JP2006191243A - Remote operation support system, field-side device, indication-side device, and program and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、作業現場の作業者を遠隔地からサポートする遠隔作業支援システムと現場側装置と指示側装置とそのプログラム及び方法に関する。 The present invention relates to, for example, a remote operation support system, a site-side device, an instruction-side device, a program, and a method for supporting a worker at a work site from a remote location.
従来、現場の作業者のみで作業の遂行が困難な場合、遠隔地にいる作業熟練者や上司(以下、指示者と称する)から電話で指示を受けながら作業を行っていた。しかし、電話による作業指示では、指示者は指示内容を詳細に説明する必要があり、作業者は上記指示内容を注意深く聞く必要がある。このため、指示内容の伝達に手間や時間を要したり、誤認識による作業ミスを引き起こすおそれがあった。 Conventionally, when it is difficult for only an on-site worker to perform the work, the work is performed while receiving instructions from a telephone from a skilled worker or supervisor (hereinafter referred to as an instructor) in a remote place. However, in the work instruction by telephone, the instructor needs to explain the contents of the instruction in detail, and the operator needs to listen carefully to the instruction contents. For this reason, there is a possibility that it takes time and effort to transmit the contents of the instruction, and may cause a work error due to erroneous recognition.
そこで近年では、音声のみによる遠隔作業支援の負担を軽減するためにテレビ電話等の音声画像通信が効果的に利用されている。例えば、指示者からの作業対象位置をレーザポインタを用いて実空間上で明確に示すことにより、作業者が作業対象を容易に把握できるようにした遠隔作業支援コミュニケーション装置が提案されている(例えば、特許文献1又は特許文献2を参照。)。
Therefore, in recent years, voice image communication such as a videophone has been effectively used to reduce the burden of remote work support using only voice. For example, a remote work support communication device has been proposed in which a work target position from an instructor is clearly indicated in real space using a laser pointer so that the worker can easily grasp the work target (for example, , See Patent Document 1 or
しかしながら、上記従来の遠隔作業支援コミュニケーション装置では、実空間上で作業対象の位置は容易に把握できるが、作業対象に対する操作方法は音声により伝達されるため、作業者に操作内容の詳細まで把握させるのは難しい。例えば、「この操作レバーを右に動かす」という指示内容である場合、作業者に該当する操作レバーを認識させることはできるが、該当する操作レバーをどのくらい右に動かすのかを音声によって明確に指示するのは困難である。 However, in the above conventional remote work support communication device, the position of the work target can be easily grasped in the real space, but since the operation method for the work target is transmitted by voice, the worker is made aware of the details of the operation contents. Is difficult. For example, if the instruction content is “move this operation lever to the right”, the operator can recognize the corresponding operation lever, but clearly indicate how much the corresponding operation lever is moved to the right by voice. It is difficult.
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、指示者の作業指示内容を作業者に対して正確に伝えることを可能にした遠隔作業支援システムと現場側装置と指示側装置とそのプログラム及び方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above circumstances. The purpose of the present invention is to provide a remote work support system and an on-site device that can accurately convey the work instruction content of the instructor to the worker. An object of the present invention is to provide an instruction side apparatus and a program and method thereof.
上記目的を達成するためにこの発明に係わる遠隔作業支援システムと現場側装置と指示側装置とそのプログラム及び方法は、作業者及び作業対象物が存在すると共に撮影装置及び投影装置が配置される第1の空間に設置された現場側装置と、作業指示者が存在する第2の空間に設置され前記現場側装置との間で情報伝送が可能な指示側装置とを備える遠隔作業支援システムであって、上記作業対象物を上記撮影装置により撮影して得られる第1の画像情報を取得し、上記作業指示者による作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける。そして、上記取得された第1の画像情報と上記受け付けた作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成し、この作成された第2の画像情報を、上記作業対象物の存在位置に対応付けて、上記投影装置により第1の空間に投影させるようにする。 In order to achieve the above object, a remote work support system, a field device, an instruction device, and a program and method thereof according to the present invention include a worker, a work object, and an imaging device and a projection device. 1 is a remote work support system comprising an on-site device installed in one space and an instruction-side device installed in a second space where a work instructor exists and capable of transmitting information to and from the on-site device. Then, the first image information obtained by photographing the work object with the photographing device is acquired, and the input of information representing the work instruction content by the work instructor is received. Then, based on the acquired first image information and the information representing the accepted work instruction content, second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content is created. Then, the created second image information is associated with the position where the work object is present and projected onto the first space by the projection device.
このように構成することにより、指示者の作業指示内容を作業者に対して正確に伝えることが可能となる。このため、作業者は、作業対象だけでなく作業指示を詳細に把握することができる。
また、この発明は次のような各種構成を備えることも特徴とする。
第1の構成は、作業者及び作業対象物が存在すると共に撮影装置及び投影装置が配置される第1の空間に設置され、作業指示者が存在する第2の空間に設置された指示側装置との間で情報伝送が可能な現場側装置であって、上記作業対象物を上記撮影装置に撮影させて第1の画像情報を取得し、上記作業指示者により入力された作業指示内容を表す情報を、上記指示側装置から受信する。そして、上記得られた第1の画像情報と上記受信された作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する手段を有する。この作成された第2の画像情報を、上記作業対象物の存在位置に対応付けて、上記投影装置により上記第1の空間に投影させるようにする。
With this configuration, it is possible to accurately convey the work instruction content of the instructor to the operator. For this reason, the worker can grasp not only the work target but also the work instruction in detail.
The present invention is also characterized by having the following various configurations.
In the first configuration, the pointing device is installed in the first space where the operator and the work object are present and the photographing device and the projection device are arranged, and is installed in the second space where the work instructor exists. Is a field-side device capable of transmitting information to and from the camera, the first object is acquired by causing the photographing device to photograph the work object, and represents the work instruction content input by the work instructor. Information is received from the pointing device. Then, based on the obtained first image information and the information representing the received work instruction content, second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content is created. Means to do. The created second image information is associated with the position where the work object is present and projected onto the first space by the projection device.
これにより、指示者の作業指示内容が作業対象物に対応付けられて明瞭に表示されるため、作業者は作業指示内容を正確に把握することができる。
第2の構成は、上記第2の画像情報を作成する手段は、上記作業指示内容を表す情報をもとに、作業指示操作の変位軌跡を表す情報を得る手段を備え、上記取得された第1の画像情報と、上記得られた作業指示操作の変位軌跡を表す情報とに基づいて、操作終点の画像とこの操作終点に至までの残像とからなる、上記作業対象物の変位軌跡を表す画像情報を作成するようにする。このように構成すると、作業指示内容における操作終了時の状態だけでなく、作業指示操作の操作過程が表示されるため、作業者は、より詳細に作業指示内容を把握することができる。
Thereby, since the work instruction content of the instructor is clearly displayed in association with the work object, the worker can accurately grasp the work instruction content.
According to a second configuration, the means for creating the second image information includes means for obtaining information representing a displacement locus of the work instruction operation based on the information representing the work instruction content, and the acquired second image information is obtained. 1 represents the displacement trajectory of the work object including the image of the operation end point and the afterimage up to the operation end point based on the image information of 1 and the information representing the displacement trajectory of the obtained work instruction operation. Create image information. With this configuration, not only the state at the time of the operation completion in the work instruction content but also the operation process of the work instruction operation is displayed, so that the worker can grasp the work instruction content in more detail.
第3の構成は、作業指示者が存在する第2の空間に設置され、作業者及び作業対象物が存在すると共に第1の撮影装置及び第1の投影装置が配置される第1の空間に設置された現場側装置との間で情報伝送が可能な指示側装置であって、上記作業対象物を上記第1の撮影装置により撮影して得られる第1の画像情報を上記現場側装置から受信する手段と、上記作業指示者による作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける手段とを有する。そして、上記受信された第1の画像情報と上記受け付けた作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する。この作成された第2の画像情報を、上記作業対象物の存在位置に対応付けて、上記第1の投影装置により上記第1の空間に投影させるべく、上記現場側装置へ送信する。このように構成しても、第1の構成と同様の効果を奏することが可能であり、特に指示側装置が現場側装置に比べて処理性能が高い場合に効果的である。 The third configuration is installed in the second space where the work instructor exists, and in the first space where the worker and the work object exist, and the first imaging device and the first projection device are arranged. An instruction-side device capable of transmitting information to and from an installed site-side device, wherein the first image information obtained by photographing the work object by the first imaging device is transmitted from the site-side device. Means for receiving, and means for receiving input of information representing the contents of work instructions by the work instructor. Then, based on the received first image information and the information representing the accepted work instruction content, second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content is created. . The created second image information is transmitted to the on-site device so as to be projected onto the first space by the first projection device in association with the position where the work object is present. Even if configured in this way, it is possible to achieve the same effect as the first configuration, and is particularly effective when the instruction-side device has higher processing performance than the field-side device.
第4の構成は、上記第2の画像情報を作成する手段は、上記作業指示内容を表す情報をもとに、作業指示操作の変位軌跡を表す情報を得る手段を備え、上記取得された第1の画像情報と、上記得られた作業指示操作の変位軌跡を表す情報とに基づいて、操作終点の画像とこの操作終点に至までの残像とからなる、上記作業対象物の変位軌跡を表す画像情報を作成するようにする。このように構成しても、第2の構成と同様の効果を奏することが可能であり、作業指示内容における操作終了時の状態だけでなく、作業指示操作の操作過程が表示されるため、作業者は、より詳細に作業指示内容を把握することができる。 According to a fourth configuration, the means for creating the second image information includes means for obtaining information representing a displacement locus of the work instruction operation based on the information representing the work instruction content, and the acquired second image information is obtained. 1 represents the displacement trajectory of the work object including the image of the operation end point and the afterimage up to the operation end point based on the image information of 1 and the information representing the displacement trajectory of the obtained work instruction operation. Create image information. Even with this configuration, it is possible to achieve the same effect as the second configuration, and not only the state at the end of the operation in the work instruction content but also the operation process of the work instruction operation is displayed. The person can grasp the work instruction content in more detail.
第5の構成は、上記第2の空間に、第2の撮影装置及び第2の投影装置が配置される場合に、上記作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける手段は、上記取得された第1の画像を、上記第2の投影装置により上記第2の空間に投影させ、上記第2の空間において作業指示者が示す作業指示内容を上記投影された第1の画像と共に上記第2の撮影装置により撮影させて第3の画像情報を得る。そして、上記得られた第3の画像情報から上記作業指示内容を認識して作業指示内容を表す情報を生成するようにする。 In the fifth configuration, when the second imaging device and the second projection device are arranged in the second space, the means for receiving input of information representing the work instruction content is the acquired first The first image is projected onto the second space by the second projection device, and the work instruction content indicated by the work instructor in the second space is displayed together with the projected first image in the second imaging. Photographing is performed by the apparatus to obtain third image information. Then, the work instruction content is recognized from the obtained third image information, and information representing the work instruction content is generated.
このようにすると、作業指示者はあたかも作業現場の作業対象物を操作するかのごとく作業内容を指示することが可能となる。これにより作業指示者は、より正確かつ詳細に作業内容を指示することができる。
第6の構成は、作業者及び作業対象物が存在すると共に撮影装置及び投影装置が配置される第1の空間に設置され、作業指示者が存在する第2の空間に設置された指示側装置との間で情報伝送が可能な現場側装置であって、上記作業対象物を上記撮影装置により撮影させて得られる第1の画像情報を上記指示側装置へ送信する。また、上記第1の画像情報と上記作業指示者が入力した作業指示内容を表す情報とをもとに作成される、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を、上記指示側装置から受信する。そして、受信された第2の画像情報を、上記作業対象物の存在位置に対応付けて、上記投影装置により上記第1の空間に投影させる。
In this way, the work instructor can instruct the work content as if he / she operated the work object at the work site. Thus, the work instructor can instruct the work content more accurately and in detail.
In the sixth configuration, the pointing device is installed in the first space where the worker and the work object are present and the photographing device and the projection device are arranged, and is installed in the second space where the work instructor exists. The first image information obtained by photographing the work object with the photographing device is transmitted to the instruction-side device. Also, a second image representing the state of the work object reflecting the work instruction content, created based on the first image information and information representing the work instruction content input by the work instructor. Information is received from the pointing device. Then, the received second image information is associated with the position where the work object is present and is projected onto the first space by the projection device.
このように構成しても、指示者の作業指示内容が作業対象物に対応付けられて明瞭に表示されるため、作業者は作業指示内容を正確に把握することができる。 Even with this configuration, the work instruction content of the instructor is clearly displayed in association with the work object, so that the worker can accurately grasp the work instruction content.
要するにこの発明によれば、指示者の作業指示内容を作業者に対して正確に伝えることを可能にした遠隔作業支援システムと現場側装置と指示側装置とそのプログラム及び方法を提供することができる。 In short, according to the present invention, it is possible to provide a remote work support system, an on-site device, an instruction device, and a program and method thereof that can accurately convey the work instruction contents of the instructor to the worker. .
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わる遠隔作業支援システムを示す概略構成図である。
この遠隔作業支援システムは、作業現場に配置される現場側装置1と指示者がいるサポートセンタに配置される指示側装置2との間を伝送路9を介して接続可能としたものである。上記伝送路9は、有線伝送路、無線伝送路のどちらでもよく、例えば、LAN(Local Area Network)やインターネットを含むWAN(Wide Area Network)を介するように構成してもよい。現場側装置1には、カメラ3及びプロジェクタ4がそれぞれ接続されている。また、指示側装置2には、液晶表示器(LCD)などの表示装置8とキーボードやマウス等からなる入力装置7が接続される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a remote work support system according to the first embodiment of the present invention.
This remote work support system is capable of connecting via a transmission line 9 between a site-side device 1 arranged at a work site and an instruction-
また、作業現場に配置されるカメラ3及びプロジェクタ4は、同図に示すようにカメラ3の撮影範囲とプロジェクタ4の映像投影範囲が一致するように固定されている。この状態で、カメラ3は操作レバーL1〜L3を含む範囲を作業エリアとして撮影すると同時に、プロジェクタ4は、この作業エリアと一致するように映像を投影する。すなわち、カメラ3による撮影画像をそのままプロジェクタ4に出力した場合、被写体である操作レバーL1〜L3に操作レバーL1〜L3の撮影画像が重なって投影される。
Further, the
図2は、図1に示した現場側装置1及び指示側装置2の機能構成を示すブロック図である。
現場側装置1は、撮影画像入力部11と、映像音声送受信部12と、指示情報受信部13と、映像処理部14と、投影画像出力部15とを備える。また、現場側装置1には、スピーカ51と、マイクロホン61と、カメラ3と、プロジェクタ4とが接続される。
FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the site side apparatus 1 and the
The site-side apparatus 1 includes a captured
撮影画像入力部11は、上記カメラ4から通信ケーブル等を介して送られる撮影画像データの受信処理を行う。映像音声送受信部12は、指示側装置2との間で伝送路9を介して映像信号及び音声信号を含む伝送信号の送受信を行う。
マイクロホン61により集音された作業者の音声は、電気信号に変換されたのち、音声信号として映像音声送受信部12に入力される。また、カメラ3は、上記作業エリアを撮影し、撮影した画像データを含む映像信号を撮影画像入力部11に入力する。撮影画像入力部11は、入力された映像信号を映像音声送受信部12と映像処理部14とにそれぞれ出力する。映像音声送受信部12は、上記音声信号と映像信号とを合成して伝送信号を生成し、この伝送信号を伝送路9を介して指示側装置2に送信する。また、指示側装置2から伝送路9を介して到来した伝送信号は、映像音声送受信部12において音声信号が抽出され、スピーカ51により拡声出力される。
The captured
The worker's voice collected by the
指示情報受信部13は、伝送路9を介して指示側装置2から送られる指示情報の受信処理を行う。なお、指示情報については後述する。また、映像処理部14は、上記指示情報受信部13により受信された指示情報に基づいて作業内容を表す投影画像データを作成する。図3に、映像処理部14の詳細な機能構成を示す。映像処理部14は、画像メモリ141と、座標変換部142と、操作対象物抽出部143とを備える。指示情報受信部13において受信された指示情報は、座標変換部142においてプロジェクタ4の座標系に変換される。また、画像メモリ141は、例えばRAMなどで構成され、カメラ3により撮影された画像は撮影画像入力部11を介して一定時間ごとに画像メモリ141に取り込まれる。操作対象抽出部143は、上記座標変換部142により変換された指示情報をもとに上記画像メモリ141に取り込まれた撮影画像から操作対象物画像を抽出する。
The instruction
一方、指示者が使用する指示側装置2は、映像音声送受信部21と、画像出力部22と、指示情報受付部23と、指示情報送信部24とを備える。また、指示側装置2には、スピーカ52と、マイクロホン62と、入力装置7と、表示装置8とが接続されている。
On the other hand, the instruction-
映像音声送受信部21は、伝送路9を介して現場側装置1との間で映像信号及び音声信号を含む伝送信号の送受信を行う。現場側装置1から送信された伝送信号は、伝送路9を介してこの映像音声送受信部21により受信されたのち、映像信号及び音声信号に変換される。変換された映像データは、画像出力部22を介して表示装置8に表示され、音声信号はスピーカ52を通じて拡声出力される。また、指示者の音声は、マイクロホン62により電気信号に変換されて、音声信号として映像音声送受信部21に入力される。映像音声送受信部21において、入力された音声信号から伝送信号が生成され、生成された音声信号は上記伝送路9を介して現場側装置1に送信される。
The video / audio transmission /
指示情報受付部23は、入力装置7から入力される指示者からの作業内容を受け付け、この作業内容から指示情報を作成する機能を有する。指示情報に関する詳細な説明については後述する。指示情報送信部24は、上記作成された指示情報を伝送路9を介して現場側装置1に送信する。
The instruction
ここで、図4乃至6を参照して、指示側装置2により作業内容を入力する操作について説明する。図4は、指示側装置2の表示装置8に表示される画面の一例であり、カメラ3により撮影された操作レバーL1〜L3が表示されているものとする。
この状態で、まず、指示者は入力装置7により操作対象物の範囲を指定する。図5に、図4の表示装置8の表示画面において操作対象物の範囲A1を指定した様子を示す。入力装置7がマウス等で構成される場合には、マウスを操作して操作対象物の範囲A1を指定する。また、表示装置8及び入力装置7がタッチパネル式で構成されている場合は、画面を指でなぞることで操作対象物の範囲A1を指定する。
Here, with reference to FIG. 4 thru | or 6, operation which inputs the operation | work content by the instruction |
In this state, first, the instructor designates the range of the operation target with the
なお、上記入力装置7により指定された操作対象物の範囲A1は、指示情報受付部23において一定の時間周期あるいはマウス等の一定の移動距離間隔でサンプリングされ、表示装置8のモニタ座標系で表された複数の座標値に変換される。この複数の座標値で表された操作対象範囲は、指示情報受付部23において一時記憶された後に伝送路9を介して現場側装置1に送信される。
The operation object range A1 designated by the
また、指示者は、図6に示すように、入力装置7を用いて操作対象物の移動開始位置Sと移動終了位置Eを指定する。この移動開始位置Sと移動終了位置Eとの差異から移動ベクトルV1が算出され、この算出された移動ベクトルV1は、指示情報受付部23において一時記憶された後に伝送路9を介して現場側装置1に送信される。図15は、上記送信される指示情報の一例を示すもので、操作対象物の範囲情報A1と移動ベクトルV1により構成される。
Further, as shown in FIG. 6, the instructor designates the movement start position S and the movement end position E of the operation target using the
次に、上記送信された指示情報にしたがって、現場側装置1の動作について説明する。図14は、現場側装置1において作業指示を表す画像を投影する処理手順とその処理内容を示すフローチャートである。
ステップS14aにおいて、現場側装置1の指示情報受信部13は、指示側装置2から送信される指示情報の受信待ち受け処理を行っている。ここで、上記送信された指示情報が指示情報受信部13により受信されると、ステップS14bに移行して、図15に示した指示情報は、座標変換部142においてプロジェクタ4の座標系にそれぞれ変換される。そして、操作対象物抽出部143において、上記変換された操作対象範囲の座標値と画像メモリ141に取り込まれた画像から操作対象物の画像A1を抽出する。
Next, the operation of the field side apparatus 1 will be described according to the transmitted instruction information. FIG. 14 is a flowchart showing a processing procedure for projecting an image representing a work instruction in the site-side apparatus 1 and its processing contents.
In step S <b> 14 a, the instruction
続いて、ステップS14cにおいて、ステップS14bにおいて抽出された操作対象物画像A1を先に変換された移動ベクトルV1に従って移動させる。このようにして操作対象物抽出部143において作成された画像を図7の投影画像P1に示す。これは、抽出された操作対象物画像A1が移動ベクトルV1に基づいて移動した画像である。投影画像P1における操作対象物画像A1以外の部分は、塗りつぶしのない透明な背景となるよう黒色で構成される。かくして作成された投影画像P1は、ステップS14dにより投影画像出力部15を介してプロジェクタ4に出力され、プロジェクタ4により作業エリアに向けて投影される。
Subsequently, in step S14c, the operation target object image A1 extracted in step S14b is moved according to the previously converted movement vector V1. An image created by the operation
図8に、投影画像P1が作業エリアに重畳されて投影された様子を示す。図8において、投影された操作対象物画像A1は、操作レバーL2に対する操作指示を表すものであり、作業者は操作対象物画像A1にしたがって操作レバーL2の操作を行う。
このように上記実施形態では、現場側装置1は、撮影画像入力部11により入力される操作対象物の撮影画像データを指示側装置1に送信すると共に、映像処理部14に設けられた画像メモリ141に記憶させる。指示情報受信部13は、指示側装置2から送信された操作対象範囲及び移動ベクトルを含む指示情報を受信する。映像処理部14では、座標変換部142において受信された操作対象範囲及び移動ベクトルをプロジェクタ4の座標系に変換する。そして、変換された操作対象範囲及び移動ベクトルと画像メモリ141に記憶された撮影画像データとから操作対象範囲画像を抽出して移動操作を反映させた投影画像P1を作成する。投影画像出力部15は、この作成された投影画像P1をプロジェクタ4により操作対象物に重ねて投影させるものである。
FIG. 8 shows a state in which the projection image P1 is projected superimposed on the work area. In FIG. 8, the projected operation object image A1 represents an operation instruction to the operation lever L2, and the operator operates the operation lever L2 according to the operation object image A1.
As described above, in the above-described embodiment, the site-side apparatus 1 transmits the captured image data of the operation target input by the captured
したがって第1の実施形態によれば、図8に示したように、作業対象の操作レバーL2に向けて指示者からの作業内容を施した画像A1が重畳して投影されるため、作業者は、操作レバーL2を投影された作業内容を施した画像A1にしたがって操作すればよい。よって、指示者が「この操作レバーを右に動かす」という指示を伝えたい場合に、視覚的にどのレバーをどのくらい右に動かすのかを明確に指示することができる。このため、指示者の作業指示内容を作業者に対して正確に伝えることが可能となり、これにより作業者に指示内容どおりの操作を行わせることができる。 Therefore, according to the first embodiment, as shown in FIG. 8, the image A <b> 1 with the work content from the instructor is projected onto the operation lever L <b> 2 to be worked on, so that the worker can The operation lever L2 may be operated according to the projected image A1. Therefore, when the instructor wants to give an instruction “move this operation lever to the right”, it is possible to clearly instruct which lever is to be moved to the right visually. For this reason, it is possible to accurately convey the work instruction content of the instructor to the worker, thereby allowing the operator to perform an operation according to the content of the instruction.
(第2の実施形態)
図9は、この発明の第2の実施形態に係わる現場側装置及び指示側装置の機能構成を示すブロック図である。なお、この図は、上記第1の実施形態における指示側装置2の他の構成例を示すものであり、同図において上記図2と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
指示側装置2Aは、指示情報受付部25に撮影画像入力部251と画像認識部252とを新たに備える。さらに、撮影画像入力部251とカメラ32とが接続され、画像出力部22とプロジェクタ42とが接続されたものである。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing functional configurations of the field side apparatus and the instruction side apparatus according to the second embodiment of the present invention. This figure shows another configuration example of the instruction-
The
図10は、指示側装置2Aに接続されるカメラ32及びプロジェクタ42の構成を示す図である。プロジェクタ42は、現場側装置1から送られるカメラ3の撮影画像が机上などの指示者の手元に投影されるように配置される。また、カメラ32及びプロジェクタ42は、現場側装置1に接続されるカメラ3及びプロジェクタ4と同様に、カメラ32の撮影範囲とプロジェクタ42の投影範囲が一致するように固定される。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the
図11に、指示者による作業指示の入力の様子を示す。指示者は、図11のように机上に投影された作業対象物を指でなぞることにより操作対象物の範囲を指定し、移動開始位置と移動終了位置の位置を指でなぞる。これらの指の動きは、指示側装置2に接続されたカメラ32により撮影され、この撮影された画像は撮影画像入力部251を介して画像認識部252に入力される。
FIG. 11 shows how the work instruction is input by the instructor. The instructor designates the range of the operation target by tracing the work target projected on the desk as shown in FIG. 11, and traces the position of the movement start position and the movement end position with the finger. These finger movements are photographed by the
画像認識部252は、撮影画像入力部251により入力された撮影画像から指先の位置を検出し、撮影対象物の範囲を示す座標値と移動状態を示す移動ベクトルを算出する。なお、指先位置検出処理のアルゴリズムには、肌色認識技術などの市販の画像処理ソフトウェアなどのモジュールを活用することで実現できる。そして、算出された操作対象物の範囲を示す座標値と移動ベクトルとを含む指示情報が生成され、生成された指示情報は指示情報送信部24を介して現場側装置1に送信される。送信された指示情報は、現場側装置1において、上述した第1の実施形態と同様に処理が行われ上記操作内容がプロジェクタ4により作業エリアに重畳されて投影される。
The
第2の実施形態では、指示側装置2Aには、入力装置7及び表示装置8の替わりにカメラ32及びプロジェクタ42が接続され、さらに指示情報受付部25は、撮影画像入力部251と画像認識部252とを備える。そして、現場側装置1から送られる作業エリアの映像は、画像出力部22からプロジェクタ42に出力され、プロジェクタ42は作業エリアの映像を机上等に投影する。作業者は、上記机上などに投影された作業エリアの映像を指でなぞることにより作業範囲及び移動状態を指定する。これらの指の動きは、指示側装置2に接続されたカメラ32により撮影され、この撮影された映像は撮影画像入力部251を介して画像認識部252に入力される。そして、この画像認識部252において画像処理を行い、作業範囲及び移動ベクトルを算出して指示情報送信部24を介して現場側装置1に送信するようにする。
In the second embodiment, a
このような構成であるから、指示者はあたかも現場の操作対象物を操作するかのごとく操作内容を指示することが可能となる。また、指示側装置2Aに接続されるプロジェクタ42により投影される投影サイズをプロジェクタ4の投影サイズと一致させるように構成する。このようにすると、指示者は実物大で投影された画像をもとに作業指示を行うことができるため、より正確かつ詳細に作業内容を指示することが可能となる。
With such a configuration, the instructor can instruct the operation content as if operating the operation target on the site. Further, the projection size projected by the
なお、上記実施形態では、操作対象物の範囲及び移動位置の指定を指先で行ったが、指先にマーカを装着し、このマーカ位置を画像認識するようにしてもよい。また、指先の他にも移動変位を検出可能であればよく、ペンや指示棒などを使用するようにしてもよい。 In the above embodiment, the range of the operation target and the movement position are specified with the fingertip. However, a marker may be attached to the fingertip and the marker position may be recognized as an image. In addition to the fingertip, any movement displacement may be detected, and a pen, an indicator bar, or the like may be used.
(第3の実施形態)
この発明の第3の実施形態は、指示側装置2から送信された指示情報を所定の時間蓄積して、操作開始から終了までの変位過程を表示するようにしたものである。なお、遠隔作業支援システムの構成は、第1の実施形態と同一の構成であるため、これ以下は指示情報を表す画像を投影する動作について説明を行う。
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, the instruction information transmitted from the instruction-
図16は、指示側装置2から到来した指示情報を蓄積した構成の一例を示すものであり、操作対象物の範囲情報A3と複数の移動ベクトルV21〜2nとにより構成される。受信された操作対象物の範囲情報A3及び複数の移動ベクトルV21〜2nは、座標変換部142によりプロジェクタ4の座標系にそれぞれ変換される。そして、変換された操作対象物の範囲の座標値をもとに画像メモリ141に記憶された撮影画像から操作対象物の範囲を示す画像A3を抽出する。
FIG. 16 shows an example of a configuration in which instruction information that has arrived from the instruction-
そして、上記抽出された操作対象物の範囲を示す画像A3を複数の移動ベクトルV21〜2nに基づいて移動させた画像をそれぞれ作成し、この移動画像をそれぞれ重ね合わせることにより変位過程を示す投影画像を作成する。このようにして作成された投影画像P3を図12に示す。上記第1の実施形態と同様に複数の操作対象物の範囲を示す画像A3以外の部分は、塗りつぶしのない透明な背景となるよう黒色で構成される。かくして作成された投影画像P3は、投影画像出力部15を介してプロジェクタ4に出力され、プロジェクタ4により作業エリアに向けて投影される。
Then, an image obtained by moving the image A3 indicating the range of the extracted operation object based on the plurality of movement vectors V21 to 2n is created, and the projected images showing the displacement process by superimposing the movement images, respectively. Create The projection image P3 created in this way is shown in FIG. As in the first embodiment, the portion other than the image A3 showing the range of the plurality of operation objects is configured in black so as to be a transparent background without being filled. The projection image P3 thus created is output to the
図13に、操作の変位過程を表す投影画像P3が作業エリアに重畳されて投影された様子を示す。図13において、投影された操作対象物画像A3は、操作レバーL2に対する操作指示の変位過程を表すものであり、作業者は操作対象物画像A3にしたがって操作レバーL2の操作を行う。 FIG. 13 shows a state in which a projection image P3 representing the displacement process of the operation is projected superimposed on the work area. In FIG. 13, the projected operation object image A3 represents a displacement process of the operation instruction to the operation lever L2, and the operator operates the operation lever L2 according to the operation object image A3.
以上のように第3の実施形態では、操作対象物である操作レバーL2ついての操作開始から終了までの変位過程を表す投影画像P3が作成され、この作成された投影画像P3がプロジェクタ4によって操作レバーL2に向けて重畳されて投影される。これにより、作業者に対して作業指示の操作過程についても視認させることができるため、さらに詳細に作業指示を伝えることが可能となる。
As described above, in the third embodiment, the projection image P3 representing the displacement process from the start to the end of the operation of the operation lever L2 that is the operation target is created, and the created projection image P3 is operated by the
なお、第3の実施形態では、指示側装置2から到来した指示情報を現場側装置1において蓄積するように構成したが、指示側装置2において操作過程を表す座標値を蓄積しておき、蓄積された操作過程を表す座標値を現場側装置1に送信するように構成してもよい。
In the third embodiment, the instruction information received from the instruction-
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、作業対象物を移動する場合を例に挙げて説明したが、その他にも作業対象物の回転や変形を指示する操作を表すことも可能である。この場合、指示情報には移動ベクトルの替わりに、回転量や変形させるサイズ等の変化量を含むようにする。また、作業対象物の移動と回転を一連で行う操作のように、作業対象物に対して上記操作を組み合わせて指示することも可能である。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the case where the work object is moved has been described as an example, but it is also possible to represent an operation for instructing rotation or deformation of the work object. In this case, the instruction information includes a change amount such as a rotation amount and a deformed size instead of the movement vector. Moreover, it is also possible to instruct the work object in combination with the above operations, such as an operation for moving and rotating the work object in series.
また、上記各実施形態において、映像処理部14を現場側装置1に設けるように構成したが、映像処理部14を指示側装置2に設けるように構成してもよい。この場合、指示側装置2において作業内容を表す投影画像データを作成し、作成された投影画像データを現場側装置1に伝送路9を介して送信する。現場側装置1では、上記送信された投影画像データを受信して、投影画像出力部15によりプロジェクタ4に出力して投影させる。このように構成すると、例えば、伝送路9の伝送容量が大きく、指示側装置2が現場側装置1に比べて処理性能が高い場合に効果的である。さらに、各システムの構成、投影画像データを作成する処理手順と処理内容についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
また、この発明の現場側装置1及び指示側装置2は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して提供することも可能である。
Moreover, in each said embodiment, although comprised so that the
The field device 1 and the
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲でその構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態で開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In short, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in each embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
1…現場側装置、2,2A…指示側装置、3、32…カメラ、4、42…プロジェクタ、51,52…スピーカ、61,62…マイクロホン、7…入力装置、8…出力装置、9…伝送路、L1,L2,L3…操作レバー、11…撮影画像入力部、12…映像音声送受信部、13…指示情報受信部、14…映像処理部、15…投影画像出力部、21…映像音声送受信部、22…画像出力部、23…指示情報受付部、24、25…指示情報送信部、141…画像メモリ、142…座標変換部、143…操作対象物抽出部、A1,A2,A3…操作対象範囲、V1,V21〜2n…移動ベクトル、P1,P3…投影画像、251…撮影画像入力部、252…画像認識部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Site side device, 2, 2A ... Instruction side device, 3, 32 ... Camera, 4, 42 ... Projector, 51, 52 ... Speaker, 61, 62 ... Microphone, 7 ... Input device, 8 ... Output device, 9 ... Transmission path, L1, L2, L3 ... control lever, 11 ... photographed image input unit, 12 ... video / audio transmitting / receiving unit, 13 ... instruction information receiving unit, 14 ... video processing unit, 15 ... projected image output unit, 21 ... video / audio Transmission / reception unit, 22 ... Image output unit, 23 ... Instruction information reception unit, 24, 25 ... Instruction information transmission unit, 141 ... Image memory, 142 ... Coordinate conversion unit, 143 ... Operation object extraction unit, A1, A2, A3 ... Operation target range, V1, V21 to 2n ... movement vector, P1, P3 ... projection image, 251 ... captured image input unit, 252 ... image recognition unit
Claims (10)
前記作業対象物を前記撮影装置により撮影して得られる第1の画像情報を取得する手段と、
前記作業指示者による作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける手段と、
前記取得された第1の画像情報と前記受け付けた作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する手段と、
前記作成された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて、前記投影装置により前記第1の空間に投影させる手段と
を、前記現場側装置及び作業指示側装置のいずれかに備えることを特徴とする遠隔作業支援システム。 An on-site device installed in a first space where an operator and a work object exist and an imaging device and a projection device are arranged; and an on-site device installed in a second space where a work instructor exists A remote operation support system comprising an instruction side device capable of transmitting information between
Means for obtaining first image information obtained by photographing the work object with the photographing device;
Means for accepting input of information representing work instruction content by the work instructor;
Means for creating second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content based on the acquired first image information and information representing the accepted work instruction content; ,
Means for projecting the created second image information into the first space by the projection device in association with the position where the work object is present, either the on-site device or the work instruction side device. A remote operation support system characterized by comprising a crab.
前記作業対象物を前記撮影装置に撮影させて第1の画像情報を取得する手段と、
前記作業指示者により入力された作業指示内容を表す情報を、前記指示側装置から受信する手段と、
前記得られた第1の画像情報と前記受信された作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する手段と、
前記作成された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて、前記投影装置により前記第1の空間に投影させる手段と
を具備することを特徴とする現場側装置。 Information is transmitted to and from an instruction side device installed in a second space where a worker and a work object are present and in which a photographing device and a projection device are arranged and in which a work instruction person exists. Which can be used on site
Means for causing the photographing device to photograph the work object and obtaining first image information;
Means for receiving, from the instruction side device, information representing work instruction content input by the work instructor;
Based on the obtained first image information and the information representing the received work instruction content, means for creating second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content When,
A site-side apparatus comprising: means for projecting the created second image information to the first space by the projection apparatus in association with the position where the work object exists.
前記作業指示内容を表す情報をもとに、作業指示操作の変位軌跡を表す情報を得る手段と、
前記取得された第1の画像情報と、前記得られた作業指示操作の変位軌跡を表す情報とに基づいて、操作終点の画像とこの操作終点に至までの残像とからなる、前記作業対象物の変位軌跡を表す画像情報を作成する手段と
を備えることを特徴とする請求項2記載の現場側装置。 The means for creating the second image information includes:
Means for obtaining information representing a displacement trajectory of the work instruction operation based on the information representing the work instruction content;
Based on the acquired first image information and information representing the obtained displacement trajectory of the work instruction operation, the work object includes an operation end point image and an afterimage up to the operation end point. The field side apparatus according to claim 2, further comprising means for creating image information representing a displacement trajectory.
前記作業対象物を前記第1の撮影装置により撮影して得られる第1の画像情報を、前記現場側装置から受信する手段と、
前記作業指示者による作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける手段と、
前記受信された第1の画像情報と前記受け付けた作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する手段と、
前記作成された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて、前記第1の投影装置により前記第1の空間に投影させるべく、前記現場側装置へ送信する手段と
を具備することを特徴とする指示側装置。 A field-side device installed in a second space where a work instructor is present, and in which a worker and a work object are present and in which a first imaging device and a first projection device are disposed An instruction side device capable of transmitting information to and from
Means for receiving first image information obtained by photographing the work object with the first photographing device from the field side device;
Means for accepting input of information representing work instruction content by the work instructor;
Means for creating second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content based on the received first image information and the information representing the accepted work instruction content; ,
Means for transmitting the created second image information to the site-side apparatus so that the second image information is projected to the first space by the first projection apparatus in association with the position where the work object exists. A pointing device comprising: a pointing device.
前記作業指示内容を表す情報をもとに、作業指示操作の変位軌跡を表す情報を得る手段と、
前記取得された第1の画像情報と、前記得られた作業指示操作の変位軌跡を表す情報とに基づいて、操作終点の画像とこの操作終点に至までの残像とからなる、前記作業対象物の変位軌跡を表す画像情報を作成する手段と
を備えることを特徴とする請求項4記載の指示側装置。 The means for creating the second image information includes:
Means for obtaining information representing a displacement trajectory of the work instruction operation based on the information representing the work instruction content;
Based on the acquired first image information and information representing the obtained displacement trajectory of the work instruction operation, the work object includes an operation end point image and an afterimage up to the operation end point. 5. The pointing device according to claim 4, further comprising means for creating image information representing a displacement trajectory.
前記作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける手段は、
前記取得された第1の画像を、前記第2の投影装置により前記第2の空間に投影させる手段と、
前記第2の空間において作業指示者が示す作業指示内容を前記投影された第1の画像と共に前記第2の撮影装置により撮影させて第3の画像情報を得る手段と、
前記得られた第3の画像情報から前記作業指示内容を認識して作業指示内容を表す情報を生成する手段と
を備えることを特徴とする請求項4記載の指示側装置。 When the second imaging device and the second projection device are arranged in the second space,
Means for receiving input of information representing the work instruction content,
Means for projecting the acquired first image onto the second space by the second projection device;
Means for obtaining third image information by photographing the work instruction content indicated by the work instructor in the second space together with the projected first image by the second photographing device;
5. The instruction side device according to claim 4, further comprising means for recognizing the work instruction content from the obtained third image information and generating information representing the work instruction content.
前記作業対象物を前記撮影装置により撮影させて得られる第1の画像情報を前記指示側装置へ送信する手段と、
前記第1の画像情報と前記作業指示者が入力した作業指示内容を表す情報とをもとに作成される、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を、前記指示側装置から受信する手段と、
前記受信された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて、前記投影装置により前記第1の空間に投影させる手段と
を具備することを特徴とする現場側装置。 Information is transmitted to and from an instruction side device installed in a second space where a worker and a work object are present and in which a photographing device and a projection device are arranged and in which a work instruction person exists. Which can be used on site
Means for transmitting first image information obtained by photographing the work object by the photographing device to the pointing device;
Second image information that is created based on the first image information and information representing the work instruction content input by the work instructor and that represents the state of the work object reflecting the work instruction content. Means for receiving from the instructing device;
Means for projecting the received second image information to the first space by the projection device in association with the position where the work object is present.
前記作業対象物を撮影して第1の画像情報を取得する過程と、
前記作業指示者による作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける過程と、
前記取得された第1の画像情報と前記受け付けた作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する過程と、
前記作成された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて前記第1の空間に投影する過程と
を、具備することを特徴とする遠隔作業支援方法。 By performing information transmission between the field side device installed in the first space where the worker and the work object are present and the instruction side device installed in the second space where the work instructor is present, In the remote work support method in which the work instructor supports the work of the worker on the work object,
Photographing the work object and obtaining first image information;
Accepting input of information representing work instruction content by the work instructor;
Creating second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content based on the acquired first image information and the information representing the accepted work instruction content; ,
And a step of projecting the created second image information onto the first space in association with an existing position of the work object.
前記作業対象物を前記撮影装置により撮影させて第1の画像情報を取得する処理と、
前記作業指示者により入力された作業指示内容を表す情報を、前記指示側装置から受信する処理と、
前記取得された第1の画像情報と前記受信された作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する処理と、
前記作成された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて前記第1の空間に、前記投影装置により投影させる処理と
を、前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 Information is transmitted to and from an instruction side device installed in a second space where a worker and a work object are present and in which a photographing device and a projection device are arranged and in which a work instruction person exists. A program used in a field side device provided with a computer that supports the work of the worker by performing
Processing for capturing the work object by the imaging device and obtaining first image information;
A process of receiving information representing work instruction contents input by the work instructor from the instruction side device;
A process of creating second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content based on the acquired first image information and the information representing the received work instruction content. When,
A program for causing the computer to execute a process of causing the projection device to project the created second image information in association with an existing position of the work object onto the first space. .
前記作業対象物を前記撮影装置により撮影して得られる第1の画像情報を、前記現場側装置から受信する処理と、
前記作業指示者による作業指示内容を表す情報の入力を受け付ける処理と、
前記受信された第1の画像情報と前記受け付けた作業指示内容を表す情報とをもとに、当該作業指示内容が反映された作業対象物の状態を表す第2の画像情報を作成する処理と、
前記作成された第2の画像情報を、前記作業対象物の存在位置に対応付けて、前記投影装置により前記第1の空間に投影させるべく、前記現場側装置へ送信する処理と
を、前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 It is installed in the second space where the work instructor exists, and information is transmitted between the site side device installed in the first space where the photographing device and the projection device are arranged while the worker and the work object exist. A program used in an instruction-side device including a computer that supports the work of the worker by performing
Processing for receiving, from the field side device, first image information obtained by photographing the work object by the photographing device;
Processing for accepting input of information representing work instruction content by the work instructor;
A process of creating second image information representing the state of the work object reflecting the work instruction content based on the received first image information and the information representing the accepted work instruction content; ,
A process of transmitting the created second image information to the on-site device so as to be projected onto the first space by the projection device in association with the position where the work object exists. A program characterized by being executed.
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