JP2016035365A - 環境制御装置、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が作業中に効率を低下させることなく作業を行うことを可能にする。
【解決手段】環境制御装置１０は、判定部１２と決定部１３と制御情報記憶部１４と機器制御部１５とを備える。機器制御部１５は、作業空間の環境に影響を与える機器３０の運転状態を指示する。判定部１２は、作業空間において作業者が行っている作業内容および作業者の集中度に関連する情報を用いて作業内容と集中度の評価値とを求める。決定部１３は、判定部１２が求めた集中度の評価値が低下すると、判定部１２から受け取った作業内容に応じた機器３０および当該機器３０の運転状態を制御情報記憶部１４から抽出し、抽出した機器３０および運転状態を機器制御部１５に引き渡す。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業を行う環境に影響を与える機器の動作を制御する環境制御装置、コンピュータを環境制御装置として機能させるプログラムに関する。

従来、作業者の作業内容に必要な能力に基づいて決定された作業環境を構築することにより、作業効率を維持または向上させることが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。具体的には、作業内容を実行するための能力を特定し、能力別環境テーブルから能力を発揮するための環境情報（温度、湿度、照度）を取得し、環境情報に基づいて空調装置等を制御している。能力の例としては、口頭理解、書面理解、アイデア創出、記憶、数字処理などの例示がある。さらに、特許文献１には、作業者の体温および心拍数のような生理情報に基づいて作業環境を変更することが記載されている。

特許文献１では、作業内容に応じて、温度、照度のような環境を制御し、加えて、作業者の生理情報に基づく環境の変更を行っている。生理情報に関しては、作業内容に応じた能力に基づいて基準生理情報が算定され、作業者の生理情報と基準生理情報との差が安定値以内となるように環境が制御されている。

特開２０１１−１０２６８３号公報

特許文献１に記載された技術は、作業内容に応じた作業環境を構築し、かつ作業者の生理情報を作業内容に応じた基準生理情報から大きく逸脱しないように環境を制御しているが、作業者の生理情報が維持されても作業者の能力が維持されるとは限らない。

本発明は、作業中における作業者の能力の維持ないし向上を図るように環境を制御する環境制御装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、コンピュータをこの環境制御装置として機能させるプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る環境制御装置は、作業空間の環境に影響を与える機器の運転状態を指示する機器制御部と、前記作業空間において作業者が行っている作業内容および前記作業者の集中度に関連する情報を用いて、集中度の評価値を求める判定部と、前記作業内容ごとに前記集中度の向上に寄与する前記機器および当該機器の運転状態が対応付けられた制御情報記憶部と、前記判定部が求めた前記集中度の評価値が低下すると、前記判定部から受け取った前記作業内容に応じた前記機器および当該機器の運転状態を前記制御情報記憶部から抽出し、抽出した前記機器および前記運転状態を前記機器制御部に引き渡す決定部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、コンピュータを、環境制御装置として機能させることを特徴とする。

本発明の構成によれば、作業者の集中度の評価値を求め、作業内容ごとの集中度の向上に寄与する機器を、作業内容ごとの運転状態とする構成を採用している。これにより、本発明は、作業中における作業者の集中度の維持ないし向上を図り、結果的に作業者の能力が維持されるように環境を制御することが可能になるという効果が期待できる。

実施形態１を示すブロック図である。 実施形態１の動作説明図である。 実施形態２を示すブロック図である。 実施形態３を示すブロック図である。

以下に説明する環境制御装置は、精神的作業負荷（mental work-load）が生じる作業を行う空間（以下、「作業空間」という）において、作業空間の環境を制御するために用いられる。この環境制御装置は、作業者の集中度の低下を抑制するように、作業空間の環境に影響を与える機器の動作を制御する機能を有する。また、環境制御装置は、作業性が高まる環境を形成するように、機器の動作を制御する機能を有していることが望ましい。

作業者が行う作業は、狭義には認知作業、精神作業を想定しているが、身体的負荷を主とする作業であってもよい。この種の作業には、学習、ＶＤＴ作業（ＶＤＴ：Visual Display Terminals）、ビデオ会議、監視業務、読書などが含まれる。さらに、学習は、授業、暗記、習熟度テストなどに細分化される。授業は、ディスプレイ装置を用いてビデオ映像を視聴することにより行われるビデオ学習（たとえば、ｅラーニングなど）であってもよい。ＶＤＴ作業は、文章作成、データ集計、プレゼンテーション用の資料作成などから選択される作業を想定している。

作業空間は一般的には室内空間である。また、機器は１人の作業者に対する環境を形成するように構成されている場合を例として説明するが、複数人の作業者に対して共通の環境を形成する場合であっても、以下に説明する技術を適用することは可能である。

一般的に、作業者が上述のような作業を実施する間には、精神的作業負荷の減退的効果が生じる。精神的作業負荷の減退的効果は、精神疲労、疲労様状態、単調感、注意力の低下、心的飽和などであって（ＩＳＯ１００７５参照）、本実施形態では、この種の減退的効果を、集中度の低下という。すなわち、集中度は、精神的作業負荷に対する減退的効果の程度の指標であり、この指標が小さいほど減退的効果が大きいことを表す。

作業者が異なれば、作業の内容が同じであっても、精神的作業負荷の程度は異なり、また時間経過に伴う集中度の変化の仕方も異なる場合が多い。つまり、集中度の変化の仕方は作業者の特性によって異なる。また、一人の作業者の集中度は、作業の内容、作業者の体調、作業空間の環境などを要因として変化する。

本実施形態の環境制御装置は、作業者の集中度の低下を抑制するために、時間経過に伴う作業者の集中度に関する情報を取得する。作業者の集中度の変化は、脳活動、動きなどに現れることが知られている。ここでの動きは、上半身または手などの動きのほか、顔の動き、まぶたの動きなどであってもよい。顔の動きは、表情の変化を集中度に関する情報として用いることが可能であり、まぶたの動きは、単位時間当たりの瞬目の回数を集中度に関する情報として用いることが可能である。

また、ＶＤＴ作業における集中度は、作業者による端末装置の操作を作業要素ごとに分類し、特定の作業要素に着目すれば、当該作業要素に要する時間に反映されるといえる。たとえば、文章入力の際には、特定の作業要素としてキーボードのキーを押すことに着目すれば、キーを押した回数（キーストローク数）の１分間の平均値に、作業者の集中度が反映される。環境制御装置は、これらの群から選択される事象を監視するセンサの出力を用いて、集中度に関する情報を取得する。

作業者の脳活動については、作業者の頭部に取り付けられ近赤外線を用いて脳の血流量の変化を監視するセンサが知られている。このセンサは、非侵襲かつ軽便に脳活動を監視することが可能である。上半身または手などの動き、表情の変化、瞬目の回数については、作業者を撮影するカメラをセンサとして用い、カメラが撮影した画像から特徴量を抽出する技術が採用される。カメラは、毎秒１５〜６０フレーム程度の動画像を撮影することが望ましい。ただし、カメラは、静止画像を毎秒１枚程度の間隔で撮影する構成であってもよい。

作業者の集中度の定量化は、ＶＤＴ作業を行っている作業者の視線の方向に着目することにより行ってもよい。すなわち、カメラを用いて作業者の眼球を含む範囲を撮影することにより、作業者の視線の方向を抽出し、時間経過に伴う視線の方向の変化に基づいて集中度を定量化してもよい。この場合、単位時間において、視線の方向の変化が端末装置の画面の範囲内である期間が長いほど集中度が高いと評価することが可能である。また、カメラを用いて作業者の眼球を含む範囲を撮影する場合には、作業者の眼球表面の反射像である端末装置の画面と、実際の端末装置の画面とを照合し、単位時間において、両者が重なっている時間が長いほど集中度が高いと評価してもよい。

この場合、カメラは、作業者に向き合うように、端末装置のディスプレイに隣接して内蔵または外付けされている形態であってもよい。ただし、上述のように、とくに作業者の眼を撮影する場合、カメラは、眼鏡型であって作業者の頭部に装着されるフレームに取り付けられていることが望ましい。また、このフレームに端末装置の画面を表示するためのディスプレイ装置も取り付けられていてもよい。すなわち、端末装置は、ヘッドマウントディスプレイを備え、ヘッドマウントディスプレイにセンサ２０としてのカメラが設けられていてもよい。

集中度の変化の仕方は、作業者の特性によって異なり、また、同じ作業者についても、作業内容、作業者の体調、作業空間の環境などによって集中度は変化する。本実施形態では、作業者の特性および作業者の体調についてはとくに考慮せず、環境制御装置が、時間経過に伴う作業者の相対的な集中度の変化と作業内容とに基づいて、作業空間の環境を制御する技術について説明する。

なお、以下に説明する環境制御装置は、プログラムに従って動作するプロセッサ、メモリ、外部装置を接続するインターフェイスを構成するデバイスを主なハードウェア要素として備える。プロセッサは、プロセッサとメモリとを一体に備えるマイコン（Microcontroller）、メモリを別に接続するＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などから選択される。したがって、環境制御装置は、専用装置のほか、パーソナルコンピュータ、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）のコントローラ、スマートフォン、タブレット端末などによっても実現可能である。とくに、ＨＥＭＳのコントローラは、様々な機器の制御および監視が可能であるから、プログラムを提供するだけで、以下に説明する環境制御装置として利用することが可能である。また、これらは、いずれもコンピュータの一種であって、リアルタイムクロックのような内蔵時計を備える。

プログラムは、コンピュータに内蔵されたＲＯＭ（Read Only Memory）で提供されてもよいが、バージョンアップに備えて、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなど）により提供されることが望ましい。また、プログラムは、インターネットのような電気通信回線を通して提供されてもよい。

図１に示すように、環境制御装置１０は、作業者の集中度に関連した事象を監視するセンサ２０が接続されるインターフェイス部（以下、「Ｉ／Ｆ部」という）１１を備える。センサ２０は、１個だけに限らず複数設けられていてもよい。Ｉ／Ｆ部１１は、センサ２０の出力を判定部１２に引き渡す。判定部１２は、センサ２０の出力から作業者の集中度に関連した情報を抽出し、この情報に基づいて集中度の評価値を求める。

たとえば、脳活動を監視するセンサ２０を用いている場合に、判定部１２は、脳活動が活性化されている部位と活性化の程度とを集中度に関連した情報として抽出し、あらかじめ定められているデータテーブルと照合することによって集中度の評価値を求める。センサ２０がカメラである場合は、判定部１２は、作業者の顔に複数個の特徴点を設定し、特徴点の間の距離比などをあらかじめ定められているデータテーブルと照合することによって表情を判定し、さらに表情の変化により集中度の評価値を求める。作業者の眼を含む映像をカメラで撮影している場合には、映像からまぶたの動きを抽出し、瞬目の回数を計数することにより集中度の評価値を求めることが可能である。作業者がＶＤＴ作業を行う場合には、上述したように、判定部１２は、特定の作業要素に着目し、着目した作業要素に要する時間を用いて集中度の評価値を求める。

作業内容については、センサ２０がカメラである場合、判定部１２は、カメラが撮影した画像内での作業者の動き、画像内で作業者から所定の距離範囲に存在する物品などを検出することによって、作業者が行っている作業の内容を推定する。また、作業者がＶＤＴ作業を行っている場合、判定部１２は、作業者が用いているアプリケーションプログラムの種類によって作業内容を推定する。なお、作業内容については、環境制御装置１０に情報を与える図示しない入力装置を通して申告させてもよい。この種の入力装置は、環境制御装置１０の専用装置のほか、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどから選択される装置であってもよい。また、あらかじめ時間帯ごとに行う作業内容をスケジュールとして定めておき、判定部１２は、スケジュールに従って作業内容を判定してもよい。

上述した例では、判定部１２は、１種類のセンサ２０の出力に基づいて集中度に関連した情報を抽出しているが、複数種類のセンサ２０の出力を組み合わせることにより、集中度に関連した情報を抽出してもよい。

判定部１２が求めた集中度の評価値に関する情報および作業内容に関する情報は、決定部１３により、制御情報記憶部１４に格納されたデータと照合される。制御情報記憶部１４は、作業内容と集中度の評価値との組を、環境に影響を与える機器３０の運転状態と対応付けたデータをあらかじめ格納している。したがって、決定部１３が、作業内容に関する情報と集中度の評価値に関する情報とを、制御情報記憶部１４が記憶しているデータと照合すると、制御情報記憶部１４から機器３０の運転状態が抽出される。決定部１３は、制御情報記憶部１４から抽出した機器３０の運転状態を機器制御部１５に引き渡す。

制御情報記憶部１４は、作業内容ごとに集中度の評価値を複数段階に分け、評価値の段階ごとに、環境に影響を与える機器３０の種類と、当該機器３０の運転状態とを対応付けたデータを記憶している。表１に、制御情報記憶部１４が記憶しているデータの一例を示す。

表１では、作業内容として「ビデオ学習」と「習熟度テスト」との２種類を例に挙げ、作業内容ごとに、集中度の評価値を「高」、「中」、「低」の３段階に分類している。環境に影響を与える機器３０は、表１では、「ビデオ学習」と「習熟度テスト」とのいずれの場合も、「換気扇」と「エアコン」と「照明」との３種類を挙げている。さらに、表１では、機器３０の運転状態として、「ビデオ学習」で集中度が「中」の場合、換気扇には「弱」、エアコンには「送風」を指定し、「ビデオ学習」で集中度が「低」の場合、換気扇には「強」、エアコンには「冷房」、照明には「オフ」を指定する。また、「習熟度テスト」で集中度が「中」の場合、換気扇には「弱」、エアコンには「静音送風」を指定し、「習熟度テスト」で集中度が「低」の場合、換気扇には「強」、エアコンには「静音冷房」、照明には「スポット照明」を指定する。

表１は一例であって、作業内容、集中度の段階数、機器３０の種類、機器３０の運転状態のいずれについても作業者の集中度の低下を抑制するという目的に応じて適宜に変更することが可能である。たとえば、機器３０の種類については、表１に示したすべての機器３０が使用可能とは限らないから、使用可能な機器３０を選択してもよい。また、集中度が「中」である場合のように、送風を行う機器３０が必要であれば、機器３０として、エアコンに代えて扇風機またはサーキュレータを用いることが可能である。すなわち、必要に応じて機器３０を入れ替えることが可能であり、さらに、表１に示す機器３０に追加して他の機器３０を用いてもよい。また、機器３０の運転状態も適宜に変更可能である。

決定部１３が制御情報記憶部１４から抽出した機器３０の種類および機器３０の運転状態は、機器制御部１５に入力される。機器制御部１５は、環境に影響する機器３０と通信可能であって、機器３０にコマンドを送信することにより、機器３０の運転状態を指示することが可能になっている。すなわち、機器制御部１５は、決定部１３が抽出した機器３０に対して、決定部１３が抽出した運転状態に応じたコマンドを通知する。

図２に上述した環境制御装置１０の動作を簡単に示す。センサ２０あるいは端末装置２１から作業内容と集中度に関する情報とが判定部１２に入力されると（Ｐ１）、判定部１２は集中度に関する情報を用いて集中度の評価値を求める（Ｐ２）。集中度の評価値は、作業内容と合わせて決定部１３に送られる（Ｐ３）。決定部１３は、集中度の評価値が低下した場合に、制御情報記憶部１４に照合することにより、集中度の評価値を向上させるために、機器３０の種類と機器３０の運転状態とを抽出する。抽出された機器３０の種類および機器３０の運転状態は、機器制御部１５に送られ（Ｐ４）、機器制御部１５は、決定部１３に指定された機器３０に対して、決定部１３から通知された運転状態を指示するコマンドを通知する（Ｐ５）。以上のようにして、作業空間の環境を制御し、作業者の集中度の維持ないし向上を図ることが可能になる。

上述した構成によれば、作業者の集中度の評価値が「高」から「中」あるいは「低」に低下すると、作業内容と集中度の評価値とに応じて、所要の機器３０に所要の運転状態のコマンドが送信される。制御情報記憶部１４は、作業者の集中度を向上させるように、作業内容と集中度の評価値とに応じて、動作させる機器３０の種類および機器３０の運転状態を定めたデータを記憶している。そのため、作業者の集中度が低下すると、作業者の集中度を高めるように機器３０が制御され、結果的に作業者の集中度は比較的高い状態に維持される。すなわち、集中度の低下による作業効率の低下が抑制される。

いま、エアコンによる暖房中に、作業者がビデオ学習という作業を行っている場合において、判定部１２が求めた作業者の集中度の評価値が「高」から「中」になったとする。この場合、換気扇が「弱」で運転されることにより作業空間の二酸化炭素濃度が低減されるから、二酸化炭素濃度の上昇による集中度の低下が抑制される。また、エアコンが暖房運転から送風運転に切り替わり、作業者の周囲に気流が形成されることにより体感温度が低下し、かつ暖房の停止によって作業空間の気温が低下するから、作業者の集中度向上に寄与する。

作業者の集中度の評価値が低下したときに、集中度を高めるように機器３０を動作させる期間は適宜に定められる。たとえば、この期間は、集中度の評価値が回復するまでの期間と、集中度の評価値が回復してから一定時間（たとえば、５〜１０分間）と、集中度の変化とは関係なく一定時間（たとえば、３０分間）とから選択される。

上述した構成例において、判定部１２がセンサ２０の出力を用いて集中度の評価値を求める場合と、端末装置２１から得られた作業内容と集中度に関連する情報（たとえば、キーストローク数）とを用いて集中度の評価値を求める場合とを例示した。ここで、端末装置２１はＩ／Ｆ部１１に直接接続されている必要はなく、Ｉ／Ｆ部１１がインターネットあるいはＬＡＮ（Local Area Network）のような電気通信回線２２に接続されていてもよい。すなわち、電気通信回線２２を通してＩ／Ｆ部１１と端末装置２１とが通信する構成であってもよい。この場合、電気通信回線２２には、端末装置２１と環境制御装置１０との間で、作業内容および集中度に関連する情報を受け渡すサーバ装置２３が接続されていてもよい。サーバ装置２３は、作業者が端末装置２１を用いて行う作業のサーバとしての機能を有し、端末装置２１から取得した情報を加工して環境制御装置１０に引き渡す機能を有していてもよい。なお、端末装置２１は１台に限らず複数台設けられていてもよい。

端末装置２１がカメラ２１１を搭載している場合には、端末装置２１のカメラ２１１をセンサ２０としてのカメラに用いてもよい。すなわち、端末装置２１によりＶＤＴ作業を行う作業者をカメラ２１１で撮像し、使用しているアプリケーションプログラムからわかる作業内容と、カメラ２１１の画像とを環境制御装置１０に与えるようにしてもよい。この構成では、判定部１２はカメラ２１１から取得した画像を用いて作業者の集中度を判定する。なお、端末装置２１と環境制御装置１０との間に電気通信回線２２が存在していてもよい。また、端末装置２１と環境制御装置１０との間で、サーバ装置２３を通して情報を受け渡してもよい。

本実施形態の環境制御装置１０は、上述したように、判定部１２と決定部１３と制御情報記憶部１４と機器制御部１５とを備える。機器制御部１５は、作業空間の環境に影響を与える機器３０の運転状態を指示する。判定部１２は、作業空間において作業者が行っている作業内容および作業者の集中度に関連する情報を用いて、集中度の評価値を求める。制御情報記憶部１４は、作業内容ごとに集中度の向上に寄与する機器３０および当該機器３０の運転状態が対応付けられている。決定部１３は、判定部１２が求めた集中度の評価値が低下すると、判定部１２から受け取った作業内容に応じた機器３０および当該機器３０の運転状態を制御情報記憶部１４から抽出し、抽出した機器３０および運転状態を機器制御部１５に引き渡す。

この構成によれば、作業者の集中度が低下した場合に、作業者の集中度を回復させるように機器３０が制御されるから、作業者は、集中度を維持ないし向上させることが可能になる。その結果、作業中に効率を低下させることなく作業を行うことが可能になる。たとえば、作業が学習であって、機器３０としてのエアコンによる暖房を行っている期間に、作業者の集中度が低下したときは、エアコンの運転状態を暖房から送風に切り替えることにより、作業空間の気温を低下させ、作業者の集中度の低下を抑制できる。また、作業者の集中度の低下を抑制するために、機器である照明の輝度を高め、作業者が作業を行っている場所の照度を高めることによっても、作業者の集中度の低下を抑制できる。なお、環境制御装置１０は、エアコンの運転状態と照明の輝度とを併せて制御してもよい。

判定部１２は、作業者が操作している端末装置２１から作業内容を受け取ってもよい。さらに、判定部１２は、作業者の集中度に関連する情報として、作業内容における特定の作業要素に要する時間を端末装置２１から受け取り、当該時間を用いて作業者の集中度の評価値を求めるようにしてもよい。

この構成では、作業者が実際に作業を行っている端末装置２１から、作業内容と集中度に関連する情報とを取得するので、作業内容および集中度に関して精度のよい情報を得ることができる。すなわち、作業者の集中度の変化を正確に把握し、集中度の維持ないし向上のために機器の制御を適切に行うことが可能になる。

判定部１２は、作業者が操作している端末装置２１と通信するサーバ装置２３から作業内容を受け取る。さらに、判定部１２は、作業者の集中度に関連する情報として、作業内容における特定の作業要素に要する時間をサーバ装置２３から受け取り、当該時間を用いて作業者の集中度の評価値を求める
この構成によれば、作業者が実際に作業を行っている端末装置２１からサーバ装置２３を通して、作業内容と集中度に関連する情報を取得するので、作業内容および集中度に関して精度のよい情報を得ることができる。しかも、端末装置２１からサーバ装置２３を経由して情報を取得するから、サーバ装置２３で情報の加工を行えば、環境制御装置１０での処理負荷が軽減される。

判定部１２は、作業者を撮影するカメラの映像から作業者の動きを抽出し、抽出した動きを用いて集中度の評価値を求める構成であってもよい。

この構成によれば、作業者の動き、つまり、作業者の上半身または手などの動き、表情の変化、瞬目の回数などから選択される情報を、カメラで撮影した映像から抽出し、映像から抽出した作業者の動きの情報に基づいて集中度の評価を行う。そのため、様々な作業において作業者の集中度の評価値を求めることが可能である。

判定部１２は、作業者が操作している端末装置２１から作業内容を受け取り、かつ作業者の集中度に関連する情報として、端末装置２１の画面の表示内容と作業者の眼球を含む範囲を撮影するカメラの映像に含まれる眼球表面の反射像とを受け取ってもよい。この場合、判定部１２は、反射像が端末装置２１の画面の表示内容と重なる時間を用いて集中度の評価値を求める。

この構成では、眼球表面の反射像と端末装置２１の画面の表示内容とが重なる頻度（単位時間当たりの時間）が高いことは、作業者が端末装置２１の画面を見ている頻度が高いと判断することができる。そのため、反射像と端末装置２１の画面の表示内容とが重なる頻度が高い場合に、集中度が高いと評価することが可能である。

本実施形態では、作業空間において作業者が行っている作業内容および作業者の集中度に関連する情報を用いて作業内容と集中度の評価値とを判定部１２が求める。判定部１２が求めた集中度の評価値が低下すると、作業空間の環境に影響を与える機器３０について、あらかじめ定められている機器３０および当該機器３０の運転状態を判定部１２から受け取った作業内容に応じて決定部１３が定める。機器３０および当該機器３０の運転状態は、作業内容に対して前記集中度の評価値を向上させるように定められている。さらに、決定部１３が定めた機器３０に運転状態を機器制御部１５から指示する。

この方法によれば、作業者の集中度が低下した場合に、作業者の集中度を維持または向上させるように、機器３０に対する指示がなされる。そのため、作業者は集中度を維持または向上させ、効率を低下させることなく作業を継続させることが可能になる。

（実施形態２）
本実施形態の環境制御装置１０は、図３に示すように、作業内容ごとに適正な環境の範囲を設定した基準環境記憶部１６が付加されている点で実施形態１と相違する。基準環境記憶部１６は、温度、湿度、風速、照度、二酸化炭素濃度などの環境要素について、作業内容ごとに適正範囲を記憶している。作業内容に応じた環境要素の適正範囲は、様々なデータが公表されているから、それらのデータを用いて設定すればよい。たとえば、作業内容に応じた照度は、日本工業規格などに示されている。

本実施形態において、決定部１３は、作業内容と集中度の評価値とを、制御情報記憶部１４と基準環境記憶部１６とに照合する。そして、決定部１３は、制御情報記憶部１４から機器３０の種類と運転状態を抽出し、基準環境記憶部１６から作業内容に応じた環境要素の適正範囲を抽出する。ここで、集中度の評価値が低下すると（たとえば、「高」から「中」あるいは「低」に低下すると）、制御情報記憶部１４から機器３０の種類および運転状態が読み出される。機器制御部１５は、決定部１３が制御情報記憶部１４から読み出した情報に基づいて所用の機器３０に動作を指示する。

ところで、制御情報記憶部１４が記憶しているデータは、作業内容と集中度の評価値とに対応した機器３０の種類と運転状態とであって、作業内容に応じた環境を形成するように機器３０に動作を指示ことはできない。要するに、制御情報記憶部１４のデータは、作業者の集中度を向上させるために、一時的に機器３０を通常とは異なる運転状態に移行させるように設定されている。

一方、作業空間は、通常は、作業内容に適した環境に維持されていなければならない。そのため、基準環境記憶部１６は、作業内容に応じた環境要素の適正範囲を記憶している。判定部１２による集中度の評価値が高い場合（たとえば、「高」の場合）、決定部１３は、作業内容に応じて、基準環境記憶部１６から読み出した環境要素の適正範囲が維持されるように、機器制御部１５を通して機器３０にコマンドを送信する。この動作によって、作業内容に適した作業空間の環境が実現され、作業者は適正な環境のもとで作業を行うことが可能になる。

たとえば、作業内容が学習である場合に、基準環境記憶部１６に学習の種類に応じた温度、湿度、照度の適正範囲が設定される。機器制御部１５は、基準環境記憶部１６から読み出されたデータを用いて、作業空間の温度、湿度、照度の環境が学習の種類に応じた適正な範囲に制御されるように、機器３０に指示を与える。したがって、作業者の学習効率を向上させることが可能になる。

基準環境記憶部１６は、作業内容に応じた環境要素ごとの適正範囲が、適宜の期間に分割して設定されていてもよい。また、基準環境記憶部１６は、作業内容に応じた環境要素ごとの適正範囲が、作業者ごとに設定されていてもよい。もちろん、適正範囲は、期間と作業者との組み合わせで分類してもよい。また、個々の作業者ではなく、作業者の環境に対する属性ないし特性（暑がり、寒がりなど）に応じた分類を行ってもよい。

期間は、季節、日時で指定される期間、曜日、時間帯などから選択される。すなわち、作業者のモチベーション、サーカディアンリズム、温熱環境に対する順化のように、期間に応じた作業者の特性の変化に合わせるように、環境要素の適正範囲を期間ごとに定めることが望ましい。環境要素の適正範囲を期間に応じて分類している場合、決定部１３は、図示しない内蔵時計によって計時している日時が、基準環境記憶部１６の記憶している期間であるか否かを判断する。決定部１３は、期間が適合していれば、作業空間における環境要素が基準環境記憶部１６が記憶している適正範囲になるように、機器制御部１５を通して機器３０にコマンドを送信する。

一方、環境要素の適正範囲が作業者ごとに（あるいは作業者の特性ごとに）分類されている場合、決定部１３は、作業者に応じた環境要素の適正範囲を基準環境記憶部１６から抽出する。ここに、作業者を特定するには、作業者の顔をカメラで撮影している場合であれば、カメラで撮影した画像に基づいて顔認証を行えばよい。また、より簡易には、作業者が作業を開始する際に、図示しない入力装置を用いて申告する構成であってもよい。端末装置２１を用いた作業の場合は、端末装置２１ごとにあらかじめ作業者を割り当てておき、端末装置２１によって作業者を特定するか、あるいは端末装置２１を通して作業者の申告を行うようにすればよい。

本実施形態の環境制御装置１０は、実施形態１で説明した環境制御装置１０に加えて、作業空間の環境要素に関して作業内容の種類に応じた適正範囲が設定された基準環境記憶部１６をさらに備える。この構成において、決定部１３は、判定部１２から受け取った作業内容を基準環境記憶部１６に照合して、作業内容に応じた環境要素の適正範囲を抽出する。機器制御部１５は、決定部１３が抽出した環境要素の適正範囲が維持されるように、機器３０にコマンドを送信する。

この構成によれば、さらに時期に応じた環境要素に基づく最適な空間環境が実現されるので、作業者はより効率よく効果的な作業ができる。

基準環境記憶部１６は、環境要素の適正範囲が、作業内容の種類に加えて期間ごとに分類して設定されていることが望ましい。この構成において、決定部１３は、判定部１２から受け取った作業内容を基準環境記憶部１６に照合し、照合した時点が属する期間において作業内容に応じた環境要素の適正範囲を抽出することが望ましい。

この構成によれば、１日の時間帯、曜日、季節のような期間ごとに、作業空間の環境の適正範囲を設定することによって、期間ごとの作業者の特性の変化に追従した適正な環境を形成することが可能になる。

基準環境記憶部１６は、環境要素の適正範囲が、作業内容の種類に加えて作業者ごとに分類して設定されていることが望ましい。この構成において、決定部１３は、判定部１２から受け取った作業内容を基準環境記憶部１６に照合し、作業者について作業内容に応じた環境要素の適正範囲を抽出することが望ましい。

この構成によれば、作業空間の環境について個々の作業者の属性または特性に応じて適正範囲を設定するから、作業者にとって集中度を高めやすい環境が形成される。本実施形態の他の構成および動作は実施形態１と同様である。
（実施形態３）
上述した構成例は、機器３０により環境を形成する空間と作業空間とがほぼ一致する場合を想定している。すなわち、空間全体の環境を機器３０で一括して制御する場合を想定している。一方、オフィス空間のような比較的広い空間では、空間の一部に作業空間が形成され、作業空間ごとに局所的に環境を形成するように、機器３０が配置されることがある。この場合、作業空間ごとに配置された機器３０で作業空間ごとに環境が制御されることになる。

本実施形態は、１台の環境制御装置１０が複数の作業空間の環境を制御する構成について説明する。作業空間は、広い空間の一部として形成される場合に限らず、独立した部屋がそれぞれ作業空間として用いられてもよい。

上述したように、環境制御装置１０は、複数の作業空間が存在する場合に、作業空間ごとの環境を形成するから、図４に示すように、作業者が作業を行っている作業空間を認識するために、作業空間判定部１７が付加されている。作業空間判定部１７は、個々の作業空間において人が作業を行っているか否かを判定する。

作業空間において人が作業を行っていれば、判定部１２が作業内容と集中度の評価値とを決定部１３に与える。したがって、作業空間判定部１７は、作業者が存在する作業空間を特定することと、作業者の特定を行う必要がある。

作業者が存在する作業空間を特定するには、たとえば、作業空間を監視領域とする人感センサを用いればよい。また、作業者の特定には、実施形態１において説明したように、作業者による申告、カメラで撮影した画像に基づく顔認証などから選択される技術が用いられる。カメラを用いる場合、作業空間判定部１７は、カメラで撮影した画像により、作業者の特定だけではなく、作業空間の特定も行うことが可能である。

作業空間判定部１７が作業空間に関する情報および作業者に関する情報を決定部１３に引き渡すと、決定部１３は、判定部１２から作業内容および集中度の評価値を受け取り、制御情報記憶部１４に格納されたデータを用いて機器３０の運転状態を定める。実施形態２のように基準環境記憶部１６が設けられている場合には、決定部１３は、基準環境記憶部１６から環境要素の適正範囲を抽出する。

決定部１３は、作業中の作業空間について、機器３０の種類および機器３０の運転状態が定まると、該当する作業空間の環境を制御するように、機器制御部１５を通して機器３０に指示を与える。環境制御装置１０は、このような動作を行うことにより、複数の作業空間のうち、作業者が作業を行っている作業空間の環境について、作業者の集中度を維持ないし向上させるように環境を制御することが可能になる。

本実施形態の環境制御装置１０は、実施形態１または実施形態２の構成に加えて、機器３０が配置された作業空間が複数存在している場合に、作業者が作業を行っている作業空間を認識する作業空間判定部１７をさらに備える。この構成において、決定部１３は、作業空間判定部１７が認識している作業中の作業空間に配置された機器３０について運転状態を機器制御部１５に引き渡す。

この構成によれば、複数の作業空間が存在する場合でも、作業者がいる作業空間において、作業内容および集中度の評価値に応じた適正な環境が実現される。本実施形態の他の構成および動作は実施形態１または実施形態２と同様である。

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。

１０ 環境制御装置
１２ 判定部
１３ 決定部
１４ 制御情報記憶部
１５ 機器制御部
１６ 基準環境記憶部
１７ 作業空間判定部
２１ 端末装置
２３ サーバ装置
３０ 機器

Claims (8)

1. 作業空間の環境に影響を与える機器の運転状態を指示する機器制御部と、
   前記作業空間において作業者が行っている作業内容および前記作業者の集中度に関連する情報を用いて、集中度の評価値を求める判定部と、
   前記作業内容ごとに前記集中度の向上に寄与する前記機器および当該機器の運転状態が対応付けられた制御情報記憶部と、
   前記判定部が求めた前記集中度の評価値が低下すると、前記判定部から受け取った前記作業内容に応じた前記機器および当該機器の運転状態を前記制御情報記憶部から抽出し、抽出した前記機器および前記運転状態を前記機器制御部に引き渡す決定部とを備える
   ことを特徴とする環境制御装置。
2. 前記作業空間の環境要素に関して前記作業内容の種類に応じた適正範囲が設定された基準環境記憶部をさらに備え、
   前記決定部は、
   前記判定部から受け取った前記作業内容を前記基準環境記憶部に照合して、前記作業内容に応じた前記環境要素の適正範囲を抽出し、
   前記機器制御部は、
   前記決定部が抽出した前記環境要素の適正範囲が維持されるように、前記機器にコマンドを送信する
   請求項１記載の環境制御装置。
3. 前記基準環境記憶部は、
   前記環境要素の適正範囲が、作業内容の種類に加えて期間ごとに分類して設定されており、
   前記決定部は、
   前記判定部から受け取った前記作業内容を前記基準環境記憶部に照合し、照合した時点が属する前記期間において前記作業内容に応じた前記環境要素の適正範囲を抽出する
   請求項２記載の環境制御装置。
4. 前記基準環境記憶部は、
   前記環境要素の適正範囲が、作業内容の種類に加えて作業者ごとに分類して設定されており、
   前記決定部は、
   前記判定部から受け取った前記作業内容を前記基準環境記憶部に照合し、前記作業者について前記作業内容に応じた前記環境要素の適正範囲を抽出する
   請求項２又は３記載の環境制御装置。
5. 前記判定部は、
   前記作業者が操作している端末装置から前記作業内容を受け取り、かつ前記作業者の集中度に関連する情報として、前記作業内容における特定の作業要素に要する時間を前記端末装置から受け取り、当該時間を用いて前記作業者の集中度の評価値を求める
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の環境制御装置。
6. 前記判定部は、
   前記作業者を撮影するカメラの映像から前記作業者の動きを抽出し、抽出した前記動きを用いて前記集中度の評価値を求める
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の環境制御装置。
7. 前記判定部は、
   前記作業者が操作している端末装置から前記作業内容を受け取り、かつ前記作業者の集中度に関連する情報として、前記端末装置の画面の表示内容と前記作業者の眼球を含む範囲を撮影するカメラの映像に含まれる前記眼球表面の反射像とを受け取り、前記反射像が前記端末装置の画面の表示内容と重なる時間を用いて前記集中度の評価値を求める
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の環境制御装置。
8. コンピュータを、請求項１〜７のいずれか１項に記載の環境制御装置として機能させることを特徴とするプログラム。

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