DE112018002678T5

DE112018002678T5 - Designüberprüfungsgerät, Designprüfverfahren und Programm

Info

Publication number: DE112018002678T5
Application number: DE112018002678.7T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Sakai; Takuya Kanayama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2020-03-05
Also published as: WO2018216803A1; CN110709850A; JP6755392B2; US20200073532A1; JPWO2018216803A1

Abstract

Ein Designüberprüfungsgerät (100) weist einen Kommunikator (300), eine Anzeige-Steuerung (440) und einen Erfasser auf. Der Kommunikator (300) greift auf einen Datenserver (200) zu, der Daten für ein 3D-Modell einer in einem Produkt enthaltenen Komponente, Daten für ein 3D-Modell eines Werkzeugs zur Verwendung bei der Montage des Produkts und Daten für ein Überprüfungsblatt einschließlich eines Designprüfergebnisses für das Produkt speichert. Die Anzeige-Steuerung (440) zeigt einen Bildschirm zur Auswahl mindestens eines, eines 3D-Modells der Komponente oder eines 3D-Modells des Werkzeugs in einem virtuellen Raum. Der Erfasser erkennt eine Benutzeraktion und wählt als Reaktion auf die Benutzeraktion mindestens eines, das im virtuellen Raum dargestellte 3D-Modell der Komponente oder das 3D-Modell des Werkzeugs aus.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Designüberprüfungsgerät, ein Design Überprüfungsverfahren und ein Designüberprüfungsprogramm.
STAND DER TECHNIK
Eine Entwurfs- oder Designüberprüfung wird durchgeführt, um festzustellen, ob ein Produkt tatsächlich hergestellt werden kann, und um das Design und die Herstellungsprozesse des Produkts zu überprüfen. Eine bekannte Vorrichtung zur Durchführung einer Entwurfs- oder Designprüfung kann ein Designüberprüfungsgerät sein, das ein Kopfmontage-Display (nachfolgend HMD genannt) zum Anzeigen eines dreidimensionalen (3D)-Modells eines in einen virtuellen Raum projizierten Produkts und einen Bediener zum Betreiben des im virtuellen Raum angezeigten 3D-Modells aufweist.
Das Patentdokument 1 beschreibt ein Beispiel für ein solches Designüberprüfungsgerät mit einem HMD, der virtuelle Designelemente in einer Weise darstellen kann, die einem in einer realen Umgebung platzierten Schuhmodell überlagert wird, um festzustellen, ob der Schuh hergestellt werden kann.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2016-189 213 A
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
Bei der Entwurfs- oder Designprüfung kann ein Benutzer mit einem undurchsichtigen HMD nicht ohne weiteres den realen Raum direkt betrachten und ein Eingabeterminal nicht einfach bedienen. Ein Benutzer mit einem semi-transmissiven HMD kann auch ein Eingabeterminal nicht ohne weiteres bedienen, wenn die Anzeige des HMD dem Eingabeterminal überlagert ist. Ein anderer Bediener bedient somit das Eingabeterminal. Die Designüberprüfung benötigt viele Bediener und ist ineffizient.
Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auf ein Designüberprüfungsgerät, ein Designprüfungsverfahren und ein Designprüfprogramm ausgerichtet, die eine effiziente Designprüfung ermöglichen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um das obige Ziel zu erreichen, weist ein Designüberprüfungsgerät nach der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: Einen Kommunikator zum Zugriff auf einen Datenserver, der Daten für ein 3D-Modell einer in einem Produkt enthaltenen Komponente speichert, Daten für ein 3D-Modell eines Werkzeugs, das bei der Montage des Produkts verwendet werden soll, und Daten für ein Überprüfungsblatt einschließlich eines Designprüfungsergebnisses für das Produkt, eine Anzeige-Steuerung, um in einem virtuellen Raum einen Bildschirm zum Auswählen mindestens eines, das 3D-Modell der Komponente oder das 3D-Modells des Werkzeugs anzuzeigen, und einen Erfasser zum Erfassen einer Benutzeraktion und zum Auswählen des mindestens einen, des 3D-Modells der Komponente oder des im virtuellen Raum angezeigten 3D-Modells des Werkzeugs als Reaktion auf die B enutzerakti on.
Effekt der Erfindung
Der obige Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine effiziente Designprüfung, indem eine Benutzeraktion erkannt und als Reaktion auf die Benutzeraktion mindestens ein 3D-Modell einer Komponente oder ein 3D-Modell eines Werkzeugs ausgewählt wird, das in einem virtuellen Raum dargestellt wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild eines Designüberprüfungsgeräts nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A ist eine Tabelle mit Daten, die in einer Komponentenmodell-Datenbank (DB) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert sind;
2B ist eine Tabelle mit Daten, die in einer Werkzeugmodell DB gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert sind;
2C ist eine Tabelle mit den in einer Überprüfungsblatt DB nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeicherten Daten;
2D ist eine Tabelle mit den in einer Komponentenmodell DB gespeicherten Daten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2E ist eine Tabelle mit den in einer Überprüfungsmodell DB gespeicherten Daten nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Diagramm, das ein Werkzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Diagramm mit einem Notizbrett und einer Stiftabtastvorrichtung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Diagramm mit einem Menübildschirm gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Diagramm mit einem 3D-Modell und einem Produktnamen, der entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung scrollbar dargestellt wird;
7A ist ein Diagramm mit einem 3D-Modell und einem Komponentennamen einer Komponente, die gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung scrollbar dargestellt wird;
7B ist eine Tabelle mit Konstruktionsinformationen für ein Bauteil nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Diagramm, das ein 3D-Modell und einen Werkzeugnamen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung scrollbar darstellt;
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Design Überprüfungsprozess gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Überprüfungsergebniserfassungsverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 ist ein Diagramm, das ein Design Überprüfungs-Ziel darstellt, das in einem virtuellen Raum gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wird;
12 ist eine Tabelle, die das Format eines Überprüfungsblattes darstellt, das in einem virtuellen Raum gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wird;
13 ist eine Tabelle mit einem Überprüfungsblatt mit einem Überprüfungsergebnis, das in einem virtuellen Raum nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wird;
14 ist eine Tabelle mit einem Überprüfungsblatt mit einem Überprüfungs-Ergebnis nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist ein Blockdiagramm mit einem Designüberprüfungsgerät nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
16A ist eine Tabelle mit den in einer Personalinformationen DB gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung gespeicherten Daten;
16B ist eine Tabelle mit den in einer Werksinformationen DB gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung gespeicherten Daten; und
16C ist eine Tabelle mit Daten, die in einer Kundenspezifischen Informationen DB gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung gespeichert sind.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Ein Designüberprüfungsgerät nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Darstellungen beschrieben.
Ein Designüberprüfungsgerät 100 nach der vorliegenden Erfindung wird zur Designprüfung für ein Installationsverfahren zur Planung und Gestaltung der Spezifikationen von Produkten einschließlich eines Aufzugs verwendet. Ziel der Designprüfung ist es, zu überprüfen, ob die Montagearbeiten tatsächlich durchgeführt werden können oder sicher durchgeführt werden können. In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel wird mit dem Designüberprüfungsgerät 100 überprüft, ob für die Montagearbeiten zum Anziehen von Schrauben mit einem Werkzeug genügend Platz vorhanden ist oder das Werkzeug andere Komponenten stören kann.
Wie in 1 dargestellt, weist das Designüberprüfungsgerät 100 Folgendes auf: Einen Kommunikator 300, der auf einen Datenserver 200 zugreift, der dreidimensionale (3D-)Modelldaten zur Designprüfung speichert, eine Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310, die die Bewegungen der Hand und der Finger eines Benutzers erkennt, eine Bildaufnahmevorrichtung 320, die ein Bild der Bewegung eines Werkzeugs erfasst, eine Stiftabtastvorrichtung 330, die Handschrift erkennt, ein Head Mount Display (HMD) 340, das einen virtuellen 3D-Raum anzeigt, und eine Steuerung 400, die einen Designprüfungsprozess durchführt.
Der Datenserver 200 weist eine Festplatte (HDD) zum Speichern von Daten auf. Der Datenserver 200 speichert eine Komponentenmodell-Datenbank (DB) 210 mit Daten über Produkte, eine Werkzeugmodell DB 220 mit Daten über Werkzeuge, eine Überprüfungsblatt DB 230 mit Daten über Überprüfungsblätter, eine Komponentenmodell DB 240 mit Daten über Komponenten und eine Überprüfungsmodell DB 250 mit Daten über Kombinationen von Produkten, für die zuvor eine Designprüfung durchgeführt wurde, und zugehörige Werkzeuge und Überprüfungsblätter.
Wie in 2A dargestellt, speichert die Komponentenmodell DB 210 in einer Weise, die miteinander verknüpft ist, Produktkennzeichnungen (IDs), die Produkte repräsentieren, die einer Designprüfung unterzogen werden sollen, Produktnamendaten, die die Namen der Produkte repräsentieren, Daten, die Darstellungsnummern repräsentieren, 3D-Modelldaten für Produkte, die den Darstellungsnummern zugeordnet sind, typische Darstellungen, die Produkte repräsentieren, die den Darstellungsnummern zugeordnet sind, Datentypen, Datengrößen, Komponentennamensdaten für Komponenten, die in einem Produkt enthalten sind, und Werkzeug-IDs für Werkzeuge, die in der Baugruppe verwendet werden. Die 3D-Modelldaten für Produkte beinhalten 3D-Modelldaten für das Produkt, die von einem 3D-Computer-Aided-Design (CAD)-System erstellt wurden. Die typische Darstellung eines Produkts beinhaltet eine Frontansicht oder eine perspektivische Ansicht des Produkts. In diesem Beispiel beinhalten die Produkte eine Wand und eine Decke, die für einen Aufzug verwendet werden. Das Komponentenmodell DB 210 verknüpft Produkt-IDs mit Werkzeug-IDs, die im Werkzeugmodell DB 220 gespeichert sind. Für jedes Komponentenmodell werden die zu verwendenden Werkzeugkandidaten automatisch anhand der zugehörigen Produkt-IDs und Werkzeug-IDs ausgewählt. Die ausgewählten Werkzeugmodelle werden auf dem HMD 340 angezeigt. Ein Prüfer kann dann aus den angezeigten Kandidaten ein Werkzeug auswählen, das für die Baugruppe verwendet werden soll.
Wie in 2B dargestellt, speichert die Werkzeugmodell DB 220 in einer Weise, die miteinander verknüpft ist, Werkzeug-IDs für Werkzeuge, die bei der Zusammenstellung eines Produkts verwendet werden sollen, Namensdaten, die die Namen der Werkzeuge darstellen, Darstellungsnummern für die Werkzeuge, 3D-Modelldaten für die Werkzeuge, die den Darstellungsnummern zugeordnet sind, typische Darstellungen, die Werkzeuge, die den Darstellungsnummern zugeordnet sind, Datentypen und Datengrößen. Die 3D-Modelldaten für ein Werkzeug können 3D-Modelldaten sein, die durch Scannen des Werkzeugs mit einem 3D-Scanner oder 3D-Modelldaten für das mit einem 3D-CAD-System erstellte Werkzeug erhalten werden. Die typische Darstellung eines Werkzeugs beinhaltet eine Frontansicht oder eine perspektivische Ansicht des Werkzeugs.
Wie in 2C dargestellt, speichert die Überprüfungsblatt DB 230 in einer Weise, die miteinander verknüpft ist, Kopfinformationen, die die Titel der Überprüfungsblätter einschließlich der Ergebnisse der Designprüfung darstellen, Überprüfungsblatt-IDs für die Überprüfungsblätter, Kunden-IDs, Überprüfungsartikelnamen, die einzelne Überprüfungsaufgaben bei der Designprüfung darstellen, Designprüfungsergebnisse, Prüfer, die Designprüfung durchgeführt haben, die Termine der Designprüfung, Daten einschließlich der in den Überprüfungsblättern verwendeten Sprachen und Daten, die in das Bemerkungsfeld geschrieben wurden. Die Überprüfungsblatt DB 230 speichert das Format eines Überprüfungsblattes, das noch keine Bewertungsergebnisse enthält. In diesem Beispiel beinhalten die Überprüfungspunkte, ob für einen Installationsprozess genügend Platz zum Anziehen von Schrauben mit einem Werkzeug vorhanden ist oder ob das Werkzeug andere Komponenten stören kann. Nach der Designprüfung wird ein Überprüfungsblatt mit einem Prüfergebnis in der Überprüfungsblatt DB 230 gespeichert.
Wie in 2D dargestellt, speichert die Komponentenmodell DB 240 Komponenten-IDs für in einem Produkt enthaltene Komponenten, Komponentennamen, die die Namen der Komponenten darstellen, Darstellungsnummern für die Komponenten, 3D-Modelle der mit den Darstellungsnummern verbundenen Komponenten, typische Darstellungen, die Komponenten zeigen, die mit Komponenten-IDs verbunden sind, Größen von Komponenten und Materialien von Komponenten. Die 3D-Modelldaten für Komponenten können 3D-Modelldaten sein, die durch Scannen des Bauteils mit einem 3D-Scanner oder 3D-Modelldaten für das mit einem 3D-CAD-System erstellte Bauteil erhalten werden.
Wie in 2E dargestellt, speichert die Überprüfungsmodell DB 250 für jedes Produkt in einer Weise, die miteinander verknüpft ist, Überprüfungsmodell-IDs, die Überprüfungsmodelle darstellen, gespeicherte Komponentenmodelle, Werkzeugmodelle und Überprüfungsblätter. Um ein zuvor geprüftes Produkt zu überprüfen, können Daten für das in der Überprüfungsmodell DB 250 gespeicherte Produkt abgerufen werden, um das Produkt, das Werkzeug und das Überprüfungsblatt zusammen abzurufen.
Der in 1 dargestellte Kommunikator 300 greift über eine Kommunikationsleitung auf den Datenserver 200 zu, um die im Datenserver 200 gespeicherten Daten abzurufen und Daten an den Datenserver 200 zu übertragen. Die Kommunikationsleitung kann jede Leitung sein, die den Zugriff auf den Datenserver 200 ermöglicht, und kann ein interner Bus sein, der im Designüberprüfungsgerät 100 installiert ist, um den Zugriff auf den Datenserver 200 zu ermöglichen, oder eine Internetleitung, die extern installiert ist, um den Zugriff auf den Datenserver 200 zu ermöglichen. Der Kommunikator 300 gibt Daten über die vom Datenserver 200 an die Steuerung 400 aufgerufenen Produktmodelle, Werkzeugmodelle, Komponentenmodelle und Überprüfungsblätter aus. Der Kommunikator 300 überträgt die Daten über die Ergebnisse der Designüberprüfung von der Steuerung 400 an den Datenserver 200.
Die Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310 in Form eines Handschuhs beinhaltet Sensoren zum Erfassen der Position und der Ausrichtung einer Hand und einen Sensor zum Erfassen, ob jeder Finger gestreckt oder gebogen ist. Die Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310 erfasst die Position einer Hand und die Bewegung jedes Fingers eines Benutzers, der die Vorrichtung trägt, und gibt ein Signal aus, das die Position und die Ausrichtung der Hand und die Bewegung jedes Fingers an die Steuerung 400 darstellt.
Die Bildaufnahmevorrichtung 320 erfasst ein Bild eines Ziel-Referenzmarkers auf einem Werkzeug zur Erkennung der Position und Ausrichtung des Werkzeugs und gibt Daten, die dieses Bild darstellen, an die Steuerung 400 aus. In diesem Beispiel erfasst die Bildaufnahmevorrichtung 320 ein Bild eines Ziel-Referenzmarkers 351 auf einem Schraubenschlüssel 350 als Werkzeug gemäß 3 und gibt Daten, die das Bild darstellen, an die Steuerung 400 aus. Der Schraubenschlüssel 350 ist ein Werkzeug zur Montage eines Produktes und kann entweder ein echtes Werkzeug oder ein Dummy-Werkzeug sein. Die Werkzeugmodell DB 220 speichert ein 3D-Modell eines Schraubenschlüssel als Werkzeug entsprechend dem Schraubenschlüssel 350.
Zur Erkennung von Handschriften beinhaltet die Stiftabtastvorrichtung 330 einen Beschleunigungssensor 331, der die Bewegung und die Neigung eines Stiftes erfasst, und einen Andruckkraft-Sensor 333, der eine Kraft erfasst, die auf die Spitze des auf ein Notizbrett 332 gepressten Stiftes ausgeübt wird, wie in 4 dargestellt. Die Stiftabtastvorrichtung 330 gibt die mit dem Beschleunigungssensor 331 und dem Andruckkraft-Sensor 333 erfassten Daten an die Steuerung 400 aus. Das Notizbrett 332 verfügt über einen Touchscreen-Sensor. Das Notizbrett 332 erkennt eine von der Stiftabtastvorrichtung 330 gedrückte Position und gibt Daten über die erkannte Position an die Steuerung 400 aus.
Das HMD 340 ist ein Anzeigegerät, das am Kopf getragen wird. Das HMD 340 beinhaltet eine rechte Anzeige zum Anzeigen eines mit dem rechten Auge betrachteten Bildes, eine linke Anzeige zum Anzeigen eines mit dem linken Auge betrachteten Bildes und einen Sensor zum Erfassen der Position und der Ausrichtung des Kopfes. Das HMD 340 ist eine undurchsichtige Anzeigevorrichtung. Ein Benutzer mit dem HMD 340 kann den realen Raum nicht direkt sehen. Wie von der Steuerung 400 gesteuert, zeigt die rechte Anzeige ein virtuelles Raumbild, das von einem rechten Auge betrachtet wird, und die linke Anzeige zeigt ein virtuelles Raumbild, das von einem linken Auge betrachtet wird, um das 3D-Bild in einem virtuellen Raum anzuzeigen. Das HMD 340 zeigt einen virtuellen 3D-Raum, der der Position und Ausrichtung des Kopfes des Benutzers mit dem HMD 340 entspricht.
Die in 1 dargestellte Steuerung 400 beinhaltet eine Zentraleinheit (CPU), einen Read Only Memory (ROM - Festwertspeicher) und einen Random Access Memory (RAM - Speicher mit wahlfreiem Zugriff). Durch die von der CPU durchgeführte Verarbeitung, ein im ROM gespeichertes Programm zu lesen und das Programm im RAM auszuführen, fungiert die Steuerung 400 als Gestenerfasser 410, der die Bewegungen der Hand und der Finger eines Benutzers erfasst, als Werkzeugerfasser 420, der die Position und die Ausrichtung eines im realen Raum platzierten Werkzeugs erfasst, als Handschrifterfasser 430, der Handschriften liest, die mit der Stiftabtastvorrichtung 330 geschrieben wurden, als Anzeige-Steuerung 440, die die auf dem HMD 340 angezeigten Bilder steuert, als Menüsteuerung 450, die Daten zur Designprüfung abruft, als Modellbetreiber 460, der ein im virtuellen Raum angezeigtes 3D-Modell bewegt und dreht, und als Überprüfungsrecorder 470, der ein Überprüfungsergebnis in der Überprüfungsblatt DB 230 speichert.
Der Gestenerfasser 410 analysiert ein Signal aus der Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310, erfasst die Position und Ausrichtung der Hand eines Benutzers und die Bewegung jedes Fingers durch zweimalige Integration der Beschleunigung der Hand, die die Bewegung der Hand des Benutzers repräsentiert, und speichert die erfassten Daten im RAM. Die Bewegung jedes Fingers beinhaltet die Streck- oder Biegebewegung jedes Fingers. In diesem Beispiel erkennt der Gestenerfasser 410 eine Bewegung des Biegens eines Zeigefingers als eine Aktion des Klickens, und eine Bewegung des Streckens eines Zeigefingers und eines Mittelfingers und des horizontalen Bewegens dieser Finger als eine Aktion des Scrollens.
Der Werkzeugerfasser 420 erhält ein Bild eines Werkzeugs mit einem von der Bildaufnahmevorrichtung 320 aufgenommenen Ziel-Referenzmarker und speichert das erhaltene Bild im RAM. Der Werkzeugerfasser 420 analysiert das Bild, um die Position und die Ausrichtung des Werkzeugs zu erfassen. In diesem Beispiel erhält der Werkzeugerfasser 420 ein Bild des Schraubenschlüssels 350 mit dem in 3 dargestellten Ziel-Referenzmarker 351, speichert das Bild im RAM und analysiert das Bild, um die Position und die Ausrichtung des Schraubenschlüssels 350 als Werkzeug zu erfassen.
Der in 1 dargestellte Handschrifterfasser 430 analysiert die von der Stiftabtastvorrichtung 330 und dem Notizbrett 332 ausgegebenen Signale, um den Schreibort auf dem Notizbrett 332 und die mit der Stiftabtastvorrichtung 330 geschriebene Handschrift zu erfassen und speichert die erhaltenen Daten im RAM.
Die Anzeige-Steuerung 440 steuert Bilder, die in einem virtuellen 3D-Raum auf dem HMD 340 angezeigt werden, das vom Benutzer getragen wird. Das Bild enthält ein 3D-Modell eines Produktes, ein 3D-Modell eines Werkzeugs, ein 3D-Modell eines Bauteils (oder 3D-Modelle von Bauteilen) und ein Format eines Überprüfungsblattes. Das 3D-Modell des Werkzeugs wird angezeigt, um es dem im realen Raum platzierten Werkzeug zu überlagern. Das Format eines Überprüfungsblattes wird angezeigt, um dem Notizbrett 332 überlagert zu werden.
Die Menüsteuerung 450 ruft Daten aus der Komponentenmodell DB 210, der Werkzeugmodell DB 220, der Überprüfungsblatt DB 230 und der Komponentenmodell DB 240 auf und selektiert sie und bearbeitet sie. Die Menüsteuerung 450 zeigt einen in 5 dargestellten Menübildschirm in einem virtuellen Raum durch das HMD 340 als Reaktion auf eine Anweisung zum Starten eines Designüberprüfungsprozesses. Der Menübildschirm wird während der Designprüfung im virtuellen Raum angezeigt. Der Menübildschirm enthält „Komponentenmodell auswählen“, „Werkzeug auswählen“, „Überprüfungsblatt auswählen“ und „Details anzeigen“.
Die in 1 dargestellte Menüsteuerung 450 führt die Verarbeitung zur Auswahl eines Komponentenmodells, eines Werkzeugmodells oder eines Überprüfungsblattes als Reaktion auf eine Geste des Benutzers mit der Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310 oder auf eine mit der Stiftabtastvorrichtung 330 erstellte Handschrift durch.
Die Verarbeitung durch die Menüsteuerung 450 wird nun beschrieben.
Auswahl eines Komponentenmodells
Als Reaktion auf das Anklicken von „Komponentenmodell auswählen“ auf dem Menübildschirm ruft die Menüsteuerung 450 typische Darstellungen mit Produkten und den Produktnamen aus der Komponentenmodell DB 210 auf. Die Menüsteuerung 450 listet dann typische Darstellungen auf, die Produkte und die Produktnamen im virtuellen Raum scrollbar darstellen, wie in 6 dargestellt. Die Menüsteuerung 450 scrollt die typischen Darstellungen mit Produkten und den im virtuellen Raum angezeigten Produktnamen als Reaktion auf die Benutzeraktion, die das Scrollen anweist. Als Reaktion auf die Benutzeraktion des Klicks auf die Auswahl eines Zielprodukts wählt die Menüsteuerung 450 das gewünschte Produkt aus. Wenn das Produkt ausgewählt ist, zeigt die Menüsteuerung 450 typische Darstellungen für Komponenten, die im jeweiligen Produkt enthalten sind, und die Komponentennamen im virtuellen Raum in scrollbarer Form an, wie in 7A dargestellt.
Auswahl einer Komponente
Die Menüsteuerung 450 scrollt die typischen Darstellungen für die Komponenten und die im virtuellen Raum angezeigten Komponentennamen als Reaktion auf die Benutzeraktion, die das Scrollen anweist. Als Reaktion auf die Benutzeraktion, bei der eine zu überprüfende Zielkomponente ausgewählt wird, wählt die Menüsteuerung 450 die gewünschte Komponente aus. Wenn der Benutzer auf „Details anzeigen“ klickt, wie in 5 dargestellt, bezieht sich die Menüsteuerung 450 auf die Komponentenmodell DB 240, um ausgewählte Konstruktionsinformationen anzuzeigen, einschließlich des Bauteilnamens, der Darstellungsnummer, der Größe und des Materials, wie in 7B dargestellt.
Auswahl eines Werkzeugmodells
Als Reaktion auf eine Aktion, bei der auf dem in 5 dargestellten Menübildschirm auf „Werkzeug auswählen“ geklickt wird, ruft die Menüsteuerung 450 Kandidatenwerkzeuge aus der Werkzeugmodell DB 220 auf und listet die typischen Darstellungen für die Werkzeuge und die in 8 dargestellten Werkzeugnamen im virtuellen Raum scrollbar auf. Nachdem ein Zielwerkzeug ausgewählt und auf eine zielzugehörige Schaltfläche (nicht dargestellt) geklickt wurde, führt die Menüsteuerung 450 die Zuordnung durch und die Anzeige-Steuerung 440 zeigt das 3D-Modell des Werkzeugs auf dem HMD 340 an, das dem Werkzeug, das in dem vom Werkzeugerfasser 420 erfassten Realraum platziert wurde, überlagert werden soll.
Auswahl eines Überprüfungsblattes
Als Reaktion auf die Benutzeraktion, auf dem in 5 dargestellten Menübildschirm auf „Überprüfungsblatt auswählen“ zu klicken, ruft die Menüsteuerung 450 Überprüfungsblattformate aus der Überprüfungsblatt DB 230 auf und zeigt die Überprüfungsblattformate an, die dem Notizbrett 332 überlagert werden sollen. Ein Überprüfungsblattformat wird anhand eines Namens ausgewählt, der als Textdaten eingegeben wird, die durch die Konvertierung der Handschrifteingabe mit der Stiftabtastvorrichtung 330 erhalten werden. Wenn die Designprüfung bereits durchgeführt wurde, wird das in der vorherigen Designprüfung aufgezeichnete Überprüfungsblatt aus der Überprüfungsblatt DB 230 aufgerufen.
Der Modellbetreiber 460 bewegt und dreht ein 3D-Modell einer im virtuellen Raum dargestellten Komponente im berührungslosen Bereich mit 3D-Modellen von Werkzeugen und 3D-Modellen anderer Komponenten als Reaktion auf eine Geste des Benutzers mit der Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310. Wenn der Benutzer seinen Zeigefinger bewegt, indem er ein 3D-Modell einer Komponente vertikal und horizontal berührt, dreht der Modellbetreiber 460 das 3D-Modell der im virtuellen Raum dargestellten Komponente. Wenn der Benutzer ein Modell mit Zeigefinger und Daumen drückt/kneift, wird das Modell als zu bewegendes Ziel ausgewählt. Wenn der Benutzer seine Hand bewegt und das Modell drückt/kneift, bewegt der Modellbetreiber 460 das 3D-Modell des Bauteils. Wenn der Benutzer mit dem Mittelfinger auf einen Teil eines 3D-Modells einer Komponente klickt, wird der Anzeigezustand des Teils von versteckt auf angezeigt oder von angezeigt auf versteckt umgeschaltet.
Der Modellbetreiber 460 bewegt und dreht ein im virtuellen Raum dargestelltes 3D-Modell eines Werkzeugs im Bereich des Kontakts mit 3D-Modellen anderer Werkzeuge und 3D-Modelle von Bauteilen entsprechend der Position und Ausrichtung eines im realen Raum platzierten und von der Bildaufnahmevorrichtung 320 erfassten Werkzeugs.
Wenn der Benutzer ein im realen Raum platziertes Werkzeug manipuliert, um ein 3D-Modell einer Komponente mit dem im virtuellen Raum angezeigten 3D-Modell des Werkzeugs zusammenzustellen, bewegt und dreht der Modellbetreiber 460 das 3D-Modell der im virtuellen Raum angezeigten Komponente als Reaktion auf die Benutzeraktion. Wenn das 3D-Modell des Bauteils während der Montage mit dem 3D-Modell anderer Bauteile in Berührung kommt, bestimmt der Modellbetreiber 460 einen Fehler in der Baugruppe aufgrund von Interferenzen/Kollisionen zwischen dem Bauteil und einem anderen Bauteil und meldet einen Fehler. Wenn sich der Raum, in dem das 3D-Modell des Werkzeugs bewegt wird, auf einem Referenzniveau oder niedriger befindet, um während der Montage Kontakt mit dem 3D-Modell des Bauteils herzustellen, stellt der Modellbetreiber 460 fest, dass nicht genügend Platz für die Nutzung des Werkzeugs zur Verfügung steht, und meldet einen Fehler. In diesem Beispiel bestimmt der Modellbetreiber 460, dass für die Nutzung des Werkzeugs nicht genügend Platz zur Verfügung steht und meldet einen Fehler, wenn der Winkel, unter dem der Schraubenschlüssel 350 als Werkzeug beweglich ist, kleiner als ein Bezugswinkel ist.
Der Überprüfungsrecorder 470 speichert ein vom Benutzer mit Hilfe der Stiftabtastvorrichtung 330 geschriebenes Rezensionsergebnis in die Überprüfungsblatt DB 230. Der Überprüfungsrecorder 470 bestimmt die Position, an der mit der Stiftabtastvorrichtung 330 auf einem Überprüfungsblatt geschrieben wurde, das dem Notizbrett 332 über den im Notizbrett 332 enthaltenen Touchscreen-Sensor überlagert werden soll, und erkennt die Position, an der der Benutzer ein Bewertungsergebnis eingegeben hat, über die Stiftabtastvorrichtung 330 im Überprüfungsblatt. Der Überprüfungsrecorder 470 bestimmt die für die Handschrift verwendete Sprache durch Mustererkennung der mit der Stiftabtastvorrichtung 330 erfassten Handschrift und wandelt die Handschriftdaten in Textdaten um. Genauer gesagt, wird die Sprache durch Mustererkennung bestimmt, basierend darauf, ob das Handschriftmuster alphabetische Zeichen, Zeichen einschließlich Kanji und Hiragana oder nur Kanji-Zeichen darstellt. Wenn die Handschrift alphabetische Zeichen darstellt, wird aufgrund der Rechtschreibung eine bestimmte Sprache bestimmt. Der Überprüfungsrecorder 470 speichert die Sprache der Texteingabe mit der Stiftabtastvorrichtung 330 und dem Überprüfungsblatt einschließlich der Textdaten in die Überprüfungsblatt DB 230.
Der vom Designüberprüfungsgerät 100 nach der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte Designprüfprozess wird nun mit Bezug auf die in 9 und 10 dargestellten Flussdiagramme beschrieben. Die im Folgenden beschriebene Designprüfung beschreibt einen Installationsprozess für die Installation eines Wandpaneels W1 eines in 11 dargestellten Aufzugs auf einer Bodenplatte F1.
Der Benutzer trägt das HMD 340 am Kopf und die Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310 an der Hand. Als Reaktion auf eine Anweisung zum Beginn des Designprüfungsprozesses startet das Designüberprüfungsgerät 100 den in 9 dargestellten Designprüfungsprozess.
Zu Beginn des Designprüfungsprozesses zeigt das Designüberprüfungsgerät 100 den in 5 dargestellten Menübildschirm im virtuellen Raum durch das HMD 340 (Schritt S101). Der Menübildschirm enthält die Punkte „Komponentenmodell auswählen“, „Werkzeug auswählen“, „Überprüfungsblatt auswählen“ und „Details anzeigen“. Wenn eine Geste des Klickens auf „Komponentenmodell auswählen“ erkannt wird, zeigt die Menüsteuerung 450 typische Darstellungen für Produkte und die in 6 dargestellten Produktnamen im virtuellen Raum scrollbar an (Schritt S102). Wenn die typischen Darstellungen für die Produkte und die Produktnamen gescrollt werden und eine Geste des Klicks zur Auswahl eines Komponentenmodells eines Zielproduktes erkannt wird, wählt die Menüsteuerung 450 das Produkt aus der Komponentenmodell DB 210 (Schritt S103).
Wenn das Produkt ausgewählt ist, zeigt die Menüsteuerung 450 typische Darstellungen für im Produkt enthaltene Komponentenmodelle und die in 7A dargestellten Bauteilnamen im virtuellen Raum scrollbar an (Schritt S104). Wenn die typischen Darstellungen für die Komponenten und die im virtuellen Raum angezeigten Komponentennamen gescrollt werden und eine Geste des Klickens zur Auswahl einer Zielkomponente erkannt wird, wählt die Menüsteuerung 450 die angeklickte Komponente aus (Schritt S105). Das 3D-Modell der ausgewählten Komponente wird im virtuellen Raum angezeigt. In diesem Beispiel werden das Wandpaneel W1, das auf der Bodenplatte F1 des Aufzugs installiert werden soll, und eine Schraube B1 ausgewählt.
Wenn eine Geste des Klickens auf „Werkzeug auswählen“ in 5 erkannt wird, zeigt die Menüsteuerung 450 typische Darstellungen für Werkzeuge und Werkzeugnamen in 8 im virtuellen Raum scrollbar an (Schritt S106). Wenn die typischen Darstellungen für das Werkzeug und die Werkzeugnamen gescrollt werden und eine Geste des Klicks zur Auswahl eines Zielwerkzeugs erkannt wird, wählt die Menüsteuerung 450 das Werkzeug (Schritt S107). In diesem Beispiel werden eine Haltevorrichtung J1 und ein Schraubenschlüssel S1 als Werkzeuge ausgewählt. Die Haltevorrichtung J1 hält das Wandpaneel W1 an einer vorgegebenen Position, bis das Wandpaneel W1 installiert ist. Nachdem das Zielwerkzeug ausgewählt und ein zielzugehöriger Knopf (nicht dargestellt) angeklickt wurde, führt die Menüsteuerung 450 die Zuweisung durch, und die Anzeige-Steuerung 440 zeigt das 3D-Modell des dem im realen Raum platzierten Werkzeug zu überlagernden Werkzeugs an (Schritt S108). Genauer gesagt, analysiert der Werkzeugerfasser 420 das Bild eines Ziel-Referenzmarkers auf dem Werkzeug und erkennt die Position und die Ausrichtung des Werkzeugs. Basierend auf der Position und der Ausrichtung des Werkzeugs zeigt die Anzeige-Steuerung 440 das 3D-Modell des Werkzeugs an, das dem im realen Raum platzierten Werkzeug überlagert werden soll.
Wie in 11 dargestellt, erkennt der Modellbetreiber 460 die Montagearbeit des Benutzers mit Gesten und zeigt dann die Montagearbeit für die Installation des Wandpaneels W1 und der Schraube B1 an, die Komponenten sind, die im virtuellen Raum an einer vorgegebenen Position auf der Bodenplatte F1 mit dem Schraubenschlüssel S1 als Werkzeug angezeigt werden (Schritt S109). In diesem Beispiel wird die Bodenplatte F1 vorab im virtuellen Raum dargestellt. Wenn die Geste des Benutzers erkannt wird, bewegt der Modellbetreiber 460 das im virtuellen Raum angezeigte Wandpaneel W1 an die vorgegebene Position auf der Bodenplatte F1. Wenn die Benutzeraktion zum Bewegen der im realen Raum platzierten Haltevorrichtung J1 erkannt wird, bewegt der Modellbetreiber 460 die im virtuellen Raum angezeigte Haltevorrichtung J1. Als Reaktion auf die Benutzeraktion zum Verschieben der Haltevorrichtung J1 verschiebt der Modellbetreiber 460 die im virtuellen Raum angezeigte Haltevorrichtung J1 in eine Position zum Halten des Wandpaneels W1. Wenn die Geste des Benutzers erkannt wird, bewegt der Modellbetreiber 460 dann die im virtuellen Raum angezeigte Schraube B1 zu einer Gewindebohrung H1 in einer Aussparung C1 auf dem Wandpaneel W1. Wenn der Benutzer die Geste des Verschraubens der Schraube B1 erkennt, wird die Schraube B1 vorübergehend in die im virtuellen Raum angezeigte Gewindebohrung H1 eingeschraubt. Wenn eine Aktion zum Anziehen der Schraube B1 mit dem im realen Raum platzierten Schraubenschlüssel 350 erkannt wird, zieht der Modellbetreiber 460 schließlich die Schraube B1 mit dem im virtuellen Raum angezeigten Schraubenschlüssel S1 an. Der Schraubenschlüssel S1 in diesem Beispiel kann innerhalb des Bereichs ohne Kontakt mit der Aussparung C1 beweglich sein. Wenn ein Winkel zum Bewegen des Schraubenschlüssels S1 kleiner als ein Referenzwinkel ist, bestimmt der Modellbetreiber 460, dass dem Werkzeug nicht genügend Platz zur Verfügung steht und meldet einen Fehler. In diesem Beispiel kann der Schraubenschlüssel S1 nicht um den Bezugswinkel oder mehr verschoben werden, so dass ein Fehler gemeldet wird.
Ein Überprüfungsergebniserfassungsprozess wird dann gestartet (Schritt S110). Wenn auf dem in 5 dargestellten Menübildschirm auf „Überprüfungsblatt auswählen“ geklickt wird, ruft die Menüsteuerung 450 ein Format eines in 12 dargestellten Überprüfungsblattes aus der Überprüfungsblatt DB 230, wie in 10 (Schritt S201) dargestellt, auf. Die Anzeige-Steuerung 440 zeigt dann das Format des Überprüfungsblattes an, das dem Notizbrett 332 überlagert werden soll (Schritt S202). Bei der Anzeige des Überprüfungsblattes schreibt der Benutzer ein Überprüfungsergebnis, einen Prüfer und ein Überprüfungsdatum mit der Stiftabtastvorrichtung 330 wie in 13 dargestellt. In diesem Beispiel wird die Schraube B1 vorübergehend angezogen, und so wird der Bewertungspunkt „Schraube B1 und Wandpaneel W1 nicht störend?“ bestanden und mit einem Kreis markiert. Außerdem kann der Schraubenschlüssel S1 nicht um den Bezugswinkel oder mehr verschoben werden. Der Übersichtspunkt „Platz zum Anziehen von Schraube B1?“ ist daher mit einem Kreuz markiert, was auf einen Fehler hinweist. Der Benutzer schreibt die Ursache des Fehlers oder der Verbesserungen in das Bemerkungsfeld des Überprüfungsblattes. In diesem Beispiel wird dann eine Meldung „Aussparung C1 ist klein und soll vergrößert werden“ in das Feld Bemerkungen geschrieben. Wenn der Benutzer ein Rezensionsergebnis im Format des Überprüfungsblattes mit der Stiftabtastvorrichtung 330 verfasst hat, bestimmt der Überprüfungsrecorder 470 die Sprache anhand der mit der Stiftabtastvorrichtung 330 (Schritt S203) erfassten Handschrift. Der Überprüfungsrecorder 470 bestimmt dann den Ort der Schrift im Format des Überprüfungsblattes, das dem Notizbrett 332 überlagert werden soll, und erkennt die Position, an der das Überprüfungsergebnis im Format des Überprüfungsblattes eingegeben wurde (Schritt S204). Der Überprüfungsrecorder 470 wandelt dann die Handschrifteingabe mit der Stiftabtastvorrichtung 330 in Textdaten um, wie in 14 (Schritt S205) dargestellt. Der Überprüfungsrecorder 470 speichert dann das Überprüfungsblatt mit der Sprache des Textes und den in den Feldern entsprechend der erfassten Position eingegebenen Textdaten in die Überprüfungsblatt DB 230 (Schritt S206).
Die Verarbeitung kehrt dann zu dem in 9 dargestellten Designprüfprozess zurück, um zu bestimmen, ob eine Endanweisung eingegeben wird (Schritt S111). Wenn die Bestimmung anzeigt, dass keine Endanweisung eingegeben wurde (NEIN in Schritt S111), wird die Verarbeitung in den Schritten S104 bis S111 wiederholt, bis eine Endanweisung eingegeben wird. Wenn eine Endanweisung eingegeben wurde (JA in Schritt S111), endet der Designüberprüfung Prozess.
Das Designüberprüfungsgerät 100 mit der obigen Struktur ermöglicht die einfache Auswahl eines Produkts, einer Komponente und eines Werkzeugs durch die Benutzergeste des Scrollens und Anklicken eines 3D-Modells, das scrollbar dargestellt wird. Zusätzlich wird ein Überprüfungsergebnis mit Textdaten aufgezeichnet, die durch die Konvertierung der Handschrifteneingabe mit der Stiftabtastvorrichtung 330 gewonnen wurden. Diese Struktur ermöglicht es dem Benutzer mit dem HMD 340, das Designüberprüfungsgerät 100 einfach zu bedienen und die Designprüfung effizient durchzuführen. Die im Überprüfungsblatt verwendete Sprache kann zur Identifizierung des Landes, in dem die Designprüfung durchgeführt wurde, bestimmt werden.
Ausführungsform 2
Wie in 15 dargestellt, unterscheidet sich ein Designüberprüfungsgerät 500 nach Ausführungsform 2 vom Designüberprüfungsgerät 100 nach Ausführungsform 1 dadurch, dass der Datenserver 200 weiterhin eine Personalinformationen DB 260 zur Speicherung von Informationen über Prüfer, eine Werksinformationen DB 270 zur Speicherung von Informationen über Produktionsanlagen und eine Kundenspezifische Informationen DB 280 zur Speicherung von Informationen über den Kunden aufweist.
Wie in 16A dargestellt, speichern die Personalinformationen DB 260 in einer Weise, die jedem Prüfer zugeordnet ist, Mitarbeiternummern, Namen, Einrichtungen, zu denen jeder Prüfer gehört, Dienstbeginn-Datum, Trainingshistorien, Anlagen-IDs und Qualifikationsinformationen. Zur Durchführung der Designprüfung kann das Designüberprüfungsgerät 500 die in den Personalinformationen DB 260 gespeicherten Daten abrufen, um gemeinsam die Mitarbeiternummer, den Namen, die Einrichtung, das Dienstbeginn-Datum, die Trainingshistorie und die Qualifikationsinformationen abzurufen.
Wie in 16B dargestellt, speichern die Werksinformationen DB 270 für jede Betriebs-ID Einrichtungen, Produkte und Produkt-IDs in einer Weise, die miteinander verknüpft ist. Zur Durchführung der Designprüfung kann das Designüberprüfungsgerät 500 die in den Werksinformationen DB 270 gespeicherten Daten abrufen, um für jede Einrichtung selektiv Produkte anzurufen.
Wie in 16C dargestellt, speichert die Kundenspezifische Information DB 280 für jede Kunden-ID, Kundennamen, Produkte, Mengen, Optionen 1 und Optionen 2 in einer Weise, die miteinander verknüpft ist. Zur Durchführung des Designprüfungsprozesses kann das Designüberprüfungsgerät 500 die in der Kundenspezifischen Informationen DB 280 gespeicherten Daten abrufen und die abgerufenen Daten als Referenzinformationen für den Designprüfungsprozess verwenden.
Das Designüberprüfungsgerät 500 verwendet das Dienstbeginn-Datum, die Trainingshistorie und die Qualifikationsinformationen für jeden Prüfer, die in den Personalinformationen DB 260 gespeichert sind, und zeigt für jeden Prüfer je nach Qualifikation, Lernstand und Erfahrung unterschiedliche Überprüfungsblätter an. So speichert die Überprüfungsblatt DB 230 beispielsweise ein Überprüfungsblatt A, das ein Überprüfungsverfahren ausführlich mit Bildern beschreibt, und ein Überprüfungsblatt B, das ein Überprüfungsverfahren kurz beschreibt. Basierend auf dem aus der langjährigen Erfahrung des Prüfers ermittelten Lernstand zeigt das HMD 340 das Überprüfungsblatt B für erfahrene Prüfer, die seit mindestens einer vorgegebenen Anzahl von Jahren eine Designprüfungen durchgeführt haben, und das Überprüfungsblatt A für Anfänger, die Designprüfungen seit weniger als der vorgegebenen Anzahl von Jahren durchgeführt haben. Die Jahre an Erfahrung des Prüfers errechnen sich aus dem in den Personalinformationen DB 260 gespeicherten Dienstbeginn-Datum. Das Designüberprüfungsgerät 500 kann die Trainingshistorie oder die Qualifikationsinformationen als Kriterium für die Anzeige des Überprüfungsblattes A oder des Überprüfungsblattes B verwenden.
Das Designüberprüfungsgerät 500 bestimmt ein zu überprüfendes Produkt anhand von Informationen, die eine Einrichtung darstellen, zu der jeder Prüfer gehört, wählt Kandidaten der relevanten Komponentenmodelle und Überprüfungsblätter aus und zeigt die ausgewählten Kandidaten auf dem HMD 340 an. Aus den angezeigten Kandidaten wählt der Prüfer ein Komponentenmodell und ein Überprüfungsblatt aus. Die Informationen, die die Einrichtung und das Produkt darstellen, werden miteinander verknüpft, indem die Informationen, die die Einrichtung in der Personalinformationen DB 260 darstellen, mit den Informationen, die das Produkt in der Werksinformationen DB 270 darstellen, abgeglichen werden. Das Designüberprüfungsgerät 500 ruft ein Komponentenmodell zur Überprüfung durch den Prüfer aus der Komponentenmodell DB 210, ein 3D-Modell eines im Produkt enthaltenen Bauteils aus der Komponentenmodell DB 240, ein 3D-Modell eines bei der Montage des Produkts aus der Werkzeugmodell DB 220 verwendeten Werkzeugs und ein Überprüfungsblatt aus der Überprüfungsblatt DB 230 auf und zeigt die erhaltenen Daten auf dem HMD 340 an.
Die Kundenspezifischen Informationen DB 280 und die Überprüfungsblatt DB 230 sind miteinander verknüpft. Die Kundenspezifikationen werden auf dem HMD 340 bei jeder Anzeige eines Überprüfungsblattes als Referenzinformationen angezeigt. Die Kundenspezifischen Informationen DB 280 und die Überprüfungsblatt DB 230 sind über die Kundennummer miteinander verbunden.
Das Designüberprüfungsgerät 500 mit der obigen Struktur kann ein Überprüfungsblatt entsprechend dem Lernstand eines Prüfers anzeigen. Darüber hinaus bestimmt das Designüberprüfungsgerät 500 ein Produkt, das von einem Prüfer zu prüfen ist, wählt Kandidaten der relevanten Komponentenmodelle und Überprüfungsblätter aus und zeigt die ausgewählten Kandidaten auf dem HMD 340 an. Diese Struktur ermöglicht es dem Prüfer, das Komponentenmodell und das Überprüfungsblatt einfach aufzurufen.
Abwandlungen
In den oben beschriebenen Ausführungsformen beinhalten die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 jeweils die Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310 zur Erfassung der Bewegungen der Hand und der Fingern des Benutzers. Die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 können ein Ganzkörpererfassungsgerät zur Erfassung der Ganzkörperbewegung des Benutzers beinhalten. In diesem Fall erfassen die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 mit einem einem Ziel zugeordneten Werkzeug 350 die Ganzkörperbewegung des Benutzers in der eigentlichen Montage oder Installation. Basierend auf der erfassten Ganzkörperbewegung werden das Vorhandensein von Störungen, die Dauer der Störungen und die Historie der Ergebnisse der Störungsprüfung für störende Komponenten in einem Überprüfungsblatt gespeichert. Die Struktur eines Bauteils ohne Interferenz wird dann anhand der Ergebnisse der Interferenzprüfung rechnerisch bestimmt und die Kandidaten werden scrollbar dargestellt. Ein Kandidat wird durch des Benutzers Geste ausgewählt und das ausgewählte Ergebnis wird in der Komponentenmodell DB 240 gespeichert.
Die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 einschließlich der
Ganzkörpererfassungsvorrichtung können Protokolldaten über die Bewegungsbahn der Hand oder des Fußes des Benutzers und eines Werkzeugs erhalten und die Protokolldaten auf die Überprüfungsblätter anwenden. Beispielsweise kann der Benutzer ein Werkzeug im virtuellen Raum in der Designprüfung halten und tatsächlich versuchen, eine Schraube anzuziehen, aber die Schraube nicht anziehen, da das Werkzeug und das Produkt kollidieren. In diesem Fall wird der entsprechende Prüfpunkt im Überprüfungsblatt als Fehler gekennzeichnet. Die Protokolldaten für solche Prüfergebnisse können für Bewertungselemente oder Prüflinge für den Prototypenbau verwendet werden.
Die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 können auch einen exemplarischen Arbeitsablauf und die Bewegungen von Händen oder Füßen aufzeichnen, die von einem erfahrenen Prüfer mit dem Ganzkörper-Erfassungsgerät in der Animation ausgeführt werden. Darüber hinaus können Notizen und Kommentare von der Arbeit auf einem 3D-Modell eines Produkts oder auf einer Komponente mit der Stiftabtastvorrichtung 330 zur Verwendung als Anweisung aufgezeichnet werden. Das Arbeits-Know-how und die Notizen, die unter den Prüfern ausgetauscht werden sollen, können auch auf ein 3D-Modell eines Produkts oder eine Komponente geschrieben werden. Darüber hinaus können der Arbeitsablauf und die Bewegungen von Händen oder Füßen unerfahrener Prüfer gemessen und verwendet werden, um Unterschiede zwischen qualifizierten Prüfern und unerfahrenen Prüfern zu visualisieren und diese Informationen für die Ausbildung zu nutzen. So können beispielsweise Unterschiede zwischen qualifizierten und unerfahrenen Prüfern, z.B. im Montageauftrag für jedes Bauteil, in der Arbeitshaltung und den Blickrichtungen während der Arbeit, angezeigt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Datenserver 200 von einer Haupteinrichtung und Untereinrichtungen innerhalb und außerhalb Japans über die Internetverbindung zugänglich sein. Wenn in diesem Fall die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 einschließlich des Kommunikators 300, der auf den Datenserver 200 zugreifen kann, die Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310, die Bildaufnahmevorrichtung 320, die Stiftabtastvorrichtung 330, das HMD 340 und die Steuerung 400 in der Hauptanlage und einer Unteranlage installiert sind, kann die Designprüfung in der Hauptanlage durchgeführt und die im Datenserver 200 gespeicherten Unteranlagen und Daten können zentral verwaltet werden. Auf diese Weise können die Prüfergebnisse in Echtzeit aktualisiert und zwischen der Hauptanlage und der Unteranlage ausgetauscht werden. Wenn beispielsweise Größeninformationen über ein Bauteil geändert werden, werden die 3D-CAD-Daten geändert und in der Komponentenmodell DB 210 in Echtzeit gespeichert. Darüber hinaus können die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 auf die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 zugreifen, die in anderen Einrichtungen, einschließlich Einrichtungen im Ausland, über die Internetverbindung installiert sind, um Bildschirme mit 3D-Modellen im virtuellen Raum gemeinsam zu nutzen und zusammen mit den Designüberprüfungsgeräten 100 und 500, die in anderen Einrichtungen installiert sind, eine Designprüfung durchzuführen. Dies ermöglicht es, die Designprüfung in Echtzeit an mehreren Standorten in Zusammenarbeit miteinander durchzuführen. Wenn das Verständnis der Vorschriften oder Trends in einer ausländischen Unteranlage in der Hauptanlage schwierig ist, kann eine Designüberprüfung in der Unteranlage durchgeführt werden. Darüber hinaus können die Mitarbeiter einer ausländischen Niederlassung und die Kunden im Ausland gemeinsam eine Designprüfung durchführen, um die detaillierten Spezifikationen für jeden Kunden zu überprüfen. Die Designüberprüfungsgeräte 100 und 500 nach der vorliegenden Ausführungsform führen eine Designprüfung für Produkte einschließlich Aufzügen durch, um den weltweiten Verkauf der Produkte zu erleichtern.
Die Produktspezifikationen variieren, da die Trends und Präferenzen je nach Land in der Welt variieren. Die an mehreren Standorten durchgeführte Designprüfung und die Echtzeitaktualisierung der Überprüfungsergebnisse ermöglichen die Erstellung eines globalen Designs. So kann beispielsweise aus der mit der Stiftabtastvorrichtung 330 verfassten Handschrift ein Land identifiziert werden, in dem eine Designprüfung durchgeführt wurde, und für das Land geeignete Kandidatenkomponenten können im virtuellen Raum dargestellt werden. Dies ermöglicht es, Produkten ein globales Design in Echtzeit zu geben. Darüber hinaus kann ein Subscreen einen Konfigurationsbaum anzeigen, der die Komponentenkonfiguration einer angezeigten Komponente darstellt. Die Baumkonfiguration jeder Komponente wird aus den im Datenserver 200 gespeicherten Designinformationen DB abgerufen und angezeigt.
Wenn ein Überprüfungsergebnis anzeigt, dass die Spezifikationen einer Komponente geändert werden sollen, werden Kandidaten für alternative Komponenten aus der Komponentenmodell DB 240 basierend auf dem Überprüfungsergebnis abgerufen und angezeigt. Wenn beispielsweise ein Überprüfungsergebnis anzeigt, dass eine Komponente A und eine Komponente B sich gegenseitig um 5 mm stören, wird eine Komponente mit den gleichen Spezifikationen wie die Komponente A, aber um 5 mm kleiner, aus der Komponentenmodell DB 240 abgerufen und dann im virtuellen Raum als Kandidat für eine alternative Komponente angezeigt. Darüber hinaus kann der Datenserver 200 eine Kaufinformation DB beinhalten, die Komponentennamen, Komponentenspezifikationen, Komponentenpreise und Lieferdaten in einer Weise speichert, die miteinander verknüpft sind. Die in den Kaufinformationen der DB enthaltenen Kandidaten für alternative Komponenten können dann angezeigt werden. Diese alternativen Komponenten können in der Reihenfolge niedrigerer Preise oder in der Reihenfolge kürzerer Lieferzeiten angezeigt werden.
Obwohl das HMD 340 in den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht transparent ist, kann das HMD 340 semi-transparent sein. In diesem Fall wird dem im realen Raum platzierten Werkzeug ein 3D-Modell eines Werkzeugs überlagert. Dem Notizbrett 332 wird ein Überprüfungsblatt überlagert. Obwohl das HMD 340 den virtuellen Raum in dem oben beschriebenen Beispiel anzeigt, kann jede andere Anzeige als das HMD 340 verwendet werden, wenn die Anzeige einen virtuellen Raum anzeigen kann. Anstelle der HMD 340 kann eine Flüssigkristallanzeige verwendet werden.
Obwohl die Handschuh-Erfassungsvorrichtung 310 verwendet wird, um die Gesten des Benutzers zu erkennen, die die Benutzeraktion in den oben beschriebenen Ausführungsformen repräsentieren, können andere Mittel verwendet werden, um die Gesten des Benutzers zu erkennen. Eine Bildaufnahmevorrichtung kann ein Bild der Bewegung der Hand und der Finger des Benutzers aufnehmen und eine Geste anhand des aufgenommenen Bildes erkennen. Die Benutzeraktionen umfassen die Körperbewegung und die Stimme des Benutzers, einschließlich der Bewegung des Kopfes, eines Arms oder eines Fußes und der Stimme.
Obwohl die Stiftabtastvorrichtung 330 einen Sensor in den oben beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet, kann das Notizbrett 332 einen Touchscreen-Sensor beinhalten und mit dem Touchscreen-Sensor Handschriften auf dem Notizbrett 332 erkennen, die mit einem Stift ohne Sensor geschrieben wurden.
Der von den Designüberprüfungsgeräten 100 und 500 und dem Datenserver 200 durchzuführende Designprüfungsprozess kann von einer anderen Vorrichtung als einem dedizierten System durchgeführt werden und kann beispielsweise von einem universellen mobilen Informationsendgerät oder einem Personalcomputer durchgeführt werden. Die von den Designüberprüfungsgeräten 100 und 500 und dem Datenserver 200 verwendeten Programme können auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden, wie z.B. Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM), Digital Versatile Disc (DVD), USB Flash Drive, Memory Card und Hard Disk Drive (HDD), und dann vertrieben werden. Wenn solche Programme auf einem dedizierten oder universellen Computer installiert sind, kann der Computer dann als Designüberprüfungsgerät 100 und 500 oder als Datenserver 200 fungieren.
Die oben beschriebenen Programme können auf einem Speichergerät auf einem anderen Server im Internet gespeichert und dann vom Server heruntergeladen werden.
Oben wurden einige exemplarische Ausführungsformen zur Erläuterung der Erfindung beschrieben. Obwohl die vorstehende Diskussion spezifische Ausführungsformen vorgestellt hat, werden Fachleute erkennen, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Spezifikation und die Darstellungen eher im illustrativen als im restriktiven Sinne zu betrachten. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
Bezugszeichenliste

100, 500: Designüberprüfungsgerät
200: Datenserver
210: Komponentenmodell DB
220: Werkzeugmodell DB
230: Überprüfungsblatt DB
240: Komponentenmodell DB
250: Überprüfungsmodell DB
260: Persönliche Daten DB
270: Werksinformationen DB
280: Kundenspezifische Informationen DB
300: Kommunikator
310: Handschuh-Erfassungsvorrichtung
320: Bildaufnahmevorrichtung
330: Stiftabtastvorrichtung
331: Beschleunigungssensor
332: Notizbrett
333: Andruckkraft-Sensor
340: HMD
350: Schraubenschlüssel
351: Ziel-Referenzmarker
400: Steuerung
410: Gestenerfasser
420: Werkzeugerfasser
430: Handschrifterfasser
440: Anzeige-Steuerung
450: Menüsteuerung
460: Modellbetreiber
470: Überprüfungsrecorder
W1: Wandpaneel
F1: Bodenplatte
B1: Schraube
S1: Schraubenschlüssel
C1: Aussparung
J1: Haltevorrichtung
H1: Gewindebohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016189213 A [0004]

Claims

Designüberprüfungsgerät, das Folgendes aufweist: einen Kommunikator, um auf einen Datenserver zuzugreifen, der Daten für ein 3D-Modell einer in einem Produkt enthaltenen Komponente, Daten für ein 3D-Modell eines Werkzeugs, das bei der Montage des Produkts verwendet werden soll, und Daten für ein Überprüfungsblatt einschließlich eines Designprüfergebnisses für das Produkt speichert; eine Anzeige-Steuerung, um in einem virtuellen Raum einen Bildschirm zum Auswählen mindestens eines, ein 3D-Modell der Komponente und/oder ein 3D-Modell des Werkzeugs anzuzeigen; und einen Erfasser zum Erfassen einer Benutzeraktion und Auswählen des mindestens einen, des 3D-Modells der Komponente und/oder des 3D-Modells des im virtuellen Raum angezeigten Werkzeugs als Reaktion auf die Benutzeraktion.
Designüberprüfungsgerät nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: einen Modellbetreiber, um im virtuellen Raum das mindestens eine, das 3D-Modell der Komponente und/oder das 3D-Modell des Werkzeugs, das vom Erfasser ausgewählt wurde, darzustellen, eine Benutzeraktion zum Verschieben oder Drehen des mindestens einen, des 3D-Modells der Komponente und/oder des vom Erfasser erfassten und im virtuellen Raum dargestellten 3D-Modells des Werkzeugs zu erfassen, und als Reaktion auf die Benutzeraktion das mindestens eine, das 3D-Modell der Komponente und/oder das 3D-Modell des Werkzeugs, das im virtuellen Raum innerhalb eines Bereichs ohne gegenseitigen Kontakt dargestellt wird, zu bewegen oder zu drehen.
Designüberprüfungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzeige-Steuerung das mindestens eine, das 3D-Modell der Komponente und/oder das 3D-Modell des Werkzeugs im virtuellen Raum scrollbar darstellt und der Erfasser eine Benutzeraktion erkennt und als Reaktion auf die Benutzeraktion das mindestens eine, das 3D-Modell der Komponente und/oder das 3D-Modell des im virtuellen Raum angezeigten Werkzeugs scrollt, um das mindestens eine, das 3D-Modell der Komponente als Ziel und/oder das 3D-Modell des Werkzeugs als Ziel auszuwählen.
Designüberprüfungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Anzeige-Steuerung ein Format des Überprüfungsblattes im virtuellen Raum anzeigt, und der Erfasser eine Schreibbewegung eines Stiftes auf dem Überprüfungsblatt erfasst, die Handschrift als Reaktion auf die Schreibbewegung des Stiftes erfasst, Daten für die Handschrift in Textdaten umwandelt und die Textdaten im Überprüfungsblatt speichert.
Designüberprüfungsgerät nach Anspruch 4, wobei der Erfasser eine Sprache für die Handschrift erkennt und die Sprache für die Handschrift im Überprüfungsblatt speichert.
Designüberprüfungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner Folgendes aufweist: eine Kopfhalterungsanzeige zum Anzeigen eines virtuellen Raumes gemäß einer Position und einer Ausrichtung eines Kopfes des Benutzers, wobei die Anzeige-Steuerung auf der Kopfhalterungsanzeige mindestens eines, das 3D-Modell des Bauteils und/oder das 3D-Modell des Werkzeugs und/oder das Format des Überprüfungsblattes anzeigt.
Designüberprüfungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Erfasser eine Position und eine Ausrichtung des Werkzeugs in einem realen Raum erfasst, und die Anzeige-Steuerung das 3D-Modell des Werkzeugs in einer Weise anzeigt, die dem vom Erfasser erfassten Werkzeug überlagert ist.
Designprüfverfahren, das folgende Schritte aufweist: einen Kommunikationsschritt des Zugriffs auf einen Datenserver, der Daten für ein 3D-Modell einer in einem Produkt enthaltenen Komponente, Daten für ein 3D-Modell eines Werkzeugs, das bei der Montage des Produkts verwendet werden soll, und Daten für ein Überprüfungsblatt speichert, einschließlich eines Designprüfergebnisses für das Produkt; einen Anzeigeschritt zum Anzeigen eines Bildschirms in einem virtuellen Raum zum Auswählen mindestens eines, des 3D-Modells der Komponente und/oder des 3D-Modells des Werkzeugs; und einen Erfassungsschritt zum Erkennen einer Benutzeraktion und Auswählen des mindestens einen, des 3D-Modells der Komponente und/oder des 3D-Modells des im virtuellen Raum angezeigten Werkzeugs als Reaktion auf die Benutzeraktion.
Designprüfverfahren nach Anspruch 8, wobei der Kommunikationsschritt den Zugriff auf ein in einer anderen Einrichtung installiertes Designüberprüfungsgerät und die Durchführung der Designprüfung in Zusammenarbeit mit dem in der anderen Einrichtung installierten Designüberprüfungsgerät beinhaltet.
Designprüfverfahren, das folgende Schritte aufweist: einen Kommunikationsschritt des Zugriffs auf einen Datenserver, der Daten für ein 3D-Modell einer in einem Produkt enthaltenen Komponente, Daten für ein 3D-Modell eines Werkzeugs, das bei der Zusammenstellung des Produkts verwendet werden soll, Daten für ein Überprüfungsblatt, das für die Designprüfung verwendet werden soll, Daten für Personalinformationen, die einen Prüfer mit einer Einrichtung verbinden, zu der der Prüfer gehört, und Daten für Werksinformationen speichert, die eine Einrichtung mit einem in der Einrichtung hergestellten Produkt verbinden; und einen Anzeigeschritt zum Abrufen eines 3D-Modells einer Komponente, die in einem Produkt enthalten ist, das von einem Prüfer zu überprüfen ist, und eines 3D-Modells eines Werkzeugs, das bei der Montage des Produkts zu verwenden ist, und zum Anzeigen des abgerufenen 3D-Modells der Komponente und des abgerufenen 3D-Modells des Werkzeugs in einem virtuellen Raum, basierend auf den Daten für Personalinformationen und den Daten für Werksinformationen, die vom Datenserver erhalten wurden.
Programm, das einen Computer mit einem Kommunikator, der auf einen Datenserver zugreift, der Daten für ein 3D-Modell einer in einem Produkt enthaltenen Komponente, Daten für ein 3D-Modell eines Werkzeugs, das bei der Montage des Produkts verwendet werden soll, und Daten für ein Überprüfungsblatt mit einem Designprüfungsergebnis für das Produkt speichert, dazu veranlasst, als Folgendes zu fungieren: als Anzeige-Steuerung, um in einem virtuellen Raum einen Bildschirm zum Auswählen mindestens eines, eines 3D-Modells der Komponente und/oder eines 3D-Modells des Werkzeugs anzuzeigen; und als Erfasser zum Erfassen einer Benutzeraktion und Auswählen des mindestens einen, des 3D-Modells der Komponente und/oder des 3D-Modells des im virtuellen Raum angezeigten Werkzeugs als Reaktion auf die Benutzeraktion.