(57)【要約】【課題】身体に装着された各種センサ類を介して作業員の健康状態を継続的に得、個人差を加味した作業負荷に対するストレス等を把握することにより作業計画等に反映させることができる安全衛生管理モニタ装置、安全衛生管理モニタ方法および安全衛生管理モニタプログラムを提供することである。【解決手段】特徴抽出部２１が、作業内容毎に作業者の身体的特徴を時系列的に抽出して、作業者の健康状態、作業負荷状態を把握する。このために、関数演算部２１１が、作業内容毎、作業者の身体負荷と生理的負荷との相互相関関数を求める。そして、安全衛生管理部２２が、作業員毎の身体的特徴を複数蓄積することによってその閾値を生成し、時系列的に都度得られる身体的特徴との比較結果によっては警告を発する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する安全衛生管理モニタ装置であって、
前記センサを介して時系列的に得られる前記作業者の身体負荷情報と心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、前記作業者の身体的特徴を抽出する特徴抽出手段、
を備えることを特徴とする安全衛生管理モニタ装置。
【請求項２】
前記特徴抽出手段は、
前記作業内容毎、前記作業者の身体的負荷と生理的負荷との相互相関関数を求める演算手段を備え、当該演算手段によって求められる相互相関関数により前記作業者の身体的特徴を抽出することを特徴とする請求項１に記載の安全衛生管理モニタ装置。
【請求項３】
前記作業員毎の身体的特徴を複数蓄積することによってその閾値を生成し、時系列的に都度得られる前記身体的特徴との比較結果によっては警告を発する安全衛生管理手段、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の安全衛生管理モニタ装置。
【請求項４】
前記警告にレベルを設け、そのレベルもしくは発生の頻度によっては、作業計画の変更、もしくは作業内容の改善を指示する指示手段、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の安全衛生管理モニタ装置。
【請求項５】
作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する安全衛生管理モニタ方法であって、
前記センサを介して時系列的に得られる前記作業者の身体負荷情報と心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、前記作業者の身体的特徴を抽出すること、
を特徴とする安全衛生管理モニタ方法。
【請求項６】
作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する安全衛生管理モニタ装置に用いられる安全衛生管理モニタプログラムであって、
前記センサを介して時系列的に得られる前記作業者の身体負荷情報と心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、前記作業者の身体的特徴を抽出するステップ、
をコンピュータに実行させる安全衛生管理モニタプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、作業現場における作業員の安全衛生上の管理を行なう安全衛生管理システムに用いて好適な、安全衛生管理モニタ装置、安全衛生管理モニタ方法および安全衛生管理モニタプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
労働基準方法によれば、作業者は、少なくとも年に１回、定期健康診断を受けなければならないことになっているが、理想的な健康管理を行なうためには情報が不十分なものであった。すなわち、健康診断が１年を通して継続的に行なわれることは稀で、断片的にしか行なわれないため、健康診断を行なった時点での作業者の健康状態に依存することが多く、従って得られる情報の信頼性に乏しい。また、作業現場においては、作業毎に異なる精神的肉体的負担の度合いに拘わらず、経験と勘によって作業計画が策定されていたため、各作業員に対し、効率的な作業時間の設定がなされていないのが現状であった。人員配置等についても同様である。従って、効率的な生産活動がなされていない（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０２１８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近、人と情報ネットワークの間を常につなぐための機器に関心が集まっている。一つは、身に着けて使うコンピュータ、いわゆる、ウェアラブル・コンピュータである。
ウェアラブルコンピュータは、コンピュータを構成するデバイス（ＣＰＵ、バッテリ、入出力、ネットワーク接続装置）を分離して身に付け、バーチャルリアリティを実現するツールとして利用されており、作業現場における安全衛生管理モニタ装置への適用も考えられる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、例えば、作業員にウェアラブルコンピュータを内蔵させた作業服を着用させ、身体に装着された各種センサ類を介して作業員の健康状態を継続的に得、個人差を加味した作業負荷に対するストレス等を把握することにより作業計画等に反映させることのできる、安全衛生管理モニタ装置および方法、安全衛生管理モニタプログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために本発明は、作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する安全衛生管理モニタ装置であって、前記センサを介して時系列的に得られる前記作業者の身体負荷情報と心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、前記作業者の身体的特徴を抽出する特徴抽出手段、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、特徴抽出手段が、作業内容毎に作業者の身体的特徴を時系列的に抽出することにより、作業者の健康状態、作業負荷状態を把握することができるため、作業の効率化をはかるための適切な作業と休息のインターバルを設定することができ、作業効率の改善がはかれる。
なお、ここで、「身体負荷」とは、例えば、身体（腰）に装着した荷重センサにより得られる荷重であり、「心理的負荷」とは、身体に装着される心電図センサによって得られる呼吸数、心拍数をいう。また、「作業者の身体的特徴」とは、例えば、作業内容と身体負荷により得られる一般的な負荷状態に、更に、生理的負荷を加味することによる個人差を反映させた相互相関値をいう。
【０００８】
また、本発明において、前記特徴抽出手段は、前記作業内容毎、前記作業者の身体負荷と生理的負荷との相互相関関数を求める演算手段を備え、当該演算手段によって求められる相互相関関数により前記作業者の身体的特徴を抽出することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、演算手段が、作業内容毎、作業者の身体負荷と生理的負荷との相互相関関数を求めることにより作業者の身体的特徴を抽出することで、作業内容と身体負荷により得られる一般的な負荷状態に、更に生理的負荷を加味することによる個人差を反映させることができる。
【００１０】
また、本発明において、前記作業員毎の身体的特徴を複数蓄積することによってその閾値を生成し、時系列的に都度得られる前記身体的特徴との比較結果によっては警告を発する安全衛生管理手段、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、安全衛生管理手段が、作業員毎の身体的特徴を複数蓄積することによって生成される閾値と、時系列的に都度得られる身体的特徴との比較結果によって警告を発することにより、警告の頻度が高ければ作業計画の改善を行い、あるいは警告にレベルを設け、あるレベルの警告が発せられたときは作業計画の変更、作業者の交代等の措置が考えられる。
なお、最初は標準的な作業内容毎の閾値と、得られる相互相関値との比較を行い、相互相関のデータが所定数蓄積された段階でその作業者個人の閾値を生成して標準的な閾値と置換えることとする。
【００１２】
また、本発明において、前記警告にレベルを設け、そのレベルもしくは発生の頻度によっては、作業計画の変更、もしくは作業内容の改善を指示する指示手段、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記した課題を解決するために本発明は、作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する安全衛生管理モニタ方法であって、前記センサを介して時系列的に得られる前記作業者の身体負荷情報と心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、前記作業者の身体的特徴を抽出すること、を特徴とする。
【００１４】
上記した課題を解決するために本発明は、作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する安全衛生管理モニタ装置に用いられる安全衛生管理モニタプログラムであって、前記センサを介して時系列的に得られる前記作業者の身体負荷情報と心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、前記作業者の身体的特徴を抽出するステップ、を前記安全衛生管理モニタ装置に実行させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の安全衛生管理モニタ装置が適用される安全衛生管理システムの概略構成を説明するために引用した図である。
図１において、１は、構内の各作業者が着用するウェアラブルコンピュータである。それぞれのウェアラブルコンピュータ１は、本発明の安全衛生管理モニタ装置が実装される安全・衛生集中管理システム２とは、無線ＬＡＮ、構内ＰＨＳ、ネットワーク等の通信網３を介してオンラインで、あるいは作業者入力端末４を介してオフラインで接続される。
【００１６】
ここでは、作業員は、体温、血圧、脈拍、呼吸等の生理的な情報を得るためのセンサを身体に装着し、これらセンサに接続されるウェアラブルコンピュータ１が内蔵された作業服を着用している。ウェアラブルコンピュータ１は、各センサを介して得られる情報を記録し、上記した通信網３を介して、あるいは作業者入力端末装置４を介して中央の安全・衛生集中管理システム２へ送信することにより管理するしくみになっている。
ちなみに、右肩から腰にかけて電気信号受信センサを用いれば心電図を計測することができ、心拍数、心臓機能の確認ができる。他にも、胸部に圧力センサを装着すれば呼吸数が、指先や耳朶に装着したセンサで、体温、動脈血流の測定、血中酸素濃度等が測定できる。これらセンサ類は、現状医療用に用いられているものをそのまま活用することができる。
【００１７】
本発明の安全衛生管理モニタ装置は、作業者の身体に取り付けられたセンサを介して作業者の健康状態ならびに作業内容に対する負荷を監視する。最低でも呼吸数と心拍数のモニタを時系列で計測すれば、トレンドとして個体の循環状態、交感神経の高低がわかり、作業内容との比較により、ストレス状態との相関も得ることができる。以下に詳細を説明する。
【００１８】
図２は、本発明の安全衛生管理モニタ装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
図２に示されるように、本発明の安全衛生管理モニタ装置２０は、特徴抽出部２１と、安全衛生管理部２２と、データベース（ＤＢ）２３で構成される。
【００１９】
特徴抽出部２１は、センサを介して時系列的に得られる作業者の、例えば、腰につけた荷重センサによる荷重等の身体負荷情報と、心電図用センサによって得られる呼吸数、心拍数等の心理的負荷情報に基づき、作業内容毎、作業者の身体的特徴を抽出する機能を持つ。
ここで、作業者の身体的特徴とは、例えば、作業内容と身体負荷により得られる一般的な負荷状態に、更に、生理的負荷を加味することによる個人差を反映させた相互相関値をいうものとする。
従って、特徴抽出部２１は、相互相関関数を演算する演算部２１１を備え、この演算部２１１は、作業内容毎、作業者の身体的負荷と生理的負荷との相互相関関数を求めるために以下に示す演算式（１）を求め、ここで求められる相互相関関数により作業者の身体的特徴が抽出される。
【数１】
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相互相関関数は、上記演算式に示されるように、２つの信号（ｘ（ｔ）とｙ（ｔ））のうち、一方の信号をτだけ遅延したときのずらし量の関係で定義される。相互相関関数は、２信号間の類似度や時間遅れの測定に利用され、もし、２信号が完全に異なっていればτにかかわらず、相互相関関数は限りなく０に近づく。相互相関関数は、クロススペクトルの逆フーリエ変換により求められ、ＦＦＴ解析の分野で周知であるため、これ以上の説明はここでは省略する。
【００２０】
一方、安全衛生管理部２２は、作業員毎の身体的特徴をデータベース（ＤＢ）２３に複数蓄積することによってその閾値を生成し、時系列的に都度得られる身体的特徴との比較結果によっては警告を発する機能を持ち、閾値生成部２２１と、比較演算部２２２と、警告出力部２２３から構成される。
閾値生成部２２１は、作業員毎、相互相関関数を複数取得して蓄積することによって作業員毎の閾値を生成する機能を持ち、比較演算部２２２は、作業内容毎、得られる相互相関関数と作業員毎の閾値を比較演算する機能を持つ。そして、警告出力部２２３は、比較演算部２２２による比較演算の結果によっては警告を発する機能を持つ。
なお、ＤＢ２３には、作業員毎に取得される相互相関関数が蓄積される。
【００２１】
図３は、本発明の安全衛生管理モニタ方法を説明するために引用したフローチャートであり、具体的には、本発明の安全衛生管理モニタプログラムの処理手順を示す。
以下、図３に示すフロローチャートを参照しながら図２に示す本発明の安全衛生管理モニタ装置の動作について詳細に説明する。
【００２２】
まず、安全衛生管理モニタ装置２０は、作業員が着用しているウェアラブルコンピュータ１から、各種センサを介して時系列的に得られる作業者の身体負荷情報（荷重等）と心理的負荷情報（心拍、脈拍等）を取り込む（ステップＳ３１）。
そこで、特徴抽出部２１は、取り込まれた身体負荷情報と生理的負荷情報に基づき、作業内容毎（溶接作業、運搬作業等）、作業者の身体的特徴を抽出する。この身体的特徴抽出のために、演算部２１１で、作業内容毎に作業者の身体的負荷と生理的負荷との相互相関関数を求め、ここで求められた相互相関関数により、作業者の身体的特徴を抽出することができる（ステップＳ３２）。
ここで求められる相互相関関数は、作業内容と身体負荷により得られる一般的な負荷状態に、更に、生理的負荷を加味することによる個人差を反映させたものである。
【００２３】
そして、安全衛生管理部２２において、ＤＢ保守モードにある場合は（ステップＳ３３で「ＤＢ保守」）、作業員毎の身体的特徴をＤＢ２３に複数蓄積することによって閾値生成部２２１でその閾値を生成し、都度更新していく（ステップＳ３４、ステップＳ３５）。
一方、実働モードにある場合は（ステップＳ３３で「実働」）、特徴抽出部２１によって都度得られる相互相関関数（α）と、作業員毎の閾値（β）を比較演算部２２２で比較し（ステップＳ３６）、時系列的に都度得られる身体的特徴との比較結果によっては警告出力部２２３を介して警告が発せられる（ステップＳ３７）。
なお、ＤＢ２３に作業員毎の相互相関関数が十分に蓄積されていない初期の段階においては、閾値としてあらかじめ用意される一般人の平均化された相互相関関数が引用され、比較演算がなされる。
また、先の警告に関して、警告発生の頻度を調べ、別途用意される警告に関する閾値（γ）と比較し（ステップＳ３８）、発生の頻度によっては、担当替え等、作業計画の改善指示を行い（ステップＳ４０）、もしくは作業内容の改善を指示する。また、警告にレベルを設け、あるレベルの警告については、作業計画の見直しを指示する（ステップＳ３９）。
【００２４】
以上説明のように本発明は、例えば、作業員にウェアラブルコンピュータ１を内蔵させた作業服を着用させ、身体に装着された各種センサ類を介して作業員の健康状態を継続的に得、個人差を加味した作業負荷に対するストレス等を把握することにより作業計画等に反映させるものである。
なお、図２に示す、特徴抽出部２１、安全衛生管理部２２、演算部２１１、閾値生成部２２１、比較演算部２２２、警告出力部２２３のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明の安全衛生管理モニタ装置が実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００２５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のシステムやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００２６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００２７】
なお、上記した本発明実施形態において、本発明の安全衛生管理モニタ装置２０は、安全・衛星集中管理システム２に実装されるものとして説明したが、作業員が着用するウェアラブルコンピュータ１に実装されてもよい。
また、特定の作業者に対して、医師等からの指示により、医療的な観点から日々の健康管理情報を入手するためのセンサ、例えば、糖尿検査センサ等の装着を指示されていた場合、当該センサをウェアラブルコンピュータ１に接続し着用させることで、より細かな作業者の健康管理が可能となり、また、本発明は、作業者の作業進捗状況報告用、作業指示用、報告や連絡用にも利用が可能である。
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、作業内容毎、作業者の身体負荷と生理的負荷との相互相関関数を求めることにより、作業者の身体的特徴を抽出することで、作業内容と身体負荷により得られる一般的な負荷状態に、更に生理的負荷を加味することによる個人差を反映させることができる。
また、作業員毎の身体的特徴を複数蓄積することによって生成される閾値と、時系列的に都度得られる身体的特徴との比較結果によっては警告を発することにより、警告の頻度が高ければ作業計画の改善を行い、あるいは警告にレベルを設け、あるレベルの警告が発せられたときは作業計画の変更、作業者の交代等の措置を行なうことができる。
【００２９】
このことにより、作業者の健康管理、衛生管理、作業負担状況の把握ができ、作業者の健康状態を管理しながら作業負荷、ストレスの状態を把握することができる。また、適切な作業計画の実行とインターバルを設定でき、作業効率の向上がはかれる。
なお、取得し、蓄積したデータは、医療情報としても活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の安全衛生管理モニタ装置が適用される安全衛生管理システムの全体の概略構成を説明するために引用した図である。
【図２】本発明の安全衛生管理モニタ装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
【図３】本発明の安全衛生管理モニタ方法を説明するために引用したフローチャートである。
【符号の説明】
１…ウェアラブルコンピュータ、２…安全・衛生集中管理システム、２０…安全衛生管理モニタ装置、３…通信網、４…作業入力端末、２１…特徴抽出部、２２…安全衛生管理部、２３…データベース（ＤＢ）、２１１…演算部、２２１…閾値生成部、２２２…比較演算部、２２３…警告出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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