JP2019159668A - 表示プログラム、格納プログラム、表示システム、及び格納システム - Google Patents
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Abstract
Description
(構成)
まず、本実施の形態に係る支援システム100について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る支援システムを例示するブロック図である。支援システム100は、例えば、端末装置1、及びサーバ装置2を備える。なお、実際には、支援システム100には、端末装置1と同様な構成の端末装置が複数設けられているが、ここでは、説明の便宜上、特記する場合を除いて1つの端末装置1に着目して説明する(後述の処理についても同様とする)。
端末装置1は、表示システム及び格納システムであり、例えば、三次元空間上に仮想的に情報を表示する装置であり、一例としては、ユーザが顔に装着して用いるゴーグル型のウエアラブル端末装置である。この端末装置1は、公知の構成を含む任意の構成を備えて構成することができるが、例えば、通信部11、センサ部12、レンズ部13、データ記録部14、及び制御部15を備える。
通信部11は、ネットワーク(図示省略)を介して外部装置との間で通信するための通信手段である。この通信部11の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の無線通信手段を用いることができる。
センサ部12は、情報を検出又は取得する検出手段である。このセンサ部12の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、方向又は傾き等を検出する慣性センサ、周辺環境を三次元として認識するための情報を検出するデプスセンサ、色を認識するためのRGBカメラ、周辺環境を二次元として認識する環境認識カメラ、静止画又は動画を撮影するカメラ、及び音声情報を取得するマイク等を用いることができる。そして、このようにセンサ部12を構成することにより、端末装置1にて方向又は傾き等を検出したり、あるいは、三次元空間認識を行ったり、あるいは、ユーザが空間にてジェスチャーを行って情報を入力したり、音声にて情報を入力したり、あるいは、静止画又は動画を撮影したりすることが可能となる。
レンズ部13は、端末装置1を装着したユーザが当該レンズ部13を介して実環境を視認する視認手段である。このレンズ部13の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、ユーザが実環境を視認できるように透明となっており、また、少なくとも表示対象を表示できるように画像表示機能も備えているものを用いることができる。そして、このようなレンズ部13に表示対象を表示することにより、当該レンズ部13を介して実環境を視認したユーザは、三次元空間上に表示対象が表示しているように視認することが可能となる。
データ記録部14は、端末装置1の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、外部記録装置としてのフラッシュメモリ(図示省略)を用いて構成されている。ただし、フラッシュメモリに代えてあるいはフラッシュメモリと共に、ハードディスク、磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、又はDVDやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。
制御部15は、端末装置1を制御する制御手段であり、具体的には、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを格納するためのRAMの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。特に、実施の形態に係るプログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して端末装置1にインストールされることで、制御部15の各部を実質的に構成する。
サーバ装置2は、例えば、通信部21、データ記録部22、及び制御部23を備える。
通信部21は、ネットワーク(図示省略)を介して外部装置(例えば、端末装置1等)との間で通信するための通信手段である。この通信部21の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、端末装置1の通信部11と同様にして構成することができる。
データ記録部22は、サーバ装置2の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、端末装置1のデータ記録部14と同様にして構成することができる。
空間情報DB221は、空間情報を格納する空間情報格納手段である。「空間情報」とは、三次元空間中の実対象を認識するための認識情報を含む情報である。図2は、空間情報を例示した図である。図3は、メンテナンス作業の対象となっているサーバルームの平面図である。図2に示すように、空間情報は、例えば、項目「シナリオID」、及び項目「三次元空間情報」と、各項目に対応する情報とを対応付けて格納している。項目「シナリオID」に対応する情報は、シナリオを一意に識別するためのシナリオ識別情報(以下、識別情報を「ID」と称する)である(図2では、「IDs1」等)。項目「三次元空間情報」に対応する情報は、前述の認識情報であり、三次元空間における特徴点の集合である点群を特定する三次元空間情報である。なお、この三次元空間情報の点群の具体的な内容は任意であるが、例えば、x軸、y軸、z軸からなる直交座標系を用いることとし、また、前述の基準点を原点として当該原点である基準点に対する相対座標として格納される場合について説明する。図2では、図3の消火栓設備を含む第1空間領域R1を三次元空間認識する場合に用いられる点群の情報である「Da1」、及び図3の電源設備を含む第2空間領域R2を三次元空間認識する場合に用いられる点群の情報である「Da2」等である。なお、実際には、点群の情報としては、例えば、x軸、y軸、及びz軸で特定される三次元座標の集合となるが、ここでは、説明の便宜上、「Da1」、「Da2」と称して説明する。そして、このような空間情報の具体的な格納手法は任意であるが、例えば、後述する登録処理にて格納される。
作業情報DB222は、シナリオ情報及びタスク情報を格納する作業情報格納手段である。
「シナリオ情報」とは、メンテナンス作業について順次行うべき実施事項を特定する情報である。図4は、シナリオ情報を例示した図である。この図4に示すように、シナリオ情報は、例えば、項目「シナリオID」、項目「シナリオ内容情報」、項目「タスクID」、及び項目「タスク内容情報」と、各項目に対応する情報とを対応付けて格納している。なお、項目「シナリオID」に対応する情報は、図2の同一名称の情報と同様である。項目「シナリオ内容情報」に対応する情報は、シナリオの内容を特定するシナリオ内容情報である(図4では、「消火栓点検作業」等)。項目「タスクID」に対応する情報は、シナリオにおける実施事項であるタスクを一意に識別するためのタスクIDである(図4では、「IDt11」等)。項目「タスク内容情報」に対応する情報は、タスクの内容を特定するタスク内容情報である(図4では、「点検ランプの確認」等)。そして、このようなシナリオ情報を格納する具体的な手法は任意であるが、例えば、メンテナンス管理者が、不図示の入力手段(例えば、キーボード又はマウス等)又は通信部21を介して入力することにより、格納される(後述する支援情報も同様とする)。
「タスク情報」とは、タスクに関連する情報を格納するタスク情報である。図5は、タスク情報を例示した図である。図6は、レンズ部を介してユーザから見える三次元空間を例示した図である。この図6においては、レンズ部13を介して見える、図5の実際の消火栓設備、基準点オブジェクトG1、ナビゲーションオブジェクトG2、及びパネルオブジェクトG3が図示されている。なお、「基準点オブジェクト」G1とは、前述の基準点を示す三次元オブジェクトであり、例えば、赤色の円形(又は、球形)を特定する情報である。また、「ナビゲーションオブジェクト」G2とは、表示対象であり、例えば、位置や方向等を示す三次元オブジェクトである。なお、「ナビゲーションオブジェクト」G2としては、図示されている矢印形状以外にも、任意の形状のものを用いることができるが、ここでは、図示されているものを例示して説明する。また、「パネルオブジェクト」G3とは、表示対象であり、例えば、手順等の文字、画像、又は動画情報等を表示するための表示領域に対応する三次元オブジェクトである。
図1に戻って、支援情報DB223は、支援情報を格納する作業情報格納手段である。「支援情報」とは、支援を行うための情報である。図7は、支援情報を例示した図である。この図7に示すように、支援情報は、項目「タスクID」、及び項目「作業支援情報」と、各項目に対応する情報とを対応付けて格納している。なお、項目「タスクID」に対応する情報は、図4の同一名称の情報と同様である。項目「作業支援情報」に対応する情報は、メンテナンスの作業の支援を行うための作業支援情報である。なお、作業支援情報としては、任意の情報が格納されるが、例えば、作業にて実施するべきことを案内する案内情報、取扱説明を特定する説明情報等が、音声形式、テキスト形式、静止画形式、又は動画形式等で格納されていることとして説明する。図7では、「Dh1」等が格納されている。なお、実際には、案内情報としては、「一番上の扉は開閉できますか」等の音声形式又はテキスト形式の情報が格納され、また、説明情報としては、図6の消火栓設備の扉を開くための取扱説明の静止画形式又は動画形式等が格納されるが、ここでは、例えば、説明の便宜上、「Dh1」等と称して説明する。
図1に戻って、結果情報DB224は、結果情報を格納する結果情報格納手段である。「結果情報」とは、メンテナンス作業を行った結果を特定する情報であり、例えば、シナリオID、タスクID、及び作業結果を特定する作業結果情報が相互に対応付けられている情報である。そして、このような結果情報の具体的な格納手法は任意であるが、例えば、後述する作業処理にて格納される。
制御部23は、サーバ装置2を制御する制御手段であり、例えば、端末装置1の制御部15と同様にして構成することができる。なお、この制御部23の各部により行われる処理については、後述する。
次に、このように構成される支援システム100によって実行される登録処理、作業処理について説明する。
まず、登録処理について説明する。図8は、登録処理のフローチャートである(以下の各処理の説明ではステップを「S」と略記する)。登録処理は、概略的には、支援システム100の端末装置1にて行われる処理であり、具体的には、空間情報、及びタスク情報を登録して格納する処理である。この登録処理を実行するタイミングは任意であるが、例えば、端末装置1を装着したユーザが各シナリオに関連する三次元空間領域に移動した後に、端末装置1の電源をオンし、空間でのジェスチャー又は音声コマンドの発話等により、端末装置1に対して所定入力を行い、当該所定入力を、センサ部12を介して端末装置1が受け付けた場合に、起動されて実行を開始することとして、実行を開始したところから説明する。なお、以下では、空間でのジェスチャー又は音声コマンドの発話等により端末装置1に対して情報を入力することを、単に、「端末装置1への所定操作」とも称して説明する。また、以下の処理では、端末装置1の制御部15が、サーバ装置2のデータ記録部22の各情報にアクセス(例えば、取得や格納等)することになるが、ここでのアクセス手法は、端末装置1の通信部11とサーバ装置2の通信部21を用いて任意の通信(公知の通信手法の通信を含む)を行うことにより実現されるので、特記する場合を除いて、当該通信について説明を省略する(以下の各処理も同様とする)。
次に、作業処理について説明する。図9は、作業処理のフローチャートである。図10は、作業処理中にレンズ部を介してユーザから見える三次元空間を例示した図である。作業処理は、概略的には、支援システム100の端末装置1にて行われる処理であり、具体的には、ユーザがメンテナンス作業を行う支援等を行う処理である。この作業処理を実行するタイミングは任意であるが、例えば、端末装置1を装着したユーザが各シナリオに関連する三次元空間領域に移動した後に、端末装置1の電源をオンし、端末装置1への所定操作により実施するべきシナリオを選択して、当該シナリオに対応するシナリオIDを入力した場合に、起動されて実行を開始することとして、実行を開始したところから説明する。ここでは、例えば、ユーザが図3の第1空間領域R1の消火栓設備の前で図4の「消火栓点検作業」に対応するシナリオを選択することにより、「IDs1」を入力した場合を適宜例示して説明する。
このように本実施の形態によれば、三次元空間におけるユーザが設定した基準点を基準にした表示位置を特定する表示位置特定情報を取得することにより、例えば、物理的なマーカ(例えば、いわゆるARマーカ等)を用いることなく、三次元空間における表示対象の位置を特定することができるので、あらゆる三次元空間上に表示対象を仮想的に表示することが可能となる。また、例えば、表示位置を、三次元空間における座標群ではなく基準点に対する相対位置として特定することができるので、当該表示位置を特定するための情報量を減少させることが可能となる。
以上、本発明に係る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本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。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏したりすることがある。
また、上述した各電気的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、各部の分散や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又は統合して構成できる。また、本出願における「装置」とは、単一の装置によって構成されたものに限定されず、複数の装置によって構成されたものを含む。例えば、サーバ装置2の少なくとも一部の機能を端末装置1に設けたり、あるいは、端末装置1の少なくとも一部の機能をサーバ装置2に設けたりしてもよい。特に、例えば、サーバ装置のデータ記録部22の各種DBを端末装置1に設けたうえで、端末装置1単独で上記の各処理を行えるように構成してもよい。
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本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。
また、上記実施の形態の支援システム100に対して、その他の機能を実装してもよく、例えば、メンテナンス作業の作業管理者の端末である管理端末と端末装置1とを相互に通信可能となるように構成した上で、管理端末と端末装置1との間で、音声又はビデオ通話等を行えるように構成したり、あるいは、端末装置1側でレンズ部13を介して視認される空間を管理端末側でも視認できるように構成したり、あるいは、管理者端末側からの指示を示すナビゲーションオブジェクトをレンズ部13に表示して端末装置1側のユーザに当該ナビゲーションオブジェクトを視認させるように構成したりしてもよい。
また、上記実施の形態の端末装置1については、実際には、例えば図9のSB2の三次元空間認識を行いつつ各ステップを実行しているので、例えば、端末装置1を装着しているユーザが、図3の「再ロードポイント」付近に移動して、第2空間領域R2側を視認して当該第2空間領域R2について三次元空間認識を行った場合、図9のSB3においては、図2の「三次元空間情報」=「Da1」を取得して図3の第1空間領域R1についてのみロードしている状態であったので、当該第2空間領域R2についてもロードする必要があるが、この場合、以下のように処理してもよい。例えば、端末装置1の制御部15が、「次の三次元空間情報をサーバから取得してください」等のメッセージを、画像又は音声にて出力して案内してもよく、より詳細には、例えば、図2に示すように、シナリオIDと三次元空間情報とが相互に対応付けられていることに着目して、ユーザに分かりやすいように「次のシナリオを選択してください」等のメッセージを出力して案内してもよい。この場合、ユーザが、図2の「シナリオID」=「IDs2」に対応するシナリオを選択した場合、制御部15は、「三次元空間情報」=「Da2」をサーバ装置2から取得することができるので、図3の第2空間領域R2についても第1空間領域R1と同様にしてロードすることができるので、支援システム100にて支援できる領域を拡張しつつ作業を確実に行うことが可能となる。このように構成した場合、端末装置1の制御部15が、実対象取得手段が取得した認識情報にて認識される実対象の範囲と、実施事項に対応する実対象の範囲とに基づいて、認識情報に関する案内を行う案内手段として機能する。そして、このように構成した場合、認識情報にて認識される実対象の範囲と、実施事項に対応する実対象の範囲とに基づいて、認識情報に関する案内を行うことにより、例えば、三次元空間上に表示対象を表示するために認識情報が不足している場合等に適切な処置(例えば、更なる認識情報の取得の処置等)を行わせることができるので、表示対象が表示される三次元空間の範囲を拡張することが可能となる。
また、上記実施の形態と変形例の特徴を任意に組み合わせてもよい。また、各処理の各ステップについては、任意に組み替えてもよい。
付記1の表示プログラムは、三次元空間上に表示対象を重畳して表示する表示プログラムであって、コンピュータに、前記表示対象を表示する表示位置であって、前記三次元空間におけるユーザが設定した基準点を基準にした前記表示位置を特定する表示位置特定情報を取得する表示対象取得手段と、前記表示対象取得手段が取得した前記表示位置特定情報に基づいて、前記表示対象を前記三次元空間上の前記表示位置に重畳して表示する表示手段と、前記三次元空間中の実対象を認識するための認識情報を取得する実対象取得手段と、として機能させ、前記表示手段は、前記実対象取得手段が取得した前記認識情報と、前記表示対象取得手段が取得した前記表示位置特定情報とに基づいて、前記表示対象を前記三次元空間上の前記表示位置に重畳して表示する。
付記1に記載の表示プログラムによれば、三次元空間におけるユーザが設定した基準点を基準にした表示位置を特定する表示位置特定情報を取得することにより、例えば、物理的なマーカ(例えば、いわゆるARマーカ等)を用いることなく、三次元空間における表示対象の位置を特定することができるので、あらゆる三次元空間上に表示対象を仮想的に表示することが可能となる。また、例えば、表示位置を、三次元空間における座標群ではなく基準点に対する相対位置として特定することができるので、当該表示位置を特定するための情報量を減少させることが可能となる。また、実対象取得手段が取得した認識情報と、表示対象取得手段が取得した表示位置特定情報とに基づいて、表示対象を三次元空間に表示することにより、例えば、三次元空間上における表示対象の位置を確実に特定することができるので、表示対象を表示する位置の位置精度を向上させることが可能となる。
2 サーバ装置
11 通信部
12 センサ部
13 レンズ部
14 データ記録部
15 制御部
21 通信部
22 データ記録部
23 制御部
100 支援システム
221 空間情報DB
222 作業情報DB
223 支援情報DB
224 結果情報DB
R1 第1空間領域
R2 第2空間領域
G1 基準点オブジェクト
G2 ナビゲーションオブジェクト
G3 パネルオブジェクト
請求項4に記載の表示プログラムは、請求項1から3の何れか一項に記載の表示プログラムにおいて、前記実対象取得手段は、前記基準点を基準にした情報を前記認識情報として取得する。
請求項6に記載の表示システムは、請求項5に記載の表示システムにおいて、前記実対象取得手段は、前記基準点を基準にした情報を前記認識情報として取得する。
また、実対象に対して順次行うべき実施事項と関連付けて表示対象を表示することにより、例えば、表示対象を用いて実施事項を実施するための案内を行うことができるので、実施事項を確実に行わせることが可能となる。特に、例えば、メンテナンス作業等の現場に適用した場合、ユーザの作業経験の多少に関わらず、あらゆるユーザに対してメンテナンス作業を確実に行わせることが可能となる。
また、認識情報にて認識される実対象の範囲と、実施事項に対応する実対象の範囲とに基づいて、認識情報に関する案内を行うことにより、例えば、三次元空間上に表示対象を表示するために認識情報が不足している場合等に適切な処置(例えば、更なる認識情報の取得の処置等)を行わせることができるので、表示対象が表示される三次元空間の範囲を拡張することが可能となる。
また、実対象に対して順次行うべき実施事項と関連付けて表示対象を表示することにより、例えば、表示対象を用いて実施事項を実施するための案内を行うことができるので、実施事項を確実に行わせることが可能となる。特に、例えば、メンテナンス作業等の現場に適用した場合、ユーザの作業経験の多少に関わらず、あらゆるユーザに対してメンテナンス作業を確実に行わせることが可能となる。
また、認識情報にて認識される実対象の範囲と、実施事項に対応する実対象の範囲とに基づいて、認識情報に関する案内を行うことにより、例えば、三次元空間上に表示対象を表示するために認識情報が不足している場合等に適切な処置(例えば、更なる認識情報の取得の処置等)を行わせることができるので、表示対象が表示される三次元空間の範囲を拡張することが可能となる。
Claims (8)
- 三次元空間上に表示対象を重畳して表示する表示プログラムであって、
コンピュータに、
前記表示対象を表示する表示位置であって、前記三次元空間におけるユーザが設定した基準点を基準にした前記表示位置を特定する表示位置特定情報を取得する表示対象取得手段と、
前記表示対象取得手段が取得した前記表示位置特定情報に基づいて、前記表示対象を前記三次元空間上の前記表示位置に重畳して表示する表示手段と、
前記三次元空間中の実対象を認識するための認識情報を取得する実対象取得手段と、として機能させ、
前記表示手段は、前記実対象取得手段が取得した前記認識情報と、前記表示対象取得手段が取得した前記表示位置特定情報とに基づいて、前記表示対象を前記三次元空間上の前記表示位置に重畳して表示する、
表示プログラム。 - 前記表示手段は、ユーザが前記三次元空間において前記実対象に対して順次行うべき実施事項であって、当該実対象に関連付けられている前記実施事項と関連付けて前記表示対象を表示する、
請求項1に記載の表示プログラム。 - 前記コンピュータを、前記実対象取得手段が取得した前記認識情報にて認識される前記実対象の範囲と、前記実施事項に対応する前記実対象の範囲とに基づいて、前記認識情報に関する案内を行う案内手段、として機能させる、
請求項2に記載の表示プログラム。 - 前記コンピュータを、前記実施事項を実施する支援を行う支援手段、として機能させる、
請求項2又は3に記載の表示プログラム。 - 前記コンピュータを、前記実施事項を実施した結果を受け付ける受付手段、として機能させ、
請求項2から4の何れか一項に記載の表示プログラム。 - 三次元空間上の表示位置に重畳して表示される表示対象の前記表示位置を特定する表示位置特定情報を格納する格納プログラムであって、
コンピュータを、
前記三次元空間上のユーザが設定した基準点を基準にした前記表示対象の位置を特定する特定手段と、
前記特定手段が特定した前記表示対象の位置を特定する情報を前記表示位置特定情報として格納する記録手段と、
として機能させる格納プログラム。 - 三次元空間上に表示対象を重畳して表示する表示システムであって、
前記表示対象を表示する表示位置であって、前記三次元空間におけるユーザが設定した基準点を基準にした前記表示位置を特定する表示位置特定情報を取得する表示対象取得手段と、
前記表示対象取得手段が取得した前記表示位置特定情報に基づいて、前記表示対象を前記三次元空間上の前記表示位置に重畳して表示する表示手段と、
前記三次元空間中の実対象を認識するための認識情報を取得する実対象取得手段、を備え、
前記表示手段は、前記実対象取得手段が取得した前記認識情報と、前記表示対象取得手段が取得した前記表示位置特定情報とに基づいて、前記表示対象を前記三次元空間上の前記表示位置に重畳して表示する、
表示システム。 - 三次元空間上の表示位置に重畳して表示される表示対象の前記表示位置を特定する表示位置特定情報を格納する格納システムであって、
前記三次元空間上のユーザが設定した基準点を基準にした前記表示対象の位置を特定する特定手段と、
前記特定手段が特定した前記表示対象の位置を特定する情報を前記表示位置特定情報として格納する記録手段と、
を備える格納システム。
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