JP2002538541A - 遠隔のエキスパートにより専門作業者を状況に応じて支援するために強調現実感ベース技術を利用するシステム及び方法 - Google Patents
遠隔のエキスパートにより専門作業者を状況に応じて支援するために強調現実感ベース技術を利用するシステム及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
この発明は、専門作業者のいる第一の場所から第二の場所にいる遠隔のエキスパートに強調現実感手段により情報データを例えばビデオ画像の形で伝送し、遠隔のエキスパートから第一の場所にいる専門作業者に付加的な情報データを強調現実感情報の形で伝送することにより、遠隔地におけるエキスパート知識を利用するためのシステム及び方法に関する。
Description
【0001】 この発明は、第一の場所にいるユーザ(例えば専門作業者)から第一の情報デ
ータを第二の場所にいる遠隔のエキスパートに伝送するための強調現実感システ
ム及び方法に関する。
ータを第二の場所にいる遠隔のエキスパートに伝送するための強調現実感システ
ム及び方法に関する。
【0002】 このようなシステム及び方法は、例えばオートメーション技術の範囲において
、生産機械や工作機械において、診断/サービス支援システムにおいて並びに例
えば乗り物や産業機械及び設備のような複合機器、装置及びシステムのために使
用される。
、生産機械や工作機械において、診断/サービス支援システムにおいて並びに例
えば乗り物や産業機械及び設備のような複合機器、装置及びシステムのために使
用される。
【0003】 この発明の課題は、具体的な作業状況において簡単にかつコスト的に有利な方
法でエキスパート知識に速やかにかつ確実にアクセスすることを可能にするシス
テム及び方法を提供することにある。
法でエキスパート知識に速やかにかつ確実にアクセスすることを可能にするシス
テム及び方法を提供することにある。
【0004】 この課題は、第一の場所にいるユーザ(例えば専門作業者)から第二の場所に
いる遠隔のエキスパートに、第一の情報データを、特にプロセス値、信号値、ビ
デオ画像及び/又はユーザの音声信号として伝送し、第二の場所にいる遠隔のエ
キスパートから第一の場所にいるユーザに付加的情報データを強調現実感情報の
形で伝送する強調現実感システムによって解決される。
いる遠隔のエキスパートに、第一の情報データを、特にプロセス値、信号値、ビ
デオ画像及び/又はユーザの音声信号として伝送し、第二の場所にいる遠隔のエ
キスパートから第一の場所にいるユーザに付加的情報データを強調現実感情報の
形で伝送する強調現実感システムによって解決される。
【0005】 さらに、この課題は、第一の場所にいるユーザ(例えば専門作業者)から第二
の場所にいる遠隔のエキスパートに、第一の情報データを、特にプロセス値、信
号値、ビデオ画像及び/又はユーザの音声信号として強調現実感システムにより
伝送し、第二の場所にいる遠隔のエキスパートから第一の場所にいるユーザに付
加的情報を強調現実感情報の形で伝送する方法によって解決される。
の場所にいる遠隔のエキスパートに、第一の情報データを、特にプロセス値、信
号値、ビデオ画像及び/又はユーザの音声信号として強調現実感システムにより
伝送し、第二の場所にいる遠隔のエキスパートから第一の場所にいるユーザに付
加的情報を強調現実感情報の形で伝送する方法によって解決される。
【0006】 この発明は、今日の工作機械及び/又は生産機械は多くの場合例えばサービス
や修理の際に、専門家、しばしば例えば製造会社のエキスパートの配備を必要と
するような高度の複合性を備えているという認識に基づいている。このため、エ
キスパートが配備地にまで出かけねばならないし、また高度の配備のために多数
のエキスパートを養成せねばならない。この問題を緩和するための技術的な解決
方法は、第一の情報データ、即ち一人のエキスパートを必要とする課題の処理の
ために必要とする全ての情報を、第一の場所にいるユーザ(例えば専門作業者)
から強調現実感手段により遠隔の第二の場所にいるエキスパートにオンラインで
伝送することである。エキスパートは、これにより、配備地における現象に殆ど
仮想的に結び付けられ、また強調現実感システムにより現場の専門作業者にその
知識をこの作業者に伝達される第二の情報データの形で伝えることができる。こ
れにより現場の専門作業者と、中心的に、例えば製造会社の場所に勤務している
専門化されたエキスパートとには、サービスに関連するデータが同時に存在する
ことになる。
や修理の際に、専門家、しばしば例えば製造会社のエキスパートの配備を必要と
するような高度の複合性を備えているという認識に基づいている。このため、エ
キスパートが配備地にまで出かけねばならないし、また高度の配備のために多数
のエキスパートを養成せねばならない。この問題を緩和するための技術的な解決
方法は、第一の情報データ、即ち一人のエキスパートを必要とする課題の処理の
ために必要とする全ての情報を、第一の場所にいるユーザ(例えば専門作業者)
から強調現実感手段により遠隔の第二の場所にいるエキスパートにオンラインで
伝送することである。エキスパートは、これにより、配備地における現象に殆ど
仮想的に結び付けられ、また強調現実感システムにより現場の専門作業者にその
知識をこの作業者に伝達される第二の情報データの形で伝えることができる。こ
れにより現場の専門作業者と、中心的に、例えば製造会社の場所に勤務している
専門化されたエキスパートとには、サービスに関連するデータが同時に存在する
ことになる。
【0007】 情報データ及び/又は文書データは、例えば設備、オートメーション技術によ
り制御されるシステム或いはプロセスを構築する際に作成され、集積されたデー
タであり及び/又は設備或いはオートメーションシステムの稼動において所定の
基準に従って入手され、その都度現実化された文書データである。これらの文書
データは、局地的にも、即ちその都度の適用場所においても、或いはまた任意の
他の場所、例えば個々の設備機器のそれぞれの製造会社の場所においても蓄積す
る蓄積手段に蓄積することができ。検出手段により例えば1つの画像内容から現
実情報が検出され、評価手段を介して評価されるので、現実対象物と文書データ
に蓄積された対象物データとの対応が可能となる。その場合、例えば検出された
対象物の形の現実情報データに基づいて、特に自動的に、文書データに含まれて
いる付加的な対象物データが選択され、例えばサービスの目的のために現場で提
供される。これによりその都度必要なデータに速やかに状況に応じたアクセスが
可能となる。
り制御されるシステム或いはプロセスを構築する際に作成され、集積されたデー
タであり及び/又は設備或いはオートメーションシステムの稼動において所定の
基準に従って入手され、その都度現実化された文書データである。これらの文書
データは、局地的にも、即ちその都度の適用場所においても、或いはまた任意の
他の場所、例えば個々の設備機器のそれぞれの製造会社の場所においても蓄積す
る蓄積手段に蓄積することができ。検出手段により例えば1つの画像内容から現
実情報が検出され、評価手段を介して評価されるので、現実対象物と文書データ
に蓄積された対象物データとの対応が可能となる。その場合、例えば検出された
対象物の形の現実情報データに基づいて、特に自動的に、文書データに含まれて
いる付加的な対象物データが選択され、例えばサービスの目的のために現場で提
供される。これによりその都度必要なデータに速やかに状況に応じたアクセスが
可能となる。
【0008】 この発明の有利な構成例において、文書データは静的及び/又は動的な情報デ
ータである。このような静的情報の例はハンドブック、分解図、保守仕様書等か
らの技術データである。また、動的情報の例は温度、圧力、信号等のようなプロ
セス値である。
ータである。このような静的情報の例はハンドブック、分解図、保守仕様書等か
らの技術データである。また、動的情報の例は温度、圧力、信号等のようなプロ
セス値である。
【0009】 文書データへの状況に応じた速やかなアクセスは、検出手段が画像記録装置を
備え、現実情報を評価する評価手段がこの現実情報から適用コンテキスト、特に
文書データの対象物が求められるように構成され、またこのシステムが文書デー
タを可視化する可視化手段を備えていることによりさらに助長される。
備え、現実情報を評価する評価手段がこの現実情報から適用コンテキスト、特に
文書データの対象物が求められるように構成され、またこのシステムが文書デー
タを可視化する可視化手段を備えていることによりさらに助長される。
【0010】 文書データへの状況に応じた速やかなアクセスは、検出手段がユーザ側で制御
されるものであり、特に音声制御の検出手段及び/又は制御データにより制御さ
れる検出手段として形成されていることによってもさらに助長される。
されるものであり、特に音声制御の検出手段及び/又は制御データにより制御さ
れる検出手段として形成されていることによってもさらに助長される。
【0011】 多くの適用事例に対して、静的及び/又は動的な文書データ及び/又はプロセ
スデータをベースにした強調現実感技術の最適な適用は、検出手段及び/又は可
視化手段がデータグラス(Datenbrille)として形成されていることにより行わ
れる。
スデータをベースにした強調現実感技術の最適な適用は、検出手段及び/又は可
視化手段がデータグラス(Datenbrille)として形成されていることにより行わ
れる。
【0012】 以下にこの発明を図面に示された実施例について詳細に説明する。
【0013】 図1は、例えばサービス及び/又は修理の場合において、第一の場所O1にい
るユーザを第二の場所O2にいる遠隔のエキスパートにより支援するために、第
一の情報データを第一の場所O1からエキスパートの第二の場所O2に伝送する
ための強調現実感システムの原理図を示す。図1には示されていないユーザはモ
バイル機器4,6を装備している。このモバイル機器4,6はビデオカメラ2と
マイクロホン11とが配置されているデータグラス(Datenbrille)4を含む。
このデータグラスは、無線インターフェース15を介してオートメーションシス
テムA1…Anと通信できる無線通信装置、例えば無線送受信装置6に結合され
ている。オートメーションシステムA1…Anはデータ接続線14を介して強調
現実感システム10に結合可能である。なお、強調現実感システムは以下におい
ては簡略化してARシステムと称する。ARシステムは、情報データを蓄積し情
報データからもしくはこれにアクセスするための情報モジュール1bと、ARベ
ースモジュール8と、AR適用モジュール9とを含んでいる。ARシステム10
はデータ接続線13を介してインターネット5に接続可能で、例示されたインタ
ーネット接続線12を介して他の蓄積及び文書データ1aにアクセス可能である
。
るユーザを第二の場所O2にいる遠隔のエキスパートにより支援するために、第
一の情報データを第一の場所O1からエキスパートの第二の場所O2に伝送する
ための強調現実感システムの原理図を示す。図1には示されていないユーザはモ
バイル機器4,6を装備している。このモバイル機器4,6はビデオカメラ2と
マイクロホン11とが配置されているデータグラス(Datenbrille)4を含む。
このデータグラスは、無線インターフェース15を介してオートメーションシス
テムA1…Anと通信できる無線通信装置、例えば無線送受信装置6に結合され
ている。オートメーションシステムA1…Anはデータ接続線14を介して強調
現実感システム10に結合可能である。なお、強調現実感システムは以下におい
ては簡略化してARシステムと称する。ARシステムは、情報データを蓄積し情
報データからもしくはこれにアクセスするための情報モジュール1bと、ARベ
ースモジュール8と、AR適用モジュール9とを含んでいる。ARシステム10
はデータ接続線13を介してインターネット5に接続可能で、例示されたインタ
ーネット接続線12を介して他の蓄積及び文書データ1aにアクセス可能である
。
【0014】 データグラス4及びモバイル無線送信装置6を備えているユーザは保守及びサ
ービス目的のためにシステムA1…An内を自由に移動できる。例えばシステム
A1…Anのある特定の機器の保守或いは修理が必要な場合、データグラス4の
カメラ2により、必要に応じてマイクロホン11によって検出される音声指令に
よって制御されて、関連の文書データ1a,1bへのアクセスが行われる。この
ために無線インターフェース15を介してシステムA1…An或いはそれに対応
する無線送信モジュールへのデータ接続が作られ、データがARシステム10に
伝送される。ARシステムにおいてはユーザによって得られたデータの状況に応
じた評価及び情報データ1a,1bに自動的な或いはまた対話的にユーザによっ
て制御されるアクセスが行われる。求められた関連の文書データ1a,1bはデ
ータ接続線14,15を介して無線送信装置6に伝送され、全体として、検出さ
れた作業状況をベースにして分析が行われ、現存の静的情報からデータを選択す
るための基礎とする。これにより最新のデータ源1a,1bから、関連知識の状
況に応じた、対象物に指向したもしくは機器部分に指向した選択が行われる。こ
の情報の表示はそれぞれ使用された可視化機器(例えば携帯形パソコン或いはデ
ータグラス)により行われる。ARをベースにした技術について話す。現場のユ
ーザには、従って、必要とする情報のみが与えられる。この情報は常に最新の状
態にある。サービスマンは例えばいわゆる「100頁物のマニュアル」によって
多過ぎる情報を受けることはない。
ービス目的のためにシステムA1…An内を自由に移動できる。例えばシステム
A1…Anのある特定の機器の保守或いは修理が必要な場合、データグラス4の
カメラ2により、必要に応じてマイクロホン11によって検出される音声指令に
よって制御されて、関連の文書データ1a,1bへのアクセスが行われる。この
ために無線インターフェース15を介してシステムA1…An或いはそれに対応
する無線送信モジュールへのデータ接続が作られ、データがARシステム10に
伝送される。ARシステムにおいてはユーザによって得られたデータの状況に応
じた評価及び情報データ1a,1bに自動的な或いはまた対話的にユーザによっ
て制御されるアクセスが行われる。求められた関連の文書データ1a,1bはデ
ータ接続線14,15を介して無線送信装置6に伝送され、全体として、検出さ
れた作業状況をベースにして分析が行われ、現存の静的情報からデータを選択す
るための基礎とする。これにより最新のデータ源1a,1bから、関連知識の状
況に応じた、対象物に指向したもしくは機器部分に指向した選択が行われる。こ
の情報の表示はそれぞれ使用された可視化機器(例えば携帯形パソコン或いはデ
ータグラス)により行われる。ARをベースにした技術について話す。現場のユ
ーザには、従って、必要とする情報のみが与えられる。この情報は常に最新の状
態にある。サービスマンは例えばいわゆる「100頁物のマニュアル」によって
多過ぎる情報を受けることはない。
【0015】 図2はサービス及び保守のための文書処理システムの1つの適用例を示す。こ
のシステムは、情報データを蓄積するための情報モジュール1b、ARベースシ
ステム8並びにAR適用モジュール9を含むARシステム10からなる。このA
Rシステム10は接続線13,18を介してインターネット5に接続可能である
。さらにそこから例えば接続線12を介して遠隔のエキスパート22のパソコン
24に接続できる。ARシステム10の各モジュール間の結合は接続線19,2
0,21を介して行われる。ユーザ7とARシステムとの間のユーザ通信はイン
ターフェース8,23を介して行われる。このためにARシステムは送受信装置
に結合可能で、これによりARシステム10とユーザ7との間の双方向通信がデ
ータグラス4により直接インターフェース8を介して或いはユーザ7側に配置さ
れた無線送受信装置17によりインターフェース23を介して可能となる。無線
送受信装置17によるこの接続は専用のデータ接続線を介して或いは電源回路網
を介していわゆる「パワーライン」モデムとして実現できる。データグラス4は
、眼鏡グラスの範囲に配置された表示装置の他に、画像記録装置としてのカメラ
2並びにマイクロホン11を備えている。ユーザ7はデータグラス4によりシス
テムA1…A2の範囲に移動でき、サービス或いは保守作業を実行できる。
のシステムは、情報データを蓄積するための情報モジュール1b、ARベースシ
ステム8並びにAR適用モジュール9を含むARシステム10からなる。このA
Rシステム10は接続線13,18を介してインターネット5に接続可能である
。さらにそこから例えば接続線12を介して遠隔のエキスパート22のパソコン
24に接続できる。ARシステム10の各モジュール間の結合は接続線19,2
0,21を介して行われる。ユーザ7とARシステムとの間のユーザ通信はイン
ターフェース8,23を介して行われる。このためにARシステムは送受信装置
に結合可能で、これによりARシステム10とユーザ7との間の双方向通信がデ
ータグラス4により直接インターフェース8を介して或いはユーザ7側に配置さ
れた無線送受信装置17によりインターフェース23を介して可能となる。無線
送受信装置17によるこの接続は専用のデータ接続線を介して或いは電源回路網
を介していわゆる「パワーライン」モデムとして実現できる。データグラス4は
、眼鏡グラスの範囲に配置された表示装置の他に、画像記録装置としてのカメラ
2並びにマイクロホン11を備えている。ユーザ7はデータグラス4によりシス
テムA1…A2の範囲に移動でき、サービス或いは保守作業を実行できる。
【0016】 データグラス4及び対応する無線送受信装置(例えば作業者が直接身に付けて
いる無線受信装置17)により、予防的な機能性を達成することができる。即ち
、先ずその都度の作業状況の検出が例えばカメラ2により或いはユーザ要員7に
よる位置確定により行われる。検出された作業状況をベースにしてARシステム
において保守されるシステムA1…Anのデータの選択が行われる。図2に図示
されたシステムの基本的な利点は、このシステムが個々の単一機能の協調を適用
に応じて支援することができることにある。即ち、先ず具体的な作業状況が自動
的に検出され、この作業状況が次いで分析され、その際最新の、現存の静的情報
から、瞬間的に検出された動的データと組み合わされて自動的にまさに関連する
局面が求められる。これにより例えば組立て指針が現実のプロセスデータで補正
される。ユーザ要員7は、これにより、関連情報の状況に応じた表示を、例えば
対応のデータを、要員の視界に現実の作業状況が求められた情報分だけ拡大され
るように重畳して可視化することによって得る。これによりユーザ要員7は最短
時間で行動することが可能となり、これにより必要な機械稼動時間が確保される
。現場の保守要員7はまた遠隔のエキスパート22を介してかつ遠隔にいるエキ
スパート22の所にある知識を介して支援を得ることができる。
いる無線受信装置17)により、予防的な機能性を達成することができる。即ち
、先ずその都度の作業状況の検出が例えばカメラ2により或いはユーザ要員7に
よる位置確定により行われる。検出された作業状況をベースにしてARシステム
において保守されるシステムA1…Anのデータの選択が行われる。図2に図示
されたシステムの基本的な利点は、このシステムが個々の単一機能の協調を適用
に応じて支援することができることにある。即ち、先ず具体的な作業状況が自動
的に検出され、この作業状況が次いで分析され、その際最新の、現存の静的情報
から、瞬間的に検出された動的データと組み合わされて自動的にまさに関連する
局面が求められる。これにより例えば組立て指針が現実のプロセスデータで補正
される。ユーザ要員7は、これにより、関連情報の状況に応じた表示を、例えば
対応のデータを、要員の視界に現実の作業状況が求められた情報分だけ拡大され
るように重畳して可視化することによって得る。これによりユーザ要員7は最短
時間で行動することが可能となり、これにより必要な機械稼動時間が確保される
。現場の保守要員7はまた遠隔のエキスパート22を介してかつ遠隔にいるエキ
スパート22の所にある知識を介して支援を得ることができる。
【0017】 図3は文書データへの状況に応じたアクセスの適用例を示す。図3は第一の画
面B1にシステム機器を示している。右側の画面B2には例えば個々のシステム
機器を観察しているユーザ7が示されている。ユーザ7は、検出手段としてのカ
メラ2を含むデータグラス4を携えている。このデータグラス4には、さらに、
マイクロホン11並びにスピーカ16が配置されている。左側の画面B1には、
画面B2に図示されたデータグラス4で観察される配管が示されている。左側の
画面範囲B1にはそれぞれデータグラス4で観察される2つの画像部分を表す2
つの点P1,P2が記入されている。第一の点P1を観察した後、即ち点P1の
範囲に配置された配管を観察した後、ユーザ7には付加情報がデータグラス4で
可視化される。これらの付加情報11は、第一の点P1に関してこの配管に対す
る作業仕様書を含み、第二の点P2に関して第二のステップで実施される据付仕
様を内容とする文書データからなる。据付仕様は、この場合、ユーザ7に点P2
のねじ結合のトルク及び回転方向が付加データI12の可視化によって伝達され
るものである。ユーザ7は、それにより、最短の時間で観察された対象物に対す
る状況に応じた指針を受け取る。その時丁度適用されたトルクを検出することの
できるインテリジェント工具を使用する場合には、さらに、ユーザに実際のトル
クをベースにして、トルクを適当に増大するか或いは減少するように要請するこ
とも可能である。
面B1にシステム機器を示している。右側の画面B2には例えば個々のシステム
機器を観察しているユーザ7が示されている。ユーザ7は、検出手段としてのカ
メラ2を含むデータグラス4を携えている。このデータグラス4には、さらに、
マイクロホン11並びにスピーカ16が配置されている。左側の画面B1には、
画面B2に図示されたデータグラス4で観察される配管が示されている。左側の
画面範囲B1にはそれぞれデータグラス4で観察される2つの画像部分を表す2
つの点P1,P2が記入されている。第一の点P1を観察した後、即ち点P1の
範囲に配置された配管を観察した後、ユーザ7には付加情報がデータグラス4で
可視化される。これらの付加情報11は、第一の点P1に関してこの配管に対す
る作業仕様書を含み、第二の点P2に関して第二のステップで実施される据付仕
様を内容とする文書データからなる。据付仕様は、この場合、ユーザ7に点P2
のねじ結合のトルク及び回転方向が付加データI12の可視化によって伝達され
るものである。ユーザ7は、それにより、最短の時間で観察された対象物に対す
る状況に応じた指針を受け取る。その時丁度適用されたトルクを検出することの
できるインテリジェント工具を使用する場合には、さらに、ユーザに実際のトル
クをベースにして、トルクを適当に増大するか或いは減少するように要請するこ
とも可能である。
【0018】 以下にこの発明の使用領域についての背景情報を述べる。この場合、製造及び
方法技術において複合的な技術製品及び設備の開発、生産及びサービスにおける
作業プロセスの支援のための並びに自動車におけるようなサービス支援のための
システム或いは任意の技術機器の保守のためのARベースシステムの適用を指向
した要求分析及び開発を問題としている。
方法技術において複合的な技術製品及び設備の開発、生産及びサービスにおける
作業プロセスの支援のための並びに自動車におけるようなサービス支援のための
システム或いは任意の技術機器の保守のためのARベースシステムの適用を指向
した要求分析及び開発を問題としている。
【0019】 強調現実感(略してAR)は、産業上の作業プロセスを支援するために大きな
可能性を備えた新しい種類のマンマシン対話(マンマシンインタラクション)で
ある。この技術にあっては観察者の視界がコンピュータで作られた仮想対象物で
豊富化されるので、製品もしくはプロセス情報を感覚的に利用することができる
。非常に簡単な対話の他に携帯形のコンピュータの適用により、例えばプロセス
、測定或いはシミュレーションデータが現実対象物に結びつけられるときに、高
度のモバイル性の要求を備えたAR適用領域が開拓される。
可能性を備えた新しい種類のマンマシン対話(マンマシンインタラクション)で
ある。この技術にあっては観察者の視界がコンピュータで作られた仮想対象物で
豊富化されるので、製品もしくはプロセス情報を感覚的に利用することができる
。非常に簡単な対話の他に携帯形のコンピュータの適用により、例えばプロセス
、測定或いはシミュレーションデータが現実対象物に結びつけられるときに、高
度のモバイル性の要求を備えたAR適用領域が開拓される。
【0020】 ドイツ産業の情勢は、製品の個性及び品質について顧客の要求が益々高くなっ
ていること及び生産プロセスの時間を著しく短縮することで際立っている。特に
複合的な技術製品及び設備の開発、生産及びサービスにおいてマンマシン対話の
ための革新的な解決でもって、利用者の知識及び情報需要を元々存在するデータ
をベースにして状況に応じて支援することにより、効率及び生産性の飛躍が得ら
れるだけでなく、またその作業も専門知識や習熟をさらに発展するように行うこ
とができる。
ていること及び生産プロセスの時間を著しく短縮することで際立っている。特に
複合的な技術製品及び設備の開発、生産及びサービスにおいてマンマシン対話の
ための革新的な解決でもって、利用者の知識及び情報需要を元々存在するデータ
をベースにして状況に応じて支援することにより、効率及び生産性の飛躍が得ら
れるだけでなく、またその作業も専門知識や習熟をさらに発展するように行うこ
とができる。
【0021】 強調現実感は多数の革新的な適用領域を持つテクノロジーである。即ち、 ・例えば、開発において複合仮想環境を基礎にしたいわゆる「複合モックアップ
」の適用は従来の開発フェーズを明らかに加速することができる。浸漬性の、即
ち潜入するいわゆる「バーチャルリアリティ(VR)」による解決に較べて、利
用者にとって、感触的な特性が現実のモデルにより自然のままに写し出され、そ
れに反し、例えば表示の変形に対して、可視的知覚の局面が仮想的に操作可能で
あるという重要な利点がある。さらに、例えば部品照合に対して或いは圧潰試験
において、コンピュータで支援されたモデルを利用者向けにその妥当性を判断す
るために大きな可能性がある。 ・フレキシブル生産において、特に、適格性を備えた専門作業者に対する機械の
設立が、例えば、モバイルAR機器により複合仮想的な状況が直接視界に再現さ
れることにより、著しく容易化される。その都度の注文状態に関する情報が直接
その生産と関連して現場で知覚されるときに、作業場における専門作業者に適合
した製造計画及び生産制御が容易になる。同様なことは組立て作業についても言
える。この場合、組立て作業員には既に訓練時点で個々の作業工程が複合仮想的
に呈示可能である。この関連において、例えば現実の組立て行程をシミュレーシ
ョン結果と比較することにより、作業計画の質を改善し、また危険な初期段階に
おける組立てプロセスを簡単にし、加速して包括的な最適化が達成される。 ・最後に、サービスにおいて従来の技術は、複合的な診断及び修理プロセスを支
援し、文書化するにためには殆ど充分でない。多くの範囲におけるこれらのプロ
セスはしかしそもそもデジタルデータをベースに計画されるから、AR技術は、
保守のための情報源を引き受け、技術者に、例えばデータグラスにおいて、現実
対象物と重畳することにより、その作業を説明することを可能にする。協調的作
業に関して、ARで支援されたいわゆる「遠目」は、遠隔のエキスパートが現場
の協力者とグローバルな距離にわたって通信することにより、問題の解決を分担
することを可能にする。このことは主として中位の工作機械製造業者にとって特
に重要である。これらの業者はグローバル化によって、その顧客のために生産拠
点を全世界的に設立するこことを余儀なくされている。しかしながら、全ての重
要な市場に支店を置くことは経済的な理由からも実現不可能であり、また益々複
合化する設備に関して本社の経験豊かなサービス要員の深遠な知識を断念するこ
ともできない。
」の適用は従来の開発フェーズを明らかに加速することができる。浸漬性の、即
ち潜入するいわゆる「バーチャルリアリティ(VR)」による解決に較べて、利
用者にとって、感触的な特性が現実のモデルにより自然のままに写し出され、そ
れに反し、例えば表示の変形に対して、可視的知覚の局面が仮想的に操作可能で
あるという重要な利点がある。さらに、例えば部品照合に対して或いは圧潰試験
において、コンピュータで支援されたモデルを利用者向けにその妥当性を判断す
るために大きな可能性がある。 ・フレキシブル生産において、特に、適格性を備えた専門作業者に対する機械の
設立が、例えば、モバイルAR機器により複合仮想的な状況が直接視界に再現さ
れることにより、著しく容易化される。その都度の注文状態に関する情報が直接
その生産と関連して現場で知覚されるときに、作業場における専門作業者に適合
した製造計画及び生産制御が容易になる。同様なことは組立て作業についても言
える。この場合、組立て作業員には既に訓練時点で個々の作業工程が複合仮想的
に呈示可能である。この関連において、例えば現実の組立て行程をシミュレーシ
ョン結果と比較することにより、作業計画の質を改善し、また危険な初期段階に
おける組立てプロセスを簡単にし、加速して包括的な最適化が達成される。 ・最後に、サービスにおいて従来の技術は、複合的な診断及び修理プロセスを支
援し、文書化するにためには殆ど充分でない。多くの範囲におけるこれらのプロ
セスはしかしそもそもデジタルデータをベースに計画されるから、AR技術は、
保守のための情報源を引き受け、技術者に、例えばデータグラスにおいて、現実
対象物と重畳することにより、その作業を説明することを可能にする。協調的作
業に関して、ARで支援されたいわゆる「遠目」は、遠隔のエキスパートが現場
の協力者とグローバルな距離にわたって通信することにより、問題の解決を分担
することを可能にする。このことは主として中位の工作機械製造業者にとって特
に重要である。これらの業者はグローバル化によって、その顧客のために生産拠
点を全世界的に設立するこことを余儀なくされている。しかしながら、全ての重
要な市場に支店を置くことは経済的な理由からも実現不可能であり、また益々複
合化する設備に関して本社の経験豊かなサービス要員の深遠な知識を断念するこ
ともできない。
【0022】 強調現実感におけるマンマシン対話の特殊性は、コンピュータとの通信が、例
えば音声処理或いはジェスチャー認識のようなマルチモードの対話技術によって
補足されて、非常に簡単でかつ感覚的であることにある。さらに、携帯型のコン
ピュータを使用することにより全く新しいモバイルの利用舞台が可能となり、固
有のデータを何時でも無線回路網を介して要請することができる。新しい可視化
技術は、例えば測定或いはシミュレーションデータの現実対象物への或いは現実
環境への直接の注釈を可能にする。その適用を分担することにより、複数の利用
者が、1つの実環境において共通のデータベースにより作業し(共有強調環境)
或いはいくつかの環境においてARに支援されて協調できる。
えば音声処理或いはジェスチャー認識のようなマルチモードの対話技術によって
補足されて、非常に簡単でかつ感覚的であることにある。さらに、携帯型のコン
ピュータを使用することにより全く新しいモバイルの利用舞台が可能となり、固
有のデータを何時でも無線回路網を介して要請することができる。新しい可視化
技術は、例えば測定或いはシミュレーションデータの現実対象物への或いは現実
環境への直接の注釈を可能にする。その適用を分担することにより、複数の利用
者が、1つの実環境において共通のデータベースにより作業し(共有強調環境)
或いはいくつかの環境においてARに支援されて協調できる。
【0023】 強調現実感は漸く数年前より強力に研究されるようになったばかりである。そ
れ故、国家的な面でもまた国際的な面でも少数の適用、それも主として研究施設
における学問的なプロトタイプの形での適用しか見られない。 米国:多くの新技術におけるように、強調現実感の利用可能性は先ず北米にお
いて開拓された。その例はコックピットの形成であり或いはメカトロ機器の保守
である。航空機製造会社ボーイングは既に組立ての分野においてAR技術による
フィールドテストを試みている。その成果により、米国には、このハイテク分野
においても技術的指導力を伴う重要な地位が与えられている。 日本:日本では種々のAR開発が、例えば複合仮想の建造物プラン、テレプレ
ゼンス或いは「サイバーショッピング」について推進されている。その推進母体
は、産学共同による専門知識センターとして1997年に設立された複合現実感
システム研究所である。消費財分野での格別な衝撃が、将来、アミューズメント
用電子機器の日本産業によって期待される。 ヨーロッパ:ヨーロッパにおいては今までAR分野において非常に少数の研究
グループしか活動していない。ウイーン大学のあるグループが複合現実感の可視
化に対する取り組みに係わっている。IGDのグループはその間に始まったAC
TSプロジェクトCICCの枠内で建設産業への最初の適用及び自動車産業にお
ける従業員教育のための科学的プロトタイプを開発した。
れ故、国家的な面でもまた国際的な面でも少数の適用、それも主として研究施設
における学問的なプロトタイプの形での適用しか見られない。 米国:多くの新技術におけるように、強調現実感の利用可能性は先ず北米にお
いて開拓された。その例はコックピットの形成であり或いはメカトロ機器の保守
である。航空機製造会社ボーイングは既に組立ての分野においてAR技術による
フィールドテストを試みている。その成果により、米国には、このハイテク分野
においても技術的指導力を伴う重要な地位が与えられている。 日本:日本では種々のAR開発が、例えば複合仮想の建造物プラン、テレプレ
ゼンス或いは「サイバーショッピング」について推進されている。その推進母体
は、産学共同による専門知識センターとして1997年に設立された複合現実感
システム研究所である。消費財分野での格別な衝撃が、将来、アミューズメント
用電子機器の日本産業によって期待される。 ヨーロッパ:ヨーロッパにおいては今までAR分野において非常に少数の研究
グループしか活動していない。ウイーン大学のあるグループが複合現実感の可視
化に対する取り組みに係わっている。IGDのグループはその間に始まったAC
TSプロジェクトCICCの枠内で建設産業への最初の適用及び自動車産業にお
ける従業員教育のための科学的プロトタイプを開発した。
【0024】 この発明は、特に、適用分野「生産機械及び工作機械」(NC制御、オートメ
ーションプロセス)並びに「複合的な技術機器/装置/システム(例えば、自動
車、しかしまた産業機械及び設備)に対する診断/サービス支援システム」の専
門的コンテキストにあると解される。
ーションプロセス)並びに「複合的な技術機器/装置/システム(例えば、自動
車、しかしまた産業機械及び設備)に対する診断/サービス支援システム」の専
門的コンテキストにあると解される。
【0025】 その場合、技術的問題として、「遠隔のエキスパート」、現場の作業者及びシ
ステムの間のARベースの相互関係が生ずる。今日の工作機械及び生産機械の複
合性は、多くの場合、専門家、しばしばその機械を納入した企業のエキスパート
の追加的な投入を必要とする。
ステムの間のARベースの相互関係が生ずる。今日の工作機械及び生産機械の複
合性は、多くの場合、専門家、しばしばその機械を納入した企業のエキスパート
の追加的な投入を必要とする。
【0026】 従来の解決方法ではエキスパートが設置場所に出かけねばならない。高度の適
応性のために多数のエキスパートが養成され、準備されねばならない。AR技術
に支援されて、現場の作業者だけでなく、例えば組み入れられたビデオカメラ(
データグラスに取り付けられた)を介して納品会社の本拠地におけるエキスパー
トにも全ての現実及び仮想情報が提供される。遠隔のエキスパートはいわば「生
」で問題解決の支援に組み入れられ、現場の作業者に、これまたAR技術をとお
して、付加的な情報を供与することができる。
応性のために多数のエキスパートが養成され、準備されねばならない。AR技術
に支援されて、現場の作業者だけでなく、例えば組み入れられたビデオカメラ(
データグラスに取り付けられた)を介して納品会社の本拠地におけるエキスパー
トにも全ての現実及び仮想情報が提供される。遠隔のエキスパートはいわば「生
」で問題解決の支援に組み入れられ、現場の作業者に、これまたAR技術をとお
して、付加的な情報を供与することができる。
【0027】 小規模及び中位の企業には例えば自動車工業の全ての生産拠点において、必要
な専門エキスパートを自由に利用できることは殆ど不可能である。ARは、ドイ
ツにおいて非常に重要なこれらの企業を「世界的演奏家」のコンサートにおいて
共演することを可能にする。何処に発明の進歩性があるのか?それは、サービス
に関連するデータが作業者(現場、顧客の設備...世界のどこでも)において
も、また特殊なエキスパート(供給会社の所在地の中枢部で、例えばドイツに)
においても同期して存在することである。その特別の意義は、例えば、遠隔のエ
キスパートに実際のプロセスデータを自由に利用できるようにし、また逆に現場
の作業者を、広範囲な測定結果に基づく、従って設置場所では作成することがで
きないような特性値/特性曲線を伝達することで支援することにある。
な専門エキスパートを自由に利用できることは殆ど不可能である。ARは、ドイ
ツにおいて非常に重要なこれらの企業を「世界的演奏家」のコンサートにおいて
共演することを可能にする。何処に発明の進歩性があるのか?それは、サービス
に関連するデータが作業者(現場、顧客の設備...世界のどこでも)において
も、また特殊なエキスパート(供給会社の所在地の中枢部で、例えばドイツに)
においても同期して存在することである。その特別の意義は、例えば、遠隔のエ
キスパートに実際のプロセスデータを自由に利用できるようにし、また逆に現場
の作業者を、広範囲な測定結果に基づく、従って設置場所では作成することがで
きないような特性値/特性曲線を伝達することで支援することにある。
【0028】 要約するに、この発明は、専門作業者のいる第一の場所から第二の場所にいる
遠隔のエキスパートに強調現実感手段により情報データを例えばビデオ画像の形
で伝送し、遠隔のエキスパートから第一の場所にいる専門作業者に付加的な情報
データを強調現実感情報の形で伝送することにより、遠隔地におけるエキスパー
ト知識を利用するシステム及び方法に関する。
遠隔のエキスパートに強調現実感手段により情報データを例えばビデオ画像の形
で伝送し、遠隔のエキスパートから第一の場所にいる専門作業者に付加的な情報
データを強調現実感情報の形で伝送することにより、遠隔地におけるエキスパー
ト知識を利用するシステム及び方法に関する。
【図1】 強調現実感システムの第一の実施例のブロック回路図。
【図2】 強調現実感システムの1つの実施例の別のブロック回路図。
【図3】 エキスパート知識及び/又は文書データへの状況に応じたアクセスの1つの適
用例を示す概略図。
用例を示す概略図。
2 カメラ 4 データグラス 5 インターネット 6 無線送受信装置 7 ユーザ(現場作業者) 8 ARベースモジュール 9 AR適用モジュール 10 強調現実感システム 11 マイクロホン 12,13,14 接続線 15 無線インターフェース 16 スピーカ 17 無線送受信装置 18,19,20,21 接続線 22 遠隔のエキスパート 24 パソコン A1…An オートメーションシステム I11,I12 付加的情報データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 199 09 018.1 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 199 09 012.2 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 199 09 011.4 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 199 09 010.6 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 199 09 013.0 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 199 09 009.2 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 199 09 016.5 (32)優先日 平成11年3月2日(1999.3.2) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),JP,US Fターム(参考) 5H223 AA05 AA09 AA15 DD07 EE06 EE08 EE29 FF03 FF04 5K048 AA00
Claims (10)
- 【請求項1】第一の場所(O1)にいるユーザ(7)、例えば専門作業者か
ら第二の場所(O2)にいる遠隔のエキスパート(22)に、第一の情報データ
を、特にプロセス値、信号値、ビデオ画像及び/又はユーザ(7)の音声信号と
して伝送し、第二の場所(O2)にいる遠隔のエキスパート(22)から第一の
場所(O1)にいるユーザ(7)に付加的情報データ(I11,I12)を強調
現実感情報の形で伝送する強調現実感システム。 - 【請求項2】情報データが静的及び/又は動的な情報データであることを特
徴とする請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】システムがセンサ、特に第一の情報データを検出するための画
像記録装置を備えた検出手段(2,11)並びに第二の情報データを可視化する
ための可視化手段(4)を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の
システム。 - 【請求項4】検出手段(2)がユーザで制御され、特に音声制御される検出
手段及び/又は制御データにより制御される検出手段として形成されていること
を特徴とする請求項1乃至3の1つに記載のシステム。 - 【請求項5】検出手段(2)及び/又は可視化手段がデータグラス(4)と
して形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載のシステム。 - 【請求項6】第一の場所(O1)にいるユーザ(7)、例えば専門作業者か
ら第二の場所(O2)にいる遠隔のエキスパート(22)に、第一の情報データ
を、特にプロセス値、信号値、ビデオ画像及び/又はユーザ(7)の音声信号と
して強調現実感システムにより伝送し、第二の場所(O2)にいる遠隔のエキス
パート(22)から第一の場所(O1)にいるユーザ(7)に付加的情報データ
(I11,I12)を強調現実感情報の形で伝送する方法。 - 【請求項7】文書データ(I1…In)が静的及び/又は動的な情報データ
であることを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】第一の情報データがセンサ、特に画像記録装置を備えた検出手
段(2,11)により検出され、第二の情報データが可視化手段(4)によりユ
ーザ(7)に可視化されることを特徴とする請求項6又は7に記載の方法。 - 【請求項9】検出手段(2)がユーザで制御され、特に音声制御される検出
手段及び/又は制御データにより制御される検出手段として形成されていること
を特徴とする請求項6乃至8の1つに記載の方法。 - 【請求項10】検出手段(2)及び/又は可視化手段がデータグラス(4)
として形成されていることを特徴とする請求項6乃至9の1つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (19)
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DE19909011.4 | 1999-03-02 | ||
DE19909012.2 | 1999-03-02 | ||
DE19909012 | 1999-03-02 | ||
DE19909016.5 | 1999-03-02 | ||
DE19909018 | 1999-03-02 | ||
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DE19909009 | 1999-03-02 | ||
DE19909154 | 1999-03-02 | ||
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DE19909010 | 1999-03-02 | ||
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DE19909013 | 1999-03-02 | ||
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DE19909154.4 | 1999-03-02 | ||
DE19909013.0 | 1999-03-02 | ||
DE19909009.2 | 1999-03-02 | ||
PCT/DE2000/000659 WO2000052537A1 (de) | 1999-03-02 | 2000-03-02 | Nutzung von augmented reality-basistechnologien zur situationsgerechten unterstützung des facharbeiters durch entfernte experten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (5)
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---|---|---|---|
JP2000602897A Withdrawn JP2002538543A (ja) | 1999-03-02 | 2000-03-02 | 強調現実感技術により対話を状況に応じて支援するためのシステム及び方法 |
JP2000602893A Withdrawn JP2002538541A (ja) | 1999-03-02 | 2000-03-02 | 遠隔のエキスパートにより専門作業者を状況に応じて支援するために強調現実感ベース技術を利用するシステム及び方法 |
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JP2000602896A Withdrawn JP2002538700A (ja) | 1999-03-02 | 2000-03-02 | モバイル機器を使用した強調現実感システム |
Family Applications Before (1)
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Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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