(57)【要約】【課題】危険を感じるべき作業環境をシミュレーションにより任意に再現することができ、かかる作業環境の体験を通じて研修者が本来危険を感じるべきときに確実に危険を感じることができたかどうかを生理情報の計測により把握して教育を行うための装置を提供する。【課題を解決するための手段】作業環境を模倣するとともに、危険を感じるべき作業環境を任意に再現する作業環境シミュレーション部と、作業環境シミュレーション部による危険を感じるべき作業環境の再現の際に、作業環境シミュレーション部にて教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する計測部とを有する教育装置などを提供する。【選択図】図１
2007206386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業環境を模倣するとともに、危険を感じるべき作業環境を任意に再現する作業環境シミュレーション部と、
作業環境シミュレーション部による危険を感じるべき作業環境の再現の際に、作業環境シミュレーション部にて教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する計測部と、
を有する教育装置。
【請求項２】
計測部で計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存する危険感受履歴保存部をさらに有する請求項１に記載の教育装置。
【請求項３】
前記危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す最低感受性情報を保持する最低感受性情報保持部と、
前記計測部での計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか判断する感受性判断部と、
をさらに有する請求項１又は２に記載の教育装置。
【請求項４】
作業環境を模倣するステップ作業環境模倣ステップと、
危険を感じるべき作業環境を任意に再現する作業環境再現ステップと、
前記作業環境再現ステップにおける危険を感じるべき作業環境の再現の際に、教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する計測ステップと
を有する教育方法。
【請求項５】
前記計測ステップにて計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存する危険感受履歴保存ステップをさらに有する請求項４に記載の教育方法。
【請求項６】
前記危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す最低感受性情報を読み出すステップと、
前記計測ステップでの計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか判断するステップと、
をさらに有する請求項４又は５に記載の教育方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業環境シミュレーションにより作業環境を任意に再現するとともに、危険を感じるべき作業環境の再現の際における研修者の生理情報を計測する教育装置及びかかる教育装置を利用した教育方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道や道路における車両運行、建設工事、福祉介護などの危険を伴う産業の現場などにおける作業環境においては、例えば車両運行の際におけるカーブでのスピードの出し過ぎや歩行者の急な飛び出しなど、実際の事故には至らなくても、作業者（当該作業に従事する者。上の例では車両運転者）が危険を感じる状態（いわゆる「ヒヤリハット」状態）が少なからず発生する。例えば、米国の保険会社の安全技師であったハインリッヒによれば、１件の重大災害（死亡・重傷）が発生する背景に２９件の軽傷事故と３００件のヒヤリハットがあるとされている（ハインリッヒの法則）。
【０００３】
このようなヒヤリハット状態においては、通例、作業者の皮膚電気反射や心拍数・脈拍数がそれまでの平常状態に比べて特異に変動すること（例えば心拍数が平常状態に比べて急激に上昇すること）が経験的に知られている。そこで、このような危険を伴う作業環境における作業者の皮膚電気反射や心拍数・脈拍数等の生理情報を計測すれば、作業者がどのようなときに危険を感じたか、換言すればどのようなときにヒヤリハット状態が生じたかを判定することができることも知られている。例えば、特許文献１では、作業者の生理情報を連続的に計測する手段と、計測された生理情報に基づいて作業者が危険を感じたイベント時刻を判定する手段とを備えた装置に関する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３‐３０５０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このヒヤリハット状態は、作業者の注意力がその危険に集中することで本来の作業に対しては散漫になったり、危険の回避行動のために本来の作業が中断されたりするという意味では作業効率を損なうというマイナス面を有するが、その反面で、事故につながる兆候をそれに至らない段階で察知することで作業者による危険回避行動を可能にし、事故を未然に防止することが可能になるというプラス面も有している。ただし、ヒヤリハット状態がこのプラス面を発揮し、事故の未然防止を可能にするためには、危険を感じるべき状態が生じたときに作業者が必ずその危険を実際に感じることができること、換言すれば危険を感じるべき状態が生じたときには確実にヒヤリハット状態が生じることが不可欠である。
【０００５】
ところが、作業者の中には、初心者に典型的に見られるように、作業環境に不慣れなどの要因により、本来危険を感じるべき状態が生じているにもかかわらず、危険を感じることができず、従って、事故を未然に防止するための適切な危険回避行動をとることができない者がおり、この場合には、事故につながる可能性が高くなる。従って、こうした者が危険を感じるべきときに必ず危険を感じることができるように（即ち、ヒヤリハット状態が確実に生じるように）教育することが、事故を防止し、安全な作業環境を確保する上で重要であり、このことが近年多発している産業事故の防止対策にもつながる。そのためには、作業に従事する者に対してこのような危険を感じるべき作業環境を実際に体験させ、危険を感じるべきときに正しく危険を感じることができているかどうかを生理情報を計測することによって把握することにより教育を行うのが最も効果的であると考えられる。その際、まず、実際の作業を通じて危険な作業環境を実際に体験させるという方法によることは、危険を感じるべき状態が生じているにもかかわらず危険を感じることができない者を危険にさらすことになり、事故につながるおそれもあるので妥当でない。そこで、危険な場面をシミュレーションにより再現する必要がある。また、実際の作業環境における危険な場面は、その発生のタイミングや頻度を予め把握することが困難なため、この点からもこのような教育方法は効率的・効果的ではない。また、シミュレーションに際しては、実際の作業の場面とほとんど同じ状態を再現できなければ、折角作業者の生理情報を計測しても、これによって実際の場面において危険を感じるべきときに正しく危険を感じることができているかどうかを判断することが困難である。
【０００６】
以上に鑑みれば、危険な作業環境を実際の作業環境とほとんど同じ状態に模倣してこれを任意に再現するともに、その際の研修者の生理情報を計測して、研修者が本来危険を感じるべきときに確実に危険を感じることができたかどうかを把握し、これに基づいて必要な教育を行うことが、産業事故等の防止対策を支援する上で肝要であると考えられる。しかし、そのような教育を行うための仕組みは未だ存在していない。
【０００７】
そこで、本発明が解決すべき課題は、かかる教育を行うための装置、即ち、危険を感じるべき作業環境をシミュレーションにより任意に再現することができ、かかる作業環境の体験を通じて研修者が本来危険を感じるべきときに確実に危険を感じることができたかどうかを生理情報の計測により把握して教育を行うための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明のうち請求項１に記載の発明は、作業環境を模倣するとともに、危険を感じるべき作業環境を任意に再現する作業環境シミュレーション部と、作業環境シミュレーション部による危険を感じるべき作業環境の再現の際に、作業環境シミュレーション部にて教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する計測部とを有する教育装置を提供する。また、請求項２に記載の発明は、計測部で計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存する危険感受履歴保存部をさらに有する請求項１に記載の教育装置を提供する。また、請求項３に記載の発明は、前記危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す最低感受性情報を保持する最低感受性情報保持部と、前記計測部での計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか判断する感受性判断部とをさらに有する請求項１又は２に記載の教育装置を提供する。また、請求項４に記載の発明は、作業環境を模倣するステップと、危険を感じるべき作業環境を任意に再現するステップと、前記作業環境を任意に再現ステップにおける危険を感じるべき作業環境の再現の際に、教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測するステップとを有する教育方法を提供する。また、請求項５に記載の発明は、前記計測ステップにて計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存する危険感受履歴保存ステップをさらに有する請求項４に記載の教育方法を提供する。さらに、請求項６に記載の発明は、前記危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す最低感受性情報を読み出すステップと、前記計測ステップでの計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか判断するステップとをさらに有する請求項４又は５に記載の教育方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、危険を感じるべき作業環境をシミュレーションにより任意に再現することができ、かかる作業環境の体験を通じて研修者が本来危険を感じるべきときに確実に危険を感じることができたかどうかを生理情報の計測により把握して教育を行うための装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施例を説明する。実施例と特許請求の範囲の請求項の相互の関係については、実施例１は主に請求項１、請求項４などに関し、実施例２は主に請求項２、請求項５などに関し、実施例３は主に請求項３、請求項６などに関する。なお、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【実施例１】
【００１１】
<概要>
本実施例の教育装置は、作業環境を模倣するとともに、危険を感じるべき作業環境を任意に再現する手段と、前記手段による危険を感じるべき作業環境の再現の際に、その当該手段で教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する手段とを有するものである。
【００１２】
<構成>
図１は、本実施例の教育装置の機能ブロックの一例を示す図である。本件発明の構成要素である各部は、ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェアの両者、のいずれかによって構成される。たとえば、これらを実現する一例として、コンピュータを利用する場合には、ＣＰＵ、メモリ、バス、インターフェイス、周辺機器などから構成されるハードウェアと、これらのハードウェア上にて実行可能なソフトウェアを挙げることができる。具体的には、メモリ上に展開されたプログラムを順次実行することで、メモリ上のデータや、インターフェイスを介して入力されるデータの加工、蓄積、出力などにより各部の機能が実現される。
【００１３】
本図に示すように、本実施例の「教育装置」０１００は、「作業環境シミュレーション部」０１０１と、「計測部」０１０２とを有する。
【００１４】
「作業環境シミュレーション部」は、作業環境を模倣するとともに、危険を感じるべき作業環境を任意に再現するように構成されている。「作業環境を模倣する」とは、作業環境シミュレーション部が再現する危険を感じるべき作業環境が、実際の作業環境とほとんど同じものになっているという意味である。このように再現されるデータを実際の作業環境とほとんど同じものとするためには、実際における作業環境のデータを収集し、これに基づいて再現する作業環境にかかるデータを生成することが望ましい。なぜなら、実際の作業環境においては、危険を感じるべき作業環境の発生に至る過程で様々な要因が複合的に関係していることが多い半面、具体的にどのような複合要因がどのように危険を感じるべき作業環境の発生に影響を与えているかを客観的に把握することは困難だからである。つまり、人工的に創り出した作業環境では、実際に起こり得る危険な作業環境をこれらの複合要因すべてにわたって正確に再現することは困難であるのに対し、実際の作業環境のデータを用いれば、実際に危険な作業環境の発生に影響した複合要因がそのまま取り込まれるため、結果的に実際に起こり得る危険な作業環境を正確に再現することが可能となる。例えば、実際の道路における車両運行においてある特定の場所では歩行者の急な飛び出しに対して運転者が危険を感じる事例が多いという状況がある場合、その手前に下り坂があってスピードが出易くなっているとか、その手前に見通しの悪いカーブや注意を奪われ易い特異な目標物があるといったような、他の様々な要因が複合して上のような危険が生じやすくなっている場合がある。そこで、この作業環境をできるだけ実際の環境に近い形で再現するためには、これらの複合要因をすべて取り込んで再現するのでなければ実際的なデータにならない。例えば歩行者が飛び出す場面だけをアニメーションなどを用いて模倣した架空の映像を創り出しても、実際の危険な状態とは異なる非現実的なものとならざるを得ず、実際に危険な作業環境でヒヤリハット状態を生じさせるための教育にはあまり役立たない。そこで、実際に発生した危険な作業環境をこれら一連の複合要因をすべて取り込む形で記録したデータを用いることで、実際の作業環境を模倣した作業環境の再現が可能となり、教育効果も上がる。
【００１５】
具体的には、例えば熟練者が実際の作業中に、自身の視界と同じ範囲を撮影できる位置（例えばヘルメット前部）に装着したカメラ等により撮影した映像を利用することが考えられる。もっとも、わざわざデータ収集のためだけに実際に危険な作業環境を作業者に体験させて撮影することは、熟練者といえども妥当でない。そこで、データ収集のためだけではない本来の作業に作業者が実際に従事する際を利用し、その作業の際に常にカメラ等を装着させることにより、たまたま危険な作業環境が生じた場合にその場面を必ず記録できるようにすることが望ましい。また、危険な作業環境の発生にいたる複合要因の影響のメカニズムがすでに解明されているような例外的なケースであれば、危険な作業環境の場面は、実写の代わりに、あるいは実写に加えてアニメーション、コンピュータ・グラフィックスなどを用いて実際に近い状況を創り出したものであってもよい。
【００１６】
このようにして収集された実際のデータは、これを編集することなどにより研修者（本装置を用いて教育を受ける者をいう。）のために危険を感じるべき作業環境を再現するためのデータとして生成される。その際、上述のような作業者が実際の作業に従事する際の作業環境を記録した映像をそのまま研修者に見せる場合には、編集作業による再現用のデータの生成は不要となる。研修者はこの再現された映像などを見ることなどにより、危険を感じるべき作業環境を実際とほとんど同じ状態で体験することが可能になる。
【００１７】
ここでいう「危険を感じるべき作業環境」とは、具体的には、例えば作業環境が鉄道における車両運行の場合であれば、運行中にカーブに差し掛かった場合に、そのカーブを安全に通過するために設けられている制限速度を大幅に超えた速度で差し掛かった状態とか、作業環境が道路における車両運行の場合であれば、運行中に不意に歩行者が車両の前に飛び出してきた状態とか、作業環境が建設工事の場合であれば、資材や工具が頭上から落下してきた状態とか、作業環境が福祉施設における介護の場合であれば、介護対象者を抱えて運搬している際に障害物につまづいて転びそうになった状態といったものが該当する。また、「危険を感じるべき作業環境」の中には初心者ではなかなか危険を感じることが困難な僅かな兆候にとどまるものも含まれる。例えば、危険物を取り扱う工場などにおいて、かすかな煙や異臭が発生しているといった状況が考えられる。このような僅かな兆候は、初心者ではなかなか気付きにくく、従って「ヒヤリハット状態」の確実な発生のための教育の重要性は、かかる僅かな兆候にかかる危険を感じるべき作業環境において一層高いといえる。
【００１８】
また、「再現」は、作業環境を模倣した映像などを研修者が実体験とほぼ同じ感覚で体験できるように表示することにより行う。この再現される作業環境はは、前述のように作業者が装着したカメラなどで実際に撮影した映像や、必要に応じてこれにアニメーション、コンピュータ・グラフィックスなどを用いて作成した映像を加えつつ得られたものである。また、再現にあたっては、できるだけ実際の作業環境とほとんど変わらないものであることが求められることから、例えば、バーチャル・リアリティ技術を用いて再現するようにしてもよい。
【００１９】
また、「任意に再現する」とは、かかる危険な作業環境を、所望のタイミングや頻度で再現できるという意味である。例えば、ある特定の危険を感じるべき作業環境にかかる映像を反復連続して再現することなどが該当し、これにより、例えば、その部分で危険を感じない研修者に対し、そのような状況を集中的に体験させて当該作業環境に速やかに慣れさせ、その状況で確実に危険を感じることができるような教育を施すことが可能となる。
【００２０】
なお、前述のように熟練者などによって実際の危険な場面の映像等の収集を行う場合には、これに対応する作業者の生理情報も収集するようにしてもよい。この生理情報の収集は、例えば、作業者が装着した皮膚電気反射計測用のセンサーや心拍数又は脈拍数計測用のセンサーによってなされる。従って、この場合には作業者は作業環境に関するデータ（危険な場面の映像など）を記録するためのカメラ等と、当該計測用のセンサーの両方を身につけて作業を行うことになる。その際、記録された作業環境と計測された生理情報とが関連付けられていることが望ましい。この関連付けは、例えば、作業環境の記録時刻と生理情報の記録時刻をともに記録して両者を照合することで実現される。また、このような関連付けを行うことで、収集した作業環境の中から、生理情報の計測結果に基づいて危険を感じるべき作業環境だけを抽出することも可能となり、これをデータベースとして様々に活用することも可能となる。
【００２１】
図２は、このようにして抽出された危険を感じるべき作業環境の実際のデータの一例である。本図の例では、実際の作業において作業者が装着したセンサーによって計測された生理情報が作業者が危険を感じたことを示したものに対応する場面だけを、それぞれに関連付けられた時刻に基づいて抽出して、一連番号を付与したものである。そして、それぞれについて、これに関連付けられた時刻に基づいて、当該危険な場面が発生した日時も記録されている。また、本図に示すように、当該危険な場面の発生場所、作業の種別（例えば鉄道車両運行、道路車両運行、建設工事など）、「ハット度」（生理情報が示す値によって、作業者が危険を感じた程度を区分した指標）、当該場面の映像記録の有無なども合わせて記録してもよい。
【００２２】
なお、このような方法によって作業環境にかかるデータと生理情報とを同時に収集する場合、作業者は作業環境を記録するためのカメラ等と、生理情報を計測するためのセンサーとを装着する必要がある。この場合に、これらを装着したときの服装等の状態が、カメラやセンサーを着けない本来の作業時の状態と大きく異なったのでは、有効なデータを収集することは困難となる。そこで、これらのカメラ等やセンサーは、できるだけ実際の作業時の服装などの状態を維持できるように設計されていることが望ましい。具体的には、作業者の腕に装着する機器の場合は重量１００ｇ以内、動作温度１０‐５０℃、腰などに装着する場合は重量５００ｇ以下（家庭用ビデオカメラ程度）、動作温度は１０‐５０℃であることが望ましい。さらに、服装の形状や寸法についても実際の作業時の服装などをできるだけ維持できるように、例えばセンサーについては、作業時に身につけるグローブやソックスなどにセンサーを組み込んだもの（センサーグローブ、センサーソックスなど）を用いてもよい。なお、作業の性質など（例えば低温下での作業）によっては、機器の動作温度が上の好適例とは異なるものであってもよい。
【００２３】
図３は、作業者が装着する作業環境を記録する機器及びセンサーの一例を示すものであり、作業環境を記録するための超小型カメラ０３０１をヘルメット０３０２に、ビデオレコーダー０３０３（例えば５０時間録画可能）を腰部に装着するとともに、センサーとして心拍センサー０３０４を胸部に、皮膚電気反射センサー（センサーグローブ０３０５及びセンサーソックス０３０６）を手足に装着した状態を示すものである。
【００２４】
次に、「計測部」は、作業環境シミュレーション部による危険を感じるべき作業環境の再現の際に、作業環境シミュレーション部にて教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測するように構成されている。「作業環境シミュレーション部にて教育を受けている」とは、作業環境シミュレーション部が再現する作業環境を体験する形で教育を受けているという意味である。そして、当該教育を受けている研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測するために、研修者は、当該教育を受けている間は生理情報の計測を行うための皮膚電気反射計測用のセンサーと心拍数又は脈拍数計測用のセンサーを身につけ、これにより当該生理情報の計測がなされる。その際、センサーの装着によって実際の作業環境の再現が阻害されることがないようセンサーが作業時の服装などの状態を維持できるように設計されていることが望ましいこと、及びその好適な具体例は、上で作業者の場合について述べた場合と同様である。
【００２５】
そして、計測部は、これらのセンサーを用いて研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する。ここでの「皮膚電気反射」には例えば皮膚電気コンダクタンス（ＧＳＣ；Ｇａｌｖａｎｉｃ  Ｓｋｉｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）などが含まれる。その際、研修者が危険を感じるべき作業環境で確実に危険を感じたかをチェックするため、作業環境の再現のタイミングと研修者の生理情報の計測のタイミングを関連付けて計測するように構成されていることが望ましい。なお、皮膚電気反射計測用のセンサー及び心拍数又は脈拍数計測用のセンサーは、公知の皮膚電気反射センサー、心拍計などでよい。このようにして計測した生理情報は、これをグラフなどの形で出力するようにしてもよい。
【００２６】
図４は、計測部が計測した心拍数又は脈拍数の計測値をグラフとして出力したもののイメージを示した図である。図４（ａ）は瞬時心拍数の変化をグラフに表したものであり、図４（ｂ）は皮膚電気反射（本例ではＧＳＣ）の変化をグラフに表したものである。また、本例は、作業環境の再現のタイミングと研修者の生理情報の計測のタイミングとが関連付けられて計測されて出力された場合の例である。この場合、例えば危険を感じるべき作業環境の発生（図中「刺激発生」として示されている）の時刻を保持するとともに、生理情報の計測時刻も保持し、この記録時刻を介して作業環境の再現のタイミングと生理情報の計測のタイミングが関連付けられて出力されている。本図では、刺激発生の直後に心拍数及びＧＳＣが急激に上昇しており、研修者が感じるべき危険を的確に感じた（ヒヤリハット状態が生じた）ことが示されている。
【００２７】
図５は、参考までに、本実施例の教育装置の全体システム構成及びその外観を示す概略図である。なお、本装置に用いるシミュレーションのための構成自体は、公知のものであって、例えば、フライトシミュレータ、宇宙飛行訓練用のシミュレータ、戦闘訓練用のシミュレータなどと基本的に同じ技術を用いたものである。
【００２８】
また、研修者に実際の作業環境とほとんど同じ状態で危険を感じるべき作業環境を体感させるためには、バーチャル・リアリティ技術を用いて再現することが望ましい。図６は、参考までに、研修者がかかるバーチャル・リアリティ技術を用いて再現された作業環境を体験するためのヘッドマウントディスプレイ０６０１を装着した状態を示す概略図である。このようなバーチャル・リアリティ技術を用いた再現による場合は、図５に示したような大掛かりなスクリーンは不要となる。
【００２９】
次に、本実施例の教育装置のハードウェア構成について説明する。図７は、本実施例の教育装置のハードウェア構成の一例を示す概略図である。本図に示すように、本実施例の教育装置の「作業環境シミュレーション部」は、「記憶装置」０７０１と、「メインメモリ」０７０２と、「ＣＰＵ」０７０３と、「Ｉ／Ｏ」０７０４と、「ディスプレイ」０７０５とから構成される。「計測部」は「記憶装置」と、「メインメモリ」と、「ＣＰＵ」と、「Ｉ／Ｏ」と、「計測用センサー」０７０６とから構成される。これらは「システムバス」０７０７などのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。
【００３０】
記憶装置はＣＰＵによって実行される各種プログラムなどを記憶している。またメインメモリは、プログラムがＣＰＵによって実行される際の作業領域であるワーク領域を提供する。また、このメインメモリや記憶装置にはそれぞれ複数のメモリアドレスが割り当てられており、ＣＰＵで実行されるプログラムは、そのメモリアドレスを特定しアクセスすることで相互にデータのやりとりを行い、処理を行うことが可能になっている。
【００３１】
まず、作業環境のシミュレーション、即ち、危険を感じるべき作業環境を任意に再現する処理にかかる構成について説明する。まず、記憶装置には予め作業環境シミュレーションプログラムが記憶されている。また、記憶装置には予め危険な作業環境にかかる映像（熟練作業者などが装着したカメラ等で記録した実写映像など）を含む再現用のデータも記憶されている。そして、作業環境シミュレーション部を構成するＣＰＵが作業環境シミュレーションプログラムを実行することで作業環境の再現処理を行う。具体的には、ＣＰＵが記憶装置から作業環境シミュレーションプログラムを読み出してメインメモリのワーク領域に展開するとともに、再現用のデータも読み出し、当該再現用データをＩ／Ｏを介してディスプレイに表示する。この再現用のデータは、例えば、実写映像に必要に応じてアニメーション、コンピュータ・グラフィックスなどによって作成した映像を加えつつ編集を行って再現用の映像を生成したものである。また、再現にあたっては、研修者が実際の作業環境とほとんど同じ状態で危険を感じるべき作業環境を体感できるように、バーチャル・リアリティ技術を用いて再現することが望ましい。研修者はこのディスプレイに表示された映像などを見て、危険を感じるべき作業環境を含む作業環境を実体験とほぼ同じ感覚で体験できることになる。
【００３２】
次に、計測にかかる構成について説明する。記憶装置には予め計測プログラムが記憶されている。そして、計測部を構成するＣＰＵが記憶装置から計測プログラムを読み出してメインメモリのワーク領域に展開し、当該プログラムを実行して、計測センサーを用いて研修者の皮膚電気反射などを計測し、計測した生理情報をＩ／Ｏを介して取得する。取得した生理情報はメインメモリにいったん記憶される（さらに記憶装置に記憶してもよい）。また、前述のように、研修者が危険を感じるべき作業環境で確実に危険を感じたかをチェックするため、作業環境の再現のタイミングと研修者の生理情報の計測のタイミングを関連付けて計測できることが望ましいことから、この場合には、例えば教育装置が時計を有しており、再現された作業環境にかかる映像などのデータを、その再現時刻と関連付けて保持するとともに、計測された生理情報についてもその計測時刻と関連付けて保持するように構成される。この結果、同一時刻に関連付けられた作業環境と生理情報とを対照することにより、作業環境と生理情報の関連付けもなされる。この結果、ある作業環境が危険を感じるべき作業環境である場合に、その作業環境に対応して研修者が危険を感じたことを示す生理情報が計測されたか否かを判定することが可能となる。
【００３３】
なお、この場合に、本実施例の教育装置は、再現された作業環境にかかるデータと、これと同一時刻に計測された生理情報とを関連付けて記憶装置などに保存するように構成されていてもよい。これにより、上述のような、危険を感じるべき作業環境に対応する生理情報が研修者が危険を感じたことを示す値になっているかどうかといった情報が履歴として蓄積されることとなり、その場における教育だけでなく、後日の教育のためにも当該情報を活用することが容易となる。
【００３４】
また、本実施例の教育装置は、危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す情報を保持するように構成されていてもよい。これにより、計測部での計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている当該情報に基づいて劣るかどうかを判断し、研修者が危険を感じるべき作業環境において正しく危険を感じたかどうかを判断することが可能となる。
【００３５】
なお、以上の説明においては、主に再現される危険を感じるべき作業環境のデータ中に映像データが含まれる場合で説明した。これは、危険を感じるべき作業環境は、前述の車両運行の例などのように、視覚を含む感覚により危険を感じるべきものが多いと考えられるためである。ただし、本発明の教育装置が前提とする危険を感じるべき作業環境は、かかるものに限定されず、五感のいずれかの感覚を用いて危険を感じるべき作業環境を含むものであれば広く含まれる。例えば、航空機の運行においてエンジンの不調による墜落の危険や潜水艇の運行において水圧による圧壊の危険を聴覚のみによって感じるといった作業環境を含むものであってもよい。この場合、危険を感じるべき作業環境が音だけで再現されても、研修者は実体験とほぼ同じ感覚で危険な作業環境を体験することが可能である。同様に、再現される作業環境は、振動、加速度、気圧、気温、湿度、臭いなどであってもよい。従って、このような場合には、作業環境の中に映像によって再現されるものは含まれていなくてもよい。
【００３６】
ところで、以上の説明においては、本実施例の教育装置の計測部が計測する研修者の生理情報は皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数である場合、つまり、皮膚電気反射及び心拍数の組み合わせ又は皮膚電気反射及び脈拍数の組み合わせの場合で説明した。なお、本実施例とは異なるが、生理情報は、このような組合せでなくてもよい。例えば、皮膚電気反射、心拍数、又は脈拍数のうち少なくともどれか一つであってもよいし、さらには、これら以外の生理情報であってもよい。具体的には、例えば、生理情報として瞬目回数の変化だけを計測してもよいし、皮膚電気反射だけを計測してもよい。あるいは瞳孔の大きさの変化だけ、血圧変化だけ、脳波だけを計測してもよい。
【００３７】
<処理の流れ>
図８は、本実施例の教育装置における処理の流れの一例を示す図である。本例における処理の流れは以下のステップを有する。まず、本実施例の教育装置は、危険を感じるべき作業環境を任意に再現する（ステップＳ０８０１）。この作業環境の再現は、例えば実際の作業環境において熟練者が体験した状況を撮影した映像や、必用に応じてこれにアニメーションなどの架空の映像を加えるなどして作業環境をシミュレートした映像データに基づいて生成された映像などをディスプレイに表示することなどにより行われる。
【００３８】
次に、本実施例の教育装置は、研修者の生理情報を計測する（ステップＳ０８０２）。具体的には、例えば前記ステップＳ０８０１において再現された危険な作業環境を含む映像を見た研修者の皮膚電気反射と心拍数又は脈拍数とを生理情報として計測する。計測した生理情報は、記憶装置に記憶される。あるいは、当該生理情報をグラフなどにして出力してもよい。
【００３９】
<効果>
本実施例の教育装置により、危険を感じるべき作業環境をシミュレーションにより任意に再現することができ、かかる作業環境の体験を通じて研修者が本来危険を感じるべきときに確実に危険を感じることができるようにするための教育を行うための装置を提供することが可能となる。
【実施例２】
【００４０】
<概要>
本実施例の教育装置は、基本的に実施例１の装置と共通するが、計測部で計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存する手段をさらに有する。
【００４１】
<構成>
図９は、本実施例の教育装置の機能ブロックの一例を示す図である。本実施例の「教育装置」０９００は、実施例１の教育装置と基本的に共通する。ただし、当該装置はさらに「危険感受履歴保存部」０９０３を有する。「危険感受履歴保存部」は、「計測部」０９０２で計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存するように構成されている。
【００４２】
この生理情報と作業環境の再現の関連付けは、例えば、実施例１で生理情報と作業環境に関するデータの収集の関連付けについて述べたところと同様に、それぞれの計測又は再現時刻に基づいて行われる。この場合、本装置は、危険を感じるべき作業環境を再現した時刻を記録するとともに、その時刻に計測された生理情報を前述の要領でこれに関連付けて記録することになる。このような構成は、危険を感じるべき作業環境にかかるデータとこれに関連付けられた生理情報を読み出して、ある作業環境が危険を感じるべき作業環境である場合に、その作業環境に対応する生理情報が研修者が危険を感じたことを示す値になっているかどうかを判定できるようにすることを目的とする。このため、保存された生理情報をそれ関連付けられた危険を感じるべき作業環境と合わせてグラフなどで出力するようにしてもよい。また、このような記録により、作業環境と生理情報に関するデータベースを構築してこれを様々に活用することも可能となる。
【００４３】
図１０は、計測された生理情報がその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けられて保存されているデータに基づいて、グラフとして出力した一例を示す図である。本図では、生理情報の計測中に２度危険を感じるべき作業環境が発生した（図中「刺激発生１」、「刺激発生２」として示されている）例が示されている。この例では、１回目の刺激発生の際には、研修者の心拍数、皮膚電気反射（本例ではＧＳＣ）とも急激に上昇しており、研修者が危険を感じたことが示されている。他方、２回目の刺激発生の際にはこのような急激な上昇が見られず、研修者が危険を感じるべきにもかかわらず危険を感じることができなかったことが示されている。この例のように、計測した生理情報を、危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けられたもの以外も含めてすべて保存してもよいし、あるいは危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けられたもののみを保存してもよい。
【００４４】
さらに、実施例１で述べたような、熟練した作業者などが実際に危険を感じた場面とこれと関連付けられた生理情報のデータが保存されている場合であって、当該場面がそのまま再現用データとして使用された場合には、上で述べた計測部で計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存したデータと、この作業者が実際に危険を感じた場面とこれと関連付けられた生理情報のデータとをさらに関連付けて保存してもよい。この場合には、実施例１で述べたような実際に収集した危険を感じるべき作業環境とこれに対応する熟練した作業者の生理情報に関するデータベースに、さらに同じ作業環境における研修者の生理情報も加えた形のデータベースとして保存することができる。この結果、同じ作業環境における熟練した作業者と研修者の生理情報を比較することも可能となり、熟練した作業者と研修者との間の反応の程度や反応時間の違いを知ることができるので、データベースの活用の幅をさらに広げることが可能となる。
【００４５】
図１１は、このようにして保存されたデータベースに基づいて、同じ作業環境における作業者と研修者の生理情報を比較できるようにして出力されたグラフの一例である。
【００４６】
図１２は、本実施例の教育装置のハードウェア構成の一例を示す概略図である。本実施例の教育装置のハードウェア構成は基本的に実施例１と共通する。ただし、本実施例の教育装置は「危険感受履歴保存部」を有するところ、同部は「記憶装置」１２０２と、「メインメモリ」１２０３と、「ＣＰＵ」１２０４とから構成される。
【００４７】
ここで、危険感受履歴保存にかかる具体的構成について説明する。なお、その余の構成は実施例１と同じであるから、説明を省略する。
【００４８】
まず、危険感受履歴保存部を構成するＣＰＵは、記憶装置に危険感受履歴保存プログラムを読み出してメインメモリのワーク領域に展開する。そしてＣＰＵは当該プログラムを実行して、まず、前述の危険を感じるべき作業環境の再現処理に伴いメインメモリに記憶した作業環境にかかるデータと、前述の計測処理によって計測されメインメモリに記憶されている生理情報とを関連付ける。この関連付けは、例えば、教育装置が時計（図示を省略）を有しており、再現された作業環境にかかるデータを、その再現時刻と関連付けて保持するとともに、計測された生理情報についてもその計測時刻と関連付けて保持することにより、同一時刻に関連付けられた作業環境と生理情報とを対照することにより行われる。そして、このようにして作業環境の再現と関連付けられた生理情報は、記憶装置に保存される。
【００４９】
<処理の流れ>
図１３は、本実施例の教育装置における処理の流れの一例を示す図である。本実施例の処理の流れは基本的に実施例１の処理の流れと共通する。ただし、本実施例の処理の流れは、さらに、ステップＳ１３０２にて計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存するステップＳ０１３０３を有する。
【００５０】
その余の処理の流れは、実施例１の処理の流れと同じであるから、説明を省略する。
【００５１】
<効果>
本実施例の教育装置により、その作業環境に対応する生理情報が研修者が危険を感じたことを示す値になっているかどうかを判断することが可能となり、よりきめ細かい教育を行うことが可能となる。
【実施例３】
【００５２】
<概要>
本実施例の教育装置は、基本的に実施例１又は２の教育装置と共通するが、さらに危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す最低感受性情報を保持する手段と、計測部での計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか判断する手段とを有する。
【００５３】
<構成>
図１４は、本実施例の教育装置の機能ブロックの一例を示す図である。本実施例の「教育装置」１４００は、実施例１又は２の教育装置と基本的に共通する。ただし、ただし、当該装置はさらに「最低感受性情報保持部」１４０３と、「感受性判断部」１４０４とを有している。
【００５４】
「最低感受性情報保持部」は、前記危険を感じるべき作業環境の再現の際に研修者の生理情報として危険を感じるべき最低の度合いを示す「最低感受性情報」を保持するように構成されている。「最低感受性情報」が示す最低の度合いの設定にあたっては、例えば熟練した作業者が危険を感じるべき作業環境が発生した際に一般的に計測される心拍数や皮膚電気反射の値が勘案される。ただし、研修目的に応じてそれよりも低い値を最低の度合いとしてもよい。例えば、初心者に対し、危険な作業環境におけるヒヤリハット状態を徐々に習得させるために段階的にこの度合いを一般の値に近づけていくこととし、はじめは低い値に設定するといった場合が考えられる。
【００５５】
「感受性判断部」は、前記計測部での計測結果がその再現されている作業環境に関連付けられている最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか判断するように構成されている。また、判断結果は、グラフなどの形で出力するようにしてもよいし、これをさらに保存してデータベースとして活用できるようにしてもよい。
【００５６】
図１５は、実施例２について図１０で示したのと同様の例を用いて、研修者が危険を感じるべき作業環境の発生の際に示した生理情報が最低感受性情報に基づいて劣るか否かがわかるように最低の度合いを加えたグラフの形で出力した一例を示す図である。本例では、１回目の危険を感じるべき作業環境の発生（刺激発生１）に対する最低の度合いを示すラインに対し、計測された生理情報がこのラインを上回っていることが示されており、研修者が危険を感じるべき作業環境において的確に危険を感じることができたことが示されている。一方、２回目の危険を感じるべき作業環境の発生（刺激発生２）に対する最低の度合いを示すラインに対しては、計測された生理情報がこのラインを下回っており、研修者が危険を感じるべき作業環境において的確に危険を感じることができなかったことが示されている。
【００５７】
なお、上の例では、最低の度合いは計測値のみで判断され、従ってそれを上回る計測値の生理情報が計測されれば、それが刺激発生後どれくらいの時間が経過したものであるかは問わない場合の例で説明した。しかし、実際には刺激発生の直後に危険を感じるのでなければ、事故は防げない場合が多いと考えられる。従って、最低の度合いは、値のみではなく刺激発生からの時間も含めて設定されるようにしてもよい。その場合、刺激発生から時間が経過すればするほど事故を回避するためにはより瞬間的で大きな動作が求められると考えられるので、これに応じて最低の度合いを時間の経過につれて高くなるように設定してもよい。
【００５８】
また、上で述べたような、危険な作業環境におけるヒヤリハット状態を徐々に習得させるために段階的にこの度合いを一般の値に近づけていくこととし、はじめは低い値に設定する場合に、この設定変更を生理情報の計測結果に応じて自動的に行うように構成してもよい。この設定変更は、例えば、はじめに設定した低い値をクリアしたら次回からは自動的に次に低い値に変更され、同様にその値をクリアするごとに値が変更されていくように構成される。
【００５９】
図１６は、本実施例の教育装置のハードウェア構成の一例を示す概略図である。本実施例の教育装置のハードウェア構成は基本的に実施例１又は２と共通する。ただし、本実施例の教育装置は「最低感受性情報保持部」と、「感受性判断部」とを有するところ、両部とも「記憶装置」１６０２と、「メインメモリ」１６０３と、「ＣＰＵ」１６０４とから構成される。
【００６０】
ここで、最低感受性情報の保持と感受性判断にかかる具体的構成について説明する。なお、その余の構成は実施例１又は２と同じであるから、説明を省略する。
【００６１】
まず、最低感受性情報の保持は、例えば、再現用データ中の危険を感じるべき作業環境ごとに予め設定された最低の度合いを当該危険を感じるべき作業環境と関連付けたデータとして記憶装置に保存することにより実現される。
【００６２】
次に、感受性判断にかかる構成について説明する。この場合、記憶装置には予め感受性判断プログラムが記憶されており、感受性判断部を構成するＣＰＵが計測結果が当該プログラムを実行することによりこの処理がなされる。具体的には、ＣＰＵが記憶装置から当該プログラムを読み出してメインメモリのワーク領域に展開するとともに、記憶装置から最低感受性情報で示される最低の度合いの値も読み出してメインメモリのデータ領域に一時保持する。次に、計測された生理情報のうち当該危険を感じるべき作業環境に関連付けられている生理情報の計測値を読み出して、ＣＰＵが演算処理を行ってデータを比較することで、最低感受性情報に基づいて劣るかどうか判断する。
【００６３】
<処理の流れ>
図１７は、本実施例の教育装置における処理の流れの一例を示す図である。本実施例の処理の流れは基本的に実施例１又は２の処理の流れと共通する。ただし、最低感受性情報の読み出しステップＳ１７０１において、教育装置は、記憶装置に記憶されている再現用データの中から最低感受性情報を読み出す。そして、計測結果が最低感受性情報に基づいて劣ると判断されるか否かの判断ステップＳ１７０４において、教育装置は、ステップＳ１７０３にて計測した生理情報とステップＳ１７０１にて読み出した最低感受性情報を比較して、これに基づいて劣るか否かを判断する。
【００６４】
なお、本図では示されていないが、ステップＳ１７０３にて計測された生理情報をその危険を感じるべき作業環境の再現と関連付けて保存するステップをさらに有していてもよい。
【００６５】
その余の処理の流れは、実施例１又は２の処理の流れと同じであるから、説明を省略する。
【００６６】
<効果>
本実施例の教育装置により、研修者の感受性が危険を感じるべき最低の度合いに比べて劣っているか否かを判断することが可能となり、よりきめ細かい教育を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１の教育装置の機能ブロックの一例を示す図
【図２】抽出された危険を感じるべき作業環境の実際のデータの一例を示す図
【図３】作業者が装着する作業環境を記録する機器及びセンサーの一例を示す図
【図４】実施例１の教育装置が計測した計測値をグラフとして出力したもののイメージを示した図
【図５】実施例１の教育装置の全体システム構成及び外観を示す概略図
【図６】実施例１の教育装置の研修者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態を示す概略図
【図７】実施例１の教育装置のハードウェア構成の一例を示す概略図
【図８】実施例１の教育装置における処理の流れの一例を示す図
【図９】実施例２の教育装置の機能ブロックの一例を示す図
【図１０】実施例２の教育装置が保存するデータに基づいてグラフとして出力した一例を示す図
【図１１】実施例２の教育装置が保存するデータベースに基づいて作業者と研修者の生理情報を比較できるようにして出力したグラフの一例を示す図
【図１２】実施例２の教育装置のハードウェア構成の一例を示す概略図
【図１３】実施例２の教育装置における処理の流れの一例を示す図
【図１４】実施例３の教育装置の機能ブロックの一例を示す図
【図１５】実施例３の教育装置が保存するデータに基づいてグラフとして出力した一例を示す図
【図１６】実施例３の教育装置のハードウェア構成の一例を示す概略図
【図１７】実施例３の教育装置における処理の流れの一例を示す図
【符号の説明】
【００６８】
０１００      教育装置
０１０１      作業環境シミュレーション部
０１０２      計測部
０９００      教育装置
０９０１      作業環境シミュレーション部
０９０２      計測部
０９０３      危険感受履歴保存部
１４００      教育装置
１４０１      作業環境シミュレーション部
１４０２      計測部
１４０３      最低感受性情報保持部
１４０４      感受性判断部
【図１】
2007206386.tif 000003
【図２】
2007206386.tif 000004
【図３】
2007206386.tif 000005
【図４】
2007206386.tif 000006
【図５】
2007206386.tif 000007
【図６】
2007206386.tif 000008
【図７】
2007206386.tif 000009
【図８】
2007206386.tif 000010
【図９】
2007206386.tif 000011
【図１０】
2007206386.tif 000012
【図１１】
2007206386.tif 000013
【図１２】
2007206386.tif 000014
【図１３】
2007206386.tif 000015
【図１４】
2007206386.tif 000016
【図１５】
2007206386.tif 000017
【図１６】
2007206386.tif 000018
【図１７】
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