JP2018180541A - 溶接用ヘルメットからのワイヤレスライブ動画ストリーミングのための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】溶接用ヘルメットからのワイヤレスライブ動画ストリーミングのための方法およびシステムを提供する。【解決手段】溶接用ヘルメット１１０は、内側表面を有する自動遮光フィルター２１０を含む。溶接用ヘルメットはまた、自動遮光フィルターの内側表面に隣接して、自動遮光フィルターを介した使用者の眺めを妨げることなく、溶接用ヘルメットの使用者の２つの眼間の位置に位置付けられたカメラ１１５を含む。カメラは、溶接プロセス中、自動遮光フィルターを介した視界に対応する画像情報をリアルタイムで生成するように構成される。溶接用ヘルメットは、カメラに動作可能に接続され、およびカメラから画像情報を受信し、かつ画像情報をリアルタイムライブストリーミング動画としてワイヤレス無線周波伝送で伝送するように構成された動画ストリーミング機器１２０をさらに含む。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、溶接および切断に関するシステムおよび方法に関し、より詳細には、溶接用ヘルメットを介して動画をキャプチャすることに関する。

従来、溶接の指導者または実演者がアーク溶接を顧客または訓練生に実演するとき、典型的には少なくとも幾人かの人々が、指導者または実演者によって実演される溶接手順の溶接箇所を取り囲む。溶接手順がリアルタイムで実演されているとき、指導者または実演者が見ているもの（例えば、溶接アーク）を、取り囲んでいる人々が正確に見ることは困難である。また、取り囲んでいる人々が、指導者または実演者によって用いられている溶接技術、アークの現れ方、すべきこと、すべきでないこと、ならびにアークおよび溶接パドル特性を指導者または実演者の視点から見ることも困難である。

一実施形態は、溶接訓練システムである。溶接訓練システムは、自動遮光フィルターを有する溶接用ヘルメットを含む。システムはまた、溶接用ヘルメット内の自動遮光フィルターの内側表面に隣接して、自動遮光フィルターを介した溶接用ヘルメットの使用者の眺めを妨げることなく、溶接用ヘルメットの使用者の２つの眼間の位置に取り付けられたカメラを含む。カメラは、溶接プロセス中、自動遮光フィルターを介した視界に対応する画像情報をリアルタイムで生成するように構成される。システムは、溶接用ヘルメットと一体化された動画ストリーミング機器をさらに含む。動画ストリーミング機器は、カメラと動作可能に接続され、およびカメラから画像情報を受信し、かつ画像情報をリアルタイムライブストリーミング動画としてワイヤレス無線周波伝送で伝送するように構成される。システムはまた、携帯機器を含み、この携帯機器は、携帯機器上で動作するアプリケーションを介して、無線周波伝送でリアルタイムライブストリーミング動画を無線式に受信し、かつリアルタイムライブストリーミング動画を携帯機器の使用者に表示するように構成される。システムは、携帯機器からライブストリーミング動画を受信し、かつ複数の観察者にライブストリーミング動画を表示するように構成されたモニター機器をさらに含む。一実施形態において、システムは、携帯機器とモニター機器との間に動作可能に接続され、かつ携帯機器に表示されるリアルタイムライブストリーミング動画をモニター機器に正確に映すように構成されたアタプタケーブルを含む。別の実施形態では、モニター機器は、携帯機器によりまたは携帯機器に動作可能に接続されたワイヤレスアダプタにより伝送される第２のワイヤレス無線周波伝送を介してライブストリーミング動画を受信するように構成される。システムは、溶接用ヘルメットと一体化された充電式電源を含んでもよい。充電式電源は、動画ストリーミング機器に動作可能に接続され、かつ電力を動画ストリーミング機器に提供するように構成される。システムは、溶接用ヘルメットと一体化されたアンテナを含んでもよい。アンテナは、ワイヤレス無線周波伝送の伝送を促進するために動画ストリーミング機器に動作可能に接続される。一実施形態において、携帯機器のアプリケーションは、携帯機器の使用者がリアルタイムライブストリーミング動画の少なくとも１つのディスプレイ特徴を制御することを可能にするために、携帯機器に表示されるグラフィカルユーザインターフェースを提供するように構成される。ディスプレイ特徴は、例えば、ディスプレイの明るさ、ディスプレイのコントラスト、ディスプレイのズームレベル、ディスプレイのアスペクト比、またはディスプレイのトリミングであってもよい。一実施形態において、携帯機器のアプリケーションは、携帯機器の使用者が制御特徴を選択し、制御特徴の使用者選択に応答して制御信号を携帯機器に無線式に伝送させることを可能にするために、携帯機器に表示されるグラフィカルユーザインターフェースを提供するように構成される。溶接用ヘルメットの動画ストリーミング機器は、制御信号を無線式に受信し、かつ制御信号に応答してカメラのカメラ特徴を調整するように構成される。カメラ特徴は、例えば、カメラズームまたはカメラ焦点であってもよい。

一実施形態は、溶接用ヘルメットに部品を後付けする方法を含む。方法は、溶接用ヘルメットの自動遮光フィルターの内側表面に隣接して溶接用ヘルメット内にカメラを取り付けるステップを含む。カメラは、自動遮光フィルターを介した溶接用ヘルメットの使用者の眺めを妨げることなく、溶接用ヘルメットの使用者の２つの眼間の位置に対応する位置に位置付けられる。カメラは、溶接プロセス中、自動遮光フィルターを介した視界を提供する。方法はまた、カメラからの動画情報を受信するために、動画ストリーミング機器を溶接用ヘルメット内に取り付け、かつ動画ストリーミング機器をカメラに電気的に接続するステップを含む。方法は、電力を少なくとも動画ストリーミング機器に提供するために、溶接用ヘルメット内に充電式電源を取り付け、かつ充電式電源を動画ストリーミング機器に電気的に接続するステップをさらに含む。一実施形態において、方法は、動画ストリーミング機器による動画情報のワイヤレス無線周波伝送を支援するために、溶接用ヘルメット内にアンテナを取り付け、かつアンテナを動画ストリーミング機器に電気的に接続するステップを含む。アンテナは、溶接用ヘルメットの内側表面または外側表面の一方に取り付けられてもよい。カメラ、動画ストリーミング機器、充電式電源またはアンテナの取り付けは、例えば、接着材料、ブラケット、またはフックアンドループファスナを介して達成されてもよい。

一実施形態は、溶接用ヘルメットを含む。溶接用ヘルメットは、内側表面を有する自動遮光フィルターを含む。溶接用ヘルメットはまた、自動遮光フィルターの内側表面に隣接して、自動遮光フィルターを介した溶接用ヘルメットの使用者の眺めを妨げることなく、溶接用ヘルメットの使用者の２つの眼間の位置に位置付けられたカメラを含む。カメラは、溶接プロセス中、自動遮光フィルターを介した視界に対応する画像情報をリアルタイムで生成するように構成される。溶接用ヘルメットは、カメラと動作可能に接続され、およびカメラから画像情報を受信し、かつ画像情報をリアルタイムライブストリーミング動画としてワイヤレス無線周波伝送で伝送するように構成された動画ストリーミング機器をさらに含む。一実施形態において、溶接用ヘルメットは、動画ストリーミング機器に動作可能に接続され、かつ少なくとも動画ストリーミング機器に電力を提供するように構成された充電式電源を含む。一実施形態において、溶接用ヘルメットは、ワイヤレス無線周波伝送の伝送を促進するために動画ストリーミング機器に動作可能に接続されたアンテナを含む。カメラは、様々な実施形態によれば、１秒当たり少なくとも２４フレームまたは１秒当たり少なくとも６０フレームのビデオフレームレートを提供してもよい（例えば、１秒当たり１００フレーム）。いくつかの実施形態によれば、ワイヤレス無線周波伝送は、Ｗｉ−Ｆｉ伝送またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）伝送の一方である。

一般発明的概念の多数の態様が例示的実施形態の以下の詳細な記載、請求項および添付図面から容易に明らかになるであろう。

本明細書の一部に組み込まれかつそれを構成する添付図面は、本開示の様々な実施形態を示す。図面中の示されている要素境界（例えば、四角形、四角形のグループまたは他の形状）は、境界の１つの実施形態を示すことが認識されるであろう。いくつかの実施形態において、１つの要素が複数の要素として設計されてもよく、または複数の要素が１つの要素として設計されてもよい。いくつかの実施形態において、別の要素の内部構成要素として示される要素が外部構成要素として実践されてもよく、その逆の場合もある。さらに、要素は同じ縮尺比で描かれていない場合がある。

溶接用ヘルメットからのワイヤレスライブ動画ストリーミングを実現するシステムの一実施形態を示すシステムブロック図を示す。 図１のシステムの溶接用ヘルメットの一実施形態の図を示す。 図１のシステムの一部の一実施形態の図を示す。 システムの実演中の図１のシステムの一実施形態の図を示す。 ワイヤレスライブ動画ストリーミングを実現するために溶接用ヘルメットに部品を後付けする方法の一実施形態のフローチャートを示す。

本発明の実施形態は、溶接用ヘルメットからのライブ動画ストリーミングに関する。一実施形態において、ワイヤレスカメラ（例えば、高精細度カメラ）が自動遮光型溶接用ヘルメットの内側に位置付けられる。カメラは、自動遮光型ヘルメットの内部レンズ上において指導者または実演者の眼間に直接位置付けられる。カメラは、ヘルメットを着用しているときに指導者／実演者が気付かないように十分に小さい（または少なくとも指導者／実演者の眺めを妨げない）。カメラは、コンピュータ制御型携帯機器（例えば、携帯電話またはタブレット）上で動作するアプリケーションに動画を間接的かつ無線式に提供する。すなわち、ヘルメット内のカメラからのライブ動画が携帯機器にストリーミングされ、携帯機器に表示され得る。携帯機器は、無線式に（または有線式に）テレビディスプレイまたはモニターに接続される。携帯機器とディスプレイまたはモニターとの間の無線接続（または有線接続）は、携帯機器上で表示されているものをディスプレイまたはモニターに正確に映す。

一実施形態において、携帯機器上のアプリケーションは、携帯機器の使用者が、携帯機器を介して携帯機器上（従って、ディスプレイまたはモニター上）に表示されているディスプレイ動画の光景（例えば、アスペクト比、トリミング、明るさ、コントラスト、他のディスプレイパラメータ）を制御することを可能にする。別の実施形態では、携帯機器のアプリケーションは、携帯機器の使用者がカメラの光景（例えば、ズーム、焦点、他のカメラパラメータ）を制御することを可能にする。携帯機器はディスプレイまたはモニターに接続されているため、より多くの人々が、溶接中に溶接用ヘルメットの自動遮光レンズを介して指導者または実演者が見ているものを近接して見ることができる。そのような実施形態はまた、プラズマ切断用途で使用されてもよい。

本明細書中の例および図は単なる例であり、本発明を限定することは意図されておらず、本発明は請求項の範囲および趣旨によって評価される。次に図面を参照する。図面中、図は、本発明の例示的実施形態を単に説明するためのものであり、それを限定するためのものでなく、図１は、溶接用ヘルメットからのワイヤレスライブ動画ストリーミングを実現するシステム１００の一実施形態を示すシステムブロック図を示す。

図１のシステム１００は、カメラ１１５と、動画ストリーミング機器１２０と、アンテナ１２５と、充電式電源１３０とを有する溶接用ヘルメット１１０を含む。システム１００はまた、ディスプレイ１４５とアプリケーション１５０とを有する携帯機器１４０を含む。アプリケーション１５０は、携帯機器１４０のメモリ（図示せず）に記憶されているコンピュータ実行可能命令を含む。コンピュータ実行可能命令は、携帯機器１４０のプロセッサ（図示せず）によって実行可能である。システムは、テレビ受信機またはモニター１６０（以下、モニターまたはモニター装置という）と、アダプタケーブル１６５とをさらに含む。

図２は、図１のシステム１００の溶接用ヘルメット１１０の一実施形態の図を示す。図２の図には、カメラ１１５、動画ストリーミング機器１２０、アンテナ１２５および充電式電源１３０が示されている。溶接用ヘルメット１１０はまた、溶接アークによって生成される明るい光から溶接者の眼を保護する自動遮光フィルター２１０を含む。自動遮光フィルターは、遮光される保護状態（アークが存在するとき）と、遮光されない状態（アークが存在しないとき）との間で自動的に切り替わる。代替実施形態によれば、自動遮光フィルターは、遮光される状態に切り替わらず永久的に遮光される遮光フィルターで置き換えられる。

一実施形態において、カメラ１１５は、溶接用ヘルメット１１０内に自動遮光フィルター２１０の内側表面またはレンズに隣接して位置付けられる。カメラ１１５は、溶接用ヘルメット１１０の使用者の２つの眼間の位置に対応する実質的に中央の位置に位置付けられ、その結果、自動遮光フィルターを介した使用者の眺めはカメラ１１５によって遮られない。カメラ１１５は、溶接プロセス中、自動遮光フィルターを介した視界に対応する画像情報をリアルタイムで生成することができる。このようにして、カメラ１１５は、溶接用ヘルメット１１０を着用する溶接者が見る眺めと実質的に同じ眺め（または眺めの少なくともかなりの部分）を「見る」。

一実施形態において、カメラ１１５はカラー画像データを提供し、別の実施形態では、カメラはグレースケール画像データを提供する。さらに別の実施形態では、カメラは、カラー動作モードとグレースケール動作モードとの間で切り替えられるように構成されてもよい。カメラ１１５のビデオフレームレートは、一実施形態によれば、１秒当たり２４フレーム以上である。カメラ１１５のビデオフレームレートは、別の実施形態によれば、１秒当たり６０フレームである。フレームレートが高くなるほど、観察者は、溶接手順中、例えばアークおよび溶接パドルのより多くのリアルタイム特徴を見ることが可能になる。一実施形態において、カメラ１１５は高精細度（例えば、１０８０Ｐまたは４Ｋ）を提供し、これにより、観察者は、溶接手順中、例えばアークおよび溶接パドルのより詳細な空間的および色彩的特徴を見ることが可能になる。

図２において、動画ストリーミング機器１２０は、カメラ１１５より下の位置で溶接用ヘルメット１１０の内側表面に取り付けられている。動画ストリーミング機器は、一実施形態によれば、電子部品を取り付けられたプリント回路基板（ＰＣＢ）を含んでもよい。動画ストリーミング機器１２０は、カメラ１１５が動画ストリーミング機器１２０に画像情報を提供できるように（例えば、電気コネクタまたはケーブルを介して）カメラ１１５に動作可能に接続される。動画ストリーミング機器１２０は、カメラ１１５から画像情報を受信し、かつその画像情報をリアルタイムライブストリーミング動画としてワイヤレス無線周波伝送（信号）（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ伝送またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）伝送）で伝送することができる。

図２において、アンテナ１２５は、カメラ１１５の右側で溶接用ヘルメット１１０の内側表面に取り付けられる。アンテナ１２５は、動画ストリーミング機器１２０に（例えば、アンテナケーブルを介して）動作可能に接続され、かつワイヤレス無線周波伝送（信号）の伝送を促進する。同じく、図２において、充電式電源１３０（例えば、リチウムバッテリ）がカメラ１１５の左側で溶接用ヘルメット１１０の内側表面に取り付けられる。充電式電源１３０は、電力を少なくとも動画ストリーミング機器１２０に提供するために動画ストリーミング機器１２０に（例えば、電力ケーブルを介して）動作可能に接続される。一実施形態において、動画ストリーミング機器１２０は、（電源１３０から出る）電力をカメラ１１５に提供する。別の実施形態では、電源１３０は、電力を（動画ストリーミング機器１２０に直接提供するのと同様に）カメラ１１５に直接提供する。

溶接用ヘルメット１１０の様々な要素がヘルメット１１０内に位置付けられかつ取り付けられて図２に示されているが、他の実施形態では、これらの様々な要素は、溶接用ヘルメット１１０とより一体的であってもよい。例えば、カメラ１１５は自動遮光フィルター２１０の一体部品であってもよい。アンテナ１２５は溶接用ヘルメット１１０のシェルの外側部分に一体化されてもよい。動画ストリーミング機器１２０および充電式電源１３０は、溶接用ヘルメット１１０のシェルの内側部分に一体化されてもよい。他の実施形態は、溶接用ヘルメット１１０に区画室を提供してもよく、それにより様々な要素を区画室に導入し、区画室から取り出すことができる。それら様々な要素間の電気接続は、例えば溶接用ヘルメット１１０のシェル内に一体化されてもよい。他の様々な実施形態によれば、他の一体化された構成も可能である。そのような一体化された実施形態は、既存の溶接用ヘルメットに部品を後付けするのとは対照的に、新規溶接用ヘルメットの設計により向いていることがあり得る。

図３は、溶接用ヘルメット１１０と、携帯機器１４０（例えば、スマートフォンまたはタブレット型コンピュータ）と、アダプタケーブル１６５とを含む図１のシステム１００の一部の一実施形態の図を示す。一実施形態において、携帯機器１４０は、携帯機器１４０上で動作するアプリケーション１５０を介して溶接用ヘルメットから無線周波伝送でリアルタイムライブストリーミング動画を無線式に受信するように構成される。携帯機器１４０はまた、携帯機器１４０のディスプレイ１４５上で携帯機器１４０の使用者にリアルタイムライブストリーミング動画を表示するようにも構成される。代替実施形態では、携帯機器１４０は、例えば携帯機器１４０と同様に機能するデスクトップコンピュータまたはワークステーションで置き換えられる。そのような代替実施形態は、例えば固定された設定を有する専用トレーニング空間により適切であり得る。

アダプタケーブル１６５は、携帯機器１４０とモニター１６０との間に接続されるように構成されている。一実施形態において、アダプタケーブル１６５は、携帯機器１４０のマルチピンポートから出るデジタルストリーミング動画を、モニター１６０のＨＤＭＩ（登録商標）ポートに供給される高精細度マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ）フォーマットに変換することができる。このようにして、アダプタケーブル１６５は、携帯機器１４０上に表示されるリアルタイムライブストリーミング動画をモニター１６０に正確に映す。リアルタイムライブストリーミング動画は、モニター１６０に表示され得、かつ実際の溶接手順を直接眺める位置にいなくてもよい複数の観察者がそれを見られ得る。さらに、複数の観察者は、例えば溶接用ヘルメットなどの保護ギアを着用する必要なく、溶接手順のリアルタイムライブストリーミング動画をモニター１６０上で見ることができる。一実施形態によれば、携帯機器１４０のマルチピンポートは、携帯機器１４０を充電するために使用されるものと同じポートである。

一実施形態によれば、カメラ１１５に追加して、マイクロフォン１１７が溶接用ヘルメット１１０内に設けられる。マイクロフォン１１７は、動画および音声の両方がワイヤレス無線周波伝送（信号）を介してストリーミングされるように、音声信号を動画ストリーミング機器１２０に提供する。音声は、例えばモニター機器１６０のスピーカを介して聞かれてもよい。このようにして、溶接手順が実演される間、訓練生は指導者または実演者の解説を聞くことができる。

図４は、システム１００の事務室実演中の図１のシステム１００全体（溶接用ヘルメット１１０、携帯機器１４０、アダプタケーブル１６５およびモニター１６０を含む）の一実施形態の図を示す。この事務所実演において、自動遮光フィルター２１０は、ヘルメット１１０から取り外されている。図４において、実演者は、溶接用ヘルメット１１０（および携帯機器１４０）を手に持ち、溶接用ヘルメット１１０を事務所内の机の方に向けている。溶接用ヘルメット１１０のカメラ１１５は机を「見ており」、溶接用ヘルメット１１０の動画ストリーミング機器１２０は、机のリアルタイムライブストリーミング動画を無線式に携帯機器１４０に伝送する。机のリアルタイムライブストリーミング動画は携帯機器１４０に表示される。さらに、（携帯機器１４０とモニター１６０との間に接続された）アダプタケーブル１６５は、携帯機器１４０に表示されたリアルタイムライブストリーミング動画をモニター１６０に正確に映し出す。モニター１６０は携帯機器と比べて大型であり、従ってより多くの人々が動画を携帯機器１４０で見るよりもモニター１６０で同時により簡単に見ることが可能である。

代替実施形態によれば、モニター１６０は、携帯機器１４０によって伝送される第２のワイヤレス無線周波伝送（信号）を介してライブストリーミング動画（および／または音声）を受信するように構成される。このようにして、アダプタケーブル１６５はシステム１００から排除されてもよい。さらに別の実施形態では、アダプタケーブル１６５は、携帯機器１４０に動作可能に接続されるワイヤレスアダプタとして構成される。ワイヤレスアダプタは、携帯機器１４０からのリアルタイムライブストリーミング動画をモニター１６０に提供するために第２のワイヤレス無線周波伝送（信号）を伝送するように構成される。モニター１６０は、第２のワイヤレス無線周波伝送（信号）を受信するように構成される。動画ストリーミング機器からのワイヤレス無線周波伝送は、携帯機器１４０またはワイヤレスアダプタからの第２のワイヤレス無線周波伝送と干渉しないように異なる周波数であってもよく、および／または異なる伝送プロトコルを使用してもよい。さらに、より大きい溶接学校環境において、例えば、第２のワイヤレス無線周波伝送は、より多くの訓練生がリアルタイムで溶接手順を生で見ることができるように複数のモニターによって受信されてもよい。

一実施形態によれば、携帯機器１４０のアプリケーション１５０は、携帯機器１４０のディスプレイ１４５に表示されるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供するようにプログラムされる。ＧＵＩは、携帯機器１４０の使用者が溶接用ヘルメット１１０の動画ストリーミング機器１２０に（例えば、Ｗｉ−Ｆｉを介して）無線式に接続することを促進するように構成される。一実施形態において、ＧＵＩはまた、携帯機器１４０の使用者がリアルタイムライブストリーミング動画のディスプレイ特徴を制御することを可能にするように構成される。そのようなディスプレイ特徴は、例えば、ディスプレイの明るさ、ディスプレイのコントラスト、ディスプレイのズームレベル、ディスプレイのアスペクト比、またはディスプレイのトリミングを含んでもよい。他の実施形態によれば、他のディスプレイ特徴の制御も可能であり得る。

別の実施形態によれば、ＧＵＩは、携帯機器１４０の使用者が制御特徴を選択し、それにより使用者選択に応答して携帯機器１４０に制御信号を無線式に伝送させることを可能にする。そのような実施形態では、溶接用ヘルメット１１０の動画ストリーミング機器１２０は、制御信号を無線式に受信し（例えば、アンテナ１２５を介して）、かつ制御信号に応答してカメラ１１５のカメラ特徴を調整するように構成される。そのようなカメラ特徴は、例えば、カメラズームおよびカメラ焦点を含んでもよい。他の実施形態によれば、他のカメラ特徴（またはマイクロフォン特徴、例えばボリューム）の制御も可能である。

図５は、ワイヤレスライブ動画ストリーミングを提供するために既存の溶接用ヘルメットに部品を後付けするための方法５００の一実施形態のフローチャートを示す。一実施形態において、部品を後付けされる溶接用ヘルメットは、自動遮光フィルターを有すると仮定される。方法５００のブロック５１０において、カメラが自動遮光フィルターの内側表面に隣接して溶接用ヘルメット内に取り付けられる。カメラは、自動遮光フィルターを介した使用者の眺めを妨げることなく、溶接用ヘルメットの使用者の２つの眼間の位置に対応する位置で実質的に中央に位置付けられる。このようにして、自動遮光フィルターを介したカメラの視界が提供され、それはカメラが、使用者が見ているものを少なくとも広い範囲まで「見る」ことを可能にする。

ブロック５２０において、カメラから動画情報を受信するために動画ストリーミング機器が溶接用ヘルメット内に取り付けられ、かつカメラに電気的に接続される。ブロック５３０において、動画ストリーミング機器に電力を提供するために充電式電源が溶接用ヘルメット内に取り付けられ、かつ動画ストリーミング機器に電気的に接続される。一実施形態において、動画ストリーミング機器は、（充電式電源に由来する）電力をカメラに提供する。

ブロック５４０において、動画ストリーミング機器による動画情報のワイヤレス無線周波伝送を支援するためにアンテナが溶接用ヘルメット内に取り付けられ、動画ストリーミング機器に電気的に接続される。一実施形態において、アンテナは溶接用ヘルメットの内側表面に取り付けられる。別の実施形態では、アンテナは溶接用ヘルメットの外側表面に取り付けられる。代替実施形態によれば、小型アンテナが動画ストリーミング機器に一体化され、従ってアンテナを動画ストリーミング機器の外側に取り付ける必要性を排除する。

様々な実施形態によれば、カメラ、動画ストリーミング機器、充電式電源またはアンテナのいずれかの取り付けは、例えば、接着材料、ブラケット、および／またはフックアンドループファスナ（例えば、ベルクロ（登録商標））の１つまたは複数を介して達成されてもよい。様々な要素間の電気的接続は、例えば、適切な電気コネクタおよび／またはケーブル（例えば、アンテナケーブル、電力ケーブル、動画ケーブル等）を介して達成されてもよい。様々な実施形態によれば、様々なコネクタおよび／またはケーブルは、例えば、接着材料、クランプおよび／またはフックアンドループファスナを介して適所に位置付けられ、保持されてもよい。

一実施形態において、動画ストリーミング機器１２０は、例えばアーク、溶接パドル、突出（その他）の特徴を判定するためにカメラからの画像データを分析することができ、およびそのような特徴を示すデータを生成することができる分析部分を含む。そのような特徴は、例えば、アークオン／オフ、アーク長さ、アーク電圧、液状溶融プール寸法、熱影響領域寸法、溶融領域寸法等を含んでもよい。データは、動画と一緒にリアルタイムで無線式にストリーミングされてもよい。一実施形態において、携帯機器１４０のアプリケーションは、データがリアルタイムで動画とともに表示され得るように、ストリーミングされたデータをストリーミングされた動画と一体化するようにプログラムされる。別の実施形態では、溶接用ヘルメットの動画ストリーミング機器は、データがリアルタイムで動画と一緒に表示され得るように、無線周波伝送前に、ストリーミングされるデータをストリーミングされる動画と一体化するように構成される。一実施形態によれば、動画ストリーミング機器１２０の分析部分は、動画ストリーミング機器１２０のプロセッサ上で動作する分析アプリケーションを含む。

一実施形態において、動画ストリーミング機器１２０から無線式に伝送されたストリーミングされたデータおよび動画は、外部機器（例えば、サーバコンピュータ）によって受信され、記録され（例えば、サーバコンピュータのメモリに）、コンピュータネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット）を介してアクセス可能なトレーニング用データベースコンピュータに格納される。ストリーミングされたデータおよび動画は、例えば、溶接訓練生によって実演される溶接セッションに対応し得る。一実施形態によれば、溶接指導者または溶接訓練生は、例えば教育のためにトレーニング用データベースコンピュータにアクセスし、動画およびデータを見直すことができる。そのようなトレーニング用データベースコンピュータは、一実施形態によれば、溶接教育カリキュラムと結び付けられてもよい。

開示した実施形態をかなり詳細に説明かつ記載してきたが、付随する請求項の範囲をそのような詳細に制限するかまたはいかなる方法でも限定することは意図されていない。当然のことながら、主題の様々な態様を記載するために構成要素または方法論の考えられるあらゆる組合せを記載することは不可能である。そのため、本開示は、示されかつ記載された特定の詳細またｈ例示的な例に限定されない。従って、本開示は、米国特許法第１０１条の法定主題要件を満たす付随の請求項の範囲内にある改変形態、修正形態および変更形態を包含することが意図される。特定の実施形態の上の記載は例として与えられている。与えられた開示内容から、当業者は、一般発明的概念および付随する利点を理解するだけでなく、開示された構造および方法の明白な様々な変更形態および修正形態を見出すであろう。従って、付随の請求項およびそれらの均等物によって定義される一般発明的概念の趣旨および範囲内にある全てのそのような変更形態および修正形態を網羅することが求められる。

１００ システム
１１０ 溶接用ヘルメット
１１５ カメラ
１１７ マイクロフォン
１２０ 動画ストリーミング機器
１２５ アンテナ
１３０ 充電式電源
１４０ 携帯機器
１４５ ディスプレイ
１５０ アプリケーション
１６０ モニター
１６５ アダプタケーブル
２１０ 自動遮光フィルター

Claims (20)

1. 溶接訓練システムであって、
   自動遮光フィルターを有する溶接用ヘルメットと、
   前記溶接用ヘルメット内の前記自動遮光フィルターの内側表面に隣接して、前記自動遮光フィルターを介した前記溶接用ヘルメットの使用者の眺めを妨げることなく、前記溶接用ヘルメットの前記使用者の２つの眼間の位置に取り付けられたカメラであって、溶接プロセス中、前記自動遮光フィルターを介した視界に対応する画像情報をリアルタイムで生成するように構成されるカメラと、
   前記溶接用ヘルメットと一体化された動画ストリーミング機器であって、前記カメラと動作可能に接続され、および前記カメラから前記画像情報を受信し、かつ前記画像情報をリアルタイムライブストリーミング動画としてワイヤレス無線周波伝送で伝送するように構成される動画ストリーミング機器と、
   携帯機器であって、前記携帯機器上で動作するアプリケーションを介して、前記無線周波伝送で前記リアルタイムライブストリーミング動画を無線式に受信し、かつ前記リアルタイムライブストリーミング動画を前記携帯機器の使用者に表示するように構成された携帯機器と、
   前記携帯機器から前記ライブストリーミング動画を受信し、かつ複数の観察者に前記ライブストリーミング動画を表示するように構成されたモニター機器と
   を含む溶接訓練システム。
2. 前記携帯機器と前記モニター機器との間に動作可能に接続され、かつ前記携帯機器に表示される前記リアルタイムライブストリーミング動画を前記モニター機器に正確に映すように構成されたアタプタケーブルをさらに含む、請求項１に記載の溶接訓練システム。
3. 前記モニター機器は、前記携帯機器によりまたは前記携帯機器に動作可能に接続されたワイヤレスアダプタにより伝送される第２のワイヤレス無線周波伝送を介して前記ライブストリーミング動画を受信するように構成される、請求項１に記載の溶接訓練システム。
4. 前記溶接用ヘルメットと一体化された充電式電源をさらに含み、前記充電式電源は、前記動画ストリーミング機器に動作可能に接続され、かつ電力を少なくとも前記動画ストリーミング機器に提供するように構成される、請求項１に記載の溶接訓練システム。
5. 前記溶接用ヘルメットと一体化されたアンテナをさらに含み、前記アンテナは、前記ワイヤレス無線周波伝送の伝送を促進するために前記動画ストリーミング機器に動作可能に接続される、請求項１に記載の溶接訓練システム。
6. 前記携帯機器の前記アプリケーションは、前記携帯機器の使用者が前記リアルタイムライブストリーミング動画の少なくとも１つのディスプレイ特徴を制御することを可能にするために、前記携帯機器に表示されるグラフィカルユーザインターフェースを提供するように構成される、請求項１に記載の溶接訓練システム。
7. 前記少なくとも１つのディスプレイ特徴は、ディスプレイの明るさ、ディスプレイのコントラスト、ディスプレイのズームレベル、ディスプレイのアスペクト比、またはディスプレイのトリミングの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の溶接訓練システム。
8. 前記携帯機器の前記アプリケーションは、前記携帯機器の使用者が制御特徴を選択し、前記制御特徴の使用者選択に応答して制御信号を前記携帯機器に無線式に伝送させることを可能にするために、前記携帯機器に表示されるグラフィカルユーザインターフェースを提供するように構成され、
   前記溶接用ヘルメットの前記動画ストリーミング機器は、前記制御信号を無線式に受信し、かつ前記制御信号に応答して前記カメラのカメラ特徴を調整するように構成される、請求項１に記載の溶接訓練システム。
9. 前記カメラ特徴は、カメラズームまたはカメラ焦点の一方を含む、請求項８に記載の溶接訓練システム。
10. 溶接用ヘルメットに部品を後付けする方法であって、
    溶接プロセス中に前記溶接用ヘルメットの自動遮光フィルターを介したカメラの視界を提供するために、前記溶接用ヘルメット内で前記自動遮光フィルターの内側表面に隣接して、前記自動遮光フィルターを介した前記溶接用ヘルメットの使用者の眺めを妨げることなく、前記溶接用ヘルメットの前記使用者の２つの眼間の位置に対応する位置に前記カメラを取り付けるステップと、
    前記カメラからの動画情報を受信するために、動画ストリーミング機器を前記溶接用ヘルメット内に取り付け、かつ前記動画ストリーミング機器を前記カメラに電気的に接続するステップと、
    電力を少なくとも前記動画ストリーミング機器に提供するために、前記溶接用ヘルメット内に充電式電源を取り付け、かつ前記充電式電源を前記動画ストリーミング機器に電気的に接続するステップと
    を含む方法。
11. 前記動画ストリーミング機器による前記動画情報のワイヤレス無線周波伝送を支援するために、前記溶接用ヘルメットにアンテナを取り付け、かつ前記アンテナを前記動画ストリーミング機器に電気的に接続するステップをさらに含み、前記アンテナは、前記溶接用ヘルメットの内側表面または外側表面の一方に取り付けられる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記カメラ、前記動画ストリーミング機器、前記充電式電源または前記アンテナの少なくとも１つの前記取り付けは、少なくとも１つの接着材料を介して達成される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記カメラ、前記動画ストリーミング機器、前記充電式電源または前記アンテナの少なくとも１つの前記取り付けは、少なくとも１つのブラケットを介して達成される、請求項１１に記載の方法。
14. 前記カメラ、前記動画ストリーミング機器、前記充電式電源または前記アンテナの少なくとも１つの前記取り付けは、少なくとも１つのフックアンドループファスナを介して達成される、請求項１１に記載の方法。
15. 溶接用ヘルメットであって、
    内側表面を有する自動遮光フィルターと、
    前記自動遮光フィルターの前記内側表面に隣接して、前記自動遮光フィルターを介した前記溶接用ヘルメットの使用者の眺めを妨げることなく、前記溶接用ヘルメットの前記使用者の２つの眼間の位置に位置付けられたカメラであって、溶接プロセス中、前記自動遮光フィルターを介した視界に対応する画像情報をリアルタイムで生成するように構成されるカメラと、
    前記カメラと動作可能に接続され、および前記カメラから前記画像情報を受信し、かつ前記画像情報をリアルタイムライブストリーミング動画としてワイヤレス無線周波伝送で伝送するように構成された動画ストリーミング機器と
    を含む溶接用ヘルメット。
16. 前記動画ストリーミング機器に動作可能に接続され、かつ少なくとも前記動画ストリーミング機器に電力を提供するように構成された充電式電源をさらに含む、請求項１５に記載の溶接用ヘルメット。
17. 前記ワイヤレス無線周波伝送の伝送を促進するために前記動画ストリーミング機器に動作可能に接続されたアンテナをさらに含む、請求項１５に記載の溶接用ヘルメット。
18. 前記カメラは、１秒当たり少なくとも２４フレームのビデオフレームレートを提供する、請求項１５に記載の溶接用ヘルメット。
19. 前記カメラは、１秒当たり少なくとも６０フレームのビデオフレームレートを提供する、請求項１５に記載の溶接用ヘルメット。
20. 前記ワイヤレス無線周波伝送は、Ｗｉ−Ｆｉ伝送またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）伝送の一方である、請求項１５に記載の溶接用ヘルメット。

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