(57)【要約】【課題】作業の計測や分析に要する時間を従来よりも短縮することができ、作業に対する具体的な判定結果を得ることができる作業分析システム等を提供する。【解決手段】作業分析システム１は、作業者２に装着された送信機１１０から無線送信され、作業空間に配置された受信機１２０により受信された信号に基づいて、送信機の位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置演算部１３０と、作業が実行されるべき位置のうち始点及び終点を含む複数の位置が定義された作業位置情報及び上記位置情報に基づいて、該複数の位置と検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された作業の開始時刻及び終了時刻を特定して作業に要した作業時間を算出する作業時間演算部１５０と、作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて作業時間を判定する判定部１６０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業の検出対象に装着された送信機から無線で送信され、前記作業が実行される空間に配置された受信機によって受信された信号に基づいて、前記送信機の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得部と、
前記作業が実行されるべき位置のうち、少なくとも該作業の始点及び終点を含む複数の位置が予め定義された作業位置情報及び前記位置情報に基づいて、前記複数の位置と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された前記作業の開始時刻及び終了時刻を特定し、該開始時刻と終了時刻との差分を前記作業に要した作業時間として算出する作業時間演算部と、
前記作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて、前記作業時間を判定する判定部と、
を備え、
前記作業位置情報は、少なくとも、前記始点を中心とする第１の領域と、前記終点を中心とする第２の領域とを含む複数の領域を定義した情報を含み、
前記複数のパラメータは、前記複数の領域の境界面と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表し、
前記作業時間演算部は、前記複数の領域のうち、互いに隣り合う２つの領域についてそれぞれ算出された２つのパラメータの大小関係と、各領域について算出されたパラメータの符号又は変化率とに基づいて、前記開始時刻及び終了時刻を特定することを特徴とする作業分析システム。
【請求項２】
前記作業時間演算部は、前記２つのパラメータの大小関係に基づいて、前記複数の領域の各々に関する期間を特定すると共に、該特定された期間における前記パラメータの符号の変化又は変化率の符号に基づいて、前記複数の領域の各々から前記送信機が出た時刻を抽出することを特徴とする請求項１に記載の作業分析システム。
【請求項３】
前記作業時間演算部は、前記第１の領域から前記送信機が出た時刻を前記作業の開始時刻として特定すると共に、前記第２の領域から前記送信機が出た時刻を前記作業の終了時刻として特定することを特徴とする請求項２に記載の作業分析システム。
【請求項４】
前記位置情報に基づいて、前記送信機が移動した軌跡を作成する軌跡作成部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業分析システム。
【請求項５】
前記軌跡作成部はさらに、前記作業が実行されるべき経路を取得し、
前記軌跡及び前記経路を画面に表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の作業分析システム。
【請求項６】
前記軌跡作成部はさらに、前記作業が実行されるべき経路を取得し、該経路に基づいて前記軌跡を判定することを特徴とする請求項４に記載の作業分析システム。
【請求項７】
前記軌跡を画面に表示すると共に、前記経路と前記軌跡との差分が所定値以上である領域を強調表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の作業分析システム。
【請求項８】
前記軌跡作成部は、前記経路と前記軌跡との差分が所定値以上である作業を抽出することを特徴とする請求項６に記載の作業分析システム。
【請求項９】
前記検出対象に装着され、無線で信号を送信する送信機と、前記作業が実行される空間に配置され、前記送信機から送信された前記信号を受信する受信機と、を含む無線通信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の作業分析システム。
【請求項１０】
前記無線通信手段は、前記信号として超音波信号を送受信することを特徴とする請求項９に記載の作業分析システム。
【請求項１１】
前記無線通信手段は、無線ＬＡＮを介して通信を行うことを特徴とする請求項９に記載の作業分析システム。
【請求項１２】
作業分析システムによる作業分析方法であって、
作業の検出対象に装着された送信機から無線で信号を送信し、前記作業が実行される空間に配置された受信機によって前記信号を受信する信号送受信ステップと、
前記信号送受信ステップにおいて受信された前記信号に基づいて、前記送信機の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得ステップと、
前記作業が実行されるべき位置のうち、少なくとも該作業の始点及び終点を含む複数の位置が予め定義された作業位置情報及び前記位置情報に基づいて、前記複数の位置と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された前記作業の開始時刻及び終了時刻を特定し、該開始時刻と終了時刻との差分を前記作業に要した作業時間として算出する作業時間演算ステップと、
前記作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて、前記作業時間を判定する判定ステップと、
を含み、
前記作業位置情報は、少なくとも、前記始点を中心とする第１の領域と、前記終点を中心とする第２の領域とを含む複数の領域を定義した情報を含み、
前記複数のパラメータは、前記複数の領域の境界面と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表し、
前記作業時間演算ステップは、前記複数の領域のうち、互いに隣り合う２つの領域についてそれぞれ算出された２つのパラメータの大小関係と、各領域について算出されたパラメータの符号又は変化率とに基づいて、前記開始時刻及び終了時刻を特定することを特徴とする作業分析方法。
【請求項１３】
作業の検出対象に装着された送信機から無線で送信され、前記作業が実行される空間に配置された受信機によって受信された信号に基づいて、前記送信機の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得ステップと、
前記作業が実行されるべき位置のうち、少なくとも該作業の始点及び終点を含む複数の位置が予め定義された作業位置情報及び前記位置情報に基づいて、前記複数の位置と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された前記作業の開始時刻及び終了時刻を特定し、該開始時刻と終了時刻との差分を前記作業に要した作業時間として算出する作業時間演算ステップと、
前記作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて、前記作業時間を判定する判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記作業位置情報は、少なくとも、前記始点を中心とする第１の領域と、前記終点を中心とする第２の領域とを含む複数の領域を定義した情報を含み、
前記複数のパラメータは、前記複数の領域の境界面と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表し、
前記作業時間演算ステップは、前記複数の領域のうち、互いに隣り合う２つの領域についてそれぞれ算出された２つのパラメータの大小関係と、各領域について算出されたパラメータの符号又は変化率とに基づいて、前記開始時刻及び終了時刻を特定することを特徴とする作業分析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業を分析する作業分析システム、作業分析方法、及び作業分析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ライン等の現場改善においては、作業者が実行した作業を分析した分析結果に基づいて改善案を検討する手法が知られている。従来、作業分析は、現状ラインにおける作業をビデオ撮影し、作業者毎、作業毎、部品毎に映像を観察しながら各々の作業時間を計測し、ラインバランスや作業の有効性等を作業毎、部品毎に集計することにより行われていた。現場改善を行う際には、この集計結果に基づいて、個別作業の見直しやラインの合理化といった改善案を検討する。
【０００３】
例えば特許文献１には、作業者にマーカを取り付けて撮影を行い、それによって得られた画像を解析することによりマーカが移動した軌跡を求め、この軌跡を基準軌跡の特徴と比較することにより作業内容を特定する作業分析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作業を撮影した画像に基づく作業分析においては、作業の撮影や時間計測、分析作業に長時間を要してしまう。特に、ビデオ撮影した映像を観察して分析を行う場合、撮影時間の倍以上の時間が必要となる。このため、現状では、作業分析を行い、改善案を検討して提示及び実施するまで、非常に長い時間がかかっていた。しかしながら、生産ライン等の現場では早急な改善案の提案が要求されるため、限られた時間内で改善案を提示するためには、作業の計測や分析を短時間で行い、早い段階で改善案の検討に取り掛かる方が好ましい。
【０００６】
また、映像を観察する場合、作業に無駄な動きがあることはわかっても、具体的にどのような無駄が発生しているのか特定する、或いは、作業効率が適正であるか否かを判断する、といった作業者が実行した作業に対する具体的な判定結果を得ることが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業の計測や分析に要する時間を従来よりも短縮することができ、且つ作業者が実行した作業に対する具体的な判定結果を得ることができる作業分析システム、作業分析方法、及び作業分析プログラム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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る作業分析システムは、作業の検出対象に装着された送信機から無線で送信され、前記作業が実行される空間に配置された受信機によって受信された信号に基づいて、前記送信機の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得部と、前記作業が実行されるべき位置のうち、少なくとも該作業の始点及び終点を含む複数の位置が予め定義された作業位置情報及び前記位置情報に基づいて、前記複数の位置と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された前記作業の開始時刻及び終了時刻を特定し、該開始時刻と終了時刻との差分を前記作業に要した作業時間として算出する作業時間演算部と、前記作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて、前記作業時間を判定する判定部と、を備え、前記作業位置情報は、少なくとも、前記始点を中心とする第１の領域と、前記終点を中心とする第２の領域とを含む複数の領域を定義した情報を含み、前記複数のパラメータは、前記複数の領域の境界面と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表し、前記作業時間演算部は、前記複数の領域のうち、互いに隣り合う２つの領域についてそれぞれ算出された２つのパラメータの大小関係と、各領域について算出されたパラメータの符号又は変化率とに基づいて、前記開始時刻及び終了時刻を特定することを特徴とする。
【０００９】
上記作業分析システムにおいて、前記作業時間演算部は、前記２つのパラメータの大小関係に基づいて、前記複数の領域の各々に関する期間を特定すると共に、該特定された期間における前記パラメータの符号の変化又は変化率の符号に基づいて、前記複数の領域の各々から前記送信機が出た時刻を抽出することを特徴とする。
【００１０】
上記作業分析システムにおいて、前記作業時間演算部は、前記第１の領域から前記送信機が出た時刻を前記作業の開始時刻として特定すると共に、前記第２の領域から前記送信機が出た時刻を前記作業の終了時刻として特定することを特徴とする。
【００１１】
上記作業分析システムは、前記位置情報に基づいて、前記送信機が移動した軌跡を作成する軌跡作成部をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
上記作業分析システムにおいて、前記軌跡作成部はさらに、前記作業が実行されるべき経路を取得し、前記軌跡及び前記経路を画面に表示する表示部をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
上記作業分析システムにおいて、前記軌跡作成部はさらに、前記作業が実行されるべき経路を取得し、該経路に基づいて前記軌跡を判定することを特徴とする。
【００１４】
上記作業分析システムは、前記軌跡を画面に表示すると共に、前記経路と前記軌跡との差分が所定値以上である領域を強調表示する表示部をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
上記作業分析システムにおいて、前記軌跡作成部は、前記経路と前記軌跡との差分が所定値以上である作業を抽出することを特徴とする。
【００１６】
上記作業分析システムは、前記検出対象に装着され、無線で信号を送信する送信機と、前記作業が実行される空間に配置され、前記送信機から送信された前記信号を受信する受信機と、を含む無線通信手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
上記作業分析システムにおいて、前記無線通信手段は、前記信号として超音波信号を送受信することを特徴とする。
【００１８】
上記作業分析システムにおいて、前記無線通信手段は、無線ＬＡＮを介して通信を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る作業分析方法は、作業分析システムによる作業分析方法であって、作業の検出対象に装着された送信機から無線で信号を送信し、前記作業が実行される空間に配置された受信機によって前記信号を受信する信号送受信ステップと、前記信号送受信ステップにおいて受信された前記信号に基づいて、前記送信機の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得ステップと、前記作業が実行されるべき位置のうち、少なくとも該作業の始点及び終点を含む複数の位置が予め定義された作業位置情報及び前記位置情報に基づいて、前記複数の位置と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された前記作業の開始時刻及び終了時刻を特定し、該開始時刻と終了時刻との差分を前記作業に要した作業時間として算出する作業時間演算ステップと、前記作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて、前記作業時間を判定する判定ステップと、を含み、前記作業位置情報は、少なくとも、前記始点を中心とする第１の領域と、前記終点を中心とする第２の領域とを含む複数の領域を定義した情報を含み、前記複数のパラメータは、前記複数の領域の境界面と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表し、前記作業時間演算ステップは、前記複数の領域のうち、互いに隣り合う２つの領域についてそれぞれ算出された２つのパラメータの大小関係と、各領域について算出されたパラメータの符号又は変化率とに基づいて、前記開始時刻及び終了時刻を特定することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る作業分析プログラムは、作業の検出対象に装着された送信機から無線で送信され、前記作業が実行される空間に配置された受信機によって受信された信号に基づいて、前記送信機の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得ステップと、前記作業が実行されるべき位置のうち、少なくとも該作業の始点及び終点を含む複数の位置が予め定義された作業位置情報及び前記位置情報に基づいて、前記複数の位置と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表す複数のパラメータを算出すると共に、該複数のパラメータに基づいて、実行された前記作業の開始時刻及び終了時刻を特定し、該開始時刻と終了時刻との差分を前記作業に要した作業時間として算出する作業時間演算ステップと、前記作業が実行されるべき時間が予め定義された標準作業時間情報に基づいて、前記作業時間を判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させ、前記作業位置情報は、少なくとも、前記始点を中心とする第１の領域と、前記終点を中心とする第２の領域とを含む複数の領域を定義した情報を含み、前記複数のパラメータは、前記複数の領域の境界面と前記検出対象との位置関係をそれぞれ表し、前記作業時間演算ステップは、前記複数の領域のうち、互いに隣り合う２つの領域についてそれぞれ算出された２つのパラメータの大小関係と、各領域について算出されたパラメータの符号又は変化率とに基づいて、前記開始時刻及び終了時刻を特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、作業が実行されるべき位置と作業の検出対象の位置との位置関係を表すパラメータに基づいて、実行された作業の開始時刻及び終了時刻を特定するので、作業の計測及び分析に要する時間を従来よりも短縮することができると共に、作業者が実行した作業に対する判定結果を具体的且つ自動で得ることができる。それにより、限られた時間内であっても、改善案を効率良く検討して提示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る作業分析システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す作業分析システムが適用される作業現場を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す位置演算部から出力されるログデータのデータ構造の一例を示す表である。
【図４】図４は、図１に示す作業内容記憶部に記憶された作業内容情報のデータ構造の一例を示す表である。
【図５】図５は、図１に示す作業位置記憶部に記憶された作業位置情報のデータ構造の一例を示す表である。
【図６】図６は、作業者が作業を行っている様子を示す模式図である。
【図７】図７は、作業の始点、通過点、及び終点を含む領域の定義を説明するための模式図である。
【図８】図８は、図１に示す標準作業時間記憶部に記憶された標準作業時間情報のデータ構造の一例を示す表である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１に係る作業分析方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図９に示す作業時間の算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、擬距離の定義を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、始点領域、通過点領域、又は終点領域に対する送信機の相対的な位置を示す模式図である。
【図１３】図１３は、擬距離の算出例を示す表である。
【図１４】図１４は、一連のログデータに対して算出された擬距離を示す表である。
【図１５】図１５は、始点領域、通過点領域、及び終点領域との擬距離の変化を示すグラフである。
【図１６】図１６は、作業時間演算部が実行する擬距離の算出処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、作業時間演算部が実行する作業の開始時刻、通過点の通過時刻、終了時刻の決定処理を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、符号が負である擬距離を含まない場合の処理を説明するための図である。
【図１９】図１９は、処理対象の期間における擬距離の変化を示すグラフである。
【図２０】図２０は、処理対象の期間における擬距離の変化を示すグラフである。
【図２１】図２１は、処理対象の期間における擬距離の変化を示すグラフである。
【図２２】図２２は、処理対象の期間における擬距離の変化を示すグラフである。
【図２３】図２３は、作業時間の判定結果を示す表である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２に係る作業分析システムの構成例を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２に係る作業分析方法を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、図２５に示す軌跡の作成処理を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、軌跡の表示例を示す模式図である。
【図２８】図２８は、軌跡の表示例を示す模式図である。
【図２９】図２９は、軌跡の判定結果の表示例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態に係る作業分析システム、作業分析方法、及び作業分析プログラムについて、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る作業分析システムの構成例を示すブロック図である。また、図２は、図１に示す作業分析システムが適用される作業現場を示す模式図である。本実施の形態１に係る作業分析システム１は、加工や組み立て等を行う作業者２の作業を分析するシステムであり、より詳細には、作業者２が実行する作業に要する時間（作業時間）を計測するシステムである。
【００２５】
図１に示すように、作業分析システム１は、無線で信号を送信する送信機１１０と、送信機１１０から送信された信号を受信し、該信号の検出信号を出力する受信機１２０と、受信機１２０が出力した検出信号に基づいて、送信機１１０の３次元的な位置を表す位置情報を時刻と関連付けて取得する位置情報取得部である位置演算部１３０と、記憶部１４０と、位置演算部１３０により算出された位置情報に基づいて、作業者２が作業に要した時間（以下、作業時間という）を算出する作業時間演算部１５０と、作業時間演算部１５０により算出された作業時間を判定する判定部１６０と、当該作業分析システム１に対する命令や情報の入力に用いられる入力部１７０と、種々の情報や演算結果等を表示する表示部１８０と、これらの各部を統括的に制御する制御部１９０とを備える。
【００２６】
送信機１１０及び受信機１２０は、超音波信号を介して情報の送受信を行う無線通信手段である。送信機１１０は、作業者２や作業者２が取り扱う工具や作業対象物といった作業の検出対象に取り付けられ、当該送信機１１０の固有の識別情報（ＩＤ番号）を含む超音波信号を所定の周期で送信する。図２は、作業者２の左右の手首に１つずつ送信機１１０を取り付けた例を示している。なお、送信機１１０の取り付け箇所や取付け数は２つに限定されない。例えば、作業者２の身体のみに送信機１１０を１つ又は複数取り付けても良いし、作業者２の身体及び作業対象物の両方に送信機１１０を取り付けても良い。複数の送信機１１０を用いる場合であっても、受信機１２０においては、超音波信号に含まれる識別情報に基づいて、受信した超音波信号がいずれの送信機１１０から送信されたものであるかを識別することができる。
【００２７】
受信機１２０は、作業現場の壁や天井等、作業が実行される空間の所定の位置に複数（図２においては３つ）設置されている。各受信機１２０は、送信機１１０から送信された超音波信号を受信して電気信号に変換し、この電気信号を当該送信機１１０の検出信号として出力する。各受信機１２０から出力された検出信号は、有線又は無線ＬＡＮ等のネットワークＮＷ１を介して、或いは直接、位置演算部１３０に取り込まれる。
【００２８】
なお、受信機１２０の設置個所や設置数は、送信機１１０の位置を３次元的に検出できれば特に限定されず、作業現場の構成や作業者２の可動範囲等に応じて適宜決定すれば良い。また、実施の形態１においては、無線通信手段として超音波信号を送受信する送信機１１０及び受信機１２０を用いる例を説明するが、無線通信手段の構成はこれに限定されない。例えば、送信機と受信機との間で電気信号を無線で送受信する無線ＬＡＮシステムを用いても良い。
【００２９】
位置演算部１３０は、各受信機１２０の３次元的な位置情報を予め保持しており、各受信機１２０から取り込んだ検出信号の強度と各受信機１２０の位置情報とに基づいて、送信機１１０の３次元的な位置をリアルタイムに算出する。位置演算部１３０は、このように算出した送信機１１０の位置を表す位置情報とその時の時刻と関連付け、ログデータとして順次出力する。
【００３０】
図３は、位置演算部１３０から出力されるログデータのデータ構造の一例を示す表である。図３に示すログデータ構造２００は、送信機１１０の位置が算出されたタイミングを表す時刻データが格納される時刻データ格納部２０１と、送信機１１０のＩＤ番号が格納されるＩＤ格納部２０２と、送信機１１０のｘ座標データが格納されるｘ座標データ格納部２０３と、送信機１１０のｙ座標データが格納されるｙ座標データ格納部２０４と、送信機１１０のｚ座標データが格納されるｚ座標データ格納部２０５とを含む。なお、送信機１１０を複数用いる場合には、送信機１１０ごとに、ＩＤ格納部及びｘ、ｙ、ｚの各座標データ格納部が設けられる。
【００３１】
これらの送信機１１０、受信機１２０、及び位置演算部１３０は、作業分析を行うためのデータを構築するデータ構築系を構成する。データ構築系は、市販の３次元位置測位システムを用いて実現しても良い。一例として、数十ミリの誤差で送信機１１０の位置を測定可能な、超音波を用いた３次元位置測位システムが知られている。
【００３２】
記憶部１４０は、例えばフラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ等の記録媒体及び該記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う書込読取装置等によって構成される。記憶部１４０は、位置演算部１３０から出力されたログデータに基づいて作業時間演算部１５０や判定部１６０が種々の演算を行うための各種設定情報を記憶する。具体的には、記憶部１４０は、作業者２が実行すべき作業の内容及びその順序を定義した作業内容情報を記憶する作業内容記憶部１４１と、作業内容情報で定義された各作業が実行されるべき位置を定義した作業位置情報を記憶する作業位置記憶部１４２と、作業内容情報で定義された各作業の標準的な作業時間を定義した標準作業時間情報を記憶する標準作業時間記憶部１４３と、位置演算部１３０から出力されたログデータに基づいて分析された作業の分析結果を記憶する分析結果記憶部１４４とを有する。
【００３３】
図４は、作業内容記憶部１４１に記憶されている作業内容情報のデータ構造の一例を示す表である。ここで、生産現場等には、例えば部品の組み立てといった工程の各々を、「部品Ａをセットする」、「ネジＢを取る」等の単純化された作業に分割し、作業順序に沿って記載した作業標準書が用意されている。作業位置記憶部１４２に記憶されている作業内容情報は、このような作業標準書に基づいて構築されている。図４に示すように、作業内容記憶部１４１は、作業の順序が格納される作業順序格納部２１１と、各作業の内容が格納される作業内容格納部２１２とを含み、これらの格納部に格納された情報が、作業内容情報２１０を構成する。
【００３４】
図５は、作業位置記憶部１４２に記憶されている作業位置情報のデータ構造の一例を示す表である。図５に示すように、作業位置記憶部１４２に記憶されている情報は、作業順序格納部２１１及び作業内容格納部２１２に格納された情報と関連付けられている。作業位置記憶部１４２は、各作業において位置の計測対象となる送信機１１０のＩＤ番号が格納されるＩＤ格納部２２１と、各作業の始点、通過点、及び終点の座標がそれぞれ格納される始点座標格納部２２２、通過点座標格納部２２３、終点座標格納部２２４と、各作業の始点、通過点、及び終点に対して設けられた余裕度が格納される始点余裕度格納部２２５、通過点余裕度格納部２２６、及び終点余裕度格納部２２７とを含み、これらの格納部に格納された情報が、作業位置情報２２０を構成する。
【００３５】
ここで、図５〜図７を参照しながら、各作業の始点、通過点、及び終点の定義方法を説明する。ここで、始点とは、各作業が開始されるべき位置のことであり、通過点とは、各作業の作業中に通過すべき位置のことであり、終点とは、各作業が終了されるべき位置のことである。図６は、作業者２が作業を行っている様子を示す模式図である。また、図７は、作業の始点、通過点、及び終点を中心とする領域の定義を説明するための模式図である。図６において、作業者２の左右の手首にそれぞれ取り付けられた送信機１１０のうち、右手に取り付けられた送信機１１０のＩＤ番号を１０６０とし、左手に取り付けられた送信機１１０のＩＤ番号を１０６１とする。
【００３６】
例えば、作業順序１の「部品Ａをセットする」作業（図５参照）は、図６に示すように、作業者２の右手が位置Ｐ１から移動を開始し、位置Ｐ２を通過して位置Ｐ３に至った時点で終了するものとする。この場合、当該作業の始点の座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）として位置Ｐ１の座標（１２８１，７６６，１４４３）が定義され、通過点の座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）として位置Ｐ２の座標（１４６５，５９６，１５７１）が定義され、終点の座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）として位置Ｐ３の座標（９４８，６０３，１５８０）が定義される。このように定義された始点、通過点、及び終点の座標に対し、作業者２の右手に取り付けられたＩＤ番号１０６０の送信機１１０の座標が順次一致したとき、当該作業が開始され、所定の位置を通過し、終了したものと判断することができる。
【００３７】
しかしながら、実際には、送信機１１０の座標を３次元空間内の特定の点と厳密に一致させることは困難である。そこで、実施の形態１においては、図７に示すように、これらの始点、通過点、終点の各座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）に対し、作業内容に応じて余裕を持たせた領域を定義している。この領域は、各座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）に対して±方向に余裕度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を追加した直方体の領域となる。例えば作業順序１の作業の場合、始点の座標（１２８１，７６６，１４４３）に対して余裕度（７０，７０，７０）を設けた領域（１２８１±７０，７６６±７０，１４４３±７０）が、始点領域（第１の領域）として定義される。同様に、通過点の座標（１４６５，５９６，１５７１）に対して余裕度（７０，１５０，２００）を設けた領域（１４６５±７０，５９６±１５０，１５７１±２００）が、通過点領域として定義される。また、終点の座標（９４８，６０３，１５８０）に対して余裕度（１２０，１５０，１５０）を設けた領域（９４８±１２０，６０３±１５０，１５８０±１５０）が、終点領域（第２の領域）として定義される。このような始点、通過点、終点の各々を中心とする幅を持った領域に対して送信機１１０に出入りしたとき、当該送信機１１０が始点、通過点、終点を通ったものとみなされる。
【００３８】
なお、作業位置情報２２０においては、基本的に、各作業が実行されるべき位置を、始点、通過点、及び終点によって定義するが、作業順序４の「ドライバーＣを取る」作業や、作業順序６の「ドライバーＣを戻す」作業のように、一方向の動作のみからなる作業の場合には、始点及び終点によって作業位置を定義し、通過点を省略しても良い。或いは、１つの作業において通過点を複数定義しても良い。
【００３９】
また、作業者２の特定の部位（例えば右手）の位置の代わりに、作業に用いられる工具や、作業対象物である部品や、作業によって組み立てられた製品が配置される位置によって、始点、通過点、終点を定義しても良い。
【００４０】
図８は、標準作業時間記憶部１４３に記憶されている標準作業時間情報のデータ構造の一例を示す表である。図８に示すように、標準作業時間記憶部１４３は、作業順序格納部２１１及び作業内容格納部２１２に格納された情報と関連付けられ、各作業に対して設定された標準作業時間が格納される標準作業時間格納部２３１を含む。ここに記憶された情報が標準作業時間情報２３０を構成する。
【００４１】
再び図１を参照すると、作業時間演算部１５０は、位置演算部１３０が出力したログデータに基づいて作業時間を算出する。より詳細には、作業時間演算部１５０は、位置演算部１３０が出力したログデータを有線又は無線ＬＡＮ等のネットワークＮＷ２を介して取り込み、作業位置記憶部１４１に記憶されている作業位置情報２２０を参照して、作業者２が実行した作業の始点及び終点を特定し、該始点及び終点に対応する時刻の差分を作業時間として算出する。
【００４２】
判定部１６０は、作業時間演算部１５０が算出した各作業の作業時間が適正な範囲であるか否かを判定する。より詳細には、判定部１６０は、標準作業時間記憶部１４３に記憶されている標準作業時間情報２３０を参照し、各作業の作業時間が標準作業時間の範囲内であるか否かを判定する。
【００４３】
入力部１７０は、キーボード、各種ボタン、各種スイッチ等の入力デバイスや、マウス等のポインティングデバイスを含み、ユーザにより外部からなされた操作に応じた信号を制御部１９０に入力する。
【００４４】
表示部１８０は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置であり、制御部１９０の制御の下で、位置演算部１３０から出力されたログデータや、判定部１６０による判定結果等の情報を表示する。なお、表示画面に対する操作によって信号が入力されるタッチパネルにより、入力部１７０及び表示部１８０を一体的に構成しても良い。
【００４５】
制御部１９０は、作業分析システム１を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、作業分析システム１の動作を統括的に制御する。
【００４６】
これらの記憶部１４０、作業時間演算部１５０、及び判定部１６０は、データ構築系により構築されたデータを用いて作業分析を行うデータ運用系を構成する。データ運用系は、例えば、演算及び制御機能を有するＣＰＵを備えたコンピュータを用いて実現することができる。この場合、ＣＰＵは、記憶部１４０に記憶された演算プログラムや制御プログラムを読み込むことにより、各種演算及び制御を実行する。
【００４７】
なお、本実施の形態１に係る作業分析システムの構成は、図１に例示する構成に限定されない。例えば、位置演算部１３０、作業時間演算部１５０、及び判定部１６０の機能を１台のコンピュータに実行させても良いし、これらの機能を、ネットワークで接続された複数台のコンピュータに分散して実行させても良い。また、記憶部１４０をネットワーク上に設けられたサーバによって構成しても良い。この場合、作業時間演算部１５０及び判定部１６０は、該サーバからネットワークを介して各種情報を取り込み、演算を行う。
【００４８】
次に、実施の形態１に係る作業分析方法を説明する。図９は、実施の形態１に係る作業分析方法を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１００において、送信機１１０から超音波信号を発信させる。これに応じて、受信機１２０は超音波信号を受信し、該超音波信号の検出信号を出力する（ステップＳ２００）。
【００４９】
続くステップＳ３００において、位置演算部１３０は、受信機１２０から出力された検出信号を取り込み、該検出信号の強度から推定される送信機１１０と各受信機１２０との間の距離と、予め保持している各受信機１２０の位置情報とに基づいて、送信機１１０の位置を算出する。
【００５０】
続くステップＳ４００において、位置演算部１３０は、送信機１１０の位置を表す位置情報を、送信機１１０のＩＤ番号及び該位置情報の算出時刻と関連付けて、ログデータとして出力する（図３参照）。
【００５１】
続くステップＳ５００において、作業時間演算部１５０は、位置演算部１３０から出力されたログデータを順次取り込み、該ログデータと、記憶部１４０に記憶された作業内容情報２１０（図４参照）及び作業位置情報２２０（図５参照）とに基づいて、各作業に要した作業時間を算出する。
【００５２】
図１０は、作業時間の算出処理を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ５１０において、作業時間演算部１５０は、位置演算部１３０から出力されたログデータを取り込む。
【００５３】
続くステップＳ５２０において、作業時間演算部１５０は、取り込んだログテータに対して擬距離を算出する。擬距離とは、各作業に対して設定された始点領域、通過点領域、及び終点領域（以下、これらを包括して、単に領域ともいう）に対し、送信機１１０が該領域の外側又は内側のいずれに存在するか判定するために導入したパラメータである。
【００５４】
ここで、作業者２の動作は、作業位置情報２２０において定義されている始点領域、通過点領域、及び終点領域と送信機１１０との位置関係によって区切ることができる。例えば、送信機１１０が、ある作業における始点領域に入り、その後始点領域から出たとき、当該作業が開始されたと推定することができる。また、送信機１１０が、その作業における終点領域に入り、その後終点領域から出たとき、当該作業が終了したと推定することができる。そこで、実施の形態１においては、擬距離を用いて各領域に対する送信機１１０の出入りを判別し、その判別結果に基づいて、作業者２の動作を区切ることとしている。
【００５５】
図１１は、擬距離の定義を説明するための模式図である。図１１に示すように、擬距離Ｄは、送信機１１０の座標（ｘ，ｙ，ｚ）、始点、通過点、又は終点を代表する中心点Ｃの座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）、及び余裕度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）（図７参照）を用いて、次式（１）によって与えられる。
【数１】
2015228123.tif 000003
式（１）において、表式Ｍａｘ（ａ１，ａ２，…）は、括弧内の数値ａ１、ａ２、…のうちの最大値を示し、表式Ｍｉｎ（ａ１，ａ２，…）は、括弧内の数値ａ１、ａ２、…のうちの最小値を示す。
【００５６】
送信機１１０が領域Ｒの内部に存在するとき、｜ｘ0−ｘ｜≦Δｘ、且つ、｜ｙ0−ｙ｜≦Δｙ、且つ、｜ｚ0−ｚ｜≦Δｚが成り立つ。即ち、｜ｘ0−ｘ｜−Δｘ、｜ｙ0−ｙ｜−Δｙ、及び｜ｚ0−ｚ｜−Δｚの値の全てが負であるとき、送信機１１０は領域Ｒの内部に存在し、これらのいずれかの値が正であるとき、送信機１１０は領域Ｒの外部に存在すると判別することができる。
【００５７】
式（１）によって与えられる擬距離Ｄは、送信機１１０が領域Ｒの外部に存在しているとき、領域Ｒを規定する６つの平面のうち、送信機１１０が面する平面の各々と該送信機１１０との距離のうちの最大値となる。ただし、送信機１１０が互いに対向する２つの平面の内側に存在する場合には、これらの２つの平面との距離は除外される。例えば図１１は、送信機１１０が２つのｙｚ平面及び２つのｚｘ平面それぞれの内側に存在するため、結局、擬距離Ｄは、送信機１１０が面する領域Ｒの上側の境界面（ｘｙ平面）との距離を示す。
【００５８】
一方、送信機１１０が領域Ｒの内部に存在するとき、擬距離Ｄは、領域Ｒの境界面の各々と送信機１１０との距離のうちの最小値を負にした値となる。送信機１１０が領域Ｒの境界面を通過して該領域Ｒの外部から内部に入る、又は領域Ｒの内部から外部に出るとき、擬距離Ｄはゼロとなる。
【００５９】
図１２は、領域Ｒに対する送信機１１０の相対的な位置を示す模式図である。また、図１３は、送信機１１０の座標を示すログデータに対し、領域Ｒとの擬距離を算出した例を示す表である。なお、図１２においては、領域Ｒの中心点Ｃを（１０５６，７１０，１１４２）とし、該領域Ｒの中心点に対して設けられた余裕度を（７０，７０，１００）として擬距離Ｄを算出している。
【００６０】
上述したように、送信機１１０と領域Ｒとの位置関係は、擬距離Ｄの符号によって判別することができる。例えば、時刻１５時４７分２９秒１４６では擬距離Ｄの符号が正（Ｄ＝１０７．０３）であるため、送信機１１０は領域Ｒの外部に存在すると判別される（図１２の位置ｐ1参照）。その後、時刻１５時４７分２９秒２８８から時刻１５時４７分２９秒４２３の間に、擬距離Ｄの符号が正から負に変化するので（Ｄ＝３０．３６→−１９．３１）、この間に送信機１１０が領域Ｒの境界面を通過し、領域Ｒの内部に入ったと判別される（図１２の位置ｐ2、ｐ3参照）。その後、擬距離Ｄの符号は負が続くため、送信機１１０は領域Ｒの内部を移動していると判別される（図１２の位置ｐ4参照）。時刻１５時４７分３０秒２６５から時刻１５時４７分３０秒４０７の間に擬距離Ｄの符号が負から正に変化するので（Ｄ＝−０．８８→４．７８）、この間に送信機１１０が領域Ｒの境界面を通過し、領域Ｒの外部に出たと判別される（図１２の位置ｐ5、ｐ6参照）。その後、擬距離Ｄの符号は正が続くため、送信機１１０は領域Ｒの外部を移動していると判別される（図１２の位置ｐ7参照）。
【００６１】
このように、領域Ｒとの擬距離Ｄの符号を判別し、該符号が負から正に変化した（送信機１１０が領域Ｒの内部から外部に出た）タイミングを抽出することで、作業を開始した、通過点を通過した、作業を終了した、といった作業者２の動作を特定することができる。言い換えると、擬距離は、始点から通過点を経由して終点に至る作業が実行されるべき位置と送信機１１０との位置関係を表すパラメータである。
【００６２】
図１４は、図３に示す一連のログデータに対して算出された擬距離を示す表である。図１４において、パラメータｉ（ｉ＝１、２、…）は、位置演算部１３０からのログデータの出力順を示し、パラメータｊ（ｊ＝１、２、…）は実行中の作業の作業順序を示す。また、図１４においては、ｉ番目に出力されたデータ（以下、ログデータｉと記す）に対し、始点領域との擬距離ＤＡi、通過点領域との擬距離ＤＢi、及び終点領域との擬距離ＤＣiを全て示している。図１５は、これらの擬距離ＤＡi、ＤＢi、ＤＣiの時間変化を示すグラフである。
【００６３】
ここで、送信機１１０（図２参照）は、作業者２の手の動きに伴って、始点領域の内部（始点領域との擬距離ＤＡiが負）から外部に出た（擬距離ＤＡiが正に変化した）後、該始点領域から遠ざかる（擬距離ＤＡiが大きくなる）一方、通過点領域に近づき（通過点領域との擬距離ＤＢiが小さくなり）、通過点領域の内部に入る（擬距離ＤＢiが負に変化する）。このとき、互いに隣接する始点領域及び通過点領域の各々との擬距離ＤＡi、ＤＢiの大小関係は、
（始点領域との擬距離ＤＡi）≦（通過点領域との擬距離ＤＢi）
の状態の後、
（始点領域との擬距離ＤＡi）＞（通過点領域との擬距離ＤＢi）
に変化する。
【００６４】
その後、送信機１１０は、通過点領域の内部から外部に出た（通過点領域との擬距離ＤＢiが負から正に変化した）後、該通過点領域から遠ざかる（擬距離ＤＢiが大きくなる）一方、終点領域に近づき（終点領域との擬距離ＤＣiが小さくなり）、終点領域の内部に入る（擬距離ＤＣiが負に変化する）。このとき、隣接する通過点領域及び終点領域の各々との擬距離ＤＢi、ＤＣiの大小関係は、
（通過点領域との擬距離ＤＢi）≦（終点領域との擬距離ＤＣi）
の状態の後、
（通過点領域との擬距離ＤＢi）＞（終点領域との擬距離ＤＣi）
に変化する。
【００６５】
そこで、作業時間演算部１５０は、始点領域、通過点領域、及び終点領域のうち、互いに隣り合う２つの領域（終点領域については、次の作業の始点領域）の各々との擬距離を算出し、算出した２つの擬距離の大小関係に基づいて、送信機１１０が始点領域、通過点領域、及び終点領域のいずれに最も近づいていたかを判定しつつ、これらの擬距離の算出を繰り返す。
【００６６】
図１６は、ステップＳ５２０における擬距離の算出処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５２０１において、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１に設定する。続くステップＳ５２０２において、作業時間演算部１５０は、パラメータｊを１に設定する。以下、パラメータｊの作業順序を、作業順序ｊと記す。
【００６７】
ステップＳ５２０３において、作業時間演算部１５０は、ログデータｉに対し、作業順序ｊの作業における始点領域との擬距離ＤＡi、及び該始点領域に対して隣接する通過点領域との擬距離ＤＢiを算出する。例えば、本処理開始当初のログデータｉ（ｉ＝１）に対しては、作業順序１の作業（部品Ａをセットする：図５参照）の始点領域との擬距離ＤＡi及び通過点領域との擬距離ＤＢiが算出される。
【００６８】
ステップＳ５２０４において、作業時間演算部１５０は、始点領域との擬距離ＤＡi及び通過点領域との擬距離ＤＢiの大小関係を判定する。始点領域との擬距離ＤＡiが通過点領域との擬距離ＤＢi以下である場合（ステップＳ５２０４：Ｙｅｓ）、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１増加させる（ステップＳ５２０５）。その後、処理はステップＳ５２０３に戻る。なお、ステップＳ５２０４においてｉ＝１の場合には、擬距離ＤＡi、ＤＢiの値によらず、処理はステップＳ５２０３に移行する。
【００６９】
一方、通過点領域との擬距離ＤＢiが始点領域との擬距離ＤＡiよりも小さい場合（ステップＳ５２０４：Ｎｏ）、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１増加させる（ステップＳ５２０６）。例えば図１４及び図１５の場合、１５時４７分２７秒７５１までは始点領域の擬距離ＤＡiの方が通過点領域の擬距離ＤＢiよりも小さかったのに対し、１５時４７分２７秒８８８においては、通過点領域の擬距離ＤＢiの方が始点領域の擬距離ＤＡiよりも小さくなっている。
【００７０】
続くステップＳ５２０７において、作業時間演算部１５０は、ログデータｉに対し、作業順序ｊの作業における通過点領域との擬距離ＤＢi、及び該通過点領域に対して隣接する終点領域との擬距離ＤＣiを算出する（ステップＳ５２０７）。
【００７１】
続くステップＳ５２０８において、作業時間演算部１５０は、通過点領域との擬距離ＤＢi及び終点領域との擬距離ＤＣiの大小関係を判定する。通過点領域との擬距離ＤＢiが終点領域との擬距離ＤＣi以下である場合（ステップＳ５２０８：Ｙｅｓ）、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１増加させる（ステップＳ５２０９）。その後、処理はステップＳ５２０７に戻る。
【００７２】
一方、終点領域との擬距離ＤＣiが通過点領域との擬距離ＤＢiよりも小さい場合（ステップＳ５２０８：Ｎｏ）、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１増加させる（ステップＳ５２１０）。例えば図１４及び図１５の場合、１５時４７分２９秒００６までは、通過点領域の擬距離ＤＢiの方が終点領域の擬距離ＤＣiよりも小さかったのに対し、１５時４７分２９秒１４６においては、終点領域の擬距離ＤＣiの方が通過点領域の擬距離ＤＢiよりも小さくなっている。
【００７３】
続くステップＳ５２１１において、作業時間演算部１５０は、ログデータｉに対し、作業順序ｊの作業における終点領域との擬距離ＤＣi、及び該終点領域に対して隣接する次の（作業順序ｊ＋１の）作業における始点領域との擬距離ＤＡ（ｊ＋１）iを算出する（ステップＳ５２１１）。
【００７４】
続くステップＳ５２１２において、作業時間演算部１５０は、終点領域との擬距離ＤＣi及び次の作業における始点領域との擬距離ＤＡ（ｊ＋１）iの大小関係を判定する。終点領域との擬距離ＤＣiが次の作業における始点領域との擬距離ＤＡ（ｊ＋１）i以下である場合（ステップＳ５２１２：Ｙｅｓ）、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１増加させる（ステップＳ５２１３）。その後、処理はステップＳ５２１１に戻る。
【００７５】
一方、次の作業における始点領域との擬距離ＤＡ（ｊ＋１）iが終点領域との擬距離ＤＣiよりも小さい場合（ステップＳ５２１２：Ｎｏ）、作業時間演算部１５０は、パラメータｉを１増加させ（ステップＳ５２１４）、さらに、パラメータｊを１増加させる（ステップＳ５２１５）。
【００７６】
その後、ステップＳ５２１６において、作業時間演算部１５０は、演算対象となるログデータｉが存在するか否かを判定し、ログデータｉが存在する場合（ステップＳ５２１６：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５２０３に移行する。一方、演算対象となるログデータｉが存在しない場合（ステップＳ５２１６：Ｎｏ）、作業時間演算部１５０の処理はメインルーチンに戻る。
【００７７】
このようにして算出された擬距離は、ログデータ（送信機１１０の位置情報及び時刻情報）と関連付けて記憶部１４０に格納される。なお、図５に示す作業順序４及び６の作業のように、通過点が定義されていない場合、ステップＳ５２０７〜Ｓ５２１０の処理は省略される。
【００７８】
図１０に示すステップＳ５２０に続くＳ５３０において、作業時間演算部１５０は、各作業に対して、作業の開始時刻、通過点の通過時刻、及び終了時刻を決定する。図１７は、作業時間演算部１５０が実行する作業の開始時刻、通過点の通過時刻、終了時刻の決定処理を示すフローチャートである。
【００７９】
まず、ステップＳ５３０１において、作業時間演算部１５０は、ステップＳ５２０において算出された擬距離を取り込み、これらの擬距離に基づいて、送信機１１０が始点領域、通過点領域、及び終点領域の各々に近づいた期間を求める。詳細には、ログデータｉについて算出された各領域との擬距離同士の大小関係が反転した点を、隣接する領域間の区切り点とし、区切り点の時刻とその次の区切り点の時刻との間の期間を抽出する。例えば図１４及び図１５の場合、１５時４７分２７秒７５１と１５時４７分２７秒８８８との間で、始点領域との擬距離ＤＡi及び通過点領域との擬距離ＤＢiの大小関係が反転しているため、１５時４７分２７秒８８８までの期間Ｔ１１を、送信機１１０が始点領域に近づいた期間とする。また、１５時４７分２９秒００６と１５時４７分２９秒１４６との間で、通過点領域との擬距離ＤＢi及び終点領域の擬距離ＤＣiの大小関係が反転しているため、１５時４７分２７秒８８８から１５時４７分２９秒００６までの期間Ｔ１２を、送信機１１０が通過点領域に近づいた期間とする。さらに、１５時４７分２９秒１４６以降の期間Ｔ１３を、送信機１１０が終点領域に近づいた期間とする。
【００８０】
続いて、作業時間演算部１５０は、ステップＳ５３０１において求めた各期間Ｔ１１、Ｔ１２、…に対して、ループＡの処理を実行する。以下、期間Ｔ１１、Ｔ１２、…を代表して、期間Ｔとも記す。また、擬距離ＤＡi、ＤＢi、ＤＣiを代表して、擬距離Ｄとも記す。
【００８１】
ステップＳ５３０２において、作業時間演算部１５０は、処理対象の期間Ｔ内に、符号が負である擬距離Ｄが存在するか否かを判定する。符号が負である擬距離Ｄが存在する場合（ステップＳ５３０２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５３０３に移行する。
【００８２】
ステップＳ５３０３において、作業時間演算部１５０は、擬距離Ｄの符号が負から正に変化した時点を、送信機１１０が当該期間Ｔに対応する領域（期間Ｔにおいて送信機１１０が最も近づいていた領域）から出た時刻とする。例えば図１４及び図１５の場合、期間Ｔ１１においては、１５時４７分２７秒３３２と１５時４７分２７秒４７０との間（擬距離データＱ１参照）で始点領域との擬距離ＤＡiが負から正に変化しているので、１５時４７分２７秒４７０が、送信機１１０が始点領域から出た時刻となる。また、期間Ｔ１２においては、１５時４７分２８秒５８８と１５時４７分２８秒７２７との間（擬距離データＱ２参照）で通過点領域との擬距離ＤＢiが負から正に変化しているので、１５時４７分２８秒７２７が、送信機１１０が通過点領域から出た時刻となる。さらに、期間Ｔ１３においては、１５時４７分３０秒２６５と１５時４７分３０秒４０７との間（擬距離データＱ３参照）で終点領域との擬距離ＤＣiが負から正に変化しているので、この時刻１５時４７分３０秒４０７が、送信機１１０が終点領域から出た時刻となる。
【００８３】
一方、ステップＳ５３０２において、符号が負である擬距離Ｄが存在しない場合（ステップＳ５３０２：Ｎｏ）、処理はステップＳ５３０４に移行する。ここで、ログデータを取得する際に、例えば、始点、通過点、及び終点の座標やこれらの点に基づいて設定された始点領域、通過点領域、及び終点領域に対して、作業点の動作が大きくずれた、ログデータのサンプリング周期が大きく、必要なデータを取得することができなかった、或いは、作業者２の動作が速く、必要なデータを取得することができなかった、といった場合、ステップＳ５３０２において求めた期間から、符号が負である擬距離Ｄが抽出されない状況があり得る。そのような場合、作業時間演算部１５０は、擬距離Ｄの変化率に基づいて、送信機１１０が各領域から出た時刻を特定する。
【００８４】
図１８は、符号が負である擬距離Ｄを含まない場合の処理を説明するための図である。なお、図１８においては、各擬距離を算出する際の始点領域、通過点領域、及び終点領域の設定を図１４の場合と変えているため、擬距離の値も異なっている。また、図１８に示す期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３は、ステップＳ５３０１において求められた期間であり、それぞれ、送信機１１０が始点領域に最も近づいた期間、通過点領域に最も近づいた期間、終点領域に最も近づいた期間を示す。以下においては、これらの期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３を代表して期間Ｔとも記す。
【００８５】
ステップＳ５３０４において、作業時間演算部１５０は、期間Ｔ内における擬距離Ｄの変化率を算出し、擬距離Ｄの変化率の符号が負から正に変化する点、即ち、擬距離Ｄが減少から増加に転じる極小点を抽出する。図１９〜図２２の各々は、期間Ｔにおける擬距離Ｄの変化を示すグラフである。例えば、図１９及び図２０においては、極小点が１つずつ抽出されている。また、図２１及び図２２においては、極小点が３つずつ抽出されている。以下においては、期間Ｔから抽出された極小点のうち、対応する時刻が最も古い極小点を最初の極小点ＣＰ１とし、対応する時刻が最も新しい極小点を最後の極小点ＣＰ２とし、時刻が最初と最後の間の極小点を間の極小点ＣＰkとする。図１９及び図２０のように、極小点が１つしか抽出されなかった場合、抽出された唯一の極小点を、最初の極小点ＣＰ１及び最後の極小点ＣＰ２として扱う。
【００８６】
続くステップＳ５３０５において、作業時間演算部１５０は、最初の極小点ＣＰ１から時刻を遡って擬距離Ｄをチェックし、極小点ＣＰ１における擬距離ＤCP1（ＤCP1＞０）と所定の閾値Ｔｈとの和（ＤCP1＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄを探索する。この閾値Ｔｈは、例えば、始点領域、通過点領域、及び終点領域によらない固定値としても良い。或いは、各領域を規定する際に、始点、通過点、終点の各座標（ｘ0，ｙ0，ｚ0）に加算された余裕度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）に基づいて閾値Ｔｈを設定しても良い。具体的には、余裕度の各軸の値Δｘ、Δｙ、Δｚのいずれか（例えば最大値、中央値、又は最小値）を閾値Ｔｈとして用いても良いし、余裕度の各軸の値Δｘ、Δｙ、Δｚの平均値（Δｘ＋Δｙ＋Δｚ）／３等を閾値Ｔｈとしても用いても良い。
【００８７】
探索の結果、和（ＤCP1＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄが存在する場合（ステップＳ５３０６：Ｙｅｓ）、作業時間演算部１５０は、当該極小点ＣＰ１に対応する時刻ｔCP1を、送信機１１０が当該期間Ｔに対応する領域に入った時刻とする（ステップＳ５３０７）。例えば図１９、図２１、図２２においては、それぞれ、期間Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３における擬距離Ｄが、Ｄ≧ＤCP1＋Ｔｈとなっている。従ってこの場合、極小点ＣＰ１における時刻ｔCP1が、送信機１１０が当該領域に入った時刻となる。
【００８８】
具体的には、図１８に示す期間Ｔ２３において、終点領域との擬距離ＤＣiに対する閾値Ｔｈを８０に設定したとする。なお、この閾値Ｔｈ＝８０は、図５に示す「ネジＢを取る」作業の終点領域に設定された余裕度（７０，７０，１００）の各軸の値の平均値である。この場合、期間Ｔ２３の最初の極小点ＣＰ１における擬距離ＤＣiに閾値Ｔｈを加算した値は０．５６＋８０＝８０．５６となる。そして、期間Ｔ２３の開始時刻における擬距離１０７．０３は、この加算した値８０．５６を超えている。従ってこの場合、最初の極小点ＣＰ１に対応する時刻１５時４７分２９秒５６４が、送信機１１０が当該終点領域に入った時刻となる。
【００８９】
一方、探索の結果、和（ＤCP1＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄが存在しない場合（ステップＳ５３０６：Ｎｏ）、作業時間演算部１５０は、当該期間Ｔの開始時刻を、送信機１１０が当該期間Ｔに対応する領域に入った時刻とする（ステップＳ５３０８）。例えば図２０の場合、期間Ｔの開始時刻ｔstartにおける擬距離Ｄは、和（ＤCP1＋Ｔｈ）よりも小さいため、この期間Ｔ内に和（ＤCP1＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄは存在しない。従ってこの場合、期間Ｔの開始時刻ｔstartが、送信機１１０が当該領域に入った時刻となる。
【００９０】
具体的には、図１８に示す期間Ｔ２２において、通過点領域との擬距離ＤＢiに対する閾値Ｔｈを１５０に設定したとする。なお、この閾値Ｔｈ＝１５０は、図５に示す「ネジＢを取る」作業の通過点領域に設定された余裕度（２５０，１００，１００）の各軸の値の平均値である。この場合、期間Ｔ２２の最初の極小点ＣＰ１における擬距離ＤＢiに閾値Ｔｈを加算した値は５１．６１＋１５０＝２０１．６１となる。そして、極小点ＣＰ１から時刻を遡っても、この加算した値２０１．６１以上となる擬距離ＤＢiは、期間Ｔ２２内には存在しない。従ってこの場合、期間Ｔ２２の開始時刻１５時４７分２７秒８８８が、送信機１１０が当該通過点領域に入った時刻となる。
【００９１】
続くステップＳ５３０９において、作業時間演算部１５０は、最後の極小点ＣＰ２から時刻を下って擬距離Ｄをチェックし、極小点ＣＰ２における擬距離ＤCP2（ＤCP2＞０）と所定の閾値Ｔｈとの和（ＤCP2＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄを探索する。この閾値Ｔｈの決定方法は、ステップＳ５３０５と同様である。
【００９２】
探索の結果、和（ＤCP2＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄが存在する場合（ステップＳ５３１０：Ｙｅｓ）、作業時間演算部１５０は、当該極小点ＣＰ２における時刻ｔCP2を、送信機１１０が当該期間Ｔに対応する領域から出た時刻とする（ステップＳ５３１１）。例えば図１９、図２０、図２１においては、それぞれ、期間Δｔ４、Δｔ５、Δｔ６における擬距離Ｄが、Ｄ≧ＤCP2＋Ｔｈとなっている。従ってこの場合、極小点ＣＰ２における時刻ｔCP2が、送信機１１０が当該領域から出た時刻となる。
【００９３】
具体的には、図１８に示す期間Ｔ２２において、通過点領域との擬距離ＤＢiに対する閾値Ｔｈを１５０に設定した場合、期間Ｔ２２の最後の極小点ＣＰ２における擬距離ＤＢiに閾値Ｔｈを加算した値は１．６１＋１５０＝１５６．６１となる。そして、期間Ｔ２２の終了時刻における擬距離２００．９４は、この加算した値１５６．６１を超えている。従ってこの場合、最後の極小点ＣＰ２に対応する時刻１５時４７分２８秒５８８が、送信機１１０が当該通過点領域から出た時刻となる。
【００９４】
一方、探索の結果、和（ＤCP2＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄが存在しない場合（ステップＳ５３１０：Ｎｏ）、作業時間演算部１５０は、当該期間Ｔの終了時刻を、送信機１１０が当該期間Ｔに対応する領域から出た時刻とする（ステップＳ５３１２）。例えば図２２の場合、期間Ｔの終了時刻ｔendにおける擬距離Ｄは、和（ＤCP2＋Ｔｈ）よりも小さいため、この期間Ｔ内に和（ＤCP2＋Ｔｈ）以上となる擬距離Ｄは存在しない。従ってこの場合、期間Ｔの終了時刻ｔendが、送信機１１０が当該領域から出た時刻となる。
【００９５】
具体的には、図１８に示す期間Ｔ２３において、終点領域との擬距離ＤＣiに対する閾値Ｔｈを８０に設定した場合、期間Ｔ２３の最後の極小点ＣＰ２における擬距離ＤＣiに閾値Ｔｈを加算した値は０．５６＋８０＝８０．５６となる。そして、極小点ＣＰ２から時刻を下っても、この加算した値８０．５６以上となる擬距離ＤＣiは、期間Ｔ２３内には存在しない。従ってこの場合、期間Ｔ２３の終了時刻１５時４７分３０秒６８５が、送信機１１０が当該終点領域から出た時刻となる。
【００９６】
ステップＳ５３０１において抽出された全ての期間Ｔに対するループＡの処理が終了すると、作業時間演算部１５０は、送信機１１０が始点領域、通過点領域、及び終点領域から出た時刻をそれぞれ、作業の開始時刻、通過点を通過した時刻、及び終了時刻として決定する（ステップＳ５３１３）。その後、作業分析システム１の動作は、メインルーチンに戻る。
【００９７】
続くステップＳ５４０において、作業時間演算部１５０は、ステップＳ５３０において決定した作業の開始時刻と終了時刻との差を、作業時間として算出する。例えば図１５の場合、開始時刻１５時４７分２７秒４７０と、終了時刻１５時４７分３０秒４０７との差である２秒９３７が、当該作業の作業時間として算出される。算出された作業時間は、作業分析結果として記憶部１４０に記憶される。
その後、作業分析システム１の動作は、メインルーチンに戻る。
【００９８】
図９に示すステップＳ５００に続くステップＳ６００において、判定部１６０は、ステップＳ５００において算出された作業時間を標準作業時間と比較することにより、作業時間が適正であるか否かを判定する。
【００９９】
図２３は、作業時間の判定結果を示す表である。例えば作業順序１〜６の各作業に対して作業時間が算出された場合、判定部１６０は、記憶部１４０から標準作業時間情報２３０（図８参照）を読み出し、作業ごとに、算出された作業時間と標準作業時間とを比較する。そして、算出された作業時間が標準作業時間以下である場合に、当該作業時間は適正（○印参照）であり、算出された作業時間が標準作業時間よりも長い場合に、当該作業時間は適正でない（×印参照）と判定する。この判定結果も、作業時間の分析結果として記憶部１４０に記憶される。
【０１００】
続くステップＳ７００において、制御部１９０は、作業時間演算部１５０による作業時間の算出結果、及び判定部１６０による作業時間の判定結果を、作業分析結果として出力し、例えば図２３に示すような形式で表示部１８０に表示させる。
その後、作業分析システム１の動作は終了する。
【０１０１】
以上説明したように、実施の形態１によれば、送信機１１０から発信された超音波信号の検出信号をもとに、位置演算部１３０により送信機１１０の位置をリアルタイムで算出し、送信機１１０の位置を表すログデータをもとに、作業時間の算出及び判定を含む作業分析を自動で行うことができる。それにより、作業の計測及び分析に要する時間を従来よりも短縮することが可能になると共に、作業者２が実行した作業に対する具体的な判定結果を得ることが可能になる。また、実施の形態１によれば、作業時間の判定結果を作業内容ごとに表示するので、ユーザは、改善すべき作業を瞬時に把握することができる。従って、ユーザは、限られた時間内であっても、改善案を効率良く検討することが可能となる。
【０１０２】
（変形例１）
次に、本発明の実施の形態１の変形例１について説明する。
判定部１６０が実行する作業時間の判定方法は、上記実施の形態１に限定されず、作業内容等に応じて適宜変更しても良い。例えば、算出された作業時間が標準作業時間に対して所定の範囲（±１０％等）である場合に、当該作業時間は適正であると判定しても良い。
【０１０３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２４は、実施の形態２に係る作業分析システムの構成例を示すブロック図である。図２４に示すように、実施の形態２に係る作業分析システム３は、図１に示す作業分析システムに対し、軌跡作成部３１０をさらに備える。軌跡作成部３１０は、作業時間演算部１５０による送信機１１０の位置の演算結果に基づいて、送信機１１０の軌跡を作成する。
【０１０４】
以下、実施の形態２に係る作業分析方法を説明する。図２５は、実施の形態２に係る作業分析方法を示すフローチャートである。なお、図２５に示すステップＳ１００〜Ｓ５００は、実施の形態１と同様である。
【０１０５】
ステップＳ５００に続くステップＳ８００において、軌跡作成部３１０は、送信機１１０の軌跡を作成する。図２６は、軌跡の作成処理を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、ステップＳ８０１において、軌跡作成部３１０は、一連のログデータに含まれる送信機１１０の座標に基づき、送信機１１０が移動した軌跡を作業ごとに作成する。より詳細には、軌跡作成部３１０は、各作業の終了時刻で一連のログデータを区切り、区切られた範囲内のログデータを用いて軌跡を作成する。この軌跡は、各作業における作業者２の作業動線とみなすことができる。
【０１０７】
続くステップＳ８０２において、軌跡作成部３１０は、作業ごとに作成した軌跡を、始点、通過点、及び終点で区切り、区切られた各区間が互いに異なる色で表示されるように、軌跡上の各点に表示色を割り当てる。なお、各区間内においては単色としても良いし、各区間の出発点から終点に向かってグラデーションをつけるなど、色を変化させても良い。
【０１０８】
続くステップＳ８０３において、軌跡作成部３１０は、作業ごとに動線の理想的な経路（標準経路）を取得する。この標準経路は、作業位置情報２２０（図５参照）において定義されている始点、通過点、及び終点の座標に基づいてシミュレーションソフトにより算出した経路を、標準経路情報として記憶部１４０に予め記憶しておき、この標準経路情報を読み出すことによって取得する。或いは、軌跡作成部３１０が作成した軌跡上の始点、通過点、及び終点の座標に基づいて、シミュレーションソフトにより最短経路を算出することによって取得しても良い。
【０１０９】
その後、作業分析システム３の動作はメインルーチンに戻る。続くステップＳ６００、Ｓ７００は、実施の形態１と同様である。
【０１１０】
ステップＳ７００に続くステップＳ９００において、軌跡作成部３１０は、ステップＳ８０２で表示色が割り当てられた軌跡の座標値及び色情報を含む軌跡データと、ステップＳ８０３において取得された標準経路の座標値を含む標準経路データとを出力する。これに応じて、制御部１９０は表示部１８０に、各区間を割り当てられた色で軌跡を３次元的に表示させると共に、標準経路を該軌跡に重ねて３次元的に表示させる。
その後、作業分析システム３の動作は終了する。
【０１１１】
図２７及び図２８は、軌跡の表示例を示す模式図である。このうち、図２７においては、作業者２の右手の軌跡を座標系（ｘR，ｙR，ｚR）に示し、図２８においては、作業者２の左手の軌跡を座標系（ｘL，ｙL，ｚL）に示している。
【０１１２】
図２７に示すように、始点ＰR1〜通過点ＰR2の区間と通過点ＰR2〜終点ＰR3の区間は互いに異なる色で表示され、さらに、各区間内でグラデーションがつけられている。同様に、図２８においても、始点ＰL1〜通過点ＰL2の区間と通過点ＰL2〜終点ＰL3の区間と終点ＰL3〜始点ＰL1の区間とが互いに異なる色で表示され、各区間内でグラデーションがつけられている。なお、図２７及び図２８においては、色の違いをパターンの違いで示している。
【０１１３】
これらの軌跡に、標準経路ＷR1、ＷR2、ＷL1、ＷL2、ＷL3を重ねて表示することで、ユーザは、両者を比較して作業動線の無駄な動きを具体的に把握することができ、改善策を検討し易くなる。
【０１１４】
なお、図２７及び図２８は、作業者２の右手及び左手の軌跡をそれぞれ別の画面に表示した例を示しているが、両者を同じ画面に表示しても良い。また、図２７や図２８に例示する軌跡を、図２３に示す作業時間の分析結果と同じ画面に表示しても良い。この場合、ユーザが入力部１７０を用いて図２３に示す作業のいずれかを選択すると、選択された作業に対応する軌跡が同じ画面に表示されるようにしても良い。
【０１１５】
また、軌跡を作業ごとに表示するのではなく、一連の作業（例えば、図５に示す作業順序１〜６の作業）の軌跡を同時に表示しても良い。或いは、入力部１７０を用いた操作により、ユーザ所望の複数の作業の軌跡を同時に表示しても良い。
【０１１６】
さらに、入力部１７０を用いて、図２７や図２８に示す軌跡の座標軸を操作することにより、軌跡や標準経路の３次元的な表示角度を変化させても良い。
【０１１７】
以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、作業者２の軌跡を作業ごとに表示するので、各作業の分析を視覚的に容易に行うことができる。また、作業者２の軌跡に標準経路を重ねて表示することで、作業者２の無駄な動きを把握するなど、さらに踏み込んだ分析を行うことも可能となる。
【０１１８】
（変形例２−１）
次に、本発明の実施の形態２の変形例２−１について説明する。
軌跡作成部３１０は、送信機１１０の軌跡及び標準経路を取得した後、さらに、両者の差分を算出しても良い。そして、軌跡のうち、差分が所定の閾値を超える部分については点滅表示させるなど、他の部分とは異なる態様で表示部１８０に表示させる。
【０１１９】
軌跡のうち標準経路との差分が大きい部分は、作業者２の無駄な動きが多い部分と言える。従って、差分が大きい部分を自動抽出し、他の部分と異なる態様で表示させることにより、ユーザは作業者２の無駄な動きをさらに容易に把握することが可能となる。
【０１２０】
（変形例２−２）
次に、本発明の実施の形態２の変形例２−２について説明する。
軌跡作成部３１０が、送信機１１０の軌跡及び標準経路を取得し、さらに、両者の差分を算出した場合、判定部１６０は、差分が所定の閾値を超える部分を含む作業を抽出し、軌跡の判定結果として表示部１８０に表示させても良い。
【０１２１】
図２９は、軌跡の判定結果の表示例を示す表であり、図２３に示す作業時間の判定結果に軌跡の判定結果を追加したものである。図２９においては、作業者２の軌跡と標準経路との差分が所定の閾値を超える部分を含む作業内容に対し、×印が付されている。ユーザは、このような判定結果を参照することで、改善すべき作業内容を瞬時に把握することが可能となる。
【０１２２】
また、図２９に示す例においては、作業時間の判定結果が「○」である作業に対応する軌跡の判定結果は全て「○」となっているが、作業時間の判定結果が「○」であるにもかかわらず、軌跡の判定結果が「×」となる作業も発生し得る。この場合、ユーザは、作業者２の無駄な動きを把握し、軌跡の判定結果が「○」となるように改善を行うことにより、標準的な作業時間であったものを、理想的な作業時間に近づけることが可能である。
【０１２３】
以上説明した本発明は、実施の形態１及び２並びにこれらの変形例に限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することが可能である。例えば上記実施の形態１及び２並びにこれらの変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良い。本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。
【符号の説明】
【０１２４】
１、３  作業分析システム
２  作業者
１１０  送信機
１２０  受信機
１３０  位置演算部
１４０  記憶部
１４１  作業内容記憶部
１４２  作業位置記憶部
１４３  標準作業時間記憶部
１４４  分析結果記憶部
１５０  作業時間演算部
１６０  判定部
１７０  入力部
１８０  表示部
１９０  制御部
２００  ログデータ構造
２０１  時刻データ格納部
２０２  ＩＤ格納部
２０３  ｘ座標データ格納部
２０４  ｙ座標データ格納部
２０５  ｚ座標データ格納部
２１０  作業内容情報
２１１  作業順序格納部
２１２  作業内容格納部
２２０  作業位置情報
２２１  ＩＤ格納部
２２２  始点座標格納部
２２３  通過点座標格納部
２２４  終点座標格納部
２２５  始点余裕度格納部
２２６  通過点余裕度格納部
２２７  終点余裕度格納部
２３０  標準作業時間情報
２３１  標準作業時間格納部
３１０  軌跡作成部
【図１】
2015228123.tif 000004
【図２】
2015228123.tif 000005
【図３】
2015228123.tif 000006
【図４】
2015228123.tif 000007
【図５】
2015228123.tif 000008
【図６】
2015228123.tif 000009
【図７】
2015228123.tif 000010
【図８】
2015228123.tif 000011
【図９】
2015228123.tif 000012
【図１０】
2015228123.tif 000013
【図１１】
2015228123.tif 000014
【図１２】
2015228123.tif 000015
【図１３】
2015228123.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2015228123.tif 000018
【図１６】
2015228123.tif 000019
【図１７】
2015228123.tif 000020
【図１８】
2015228123.tif 000021
【図１９】
2015228123.tif 000022
【図２０】
2015228123.tif 000023
【図２１】
2015228123.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2015228123.tif 000028
【図２６】
2015228123.tif 000029
【図２７】
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【図２８】
2015228123.tif 000031
【図２９】
2015228123.tif 000032