(57)【要約】【課題】製品の製造に係る作業を行った作業者の動作が工場側で定めた基準作業の動作を満たしているか検査できるシステムを提供する。【解決手段】作業動作検査システム１は，作業者の動作を撮影するカメラ３と，カメラ３が撮影した動画を保存する動画保存装置４と，カメラ３が撮影した動画を動画分析して，作業者が行った動作を検査する動作検査装置２とから少なくとも構成され，動作検査装置２は，カメラ３が撮影した動画を動作検査装置２から取得して動画分析することで，作業者が行った動作をデジタル的に記録した作業者動作データを生成した後，パターンマッチングを用いて，基準となる動作をデジタル的に記録した基準動作パターンと作業者動作データを比較し，基準動作データに適合する作業者動作データの区間をすべて特定する処理を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の製造に係る作業を行う作業者の動作を撮影するカメラと，前記カメラが撮影した動画を保存する動画保存装置と，前記カメラが撮影した動画を動画分析して，作業者が行った動作を検査する動作検査装置とから少なくとも構成し，
前記動作検査装置は，前記カメラが撮影した動画を前記動作保存装置から取得して動画分析することで，製品を製造する作業者が行った動作をデジタル的に記録した作業者動作データを生成した後，パターンマッチングを用いて，基準となる動作をデジタル的に記録した基準動作パターンと前記作業者動作データを比較し，前記基準動作データに適合する前記作業者動作データの区間をすべて特定する処理を実行する，
ことを特徴とする作業動作検査システム。
【請求項２】
前記動作検査装置は，前記基準動作パターンに適合しなかった前記作業者動作データの区間を異常動作区間として前記作業者動作データの付随情報に記録する，
ことを特徴とする請求項１に記載した作業動作検査システム。
【請求項３】
製品の品質を検査する品質検査システムを含み，前記動作検査装置は，製品の品質検査結果を前記品質検査システムから取得し，品質エラーが発生した時刻を品質エラー発生時刻として前記作業者動作データの付随情報に記録する，
ことを特徴とする請求項２に記載した作業動作検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，工場で実施された作業者の作業内容を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を製造する工場にとって製品の品質検査は重要な課題であり，これまでに，品質検査に係る様々な発明が提案されている。例えば，特許文献１では，帳票などの封入物を封入した封筒の品質検査に係る発明として，封入物を封入した封筒の重量を重量計で計測し，封入物を封入した封筒の重量の期待値と計測値を比較することで，封筒に封入した封入物の過不足を検査する発明が開示されている。
【０００３】
このように，従来の品質検査に係る発明は，製品（または半製品）の品質データを計測し製品の品質を検査するものであったが，近年，人の動きをコンピュータで解析する動作解析技術が向上したことを受けて，工場で作業する作業者の動作を動作解析する発明が提案されている。
【０００４】
例えば，特許文献２では，単純作業を行う作業者の負担なく、確実に誤作業の発生を防止できる発明が開示されている。特許文献２で開示されている誤作業防止装置は，作業スペースでの作業者の動作を読み取る作業者用センサ（動作センサ）と制御装置（パソコン）を備え、この制御装置は、作業者による単純作業の正しい動作を予め登録する初期登録部と、この初期登録部に登録された動作と作業者用センサで読み取られた作業者による動作とが一致するかを判断する判断部とを有し、この判断部で一致しないと判断された場合，モニタなどに警告を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２２５４５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７４９８０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，工場で作業する作業者の動作を動作解析する従来の発明は，製品の製造に係る作業を行った作業者の動作が工場側で定めた基準作業の動作を満たしているか検査し，基準作業の動作を満たしていないときの作業者の動作を作業後に確認できるように構成されていなかった。そこで，本発明は，製品の製造に係る作業を行った作業者の動作が工場側で定めた基準作業の動作を満たしているか検査し，基準作業の動作を満たしていないときの作業者の動作を作業後に確認できるシステ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】
【０００７】
上述した課題を解決する第１の発明は，製品の製造に係る作業を行う作業者の動作を撮影するカメラと，前記カメラが撮影した動画を保存する動画保存装置と，前記カメラが撮影した動画を動画分析して，作業者が行った動作を検査する動作検査装置とから少なくとも構成し，前記動作検査装置は，前記カメラが撮影した動画を前記動作保存装置から取得して動画分析することで，製品を製造する作業者が行った動作をデジタル的に記録した作業者動作データを生成した後，パターンマッチングを用いて，基準となる動作をデジタル的に記録した基準動作パターンと前記作業者動作データを比較し，前記基準動作データに適合する前記作業者動作データの区間をすべて特定する処理を実行し，前記基準動作パターンに適合しなかった前記作業者動作データの区間を異常動作区間として前記作業者動作データの付随情報に記録することを特徴とする。
【０００８】
更に，第２の発明は，第１の発明に記載した作業動作検査システムにおいて，製品の品質を検査する品質検査システムを含み，前記動作検査装置は，製品の品質検査結果を前記品質検査システムから取得し，品質エラーが発生した時刻を品質エラー発生時刻として前記作業者動作データの付随情報に記録することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明によれば，動作検査装置が，パターンマッチングを用いて，基準動作パターンに適合する作業者動作データの区間を特定すれば，作業者の作業内容が基準作業の内容を満たしているか検査できる。また，動作検査装置が，前記基準動作パターンに適合しなかった前記作業者動作データの区間を異常動作区間として前記作業者動作データの付随情報に記録すれば，異常動作区間に該当する動画を見れば，基準作業の動作を満たしていないときの作業者の動作を作業後に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】作業動作検査システムの構成を説明する図。
【図２】作業動作検査システムの動作を説明する図。
【図３】箱の運搬作業に係る基準動作パターンを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。
【００１２】
図１は，本実施形態に係る作業動作検査システム１の構成を説明する図である。本実施形態に係る作業動作検査システム１は，製品の製造に係る作業を行う作業者６の動作を検査できるように設置されるシステムで，図１で図示した本実施形態に係る作業動作検査システム１は，製品の製造に係る作業を行う作業者６の動作を撮影するように設置されるカメラ３と，カメラ３が撮影した動画を保存する動画保存装置４と，カメラ３が撮影した動画を動画分析して，作業者６が実施した動作を検査する動作検査装置２とから少なくとも構成され，カメラ３，動画保存装置４および動作検査装置２それぞれはイントラネットなどのネットワークを介して接続している。
【００１３】
まず，作業動作検査システム１を構成するカメラ３について説明する。作業動作検査システム１のカメラ３としては，工業用の小型ＵＳＢカメラや監視カメラなどを利用でき，図１に図示したように，カメラ３の撮影範囲は，カメラ３が対応する作業の作業場所を撮影するように設定されている。
【００１４】
図１では，製品の製造に係る作業を封筒７ａの封入封緘作業に係る作業とし，封入封緘作業が行われる作業場所を長方形８の机としている。封筒７ａの封入封緘作業に携わる作業者６は作業者６ａ〜ｃの３人で，作業者６ａは，封入物７ｂ，ｃをシール付きの封筒７ａに封入する封入作業を行う作業者６で，作業者６ｂは，重量検査システム５を利用して，封入物７ｂ，ｃを封入した封筒７ａの重量を検査する重量検査作業を行う作業者６で，作業者６ｃは，封筒７ａの口蓋裏面の剥離テープを剥がして封筒７ａを封緘する封緘作業を行う作業者６で，図１では，それぞれの作業者６ごとに，作業者６の作業を撮影するカメラ３ａ〜ｃが設置されている。
【００１５】
動画保存装置４は，大容量のストレージサーバを利用して実現される装置で，カメラ３が撮影した動画を保存するデータベース（DB: DataBase）を備える。
【００１６】
動作検査装置２は，汎用的なコンピュータを利用して実現される装置で，動画保存装置４に保存されている動画を動画分析して，製品を製造する作業者６が行った動作をデジタル的に記録した作業者動作データを生成した後，パターンマッチングを用いて，基準となる動作をデジタル的に記録した基準動作パターンと作業者動作データを比較し，基準動作パターンに適合しない動作が行われた作業者動作データの区間を異常動作区間として作業者動作データの付随情報に記録する処理を行う。
【００１７】
動作検査装置２は，作業者動作データを生成する際，人体の動きを解析するモーションキャプチャソフトなどと同様に，動画保存装置４に保存されている動画のフレーム毎に，フレームに撮影されている作業者６の部位の座標から人体の関節部分の座標を演算し，動画保存装置４に保存されている動画から，人体の骨格モデルを用いて作業者６の動作をデジタル的に表現した動作データを生成し，この動作データを作業者動作データとする。
【００１８】
基準となる動作をデジタル的に記録した基準動作パターンは，製品の製造に係る作業で繰り返し実行される要素作業毎に用意されるデータである。要素作業とは，一つの作業を細分化した作業を意味し，例えば，封緘作業の要素作業には，未封緘の封筒７ａを封緘する要素作業，重量検査作業で得られた未封緘の封筒７ａの山を移動させる要素作業，そして，封緘後の封筒７ａの山を移動させる要素作業が含まれ，それぞれの要素作業ごとに基準動作パターンが用意される。作業者６に基準動作を行わせたときの作業者動作データを基準動作パターンに用いることもできるが，人体の骨格モデルを基準動作に合わせてコンピュータ上で動かすことで基準動作パターンを生成することもできる。
【００１９】
なお，基準動作パターンは，作業の識別番号に関連づけられて動作検査装置２に記憶させることもできるが，本実施形態では，カメラ３の撮影範囲は，カメラ３が対応する作業の作業場所を撮影するように設定されているため，基準動作パターンは，カメラ３の識別番号に関連づけられて動作検査装置２に記憶されている。
【００２０】
また，これらの装置に加え，図１で図示した作業動作検査システム１は，封筒７ａの封入封緘作業で用いる品質検査システムとして重量検査システム５を含む。重量検査システム５は，特許文献１のように，封入物７ｂ，ｃを封入した封筒７ａの重量により，封筒７ａに封入した封入物７ｂ，ｃの過不足を検査するシステムで，封入物７ｂ，ｃを封入した封筒７ａの窓から見える封筒７ａの管理コードを読み取るコードリーダ５ｂと，封入物７ｂ，ｃを封入した封筒７ａの重量を計測する重量計５ａと，封入物７ｂ，ｃを封入した封筒７ａの重量の期待値を封筒７ａの管理コードに関連付けて記憶している重量検査装置５ｃとから構成されている。重量検査作業を行う作業者６が，コードリーダ５ｂを用いて封筒７ａの管理コードを読み取った後，封筒７ａを重量計５ａに載せると，重量検査装置５ｃは，コードリーダ５ｂが読み取った封筒７ａの管理コードに関連付けられた重量の期待値と重量の計測値を比較し，封入物７ｂ，ｃの過不足があると判定した場合は，この時の時刻と封筒７ａの管理コードを記憶する。
【００２１】
図２は，作業動作検査システム１の動作を説明する図である。作業者６の作業を撮影開始する操作が動作検査装置２上でなされると，動作検査装置２は撮影開始命令をカメラ３に送信する処理（Ｓ１）を行う。カメラ３は，動作検査装置２から撮影開始命令を受信すると，動画保存装置４に動画を保存するファイルを新規に形成する処理（Ｓ２）を実行した後，カメラ３が撮影した動画を動画保存装置４に形成したファイルに書き込む処理（Ｓ３）を開始する。
【００２２】
動作検査装置２は，作業の終了を示す信号の受信など，所定のイベントが発生すると，撮影停止命令をカメラ３に送信する処理（Ｓ４）を実行し，カメラ３は，撮影停止命令を受信すると，カメラ３は，カメラ３が撮影した動画を動画保存装置４に形成したファイルに書き込む処理を終了する処理（Ｓ５）を実行し，カメラ３が撮影した動画が記録されたファイルが動画保存装置４に保存される。
【００２３】
撮影停止命令をカメラ３に送信した後，動作検査装置２は，撮影停止命令を送信したカメラ３が撮影した動画を動画保存装置４から取得し，この動画を動画分析して作業者動作データを生成する処理（Ｓ６）を実行する。
【００２４】
次に，動作検査装置２は，パターンマッチングを用いて，動画分析した動画を撮影したカメラ３に対応する基準動作パターンと，カメラ３が撮影した動画から生成した作業者動作データを比較して，基準動作パターンに適合する作業者動作データの区間をすべて特定する処理（Ｓ７）を実行し，次に，基準動作パターンに適合しなかった作業者動作データの区間を異常動作区間として作業者動作データの付随情報に記録する処理（Ｓ８）を行う。
【００２５】
次に，動作検査装置２は，動画分析した動画を撮影したカメラ３に対応する作業が品質検査システムを利用する作業であるか確認する処理（Ｓ９）を実行し，品質検査システムを利用する作業でなければ，作業者動作データを動画保存装置４に保存する処理（Ｓ１２）を実行して，この手順を終了する。また，品質検査システムを利用する作業であれば，動画の撮影時間内における品質検査結果を品質検査システムから取得する処理（Ｓ１０）を実行し，品質エラーが発生した時刻を品質エラー発生時刻として作業者動作データの付随情報に記録する処理（Ｓ１１）を実行してから，作業者動作データを動画保存装置４に保存する処理（Ｓ１２）して，この手順を終了する。
【００２６】
封筒７ａの封緘作業を例にとって説明する。封緘作業を行う作業者６ｂの作業を撮影開始する操作が動作検査装置２上でなされると，動作検査装置２は撮影開始命令をカメラ３ｂに送信する。カメラ３ｂは，動作検査装置２から撮影開始命令を受信すると，動画の撮影を開始し，動作検査装置２から撮影停止命令を受信するまで，カメラ３が撮影した動画を動画保存装置４に保存する処理を行う。
【００２７】
動作検査装置２は，封緘作業の終了を示す信号の受信など，所定のイベントが発生すると，撮影停止命令をカメラ３ｂに送信する処理を実行した後，動画保存装置４にアクセスし，撮影停止命令を送信したカメラ３ｂが撮影した動画を取得し，この動画を動作分析して作業者動作データを生成する処理を実行する。
【００２８】
次に，動作検査装置２は，パターンマッチングを用いて，未封緘の封筒７ａを封緘する要素作業の基準動作パターンに適合する作業者動作データの区間を特定し，更に，重量検査作業で得られた未封緘の封筒７ａの山を移動させる要素作業の基準動作パターンに適合する作業者動作データの区間を特定し，更に，封緘後の封筒７ａの山を移動させる作業の基準動作パターンに適合する作業者動作データの区間を特定し，これらの区間のいずれにも該当しない区間を異常動作区間として作業者動作データの付随情報に記録する。
【００２９】
なお，封緘作業は，品質検査システムを利用しない作業であるため，動作検査装置２は，品質検査結果を作業者動作データの付随情報に反映させないが，重量検査作業の場合は，品質検査システムとして重量検査システム５を利用する作業であるため，動作検査装置２は，品質検査結果を作業者動作データの付随情報に反映させる。
【００３０】
このように，上述した作業動作検査システム１によれば，動作検査装置２が，パターンマッチングを用いて，基準動作パターンに適合する作業者動作データの区間を特定すれば，作業者６の作業内容が基準作業の内容を満たしているか検査できる。また，基準動作パターンに適合しない作業者動作データの区間を異常動作区間として作業者動作データの付随情報に記録すれば，動画保存装置４に保存されている動画から，異常動作区間に作業者６が行った動作の詳細を検証できる。更に，品質検査システムの品質検査結果を作業者動作データの付随情報に反映させれば，品質エラーとなった原因が作業者６の動作にあるか否かを調査することができる。
【００３１】
なお，本発明に係る作業動作検査システム１は，上述した封筒の封入封緘作業等，製品の品質検査を行う作業ばかりではなく，製品の品質検査を行う作業の前後の作業の異常検出にも利用することができる。
【００３２】
図３は，封緘後の封筒を箱詰めした箱の運搬作業に係る基準動作パターンを説明する図である。図３に図示したように，封緘後の封筒を箱詰めした箱の運搬作業に係る基準動作パターンには，人体の骨格モデルを用いて，封緘後の封筒を箱詰めした箱の運搬作業を行う作業者の一連の動作が表現されている。この作業の一連の動作には，箱を持ち上げる動作９ａ，箱を持ち上げた状態で方向転換する動作９ｂ，箱を運搬する動作９ｃ，そして，箱を置く動作９ｄが含まれる。
【００３３】
動作検査装置２は，封緘後の封筒を箱詰めした箱の運搬作業が終了すると，封緘後の封筒を箱詰めした箱の運搬作業の動画を解析して作業者動作データを生成した後，パターンマッチングを用いて，基準動作パターンと作業者動作データを比較し，基準動作データに適合する作業者動作データの区間をすべて特定する処理を実行し，基準動作パターンに適合しなかった作業者動作データの区間を異常動作区間として作業者動作データの付随情報に記録する。封緘後の封筒を箱詰めした箱の運搬作業では，基準動作パターンに適合しなかった異常動作区間に対応する個所の動画または作業者動作データをみれば，封緘後の封筒を箱詰めした箱が運搬中に開封されたか否かを確認できる。
【符号の説明】
【００３４】
１    作業動作検査システム
２    動作検査装置
３    カメラ
４    動画保存装置
５    重量検査システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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