JP2004094622A

JP2004094622A - Computer remote control device and work supporting system

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Publication number: JP2004094622A
Application number: JP2002255200A
Authority: JP
Inventors: Toyoichi Uchida; 内田　豊一
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP4089813B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a computer remote control device which solves the problem concerning the performance and price of a wearable computer (WPC). <P>SOLUTION: The computer remote control device is wearable by a worker 10 being at work and operates a remote computer 12 by radio. The device is provided with a wireless communication means 25, which the worker wears, for conducting wireless data communication with the remote computer; a display part 22 arranged in front of the worker to display the data which the wireless communication means receives from the remote computer; and a position input means 21 operated by the worker to instruct a position on the screen of the display part. A signal indicating the position which the position input means instructs is transmitted to the remote computer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ遠隔操作装置及び作業支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術のひとつとして、手を使わずにユーザーにより支持される携帯用計算機（ハンズフリーコンピュータ）とその操作法について開示されている（例えば、特許第２８７３２６８号公報及び特開平９−１１４５４３号公報）。ハンズフリーコンピュータ（以下、「ウエアラブルコンピュータ」又は「ＷＰＣ」とも称する）は、ヘッドセットと、コンピュータ本体と、タッチパネル又はキーボードとから成る１組の携帯型計算機である。
【０００３】
ここで、ヘッドセットは、視界を大きく妨げないディスプレイと撮影用カメラとマイクとヘッドフォンとを有する。コンピュータ本体は、主に側又は後腰部に取り付けられ作業の妨げにならない大きさである。タッチパネル又はキーボードは、主に左腕に取付けられ作業の妨げにならない大きさである。
【０００４】
各構成部同士はケーブルにより接続されている。また、ＷＰＣは、音声認識装置を有しており、操作をする人は音声によりコンピュータを操作することが出来る。すなわち、ハンズフリーコンピュータの操作は、完全にハンズフリーとすることが可能となる。加えて、ＷＰＣは、無線通信機能により、離れた位置にあるホストコンピュータや、別のＷＰＣとデータの送受信や音声通信などの通信が可能である。
【０００５】
適用例として、自動車の整備現場が上げられている。携帯用計算機を身に付けた自動車整備員は、ハンズフリーかつ視界を大きく妨げられない状態で、携帯用計算機を操作することが可能である。携帯用計算機では、ハードディスク（ＨＤ）内に格納されている整備マニュアルの情報を表示させることができる。又、ホストコンピュータ内にある情報についても通信により取得することが出来る。自動車整備員は、それらの情報を参照しながら、整備作業を円滑かつ効率的に行なうことが可能となる。
【０００６】
ＷＰＣは、食品機械等を含む産業機械の遠隔保守メンテナンス作業や機器組立調整作業に適用することが検討されている。
産業機械の保守メンテナンス作業では、作業者は、高所の被保守機器の圧力等の物理量を計測するために、計測器を持って梯子に登って作業を行う場合等、ハンズフリーの操作が必要な場合がある。
また、産業機械の現場組立作業では、小さく狭い場所での作業や遠隔監視カメラを使っても確認し難い場所での作業があり、このような場合にも作業者に対する作業指揮が遠隔から伝達されることが望まれる。
【０００７】
ところで、従来からあるＷＰＣのコンピュータ本体は、操作性が必ずしも良くなく、実作業を行う上で両手がどうしても使えない場所であるとか、持ち運び重量上の制約がある場所では使われるが、それ以外の用途ではその特殊仕様のために必要な価格がユーザに許容されず、しかもＰＣ（パーソナルコンピュータ）のパフォーマンスとしては見劣りしていたため、普及が十分に進んでいないのが現状である。
【０００８】
また、従来、保守作業者は、計測器等の出力を確認する必要があるときには、計測器の方に一度視点を移し、計測器等の出力を確認し、その後、視点を元の被保守機器側に戻し、作業を続けるということを行っている。しかし、作業中に視点を移し変えることは、作業能率が落ち、さらに、特に高所の保守作業の場合には、計測器等の出力を確認するため、頭或いは体そのものの姿勢を変えることは、安全の面でも好ましいものではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＷＰＣの性能や価格上の問題を解消できるコンピュータ遠隔操作装置及び作業支援システムを提供することである。
本発明の他の目的は、簡易な構成でＷＰＣの性能や価格上の問題を解消できるコンピュータ遠隔操作装置及び作業支援システムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、簡易な構成でＷＰＣの性能や価格上の問題を解消でき、機器の拡張性の高いコンピュータ遠隔操作装置及び作業支援システムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、作業者が日常業務で使用している汎用ＰＣをそのまま利用可能なコンピュータ遠隔操作装置及び作業支援システムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、作業者が作業中に視点を移し変えることなく、作業能率が向上し、より安全であるコンピュータ遠隔操作装置及び作業支援システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置は、作業者（１０）が身に付けて作業が可能であり前記作業者（１０）が無線で遠隔のコンピュータ（１２）を操作可能なコンピュータ遠隔操作装置であって、前記作業者（１０）の身に付けられ前記コンピュータ（１２）との間で無線データ通信を行うための無線通信手段（２５）と、前記作業者（１０）の身に付けられ前記コンピュータ（１２）から前記無線通信手段（２５）によって受信したデータを表示する表示部（２２）と、前記作業者（１０）によって操作され前記表示部（２２）の画面上の位置を指示する位置入力手段（２１）とを備え、前記位置入力手段（２１）によって指示された位置を示す信号は、前記コンピュータ（１２）に送信される。
【００１２】
前記表示部（２２）は、前記作業者（１０）の目前に設けられている、例えばヘッドマウントディスプレイであることができる。前記表示部（２２）が前記作業者（１０）の目前に固定的に設けられることで、前記作業者（１０）は、作業を行いながら視線を移し変えることなく前記表示部（２２）を視認することができる。前記位置を示す信号は、前記無線通信手段（２５）から前記コンピュータ（１２）に送信されることができる。前記表示部（２２）は、前記作業者（１０）の頭部に装着されていることができる。
【００１３】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記コンピュータ（１２）は、前記作業者（１０）が身に付けていないコンピュータである。
【００１４】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記無線通信手段（２５）は、携帯電話、ＰＨＳ、トランシーバ、ワイヤレス式電話機を含む汎用無線通信手段である。
【００１５】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記コンピュータは、体に装着しない汎用のコンピュータである。前記コンピュータは、ウエアラブルとして専用のコンピュータではない汎用のコンピュータである。
【００１６】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記無線通信手段（２５）は、携帯電話またはＰＨＳであり、前記コンピュータ（１２）には、前記無線通信手段（２５）と無線データ通信が可能な携帯電話またはＰＨＳ（２６）が接続されている。
【００１７】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記表示部（２２）には、前記コンピュータ（１２）の画面表示に対応する画像データが表示され、前記作業者（１０）は、前記位置入力手段（２１）を操作することにより前記コンピュータ（１２）を操作する。
【００１８】
前記表示部（２２）には、前記コンピュータ（１２）の画面が仮想的に表示されることができる。前記作業者（１０）は、前記表示部（２２）を見て前記位置入力手段（２１）を操作することにより前記コンピュータ（１２）を直接的に操作することができる。
【００１９】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、更に、前記無線通信手段（２５）に接続されたユニット（８）を備え、前記ユニット（８）は、前記作業者（１０）の作業に伴い計測された計測値を示すアナログ計測データ（４）を入力し、前記アナログ計測データ（４）をＡ／Ｄ変換し、前記無線データ通信のルールに適合するようにコード化して前記無線通信手段（２５）に出力する。
【００２０】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、更に、前記無線通信手段（２５）に接続されたユニット（８）を備え、前記コンピュータ（１２）は、前記作業者（１０）の作業に伴い制御すべき制御機器（２）に入力すべき制御値を示すアナログ制御データ（９）に対応するデジタル制御データを生成し、前記ユニット（８）は、前記無線通信手段（２５）にて受信された前記デジタル制御データを入力し、前記デジタル制御データをＤ／Ａ変換し、デコードして前記制御機器（２）に出力する。
【００２１】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記コンピュータ（１２）は、前記計測値を含む画像データを生成し、前記表示部（２２）には、前記計測値を含む画像データが表示される。
【００２２】
本発明のコンピュータ遠隔操作装置において、前記コンピュータ（１２）は、前記作業者（１０）に対する作業指示を含む画像データを生成し、前記表示部（２２）には、前記作業指示を含む画像データが表示される。
【００２３】
本発明の作業支援システムは、コンピュータ（１２）と、作業者（１０）が身に付けて作業が可能であり前記作業者（１０）が無線で遠隔の前記コンピュータ（１２）を操作可能なコンピュータ遠隔操作装置とを含む作業支援システムであって、前記コンピュータ遠隔操作装置は、前記作業者（１０）の身に付けられ前記コンピュータ（１２）との間で無線データ通信を行うための無線通信手段（２５）と、前記作業者（１０）の目前に設けられ前記コンピュータ（１２）から前記無線通信手段（２５）によって受信したデータを表示する表示部（２２）と、前記作業者（１０）によって操作され前記表示部（２２）の画面上の位置を指示する位置入力手段（２１）とを備え、前記位置入力手段（２１）によって指示された位置を示す信号は、前記コンピュータ（１２）に送信され、前記コンピュータ（１２）は、前記作業者（１０）が身に付けていないウエアラブルコンピュータとして専用のコンピュータを除く汎用のコンピュータであり、前記無線通信手段（２５）は、携帯電話またはＰＨＳであり、前記コンピュータ（１２）には、前記無線通信手段（２５）と無線データ通信が可能な携帯電話またはＰＨＳ（２６）が接続されている。
【００２４】
本発明の無線通信手段は、携帯電話又はＰＨＳの無線通信機能、カメラとディスプレイ、複数のデジタル信号を入力送信する機能、複数のデジタル信号を受信出力する機能、無線式画像中位置指示機（ポインタ）を任意に接続可能とした事を特徴としている。
本発明では、作業者がＰＣ画面をヘッドマウントディスプレイで確認しながら、ジョイスティックでポインタを遠隔操作して、固定側のＰＣを遠隔操作することができる。作業者は、そのＰＣの操作により、ネットワークに蓄積された情報を任意に取り出し、ヘッドマウントディスプレイで見ながら所要のデータ入力が可能である。
大規模な情報には、ネットワークを介してＰＣ上にダウンロードして呼び出し、ヘッドマウントディスプレイに表示することでアクセスが可能である。
作業場所の画像情報は作業者に身に付けられたカメラで、作業場所の物理量はアナログ信号伝送手段を介して入力して無線通信手段を介してＰＣに入力することができる。
特定の手段で測定したデータ等は、作業者は、キーボードと無線通信手段を介してＰＣに入力できる。
作業者は、他者とヘッドホンマイクと受話器で対話することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明によるコンピュータ遠隔操作装置の実施形態を説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態が使用されるシステムの構成を示している。
図２は、本実施形態において、作業者が装着する機器を示している。
【００２７】
本実施形態は、産業機械の保守メンテナンス作業と機器組立調整作業に適用可能である。具体的には、無菌充填機（壜詰め装置）において狭いチャンバーの中での作業支援に適用可能である。また、計測器（図１の符号３）は、常時設置されているものではなく、保守メンテナンス時のみ一時的に計測部位に設置される。
以下に、本実施形態の背景から説明する。
【００２８】
ウエアラブルコンピュータとして用いられるコンピュータに比べて、同時期に市販されているノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＰＤＡは、そのアプリケーションソフトの操作性や機器の拡張性、画面表示、価格等の点で、優れている。特に、ＣＰＵや記憶装置等は日進月歩である。また、作業者は、通常は汎用のノート型ＰＣでデータ入力やデータ処理を行っているため、ＰＣメーカが市販する汎用ＰＣ（図１及び図２の符号１２）を、遠隔で保守サービスを行う場合にも直接利用した方が便利である。
【００２９】
ただ、遠隔保守サービスを行う際には、梯子に登ったり蓋を開ける等の手作業が必要な場合があり、その場合、ＰＣに対してハンズフリーの操作が必要となる。例えば、従来、梯子に登って被保守機器を計測器で計測する場合、ＷＰＣを用いずに、汎用ＰＣ（現場作業以外の日常業務に作業者１０が使用しているＰＣ）を用いるとすれば、汎用ＰＣを持って梯子に登ると危険なので、一旦梯子の上で計測器のデータをメモにとって、梯子を降りた後に汎用ＰＣにデータを入力しなくてはならない。これに対して、本実施形態では、その時（ＰＣに対してハンズフリーの操作が必要な時）だけ、汎用ＰＣ１２との間に無線通信インターフェース（携帯電話又はＰＨＳ２５、２６又はトランシーバ、ワイヤレス式電話機を含む汎用無線通信手段。以下、本明細書において、単に「携帯電話又はＰＨＳ」と称することがある）を接続することで、ハンズフリーの状態の作業者１０は、必要な情報（画像や音声、指示等）を汎用ＰＣ１２との間でやりとりすることができる。
【００３０】
現場組立作業において、小さく狭い空間での作業や指揮者が遠隔監視カメラを使っても確認し難い場所での作業が行われる時に、無線通信インターフェース２５、２６を装着することで、作業指揮者は現場状況を確認し易くなるので作業者１０への指示が行い易くなり、また、作業者１０の方では、ヘッドマウントディスプレイ２２に表示された画像中の図を見ながら作業ができるので作業性が向上する。なお、ヘッドマウントディスプレイ２２に代えて、作業者１０の腕等に装着されたフラットパネルディスプレイを用いてもよい。
【００３１】
無線通信手段としては電波が良い。赤外線通信は障害物に弱く、直線的位置関係でしか通信できず、機器の背後に入ると通信できない。また、赤外線通信の通信距離は小さいため、一定以上離れた場所では通信ができないからである。
【００３２】
作業者１０はハンズフリーが必要なときだけ、電話回線を接続して無線通信機器２５と無線通信機器２６との間でデータ通信を行う。通信距離が長い場合には電話回線を用い、通信距離が短い場合にはＰＨＳなどの構内電話やトランシーバ機能により通信する。通信技術としては、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ブルートゥース等の汎用デジタル無線通信手段で対応が可能である。
【００３３】
次に、図１及び図２を参照して、本実施形態の構成を具体的に説明する。
【００３４】
図１及び図２に示すように、作業者１０は、ヘッドマウントディスプレイ２２と、イヤホン（又はヘッドホン）及びマイク２３と、カメラ２４を装着している。作業者１０は、手にジョイスティックなどのポインタ２１を有している。更に、ポインタ２１以外の入力装置として、作業者１０の腕にキーボード２１ａが装着されていてもよい。
【００３５】
作業者１０は、更に、無線通信手段２５を装着している。無線通信手段２５は、携帯電話又はＰＨＳのような一般に普及しているデータ通信が可能な機器であることが好ましい。無線通信手段２５は、無線通信手段２６と無線通信を行う。この無線通信手段２６も、携帯電話又はＰＨＳであることが好ましい。
【００３６】
無線通信手段２５のインターフェースには、ヘッドマウントディスプレイ２２と、イヤホン（又はヘッドホン）及びマイク２３と、カメラ２４と、ポインタ２１と、キーボード２１ａとが接続されている。無線通信手段２６には、汎用のＰＣ１２が接続されている。汎用のＰＣ１２には、ネットワークを介してＰＣ３１が接続されている。
【００３７】
また、作業者１０は、無線通信手段２５に接続された装置（ユニット）８を装着している。装置８は、アナログ信号伝送用ケーブル９を接続可能なアナログ信号のポート８ａと、無線通信手段２５の端子２５ａとの間にデジタル信号伝送用ケーブルを接続可能なデジタル信号のポート８ｂとを備えている。この装置８は、ポート８ａから入力したアナログ信号Ａ／Ｄ変換し、そのデジタル信号を無線通信手段２５と無線通信手段２６との間のデータ通信の通信規約又は通信のルールに適合するようにコード化してポート８ｂを介して無線通信手段２５に出力する。また、装置８は、ポート８ｂから入力したデジタル信号をデコードしてＤ／Ａ変換を行い、そのアナログ信号をポート８ａを介して外部機器に出力する。
【００３８】
無線通信手段（携帯電話又はＰＨＳ）２５は、無線通信手段２５に元々搭載されているアプリケーションソフト上で、カメラ２４によって撮像された画像のデータと、ポインタ２１から出力された作業者１０による操作信号４１のデータと、マイク２３による音声信号とをコード化して、無線通信手段２６に送信する。装置８で実施される上記コード化は、携帯電話又はＰＨＳ２５が元々有しているアプリケーションソフト上で、携帯電話又はＰＨＳ２６との間のデータ通信の為の無線信号を生成できるように行われる。
【００３９】
上述した通り、従来、保守作業者１０は、計測器の出力を確認する必要があるときには、計測器の方に一度視点を移し、計測器の出力を確認し、その後、視点を元の被保守機器側に戻し、作業を続けるということを行っていたが、作業中に視点を移し変えることは、作業能率が落ち、さらに、特に高所の保守作業の場合には、計測器の出力を確認するため、頭或いは体そのものの姿勢を変えることは、安全の面でも好ましいものではなかった。そこで、本実施形態では、計測器３の出力４を、ヘッドマウントディスプレイ２２に表示できるようにして、視点を移し変えることなく、保守作業と計測器３の出力４の確認とを同時にできるようにしたものである。
【００４０】
ここで、作業者１０が携行する機器等の重量は極力少なくするため、ＷＣＰは携行せず、基本的には無線通信機器２５のみを携行する。作業者１０が携行する無線通信機器２５を用いて、計測器３の出力信号４を無線でＰＣ（汎用ＰＣ）１２に送信する。
【００４１】
その汎用ＰＣ１２は、作業者１０のヘッドマウントディスプレイ２２に表示させる他の画像と、計測器３の出力データ４が表示された画像データとを合成する。ＰＣ１２は、その合成画像信号をＰＣ１２に接続された無線通信機器２６を介して、作業者１０の携行する無線通信機器２５に送信して、その合成画像を作業者１０のヘッドマウントディスプレイ２２に表示させる。
【００４２】
また、作業者１０が携行する無線通信機器２５は、廉価なものとするため、市販の携帯電話又はＰＨＳ２５を用いることができる。計測器３の出力信号（アナログ信号）４は、Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換されてなるデジタル信号５は、携帯電話又はＰＨＳ２５に基本仕様として付帯の端子２５ａから、携帯電話又はＰＨＳ２５に入力される。携帯電話又はＰＨＳ２５は、その入力したデジタル信号５を音声信号とは別の周波数で変調混合して、携帯電話又はＰＨＳ２６を介して汎用ＰＣ１２に送信する。
【００４３】
作業者１０は、手で操作するポインタ２１を有している。そのポインタ２１は、ヘッドマウントディスプレイ２２上に表示された画面を作業者１０が操作するための操作信号４１を入力する入力機器である。ヘッドマウントディスプレイ２２上に表示された画面には、ポインタ２１の位置を示すマウスポインタ（矢印又はカーソル）が表示され、作業者１０がポインタ２１を操作することで、そのマウスポインタが画面上で移動して、画面上のボタンの操作や数字入力を行うことができる。
【００４４】
そのポインタ２１としては、十字キー、トラック・ボール（コントロール・ボール）、ジョイスティック、タブレットのいずれかの構成であることができ、使用者が仕事を進めるために画面上の位置を指示するときに用いられる。よって、本実施形態のポインタ２１は、広義の位置入力装置、ロケータである。
【００４５】
従来のＷＰＣでは、作業者１０は、作業者１０に装着しているＷＰＣ用の専用ＰＣを直接的に視認してそのＰＣの操作又は画面表示の確認していた。そのため、作業者１０は、ＷＰＣの操作又は画面表示の確認を行う必要があるときには、ＷＰＣの方に一度視点を移し、操作又は画面表示の確認を行い、その後、視点を元の被保守機器側に戻して作業を続けていた。しかし、作業中に視点を移し変えることは、作業能率が落ち、さらに、特に高所の保守作業の場合には、ＷＰＣの操作又は画面表示の確認を行うため、頭或いは体そのものの姿勢を変えることは安全の面でも好ましいことではない。
【００４６】
そこで、本実施形態では、汎用ＰＣ１２に接続された携帯電話又はＰＨＳ２６と、ヘッドマウントディスプレイ２２及びポインタ２１に接続された携帯電話又はＰＨＳ２５との間の無線データ通信機能を利用することにより、汎用ＰＣ１２の操作又は画面表示の確認をヘッドマウントディスプレイ２２を見ながらポインタ２１を介してできるようにして、視点を移し変えることなく保守作業・ＰＣ１２の操作又は画面表示の確認を同時にできるようにしている。
【００４７】
汎用ＰＣ１２には、作業者１０の作業現場以外の計測器のデータ（作業者１０以外の作業者によって入力されたデータ）や各制御機器の制御データやプロセス量等を表示できるため、作業者１０は作業現場でそれらのデータをヘッドマウントディスプレイ２２で確認しながら作業を行うことができる。
【００４８】
なお、この場合、汎用ＰＣ１２の操作又は画面表示の確認をヘッドマウントディスプレイ２２を見ながら行う際に必要なポインタ２１は、必ずしも携帯電話又はＰＨＳ２５に接続されていなくてもよい。汎用ＰＣ１２に対して自ら無線通信によりデータの送信を行え、汎用ＰＣ１２とセットで市販されているキーボード等の入力装置をポインタ２１の代わりに用いれば、その入力装置は、携帯電話又はＰＨＳ２５に接続される必要がない。
【００４９】
ポインタ２１に入力された作業者１０の操作信号４１は、ポインタ２１から有線で携帯電話又はＰＨＳ２５の端子２５ａに出力され、又は、ポインタ２１から無線で無線ポインタ受信機（図示せず）に送信された後に携帯電話又はＰＨＳ２５の端子２５ａに出力される。そして、作業者１０の操作信号４１は、その携帯電話又はＰＨＳ２５から、汎用ＰＣ１２に接続された携帯電話又はＰＨＳ２６を介して、汎用ＰＣ１２に送信される。汎用ＰＣ１２にて受信された作業者１０の操作信号４１は、汎用ＰＣ１２にネットワークで接続された汎用ＰＣ３１に伝送される。作業指示者は、その汎用ＰＣ３１に表示された作業者１０の操作信号４１を確認することができる。これにより、音声と画像とを併用した対話式保守作業が可能となる。
【００５０】
無線通信手段２５は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡの動画対応の携帯電話ＦＯＭＡである。その携帯電話２５によって受信された画像データは、ヘッドマウントディスプレイ２２又は外部プロジェクタで表示される。携帯電話２５によって受信された音声は、イヤホン２３から出力される。マイク２３によって入力された作業者１０の音声は、携帯電話２５に入力され、携帯電話２５からその音声データが携帯電話２６に送信され、ＰＣ１２に出力される。
【００５１】
携帯電話２５は、デジタル信号の入力端子２５ａを介して、ポインタ２１からの操作信号４１を入力する。その操作信号４１のデータは、携帯電話２５から携帯電話２６を介してＰＣ１２に出力される。ＰＣ１２は、ＰＣ１２の表示画面にボタンの画像を表示させ、操作信号４１に示される作業者１０の操作に対応するように、そのボタンが操作されている状態を表示する。これにより、ＰＣ１２の表示画面を見た人は、作業者１０の被保守機器等の操作状況をリアルタイムで確認することができる。ＰＣ１２は、ネットワークを介してＰＣ３１に操作信号４１のデータを送信する。ＰＣ３１は、ＰＣ３１の表示画面にボタンの画像を表示させ、操作信号４１に示される作業者１０の操作に対応するように、そのボタンが操作されている状態を表示する。
【００５２】
計測器３で計測された値を示すアナログ計測信号４は、装置８でＡ／Ｄ変換されコード化された後、計測信号５として携帯電話２５に入力される。携帯電話２５は、操作信号４１と、マイク２３から入力した作業者１０の音声信号と、計測信号５とを別々の周波数で変調混合して携帯電話２６に送信する。携帯電話２６は、それぞれ復調した操作信号４１と音声信号と計測信号５とをＰＣ１２に分離して出力する。
【００５３】
計測器３の一例としての歪計測器の出力４の変化量を示すデータは、携帯電話２５、２６を介してＰＣ１２に送信され、ＰＣ１２にて所定の画像と画像合成される。その画像合成されてなる画像には、歪計測器の出力４の変化量を示すデータと、その出力４に対応して操作すべき機械の調整ネジの回転量の数値が表示された画像のデータとが含まれる。機械内で作業する作業者１０は、その画像合成されてなる画像に含まれる、計測器の出力４の変化量と調整ネジの回転量の数値のデータをヘッドマウントディスプレイ２２で見ながら、実際に調整ネジを回す。
【００５４】
作業の指揮者は、ＰＣ１２が接続しているネットワーク経由でＰＣ３１上で、作業者１０のカメラ２４の画像、操作信号４１、計測信号５を確認し、ＰＣ３１に接続されたマウスポインタ３４とキーボード３３とマイク３２を介して作業指示を出す。マウスポインタ３４とキーボード３３による作業指示は、ＰＣ３１上で作業者１０にとって分かり易い画像のデータ（作業指示が図示されているデータ）として生成される。作業指示を示す画像データでは、ＰＣ３１又はＰＣ１２のアプリケーションソフト上でボタンが表示され、作業者１０がヘッドマウントディスプレイ２２の画面上でポインタ２１によりそのボタンを操作できるようになっている。
【００５５】
指揮者によってＰＣ３１に入力された作業指示は、携帯電話２６を介して携帯電話２５に送信され、音声による作業指示はイヤホン２３から出力され、画像による作業指示はヘッドマウントディスプレイ２２から出力される。また、作業の指揮者は、作業者１０に参考となる図面や写真をＰＣ３１から送信し、ヘッドマウントディスプレイ２２に表示させて作業者１０に目で確認させる。なお、ＰＣ１２とネットワークで接続されたＰＣ３１では、作業データの記録や過去のデータの参照が行われる。
【００５６】
制御機器２への調整用アナログ信号９は、ＰＣ１２又はＰＣ３１から携帯電話２６、２５を介してデジタル信号として指示されたデータがＤ／Ａ変換されてなるものであり、制御機器２のアナログ入力に出力される。制御機器２のキャリブレーションや感度の調整には、制御機器２にアナログ電圧を与えて調整する場合がある。この場合、ＰＣ１２又はＰＣ３１を操作して、そのアナログ電圧値を示すデジタル信号をＰＣ１２又はＰＣ３１から出力し、装置８を介して制御機器２にアナログ電圧指示信号を出力することができる。
【００５７】
または、ＰＣ１２又はＰＣ３１に入力された、計測器３の計測信号やカメラ２４の画像信号やマイク２３による音声信号やポインタ２１による操作信号４１の少なくともいずれか一つに基づいて、ＰＣ１２又はＰＣ３１が演算を行い、その演算の結果として制御機器２に対する調整値を算出し、そのアナログ調整値を示すデジタル信号をＰＣ１２又はＰＣ３１から出力し、装置８を介して制御機器２にアナログ調整値指示信号を出力することができる。
制御機器２の調整用アナログ信号９には、モータの回転数を制御したり、バルブの開度を調整するための信号が含まれる。
【００５８】
モータの回転動作や弁の開閉動作を行うシーケンサがＰＣ１２と接続されている。そのシーケンサのプログラムを編集するソフトがＰＣ１２にインストールされている。一般には、ＰＣ１２に入力されたデータに関して、ＰＣ１２上の上記ソフトで演算し、その演算結果のデータをシーケンサにダウンロードして、そのシーケンサのプログラムを動作させている。これに対して、本実施形態では、作業者１０がポインタ２１により操作信号４１として遠隔から入力したデータに関して、ＰＣ１２上の上記ソフトで演算し、その演算結果のデータをシーケンサにダウンロードして、そのシーケンサのプログラムを動作させる。作業者１０は、シーケンサにプリセットされたデータを遠隔から修正して、モータや弁の動作を制御することができる。すなわち、作業者１０がヘッドマウントディスプレイ２２に表示されたＰＣ１２の上記ソフト上の画面をポインタ２１により操作して、制御機器２に入力すべきアナログ値を示す信号をＰＣ１２に送信し、ＰＣ１２からそのアナログ値を示すデジタル信号を出力させ、装置８を介して制御機器２にアナログ指示信号を出力させることができる。
【００５９】
保守作業者１０は、必ずしもデータ処理機能を有する装置を身体に身に付ける必要は無い。作業者１０が装着する無線通信手段（携帯電話又はＰＨＳ）２５では、データ処理やデータの蓄積を行う必要は無く、この無線通信手段２５は、単なる意思の伝達手段の延長機器である。あくまで、データ処理やデータ蓄積は、作業者１０が装着せず、無線通信手段２６とのインターフェースさえあえば機種を問わないＰＣ１２又はＰＣ３１上で行われ、そのデータ処理結果である画像データのみが再度無線通信手段２５を通じて転送され、作業者１０の元にある表示装置（ヘッドマウントディスプレイ２２）で表示される。これにより、ＰＣ１２は、ニーズや技術進化に応じて適宜変更可能である。
【００６０】
本実施形態では、携帯電話又はＰＨＳのデータ通信機能を利用し、作業者１０と指揮者との間で、作業内容又は作業指示を音声認識やポインタで音声・画像信号に混載させて送受信する。
【００６１】
これまでのシステムでは、コンピュータのネットワークや電話機能そのものを利用しているが、作業指示には音声かボタンを押す動作が入るので操作性が悪かった（作業指示が容易には伝達されなかった）。本実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ２２に表示された画像を見ながら音声認識による指示（マイク３２）又はマウスポインタ（又はキーボード３３）による指示を行うので、作業者１０による作業のナビゲーションを行うことができる。作業者１０は、遠隔作業を行い易いように、コンピュータ画面とカメラ画像とを画像合成し、作業プロセスの対話式選択ができる。
【００６２】
従来、監視対象の監視データを携帯電話やＰＨＳを介して遠隔の監視センターに送信し、監視センターにてデータ収集等を行う技術が知られている。この技術では、一方方向の通信手段として、携帯電話やＰＨＳが用いられており、ハンズフリーを必要とする特殊環境下の作業者１０との相互通信はできなかった。
【００６３】
本実施形態では、通常一般の計測器３のアナログ出力４をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換されてなるデジタル信号を、携帯電話又はＰＨＳ２５を用いたデータ通信の規格に合うようにコード化して出力する装置８を有している。よって、計測器３としては、専用の計測器である必要が無く、通常一般のものを用いることができ、作業者１０は、専用の計測器を持ち歩く必要が無い。
【００６４】
なお、この計測器３としては、温度計、圧力計、流量計、歪みゲージ、ギャップセンサ等のｍｓ以下の速い計測時間を必要としない（応答の遅い）アナログデータが取りこめるものであれば特に限定されない。これに対して、計測器３がオシロスコープなどの高周波のアナログデータ（変化が高速である現象）を入力するものであって、計測器３からの出力信号に応答してＰＣ１２で演算処理を行ってリアルタイムに被制御対象の制御を行う場合には、データ通信に伴う遅延（タイムラグ）等により、制御遅れを生じないよう対策が必要とされる。
【００６５】
以下に、本実施形態の効果を説明する。
【００６６】
従来からあるハンズフリーのＰＣ（ＷＰＣ）は、その携帯性は良いものの、操作性が必ずしも良くなく、実作業を行う上で両手がどうしても使えない場所であるとか、持ち運び重量上の制約がある場所では使われるが、それ以外の用途ではその特殊仕様のために必要な価格がユーザに許容されず、しかもＰＣのパフォーマンスとしては見劣りしていたため、普及が十分に進んでいないのが現状である。
【００６７】
そこで、このハンズフリーとして必要な部分だけを脱着可能なインターフェースとすれば、インターフェース自体（通信規格、通信技術、ポートの規格など）は、ＰＣほどの技術進化は無いので、本体のＰＣはユーザの必要性に応じて更新し、インターフェースはそのまま活用することができる。
【００６８】
遠隔地で収集したデータをＰＣ１２に格納したり、また、ネットワークを用いて他のＰＣ３１に転送することができる。また、ＰＣ３１は、異なる場所からの情報をネットワーク経由でデータを受け取ることにより、複数のＰＣ間でデータ共有が可能となり、ネットミーティングを行うことができる。
【００６９】
また、作業者１０は、必要な補助通信手段だけを装着することで、例えば計測器３の出力４を確認する作業で大きく視点を移すことなく作業ができるので作業性が増す。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、ウエアラブルコンピュータ（ＷＰＣ）の性能や価格上の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のコンピュータ遠隔操作装置の一実施形態の全体構成のブロック図である。
【図２】図２は、本発明のコンピュータ遠隔操作装置の一実施形態を身に付けた作業者を示す図である。
【符号の説明】
２　制御機器
３　計測器
４　計測器の出力
５　計測信号
８　装置
８ａ　ポート
８ｂ　ポート
９　アナログ信号伝送用ケーブル
１０　作業者
１２　汎用ＰＣ
２１　ポインタ
２１ａ　キーボード
２２　ヘッドマウントディスプレイ
２３　イヤホン及びマイク
２４　カメラ
２５　無線通信手段（携帯電話又はＰＨＳ）
２５ａ　端子
２６　無線通信手段（携帯電話又はＰＨＳ）
３１　汎用ＰＣ
３２　マイク
３３　キーボード
３４　マウスポインタ
４１　操作信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a computer remote control device and a work support system.
[0002]
[Prior art]
As one of the prior arts, a portable computer (hands-free computer) supported by a user without using a hand and a method of operating the computer are disclosed (for example, Japanese Patent No. 2873268 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-114543). . A hands-free computer (hereinafter also referred to as “wearable computer” or “WPC”) is a set of portable computers including a headset, a computer main body, and a touch panel or keyboard.
[0003]
Here, the headset includes a display that does not significantly hinder the field of view, a camera for photography, a microphone, and headphones. The main body of the computer is mainly attached to the side or the back waist, and has a size that does not hinder the work. The touch panel or the keyboard is mainly attached to the left arm and has a size that does not hinder the work.
[0004]
Each component is connected by a cable. Further, the WPC has a voice recognition device, and a person who operates can operate the computer by voice. That is, the operation of the hands-free computer can be completely hands-free. In addition, the WPC can perform data transmission / reception and voice communication with a remote host computer or another WPC by a wireless communication function.
[0005]
As an application example, a car maintenance site is mentioned. An auto mechanic wearing a portable computer can operate the portable computer in a hands-free state without greatly impairing the field of view. In a portable computer, information of a maintenance manual stored in a hard disk (HD) can be displayed. Information in the host computer can also be obtained by communication. The car mechanic can perform the maintenance work smoothly and efficiently while referring to the information.
[0006]
The application of WPC to remote maintenance and maintenance work of industrial machines including food machines and the like and equipment assembly adjustment work is being studied.
In maintenance work on industrial machinery, workers need hands-free operation, such as when climbing on a ladder with a measuring instrument to measure physical quantities such as pressure of equipment to be maintained at high places. It may be.
In addition, in the on-site assembly work of industrial machinery, there are work in small and narrow places and work where it is difficult to confirm even using a remote monitoring camera, and even in such cases, work instructions to workers are transmitted remotely. Is desired.
[0007]
By the way, the computer body of the conventional WPC is not always easy to operate, and it is used in places where both hands cannot be used for actual work, or where there are restrictions on carrying weight, but it is used in other places. In applications, the price required for the special specification is not acceptable to the user, and the performance of a PC (personal computer) is inferior, so that it has not been widely used at present.
[0008]
Conventionally, when it is necessary to check the output of a measuring instrument, etc., the maintenance worker once shifts the viewpoint to the measuring instrument, checks the output of the measuring instrument, etc., and then changes the viewpoint to the original device to be maintained. Go back to the side and continue working. However, changing the viewpoint during the work reduces the work efficiency, and especially in the case of maintenance work at high places, it is not possible to change the posture of the head or body itself to check the output of measuring instruments etc. However, it is not preferable in terms of safety.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a computer remote control device and a work support system that can solve the problems of WPC performance and price.
Another object of the present invention is to provide a computer remote control device and a work support system that can solve the problems of WPC performance and price with a simple configuration.
It is still another object of the present invention to provide a computer remote control device and a work support system that can solve the problems of WPC performance and price with a simple configuration and have high expandability of equipment.
Still another object of the present invention is to provide a computer remote control device and a work support system that can use a general-purpose PC used by a worker in daily work as it is.
It is still another object of the present invention to provide a computer remote operation device and a work support system that can improve work efficiency and are safer without changing the viewpoint during work.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, [Means for Solving the Problems] will be described using the numbers and symbols used in [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Embodiments of the Invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0011]
The computer remote control device of the present invention is a computer remote control device that can be worn by a worker (10) and work, and that allows the worker (10) to wirelessly operate a remote computer (12). A wireless communication means (25) mounted on the worker (10) to perform wireless data communication with the computer (12); and a computer (25) mounted on the worker (10). A display unit (22) for displaying data received from the wireless communication unit (25) through the wireless communication unit (12); and a position input unit operated by the worker (10) to indicate a position on the screen of the display unit (22). (21), and a signal indicating the position designated by the position input means (21) is transmitted to the computer (12).
[0012]
The display unit (22) may be, for example, a head-mounted display provided in front of the worker (10). Since the display unit (22) is fixedly provided in front of the worker (10), the worker (10) visually recognizes the display unit (22) without changing his / her eyes while performing work. can do. The signal indicating the position can be transmitted from the wireless communication means (25) to the computer (12). The display unit (22) may be mounted on a head of the worker (10).
[0013]
In the computer remote control device according to the present invention, the computer (12) is a computer not worn by the worker (10).
[0014]
In the computer remote controller according to the present invention, the wireless communication unit (25) is a general-purpose wireless communication unit including a mobile phone, a PHS, a transceiver, and a wireless telephone.
[0015]
In the computer remote control device of the present invention, the computer is a general-purpose computer that is not worn on the body. The computer is a general-purpose computer that is not a dedicated computer as wearable.
[0016]
In the computer remote control device according to the present invention, the wireless communication means (25) is a mobile phone or a PHS, and the computer (12) has a mobile phone or a mobile phone capable of wireless data communication with the wireless communication means (25). The PHS (26) is connected.
[0017]
In the computer remote control device according to the present invention, the display unit (22) displays image data corresponding to a screen display of the computer (12), and the operator (10) operates the position input means (21). Is operated to operate the computer (12).
[0018]
A screen of the computer (12) can be virtually displayed on the display unit (22). The operator (10) can directly operate the computer (12) by looking at the display section (22) and operating the position input means (21).
[0019]
The computer remote operation device according to the present invention further includes a unit (8) connected to the wireless communication unit (25), wherein the unit (8) is used for measurement performed by the worker (10). Analog measurement data (4) indicating a value is input, the analog measurement data (4) is A / D converted, coded so as to conform to the rules of the wireless data communication, and output to the wireless communication means (25). I do.
[0020]
The computer remote control device of the present invention further includes a unit (8) connected to the wireless communication means (25), wherein the computer (12) controls the operation of the operator (10). The unit (8) generates digital control data corresponding to analog control data (9) indicating a control value to be input to the device (2), and the unit (8) receives the digital control data received by the wireless communication unit (25). Data is input, the digital control data is D / A converted, decoded, and output to the control device (2).
[0021]
In the computer remote control device of the present invention, the computer (12) generates image data including the measurement value, and the display unit (22) displays the image data including the measurement value.
[0022]
In the computer remote control device of the present invention, the computer (12) generates image data including a work instruction for the worker (10), and the display unit (22) displays the image data including the work instruction. Is displayed.
[0023]
A work support system according to the present invention includes a computer (12) and a computer capable of being worn by a worker (10) and capable of operating the remote computer (12) by wireless. A work support system including a remote operation device, wherein the computer remote operation device is mounted on the worker (10) and performs wireless data communication with the computer (12). (25) a display unit (22) provided in front of the worker (10) for displaying data received from the computer (12) by the wireless communication means (25); A position input means (21) operated to indicate a position on the screen of the display unit (22), and a signal indicating the position indicated by the position input means (21) is Sent to the computer (12), the computer (12) is a general-purpose computer except a dedicated computer as a wearable computer not worn by the worker (10), and the wireless communication means (25) , A mobile phone or a PHS (26) which is capable of wireless data communication with the wireless communication means (25).
[0024]
The wireless communication means of the present invention includes a wireless communication function of a mobile phone or a PHS, a camera and a display, a function of inputting and transmitting a plurality of digital signals, a function of receiving and outputting a plurality of digital signals, a wireless image position indicator (pointer ) Can be arbitrarily connected.
In the present invention, the operator can remotely control the PC on the fixed side by remotely controlling the pointer with the joystick while checking the PC screen on the head mounted display. The operator can arbitrarily retrieve information stored in the network by operating the PC, and input necessary data while viewing the information on the head mounted display.
Large-scale information can be accessed by downloading it to a PC via a network, calling it, and displaying it on a head-mounted display.
The image information of the work place can be input by a camera worn by an operator, and the physical quantity of the work place can be input via an analog signal transmission means and input to a PC via a wireless communication means.
The data and the like measured by the specific means can be input to the PC via the keyboard and the wireless communication means by the operator.
The worker can talk with others using the headphone microphone and the receiver.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a computer remote control device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0026]
FIG. 1 shows the configuration of a system in which this embodiment is used.
FIG. 2 shows a device worn by an operator in the present embodiment.
[0027]
This embodiment is applicable to maintenance work of industrial machines and equipment assembly adjustment work. Specifically, it is applicable to work support in a narrow chamber in an aseptic filling machine (bottle filling device). Further, the measuring instrument (reference numeral 3 in FIG. 1) is not always installed, but is temporarily installed at the measurement site only at the time of maintenance.
Hereinafter, the background of the present embodiment will be described.
[0028]
Compared to computers used as wearable computers, notebook PCs (personal computers) and PDAs marketed at the same time are superior in operability of application software, expandability of devices, screen display, price, and the like. ing. In particular, CPUs, storage devices, and the like are constantly evolving. In addition, since a worker normally performs data input and data processing using a general-purpose notebook PC, a maintenance service is performed remotely on a general-purpose PC (reference numeral 12 in FIGS. 1 and 2) marketed by a PC maker. It is more convenient to use it directly.
[0029]
However, when performing the remote maintenance service, there are cases where manual work such as climbing a ladder or opening a lid is required, and in this case, a hands-free operation is required for the PC. For example, conventionally, when a device to be maintained is measured by a measuring device by climbing a ladder, a general-purpose PC (a PC used by the worker 10 for daily work other than field work) is used instead of the WPC. Since it is dangerous to climb a ladder with a general-purpose PC, it is necessary to temporarily write down the data of the measuring instrument on the ladder and input the data to the general-purpose PC after descending the ladder. On the other hand, in the present embodiment, only at that time (when hands-free operation is required for the PC), a wireless communication interface (mobile phone or PHS 25, 26 or transceiver, wireless telephone) is connected to the general-purpose PC 12. A general-purpose wireless communication means including a mobile phone or a PHS (hereinafter sometimes simply referred to as a “mobile phone” or “PHS”) in this specification allows the hands-free worker 10 to obtain necessary information (images, sounds, Instructions) can be exchanged with the general purpose PC 12.
[0030]
By mounting the wireless communication interfaces 25 and 26 when performing work in a small and narrow space or in a place where it is difficult for the conductor to use the remote monitoring camera to perform work in the field assembly work, the work leader can Since it is easy to check the site situation, it is easy to give an instruction to the worker 10, and the worker 10 can work while looking at the diagram in the image displayed on the head mounted display 22, so that the workability is improved. improves. Note that, instead of the head mounted display 22, a flat panel display mounted on an arm or the like of the worker 10 may be used.
[0031]
Radio waves are good as wireless communication means. Infrared communication is vulnerable to obstacles and can communicate only in a linear positional relationship, and cannot communicate behind a device. Further, because the communication distance of infrared communication is short, communication cannot be performed at a place that is more than a certain distance away.
[0032]
The worker 10 connects the telephone line and performs data communication between the wireless communication device 25 and the wireless communication device 26 only when hands-free is required. When the communication distance is long, a telephone line is used, and when the communication distance is short, communication is performed by a private telephone such as a PHS or a transceiver function. As a communication technology, general-purpose digital wireless communication means such as W-CDMA, CDMA2000, and Bluetooth can cope.
[0033]
Next, the configuration of the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
[0034]
As shown in FIGS. 1 and 2, the worker 10 is wearing a head-mounted display 22, an earphone (or headphones) and a microphone 23, and a camera 24. The worker 10 has a pointer 21 such as a joystick in his hand. Further, as an input device other than the pointer 21, a keyboard 21a may be mounted on the arm of the worker 10.
[0035]
The worker 10 further wears a wireless communication unit 25. It is preferable that the wireless communication unit 25 is a device capable of performing data communication, such as a mobile phone or a PHS, which is commonly used. The wireless communication unit 25 performs wireless communication with the wireless communication unit 26. This wireless communication means 26 is also preferably a mobile phone or a PHS.
[0036]
The head mounted display 22, an earphone (or headphones) and a microphone 23, a camera 24, a pointer 21, and a keyboard 21a are connected to the interface of the wireless communication unit 25. The general-purpose PC 12 is connected to the wireless communication unit 26. The PC 31 is connected to the general-purpose PC 12 via a network.
[0037]
The worker 10 is wearing the device (unit) 8 connected to the wireless communication unit 25. The device 8 includes an analog signal port 8a to which the analog signal transmission cable 9 can be connected, and a digital signal port 8b to which a digital signal transmission cable can be connected between the terminal 25a of the wireless communication unit 25. I have. The device 8 converts the analog signal input from the port 8a from analog to digital and converts the digital signal into a code that conforms to the communication rules or rules of data communication between the wireless communication means 25 and the wireless communication means 26. And outputs it to the wireless communication means 25 via the port 8b. The device 8 decodes the digital signal input from the port 8b, performs D / A conversion, and outputs the analog signal to an external device via the port 8a.
[0038]
The wireless communication unit (cellular phone or PHS) 25 is provided with data of an image captured by the camera 24 and operation signals from the worker 10 output from the pointer 21 on application software originally installed in the wireless communication unit 25. The data of 41 and the audio signal from the microphone 23 are encoded and transmitted to the wireless communication means 26. The above-described encoding performed by the device 8 is performed so that a wireless signal for data communication with the mobile phone or the PHS 26 can be generated on application software originally included in the mobile phone or the PHS 25.
[0039]
As described above, conventionally, when it is necessary to check the output of the measuring instrument, the maintenance worker 10 once shifts the viewpoint to the measuring instrument, checks the output of the measuring instrument, and then changes the viewpoint to the original maintenance target. Returning to the equipment side and continuing the work, but changing the viewpoint during the work reduces the work efficiency, and also checks the output of the measuring instrument especially in maintenance work at high places Therefore, changing the posture of the head or body itself was not preferable in terms of safety. Therefore, in the present embodiment, the output 4 of the measuring device 3 can be displayed on the head-mounted display 22 so that the maintenance work and the confirmation of the output 4 of the measuring device 3 can be performed at the same time without changing the viewpoint. It was done.
[0040]
Here, in order to minimize the weight of the equipment and the like carried by the worker 10, the WCP is not carried, and basically only the wireless communication equipment 25 is carried. The output signal 4 of the measuring instrument 3 is wirelessly transmitted to the PC (general-purpose PC) 12 using the wireless communication device 25 carried by the worker 10.
[0041]
The general-purpose PC 12 combines another image to be displayed on the head-mounted display 22 of the worker 10 with the image data on which the output data 4 of the measuring device 3 is displayed. The PC 12 transmits the synthesized image signal to the wireless communication device 25 carried by the worker 10 via the wireless communication device 26 connected to the PC 12, and displays the synthesized image on the head-mounted display 22 of the worker 10. Let it.
[0042]
In order to make the wireless communication device 25 carried by the worker 10 inexpensive, a commercially available mobile phone or PHS 25 can be used. The output signal (analog signal) 4 of the measuring instrument 3 is A / D converted. The digital signal 5 obtained by the A / D conversion is input to the mobile phone or the PHS 25 from a terminal 25a attached to the mobile phone or the PHS 25 as a basic specification. The mobile phone or the PHS 25 modulates and mixes the input digital signal 5 at a frequency different from that of the audio signal, and transmits the modulated digital signal 5 to the general-purpose PC 12 via the mobile phone or the PHS 26.
[0043]
The worker 10 has a pointer 21 that is manually operated. The pointer 21 is an input device for inputting an operation signal 41 for the operator 10 to operate the screen displayed on the head mounted display 22. On the screen displayed on the head mounted display 22, a mouse pointer (arrow or cursor) indicating the position of the pointer 21 is displayed, and when the worker 10 operates the pointer 21, the mouse pointer moves on the screen. Then, the user can operate buttons on the screen and input numbers.
[0044]
The pointer 21 may have any configuration of a cross key, a track ball (control ball), a joystick, and a tablet, and is used when the user indicates a position on the screen to proceed with a job. Can be Therefore, the pointer 21 of the present embodiment is a position input device and a locator in a broad sense.
[0045]
In the conventional WPC, the worker 10 directly looks at the dedicated PC for WPC mounted on the worker 10 and checks the operation of the PC or the screen display. Therefore, when it is necessary to operate the WPC or check the screen display, the worker 10 shifts the viewpoint to the WPC once, checks the operation or the screen display, and then changes the viewpoint to the original device to be maintained. I went back to work. However, changing the viewpoint during the work reduces the work efficiency, and particularly in the case of maintenance work at a high place, changes the posture of the head or the body itself in order to operate the WPC or check the screen display. This is not a good thing in terms of safety.
[0046]
Therefore, in the present embodiment, by utilizing the wireless data communication function between the mobile phone or PHS 26 connected to the general-purpose PC 12 and the mobile phone or PHS 25 connected to the head-mounted display 22 and the pointer 21, the general-purpose PC 12 Can be performed through the pointer 21 while looking at the head-mounted display 22, so that the maintenance work and the operation of the PC 12 or the confirmation of the screen display can be performed at the same time without changing the viewpoint.
[0047]
The general-purpose PC 12 can display data of measuring instruments other than the work site of the worker 10 (data input by a worker other than the worker 10), control data of each control device, a process amount, and the like. Can perform work while confirming the data on the head-mounted display 22 at the work site.
[0048]
In this case, the pointer 21 necessary for operating the general-purpose PC 12 or confirming the screen display while looking at the head-mounted display 22 does not necessarily need to be connected to the mobile phone or the PHS 25. Data can be transmitted to the general-purpose PC 12 by wireless communication by itself, and if an input device such as a keyboard that is commercially available with the general-purpose PC 12 is used instead of the pointer 21, the input device is connected to the mobile phone or the PHS 25. Need not be.
[0049]
The operation signal 41 of the worker 10 input to the pointer 21 is output from the pointer 21 by wire to the terminal 25a of the mobile phone or the PHS 25, or transmitted from the pointer 21 to a wireless pointer receiver (not shown) wirelessly. After that, it is output to the terminal 25a of the mobile phone or the PHS 25. Then, the operation signal 41 of the worker 10 is transmitted from the mobile phone or the PHS 25 to the general-purpose PC 12 via the mobile phone or the PHS 26 connected to the general-purpose PC 12. The operation signal 41 of the worker 10 received by the general-purpose PC 12 is transmitted to a general-purpose PC 31 connected to the general-purpose PC 12 via a network. The work instructor can check the operation signal 41 of the worker 10 displayed on the general-purpose PC 31. As a result, an interactive maintenance operation using both voice and image becomes possible.
[0050]
The wireless communication unit 25 is, for example, a mobile phone FOMA that supports W-CDMA moving images. The image data received by the mobile phone 25 is displayed on the head mounted display 22 or an external projector. The sound received by the mobile phone 25 is output from the earphone 23. The voice of the worker 10 input by the microphone 23 is input to the mobile phone 25, and the voice data is transmitted from the mobile phone 25 to the mobile phone 26 and output to the PC 12.
[0051]
The mobile phone 25 receives an operation signal 41 from the pointer 21 via a digital signal input terminal 25a. The data of the operation signal 41 is output from the mobile phone 25 to the PC 12 via the mobile phone 26. The PC 12 displays an image of the button on the display screen of the PC 12, and displays a state in which the button is operated so as to correspond to the operation of the worker 10 indicated by the operation signal 41. Thus, a person who looks at the display screen of the PC 12 can check the operation status of the equipment to be maintained by the worker 10 in real time. The PC 12 transmits the data of the operation signal 41 to the PC 31 via the network. The PC 31 displays an image of the button on the display screen of the PC 31 and displays a state in which the button is operated so as to correspond to the operation of the worker 10 indicated by the operation signal 41.
[0052]
The analog measurement signal 4 indicating the value measured by the measuring device 3 is A / D converted and coded by the device 8, and then input to the mobile phone 25 as the measurement signal 5. The mobile phone 25 modulates and mixes the operation signal 41, the voice signal of the worker 10 input from the microphone 23, and the measurement signal 5 at different frequencies, and transmits the mixed signal to the mobile phone 26. The mobile phone 26 separates and outputs the demodulated operation signal 41, audio signal, and measurement signal 5 to the PC 12.
[0053]
Data indicating the amount of change in the output 4 of the strain measuring device as an example of the measuring device 3 is transmitted to the PC 12 via the mobile phones 25 and 26, and is synthesized with a predetermined image. The combined image includes data indicating the amount of change in the output 4 of the strain meter and data of the image in which the numerical value of the amount of rotation of the adjusting screw of the machine to be operated corresponding to the output 4 is displayed. And are included. The operator 10 working in the machine actually looks at the numerical data of the amount of change of the output 4 of the measuring instrument and the numerical value of the amount of rotation of the adjusting screw included in the image obtained by synthesizing the images on the head-mounted display 22 while actually watching the data. Turn the adjustment screw.
[0054]
The conductor of the work checks the image of the camera 24 of the worker 10, the operation signal 41, and the measurement signal 5 on the PC 31 via the network connected to the PC 12, and checks the mouse pointer 34 and the keyboard 33 connected to the PC 31. And a work instruction is issued via the microphone 32. The work instruction using the mouse pointer 34 and the keyboard 33 is generated on the PC 31 as image data (data showing the work instruction) that is easy for the worker 10 to understand. In the image data indicating the work instruction, a button is displayed on the application software of the PC 31 or the PC 12, and the operator 10 can operate the button with the pointer 21 on the screen of the head mounted display 22.
[0055]
The work instruction input to the PC 31 by the conductor is transmitted to the mobile phone 25 via the mobile phone 26, the work instruction by voice is output from the earphone 23, and the work instruction by image is output from the head mount display 22. In addition, the conductor of the work transmits a reference drawing or photograph from the PC 31 to the worker 10 and causes the head mount display 22 to display the drawing or the photograph so that the worker 10 can confirm it visually. The PC 31 connected to the PC 12 via a network records work data and refers to past data.
[0056]
The adjustment analog signal 9 to the control device 2 is obtained by D / A converting data designated as a digital signal from the PC 12 or PC 31 via the mobile phones 26 and 25, and is used as an analog input of the control device 2. Is output. The calibration and sensitivity adjustment of the control device 2 may be performed by applying an analog voltage to the control device 2. In this case, by operating the PC 12 or 31, a digital signal indicating the analog voltage value is output from the PC 12 or 31, and an analog voltage instruction signal can be output to the control device 2 via the device 8.
[0057]
Alternatively, the PC 12 or 31 calculates based on at least one of the measurement signal of the measuring device 3, the image signal of the camera 24, the audio signal of the microphone 23, and the operation signal 41 of the pointer 21 input to the PC 12 or PC 31. And calculates an adjustment value for the control device 2 as a result of the calculation, outputs a digital signal indicating the analog adjustment value from the PC 12 or PC 31, and outputs an analog adjustment value instruction signal to the control device 2 via the device 8. can do.
The adjustment analog signal 9 of the control device 2 includes a signal for controlling the number of rotations of the motor and adjusting the opening of the valve.
[0058]
A sequencer for rotating the motor and opening and closing the valve is connected to the PC 12. Software for editing the program of the sequencer is installed in the PC 12. In general, data input to the PC 12 is calculated by the software on the PC 12, data of the calculation result is downloaded to the sequencer, and the program of the sequencer is operated. On the other hand, in the present embodiment, the data input by the worker 10 from the remote as the operation signal 41 by the pointer 21 is calculated by the software on the PC 12, and the data of the calculation result is downloaded to the sequencer. Run the sequencer program. The operator 10 can control the operation of the motor and the valve by remotely modifying the data preset in the sequencer. That is, the operator 10 operates the screen on the software of the PC 12 displayed on the head mounted display 22 with the pointer 21 to transmit a signal indicating an analog value to be input to the control device 2 to the PC 12, and the PC 12 transmits the signal. A digital signal indicating an analog value can be output, and the control device 2 can output an analog instruction signal via the device 8.
[0059]
The maintenance worker 10 does not necessarily need to wear a device having a data processing function on the body. The wireless communication means (mobile phone or PHS) 25 worn by the worker 10 does not need to perform data processing or data accumulation, and the wireless communication means 25 is merely an extension device of communication means of intention. To the last, data processing and data storage are performed on the PC 12 or PC 31 regardless of the model, as long as the worker 10 does not wear the data and the interface with the wireless communication means 26 is provided. The data is transferred through the wireless communication means 25 and is displayed on the display device (head-mounted display 22) located at the operator's location. Thus, the PC 12 can be appropriately changed according to needs and technological evolution.
[0060]
In the present embodiment, using the data communication function of the mobile phone or the PHS, the worker 10 and the conductor transmit / receive the work contents or work instructions mixed with voice / image signals by voice recognition or a pointer.
[0061]
In the conventional system, the computer network and the telephone function itself are used, but the operability is poor because the work instruction includes a voice or a button press operation (the work instruction was not easily transmitted). . In the present embodiment, an instruction by voice recognition (microphone 32) or an instruction by a mouse pointer (or keyboard 33) is performed while watching the image displayed on the head-mounted display 22, so that the work navigation by the worker 10 can be performed. it can. The worker 10 can perform an interactive selection of a work process by synthesizing a computer screen and a camera image so as to facilitate remote work.
[0062]
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which monitoring data to be monitored is transmitted to a remote monitoring center via a mobile phone or a PHS, and data is collected at the monitoring center. In this technique, a mobile phone or a PHS is used as a one-way communication means, and cannot communicate with the worker 10 in a special environment requiring hands-free.
[0063]
In this embodiment, the analog output 4 of the general measuring instrument 3 is A / D converted, and the digital signal obtained by the A / D conversion is converted into a code so as to conform to the data communication standard using the mobile phone or the PHS 25. It has a device 8 for converting and outputting. Therefore, the measuring device 3 does not need to be a dedicated measuring device, and can be a general device, and the worker 10 does not need to carry the dedicated measuring device.
[0064]
In addition, as the measuring device 3, a thermometer, a pressure gauge, a flow meter, a strain gauge, a gap sensor, or the like can be used as long as it can capture analog data that does not require a fast measurement time of less than ms (slow response). Not limited. On the other hand, the measuring instrument 3 inputs high-frequency analog data (a phenomenon that changes at high speed) from an oscilloscope or the like, and the PC 12 performs arithmetic processing in response to an output signal from the measuring instrument 3. When controlling a controlled object in real time, it is necessary to take measures to prevent a control delay due to a delay (time lag) associated with data communication.
[0065]
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.
[0066]
Conventional hands-free PCs (WPCs) have good portability, but they are not always easy to operate, and are places where both hands cannot use them for actual work, or where there are restrictions on carrying weight. However, in other applications, the price required for the special specification is not acceptable to the user, and the performance of the PC is inferior.
[0067]
Therefore, if only an interface necessary for this hands-free connection is detachable, the interface itself (communication standard, communication technology, port standard, etc.) does not evolve as much as a PC. Update as needed and keep the interface intact.
[0068]
The data collected at a remote place can be stored in the PC 12 or transferred to another PC 31 using a network. In addition, the PC 31 receives information from different places via the network, thereby enabling data sharing among a plurality of PCs, thereby enabling a network meeting.
[0069]
In addition, by installing only the necessary auxiliary communication means, for example, the worker 10 can perform the work of checking the output 4 of the measuring instrument 3 without greatly changing the viewpoint, thereby improving workability.
[0070]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the performance and the problem of a price of a wearable computer (WPC) can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an overall configuration of an embodiment of a computer remote control device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a worker wearing an embodiment of the computer remote control device of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Control equipment
3 Measuring instrument
4 Output of measuring instrument
5 Measurement signal
8 Equipment
8a port
8b port
9 Analog signal transmission cable
10 workers
12 General-purpose PC
21 pointer
21a keyboard
22 Head Mount Display
23 Earphones and microphone
24 Camera
25 Wireless communication means (mobile phone or PHS)
25a terminal
26 Wireless communication means (mobile phone or PHS)
31 General-purpose PC
32 microphones
33 keyboard
34 mouse pointer
41 Operation signal

Claims

A computer remote operation device capable of being worn by an operator and capable of operating a remote computer wirelessly,
Wireless communication means for performing wireless data communication with the computer attached to the worker,
A display unit attached to the worker and displaying data received by the wireless communication unit from the computer;
Position input means operated by the operator to indicate a position on the screen of the display unit,
A signal indicating the position designated by the position input means is transmitted to the computer.

The computer remote control device according to claim 1,
The computer remote control device, wherein the computer is a computer not worn by the worker.

The computer remote control device according to claim 1 or 2,
The computer remote control device is a general-purpose wireless communication means including a mobile phone, a PHS, a transceiver, and a wireless telephone.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 3,
The computer remote control device is a general-purpose computer that is not worn on the body.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 4,
The wireless communication means is a mobile phone or a PHS,
A computer remote control device in which a mobile phone or a PHS capable of wireless data communication with the wireless communication means is connected to the computer.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 5,
On the display unit, image data corresponding to the screen display of the computer is displayed,
A computer remote control device in which the operator operates the computer by operating the position input means.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 6,
Furthermore,
Comprising a unit connected to the wireless communication means,
The unit inputs analog measurement data indicating a measurement value measured in accordance with the work of the worker, performs A / D conversion on the analog measurement data, and codes the analog measurement data to conform to the wireless data communication rules. A computer remote control device for outputting to said wireless communication means.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 7,
Furthermore,
Comprising a unit connected to the wireless communication means,
The computer generates digital control data corresponding to analog control data indicating a control value to be input to a control device to be controlled with the work of the worker,
The computer remote operation device, wherein the unit receives the digital control data received by the wireless communication unit, D / A converts the digital control data, decodes the digital control data, and outputs the digital control data to the control device.

The computer remote control device according to claim 7,
The computer generates image data including the measurement value,
A computer remote control device on which image data including the measurement value is displayed on the display unit.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 9,
The computer generates image data including a work instruction for the worker,
A computer remote control device on which image data including the work instruction is displayed on the display unit.

The computer remote control device according to any one of claims 1 to 10,
The computer remote control device, wherein the display unit is fixedly provided in front of the worker.

A work support system including a computer and a computer remote control device that can be worn by a worker and that can be operated by the worker and that can remotely operate the computer by wireless.
The computer remote control device includes:
Wireless communication means for performing wireless data communication with the computer attached to the worker,
A display unit that is provided in front of the worker and displays data received by the wireless communication unit from the computer,
Position input means operated by the operator to indicate a position on the screen of the display unit,
A signal indicating the position designated by the position input means is transmitted to the computer,
The computer is a general-purpose computer except for a dedicated computer as a wearable computer not worn by the worker,
The wireless communication means is a mobile phone or a PHS,
A work support system in which a mobile phone or a PHS capable of wireless data communication with the wireless communication means is connected to the computer.