(57)【要約】【課題】作業者が作業を適切に行っているか否かを判断する際の精度を向上させることが可能な監視装置を提供する。【解決手段】監視部４０は、作業者の位置情報および姿勢情報を取得する作業者情報取得部２１と、位置情報および姿勢情報と作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作情報を演算する動作演算部２４と、作業者が作業を行う際の動作モデルと動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断する作業判断部２７とを備える。【選択図】図２
2017146661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者を監視する監視装置であって、
作業者の位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方と、作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作情報を演算する動作演算部と、
作業者が作業を行う際の動作モデルと前記動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断する判断部とを備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の監視装置において、
前記取得部は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも１つを取得し、その取得したデータを用いて前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するように構成されていることを特徴とする監視装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の監視装置において、
前記動作モデルは、作業者が作業を行う際における胴体および頭部の動作に関する情報を含み、
前記判断部は、前記胴体および頭部の動作に関する情報と前記動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていることを特徴とする監視装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の監視装置において、
前記動作モデルは、作業者が作業を行う際の各部位の位置関係に関する情報を含み、
前記判断部は、前記各部位の位置関係に関する情報と前記動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていることを特徴とする監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の監視装置において、
前記各部位の位置関係に関する情報は、胴体および頭部の位置関係に関する情報を含み、
前記判断部は、前記胴体および頭部の位置関係に関する情報と前記動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていることを特徴とする監視装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の監視装置において、
前記人体モデルが記録された人体モデル記録部を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の監視装置において、
前記動作モデルが記録された動作モデル記録部を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の監視装置において、
前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方から前記人体モデルを演算する人体モデル演算部を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の監視装置において、
前記動作情報から前記動作モデルを演算する動作モデル演算部を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の監視装置と、
制御対象を制御する制御部とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記監視装置の判断部により作業者の動作が適切ではないと判断された場合に、作業者の作業を前記制御対象に補完させるように構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記監視装置の判断部により作業者の動作が適切ではないと判断された場合に、前記制御対象を用いてその旨および適切な作業内容の少なくともいずれか一方を作業者に報知するように構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の制御装置と、
作業者に装着される検出装置とを備えることを特徴とする制御システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制御システムにおいて、
前記検出装置は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも１つを検出するように構成され、
前記監視装置の取得部は、前記検出装置の検出結果を取得し、その取得した検出結果を用いて前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するように構成されていることを特徴とする制御システム。
【請求項１５】
作業者を監視する監視方法であって、
作業者の位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を取得するステップと、
前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方と、作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作情報を演算するステップと、
作業者が作業を行う際の動作モデルと前記動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するステップとを備えることを特徴とする監視方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の監視方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置、制御装置、制御システム、監視方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場の生産ラインなどにおいて、作業者が作業を適切に行っているか否かを監視するシステムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のトレーシングシステムは、作業者に装着されるセンサユニットと、作業者による作業が適切に行われているか否かを判定するデータ処理装置とを備えている。センサユニットは、加速度センサおよび地磁気センサを含み、それらの検出結果であるセンサデータをデータ処理装置に送信するように構成されている。データ処理装置は、センサデータに基づいて特徴量を算出し、その特徴量が基準データと一致しない場合に、警告を発するように構成されている。なお、特徴量は、加速度センサおよび地磁気センサの出力信号そのものであったり、出力信号の所定時間での平均値であったり、あるいは、それらを微分した値である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来のトレーシングシステムでは、センサデータを特徴量としているため、作業が適切に行われているか否かを判定する際の精度を向上させることが困難である。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、作業者が作業を適切に行っているか否かを判断する際の精度を向上させることが可能な監視装置、制御装置、制御システム、監視方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による監視装置は、作業者を監視するものであり、作業者の位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方と、作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作情報を演算する動作演算部と、作業者が作業を行う際の動作モデルと動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断する判断部とを備える。
【０００８】
このように構成することによって、人体モデルに基づいて作業者の動作を演算することにより、作業者の動作を精度よく検出することができるので、作業者が作業を適切に行っているか否かを判断する際の精度を向上させることができる。
【０００９】
上記監視装置において、取得部は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも１つを取得し、その取得したデータを用いて位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するように構成されていてもよい。
【００１０】
上記監視装置において、動作モデルは、作業者が作業を行う際における胴体および頭部の動作に関する情報を含み、判断部は、胴体および頭部の動作に関する情報と動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていてもよい。
【００１１】
上記監視装置において、動作モデルは、作業者が作業を行う際の各部位の位置関係に関する情報を含み、判断部は、各部位の位置関係に関する情報と動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていてもよい。
【００１２】
この場合において、各部位の位置関係に関する情報は、胴体および頭部の位置関係に関する情報を含み、判断部は、胴体および頭部の位置関係に関する情報と動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていてもよい。
【００１３】
上記監視装置において、人体モデルが記録された人体モデル記録部を備えていてもよい。
【００１４】
上記監視装置において、動作モデルが記録された動作モデル記録部を備えていてもよい。
【００１５】
上記監視装置において、位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方から人体モデルを演算する人体モデル演算部を備えていてもよい。
【００１６】
上記監視装置において、動作情報から動作モデルを演算する動作モデル演算部を備えていてもよい。
【００１７】
本発明による制御装置は、上記監視装置と、制御対象を制御する制御部とを備える。
【００１８】
上記制御装置において、制御部は、監視装置の判断部により作業者の動作が適切ではないと判断された場合に、作業者の作業を制御対象に補完させるように構成されていてもよい。
【００１９】
上記制御装置において、制御部は、監視装置の判断部により作業者の動作が適切ではないと判断された場合に、制御対象を用いてその旨および適切な作業内容の少なくともいずれか一方を作業者に報知するように構成されていてもよい。
【００２０】
本発明による制御システムは、上記制御装置と、作業者に装着される検出装置とを備える。
【００２１】
上記制御システムにおいて、検出装置は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも１つを検出するように構成され、監視装置の取得部は、検出装置の検出結果を取得し、その取得した検出結果を用いて位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するように構成されていてもよい。
【００２２】
本発明による監視方法は、作業者を監視するものであり、作業者の位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を取得するステップと、位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方と、作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作情報を演算するステップと、作業者が作業を行う際の動作モデルと動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するステップとを備える。
【００２３】
本発明によるプログラムは、上記した監視方法をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の監視装置、制御装置、制御システム、監視方法およびプログラムによれば、作業者が作業を適切に行っているか否かを判断する際の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態による制御システムの構成を示したハードウェアブロック図である。
【図２】図１の制御システムにおける制御装置の機能ブロック図である。
【図３】第１実施形態の制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態による制御システムの構成を示したハードウェアブロック図である。
【図５】図４の制御システムにおける制御装置の機能ブロック図である。
【図６】第２実施形態の制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による制御システム１００の構成について説明する。
【００２８】
制御システム１００は、図１に示すように、ロボット５０を制御する制御装置１と、作業者に装着される検出装置２とを備えている。この制御システム１００は、たとえば、工場の生産ラインで作業者が作業を適切に行っているか否かを判断し、作業者が作業を適切に行っていない場合にロボット５０により作業を補完するように構成されている。なお、ロボット５０は、たとえば工場の生産ラインに設置されるロボットアームであり、本発明の「制御対象」の一例である。
【００２９】
検出装置２は、作業者の各部位に取り付けられており、各検出装置２は、取り付けられた部位についての動作を検出するために設けられている。なお、図１では２つの検出装置２を示したが、作業者の全身の動作を検出するためにより多数の検出装置２が設けられていてもよい。作業者に対する検出装置２の取付位置の一例としては、頭部、両肩部、両腕部（上腕、前腕、手）、背中部、腰部、および、両脚部（腿、脛、足）である。
【００３０】
この検出装置２は、加速度データを検出する加速度センサ２ａと、角速度データを検出する角速度センサ２ｂと、加速度センサ２ａおよび角速度センサ２ｂの検出結果を制御装置１に出力する出力部２ｃとを含んでいる。なお、検出装置２は、たとえば無線で制御装置１に接続されているが、有線で制御装置１に接続されていてもよい。
【００３１】
制御装置１は、検出装置２の検出結果と作業者の人体モデルとから作業者の各部位の動作情報を演算し、その演算結果（動作情報）と動作モデルとに基づいて作業者が作業を適切に行っているか否かを判断するように構成されている。そして、制御装置１は、作業者が作業を適切に行っていない場合に、作業者の作業をロボット５０に補完させるように構成されている。
【００３２】
なお、作業者の人体モデルとは、たとえば、作業者の身体の各部位についての寸法をデータベース化したものである。また、動作モデルとは、作業者が作業を適切に行っているか否かの判断基準であって、たとえば、作業者が作業を適切に行った場合の各部位の動作をデータベース化したものである。すなわち、動作モデルは、作業者が作業を適切に行っているか否かが判断されるときに参照される情報である。たとえば、動作モデルは、作業者が作業を行う際における全身の動作に関する情報を含んでいる。この動作モデルは、作業者が所定の作業を行う際の動作をモデル化したものであり、所定の作業は複数の作業単位によって構成され、各作業単位の作業内容に応じて作業時間が割り当てられている。
【００３３】
制御装置１は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、入出力部１４とを含んでいる。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラム１２ａなどに基づいて演算処理を実行するように構成されている。ＲＯＭ１２は、不揮発性のメモリであり、プログラム１２ａやそのプログラム１２ａの実行の際に用いられる設定値などを記憶している。ＲＡＭ１３は、揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１による演算結果や検出装置２の検出結果などを一時的に記憶する機能を有する。入出力部１４には、複数の検出装置２、ロボット５０、および、制御装置１の設定変更などを行うためのツール装置６０などが接続されている。
【００３４】
また、制御装置１は、図２に示すように、作業者情報取得部２１と、人体モデル演算部２２と、人体モデル記録部２３と、動作演算部２４と、作業動作モデル演算部２５と、作業動作モデル記録部２６と、作業判断部２７と、ロボット制御部２８とを含んでいる。なお、作業者情報取得部２１、人体モデル演算部２２、動作演算部２４、作業動作モデル演算部２５、作業判断部２７およびロボット制御部２８は、ＣＰＵ１１がプログラム１２ａを実行することにより実現される。また、人体モデル記録部２３および作業動作モデル記録部２６は、それぞれ、ＲＯＭ１２の記憶領域の一部によって構成されている。
【００３５】
また、作業者情報取得部２１、人体モデル演算部２２、人体モデル記録部２３、動作演算部２４、作業動作モデル演算部２５、作業動作モデル記録部２６および作業判断部２７により、作業者を監視する監視部４０が構成されている。なお、監視部４０は、本発明の「監視装置」の一例である。
【００３６】
作業者情報取得部２１は、各検出装置２の検出結果が入力されるように構成されている。すなわち、作業者情報取得部２１は、作業者の各部位の加速度データおよび角速度データを経時的に取得している。そして、作業者情報取得部２１は、その加速度データおよび角速度データを用いて位置情報および姿勢情報を算出するように構成されている。つまり、作業者情報取得部２１は、作業者の部位毎についての位置情報および姿勢情報を経時的に取得している。なお、位置情報は、たとえば３次元座標の座標値であり、姿勢情報は、たとえば各座標軸に対する回転角である。また、作業者情報取得部２１は、本発明の「取得部」の一例である。
【００３７】
人体モデル演算部２２は、作業者情報取得部２１により取得した位置情報および姿勢情報に基づいて、作業者の人体モデルを演算するために設けられている。この人体モデル演算部２２は、作業者の各部位の位置情報および姿勢情報の経時変化から、各部位の寸法を算出することにより人体モデルを作成するようになっている。なお、人体モデル演算部２２による人体モデルの演算時に、作業者に対して所定の動作を行うように促すようにしてもよい。
【００３８】
人体モデル記録部２３には、作業者の人体モデルが記録されている。この人体モデル記録部２３には、人体モデル演算部２２の演算結果である人体モデルが記録されていてもよいし、ツール装置６０を用いて作業者によって入力された人体モデルが記録されていてもよい。すなわち、第１実施形態では、人体モデル記録部２３に対する人体モデルの記録方法が２つあり、いずれの方法で記録されていてもよい。
【００３９】
動作演算部２４は、人体モデル記録部２３に記録された人体モデルに対して各部位の位置情報および姿勢情報を入力することにより作業者の各部位の動作情報を演算するように構成されている。すなわち、作業者の各部位の位置および姿勢の経時変化から各部位の動作を演算するようになっている。
【００４０】
作業動作モデル演算部２５は、動作演算部２４の演算結果に基づいて、動作モデルを演算するために設けられている。この作業動作モデル演算部２５は、作業者が作業を適切に行っているときの各部位の動作から、動作モデルを作成するようになっている。このため、作業動作モデル演算部２５による動作モデルの演算時には、基準となる適切な作業を作業者に行わせる必要がある。
【００４１】
作業動作モデル記録部２６には、作業者が作業を適切に行った場合の動作モデルが記録されている。この作業動作モデル記録部２６には、作業動作モデル演算部２５の演算結果である動作モデルが記録されていてもよいし、ツール装置６０を用いて作業者によって入力された動作モデルが記録されていてもよい。すなわち、第１実施形態では、作業動作モデル記録部２６に対する動作モデルの記録方法が２つあり、いずれの方法で記録されていてもよい。
【００４２】
作業判断部２７は、動作演算部２４による演算結果（動作情報）と動作モデルとに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するために設けられている。すなわち、作業者の各部位の動作が、予め設定された動作内容である動作モデルに沿ったものであるか否かが判断される。たとえば、作業判断部２７は、動作モデルを基準として演算結果が予め設定された範囲内である場合に、動作が適切であると判断するように構成されている。なお、作業判断部２７は、本発明の「判断部」の一例である。
【００４３】
ロボット制御部２８は、ロボット５０に対して動作指示を出力するために設けられている。このロボット制御部２８は、作業判断部２７により作業者の動作が適切ではないと判断された場合に、ロボット５０に作業を補完させるように構成されている。ロボット制御部２８により制御されるロボット５０は、作業者によって行われる作業を行うことが可能に構成されており、必要に応じて代理して行うようになっている。なお、ロボット制御部２８は、本発明の「制御部」の一例である。
【００４４】
−制御システムの動作−
次に、図３を参照して、第１実施形態の制御システム１００の動作について説明する。この動作には、作業者を監視する監視方法が含まれている。以下では、作業が開始されてから終了されるまでの間に、作業者が所定の作業を繰り返し行う場合について説明する。また、所定の作業は、複数の作業単位によって構成されている。
【００４５】
なお、以下の各ステップはＣＰＵ１１（図１参照）がプログラム１２ａ（図１参照）を実行することにより行われる。すなわち、プログラム１２ａは、以下の各ステップを制御装置１（図１参照）に実行させるためのものであり、制御装置１が読み取り可能な記録媒体であるＲＯＭ１２（図１参照）に格納されている。
【００４６】
また、人体モデル記録部２３（図２参照）には作業者の人体モデルが予め記録されている。この人体モデルは、人体モデル演算部２２（図２参照）により記録されていてもよいし、ツール装置６０（図２参照）を用いて記録されていてもよい。また、作業動作モデル記録部２６（図２参照）には、作業者が所定の作業を適切に行った場合の動作モデルが予め記録されている。この動作モデルは、作業動作モデル演算部２５（図２参照）により記録されていてもよいし、ツール装置６０を用いて記録されていてもよい。そして、作業者の各部位には検出装置２（図２参照）が装着されている。
【００４７】
まず、図３のステップＳ１において、作業者が作業を開始したか否かが判断される。たとえば、作業者が作業開始ボタン（図示省略）を操作した場合に、作業が開始されたと判断される。そして、作業が開始されたと判断された場合には、ステップＳ２に移る。その一方、作業が開始されていないと判断された場合には、ステップＳ１が繰り返し行われる。すなわち、作業が開始されるまで制御装置１が待機する。
【００４８】
次に、ステップＳ２において、作業者情報取得部２１（図２参照）により、作業者の部位毎についての位置情報および姿勢情報が取得される。具体的には、各検出装置２から入力される加速度データおよび角速度データに基づいて、各部位の位置情報および姿勢情報が算出される。
【００４９】
次に、ステップＳ３において、動作演算部２４（図２参照）により、作業者の各部位の動作が演算される。具体的には、人体モデル記録部２３に記録された人体モデルに対して各部位の位置情報および姿勢情報が入力されることにより、作業者の各部位の動作情報が演算される。
【００５０】
次に、ステップＳ４において、所定の時間が経過したか否かが判断される。この所定の時間は、所定の作業内における現在の作業単位に割り当てられた作業時間であり、動作モデルに含まれる情報である。そして、所定の時間が経過したと判断された場合には、ステップＳ５に移る。その一方、所定の時間が経過していないと判断された場合には、ステップＳ２に戻る。
【００５１】
次に、ステップＳ５において、作業判断部２７（図２参照）により、動作演算部２４の演算結果と、作業動作モデル記録部２６に記録された動作モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作が適切であるか否かが判断される。すなわち、作業判断部２７は、所定の作業を構成する作業単位毎に適切に行われたか否かを判断するようになっている。たとえば、動作モデルを基準として演算結果が予め設定された範囲内である場合に、動作が適切であると判断される。そして、動作が適切であると判断された場合には、ステップＳ７に移る。その一方、動作が適切ではないと判断された場合には、ステップＳ６に移る。
【００５２】
そして、ステップＳ６では、ロボット制御部２８（図２参照）により、作業を補完するようにロボット５０（図２参照）を動作させる。たとえば、作業者が所定の作業内におけるある作業単位を行うことを忘れていたことにより、ステップＳ５で動作が適切ではないと判断された場合には、その作業単位をロボット５０に行わせるようになっている。すなわち、所定の作業内における作業者が行わなかった作業を、ロボット５０が引き継いで一時的に行うようになっている。
【００５３】
次に、ステップＳ７において、作業者が作業を終了したか否かが判断される。たとえば、作業者が作業終了ボタン（図示省略）を操作した場合に、作業が終了されたと判断される。そして、作業が終了されたと判断された場合には、エンドに移る。その一方、作業が終了されていないと判断された場合には、ステップＳ２に戻る。
【００５４】
−効果−
第１実施形態では、上記のように、作業者の各部位の位置情報および姿勢情報とその作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の各部位の動作情報を演算する動作演算部２４と、その演算結果と動作モデルとに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断する作業判断部２７とが設けられている。このように構成することによって、人体モデルに基づいて作業者の動作を演算することにより、作業者の動作を精度よく検出することができるので、作業者が作業を適切に行っているか否かを判断する際の精度を向上させることができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、作業者の動作が適切ではない場合に、ロボット５０が作業を補完するようにロボット５０を動作させるロボット制御部２８が設けられている。このように構成することによって、たとえば、作業者が所定の作業内におけるある作業単位を行うことを忘れていた場合に、ロボット５０がその作業単位を行うことにより、所定の作業を適切に行うことができるとともに、作業効率の低下を抑制することができる。すなわち、作業者のミスをロボット５０によって補うことができる。具体例としては、所定の作業がねじを３回転させる作業であり、作業単位がねじを１回転させる作業である場合において、作業者がねじを２回転しかさせなかった場合には、ロボット５０がねじを残りの１回転させるようになっている。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、図４および図５を参照して、本発明の第２実施形態による制御システム１００ａの構成について説明する。
【００５７】
制御システム１００ａは、図４に示すように、ディスプレイ７０を制御する制御装置１ａと、作業者に装着される検出装置２とを備えている。この制御システム１００ａは、たとえば、工場の生産ラインで作業者が作業を適切に行っているか否かを判断し、作業者が作業を適切に行っていない場合に、ディスプレイ７０を用いて適切な作業内容を作業者に報知するように構成されている。なお、ディスプレイ７０は、本発明の「制御対象」の一例である。
【００５８】
制御装置１ａは、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、入出力部１４とを含んでいる。入出力部１４には、複数の検出装置２、ディスプレイ７０、および、制御装置１ａの設定変更などを行うためのツール装置６０などが接続されている。
【００５９】
また、制御装置１ａは、図５に示すように、作業者情報取得部２１と、人体モデル演算部２２と、人体モデル記録部２３と、動作演算部２４と、作業動作モデル演算部２５と、作業動作モデル記録部２６と、作業判断部２７と、表示制御部２９とを含んでいる。なお、作業者情報取得部２１、人体モデル演算部２２、動作演算部２４、作業動作モデル演算部２５、作業判断部２７および表示制御部２９は、ＣＰＵ１１がプログラム１２ｂ（図１参照）を実行することにより実現される。
【００６０】
表示制御部２９は、ディスプレイ７０に対して表示制御を行うために設けられている。この表示制御部２９は、作業判断部２７により作業者の動作が適切ではないと判断された場合に、ディスプレイ７０に適切な作業内容を表示させるように構成されている。なお、表示制御部２９は、本発明の「制御部」の一例である。
【００６１】
なお、制御装置１ａのその他の構成は、上記した制御装置１と同様である。
【００６２】
−制御システムの動作−
次に、図６を参照して、第２実施形態の制御システム１００ａの動作について説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５およびＳ７は、第１実施形態と同様であるため、以下では、ステップＳ６ａについてのみ説明する。
【００６３】
ステップＳ６ａでは、表示制御部２９（図２参照）により、適切な作業内容がディスプレイ７０（図２参照）に表示される。たとえば、作業者が所定の作業内におけるある作業単位を行うことを忘れていたことにより、ステップＳ５で動作が適切ではないと判断された場合には、その作業単位の作業内容をディスプレイ７０に表示させるようになっている。
【００６４】
−効果−
第２実施形態では、上記のように、作業者の動作が適切ではない場合に、ディスプレイ７０に適切な作業内容を表示させる表示制御部２９が設けられている。このように構成することによって、たとえば、作業者が所定の作業内におけるある作業単位を行うことを忘れていた場合に、その作業単位の作業内容をディスプレイ７０に表示させることにより、その作業単位を行うように作業者に促すことができる。
【００６５】
なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００６６】
（他の実施形態）
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６７】
たとえば、第１実施形態では、ロボット５０がロボットアームである例を示したが、これに限らず、制御対象が部品を搬送する搬送装置などであってもよい。すなわち、制御対象はたとえば産業機械である。
【００６８】
また、第１実施形態では、複数の検出装置２により作業者の全身の動作を検出する例を示したが、これに限らず、作業者の局部（たとえば、上半身）の動作のみを検出するようにしてもよい。
【００６９】
また、第１実施形態では、動作モデルが、作業者が作業を行う際における全身の動作に関する情報を含む例を示したが、これに限らず、動作モデルが、作業者が作業を行う際における局部（たとえば、胴体および頭部）の動作に関する情報を含んでいてもよい。この場合には、作業判断部が、胴体および頭部の動作に関する情報と動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていてもよい。
【００７０】
また、第１実施形態において、動作モデルが、作業者が作業を行う際の各部位の位置関係に関する情報を含んでいてもよい。この場合には、作業判断部が、各部位の位置関係に関する情報と動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていてもよい。ここで、各部位の位置関係の一例としては、胴体および頭部の位置関係を挙げることができる。すなわち、動作モデルが、作業者が作業を行う際における胴体および頭部の位置関係に関する情報を含み、作業判断部が、胴体および頭部の位置関係に関する情報と動作情報とに基づいて、作業者の動作が適切であるか否かを判断するように構成されていてもよい。つまり、動作情報から得られる胴体および頭部の位置関係が、予め設定された位置関係である動作モデルに沿ったものであるか否かを判断するようにしてもよい。
【００７１】
また、第１実施形態では、ＣＰＵ１１がプログラム１２ａを実行することにより、作業者情報取得部２１、人体モデル演算部２２、動作演算部２４、作業動作モデル演算部２５、作業判断部２７およびロボット制御部２８が実現される例を示したが、これに限らず、作業者情報取得部、人体モデル演算部、動作演算部、動作モデル演算部、作業判断部およびロボット制御部がそれぞれハードウェアで構成されていてもよい。
【００７２】
また、第１実施形態では、人体モデル記録部２３および作業動作モデル記録部２６がＲＯＭ１２の記憶領域の一部である例を示したが、これに限らず、人体モデル記録部および動作モデル記録部がそれぞれ別個のハードウェアで構成されていてもよい。
【００７３】
また、第１実施形態では、加速度データおよび角速度データに基づいて、位置情報および姿勢情報を算出する例を示したが、これに限らず、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データなどに基づいて、位置情報および姿勢情報を算出するようにしてもよい。すなわち、検出装置２が加速度データおよび角速度データを検出する例を示したが、これに限らず、検出装置は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも１つを検出するように構成されていればよい。
【００７４】
また、第１実施形態では、作業者情報取得部２１が、加速度データおよび角速度データを取得し、その加速度データおよび角速度データを用いて位置情報および姿勢情報を算出する例を示したが、これに限らず、作業者情報取得部が、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも１つを取得し、その取得したデータを用いて位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するようにすればよい。
【００７５】
また、第１実施形態では、人体モデル演算部２２が位置情報および姿勢情報に基づいて作業者の人体モデルを演算する例を示したが、これに限らず、人体モデル演算部が位置情報または姿勢情報に基づいて作業者の人体モデルを演算するようにしてもよい。
【００７６】
また、第１実施形態では、制御装置１に人体モデル演算部２２が設けられるとともに、ツール装置６０から人体モデルを入力可能に構成する例を示したが、これに限らず、人体モデル演算部２２が設けられていれば、ツール装置６０から人体モデルを入力できないようにしてもよいし、ツール装置６０から人体モデルを入力可能であれば、人体モデル演算部２２が設けられていなくてもよい。
【００７７】
また、第１実施形態では、人体モデル記録部２３が設けられる例を示したが、これに限らず、作業者の人体モデルを外部から入手可能であれば、人体モデル記録部が設けられていなくてもよい。
【００７８】
また、第１実施形態では、動作演算部２４が、位置情報および姿勢情報と人体モデルとから動作情報を演算する例を示したが、これに限らず、動作演算部が、位置情報または姿勢情報と人体モデルとから動作情報を演算するようにしてもよい。
【００７９】
また、第１実施形態では、制御装置１に作業動作モデル演算部２５が設けられるとともに、ツール装置６０から動作モデルを入力可能に構成する例を示したが、これに限らず、作業動作モデル演算部２５が設けられていれば、ツール装置６０から動作モデルを入力できないようにしてもよいし、ツール装置６０から動作モデルを入力可能であれば、作業動作モデル演算部２５が設けられていなくてもよい。
【００８０】
また、第１実施形態では、作業動作モデル記録部２６が設けられる例を示したが、これに限らず、作業者の動作モデルを外部から入手可能であれば、作業動作モデル記録部が設けられていなくてもよい。
【００８１】
また、第１実施形態では、作業判断部２７が、動作モデルを基準として演算結果が予め設定された範囲内である場合に、作業が適切であると判断する例を示したが、これに限らず、動作モデル自体が所定の範囲を有しており、演算結果がその範囲内である場合に、作業が適切であると判断するようにしてもよい。
【００８２】
また、第１実施形態では、作業開始ボタンが操作された場合に、作業が開始されたと判断する例を示したが、これに限らず、作業者が所定の作業領域に進入した場合に、作業が開始されたと判断するようにしてもよい。同様に、作業終了ボタンが操作された場合に、作業が終了されたと判断する例を示したが、これに限らず、作業者が所定の作業領域から退出した場合に、作業が終了されたと判断するようにしてもよい。
【００８３】
また、第１実施形態では、動作が適切ではないと判断される場合の一例として、作業者が作業を忘れる例を示したが、これに限らず、動作が適切ではないと判断される場合として、作業者がロボットなどに衝突することが挙げられる。この場合には、ロボットを退避させたり、警報を発生させるようにしてもよい。
【００８４】
また、第１実施形態では、所定の作業を構成する作業単位毎に作業が適切に行われたか否かを判断する例を示したが、これに限らず、動作が演算される毎にその動作が適切であるか否かを連続的に判断するようにしてもよい。すなわち、第１実施形態のフローチャートは、一例であってその手順に限定されるものではない。
【００８５】
なお、上記した第１実施形態の変形例を第２実施形態に適用してもよい。
【００８６】
また、第２実施形態では、作業者の動作が適切ではない場合に、ディスプレイ７０に適切な作業内容を表示させる例を示したが、これに限らず、作業者の動作が適切ではない場合に、その旨（たとえば、動作が適切ではないことを示す警告メッセージ）をディスプレイに表示させるようにしてもよいし、その旨および適切な作業内容の両方をディスプレイに表示させるようにしてもよい。また、作業者の動作が適切ではない場合に、その旨および適切な作業内容の少なくともいずれか一方をスピーカ（図示省略）により音声で作業者に報知するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、監視装置、制御装置、制御システム、監視方法およびプログラムに利用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１、１ａ          制御装置（コンピュータ）
２                検出装置
１２ａ、１２ｂ    プログラム
２１              作業者情報取得部（取得部）
２２              人体モデル演算部
２３              人体モデル記録部
２４              動作演算部
２５              作業動作モデル演算部（動作モデル演算部）
２６              作業動作モデル記録部（動作モデル記録部）
２７              作業判断部（判断部）
２８              ロボット制御部（制御部）
２９              表示制御部（制御部）
４０              監視部（監視装置）
５０              ロボット（制御対象）
７０              ディスプレイ（制御対象）
１００、１００ａ  制御システム
【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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