JP2018196019A - アタッチメント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが使用する情報端末を用いて、効率的に作業を行なうためのアタッチメント装置を提供する。【解決手段】アタッチメント装置２０は、背面にカメラを備え、正面にタッチパネルディスプレイを備えた情報端末を着脱可能に固定する端末収納部２１と、情報端末の側面から光路をカメラに誘導する直角プリズム３０と、端末収納部２１を人間の頭部に固定するバンド通し部２７及びバンド４５を備える。そして、ユーザの前方のコード画像を情報端末のカメラで撮影し、情報端末において、コード画像のデコード結果を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、情報端末を装着するためのアタッチメント装置に関する。

頭部に装着した端末を用いて、各種情報を出力する技術が検討されている（例えば、特許文献１、２参照）。この特許文献１に記載された技術では、商品に付けられているバーコードを探して、バーコード読み取りの操作を行なう。ここでは、キャッシャーの頭部に装着可能なヘッドマウントディスプレイに光透過性部材を設けて商品及びバーコードを含む小売店の精算カウンタの周辺環境を観察する。更に、光透過性部材の一部分に光透過性のモニタ表示部を形成し、このモニタ表示部にビデオカメラにより撮像された商品及びこの商品に付けられたバーコードを含む周囲環境の動画の画像データをリアルタイムで表示し、商品及びこの商品に付けられたバーコードを含むチャプタ画像データを表示する。そして、ＰＯＳサーバから送られてきた商品の商品名、単価、商品コードを表示する。

また、特許文献２に記載された技術では、頭部装着型表示装置は、使用者が視認可能な情報を検出し、使用者に視認可能に表示を行なう。そして、媒体認識部により検出された情報の少なくとも一部に重ねて、検出された情報に対応する新たな情報を表示させる。

特開２００９−９３４８９号公報 特開２０１４−１３２７１８号公報

しかしながら、上述の情報出力端末においては、ハードウェアが更新された場合、情報出力端末そのものを交換する必要がある。今日では、定期的に、スマートフォンやタブレット端末等の新しい情報端末が提供されている。このような新しい情報端末を利用できると便利である。

上記問題点を解決するために、アタッチメント装置は、背面にカメラを備え、正面にタッチパネルディスプレイを備えた携帯可能な情報端末を固定する端末保持部と、前記情報端末の側面から光路を前記カメラに誘導する光学部材と、前記端末保持部を、人間の頭部に固定する固定部を備える。

本発明によれば、ユーザが使用する情報端末を用いて、効率的に作業を行なうことができる。

本実施形態のアタッチメント装置の説明図であって、（ａ）は前側正面図、（ｂ）は外側側面図、（ｃ）は内側側面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は断面平面図。 本実施形態のアタッチメント装置の説明図であって、（ａ）は情報端末の挿入時、（ｂ）は格納時の説明図。 本実施形態のアタッチメント装置の説明図であって、（ａ）はヘルメットへの装着、（ｂ）は頭部への直接装着、（ｃ）は固定時の説明図。 本実施形態のアタッチメント装置に情報端末を格納した場合の機能説明図。 本実施形態のアタッチメント装置に格納した情報端末における処理手順の説明図。 他の実施形態のアタッチメント装置の説明図であって、（ａ）は支持部の変形例、（ｂ）は前面における端末収納開口部、（ｃ）は上面における端末収納開口部の説明図。 他の実施形態のアタッチメント装置の説明図であって、（ａ）は情報端末を縦置きするアタッチメント装置、（ｂ）はヘルメットへの装着の説明図。 他の実施形態のアタッチメント装置の説明図。

以下、本発明を具体化した実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態では、図１に示すアタッチメント装置２０を用いる。図１（ａ）は、本実施形態のアタッチメント装置２０の前側（ユーザの前方方向）の正面図、（ｂ）は外側の側面図、（ｃ）は内側（ユーザの頭部側）の側面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線における断面平面図である。

図１（ａ）に示すように、アタッチメント装置２０の筐体は、端末収納部２１（端末保持部）と光学部品収納部２２とを備える。端末収納部２１の内部には、情報端末を着脱可能に格納するための空間が設けられている。光学部品収納部２２の内部には、光路を変更する光学部品を格納するための空間が設けられている。本実施形態では、図１（ｅ）に示すように、光学部品収納部２２には、光を全反射させることで、光の進行方向を変える光学部材としての直角プリズム３０が格納される。

図１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、端末収納部２１の後側（装着時の後ろ側）側面（背面）には、端末収納開口部２５が設けられており、開閉可能な蓋部２６が設けられている。
図２（ａ）に示すように、アタッチメント装置２０の使用時には、蓋部２６を開放し、端末収納部２１の後側側面の端末収納開口部２５から、横向きにした情報端末１０を挿入する。そして、図２（ｂ）に示すように、蓋部２６を閉じることにより、端末収納部２１に情報端末１０を格納する。本実施形態では、情報端末１０として、カメラ１２，タッチパネルディスプレイ１５，操作ボタン１６を備えたコンピュータ端末を用いる。この情報端末１０の詳細は後述する。

図１（ａ），（ｅ）に示すように、光学部品収納部２２は、端末収納部２１の上方において、内側（装着時の頭部側）方向に突出している。この光学部品収納部２２の前側側面には、前面開口部２２ａが設けられている。この前面開口部２２ａを介して、直角プリズム３０に光が取り込まれる。

図１（ａ），（ｃ），（ｄ）に示すように、端末収納部２１の内側上部、下部には、それぞれ支持部２３ａ、２３ｂが設けられている。この支持部２３ａ、２３ｂは、光学部品収納部２２と同様に、側面内側方向に、頭部５０の形状に応じて、弯曲形状で突出している。そして、後述するように、この突出部分（光学部品収納部２２、支持部２３ａ、２３ｂ）が、頭部に接触して、アタッチメント装置２０を支持する。

図１（ｂ）、（ｅ）に示すように、端末収納部２１の外側側面には、側面開口部２１ａが設けられている。更に、この側面開口部２１ａには、操作ボタン開口部２１ｂが一体化されている。後述するように、側面開口部２１ａ、操作ボタン開口部２１ｂは、それぞれ、アタッチメント装置２０に格納された情報端末１０のタッチパネルディスプレイ１５、操作ボタン１６に対応した位置に設けられている。

また、図１（ｅ）に示すように、端末収納部２１の内側側面には、アタッチメント装置２０内部において、カメラ開口部２１ｃが設けられている。カメラ開口部２１ｃは、直角プリズム３０と、格納された情報端末１０のカメラ１２との間に設けられる。

更に、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、端末収納部２１の内側（装着時の頭部側）方向には、バンド通し部２７が設けられている。
図３に示すように、このバンド通し部２７に通したバンド４５を用いて、ユーザ（人間）の頭部５０にアタッチメント装置２０を支持する。バンド通し部２７及びバンド４５が、ユーザの頭部５０に固定する固定部として機能する。図３（ａ）では、ヘルメットを介して頭部５０にアタッチメント装置２０に装着した場合を示しており、図３（ｂ）では、ユーザの頭部５０に直接、装着した場合を示している。図３（ｃ）に示すように、支持部２３ａ、２３ｂは、装着するヘルメットの外縁又は頭部５０の外縁に沿った湾曲部を有している。

（アタッチメント装置２０の使用方法）
次に、図４、５を用いて、アタッチメント装置２０の使用方法について説明する。
図４に示すように、本実施形態では、アタッチメント装置２０に情報端末１０を格納する。この情報端末１０は、市販されているスマートフォン（携帯端末）を利用することができる。この情報端末１０は、制御部１１、カメラ１２、スピーカ１３、マイク１４、タッチパネルディスプレイ１５、操作ボタン１６を備える。更に、情報端末１０には、ＨＭＤ１７が接続されている。

制御部１１は、制御手段（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等）を備え、コード画像の読み取り処理を行なう。そのため、コード処理プログラムを実行することにより、コード画像の抽出、デコード、デコード結果出力を行なう。

カメラ１２は、被写体を撮影する処理を実行する。本実施形態では、直角プリズム３０を介して、頭部前面の被写体を撮影する。このカメラ１２は、情報端末１０の背面（タッチパネルディスプレイ１５の反対側）に配置されている。

スピーカ１３は、制御部１１からの指示に応じて音を発する処理を実行する。
マイク１４は、ユーザの音声を取得する処理を実行する。
タッチパネルディスプレイ１５は、各種情報を画面上に出力する出力部として機能するとともに、画面におけるタッチ操作により、各種情報を入力する入力部として機能する。このタッチパネルディスプレイ１５は、情報端末１０の正面に設けられている。

操作ボタン１６は、押下により、ユーザ操作を検知する。
ＨＭＤ１７は、アタッチメント装置２０を装着したユーザに対して、画像を出力する処理を実行する。

（探索処理）
次に、図５を用いて、物品の探索処理を説明する。ここでは、コード画像が貼付された複数の物品の中から、所望の物品を探索する。この処理は、ユーザの頭部に装着されたアタッチメント装置２０に格納された情報端末１０において実行される。この場合、図３（ｃ）に示すように、前方からの光は直角プリズム３０で反射し、カメラ開口部２１ｃを介して、情報端末１０のカメラ１２に入射する。

まず、情報端末１０の制御部１１は、検出対象の取得処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、タッチパネルディスプレイ１５において、探索対象物品に貼付されたコード画像のコード（検出対象コード）を入力する。なお、入力方法は、タッチパネルディスプレイ１５を用いる場合に限定されるものではない。例えば、制御部１１が、マイク１４を介してユーザが発した音声を取得し、この音声の音声認識により行なってもよい。この場合、制御部１１は、入力された検出対象コードをメモリに仮記憶する。

次に、情報端末１０の制御部１１は、画像取得処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、アタッチメント装置２０の前面開口部２２ａから取り込まれた光は、直角プリズム３０により光路が変更されて、情報端末１０のカメラ１２に導かれる。そして、制御部１１は、この光により、カメラ１２を用いて、頭部５０の前方を順次、撮影する。

次に、情報端末１０の制御部１１は、コード画像抽出処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１１は、カメラ１２によって撮影された撮影画像において、パターン認識によりコード画像を抽出する。

次に、情報端末１０の制御部１１は、デコード処理を実行する（ステップＳ１４）。具体的には、制御部１１は、撮影画像から抽出したコード画像をデコードし、コードを取得する。

次に、情報端末１０の制御部１１は、コード照合処理を実行する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１１は、メモリに仮記憶された検出対象コードと、デコードしたコードとを比較し、一致又は不一致を判定するコード照合を行なう。

次に、情報端末１０の制御部１１は、結果出力処理を実行する（ステップＳ１６）。具体的には、制御部１１は、コード照合結果を出力する。ここでは、デコードしたコードの中に検出対象コードが含まれている場合、制御部１１は、ＨＭＤ１７において、探索対象物品に貼付されたコード位置に、マーカを重畳して出力する。更に、制御部１１は、スピーカ１３を介して、探索対象物品を検出したことを示すメッセージを出力する。更に、制御部１１は、タッチパネルディスプレイ１５に、探索対象物品を検出したことを示すメッセージを出力する。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、アタッチメント装置２０は、端末収納部２１を備える。端末収納部２１には、情報端末１０を格納する。これにより、ユーザの情報端末１０を利用することができる。情報端末１０が新しく更改された場合にも、情報端末１０のサイズやカメラ１２の配置が共通していれば、アタッチメント装置２０を再利用することが可能である。

（２）本実施形態では、アタッチメント装置２０は、端末収納部２１と光学部品収納部２２を備える。光学部品収納部２２には、前方の被写体からの光を、情報端末１０のカメラ１２に導く直角プリズム３０が格納される。これにより、頭部５０に配置した情報端末１０の前面に設けられているカメラ１２を用いて、前方の被写体を撮影することができる。

（３）本実施形態では、端末収納部２１の外側側面には、側面開口部２１ａ、操作ボタン開口部２１ｂが設けられている。これにより、ユーザが、情報端末１０のタッチパネルディスプレイ１５に表示された内容を視認することができる。また、タッチパネルディスプレイ１５上で情報端末１０の操作も可能である。更に、操作ボタン開口部２１ｂを介して、操作ボタンの操作を行なうことができる。

（４）本実施形態では、弯曲した突出部分（光学部品収納部２２、支持部２３ａ、２３ｂ）が、頭部５０又は頭部５０に装着されたヘルメットに接触して、アタッチメント装置２０を支持する。これにより、装着部分との接触面において、アタッチメント装置２０を頭部に固定することができる。

（５）本実施形態では、情報端末１０の制御部１１は、探索処理を実行する。これにより、ユーザの情報端末１０をアタッチメント装置２０に格納して、コード画像が貼付された物品を探すことができる。アタッチメント装置２０を装着したユーザ（作業者）は、ＨＭＤ１７、スピーカ１３により、探索対象物品を特定できる。また、作業者の周囲のユーザも、タッチパネルディスプレイ１５に出力されたメッセージにより、作業状況を確認できる。

（６）本実施形態では、直角プリズム３０が格納された光学部品収納部２２を、端末収納部２１に対して、頭部５０側に配置した。これにより、カメラ１２とユーザの目の位置が近くなり、カメラ１２の視野とユーザの視界とが共通し、ユーザが見ている範囲でのコード認識を行なうことができる。

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、端末収納部２１の内側上部、下部には、それぞれ支持部２３ａ、２３ｂが設けられている。アタッチメント装置２０を頭部５０に固定する支持部の形状は、内側上部、下部の突出部に限定されるものではない。

例えば、図６（ａ）に示すように、光学部品収納部２２を内側上部から下部まで延在させた支持部５１を設ける。これにより、アタッチメント装置２０を頭部に密着させて、固定できる。

・上記実施形態においては、端末収納部２１の後側側面には、端末収納開口部２５が設けられており、開閉可能な蓋部２６が設けられている。情報端末１０の収納方法はこれに限定されるものではない。

例えば、図６（ｂ）に示すように、端末収納部２１の前側側面に端末収納開口部２５を設けてもよい。この場合には、アタッチメント装置２０の前側から情報端末１０を出し入れできるので、情報端末１０の取扱が容易になる。

また、図６（ｃ）に示すように、端末収納部２１の上面に端末収納開口部２５を設け、上方から挿入するようにしてもよい。この場合には、体を傾けた場合においても、アタッチメント装置２０からの情報端末１０の抜け落ちを抑制できる。

・上記実施形態においては、アタッチメント装置２０の使用時には、横向きにした情報端末１０を挿入する。情報端末１０の挿入方向は、横向きに限定されるものではない。
例えば、図７（ａ）に示すように、情報端末１０を立てて挿入し、アタッチメント装置２０内で情報端末１０を縦置きするようにしてもよい。この場合にも、図７（ｂ）に示すように、バンド４５を用いて、アタッチメント装置２０を頭部５０に装着する。この場合にも、光学部品収納部２２が、情報端末１０のカメラ１２の正面になるように構成する。なお、ここでは、情報端末１０におけるカメラ１２の配置に応じて、カメラ１２が前側になるように、頭部５０に装着する。図７（ｂ）においては、頭部５０の右側にアタッチメント装置２０を装着することにより、カメラ１２が前側に配置させる。

・上記実施形態においては、光学部品収納部２２には、直角プリズム３０が格納される。光学部品収納部２２に収納する光学部材は、前方からの光を、頭部側面の情報端末１０のカメラ１２に入射できるように光路を変更できる部材であればよい。例えば、ミラーを用いることも可能である。
・上記実施形態においては、バンド通し部２７及びバンド４５により、アタッチメント装置２０をユーザの頭部５０に固定する固定部として機能する。人頭への固定方法は、バンドを用いる場合に限定されない。例えば、ヘルメットの縁部に係止させる固定具を用いてよい。

・上記実施形態においては、端末収納部２１（端末保持部）に情報端末１０を格納する。端末保持部は、箱状の端末収納部２１に限定されず、フレーム等を用いることも可能である。
・上記実施形態においては、直角プリズム３０が格納された光学部品収納部２２を、端末収納部２１に対して、頭部５０側に配置した。光学部品収納部２２を、端末収納部２１に対して、頭部５０の反対側（外側）に配置するようにしてもよい。

・上記実施形態においては、端末収納部２１の外側側面には、側面開口部２１ａが設けられている。更に、この側面開口部２１ａには、操作ボタン開口部２１ｂが設けられている。この場合、端末収納部２１の外側側面で、情報端末１０のタッチパネルディスプレイ１５の全面又は一部を覆うようにしてもよい。

更に、図８に示すように、端末収納部２１の外側側面に操作部５５を設けてもよい。この操作部５５は、押下可能に構成されており、操作部５５の内側には、タッチパネルディスプレイ１５に対面して操作可能なスタイラス（ポインティングデバイス）の先端部（接触部）が装着されている。この場合には、情報端末１０の制御部１１は、タッチパネルディスプレイ１５上で、各操作部５５に対応する位置に、選択アイコンを出力する。これにより、作業時に、手袋等を装着し、タッチパネルディスプレイ１５の操作が困難な場合にも、操作部５５を押下することにより、情報端末１０に入力を行なうことができる。

１０…情報端末、１１…制御部、１２…カメラ、１３…スピーカ、１４…マイク、１５…タッチパネルディスプレイ、１６…操作ボタン、１７…ＨＭＤ、２０…アタッチメント装置、２１…端末収納部、２１ａ…側面開口部、２１ｂ…操作ボタン開口部、２１ｃ…カメラ開口部、２２…光学部品収納部、２２ａ…前面開口部、２３ａ，２３ｂ…支持部、２５…端末収納開口部、２６…蓋部、２７…バンド通し部、３０…直角プリズム、４５…バンド、５０…頭部、５５…操作部。

Claims (5)

1. 背面にカメラを備え、正面にタッチパネルディスプレイを備えた携帯可能な情報端末を着脱可能に固定する端末保持部と、
   前記情報端末の側面から光路を前記カメラに誘導する光学部材と、
   前記端末保持部を人間の頭部に固定する固定部とを備えたことを特徴とするアタッチメント装置。
2. 前記光学部材を、前記端末保持部と固定部との間に配置したことを特徴とする請求項１に記載のアタッチメント装置。
3. 前記端末保持部は、固定した前記情報端末のタッチパネルディスプレイの少なくとも一部を外部に露出させる開口部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアタッチメント装置。
4. 前記端末保持部は、人頭形状に応じた湾曲部を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のアタッチメント装置。
5. 前記端末保持部は、固定した前記情報端末のタッチパネルディスプレイの対面に操作部を備え、前記操作部にタッチパネルディスプレイに接触する接触部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のアタッチメント装置。

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