置３は、表示素子７を照明するための照明装置として、図３に示すように光源４１，照明ミラー４２及び拡散板４３を有している。光源４１は、発光ピーク波長が例えば４５０ｎｍ，５３２ｎｍ，６４０ｎｍとなる３つの波長帯域の光を発するＲＧＢ一体型のＬＥＤ(light emitting diode)で構成されている。照明ミラー４２は、光源４１から出射した光（照明光）を拡散板４３に向けて反射させるとともに、光学瞳ＥＰと光源４１とが略共役となるように、照明光を曲げる光学素子（例えば、自由曲面ミラー）である。拡散板４３は、光源４１からの照明光を拡散させるものであり、その拡散度は方向によって異なっている（例えば、横方向にのみ拡散作用を有する１方向拡散板である。）。
【００２８】
光学デバイス２０の上部には、偏光板４４や偏光ビームスプリッター４５も配置されている。偏光板４４は、その表面に拡散板４３が貼り合わせ保持されており、拡散板４３を介して入射する光のうち、所定の偏光方向の光を透過させて偏光ビームスプリッター４５に導く。偏光板４４を透過した偏光が偏光ビームスプリッター４５で反射されるように、偏光ビームスプリッター４５の方向は揃えてある。偏光ビームスプリッター４５は、偏光板４４を透過した光を反射型の表示素子７の方向に反射させる一方、表示素子７で反射された光のうち、画像信号オンに対応する光（偏光板４４を透過した光とは偏光方向が直交する光）を透過させる平板状の偏光分離素子であり、プリズム２１のプリズム面２１ｃに貼り付けられている。
【００２９】
表示素子７は、照明装置からの光を変調して映像ＩＭを表示する映像表示素子であり、この画像表示装置３では反射型の液晶表示素子を想定しており、偏光ビームスプリッター４５からほぼ垂直に入射する光がほぼ垂直に反射されて偏光ビームスプリッター４５に向かうように配置されている。なお、表示素子７はカラーフィルターを有する構成であってもよいし、ＲＧＢごとに時分割で駆動される構成であってもよい。
【００３０】
光学デバイス２０は、透明なプラスチック（例えば、アクリル系樹脂，ポリカーボネート，シクロオレフィン樹脂等）で構成されたプリズム２１，２２と、その間に位置するホログラム光学素子２８と、で構成されている。ホログラム光学素子２８はプリズム２１に貼り付けられており、２つのプリズム２１，２２がホログラム光学素子２８を挟むようにして接着剤２９で接合されている。つまり、プリズム２１及びホログラム光学素子２８とプリズム２２との間に設けられた接着剤２９で、プリズム２１とプリズム２２とが接合された構造になっている。透明なプリズム２１，２２の接合面上にホログラム光学素子２８が設けられているため、接合面を介した外界像のシースルー性（コンバイナ機能）が確保される。
【００３１】
また、光学デバイス２０は非軸対称（非回転対称）な正の光学的パワーをホログラム光学素子２８に有しており、それにより表示素子７からの映像光を光学瞳ＥＰに導くための接眼光学系として機能する。プリズム２１は、表示素子７から偏光ビームスプリッター４５を介して入射してくる映像光を内部で導光する一方、外界像の光（外界光）を透過させるものであり、平行平板の上端部を上端に向かうほど厚くし、下端部を下端に向かうほど薄くした形状を有している。
【００３２】
プリズム２１において偏光ビームスプリッター４５が貼り付けられているプリズム面２１ｃは、表示素子７からの映像光が最初に入射する光学面である。また、光学瞳ＥＰとほぼ平行に位置して互いに対向する２つのプリズム面２１ａ，２１ｂは、映像光を全反射によって導光する全反射面となっている。そのうち、光学瞳ＥＰ側のプリズム面２１ａは、ホログラム光学素子２８で回折反射される映像光の出射面を兼ねている。
【００３３】
プリズム２１は、その下端部に配置されるホログラム光学素子２８を挟むように、接着剤２９でプリズム２２と接合されて、略平行平板を形成している。プリズム２２をプリズム２１と貼り合わせることで、外光がプリズム２１の楔状の下端部を透過するときの屈折をプリズム２２でキャンセルすることができ、観察される外界像に歪みが生じるのを防止することができる。ホログラム光学素子２８は、プリズム２１のプリズム面２１ｄに接して設けられており、プリズム２１内部で導光された映像光を回折反射する体積位相型で反射型のホログラム光学素子である。そして、ホログラム光学素子２８のＲＧＢの回折波長は、ＲＧＢの映像光の波長（光源４１の発光波長）とほぼ対応している。
【００３４】
上記の構成において、照明装置の光源４１から出射された光は、照明ミラー４２で反射され、拡散板４３にて一方向にのみ拡散された後、所定の偏光方向の光のみが偏光板４４を透過する。そして、偏光板４４を透過した光は、偏光ビームスプリッター４５で反射され、表示素子７に入射する。表示素子７では、入射光が画像信号に応じて変調される。このとき、画像信号オンに対応する映像光は、表示素子７にて入射光とは偏光方向が直交する光に変換されて出射されるため、偏光ビームスプリッター４５を透過してプリズム面２１ｃからプリズム２１の内部に入射する。一方、画像信号オフに対応する映像光は、表示素子７にて偏光方向が変換されずに出射されるため、偏光ビームスプリッター４５で遮断されて、プリズム２１の内部に入射しない。プリズム２１では、入射した映像光がプリズム２１の対向する２つのプリズム面２１ａ，２１ｂでそれぞれ１回ずつ全反射された後、ホログラム光学素子２８に入射する。ホログラム光学素子２８では、特定の波長（ＲＧＢに対応する３つの波長）の光のみが回折反射されてプリズム面２１ａから出射し、光学瞳ＥＰに達する。
【００３５】
ウェアラブルディスプレイ２を作業者の頭部に装着し、表示素子７に映像ＩＭを表示すると、上記のようにして映像光が光学デバイス２０を介して光学瞳ＥＰに導かれる。したがって、作業者は光学瞳ＥＰの位置で表示素子７に表示された映像ＩＭを拡大虚像として観察することができる。一方、光学デバイス２０は、外光をほとんど全て透過させるので、作業者は外界像をシースルーで観察することができる。したがって、表示素子７に表示された映像ＩＭの虚像は、外界像の一部に重なって観察されることになる。なお、画像表示装置３を２つ用いて両眼で映像を観察できるようにしてもよい。
【００３６】
一般に、水晶体の厚さを調節してピントを合わせる毛様体筋が疲労すると、ウェアラブルディスプレイの装着者は疲れたと感じ、それと同時に水晶体の厚さの調節力（つまりピント調節力）も低下する。ピント調節力が低下すると、物がはっきり見える一番近いポイント（すなわち調節近点）が遠くなる。つまり、眼から調節近点までの距離が長くなる（調節近点位置の延長）。調節近点が遠くなると、疲労前の調節近点位置にある作業指示表示が見えにくくなるため、作業指示表示に対する作業者の反応力が低下する。例えば、作業指示表示に対する作業者の動作（反応）が遅くなって反応時間が長くなったり、誤った動作を行う比率が高くなったりする等、反応動作が悪くなる。
【００３７】
上記のように調節近点位置は毛様体筋の疲労によって遠くなるということが分かっているため、装着者の疲労による影響を検知しやすい。疲労評価システム１Ａ，１Ｂでは、この調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果と作業者の疲れとの相関関係を利用して、ウェアラブルディスプレイ２を装着した作業者の疲労を評価する。
【００３８】
上記調節近点位置での作業指示表示を行うために、画像表示装置３は、視度調節部６（図１）で表示素子７の位置を調整することにより、作業者の眼前に複数の視度に切り替え可能に作業指示表示を行う構成になっている。図４に、表示素子７の位置を視度調節部６で調整する様子を示す。視度調節部６は表示素子７の位置調整機構であるため、例えば、表示素子７を位置Ａ１に配置することにより光路長を短くすると、光学デバイス２０に近い位置Ａ２に映像光ＬＡの虚像が形成され、表示素子７を位置Ｂ１に配置することにより光路長を長くすると、光学デバイス２０から離れた位置Ｂ２に映像光ＬＢの虚像が形成される。このように視度調節部６で虚像位置が変更可能になっているので、位置Ｂ２の虚像による作業指示表示を通常の表示（通常表示）とし、位置Ａ２の虚像による作業指示表示を調節近点位置での表示（近点表示）とする異なった視度で、作業者の眼ＥＹの前に作業指示を表示することができる。
【００３９】
画像表示装置３の視度調節部６で切り替え可能な複数の視度のうち、少なくとも１つは−２〜−１０Ｄｉｏｐｔｅｒであることが好ましい。ピント調節可能な最短距離は通常１０ｃｍから５０ｃｍ程度である。そこで、視度を−２ｄｉｏｐｔｅｒから−１０ｄｉｏｐｔｅｒまでの間に、少なくとも１つは設定しておくことにより、調節近点位置の延長を検出することが可能となる。
【００４０】
画像表示装置３の視度調節部６及び表示素子７によって作業者の眼前に作業指示が複数の視度で表示され、その作業指示に対する作業者の動作結果（反応）がコントローラー４の入力検知部８で検知され、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果がコントローラー４又はサーバー１１の疲労解析部９で解析される。この解析において、調節近点位置での作業指示表示に対する反応動作が悪くなっていると、作業者は疲れていると評価することができるので、疲労評価用の映像を表示する必要がなく、作業指示を常に表示することが可能である。したがって、上記疲労評価システム１Ａ，１Ｂによれば、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者の動作結果が疲労解析部９で解析されるため、ウェアラブルディスプレイ２を装着した作業者の作業を止めることなく、作業者の疲れを客観的に評価することが可能である。
【００４１】
視度調節部６及び表示素子７により、作業指示表示として近点表示と通常表示とが交互に行われることが好ましい。交互に視度が変化すると、調節近点位置の延長が明確になって作業者の疲労による影響が検知しやすくなる。このため、作業者の疲れを高い精度で評価することが可能になる。
【００４２】
コントローラー４の入力検知部８で検知される動作結果としては、例えば、作業指示表示を開始してから作業者が動作するまでの反応時間、又は作業指示表示に対する動作の正誤率（例えば、正答率，誤答率等）が挙げられる。例えば、調節近点位置での作業指示表示に対する反応時間又は正答率を検知する構成にすれば、疲労検知のための特別な動作無しに疲労評価を容易に行うことができ、作業を止める必要もない。
【００４３】
次に、疲労評価システム１Ａ又は疲労評価システム１Ｂを用いたパイプ点検作業の具体例を説明する。図５にパイプ点検作業の様子を模式的に示し、図６のフローチャートにパイプ点検作業の手順の一例を示す。図６に示すように、パイプ点検作業は同一の作業日において最初に行われる第１ワークから最後に行われる最終ワークまでの複数のワークからなる同一作業ロットで構成されている（＃１００，＃２００，…，＃３００）。各ワークは複数の第ｉ点検（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）からなっており、図５に示すように、第ｉ点検ではパイプＰｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）の点検が作業者３０によって行われる。ただし、点検数ｎはワーク毎に独立したものである。
【００４４】
図７のフローチャートに、パイプ点検作業の制御動作の一例を示す。パイプ点検作業は第１〜第ｎ点検（＃１０，＃１５，＃２０，…，＃２５，＃３０，＃３５，＃４５，＃５０，…，＃５５，＃６０，＃６５，…，＃７０，＃７５）と、反応時間の初期値算出工程（＃４０）と、からなっている。第１〜第ｎ点検では、視度調節部６及び表示素子７により、作業指示表示として近点表示と通常表示とが交互に行われる。つまり、第１，第３，…，第ｎ−１点検では作業者３０の眼ＥＹの前方２０ｃｍ（図４中の虚像位置Ａ２）で第１〜第ｎ／２近点表示が行われ、第２，第４，…，第ｎ点検では作業者３０の眼ＥＹの前方２００ｃｍ（図４中の虚像位置Ｂ２）で第１〜第ｎ／２通常表示が行われる。
【００４５】
図８に、パイプ点検作業における作業指示の表示画面の一例を示す。この例ではパイプＰ１の点検における作業指示表示を示しており、近点表示：「パイプＰ１  外観は正常か？」、通常表示：「パイプＰ１  異音は無いか？」、近点表示：「パイプＰ１  異臭は無いか？」が順に行われる。なお、ここでは近点表示位置を眼前２０ｃｍとし、通常表示位置を眼前２００ｃｍとしているが、作業者３０に応じて表示位置を変えることにより最適な疲労評価が可能となる。作業者３０の調節近点の初期位置に関しては後で説明する（図１１，図１２）。
【００４６】
作業者３０は作業指示内容に従って点検を行い、点検が完了したらコントローラー４の入力検知部８（例えば操作ボタン）で入力操作を行う。例えば、図８に示す作業指示表示に対して、ＹＥＳならば１を入力し、ＮＯならば２を入力する。このとき、調節近点位置での作業指示表示を開始してから作業者３０が動作するまでの反応時間（つまり、表示切り替え時から入力操作時までの時間）を用いて、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者３０の動作結果（動作反応時間）を疲労解析部９で解析する。この動作結果の解析には、反応時間の初期値算出工程（図７の＃４０）で得た初期値を用いる。なお、点検完了の入力操作方法としては、操作ボタン入力に限らず、例えば、タッチパネル入力，視線入力，ジェスチャー入力，音声入力等でもよい。
【００４７】
調節近点位置での作業指示表示に対する反応時間の初期値としては、作業開始（つまり第１ワークの点検開始）から５回の反応時間の平均値（つまり、第１〜第５近点表示に対する動作反応時間の平均値）を用いる（図７の＃４０）。ただし、作業中突発的に生じたイレギュラーな値（例えば、前後と比べて倍以上反応時間が伸びている場合等）は、作業開始から５回の反応時間に含めないものとする。反応時間の初期値としては、作業開始から５回の反応時間の平均値に限らず、作業内容等に応じて、２〜４回の反応時間の平均値でもよく６回以上の反応時間の平均値でもよい。また、反応時間の初期値として、作業開始の３回目以降の反応時間の平均値を用いてもよい。作業初めは慣れや準備にかかるイレギュラーも多いため、３回目以降の反応時間の平均値を用いることでそのイレギュラーを取り除くことができる。
【００４８】
反応時間の初期値の算出（＃４０）を行った後、調節近点位置での作業指示表示（第６〜第ｎ／２近点表示）に対する作業者３０の入力操作が完了する毎に、動作反応時間の解析により疲労評価を行う。図９のフローチャートに、パイプ点検作業における疲労評価の一例を示す。まず、調節近点位置での作業指示表示に対する動作反応時間を初期値と比較する（＃８０）。ここでは初期値の１．２倍を閾値として（図７の＃４０）、動作反応時間が閾値を上回っていなければ次の表示を行う（＃９５）。動作反応時間が閾値を上回っていれば（動作反応時間が２０％を超えて長くなった場合）、動作反応時間が閾値を３回連続して上回ったか否か判定する（＃８５）。動作反応時間が閾値を３回連続して上回っていれば、〈作業者は疲れている〉と評価して管理者に注意を喚起し、動作反応時間が閾値を３回連続して上回っていなければ次の表示を行う（＃９５）。
【００４９】
図１０に、パイプ点検作業における工程数と反応力との関係を示す。図１０のグラフから、パイプ作業点検における調節近点位置での作業指示表示に対する作業者３０の反応力は、工程数９３（第９３点検）あたりで初期値の２０％低下することが分かる。つまり、動作反応時間は初期値の１．２倍長くなる。なお、反応力低下判定の連続回数に関しては連続３回に限らず、作業内容等に応じて連続２回でもよく連続４回以上でもよい。
【００５０】
画像表示装置３による作業指示表示において、調節近点位置として作業者ごとに設定された値を用いてもよい。調節近点位置は作業者によって異なるため、作業指示表示を行うべき最適な調節近点位置も異なる。そこで、あらかじめ近点位置を記憶部１０に覚えさせておくことで、作業者ごとに最適な近点位置に作業指示を表示することができる。
【００５１】
図１１のフローチャートに、パイプ点検作業における近点初期値測定の制御動作の一例を示す。また、パイプ点検作業における近点初期値測定に用いる初期調整チャートの一例を図１２に示す。パイプ点検作業における近点初期値測定では、作業者３０が初回か否か判定し（＃４００）、作業者３０が初回でなければ、コントローラー４又はサーバー１１内の記憶部１０から作業者３０の調節近点の初期位置（近点初期値）を読み込む（＃４１０）。
【００５２】
作業者３０が初回ならば（＃４００）、近点初期値測定シーケンス（＃４２０）で処理（１）〜（４）を行った後、記憶部１０から作業者３０の調節近点の初期位置（近点初期値）を読み込む（＃４１０）。処理（１）では、表示位置１０ｃｍにチャートを表示し、処理（２）で２秒毎に２ｃｍ遠くしたチャートを表示する。初期調整チャート４０がはっきり見えたときに作業者３０が入力検知部８の操作ボタンを押すと、処理（３）でその入力が検知され、処理（４）でボタンが押されたときの表示位置が作業者３０の近点初期位置として記憶部１０に記憶される。
【００５３】
次に、疲労評価システム１Ａ又は疲労評価システム１Ｂを用いたピッキング作業の具体例を説明する。図１３の平面図にピッキング作業の様子を模式的に示し、図１４のフローチャートにピッキング作業の手順及び制御動作の一例を示す。図１４に示すように、ピッキング作業は同一の作業日において最初に行われる第１ワークから最後に行われる最終ワークまでの複数のワークからなる同一作業ロットで構成されており（＄１００，＄２００，…，＄３００）、各ワークでは複数の第ｉ商品（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）のピッキング作業が行われる。ただし、商品数ｎはワーク毎に独立したものである。
【００５４】
各ワークにおける第１〜第ｎ商品のピッキング作業では、視度調節部６及び表示素子７により、作業指示表示として近点表示と通常表示とが交互に行われる。例えば、第１，第３，…，第ｎ−１商品のピッキングでは作業者３０の眼ＥＹの前方２０ｃｍ（図４中の虚像位置Ａ２）で近点表示が行われ、第２，第４，…，第ｎ商品のピッキングでは作業者３０の眼ＥＹの前方１００ｃｍ（図４中の虚像位置Ｂ２）で通常表示が行われる。作業者３０は、作業指示表示された第ｉ商品を棚５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ（図１３）から取り出して、その第ｉ商品に付されているバーコードをコントローラー４の入力検知部８で読み取る。そして、その第ｉ商品をカート３５（図１３）に入れると、第ｉ商品のピッキング作業が完了となる。
【００５５】
図１５に、第ｉ商品のピッキング作業における作業指示の表示画面の一例を示す。この例では棚５０Ｂに並んでいる第ｉ商品のピッキング作業における作業指示表示を示しており、近点表示：「ロケーションＢ０４  鉛筆３本」、通常表示：「ロケーションＢ０７  ボールペン１０本」、近点表示：「ロケーションＢ０９  消しゴム３個」が順に行われる。なお、ここでは近点表示位置を眼前２０ｃｍとし、通常表示位置を眼前１００ｃｍとしているが、作業者３０に応じて表示位置を変えることにより最適な疲労評価が可能となる。作業者３０の調節近点の初期位置に関しては、前述したパイプ点検作業の場合と同様である（図１１，図１２）。
【００５６】
作業者３０が第ｉ商品のバーコードの読み取りを行うと、疲労解析部９は作業指示表示の商品と読み取ったバーコードの商品との一致又は不一致をデータとして取り出す。得られたデータのうち、調節近点位置での作業指示表示の商品と読み取ったバーコードの商品との一致又は不一致のデータを用いて、調節近点位置での作業指示表示に対する作業者３０の動作結果（動作の正答率）を疲労解析部９で解析する。この正答率は、（［バーコードを読み取ったときにエラーを返さなかった回数］／［バーコードを読み取った回数］）×１００（％）で算出される。
【００５７】
例えば、図１５に示す調節近点位置での作業指示に対しては、鉛筆３本と消しゴム３個を棚５０Ｂから取り出してバーコードをそれぞれ読み取ることが正しい動作となる。しかし、間違えて消しゴム４個を棚５０Ｂから取り出してバーコードを読み取ってしまうと、消しゴムのピッキング作業に関してエラーが返されることになる。このように作業指示表示の商品と読み取ったバーコードの商品とが不一致ならばエラーを返すようにすると、［バーコードを読み取ったときにエラーを返さなかった回数］＝［バーコードを読み取った回数］−［バーコードを読み取ったときにエラーを返した回数］となる。したがって、１つのワークで５０回のピッキング作業を行った場合、エラーが返された回数が１回であれば、［正答率］＝（５０−１）／５０×１００＝９８（％）となる。
【００５８】
動作結果の解析には、正答率の初期値算出工程（図１４の＄１１０）で得た初期値を用いる。調節近点位置での作業指示表示に対する正答率の初期値としては、作業開始（つまり第１ワークのピッキング作業開始）から数十回（例えば５０回）の調節近点位置での作業指示表示に対する正答率を用いる。ただし、正答率の初期値として、作業開始の３回目以降の正答率を用いてもよい。作業初めは慣れや準備にかかるイレギュラーも多いため、３回目以降の正答率を用いることでそのイレギュラーを取り除くことができる。
【００５９】
図１４に示すように、正答率の初期値の算出（＄１１０）を行った後、全表示に対する動作が完了する毎に、動作の正答率の解析により疲労評価を行う。例えば、ピッキング作業では配送先ごとにワーク（数十〜数百工程）を分けることが一般的であるので、そのワークのピッキング作業が完了する毎に疲労評価を行う（＄１２０，＄１３０；＄２１０，＄２２０；＄３１０，＄３２０）。
【００６０】
まず、調節近点位置での作業指示表示に対する動作の正答率を初期値と比較する（＄１２０，＄２１０，＄３１０）。ここでは初期値の０．９倍を閾値として（＄１１０）、動作の正答率が閾値を下回っていなければ、次のワークのピッキング作業を行うか、あるいは終業とする（最終ワークにある場合）。動作の正答率が閾値を下回っていれば、動作の正答率が１０％以上低下しているので、〈作業者は疲れている〉と評価して管理者に注意を喚起し（＄１３０，＄２２０，＄３２０）、次のワークのピッキング作業を行うか、あるいは終業とする（最終ワークにある場合）。
【００６１】
上述したパイプ点検作業やピッキング作業等に疲労評価システム１Ａ又は疲労評価システム１Ｂを用いる場合、画像表示装置３が、内容に共通性のある複数の作業指示表示を連続的に行うとともに、調節近点位置での作業指示表示とそれ以外の視度での作業指示表示とを選択的に切り替えて行うことが好ましい。作業指示表示が同じような内容で続く場合にあえて視度を変えると、調節近点位置の延長が明確になって作業者３０の疲労が正答率に影響しやすくなる。このため、作業者３０の疲れを高い精度で評価することが可能になる。
【００６２】
図１６に、上記のように内容に共通性のある作業指示表示を連続的に行うとともに異なる視度で選択的に切り替える例を、作業指示の表示画面で示す。画像表示装置３の視度調節部６及び表示素子７で「棚番Ａ」の近点表示が行われると、作業者３０は棚５０Ａ（図１３）へ行き、棚５０Ａのバーコードがコントローラー４の入力検知部８で読み取られる。そして、「棚番Ａ  商品名１」の近点表示とその商品のバーコードの読み取り、「棚番Ａ  商品名２」の通常表示とその商品のバーコードの読み取り、「棚番Ａ  商品名３」の近点表示とその商品のバーコードの読み取りが順に行われる。
【００６３】
次に、「棚番Ｃ」の通常表示が行われると、作業者３０は棚５０Ｃへ行き、棚５０Ｃのバーコードが読み取られる。そして、「棚番Ｃ  商品名１」の通常表示とその商品のバーコードの読み取り、「棚番Ｃ  商品名２」の近点表示とその商品のバーコードの読み取りが順に行われる。その後、「棚番Ｆ」の近点表示が行われ、同様の処理が行われる。
【００６４】
図１６に示す例では、表示形式や作業内容が各棚番で異なっているため、棚番毎に近点表示と通常表示とが交互に切り替わるように作業指示表示が行われる。したがって、作業者３０の疲労が正答率に影響しやすくなるため、疲労評価の高精度化が可能となる。なお、棚番毎に設定された初期値を用いて疲労評価を行うようにすれば、より一層の高精度化が可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１Ａ，１Ｂ    疲労評価システム
２    ウェアラブルディスプレイ
３    画像表示装置
４    コントローラー
５    制御部
６    視度調節部
７    表示素子
８    入力検知部
９    疲労解析部
１０    記憶部
１１    サーバー
１２，１３    送受信部
２０    光学デバイス
２１，２２    プリズム
２８    ホログラム光学素子
３０    作業者
３５    カート
４０    初期調整チャート
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ    棚
Ｐｉ    パイプ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）
ＩＭ    映像
ＥＹ    眼
ＥＰ    光学瞳
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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