JP2011101746A - 作業環境制御システム、作業環境制御方法、及び作業環境制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】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で、作業効率を維持・向上させることができる、作業環境制御システム等を提供すること。
【解決手段】心理生理相関情報を格納する心理生理相関ＤＢ１５ｂと、生理環境相関情報を格納する生理環境相関ＤＢ１５ｃと、心理目標が設定された場合に、心理目標に対応する生理状態である生理目標を設定する生理目標設定部１６ｂと、生理目標に対応する作業環境である環境目標を設定する環境目標設定部１６ｃと、環境目標に基づいて環境制御用機器を制御する機器制御部１７を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、作業者が各種作業を行うための作業環境を制御するための作業環境制御システム、作業環境制御方法、及び作業環境制御プログラムに関する。

近年、作業者の体温や心拍数等に関する生理情報に基づいて、当該作業者にとって快適な環境を制御しようとする作業環境制御システムを構築する試みがなされている。この作業環境制御システムの一例として、圧力センサ等の各種センサから取得された生理情報に基づいて作業者の作業量を制御するシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。この作業環境制御システムは、各種センサにて取得された生理情報の所定時間毎の分散、又は標準偏差を算出し、算出結果からストレス蓄積度や疲労度等の作業者の生理状態を判定することにより、この判定結果に基づいて当該作業者の生理状態に適した作業量を制御する。

特開平０９−１４０６８８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のシステムは、単に作業者の生理状態に基づいて作業量を制御するものに過ぎず、生理状態に対する心理状態や環境状態を考慮していなかった。すなわち、作業者の作業量は生理状態のみならず心理状態とも相関があると考えられるため、生理状態のみに基づいて作業量を制御した場合には、作業者の心理状態に好ましくない影響を与える可能性があった。また、作業者の作業量は生理状態のみならず環境状態とも相関があると考えられるため、環境状態を制御することなく、生理状態のみに基づいて作業量を制御しようとしても、作業量を処理するために必要な環境を構築することができず、作業量を好適に制御することが困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、作業者の心理状態、生理状態、及び環境状態の相関に基づいて、作業者が作業を行うために好適な作業環境を構築することができる、作業環境制御システム、作業環境制御方法、及び作業環境制御プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る作業環境制御システムは、作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定する心理生理相関情報を格納する心理生理相関情報格納手段と、前記作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定する生理環境相関情報を格納する生理環境相関情報格納手段と、前記作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、前記心理生理相関情報格納手段に格納された前記心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定手段と、前記生理目標設定手段が設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、前記生理環境相関情報格納手段に格納された前記生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定手段と、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標に基づいて、前記作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する機器制御手段とを備えた。

また、請求項２に係る作業環境制御システムは、請求項１に係る作業環境制御システムにおいて、前記作業者が前記作業環境において行い得る作業と当該作業者の心理状態との相関を特定する作業心理相関情報を格納する作業心理相関情報格納手段と、前記作業者の作業の目標である作業目標が設定された場合に、当該設定された作業目標に対応する心理目標を、前記作業心理相関情報格納手段に格納された前記作業心理相関情報を参照して設定する心理目標設定手段とを備え、前記生理目標設定手段は、前記心理目標設定手段が設定した心理目標に対応する生理目標を設定する。

また、請求項３に係る作業環境制御システムは、請求項１又は２に係る作業環境制御システムにおいて、当該作業環境制御システムにおいて設定された目標を修正するための修正情報の入力を受け付ける修正情報入力手段と、前記修正情報入力手段にて受け付けられた前記修正情報に基づいて、前記目標を修正する目標修正手段とを備える。

また、請求項４に係る作業環境制御システムは、請求項３に係る作業環境制御システムにおいて、前記修正情報入力手段は、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を修正するための環境目標修正情報の入力を受け付ける環境目標修正情報入力手段を備え、前記目標修正手段は、前記環境目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記環境目標修正情報に基づいて、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を修正する環境目標修正手段を備え、前記機器制御手段は、前記環境目標修正手段が前記環境目標を修正した場合には、当該修正された環境目標に基づいて、前記環境制御用機器を制御する。

また、請求項５に係る作業環境制御システムは、請求項３又は４に係る作業環境制御システムにおいて、前記修正情報入力手段は、前記生理目標設定手段が設定した前記生理目標を修正するための生理目標修正情報の入力を受け付ける生理目標修正情報入力手段を備え、前記目標修正手段は、前記生理目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記生理目標修正情報に基づいて、前記生理目標設定手段が設定した前記生理目標を修正する生理目標修正手段を備え、前記環境目標設定手段は、前記生理目標修正手段が前記生理目標を修正した場合には、当該修正された生理目標に対応する環境目標を設定する。

また、請求項６に係る作業環境制御システムは、請求項３から５のいずれか一項に係る作業環境制御システムにおいて、前記修正情報入力手段は、前記設定された心理目標を修正するための心理目標修正情報の入力を受け付ける心理目標修正情報入力手段を備え、前記目標修正手段は、前記心理目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記心理目標修正情報に基づいて、前記設定された心理目標を修正する心理目標修正手段を備え、前記生理目標設定手段は、前記心理目標修正手段が前記心理目標を修正した場合には、当該修正された心理目標に対応する生理目標を設定する。

また、請求項７に係る作業環境制御システムは、請求項３から６のいずれか一項に係る作業環境制御システムにおいて、前記修正情報入力手段は、前記設定された作業目標を修正するための作業目標修正情報の入力を受け付ける作業目標修正情報入力手段を備え、前記目標修正手段は、前記作業目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記作業目標修正情報に基づいて、前記設定された作業目標を修正する作業目標修正手段を備え、前記心理目標設定手段は、前記作業目標修正手段が前記作業目標を修正した場合には、当該修正された作業目標に対応する心理目標を設定する。

また、請求項８に係る作業環境制御システムは、請求項１から７のいずれか一項に係る作業環境制御システムにおいて、作業者の生体リズムに応じた時刻毎の前記作業環境を特定する生体リズム環境情報を格納する生体リズム環境情報格納手段と、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を、前記生体リズム環境情報格納手段に格納された前記生体リズム環境情報を参照して、その時点の時刻に応じて調整する生体リズム調整手段とを備えた。なお、生体リズムとは、生物（ここでは作業者）が生体機能を自律調節するために内在的に有するリズムであり、サーカディアンリズムと呼ばれるリズムを含むものである。

また、請求項９に係る作業環境制御システムは、請求項１から８のいずれか一項に係る作業環境制御システムにおいて、作業者の生理状態と当該作業者の生理的な正常度との相関を特定する生理正常度相関情報を格納する生理正常度相関情報格納手段と、作業者の生理状態が特定された場合に、当該特定された生理状態に対応する当該作業者の生理的な正常度を、前記生理正常度相関情報格納手段に格納された前記生理正常度相関情報を参照して判定する正常度判定手段と、前記正常度判定手段が判定した前記作業者の生理的な正常度に基づいて、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を修正し、あるいは、前記作業者に対する案内を出力する生理状態正常化手段とを備え、前記機器制御手段は、前記生理状態正常化手段が前記環境目標を修正した場合には、当該修正された環境目標に基づいて、前記環境制御用機器を制御する。

また、請求項１０に係る作業環境制御システムは、請求項３から７のいずれか一項に係る作業環境制御システムにおいて、前記修正情報入力手段にて受け付けられた前記修正情報に基づいて、前記目標修正手段が前記目標を修正した結果に応じて、前記心理生理相関情報格納手段に格納された前記心理生理相関情報又は前記生理環境相関情報格納手段に格納された前記生理環境相関情報を更新する学習手段を備えた。

また、請求項１１に係る作業環境制御方法は、作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定する情報であって心理生理相関情報格納手段に格納された心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定ステップと、前記生理目標設定ステップにおいて設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、前記作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定する情報であって生理環境相関情報格納手段に格納された生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定ステップと、前記環境目標設定ステップにおいて設定された前記環境目標に基づいて、前記作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する機器制御ステップとを含む。

また、請求項１２に係る作業環境制御プログラムは、コンピュータに実行させる作業環境制御プログラムであって、前記コンピュータは、作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定する心理生理相関情報を格納する心理生理相関情報格納手段と、前記作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定する生理環境相関情報を格納する生理環境相関情報格納手段とを備え、前記コンピュータに、作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、前記心理生理相関情報格納手段に格納された前記心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定ステップと、前記生理目標設定ステップにおいて設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、前記生理環境相関情報格納手段に格納された前記生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定ステップと、前記環境目標設定ステップにおいて設定された前記環境目標に基づいて、前記作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する機器制御ステップとを実行させる。

請求項１に記載の作業環境制御システム、請求項１１に記載の作業環境制御方法、及び請求項１２に記載の作業環境制御プログラムによれば、作業者の心理目標に対応する生理目標が自動的に設定され、この生理目標に対応する環境目標が自動的に設定され、この環境目標に基づいて環境制御用機器が自動的に制御されるので、作業者の心理目標に対応する環境であって、作業者の心理と生理の相関及び生理と環境の相関を考慮した上で、作業者が作業を行うために好適な作業環境を構築することができる。特に、作業者自身も意識していない心理と生理の関係や生理と環境との関係を考慮した上で、作業環境を構築できる。

また、請求項２に記載の作業環境制御システムによれば、作業者の作業目標に対応する心理目標が自動的に設定され、この心理目標に対応する生理目標が自動的に設定されるので、作業者の作業目標に対応する環境であって、作業者の作業と心理の相関、心理と生理の相関、及び生理と環境の相関を考慮した上で、作業者が作業を行うために好適な作業環境を構築することができる。

また、請求項３に記載の作業環境制御システムによれば、修正情報に基づいて目標が自動的に修正されるので、最初に設定された目標の精度を修正を行う毎に向上させることができ、作業環境を一層高い精度で構築することができる。

また、請求項４に記載の作業環境制御システムによれば、環境目標修正情報に基づいて環境目標が自動的に修正されるので、環境目標を一層高い精度で設定することができる。

また、請求項５に記載の作業環境制御システムによれば、生理目標修正情報に基づいて生理目標が自動的に修正されるので、生理目標を一層高い精度で設定することができる。

また、請求項６に記載の作業環境制御システムによれば、心理目標修正情報に基づいて心理目標が自動的に修正されるので、心理目標を一層高い精度で設定することができる。

また、請求項７に記載の作業環境制御システムによれば、作業目標修正情報に基づいて作業目標が自動的に修正されるので、作業目標を一層高い精度で設定することができる。

また、請求項８に記載の作業環境制御システムによれば、環境目標が、生体リズム環境情報を参照して、その時点の時刻に応じて自動的に調整されるので、作業者の生体リズムを適切に維持向上させることに好適な作業環境を構築することができる。

また、請求項９に記載の作業環境制御システムによれば、作業者の生理的な正常度に基づいて、環境目標が自動的に修正されるので、作業者の生理的な正常度を維持向上させることに好適な作業環境を構築することができる。また、作業者の生理的な正常度に基づいて、作業者に対する案内が自動的に出力されるので、作業者の生理的な正常度を維持向上させるためのアドバイスや注意を作業者に与えることができる。

また、請求項１０に記載の作業環境制御システムによれば、目標を修正した結果に応じて、心理生理相関情報又は生理環境相関情報が自動的に修正されるので、これらの情報の精度を目標修正を行う毎に向上させることができ、作業環境を一層高い精度で構築することができる。

本発明の実施の形態に係る作業環境制御システムを適用した作業室及びその周辺の概要図である。 作業環境制御システムの電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。 作業心理相関情報の構成例を示す図である。 心理生理相関情報の構成例を示す図である。 生理環境相関情報の構成例を示す図である。 心理生理相関情報と生理環境相関情報の相関を示す図である。 生体リズム環境情報の構成例を示す図である。 生理正常度相関情報の構成例を示す図である。 本実施の形態に係る作業環境制御システムによる作業環境制御処理のフローチャートである。 図９に続く、作業環境制御処理のフローチャートである。 生体リズム調整処理のフローチャートである。 正常性監視処理のフローチャートである。 学習処理のフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明の本実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕本実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕本実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、本実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、これら本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔I〕本実施の形態に共通の基本的概念
まず、本実施の形態に共通の基本的概念について説明する。本実施の形態に係る作業環境制御システム、作業環境制御方法、及び作業環境制御プログラムは、作業者が作業している作業領域の環境を制御するためのものである。

本実施の形態に係る作業環境制御システムの設置対象（作業者が作業を行う作業空間）は任意であり、例えば、オフィスビルや工場の如き建屋の内部空間や、電車や飛行機の如き乗り物の内部空間、あるいは、屋外建築現場等の各種の屋外空間を含む。以下の実施の形態においては、作業環境制御システムがオフィスビルに設置されている場合を例に挙げて説明する。

本実施の形態に係る作業環境制御システムの特徴の一つは、概略的に、作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、心理状態と生理状態との相関情報を参照して設定し、さらに、当該設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、生理状態と環境状態との相関情報を参照して設定し、当該設定した環境目標に基づいて作業環境を調整する点にある。これにより、作業者の心理状態、生理状態、及び環境状態の相関に基づいて、作業者が作業を行うために好適な作業環境を構築することができる。

ここで、作業とは、知的作業、肉体作業、あるいはこれらの複合的作業を含むものであり、仕事として行う作業（すなわち業務）の他、仕事以外として行う作業（例えば、趣味で行う作業）を含む。作業者が目標とする作業である作業目標の特定方法は任意であるが、ここでは、作業種類と作業量によって特定されるものとする。作業種類としては、例えば、「事務書類処理」、「アイデア創出」、「試験問題解答」、及び「暗記」を挙げることができる。作業量は、作業種類に応じた単位で設定され、例えば、事務書類処理の場合には「単位時間当たりの処理件数」、アイデア創出の場合には「単位時間当たりの発明件数」、試験問題解答の場合には「単位時間当たりの解答数」、暗記の場合には「単位時間当たりの暗記データ量」である。なお、作業目標、心理目標、生理目標、及び環境目標を、必要に応じて「目標」と総称する。

また、心理としては、公知の様々な心理を利用することができるが、以下では、作業者の「覚醒度」を利用する例について説明する。

また、生理としては、公知の様々な生理を利用することができるが、以下では、作業者の「心電図ＨＦ（Ｈｉｇh Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）（心電図のＲ−Ｒ間隔の変動を周波数解析したもののうち、高周波の成分）」を利用する例について説明する。ただし、この他にも、「心電図ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）（心電図のＲ−Ｒ間隔の変動を周波数解析したもののうち、低周波の成分）」、「ＬＦ／ＨＦ」、「脈拍」、「作業者が所定加速度以上で動作した単位時間当たりの回数」、「３軸加速度」、「脳波」、「体温」、「被表面温度」等を利用してもよい。

また、環境としては、上記作業環境の構成や、上記作業環境に配置された環境制御機器の構成に応じて、様々な種類の環境を制御することができるが、以下では、「照度」、「温度」、及び「湿度」を制御する例について説明する。ただし、この他にも、「背景音の種類や音量」、「空調の気流や風速」、「放射温度」、「香り」等を制御してもよい。

〔II〕本実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。以下では、本実施の形態に係る作業環境制御システムの構成と、作業環境制御システムによる処理を、順次説明する。

（構成）
図１は、本実施の形態に係る作業環境制御システムを適用した作業室及びその周辺の概要図、図２は、本実施の形態に係る作業環境制御システムの電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。これら図１及び図２に示すように、作業環境制御システム１は、センサ２、受信機３、スピーカ４、端末装置５、照明装置６、空調装置７、及び作業環境制御サーバ１０を備えて構成されている。

（構成−センサ）
センサ２は、作業者の生理情報を取得し、当該取得した生理情報を有線又は無線にて受信機３へ出力するための生理情報取得手段である。例えば、このセンサ２は、作業者の身体の一部に取り付けられ、作業者の手元に所持され、又は壁面や天井面等に設置されており、常時又は一定のタイミングで作業者の生理情報を取得し、取得した生理情報を出力する。このセンサ２の種類は任意である。以下では、センサ２は、作業者の胸部に取り付けられて心電データを測定する心電センサであるものとする。

（構成−受信機）
受信機３は、センサ２から出力された生理情報を取得し、取得した当該生理情報を作業環境制御サーバ１０へ出力するための生理情報中継手段である。受信機３の配置は任意であり、例えば、作業室内の壁面や天井面に設置され、作業室の大きさや形状に応じて複数個設置される。

（構成−スピーカ）
スピーカ４は、作業者に対して案内情報を出力する出力手段である。スピーカ４の配置は任意であり、例えば、作業室内の壁面や天井面に設置され、作業室の大きさや形状に応じて複数個設置される。また、スピーカ４による案内情報の具体的な出力形態は任意であり、例えば、案内する内容の重要性や緊急度に応じて音声の種類や音量等を変えてもよい。ここで、「案内」とは、作業者に対して作業、心理、生理、又は環境に関する情報を提供することを意味し、例えば、作業者の生理状態が異常状態であるか異常状態に近い状態である場合に、作業者に対して休息指示や注意喚起を行うことを含む。なお、案内情報を出力する方法は、スピーカによる音声出力に限られず、例えば、端末装置５の表示手段等を介して案内情報を表示出力するようにしてもよい。

（構成−端末装置）
端末装置５は、作業者が事務処理作業等の各種作業を行うための作業手段であると共に、作業環境制御サーバ１０に対して各種の処理を指示するための指示手段である。この端末装置５の種類は任意であるが、例えば、公知のパーソナルコンピュータ、携帯電話、又はＰＤＡなどの情報処理装置が該当する。

（構成−照明装置）
照明装置６は、作業室内の照度を調整する環境制御用機器である。具体的には、照明装置６は、作業室内の壁面、天井面、あるいは机上等に設けられており、作業者の作業に対して当該作業者の能力が十分に発揮されるように、作業環境制御サーバ１０からの制御に基づいて、当該作業室内の照度を調整する。照明装置６の具体的構成は任意であり、例えば、作業室内の照度を段階的に切り替えられる図示しない切替部を備える。また、照明装置６の種類は任意であるが、例えば、蛍光灯やＬＥＤランプ等が該当する。

（構成−空調装置）
空調装置７は、作業室内の温度及び湿度を調整する環境制御用機器である。具体的には、空調装置７は、作業室内の壁面や天井面に設けられており、作業者の作業に対して当該作業者の能力が十分に発揮されるように、作業環境制御サーバ１０からの制御に基づいて、当該作業室内の空調を調整する。空調装置７の具体的構成は任意であり、例えば、作業室内の温度や湿度を段階的に切り替えられる図示しない切替部を備える。

（構成−作業環境制御サーバ）
作業環境制御サーバ１０は、作業環境制御を行う作業環境制御装置であり、作業室内や作業室外の所定の場所に設けられている。この作業環境制御サーバ１０は、図２に示すように、機能概念的に、入出力インターフェース（以下、入出力ＩＦ）１１、入力部１２、出力部１３、制御部１４、及び記憶部１５を備えて構成されている。

入出力ＩＦ１１は、外部機器（ここでは、上述の受信機３、スピーカ４、端末装置５、照明装置６、及び空調装置７）との間で有線又は無線により通信する通信手段である。

入力部１２は、任意の情報を当該作業環境制御サーバ１０に対して入力するための入力手段であり、例えば、マウス、キーボード、あるいはネットワーク端子を含んで構成されている。

これら入出力ＩＦ１１及び入力部１２は、共同又は単独で、修正情報入力手段として機能する。この修正情報入力手段は、作業環境制御システム１において設定された目標を修正するための修正情報の入力を受け付けるもので、環境目標修正情報入力手段、生理目標修正情報入力手段、心理目標修正情報入力手段、及び作業目標修正情報入力手段として機能する。環境目標修正情報入力手段は、後述する環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を修正するための環境目標修正情報の入力を受け付ける。生理目標修正情報入力手段は、後述する生理目標設定部１６ｂが設定した生理目標を修正するための生理目標修正情報の入力を受け付ける。心理目標修正情報入力手段は、設定された心理目標を修正するための心理目標修正情報の入力を受け付ける。作業目標修正情報入力手段は、設定された作業目標を修正するための作業目標修正情報の入力を受け付ける。

出力部１３は、任意の情報を外部に向けて出力するための出力手段であり、例えば、モニタやネットワーク端子を含んで構成されている。

制御部１４は、作業環境制御サーバ１０の各部を制御する制御手段であり、目標設定部１６、機器制御部１７、生体リズム調整部１８、正常度判定部１９、生理状態正常化部２０、目標修正部２１、及び学習処理部２２を備える。

目標設定部１６は、作業者の作業の目標である作業目標に基づいて環境目標を設定する目標設定手段であり、心理目標設定部１６ａ、生理目標設定部１６ｂ、及び環境目標設定部１６ｃを備える。心理目標設定部１６ａは、作業者の作業の目標である作業目標が設定された場合に、当該設定された作業目標に対応する心理目標を、後述する作業心理相関データベース（以下、データベースを「ＤＢ」と称する）１５ａに格納された作業心理相関情報を参照して設定する心理目標設定手段である。生理目標設定部１６ｂは、作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、後述する心理生理相関ＤＢ１５ｂに格納された心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定手段である。環境目標設定部１６ｃは、生理目標設定部１６ｂが設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、後述する生理環境相関ＤＢ１５ｃに格納された生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定手段である。

機器制御部１７は、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標に基づいて、作業環境を調整するための環境制御用機器（ここでは、上述の照明装置６及び空調装置７）を制御する機器制御手段である。

生体リズム調整部１８は、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を、後述する生体リズム環境ＤＢ１５ｄに格納された生体リズム環境情報を参照して、その時点の時刻に応じて調整する生体リズム調整手段である。

正常度判定部１９は、作業者の生理状態が特定された場合に、当該特定された生理状態に対応する当該作業者の生理的な正常度を、後述する生理正常度判定テーブル１５ｅに格納された生理正常度相関情報を参照して判定する正常度判定手段である。

生理状態正常化部２０は、正常度判定部１９が判定した作業者の生理的な正常度に基づいて、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を修正し、あるいは、作業者に対する案内を出力する生理状態正常化手段である。

目標修正部２１は、入出力ＩＦ１１にて受け付けられた修正情報に基づいて、目標を修正する目標修正手段である。この目標修正部２１は、作業目標修正部２１ａ、心理目標修正部２１ｂ、生理目標修正部２１ｃ、及び環境目標修正部２１ｄを備える。作業目標修正部２１ａは、入出力ＩＦ１１にて受け付けられた作業目標修正情報に基づいて、設定された作業目標を修正する作業目標修正手段である。心理目標修正部２１ｂは、入出力ＩＦ１１にて受け付けられた心理目標修正情報に基づいて、設定された心理目標を修正する心理目標修正手段である。生理目標修正部２１ｃは、入出力ＩＦ１１にて受け付けられた生理目標修正情報に基づいて、生理目標設定部１６ｂが設定した生理目標を修正する生理目標修正手段である。環境目標修正部２１ｄは、入出力ＩＦ１１にて受け付けられた環境目標修正情報に基づいて、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を修正する環境目標修正手段である。

学習処理部２２は、入出力ＩＦ１１にて受け付けられた修正情報に基づいて、目標修正部２１が目標を修正した結果に応じて、後述する作業心理相関ＤＢ１５ａに格納された作業心理相関情報、後述する心理生理相関ＤＢ１５ｂに格納された心理生理相関情報、又は後述する生理環境相関ＤＢ１５ｃに格納された生理環境相関情報を更新する学習手段である。

なお、制御部１４の具体的な構成は任意であり、例えば、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定した組み込みプログラム、所要データを格納するための内部メモリ、及び、これらのプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えて構成される。特に、本実施の形態に係る作業環境制御プログラムは、磁気や光により読み取り可能な任意の形式の記録媒体に記録され、図示しない読み取り装置を介して作業環境制御サーバ１０にインストールされることで、制御部１４の各部を実質的に構成する。

記憶部１５は、制御部１４によって実行される各種処理に必要なデータを記録する記録手段である。具体的には、記憶部１５は、作業心理相関ＤＢ１５ａ、心理生理相関ＤＢ１５ｂ、生理環境相関ＤＢ１５ｃ、生体リズム環境ＤＢ１５ｄ、及び生理正常度判定テーブル１５ｅを記録している。

作業心理相関ＤＢ１５ａは、作業者が作業環境において行い得る作業と当該作業者の心理状態との相関を特定するための情報（作業心理相関情報）を格納する作業心理相関情報格納手段である。この作業心理相関情報は、例えば、図３に示すように、複数の作業種類毎に異なるグラフとして構成されている。各グラフは、横軸を各作業種類に応じた作業量、縦軸を心理目標とするグラフである。例えば、図３の例で一番手前に示しているグラフは、作業種類＝事務書類処理のグラフであり、横軸の作業量＝単位時間当たりの処理件数、縦軸の心理目標＝覚醒度である。このグラフには、単位時間当たりの処理件数に対応した心理目標がグラフデータとして複数プロットされており、当該複数のグラフデータの回帰曲線によって、単位時間当たりの処理件数と心理目標の相関が特定されている。同様に、細部の図示は省略するが、作業種類＝アイデア創出のグラフは、横軸の作業量＝単位時間当たりの発明件数、作業種類＝試験問題解答のグラフは、横軸の作業量＝単位時間当たりの解答数、作業種類＝暗記のグラフは、横軸の作業量＝単位時間当たりの暗記データ量であり、それぞれ縦軸の心理目標＝覚醒度（ここでは、０から１０まで）となっており、それぞれ、複数のグラフデータの回帰曲線によって、作業量と心理目標の相関が特定されている（このように、複数のデータに対する回帰曲線によって相関が特定される点については、後述する図４から６も同様である）。

図２の心理生理相関ＤＢ１５ｂは、作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定するための情報（心理生理相関情報）を格納する心理生理相関情報格納手段である。この心理生理相関情報は、例えば、図４に示すように、横軸を心理目標＝覚醒度、縦軸を生理目標＝心電図ＨＦとしたグラフとして構成されている。ここでは、覚醒度が高い（覚醒度が１０に近い＝鎮静度が低い）程、心電図ＨＦが小さくなっている。

図２の生理環境相関ＤＢ１５ｃは、作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定するための情報（生理環境相関情報）を格納する生理環境相関情報格納手段である。この生理環境相関情報は、例えば、図５に示すように、複数の環境目標の種類毎に異なるグラフデータとして構成されている。各グラフは、横軸を心電図ＨＦ、縦軸を各環境の種類に応じた数値とするグラフである。例えば、図５の例で一番手前に示しているグラフは、環境目標＝照度のグラフであり、横軸の数値＝照度である。同様に、細部の図示は省略するが、環境目標＝温度のグラフは、横軸の数値＝温度であり、環境目標＝湿度のグラフは、横軸の数値＝湿度である。

ここで、図４の心理生理相関情報と図５の生理環境相関情報の相関を図６に示す。この図６は、図４の例で一番手前に示しているグラフと、図５の例で一番手前に示しているグラフとの相関を示すものであり、図４のグラフの縦軸と図５のグラフの縦軸とが相互に同一の尺度で示されている。このことにより、図６において点線で示すように、図４のグラフの横軸の覚醒度が特定されると、当該特定された覚醒度に応じた図５のグラフの横軸の照度が一義的に特定されることになる。同様に、細部の図示は省略するが、図５に示した他のグラフの縦軸も、図４のグラフの縦軸と相互に同一の尺度で示されているため、覚醒度が特定されることで、温度と湿度が一義的に特定されることになる。なお、本実施の形態では、心理生理相関情報と生理環境相関情報を分けて説明しているが、同一の縦軸を中心に両者を統合して心理生理環境相関情報としてもよい。

図２の生体リズム環境ＤＢ１５ｄは、作業者の生体リズムに応じた時刻毎の作業環境を特定するための情報（生体リズム環境情報）を格納する生体リズム環境情報格納手段である。この生体リズム環境情報は、例えば、図７に示すように、複数の環境の種類毎に異なるグラフとして構成されている。各グラフは、横軸を時刻、縦軸を各環境目標に応じた数値とするグラフである。例えば、図７の例で一番手前に示しているグラフは、環境目標＝照度のグラフであり、縦軸の数値＝照度である。すなわち、このグラフデータは、時刻に応じた照度の変化であって、作業者の生体リズムを適正に整えるために理想的な照度の変化を示している。同様に、細部の図示は省略するが、環境目標＝温度のグラフは、縦軸の数値＝温度であり、時刻に応じた温度の変化であって、作業者の生体リズムを適正に整えるために理想的な温度の変化を示している。また、環境目標＝湿度のグラフデータは、縦軸の数値＝湿度であり、時刻に応じた湿度の変化であって、作業者の生体リズムを適正に整えるために理想的な湿度の変化を示している。

図２の生理正常度判定テーブル１５ｅは、作業者の生理状態と当該作業者の生理的な正常度との相関を特定する情報（生理正常度相関情報）を格納する生理正常度相関情報格納手段である。この生理正常度相関情報は、例えば、図８に示すように、生理目標設定部１６ｂによって設定される生理目標（ここでは心電図ＨＦ）の取り得る数値範囲と、数値範囲に対応する作業者の生理的な正常度（ここでは、異常、注意、正常の３段階）とを相互に関連付けて構成されている。

これら図２の各ＤＢ１５ａ〜１５ｄやテーブル１５ｅに格納される情報は、例えば、公知の心理、生理、作業環境、生体リズム等に関する学術論文や、実験により求めたデータ等に基づいて、予めシステム管理者により各ＤＢに格納される。特に、各ＤＢ１５ａ〜１５ｄに格納される情報は、作業者毎にパーソナライズされたデータが格納されており、作業者を一意に識別するための作業者ＩＤに関連付けて格納されている。なお、記憶部１５の具体的な構成は任意であり、例えばＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）の如き書き換え可能な記録手段を用いて構成することができる。

（処理）
次に、作業環境制御システム１において実行される処理について説明する。図９及び図１０は作業環境制御システム１における作業環境制御処理のフローチャートである。なお、特記しない制御に関しては、作業環境制御サーバ１０の制御部１４が行うこととする。また、ステップを「Ｓ」と略記する。

まず、作業者が作業室内に入室すると、作業環境制御処理が自動的に開始される。入室後、作業者は、端末装置５において、自己が行う作業の作業種類を選択する。この選択の具体的方法は任意であるが、例えば、端末装置５が備える図示しないモニタに作業種類のリストを表示させ、このリストの中から所望の作業種類を選択することで行う。以下では、作業種類＝事務書類処理が選択されたものとして説明する。

このように作業種類が選択された後（ＳＡ１、Ｙｅｓ）、作業者は、端末装置５において、自己が行う作業の作業量を設定する。この設定の具体的方法は任意であるが、例えば、制御部１４は、端末装置５が備える図示しないモニタに、ＳＡ１で選択された作業種類に合致した作業量の設定枠を表示させ、この設定枠に作業者が所望の作業量を設定することで行う。以下では、作業量＝単位時間当たりの処理件数＝１０件が入力されたものとして説明する。

このように作業量が選択されると（ＳＡ２、Ｙｅｓ）、目標設定部１６の心理目標設定部１６ａは、ＳＡ１で選択された作業種類と、ＳＡ２で設定された作業量とに基づいて、これら作業種類と作業量によって特定される作業目標に対応する心理目標を、作業心理相関ＤＢ１５ａに格納された作業心理相関情報を参照して設定する（ＳＡ３）。具体的には、心理目標設定部１６ａは、作業心理相関ＤＢ１５ａに格納された複数の作業種類毎に異なるグラフデータの中から、ＳＡ１で選択された作業種類（ここでは、事務書類処理）に対応するグラフを選択し、当該選択したグラフを参照し、ＳＡ２で設定された作業量（ここでは、１０件）に対応する生理目標である覚醒度を特定する。なお、この際に参照される作業心理相関情報としては、作業者の作業者ＩＤに関連付けて格納された作業心理相関情報が使用される。この作業者ＩＤの特定は任意であり、例えば、作業者が保持する図示しないＩＤタグに予め記憶された作業者ＩＤを、図示しないタグリーダで読み取って作業環境制御サーバ１０に送信したり、あるいは、作業者が自己の作業者ＩＤを端末装置５に入力することにより行う（このような作業者ＩＤの特定と、作業者ＩＤに関連付けられた情報を記憶部１５から取得する点は、以下の記憶部１５からの情報取得に関しても同様）。

次いで、目標設定部１６の生理目標設定部１６ｂは、ＳＡ３で設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、心理生理相関ＤＢ１５ｂに格納された心理生理相関情報を参照して設定する（ＳＡ４）。具体的には、生理目標設定部１６ｂは、心理生理相関ＤＢ１５ｂに格納されたグラフを参照し、心理目標設定部１６ａによって設定された覚醒度に対応する心理目標である心電図ＨＦを特定する。

次いで、目標設定部１６の環境目標設定部１６ｃは、ＳＡ４で設定された生理目標に対応する作業環境である環境目標を、生理環境相関ＤＢ１５ｃに格納された生理環境相関情報を参照して設定する（ＳＡ５）。具体的には、環境目標設定部１６ｃは、生理環境相関ＤＢ１５ｃに格納された複数の環境の種類毎に異なるグラフの各々を参照し、生理目標設定部１６ｂによって設定された心電図ＨＦに対応する環境目標である照度、温度、及び湿度を特定する。

その後、機器制御部１７は、ＳＡ５で設定された環境目標に基づいて、作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する（ＳＡ６）。具体的には、機器制御部１７は、環境目標設定部１６ｃが設定した照度を含む所定形式の制御信号を生成し、当該生成した制御信号を照明装置６に送信する。この制御信号を受信した照明装置６は、制御信号に含まれる照度に合致するように、当該照明装置６の照度を制御する。以降、照明装置６は、作業室内の照度を図示しない照度センサを介してモニタリングしながら、このモニタリング結果に基づいたフィードバック制御を行うことで、作業室内の照度がＳＡ５で設定された照度に維持されるように、照明装置６を制御する（ＳＡ７）。

また、機器制御部１７は、環境目標設定部１６ｃが設定した温度及び湿度を含む所定形式の制御信号を生成し、当該生成した制御信号を空調装置７に送信する。この制御信号を受信した空調装置７は、制御信号に含まれる温度及び湿度に合致するように、当該空調装置７の温度及び湿度を（ＳＡ８、ＳＡ１０）。以降、空調装置７は、作業室内の温度及び湿度を図示しない温度センサ及び湿度センサを介してモニタリングしながら、このモニタリング結果に基づいたフィードバック制御を行うことで、作業室内の温度及び湿度がＳＡ５で設定された温度及び湿度に維持されるように、空調装置７を制御する（ＳＡ９、ＳＡ１１）。このことにより、作業者の作業目標に合致した心理目標及び生理目標に対応する環境目標に応じて、作業室の環境が自動的に調整される。

（処理−生体リズム調整処理）
次に、図１０に示すように、生体リズム調整処理が実行される（ＳＡ１２）。この生体リズム調整処理は、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を、生体リズム環境ＤＢ１５ｄに格納された生体リズム環境情報を参照して、その時点の時刻に応じて調整するための処理である。この生体リズム調整処理のフローチャートを図１１に示す。

まず、生体リズム調整部１８は、生体リズム環境ＤＢ１５ｄに格納された複数の環境の種類毎に異なるグラフから、公知の方法で取得したその時点の現在時刻に対応する環境目標（ここでは、照度、温度、及び湿度）を取得し、この環境目標を基準値に設定する（ＳＢ１）。そして、生体リズム調整部１８は、当該作業環境制御処理が終了する迄、所定時間間隔（例えば３０分）が経過する毎に（ＳＢ２、Ｙｅｓ）、再び、生体リズム環境ＤＢ１５ｄに格納された複数の環境の種類毎に異なるグラフから、公知の方法で取得したその時点の現在時刻に対応する環境目標（ここでは、照度、温度、及び湿度）を取得し、この環境目標を現在値に設定する（ＳＢ３）。

そして、生体リズム調整部１８は、このように所定時間間隔で現在値を設定する毎に、当該現在値に対する基準値の比率を求め（ＳＢ４）、当該比率を図９のＳＡ５で設定された環境目標に乗算することによって新しい環境目標を算出し、この環境目標を、作業者の生体リズムを適正化するための環境目標として再設定する（ＳＢ５）。そして、機器制御部１７は、ＳＢ５で再設定された環境目標に基づいて、環境制御用機器を図９のＳＡ６〜ＳＡ１１と同様に制御する。なお、図９及び図１０では、便宜上、生体リズム調整処理を、環境制御用機器の制御（ＳＡ６〜ＳＡ１１）と後述する正常性監視処理（ＳＡ１３）の間のみに示しているが、実際には、上述のように、作業環境制御処理が終了する迄、所定時間間隔が経過する毎に、現在値の設定、比率の算定、環境目標の設定等が繰り返して行われる。

例えば、照度に関しては、図７に示すように、９時から１５時迄は、約２５００ｌｘを維持し、１５時から１８時迄は、１８時において約７００ｌｘになるような一定の割合で照度を低下させ、１８時以降は約７００ｌｘを維持することが、作業者の生体リズムを適正化するために好ましい。そこで、本実施の形態では、これら各時刻における照度変化の割合を、作業環境に反映させる。このため、例えば、図９のＳＡ５で環境目標が行われた後、図１１のＳＢ１が到来した時点の時刻が１０時であった場合には、ＳＢ１において基準値として照度＝２５００ｌｘを設定し、その後、1５時までは、所定時間間隔でＳＢ３を繰り返す毎に現在値として照度＝２５００ｌｘを設定し、ＳＢ４において現在値に対する基準値の比率＝１（＝２５００／２５００）を求める。

ここで、図９のＳＡ５で設定された環境目標である照度＝１８００ｌｘであった場合、図１１のＳＢ５において、当該照度＝１８００に比率＝１を乗算することで、乗算結果として照度＝１８００ｌｘを求め、この乗算結果を、作業者の生体リズムを適正化するための環境目標である照度に設定する。つまり、この例では、図９のＳＡ５で設定された環境目標である照度＝１８００ｌｘが、１０時から１５時まで維持されることとなる。その後、１５時から１８時までの間に図１１のＳＢ３を行う際には、現在値が照度＝２５００から７００ｌｘの間に設定され、ＳＢ４において現在値に対する基準値の比率＝０．２８以上〜１未満（＝２５００から７００／２５００）になるので、ＳＢ５において、図９のＳＡ５で設定された環境目標である照度＝１８００ｌｘに比率＝０．２８以上〜１未満を乗算することで、乗算結果として照度＝１８００から５０４ｌｘを求め、この乗算結果を、作業者の生体リズムを適正化するための環境目標である照度に設定する。これにて生体リズム調整処理が終了する。このような生体リズム調整処理を行うことで、図９のＳＡ５で設定された環境目標を基礎として、生体リズムを適正化するための環境目標の変化を反映させた環境制御を行うことが可能となる。

（処理−正常性監視処理）
その後、図１０に示すように、正常性監視処理が実行される（ＳＡ１３）。この正常性監視処理は、作業者の生理的な正常度に基づいて、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を修正し、あるいは、作業者に対する案内を出力するための処理である。この正常性監視処理のフローチャートを図１２に示す。

まず、作業室内において、センサ２は、生理目標に対応する作業者の生理情報（ここでは、心電図ＨＦを算定するための心電データ）を受信機３へ出力する。受信機３は、センサ２から受信した生理情報を作業環境制御サーバ１０に送信する。作業環境制御サーバ１０の正常度判定部１９は、この生理情報を受信した場合には（ＳＣ１、Ｙｅｓ）、当該受信した生理情報に基づいて、作業者の生理的な正常度を判定する。具体的には、正常度判定部１９は、生理情報から生理目標（ここでは心電図ＨＦ）を算定し、この生理目標に対応する正常度を、生理正常度判定テーブル１５ｅに格納された生理正常度相関情報を参照して判定する（ＳＣ２）。

次いで、生理状態正常化部２０は、正常度判定部１９が判定した作業者の生理的な正常度に基づいて、図９のＳＡ５において設定した環境目標又は図１０のＳＡ１２において環境目標が調整されている場合には当該調整後の環境目標（以下、現在環境目標）を修正する（ＳＣ３）。具体的には、生理状態正常化部２０は、正常度判定部１９が判定した正常度＝正常の場合には、現在環境目標をそのまま維持し、正常度＝注意の場合には、現在環境目標を、作業者の生理的な負担が軽減される所定の方法によって修正し、正常度＝異常の場合には、現在環境目標を、正常度＝注意の場合よりも作業者の生理的な負担がさらに軽減される所定の方法によって修正する。例えば、生理状態正常化部２０は、正常度＝注意の場合には、現在環境目標における照度を所定の割合（例えば３０％）だけ低下させる。また、例えば、生理状態正常化部２０は、正常度＝異常の場合には、現在環境目標における照度、温度、及び湿度を、作業者が最もリラックスできると思われる所定値（例えば、照度＝７００ｌｘ、温度＝２７度、湿度＝５０％）に再設定する。そして、機器制御部１７は、このように再設定された環境目標である照度、温度、及び湿度に基づいて、環境制御用機器を図９のＳＡ６〜ＳＡ１１と同様に制御する。

また、生理状態正常化部２０は、正常度判定部１９が判定した作業者の生理的な正常度に基づいて、作業者に対する案内を出力する（ＳＣ４）。具体的には、生理状態正常化部２０は、正常度判定部１９が判定した正常度＝正常の場合には、案内を出力しないが、正常度＝注意の場合には、作業者が自発的に健康に留意したりリラックスすることを促すための案内音声（「少し作業ペースを落として下さい」等）をスピーカ４を介して出力し、正常度＝異常の場合には、作業者が作業を直ちに中止して休憩することを促すための案内音声（「作業を中止し、１０分間休憩してください」等）をスピーカ４を介して出力する。これにて正常性監視処理が終了する。このような正常性監視処理を行うことで、環境目標を、作業者の生理の正常性を維持可能な環境目標に修正等することができ、作業者の生理的な安全性等を確保することが可能となる。

（処理−目標修正処理）
その後、図１０の目標修正処理が実行される（ＳＡ１４〜ＳＡ２１）。まず、作業者が、作業中に不快感を感じた場合には（ＳＡ１４、Ｙｅｓ）、端末装置５を介して、不快感の種類及び不快感の程度を入力する。これらの情報の具体的な入力方法は任意であるが、例えば、端末装置５が備える図示しないモニタに、環境制御機器で制御している環境の種類（ここでは、照度、温度、湿度）のリストと、不快感の程度（または、希望する照度、温度、湿度の増加率又は低減率）を入力するスライドバーを表示させ、このリストの中から所望の環境の種類を選択すると共に、スライドバーをスライドさせることで不快感の程度を入力する。このように入力等された情報は、環境目標設定部１６ｃが設定した環境目標を修正するための環境目標修正情報（作業者が感じる快適性を特定するための快適性情報）として、端末装置５から作業環境制御サーバ１０に送信される。

この環境目標修正情報を入出力ＩＦ１１を介して受け付けた作業環境制御サーバ１０の環境目標修正部２１ｄは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた環境目標修正情報に基づいて、図９のＳＡ５において設定した環境目標、図１０のＳＡ１２において環境目標が調整されている場合には当該調整後の環境目標、又は図１０のＳＡ１３において環境目標が調整されている場合には当該調整後の環境目標（以下、現在環境目標）を修正する。例えば、環境目標修正部２１ｄは、作業者によって、環境の種類＝照度が選択され、不快感の程度＝増加率２０％が入力された場合、環境目標修正部２１ｄは、現在環境目標における照度を２０％増加させて、照度を再設定する。同様に、環境目標修正部２１ｄは、温度や湿度についても、環境目標修正情報に基づいて再設定する（ＳＡ１５）。その後、図９のＳＡ５に移行し、機器制御部１７は、このように再設定された環境目標である照度、温度、及び湿度に基づいて、環境制御用機器を図９のＳＡ６〜ＳＡ１１と同様に制御する。以降、作業者が不快感を感じなくなる迄、ＳＡ５〜ＳＡ１５が繰り返され、作業者が不快感を感じなくなった場合には（ＳＡ１４、Ｎｏ）、ＳＡ１６に移行する。

このように、生体リズム調整処理や正常性監視処理と別に、不快感に基づく目標修正を行うのは、生体リズムに応じた環境や正常性を維持する環境を構築できている場合であっても、作業者の主観的な快適性が必ずしも高くない場合があり、このような場合には、作業者の主観を考慮して環境を変化させることが、作業者の作業環境の最適化には好ましいと考えられるためである。従って、このような処理を行うことで、作業者が主観的に快適であると感じる作業環境を構築することができる。

次いで、ＳＡ１６において、生理目標修正部２１ｃは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた生理目標修正情報に基づいて、図９のＳＡ４で設定された生理目標が達成されたか否かを判定する（ＳＡ１６）。すなわち、正常性監視処理と同様に、センサ２から受信した心電データが、生理目標を修正するための生理目標修正情報として、受信機３から作業環境制御サーバ１０に継続的に送信されており、この生理目標修正情報を入出力ＩＦ１１を介して受け付けた作業環境制御サーバ１０の生理目標修正部２１ｃは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた生理目標修正情報から、図９のＳＡ４で設定された生理目標に合致する生理値（ここでは心電図ＨＦ）を算定する。そして、生理目標修正部２１ｃは、当該算定した心電図ＨＦをＳＡ４で設定された生理目標（ここでは心電図ＨＦ）と比較し、両者が相互に一致しない場合には、生理目標が達成されていないものとして（ＳＡ１６、Ｎｏ）、両者が相互に同一になるように、ＳＡ４で設定された生理目標をフィードバック制御する（ＳＡ１７）。例えば、生理目標修正部２１ｃは、当該算定した心電図ＨＦが、ＳＡ４で設定された心電図ＨＦより低い場合には、生理目標として、ＳＡ４で設定された心電図ＨＦよりも高い心電図ＨＦを再設定する。

そして、環境目標設定部１６ｃは、生理目標修正部２１ｃが生理目標を修正した場合には、当該修正された生理目標に対応する環境目標を、ＳＡ５と同様に設定する。さらに、機器制御部１７は、このように設定された環境目標に基づいて、環境制御用機器をＳＡ６〜ＳＡ１１と同様に制御する。以降、生理目標が達成されたと判定される迄、ＳＡ４〜ＳＡ１７が繰り返され、生理目標が達成されたと判定された場合には（ＳＡ１６、Ｙｅｓ）、ＳＡ１８に移行する。このような処理を行うことで、設定された生理目標を達成するための作業環境を構築することができる。

次いで、ＳＡ１８において、心理目標修正部２１ｂは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた心理目標修正情報に基づいて、図９のＳＡ３で設定された心理目標が達成されたか否かを判定する（ＳＡ１８）。すなわち、作業者は、自己の心理状態を端末装置５に定期的に入力する。この情報の具体的な入力方法は任意であるが、例えば、端末装置５が備える図示しないモニタに、心理目標で設定している心理の種類（ここでは覚醒度）を示す文字と、当該心理の種類に応じた自己の心理状態の程度を入力するスライドバーを表示させ、このスライドバーをスライドさせることで心理状態の程度を入力する。このように入力等された情報は、心理目標を修正するための心理目標修正情報として、端末装置５から作業環境制御サーバ１０に送信される。

心理目標修正情報を入出力ＩＦ１１を介して受け付けた作業環境制御サーバ１０の心理目標修正部２１ｂは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた心理目標修正情報にて特定される心理状態の程度（ここでは覚醒度）を、ＳＡ３で設定された心理目標（ここでは覚醒度）と比較し、両者が相互に一致しない場合には、心理目標が達成されていないものとして（ＳＡ１８、Ｎｏ）、両者が相互に同一になるように、ＳＡ３で設定された心理目標をフィードバック制御する（ＳＡ１９）。例えば、当該特定される覚醒度が、ＳＡ３で設定された覚醒度より低い場合には、心理目標として、ＳＡ４で設定された覚醒度よりも高い覚醒度を再設定する。

そして、生理目標設定部１６ｂは、心理目標修正部２１ｂが心理目標を修正した場合には、当該修正された心理目標に対応する生理目標を、ＳＡ４と同様に再設定する。また、環境目標設定部１６ｃは、生理目標修正部２１ｃが生理目標を再設定した場合には、当該再設定された生理目標に対応する環境目標を、ＳＡ５と同様に再設定する。さらに、機器制御部１７は、このように再設定された環境目標に基づいて、環境制御用機器をＳＡ６〜ＳＡ１１と同様に制御する。以降、心理目標が達成されたと判定される迄、ＳＡ３〜ＳＡ１９が繰り返され、心理目標が達成されたと判定された場合には（ＳＡ１８、Ｙｅｓ）、ＳＡ２０に移行する。このような処理を行うことで、設定された心理目標を達成するための作業環境を構築することができる。

次いで、ＳＡ２０において、作業目標修正部２１ａは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた作業目標修正情報に基づいて、図９のＳＡ１及びＳＡ２で設定された作業目標が達成されたか否かを判定する（ＳＡ２０）。すなわち、作業者は、自己の作業状態を端末装置５に定期的に入力する。この情報の具体的な入力方法は任意であるが、例えば、端末装置５が備える図示しないモニタに、ＳＡ１で選択した作業種類とＳＡ２で設定した作業量を示す文字と、当該作業量に対する現在の作業量の程度（例えば、目標としている単位時間当たりの処理件数に対する、現在までの単位時間当たりの処理件数の割合）を入力するスライドバーを表示させ、このスライドバーをスライドさせることで作業状態を入力する。このように入力等された情報は、作業目標を修正するための作業目標修正情報として、端末装置５から作業環境制御サーバ１０に送信される。

作業目標修正情報を入出力ＩＦ１１を介して受け付けた作業環境制御サーバ１０の作業目標修正部２１ａは、入出力ＩＦ１１を介して受け付けられた作業目標修正情報にて特定される作業状態である作業量（ここでは単位時間当たりの処理件数）を、ＳＡ２で設定された作業量と比較し、両者が相互に一致しない場合には、作業目標が達成されていないものとして（ＳＡ２０、Ｎｏ）、両者が相互に同一になるように、ＳＡ１及びＳＡ２で設定された作業目標をフィードバック制御する（ＳＡ２１）。例えば、当該特定される単位時間当たりの処理件数が、ＳＡ２で設定された単位時間当たりの処理件数より少ない場合には、作業目標である作業量として、ＳＡ２で設定された単位時間当たりの処理件数よりも多い単位時間当たりの処理件数を再設定する。

そして、心理目標設定部１６ａは、作業目標が再設定された場合には、当該再設定された作業目標に対応する心理目標を、ＳＡ３と同様に再設定する。また、生理目標設定部１６ｂは、心理目標修正部２１ｂが心理目標を再設定した場合には、当該修正された心理目標に対応する生理目標を、ＳＡ４と同様に再設定する。また、環境目標設定部１６ｃは、生理目標修正部２１ｃが生理目標を再設定した場合には、当該再設定された生理目標に対応する環境目標を、ＳＡ５と同様に再設定する。さらに、機器制御部１７は、このように再設定された環境目標に基づいて、環境制御用機器をＳＡ６〜ＳＡ１１と同様に制御する。以降、作業目標が達成されたと判定される迄、ＳＡ２〜ＳＡ２１が繰り返され、作業目標が達成されたと判定された場合には（ＳＡ２０、Ｙｅｓ）、ＳＡ２２の学習処理に移行する。このような処理を行うことで、設定された作業目標を達成するための作業環境を構築することができる。

（処理−学習処理）
最後に、学習処理について説明する（ＳＡ２２）。この学習処理は、目標修正処理における修正結果に応じて、作業心理相関ＤＢ１５ａに格納された作業心理相関情報、心理生理相関ＤＢ１５ｂに格納された心理生理相関情報、又は生理環境相関ＤＢ１５ｃに格納された生理環境相関情報を更新する処理である。すなわち、目標修正処理において環境目標、生理目標、心理目標、あるいは作業目標が修正された場合には、当該修正された内容が記憶部１５に修正履歴情報として逐次記憶され、当該記録された修正履歴情報に基づいて、学習処理が実行される。この学習処理のフローチャートを図１３に示す。

具体的には、学習処理部２２は、記憶部１５に記録された修正履歴情報の中から、図１０のＳＡ２１で修正された作業目標（ここでは作業量）を呼び出し（ＳＤ１）、当該呼び出した作業目標と、図９のＳＡ３を最初に実行した際に設定された心理目標（ここでは覚醒度）とに合致するプロットを、作業心理相関ＤＢ１５ａの作業心理相関情報であるグラフに追加することにより、作業心理相関情報を更新する（ＳＤ２）。ここで更新する作業心理相関情報は、作業者のＩＤに関連付けられた作業心理相関情報である（作業者ＩＤの特定は、図９のＳＡ３に関連して説明した方法と同様の方法により行うことができる。以下、心理生理相関情報と生理環境相関情報の更新に関しても、同様に、作業者のＩＤに関連付けられた情報が更新される）。その後、次回以降の作業環境制御処理において最初にＳＡ３で心理目標を設定する際に、作業量と心理目標の相関を特定する回帰曲線を再計算して求め、当該回帰曲線を参照して心理目標が設定されることで、図１０のＳＡ２１で修正された作業量が心理目標に反映される。

次に、学習処理部２２は、記憶部１５に記録された修正履歴情報の中から、図１０のＳＡ１９で修正された心理目標（ここでは覚醒度）を呼び出し（ＳＤ３）、当該呼び出した心理目標と、図９のＳＡ４を最初に実行した際に設定された生理目標（ここでは心電図ＨＦ）とに合致するプロットを、心理生理相関ＤＢ１５ｂの心理生理相関情報であるグラフに追加することにより、心理生理相関情報を更新する（ＳＤ４）。その後、次回以降の作業環境制御処理において最初にＳＡ４で生理目標を設定する際に、心理目標と生理目標の相関を特定する回帰曲線を再計算して求め、当該回帰曲線を参照して生理目標が設定されることで、図１０のＳＡ１９で修正された心理目標が生理目標に反映される。

次に、学習処理部２２は、記憶部１５に記録された修正履歴情報の中から、図１０のＳＡ１７で修正された生理目標（ここでは心電図ＨＦ）を呼び出し（ＳＤ５）、当該呼び出した生理目標と、図９のＳＡ５を最初に実行した際に設定された環境目標（ここでは照度、温度、及び湿度）とに合致するプロットを、生理環境相関ＤＢ１５ｃの生理環境相関情報であるグラフに追加することにより、生理環境相関情報を更新する（ＳＤ６）。その後、次回以降の作業環境制御処理において最初にＳＡ５で環境目標を設定する際に、生理目標と環境目標の相関を特定する回帰曲線を再計算して求め、当該回帰曲線を参照して環境目標が設定されることで、図１０のＳＡ１７で修正された生理目標が環境目標に反映される。これにて学習処理が終了し、図９及び図１０の作業環境制御処理が終了する。

（効果）
このように本実施の形態によれば、作業者の心理目標に対応する生理目標が自動的に設定され、この生理目標に対応する環境目標が自動的に設定され、この環境目標に基づいて環境制御用機器が自動的に制御されるので、作業者の心理目標に対応する環境であって、作業者の心理と生理の相関及び生理と環境の相関を考慮した上で、作業者が作業を行うために好適な作業環境を構築することができる。

また、作業者の作業目標に対応する心理目標が自動的に設定され、この心理目標に対応する生理目標が自動的に設定されるので、作業者の作業目標に対応する環境であって、作業者の作業と心理の相関、心理と生理の相関、及び生理と環境の相関を考慮した上で、作業者が作業を行うために好適な作業環境を構築することができる。

また、修正情報に基づいて目標が自動的に修正されるので、最初に設定された目標の精度を修正を行う毎に向上させることができ、作業環境を一層高い精度で構築することができる。

また、環境目標修正情報に基づいて環境目標が自動的に修正されるので、環境目標を一層高い精度で設定することができる。

また、生理目標修正情報に基づいて生理目標が自動的に修正されるので、生理目標を一層高い精度で設定することができる。

また、心理目標修正情報に基づいて心理目標が自動的に修正されるので、心理目標を一層高い精度で設定することができる。

また、作業目標修正情報に基づいて作業目標が自動的に修正されるので、作業目標を一層高い精度で設定することができる。

また、環境目標が、生体リズム環境情報を参照して、その時点の時刻に応じて自動的に調整されるので、作業者の生体リズムを適切に維持向上させることに好適な作業環境を構築することができる。

また、作業者の生理的な正常度に基づいて、環境目標が自動的に修正されるので、作業者の生理的な正常度を維持向上させることに好適な作業環境を構築することができる。また、作業者の生理的な正常度に基づいて、作業者に対する案内が自動的に出力されるので、作業者の生理的な正常度を維持向上させるためのアドバイスや注意を作業者に与えることができる。

また、目標を修正した結果に応じて、心理生理相関情報又は生理環境相関情報が自動的に修正されるので、これらの情報の精度を目標修正を行う毎に向上させることができ、作業環境を一層高い精度で構築することができる。

〔III〕本実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る本実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（分散や統合について）
また、上述した作業環境制御システム１の構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成できる。例えば、作業環境制御サーバ１０の機能の全部又は一部を端末装置５に持たせたり、作業環境制御サーバ１０の機能の全部又は一部を任意のネットワークを介したＡＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）形式で提供してもよい。

（複数の作業者が作業を行う場合の制御について）
本実施の形態では、１つの作業室で一人の作業者が作業を行う場合について説明したが、１つの作業室で複数の作業者が作業を行う場合についても、同様に作業環境制御を行うことができる。例えば、照明装置６や空調装置７を各作業者毎に個別制御できる場合には、各作業者毎に、上述した作業環境制御を行うことができる。また、照明装置６や空調装置７を各作業者毎に個別制御できない場合には、各作業者の作業目標に応じた環境目標を個別的に特定し、これらの環境目標に基づいて統合的な環境目標を所定方法にて算定し（例えば各作業者に対する照度の平均値を算定して統合的な環境目標とし）、この統合的な環境目標に基づいて環境制御を行ってもよい。

（作業者に関する情報の入力について）
作業者が入力するものとして説明した情報は、作業者以外の第三者（例えば作業者を管理する管理者）が入力してもよく、あるいは、各種のセンサによる自動検知で自動的に入力してもよい。後者の場合としては、例えば、作業者が自己の作業状態を入力することに代えて、端末装置５に対する作業結果の入力情報量、作業者が使用している机や椅子あるいは端末装置５に対する入力時に使用したキーボードの振動（加速度計で計測した加速度）、端末装置５に対する入力時に使用したマウスの加速度やクリック数、在籍率、作業者の頭の位置の変動率、音声間欠率（特に、作業が会議である場合等）等を、作業状態として自動的に取得してもよい。

（作業者の心理の特定について）
また、上記実施の形態では、作業者の作業目標に基づいて心理目標を自動的に設定するものとして説明したが、心理目標についても作業者が設定するようにしてもよい。この場合において、覚醒度等の数値を作業者が端末装置５に入力するようにしてもよいが、「覚醒モード」、「リラックスモード」、「創造性モード」、「アグレッシブモード」、「事務処理モード」、「研究モード」等の所定モードの中から、作業者に一つのモードを選択してもらい、当該選択されたモードに対応する心理目標を、記憶部１５に予め記憶させておいたモードと心理目標との相関情報に基づいて、決定してもよい。例えば、「覚醒モード」が選択された場合には、最高レベルの覚醒度（図４の例では覚醒度＝１０）を心理目標とし、「リラックスモード」が選択された場合には、最低レベルの覚醒度（図４の例では覚醒度＝０）を心理目標とすることが考えられる。このようなモードによる選択を行うことで、作業者が心理目標を一層簡易かつ直感的に入力することができる。

（生体リズムの考慮方法について）
例えば、生理環境相関ＤＢ１５ｃには、生理環境相関情報として、生理目標、環境目標、及び時刻の３軸のグラフであって、生体リズムに合致した環境目標を含んだグラフを格納してもよい。この場合、環境目標設定部１６ｃは、生理目標に対応する環境目標であって、その時点の現在時刻に合致する環境目標を生理環境相関ＤＢ１５ｃから取得し、当該取得した環境目標に基づいて機器制御部１７が環境制御用機器を制御するようにしてもよい。

１ 作業環境制御システム
２ センサ
３ 受信機
４ スピーカ
５ 端末装置
６ 照明装置
７ 空調装置
１０ 作業環境制御サーバ
１１ 入出力インターフェース（入出力ＩＦ）
１２ 入力部
１３ 出力部
１４ 制御部
１５ 記憶部
１５ａ 作業心理相関ＤＢ
１５ｂ 心理生理相関ＤＢ
１５ｃ 生理環境相関ＤＢ
１５ｄ 生体リズム環境ＤＢ
１５ｅ 生理正常度判定テーブル
１６ 目標設定部
１６ａ 心理目標設定部
１６ｂ 生理目標設定部
１６ｃ 環境目標設定部
１７ 機器制御部
１８ 生体リズム調整部
１９ 正常度判定部
２０ 生理状態正常化部
２１ 目標修正部
２１ａ 作業目標修正部
２１ｂ 心理目標修正部
２１ｃ 生理目標修正部
２１ｄ 環境目標修正部
２２ 学習処理部

Claims (12)

1. 作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定する心理生理相関情報を格納する心理生理相関情報格納手段と、
   前記作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定する生理環境相関情報を格納する生理環境相関情報格納手段と、
   前記作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、前記心理生理相関情報格納手段に格納された前記心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定手段と、
   前記生理目標設定手段が設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、前記生理環境相関情報格納手段に格納された前記生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定手段と、
   前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標に基づいて、前記作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する機器制御手段とを備えた、
   作業環境制御システム。
2. 前記作業者が前記作業環境において行い得る作業と当該作業者の心理状態との相関を特定する作業心理相関情報を格納する作業心理相関情報格納手段と、
   前記作業者の作業の目標である作業目標が設定された場合に、当該設定された作業目標に対応する心理目標を、前記作業心理相関情報格納手段に格納された前記作業心理相関情報を参照して設定する心理目標設定手段とを備え、
   前記生理目標設定手段は、前記心理目標設定手段が設定した心理目標に対応する生理目標を設定する、
   請求項１に記載の作業環境制御システム。
3. 当該作業環境制御システムにおいて設定された目標を修正するための修正情報の入力を受け付ける修正情報入力手段と、
   前記修正情報入力手段にて受け付けられた前記修正情報に基づいて、前記目標を修正する目標修正手段とを備える、
   請求項１又は２に記載の作業環境制御システム。
4. 前記修正情報入力手段は、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を修正するための環境目標修正情報の入力を受け付ける環境目標修正情報入力手段を備え、
   前記目標修正手段は、前記環境目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記環境目標修正情報に基づいて、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を修正する環境目標修正手段を備え、
   前記機器制御手段は、前記環境目標修正手段が前記環境目標を修正した場合には、当該修正された環境目標に基づいて、前記環境制御用機器を制御する、
   請求項３に記載の作業環境制御システム。
5. 前記修正情報入力手段は、前記生理目標設定手段が設定した前記生理目標を修正するための生理目標修正情報の入力を受け付ける生理目標修正情報入力手段を備え、
   前記目標修正手段は、前記生理目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記生理目標修正情報に基づいて、前記生理目標設定手段が設定した前記生理目標を修正する生理目標修正手段を備え、
   前記環境目標設定手段は、前記生理目標修正手段が前記生理目標を修正した場合には、当該修正された生理目標に対応する環境目標を設定する、
   請求項３又は４に記載の作業環境制御システム。
6. 前記修正情報入力手段は、前記設定された心理目標を修正するための心理目標修正情報の入力を受け付ける心理目標修正情報入力手段を備え、
   前記目標修正手段は、前記心理目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記心理目標修正情報に基づいて、前記設定された心理目標を修正する心理目標修正手段を備え、
   前記生理目標設定手段は、前記心理目標修正手段が前記心理目標を修正した場合には、当該修正された心理目標に対応する生理目標を設定する、
   請求項３から５のいずれか一項に記載の作業環境制御システム。
7. 前記修正情報入力手段は、前記設定された作業目標を修正するための作業目標修正情報の入力を受け付ける作業目標修正情報入力手段を備え、
   前記目標修正手段は、前記作業目標修正情報入力手段にて受け付けられた前記作業目標修正情報に基づいて、前記設定された作業目標を修正する作業目標修正手段を備え、
   前記心理目標設定手段は、前記作業目標修正手段が前記作業目標を修正した場合には、当該修正された作業目標に対応する心理目標を設定する、
   請求項３から６のいずれか一項に記載の作業環境制御システム。
8. 作業者の生体リズムに応じた時刻毎の前記作業環境を特定する生体リズム環境情報を格納する生体リズム環境情報格納手段と、
   前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を、前記生体リズム環境情報格納手段に格納された前記生体リズム環境情報を参照して、その時点の時刻に応じて調整する生体リズム調整手段とを備えた、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の作業環境制御システム。
9. 作業者の生理状態と当該作業者の生理的な正常度との相関を特定する生理正常度相関情報を格納する生理正常度相関情報格納手段と、
   作業者の生理状態が特定された場合に、当該特定された生理状態に対応する当該作業者の生理的な正常度を、前記生理正常度相関情報格納手段に格納された前記生理正常度相関情報を参照して判定する正常度判定手段と、
   前記正常度判定手段が判定した前記作業者の生理的な正常度に基づいて、前記環境目標設定手段が設定した前記環境目標を修正し、あるいは、前記作業者に対する案内を出力する生理状態正常化手段とを備え、
   前記機器制御手段は、前記生理状態正常化手段が前記環境目標を修正した場合には、当該修正された環境目標に基づいて、前記環境制御用機器を制御する、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の作業環境制御システム。
10. 前記修正情報入力手段にて受け付けられた前記修正情報に基づいて、前記目標修正手段が前記目標を修正した結果に応じて、前記心理生理相関情報格納手段に格納された前記心理生理相関情報又は前記生理環境相関情報格納手段に格納された前記生理環境相関情報を更新する学習手段を備えた、
    請求項３から７のいずれか一項に記載の作業環境制御システム。
11. 作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定する情報であって心理生理相関情報格納手段に格納された心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定ステップと、
    前記生理目標設定ステップにおいて設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、前記作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定する情報であって生理環境相関情報格納手段に格納された生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定ステップと、
    前記環境目標設定ステップにおいて設定された前記環境目標に基づいて、前記作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する機器制御ステップとを含む、
    作業環境制御方法。
12. コンピュータに実行させる作業環境制御プログラムであって、
    前記コンピュータは、
    作業者の心理状態と当該作業者の生理状態との相関を特定する心理生理相関情報を格納する心理生理相関情報格納手段と、
    前記作業者の生理状態と当該作業者の作業環境との相関を特定する生理環境相関情報を格納する生理環境相関情報格納手段とを備え、
    前記コンピュータに、
    作業者の心理状態の目標である心理目標が設定された場合に、当該設定された心理目標に対応する生理状態である生理目標を、前記心理生理相関情報格納手段に格納された前記心理生理相関情報を参照して設定する生理目標設定ステップと、
    前記生理目標設定ステップにおいて設定した生理目標に対応する作業環境である環境目標を、前記生理環境相関情報格納手段に格納された前記生理環境相関情報を参照して設定する環境目標設定ステップと、
    前記環境目標設定ステップにおいて設定された前記環境目標に基づいて、前記作業環境を調整するための環境制御用機器を制御する機器制御ステップとを実行させる、
    作業環境制御プログラム。

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