JP2000005954A - 情報提供システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業者に必要な情報を労力と時間を要すること
なく与え、作業効率を向上できる情報提供システムを提
供する。 【解決手段】指令側制御装置５１は、指令側入力装置５
１ａから入力される情報選択信号に対応する表示対象情
報を、作業対象に関する互いに独立して表示される複数
の情報を記憶する指令側記憶装置５１ｂから読み出す。
その指令側制御装置５１から作業者４に装着可能な頭部
装着型表示装置２に接続される作業者側制御装置７に、
情報を授受するための情報媒介手段９８、９９、１００
を介して送られる表示対象情報に対応する画像が、頭部
装着型表示装置により表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報提供システムに
関し、例えば生産現場において作業者に作業支援情報を
提供するのに適している。

【０００２】

【従来の技術】例えば組み立て現場においては、先ず、
部品、工具、冶具等の準備といった前処理作業が行わ
れ、次に、組み立て、加工、塗装、熱処理等の実作業が
行われ、しかる後に製品の機能チェック等の後処理作業
が行われる。

【０００３】従来、そのような作業を行うため、作業者
は、工程管理表、図面、作業指示書等の書類を持ち歩い
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、多くの情報が
記載された書類から作業に必要な情報のみを抽出するに
は労力と時間を要する。例えば、前処理作業において、
図面から必要な部品、工具、冶具を判断し、さらに保管
場所を探したり、組み立て作業において、図面や作業指
示書から効率のよい組み立て方法を読み取ったり、組み
立て結果の形態をイメージしたりするには多大な労力と
時間を要する。また、複雑な作業の場合、工程管理表が
あっても完了済の作業と未完了の作業の区別がつかなく
なることがある。

【０００５】本発明は、上記問題を解決することのでき
る情報提供システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の情報提供システ
ムは、作業者に装着可能な頭部装着型表示装置と、その
頭部装着型表示装置に接続される作業者により携帯可能
な作業者側制御装置と、作業対象に関する互いに独立し
て表示される複数の情報を記憶する指令側記憶装置と、
その記憶された情報の中から表示対象情報を選択するた
めの情報選択信号を入力するための指令側入力装置と、
情報選択信号に応じて表示対象情報を指令側記憶装置か
ら読み出し可能な指令側制御装置と、その指令側制御装
置と前記作業者側制御装置との間で情報を授受するため
の情報媒介手段とを備え、その情報媒介手段を介して指
令側制御装置から作業者側制御装置に送られる表示対象
情報に対応する画像が前記頭部装着型表示装置により表
示可能であることを特徴とする。その情報媒介手段とし
ては、例えば指令側制御装置と作業者側制御装置に接続
される無線通信システム、有線通信システム、指令側制
御装置と作業者側制御装置に接続される記憶媒体に対す
るデータの書き込みおよび読み出し装置とその記憶媒体
等により構成できる。本発明の構成によれば、指令側入
力装置から入力される情報選択信号に対応する表示対象
情報が、指令側記憶装置に記憶された作業対象に関する
複数の情報の中から指令側制御装置により読み出され
る。その表示対象情報は情報媒介手段により指令側制御
装置から作業者側制御装置に送られる。その作業者側制
御装置に送られた表示対象情報に対応する画像が頭部装
着型表示装置によって表示される。これにより、作業者
は頭部装着型表示装置により表示される画像を視認する
ことで、工程管理表、図面、作業指示書等の書類を持ち
歩くことなく、また、作業に必要な情報を書類から抽出
する労力や時間を要することなく、ハンズフリーの状態
で作業に必要な情報を得ることができる。例えば、前処
理作業において必要な部品、工具、冶具を収集するに際
して、図面から収集対象物を判断したり保管場所を探す
ことなく、表示画像を視認するだけで収集作業を行うこ
とができる。また、図面や作業指示書から効率のよい組
み立て方法を読み取ったり、組み立て結果の形態をイメ
ージすることなく、表示画像を視認するだけで組み立て
作業を行うことができる。

【０００７】その指令側制御装置は、互いに独立して表
示される複数の表示対象情報を指令側記憶装置から読み
出して予め定められた表示順序に対応付けることが可能
とされ、その表示順序に対応付けられた複数の表示対象
情報が情報媒介手段により作業者側制御装置に送ること
が可能とされ、その作業者側制御装置は、表示切り換え
信号を入力するための作業者側入力装置を有し、その作
業者側制御装置は、その表示切り換え信号に応じて、前
記頭部装着型表示装置により表示される画像を前記表示
順序に従って切り換え可能であるのが好ましい。これに
より、互いに独立して表示される複数の情報を、工程管
理表などを用いることなく、それら情報に対応する画像
を作業に応じて予め定められた適切な順序で作業者は頭
部装着型表示装置により視認でき、完了済の作業と未完
了の作業の区別がつかなくなることを防止できる。

【０００８】その指令側制御装置は、その表示切り換え
信号に応じて作業履歴情報を作成可能であるのが好まし
い。作業者は作業の完了により表示切り換え信号を作業
者側入力装置から入力するので、その表示切り換え信号
の入力により作業の完了を確認できる。これにより、作
業の進捗状況に対応する作業履歴情報を作成できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１、図２に示す情報提供システ
ムは、作業者側端末１とホストコンピュータ（指令側制
御装置）５１とを備える。その作業者側端末１は、作業
者４に装着可能な頭部装着型表示装置２と、その頭部装
着型表示装置２に接続される作業者４により携帯可能な
作業者側制御装置７とを有する。

【００１０】その頭部装着型表示装置２は、作業者４の
頭部に装着可能な保持部５と、この保持部５に保持され
る表示部６とを有する。本実施形態では、その表示部６
は作業者４の片眼にのみ画像を視認させるが、両眼に視
認させるものでもよい。

【００１１】その保持部５は、作業者４の頭部を挟み込
むバンド状とされているが、作業者４の頭部に装着でき
れば形態は限定されず、例えばヘルメット状のものであ
ってもよい。なお、本件発明において頭部とは、顔面を
含む頸部から上の部分を言う。

【００１２】その表示部６は、画像表示光を出射する表
示ユニット６ａと、その画像表示光の光路を変更して作
業者４の視野範囲に導く光学系６ｂと、その表示ユニッ
ト６ａと光学系６ｂとを連結するアーム６ｃとを有す
る。その表示ユニット６ａは、ケーブル９を介して上記
作業者側制御装置７に接続される。

【００１３】その表示ユニット６ａは、反射鏡付ハロゲ
ンランプにより構成されるバックライト３２と、このバ
ックライト３２の電圧調整器３３と、そのバックライト
３２の熱を吸収する熱吸収フィルタ３４と、液晶パネル
３５と、そのバックライト３２の光のむらを均一にして
液晶パネル３５に導く散乱板３６と、その液晶パネル３
５に接続される液晶ドライバ３８と、この液晶ドライバ
３８に接続される入出力インターフェース３９とを有
し、その液晶パネル３５の前面から鎖線で示すように画
像表示光が出射される。なお、そのバックライトとして
冷陰極管、熱陰極管やメタルハライドランプ等を用いて
もよい。また、そのバックライト３２付液晶パネル３５
に代えて、例えばＣＲＴディスプレイ、反射型ディスプ
レイ、プラズマディスプレイ等を用いてもよい。

【００１４】その画像表示光は、上記光学系６ｂにおい
て反射あるいは回折されることにより光路変更されて作
業者４の目に導かれ、これにより、その作業者４の前遠
方に視認対象の画像が形成される。その光学系６ｂは、
前方からの光を透過するハーフミラーやホログラム素子
等のコンバイナにより構成されている。なお、その光学
系６ｂは、画像表示光を全反射することで光路変更する
ミラー等により構成してもよく、また、そのハーフミラ
ーは、視認対象の画像を拡大するレンズ効果をもつ形状
を有していてもよい。

【００１５】その作業者側制御装置７はコンピュータに
より構成され、例えばキーボードにより構成される作業
者側入力装置３を有し、作業者４の腰にベルト１０を介
して装着される。

【００１６】その作業者側制御装置７は、プログラムを
記憶するメインメモリ４４、そのプログラムを実行する
ＣＰＵ４５、画像データを記憶する画像メモリ４６、文
字フォントデータを記憶する文字フォントメモリ４８、
そのＣＰＵ４５により制御されることで画像メモリ４６
と文字フォントメモリ４８に対してデータの読み書きを
行なう画像コントローラ４７、および上記作業者側入力
装置３と外部記憶装置９８に接続される入出力インター
フェース４３を有する。作業者側制御装置７は、その外
部記憶装置９８を介して記憶媒体１００からデータを読
み出し、また、その記憶媒体１００にデータを書き込む
ことが可能とされている。その記憶媒体１００として
は、例えばフロッピーディスク、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＰＣカ
ード、ＤＶＤ等を用いることができる。

【００１７】そのホストコンピュータ５１に、キーボー
ド等の指令側入力装置５１ａと、指令側記憶装置５１ｂ
が接続される。このホストコンピュータ５１は、外部記
憶装置９９を介して上記記憶媒体１００にデータを書き
込む。また、作業者側制御装置７は外部記憶装置９８を
介して記憶媒体１００に書き込まれたデータを読み出
す。すなわち、両外部記憶装置９８、９９と記憶媒体１
００は、ホストコンピュータ５１と作業者側制御装置７
との間で情報を授受するための情報媒介手段を構成す
る。

【００１８】そのホストコンピュータ５１が記憶媒体１
００に書き込むデータは、例えば組み立て現場におい
て、部品、工具、冶具等の準備といった前処理作業、組
み立て、加工、塗装、熱処理等の実作業、製品の機能チ
ェック等の後処理作業を効率良くための作業対象に関す
る互いに独立して表示される複数の情報に対応する。そ
の作業対象に関する複数の情報は、工程管理表、図面、
作業指示書等からピックアップされた作業手順や組み立
て図等に対応する予め作成されたテキストデータや画像
データであって、データベースを構成するものとして上
記指令側記憶装置５１ｂに記憶される。上記指令側入力
装置５１ａの操作により、その指令側入力装置５１ａに
記憶された情報の中から表示対象情報を選択するための
情報選択信号をホストコンピュータ５１に入力できる。
ホストコンピュータ５１は、この指令側入力装置５１ａ
から入力される情報選択信号に対応する表示対象情報を
指令側記憶装置５１ｂから読み出し、その読み出した表
示対象情報に対応するデータを記憶媒体１００に書き込
む。この際、ホストコンピュータ５１は、互いに独立し
て表示される複数の表示対象情報を指令側記憶装置５１
ｂから読み出して予め定められた表示順序に対応付け、
それを外部記憶装置９９を介して記憶媒体１００に書き
込むことが可能とされている。例えば、製品組み立ての
ための前処理作業として部品、工具、治具等の収集作業
を行う場合、ホストコンピュータ５１に指令側入力装置
５１ａから、その収集作業に対応して予め定められたコ
ードを入力することで、その収集作業のための表示対象
情報に対応するデータとして、収集品目、収集数、保管
場所等が指令側記憶装置５１ｂから読み出されて外部記
憶装置９９を介して記憶媒体１００に書き込まれる。こ
の際、互いに独立して表示される複数の表示対象情報
が、部品等の保管場所への道順等に応じて効率良く収集
できるように、予め定められた表示順序で頭部装着型表
示装置２により表示されるように各表示対象情報が記憶
媒体１００に書き込まれる。また、製品組み立ての実作
業として組み立て作業を行う場合、ホストコンピュータ
５１に指令側入力装置５１ａから、その組み立て作業に
対応して予め定められたコードを入力することで、その
組み立て作業に対応するデータとして、組み立て作業手
順、組み立て図等が指令側記憶装置５１ｂから読み出さ
れて外部記憶装置９９を介して記憶媒体１００に書き込
まれる。この際、互いに独立して表示される複数の表示
対象情報が、効率良く組み立てできるように、予め定め
られた表示順序で頭部装着型表示装置２により表示され
るように記憶媒体１００に書き込まれる。

【００１９】上記情報媒介手段を介してホストコンピュ
ータ５１から作業者側制御装置７に送られる単一あるい
は上記表示順序に対応付けられた複数の表示対象情報に
対応する画像が頭部装着型表示装置２により表示可能と
されている。すなわち、作業者側制御装置７により外部
記憶装置９８を介して記憶媒体１００から読み取られた
データに対応する情報が頭部装着型表示装置２によって
作業者４に提供される。

【００２０】図２は、部品収集作業のための情報を上記
実施形態の情報提供システムにより作業者４に提供する
場合を例示し、頭部装着型表示装置２による表示画面Ｇ
１として、収集部品の品目「Ｍ３×１２ネジ」、収集個
数「１００個」、保管場所「小物棚Ａ３」が表示され
る。この提供された情報に従って作業を行うことで、収
集部品の品目や個数を部面等から読み出すことなく、ま
た、小物棚２００から保管場所を探すことなく部品収集
ができ、作業者４の労力と作業時間を低減できる。収集
部品が複数種類ある場合、各種類の部品情報を効率良く
収集できるように各種類の収集部品に対応する互いに独
立して表示される各情報を上記予め定められた順序で表
示する。すなわち、上記作業者側入力装置３から作業者
側制御装置７に表示切り換え信号が入力可能とされ、作
業者側制御装置７は、その表示切り換え信号に応じて頭
部装着型表示装置２により表示される表示対象情報に対
応する画像を上記表示順序に従って切り換え可能であ
る。例えば、図２において例示された表示画面Ｇ１に表
示される完了スイッチ画像ｉ１を、一つの種類の部品の
収集完了毎に作業者側入力装置３によりオン操作するこ
とで、別の種類の部品に関する情報が頭部装着型表示装
置２により表示される。

【００２１】そのホストコンピュータ５１は、その表示
切り換え信号に応じて作業履歴情報を作成可能である。
すなわち、その作業者側制御装置７は上記表示切り換え
信号が作業者側入力装置３から入力されると記憶媒体１
００に作業の完了情報に対応するデータを書き込む。ホ
ストコンピュータ５１は、その作業者側制御装置７によ
り記憶媒体１００に書き込まれた作業完了情報を読み出
すことができる。これにより、ホストコンピュータ５１
は記憶媒体１００から読み出したデータに基づき作業履
歴情報を作成し、さらに各作業者毎の作業報告書を作成
してもよく、その作業履歴情報や作業報告書は内蔵記憶
装置に記憶されたり、ホストコンピュータ５１に接続さ
れる表示装置やプリンタ等の出力装置に出力される。

【００２２】図３、図４は本発明の上記実施形態の変形
例を示し、上記実施形態と同様部分は同一符号で示し、
相違点を説明する。この変形例のシステムは上記実施形
態の構成に加えて音声入力部８を有する。その音声入力
部８は、マイク８ａと、このマイク８ａと保持部５を連
結するアーム８ｂとを有し、そのマイク８ａは観察者４
の口の近傍に配置される。その作業者側制御装置７は音
声信号処理部１５１を有する。その音声信号処理部１５
１は、上記マイク８ａから入力される音声信号に含まれ
る雑音を除去する帯域フィルタ１５１ａと、この帯域フ
ィルタ１５１ａを通過した音声信号を増幅するアンプ１
５１ｂと、このアンプ１５１ｂに接続される音声認識プ
ロセッサ１５１ｃと、この音声認識プロセッサ１５１ｃ
に接続される第１メモリ１５１ｄおよび第２メモリ１５
１ｅを有する。その音声認識プロセッサ１５１ｃは、増
幅された音声信号をＡＤコンバータでデジタイズして第
１メモリ１５１ｄに格納する。その第２メモリ１５１ｅ
には予め定めた単語の音声信号をデジタイズしたデータ
が格納される。その音声認識プロセッサ１５１ｃは、そ
の第１メモリ１５１ｄに格納されたデジタルデータと第
２メモリ１５１ｅに格納されたデジタルデータとを比較
し、その第１メモリ１５１ｄに格納されたデータに対応
するデジタルデータを第２メモリ１５１ｅから抽出し、
その抽出したデジタルデータを入力音声に対応する単語
としてＣＰＵ４５に送る。また、上記実施形態における
外部記憶装置９８に代えてアンテナ付きの作業者側無線
通信装置１９８が入出力インターフェース４３に接続さ
れ、ホストコンピュータ５１に外部記憶装置９９に代え
てアンテナ付きの作業者側無線通信装置１９９が接続さ
れる。これにより、通信装置１９９、１９８がホストコ
ンピュータ５１と作業者側制御装置７との間で情報を授
受するための情報媒介手段を構成する。その作業者側制
御装置７とホストコンピュータ５１との通信は、特定少
電力無線、赤外線通信、ＰＨＳ通信、ＳＳ通信等を利用
できる。この変形例によれば、作業者側入力装置３の操
作により手動使用モードと音声使用モードとに切り換え
可能とされ、その音声使用モードにおいては、そのＣＰ
Ｕ４５は、単語に対応するデジタルデータが入力される
と、その単語に応じて画像コントローラ４７を制御し、
メモリ４６、４８から画像データと文字フォントを画像
表示用データとして読み出し、入出力インタフェース３
９を介して上記液晶ドライバ３８に出力することができ
る。その液晶ドライバ３８が液晶パネル３５を駆動する
ことで、その音声入力に対応する観察対象画像が表示さ
れる。また、そのＣＰＵ４５は音声入力があると、入力
音声に対応する単語、例えば「完了」に対応する信号を
通信装置１９８、１９９を介してホストコンピュータ５
１に送ることができる。

【００２３】図４は、組み立て作業のための情報を上記
変形例の情報提供システムにより作業者４に提供する場
合を例示し、頭部装着型表示装置２による表示画面Ｇ２
として、組み立て方法がテキストと図面により表示され
る。その提供された情報に従って作業を行うことで、図
面や作業指示書から効率のよい組み立て方法を読み取る
ことなく組み立てができ、また、その図面から組み立て
結果の形態を容易にイメージでき、作業者４の労力と作
業時間を低減できる。組み立て工程が複数ある場合、各
工程に対応する互いに独立して表示される各情報を上記
予め定められた順序で表示する。すなわち、上記作業者
側入力装置３あるいは音声入力部８から作業者側制御装
置７に表示切り換え信号が入力可能とされ、作業者側制
御装置７は、その表示切り換え信号に応じて頭部装着型
表示装置２により表示される表示対象情報に対応する画
像を上記表示順序に従って切り換え可能である。例え
ば、図４において例示された表示画面Ｇ２に表示される
完了スイッチ画像ｉ２を、一つの組み立て工程の完了毎
に作業者側入力装置３によりオン操作することで、別の
組み立て工程に関する情報が頭部装着型表示装置２によ
り表示される。他は上記実施形態と同様である。

【００２４】上記実施形態や変形例の構成によれば、作
業者４は頭部装着型表示装置２により表示される画像を
視認することで、工程管理表、図面、作業指示書等の書
類を持ち歩くことなく、また、作業に必要な情報を書類
から抽出する労力や時間を要することなく、ハンズフリ
ーの状態で作業に必要な情報を得ることができる。さら
に、複数の互いに独立して表示される情報を、それら情
報に対応する画像を作業に応じて予め定められた適切な
順序で作業者は視認でき、完了済の作業と未完了の作業
の区別がつかなくなることを防止できる。例えば、前処
理作業において必要な部品、工具、冶具を収集するに際
して、図面から収集対象物を判断したり保管場所を探す
ことなく、表示画像を視認するだけで収集作業を行うこ
とができる。また、図面や作業指示書から効率のよい組
み立て方法を読み取ったり、組み立て結果の形態をイメ
ージすることなく、表示画像を視認するだけで組み立て
作業を行うことができる。また、作業者４は作業の完了
により表示切り換え信号を作業者側入力装置から入力す
るので、その表示切り換え信号の入力により作業の完了
を確認できる。これにより、作業の進捗状況に対応する
作業履歴情報を作成できる。

【００２５】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、上記変形例において作業者側端末を複数と
し、ホストコンピュータ側の無線通信装置を作業者側端
末の無線通信装置と同数とし、ホストコンピュータ側の
各無線通信装置をクライアントサーバシステムを構成す
るクライアント側コンピュータに接続することで無線キ
ー局として機能させ、各クライアント側コンピュータを
ホストコンピュータに接続されたサーバ側コンピュータ
に汎用通信ラインや専用ラインを介して接続するように
してもよい。また、作業者の生体情報をスイッチ入力手
段とするため、作業者側端末の入力装置として脳波、脳
磁波、心拍数等の生体情報を検知するセンサを用い、そ
の検知データをホストコンピュータに取り込めるように
してもよい。また、本システムによりバーコードの付さ
れた物品を扱う作業者に情報を提供する場合、作業者側
端末の入力装置としてバーコードリーダーを用い、その
読み取りデータをホストコンピュータに取り込めるよう
にしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、作業者に必要な情報を
労力と時間を要することなく与え、作業効率を向上でき
る情報提供システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の情報提供システムの構成説
明図

【図２】本発明の実施形態の情報提供システムの使用状
態を示す図

【図３】本発明の変形例の情報提供システムの構成説明
図

【図４】本発明の実施形態の情報提供システムの使用状
態を示す図

【符号の説明】

２ 頭部装着型表示装置 ３、８ 作業者側入力装置 ４ 作業者 ７ 作業者側制御装置 ５１ ホストコンピュータ（指令側制御装置） ５１ａ 指令側入力装置 ５１ｂ 指令側記憶装置 ９８、９９ 外部記憶装置 １００ 記憶媒体 １９８、１９９ 通信装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業者に装着可能な頭部装着型表示装置
   と、 その頭部装着型表示装置に接続される作業者により携帯
   可能な作業者側制御装置と、 作業対象に関する互いに独立して表示される複数の情報
   を記憶する指令側記憶装置と、 その記憶された情報の中から表示対象情報を選択するた
   めの情報選択信号を入力するための指令側入力装置と、 その情報選択信号に応じて表示対象情報を指令側記憶装
   置から読み出し可能な指令側制御装置と、 その指令側制御装置と前記作業者側制御装置との間で情
   報を授受するための情報媒介手段とを備え、 その情報媒介手段を介して指令側制御装置から作業者側
   制御装置に送られる表示対象情報に対応する画像が前記
   頭部装着型表示装置により表示可能な情報提供システ
   ム。
2. 【請求項２】 その指令側制御装置は、互いに独立して
   表示される複数の表示対象情報を指令側記憶装置から読
   み出して予め定められた表示順序に対応付けることが可
   能とされ、 その表示順序に対応付けられた複数の表示対象情報が情
   報媒介手段により作業者側制御装置に送ることが可能と
   され、 その作業者側制御装置は、表示切り換え信号を入力する
   ための作業者側入力装置を有し、 その作業者側制御装置は、その表示切り換え信号に応じ
   て、前記頭部装着型表示装置により表示される画像を前
   記表示順序に従って切り換え可能である請求項１に記載
   の情報提供システム。