JP2012234549A - 工作物を取り扱い、組み立て、または機械加工するための自動化された機械を作動させるためのデバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作動装置20は、マニュアル操作アクションを入力するための第1入力装置21と、無接触操作アクションを入力するための第2入力装置22とを備え、無接触操作アクションを入力するための第2入力装置22は、前記オペレータの無接触アクションを検出するためのセンサシステム50と、このセンサシステム50により検出されるオペレータの無接触アクションにより、オペレータのコマンドトリガー操作アクションを検出するための検出ユニット60とを備える。
【選択図】図2
Description
Fur Digitale Medientechnologie)によって研究中である。この目的のために、デジタルメディア技術のためのフラウンホーファー研究所は、例えばカメラシステムにより光学的な眼または瞳の検出を実行できるようにする方法および技術を開発した。このシステムでは、人のまぶたの動き(まばたき)だけでなく、見ている方向も、簡単なカメラ、例えばウェブカメラから成るカメラシステムを含む簡単なハードウェア手段と協働させて、画像処理ソフトウェアを使用することによって、信頼できる状態で認識できる。
2 作動デバイス
10 ディスプレイ装置
11 スクリーン
20 作動装置
21 (マニュアル入力のための)第1入力装置
21a、21b、21c、21d、21e、21f 操作要素
22 (無接触入力のための)第2入力装置
22a データインターフェース
30 コントローラ
31 インターフェース
50 センサシステム
51 カメラシステム
51a、51b、51c、51d カメラ
52 マイクシステム
52a、52b マイク
60 検出装置
61 画像処理ユニット
62 音声認識ユニット
Claims (26)
- 工作物を取り扱い、組み立て、または機械加工するための自動化された機械を作動させるためのデバイスであって、
・機械(1)の機械機能を制御および/またはモニタするグラフィックユーザーインターフェースをディスプレイするためのスクリーン(11)を有するディスプレイ装置(10)と、
・マニュアル操作アクションを入力するための第1入力装置(21)および無接触操作アクションを入力するための第2入力装置(22)を含み、機械(1)のオペレータによる機械(1)の機械機能および/またはグラフィックユーザーインターフェースの機能を制御するコマンドトリガー操作アクションを入力するための作動装置(20)とを備え、
無接触操作アクションを入力するための前記第2装置(22)は、
前記オペレータの無接触アクションを検出するためのセンサシステム(50)と、
・前記センサシステム(50)により検出された前記オペレータの前記無接触アクションにより、前記オペレータのコマンドトリガー操作アクションを検出するための検出装置(60)と、
・前記機械(1)の機械機能および/または前記オペレータによる前記グラフィックユーザーインターフェースの機能を制御するための関連する制御コマンドとなるようにマニュアルまたは無接触状態で入力されるコマンドトリガー操作アクションを実施するためのコントローラ(30)とを備える、自動化された機械を作動させるためのデバイス。 - 前記センサシステム(50)は、前記オペレータの模倣アクションおよびジェスチャーアクションを光学的に検出するための少なくとも1台のカメラ(51a)を含むカメラシステム(51)を有し、前記検出装置(60)は、前記カメラシステムのセンサ信号に基づき、画像認識を実行するようになっている画像処理ユニット(61)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。
- 前記カメラシステム(51)は、前記オペレータの模倣アクションおよびジェスチャーアクションを光学的に検出するよう、互いに離間した状態に配置された少なくとも2台のカメラ(51a、51b、51c、51d)を有し、前記画像処理ユニット(61)は、前記カメラシステム(51)のセンサ信号に基づき、三次元画像認識を実行するようになっていることを特徴とする、請求項2に記載のデバイス。
- 前記カメラシステム(51)は、前記オペレータの眼を光学的に捕捉するようになっており、前記画像処理ユニット(61)は、前記オペレータの眼の光学的に捕捉された瞳に基づき、前記オペレータの見る方向を認識するようになっていることを特徴とする、請求項3に記載のデバイス。
- 前記画像処理ユニット(61)は、前記オペレータの眼または瞳のサイズの変化を検出するようになっており、オペレータの急激な眼または瞳の拡大が検出された場合、またはオペレータの急激な眼または瞳の拡大が検出され、前記オペレータの見ている方向が機械の機械加工スペースに向いていると認識された場合に、機械(1)での緊急停止をトリガーするようになっていることを特徴とする、請求項3または4に記載のデバイス。
- 前記画像処理ユニット(61)は、前記認識された、オペレータが見ている方向に基づき、前記グラフィックユーザーインターフェースでの前記オペレータが見ている位置を検出するようになっていることを特徴とする、請求項4または5に記載のデバイス。
- 前記コントローラ(30)は、前記スクリーン(11)上の前記オペレータが見ている検出された方向に基づき、前記グラフィックユーザーインターフェースのスクリーン部分を選択するようになっていることを特徴とする、請求項6に記載のデバイス。
- 前記コントローラ(30)は、前記スクリーン(11)上の前記オペレータが見ている検出された方向に基づき、前記グラフィックユーザーインターフェースのインタラクティブな要素を起動するようになっていることを特徴とする、請求項6または7に記載のデバイス。
- 前記コントローラ(30)は、前記スクリーン(11)上の前記オペレータが見ている検出された位置に基づき、前記グラフィックユーザーインターフェースの複数のスクリーンマスクのディスプレイを切り換えるようになっていることを特徴とする、請求項6〜8のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記画像処理ユニット(61)は、前記認識された、オペレータが見ている方向に基づき、前記機械加工スペース内の前記機械(1)の構成部品上の前記オペレータが見ている位置を検出するようになっていることを特徴とする、請求項4〜9のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記コントローラ(30)は、前記機械(1)の前記構成部品上の前記オペレータが見ている検出位置に基づき、前記グラフィックユーザーインターフェース上の構成部品に関連した情報または制御マスクをディスプレイするようになっていることを特徴とする、請求項10に記載のデバイス。
- 前記画像処理ユニット(61)は、前記オペレータの光学的に捕捉された眼に基づき、前記オペレータのまぶたの動きを認識するようになっていることを特徴とする、請求項2〜11のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記検出装置(60)は、前記検出されたまぶたの動きに基づき、まぶたの動きのパターンを検出するようになっており、1つのまぶたの動きパターンは、まぶたの動きの回数およびまぶたの動きの間の時間インターバルを含み、前記コントローラ(30)は、所定のインターバル内の所定のまぶたの動きの回数を有する、検出された所定のまぶたの動きパターンを無接触操作アクションを確認するための確認制御コマンドに割り当てるようになっていることを特徴とする、請求項12に記載のデバイス。
- 前記カメラシステム(51)は、前記オペレータの両手を光学的に捕捉するようになっており、前記画像処理ユニット(61)は、前記オペレータのマニュアルジェスチャーアクションを検出するようになっていることを特徴とする、請求項2〜13のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記画像処理ユニット(61)は、複数の所定のジェスチャーコマンドのうちの一部のジェスチャーコマンドを認識するようになっており、所定の各ジェスチャーコマンドは、1つの特定のコマンドトリガー操作アクションに関連していることを特徴とする、請求項14に記載のデバイス。
- 前記センサシステム(50)は、前記オペレータの音響アクションを検出するためのマイクシステム(52)を有することを特徴とする、請求項1〜15のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記検出装置(60)は、前記マイクシステム(52)によって検出される前記オペレータのスピーチ入力を認識するための音声認識ユニット(62)を有することを特徴とする、請求項16に記載のデバイス。
- 前記音声認識ユニット(62)は、複数の所定の音声コマンドから前記オペレータの一部の音声コマンドを認識するようになっており、各所定の音声コマンドは、1つの特定のコマンドトリガー操作アクションと関連していることを特徴とする、請求項17に記載のデバイス。
- 前記音声認識ユニット(62)は、前記マイクシステム(52)を使用することにより検出された音声コマンドのスピーチパターンを検出するようになっており、前記コントローラ(30)は、記憶され、関連したスピーチパターンを有するオペレータを機械(1)にログオンし、前記ログオンされたオペレータに関連するスピーチパターンに対応する検出されたスピーチパターンを有するピックアップ音声コマンドだけを実行するようになっていることを特徴とする、請求項17または18に記載のデバイス。
- 前記検出された装置(60)は、前記マイクシステム(52)が捕捉した前記オペレータの叫びまたは悲鳴、および大声を検出するようになっており、前記所定の声の大きさの限界値よりも大きい大声を有する前記オペレータの叫びまたは悲鳴が前記検出装置(60)により検出された場合に、前記コントローラ(30)は、前記機械(1)上で緊急停止をトリガーするようになっていることを特徴とする、請求項16〜19のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 操作コマンドを無接触入力するための前記第2入力装置(22)は、個人に関連した状態でそれぞれのオペレータに対して較正されるようになっており、前記第2入力装置(22)は、前記オペレータへの較正が個人に関連した較正データに基づいて実行されるように、個人に関連した較正データをインポートするためのデータインターフェース(22a)を有することを特徴とする、請求項1〜20のうちのいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記較正データは、音声認識ユニット(62)を較正するための前記オペレータに関連するスピーチパターンを含むことを特徴とする、請求項21に記載のデバイス。
- 前記較正データは、画像処理ユニット(61)を較正するための、前記オペレータに関連する身体測定データを含むことを特徴とする、請求項21または22に記載の作動デバイス。
- 請求項1〜23のうちのいずれか1項に記載のデバイス(2)を含む、工作物を取り扱い、組み立て、または機械加工するための自動化された機械。
- 前記機械は、数値制御工作機械(1)であり、請求項1〜24のうちのいずれか1項に記載の前記デバイス(2)は、前記工作機械の数値コントローラに接続されていることを特徴とする、請求項24に記載の機械。
- 前記デバイスを使用することにより制御可能な前記工作機械(1)の機械機能は、前記工作機械を始動すること、前記工作機械をコンフィギュアすること、前記工作機械をセットアップすること、ゼロポイントを設定すること、レスキュー機能、前記工作機械の緊急停止を起動すること、診断による障害探査、メンテナンス、プログラム管理、工具の取り扱い、パレットの取り扱い、工具の挿入、工具の較正、工具の交換、工作機械のNC軸およびアクチュエータの起動および制御を含むNC制御機能および/または数値制御のプログラミングを含むことを特徴とする、請求項25に記載の機械。
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