JP2019032584A

JP2019032584A - 機器配置実行、記憶、再現方法、およびそのための装置

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Publication number: JP2019032584A
Application number: JP2017151631A
Authority: JP
Inventors: 明栄南尾; Akihide Nano
Original assignee: E Ohtama Ltd; E-Ohtama Ltd
Current assignee: E Ohtama Ltd; E-Ohtama Ltd
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2019-02-28

Abstract

【課題】決められた位置に、熟練していない作業者でも、正確に機器を配置し、また再配置する。さらに、熟練者等がその場に居なくても、正確な配置や試験の実施を可能とする。【解決手段】配置位置をプロジェクターで配置場所に直接投影指示する。さらに、配置状態をモニタする撮像装置を用いて、配置状況を記録、記憶し、遠隔地の熟練者等が通信手段を利用して、状況把握、作業指示を現場の作業者に送信して、正確で再現可能な配置を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、正確な機器配置および配置再現を必要とする技術分野においてそれを容易に可能とするための、機器配置記憶方法、機器配置再現方法、およびこれらの方法を実行する装置に関する。

機器の空間的配置を規定通りにすることが必須である、ＥＭＣ試験や、建築物模型群を設計通りに地形模型上に配置して、日照試験や風洞実験をするような場合に、配置する機器や模型が、規定通りの空間位置に設置されることが必要であり、そのためには、設置する機器や模型を、決められた通りの物が決められた通りの位置に、決められた通りの状態で設置されなければならず、そのように設置することには困難が伴う。

決められた空間配置を、配置する作業者に認識させるためには、従来、設計図に相当する配置図等を用いていた。配置図を作成し、作業者がこれを参照しながら、配置図の通りに配置する作業をしていた。

ＥＭＣ試験の場合、試験機器や配線等の空間的配置に関しては、工業規格によって厳密に定められている部分と、自由に設定してよい部分とがあり、それぞれ、試験実施空間において、作業者が規格に基づく寸法、配置となるように、現場において規格を参照しながら、機器相互の位置を、測定道具により計測をおこないながら配置していた。
しかしながら、この方法では、規格を解釈して実際の空間配置を決定するという、作業者の努力が必要であり、また、作業者の熟練度によって配置精度もばらつくものであった。そして、全くの初心者には、機器配置作業は非常に困難であり、配置作業には熟練者が必ず必要であった。

また、複数人の作業者により作業を行う場合、作業者による規格の理解が完全に一致していないと、作業者が異なると配置が異なる、という事態が発生し、正しい配置を実現するためには、余計な確認や修正を必要とすることになっていた。

さらに、試験作業において、ある機器を、測定配置から外して調整や部品交換等のなんらかの作業をおこない、再度同じ測定配置に戻して、試験作業を継続する、というような場合には、再度同じ配置に戻す際に、測定道具による再計測をおこなって、測定配置に戻す、という作業が必要であった。このような場合に、規格によって厳密に定められている部分は、規格を参照すればいつでも正しい位置がわかるが、自由設定部分は、配置から外す前の測定位置が、何らかの方法で記録されている必要があり、その記録に基づいて再配置をする必要があった。この場合の記録は、たとえば、測定道具による測定位置の試験環境である測定台に固定した座標によって測った座標値であったので、再配置位置を再現するには、記録方法や測定道具の使用技術に関して、困難性や精度の問題があった。

従来、機器配置のための支援システムは存在しなかったが、たとえば、建設現場等において、構造物の形状や配置の決定を支援するための発明として、特許文献１のものがあった。

特許文献１の発明は、「壁に沿って計画される足場の構成を支援するための配置設計支援システムとして説明」（段落番号０１０３）したものであるが、「設計支援を行う設置物は、足場に限定されるものではない。現地において、配置や構成の変更や調整が必要な構造物に適用することができる」（段落番号０１０３）ものであって、「足場を設ける現地において、床に床面設定冶具を配置・・・・・・各映像表示画面７０１、７０２、７０３においては、第１仮想壁と第２仮想壁とを含む仮想壁モデルの半透明画像と、足場モデルの画像とが、カメラ部１６により撮影された現場の映像に重畳させて表示されている。そして、必要に応じて、仮設計画処理のやり直しや、不要スパンの選択、オプション追加、微調整を、弋工との合意が取れるまで繰り返す」（段落番号００３６〜００７９）、ものである。これにより、構造物の配置の決定を支援することができるが、配置を表示するのは、タブレット端末の画面上であり、実際に構造物を設置する場所に表示がなされるわけではない。

実際の場所に投影を行うものとして、特許文献２のものが従来存在した。特許文献２に開示された発明は、プロジェクションマッピング技術を用いた「家具選びシステム」（段落番号０００３）であり、「コンピュータが、現実にある物体を写し撮った画像と、コンピュータが作り出した仮想現実の画像とを重ね合わせることにより、仮想現実を作り出す」（段落番号０００６）ものであって、「家具購入希望者は、ショールーム６０に様々な形の家具を置いた仮想現実画像を簡易迅速に閲覧できる」（段落番号０００６）ものであるが、プロジェクションマッピングで投影されるのは「位置マーカーの画像を投影する」（段落番号０００１）、「自宅の壁や床と同じ色や模様の映像を壁６１および床６２に投影すると共に、家具６３に対しては複数の色や模様の映像を図１３のように投影する」（段落番号０００４）のであり、現場に配置したい物品を加えた合成画像は「表示モニタ１６に表示する」（段落番号００４１）ものであって、実際に機器配置する場所に、画像が表示されるものではなかった。

さらに、実際の場所に配置される物体の像を投影するものとしては、特許文献３に開示される発明があった。
特許文献３に開示された発明は、「実空間に付加的な情報を重畳してユーザに呈示する拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｕｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）と呼ばれる技術」（段落番号０００２）であって、「一般的には、携帯端末のディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ又は眼鏡型ディスプレイなどの画面上に表示される。しかし、これらディスプレイは、通常、単一のユーザが画像を見ることを前提として設計される。そのため、ユーザーにどのようなＡＲコンテンツが提供されているかを第三者が知ることは難しい。」（段落番号０００２）という課題を解決した「ＡＲコンテンツが投影装置を用いて投影されれば、どのようなＡＲコンテンツが提供されているかを第三者が知ることができる」（段落番号０００３）ものであっても、「ＡＲコンテンツを実空間内の何らかの投影面に単純に投影するだけでは、投影される仮想オブジェクトは、当該仮想オブジェクトと関連付けられる実物体とは直接的に関係のない投影面に映るだけとなる。この場合、“拡張現実感”、即ち現実世界が拡張されたかのような感覚は、第三者には与えられない」（段落番号０００５）という問題があったものを、「撮像装置を用いて実空間を撮像することにより生成される入力画像を取得する画像取得部と、前記入力画像に映る実物体と関連付けられる仮想オブジェクトを重畳するための出力画像を投影装置へ出力し、前記実物体へ前記出力画像を投影させる表示制御部と、前記入力画像を用いて、前記実物体の位置を認識する認識部と、認識される前記実物体の位置に基づいて、前記投影装置による前記出力画像の投影を制御する投影制御部と、を備える」（段落番号０００６）ことによって解決した画像処理装置が開示されている。

これら従来技術には、実際に存在している物体と、仮想的に存在させたとしたら、どのように見えるか、を画像処理によって実際の空間に投影したり、画像表示装置に表示したりするものであったが、表示する対象物は、建設現場に存在する物品や家具調度品等であり、試験機器配置の簡便化、配置の正確化、再現の正確化、という技術課題そのものが含まれているものではなかった。

特開２０１６−０３８８６７号公報特開２０１６−２１３７７６号公報特開２０１３−２３５３７４号公報

以上のとおり、従来、そもそも正確な空間的機器配置の正確化、簡便化をするための技術は存在せず、建築現場やインテリアにおける配置認識のための投影や画像表示技術があるだけであった。

本願発明の発明者は、プロジェクションマッピングの技法（二次元および三次元）を、空間的機器配置作業に利用することによって、熟練者の臨場を得なくても、機器配置の正確性、再現性、迅速性を飛躍的に高めることができることに着目し、本発明を完成した。

この機器配置方法は、機器を配置すべき空間的位置を、実際の配置場所である、検査机の天板上に、配置図を投影して、作業者はその投影画像をなぞって機器を配置していくことができる。
配置図は、投影可能となるようにあらかじめ準備するが、一旦配置してしまってある機器を、再度完全に同一の空間的位置に配置するような場合には、配置図に代えて、一旦配置した状態でその状態の撮影を行い、撮影した画像を、再度配置する段階で投影し、作業者は投影されている映像に合わせるように機器を配置していけば、完全な再現が可能となる。

投影するのは、配置図、または、撮像した画像であり、配置される機器は、全く新規に配置する場合は配置図を投影し、配置の再現の場合は、再度配置図を投影しても良く、また、再現すべき最初の配置を撮影し、撮影画像を再度の配置の際に、再現画像として投影してもよい。
また、投影場所は、二次元の例えば配置すべき平面上に投影することも、立体的な三次元配置をおこなうための、三次元表面上への投影とすることもできる。公知のプロジェクションマッピングのように、投影面たる三次元表面の状態を、投影原図を作成するときに考慮に入れた投影原図を用いて投影をおこなう。

すなわち、本願発明は、次の構成を有している。
［１］二次元的に、または三次元的に特定の位置関係を有するように複数の機器を配置するための、複数の機器の配置方法であって、該特定の位置関係を表す機器配置画像を配置面、または配置空間に存在する物体上に投影すること、投影した配置画像に従って機器を配置すること、を含む、前記配置方法。
［２］前記配置画像は、あらかじめ作成した配置図および／または前記特定の位置関係を有するように複数の機器を配置した状態を撮影した画像である、［１］に記載の方法。
［３］前記特定の位置関係は、機器の試験のための特定の位置関係である、［１］または［２］に記載の方法。
［４］前記複数の機器には、機器間を接続する電気配線も含まれる、請求項［１］〜［３］のいずれか一項に記載の方法。
［５］前記配置面が導電体材料からなる、請求項［１］〜［４］のいずれか一項に記載の方法。
［６］機器の設置状態を撮像する装置を用いて、機器配置状態の画像データを取得し、取得したデータに基づく画像を通信線を介して機器配置現場以外の場所に在るコンピュータに表示し、該表示に基づいて機器配置現場に前記機器配置現場以外の場所から配置に関する指令を送信する、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の方法。
［７］指令が、音響的および／または映像的に行われる、［６］に記載の方法。

［８］投影される機器配置図および／または撮像された機器配置状態の画像データが、機器配置現場以外の場所から送信されるものである、［６］または［７］に記載の方法。
［９］二次元的、または三次元的に特定の位置関係を有するように複数の機器を配置するための装置であって、機器を配置する平面、または空間と、特定の位置関係を表す配置画像を配置平面上、または配置空間に存在する物体上に投影するプロジェクターと、配置画像をプロジェクターに供給し制御する制御装置と、配置画像記憶装置とからなる、前記装置。
［１０］機器の配置状態を撮像する装置と、該撮像装置による撮像データを、通信回線を経由して遠隔位置に送信する装置と、送信された撮像データによる配置状態画像を遠隔位置において表示する装置をさらに含み、前記プロジェクター制御装置に配置画像を供給する装置は、通信回線を経由して前記遠隔位置から画像データを供給するものである、［９］に記載の装置。
［１１］前記プロジェクターにより投影される配置画像が、機器の配置状態を撮像する装置により得られたデータを処理して作成されるものを含む、［１０］に記載の装置。
［１２］前記特定の位置関係が、機器の試験のための特定の位置関係である、［９］〜［１１］に記載の装置。
［１３］遠隔地から機器を配置する平面または空間がある場所に居る操作者に対して、遠隔位置において表示する装置を見る操作者からの指示を、音、光、を含む表示方法によって伝達するための装置をさらに含む、［１０］〜［１２］に記載の装置。
［１４］配置画像記憶装置は、撮像データに基づく画像をも記録するものである、［９］〜［１３］に記載の装置。

本願発明は、上記の構成を有していることによって、作業者が手元の図を判読して、実際の配置位置に実際の機器を配置する、という作業は不要となり、実際に配置すべき位置に投影された画像に揃えて、単純に配置していくだけで、作業者の知的作業なしに正確な配置が実現できる。
また、投影された図または画像を、投影装置を制御する装置に入力するデータを操作することによって手直しすれば、実際の配置を容易に手直しすることができる。

実際の配置場所に投影されるので、モバイルビューアーやウエアラブル端末とは異なり、複数の作業者が同一の投影図に基づいて作業をすることができ、作業者毎に端末に表示された情報の異なった解釈をする、異なった端末に表示されたデータが異なっていることにより作業者の認識に齟齬が生じる、といった不都合が排除される。

実際の状況を撮像する機能も有しているので、作業者による配置作業の結果をモニタリングすることが可能であり、例えばＥＭＣ検査等の機器検査において、遠隔地に居る熟練者が配置の適格性をモニタリングによって確認し、たとえば、少し間違っているというような場合にも、遠隔地からの通信による指示で、非熟練作業者に指示を出して、間違いを修正する、というようなことも可能となる。ここで、遠隔地とは、配置作業現場から離れている、という意味であり、単にＥＭＣ検査室の外であって、同一の建屋内である場合も、同一国内の本店と支社といった距離にある場合も、インターネットで通信をおこなう海外の地である場合も含む。

工業規格等で厳密に定まっている配置と、規格による配置の規定はないものの、測定中は変更してはいけない配置とがある場合に、前者は規格をみればいつでも同じ配置を知ることができるが、後者は適宜最初に配置を決定したらその後は変更できないにもかかわらず規格には規定されていないので、再現の手がかりが無いことになるが、本願発明であれば、最初の配置を記録し、配置位置に投影再現できるので、例えば一時的に機器を全部、または一部撤収し、再度機器配置を再現するような場合に、投影再現した配置に合わせて設置していけば足りるため、規格を改めて見直す必要もなくなる。

投影する画像は、配置図または実在した配置そのものを撮像した像であるので、一旦記録した配置図や画像は、その後いつでもどこでも記憶データを読みだして投影が可能であり、過去の配置を完全に再現することができる。
したがって、例えば過去の配置例を基本として、少しだけ配置を変化させたバリエーション配置を実現することも、きわめて容易となる。
また、配置データさえあれば、遠隔地においても、完全な再現が、熟練作業者なしに実現可能である。

ＥＭＣ試験のように、投影する面が導体金属板である場合は、多数回の異なる試験を、同じ金属板を使いまわして行うことが経済的であり、投影により配置図を表示することは金属板に全く手を加えずに済むことを意味するので、複数の異なった配置に正確かつ経済的に対応できる。

図１は本発明の機器配置方法を実施する状況を示す見取り図である。図２ａは、配置図をＥＭＣ試験における銅板上に投影した状態を示した写真であり、図２ｂは、図２ａと同様の銅板上に投影した状態を示した写真であるが、配置図作成の後の時点で、投影する配置図に合わせて手書きの矢印を書き込みした状態を表す。この書き込みは、投影原図送信側で、マウス、タッチペン、デジタイザ等を用いて原図に書き加えたものでも、投影面に直接書き込んでも良い。図２ｃは、図２ａ、２ｂとは異なり、配置図に代えて実際に撮影した機器の写真画像を投影した状態を示す写真であり、図２ｄも、図２ｃと同様の写真である。図３は、カメラの配置を示す見取り図である。図４は、プロジェクターおよびカメラの各種配置を示す図である。図５は、遠隔地からの指令に応じて、配置を修正する際の状態を示す見取り図である。図５は、インターネット回線を利用して、遠隔地からの指示に基づき、機器配置を行う際の状態を示す見取り図である。

図１は、本発明の配置方法を実施する状況を示す見取り図である。機器の配置場所である、机の天板２上に、プロジェクター１から規格に則った配置図を投影する。投影のための指令データや作業者への指令９は、遠隔地にある装置６から図の矢印のように供給される。この机が設置されている部屋の壁は、黒い格子状の部分と格子で区切られた白い電波吸収体から構成されている。
投影された配置図は、机の天板上に、図２ａ〜２ｄの写真に示すように表示される。図２ａ〜２ｄは、ＥＭＣ試験における机の天板である銅板に図を投影した実際の状況を示す写真である。作業者は、この表示された配置に従って、単に表示通りに機器を配置し、表示通りに配線を接続していくだけで、配置図が規定するとおりの、規格に則った機器配置が実現できる。

図２ｃ、２ｄに示すように、線図に代えて撮像した画像を直接投影するようにしても良い。撮像した画像は、配置する機器の実物を示している写真であるので、非熟練作業者や、機器を全く知らない作業者でも、投影されている写真像との一致を判断するだけで正確な配置を認識できるため、より容易な配置作業を実現できる。

図２ｃ，２ｄに使用されている写真画像は、あらかじめ用意した天板上の配置位置に置かれた機器の映像ではあるが、プロジェクター位置からではなく、図３のカメラ５ａの位置である机の横から斜めに撮影されたものである。この場合投影された画像は、天板上に機器を配置した際に作業者が見る機器とは、見る角度が異なるので、全ての機器の画像が配置すべき位置と完全には一致しないが、機器の同定・判別には十分である。この標準的映像に、配線のコネクタの区別のための表示等を書き加えてあれば、現場での配線作業をおこなう作業者が、配線接続をする際の容易さが増し、誤った接続を防ぐことができる。

図２ｃ、２ｄに示す機器を斜めに撮影した標準的映像に代えて、天板に実際に機器を配置し、配線接続を完全に行った状態を、天板直上に位置するプロジェクターの位置である図３のカメラ５ｂから写真撮影したものを投影すれば、機器の位置や配線の位置が、二次元配置として正確に記録したものが投影されるため、さらに容易に正確な機器配置が可能である。
プロジェクターの位置も、図１、３に示すような机の真上である必要はなく、たとえば、図４に示す、机の真上からは外れた位置に設置したプロジェクター１ｂから、あおりレンズ等の投影図に必要な変形操作が行える周知の光学系を利用して、机の天板上に、ひずみの無い二次元画像を投影することが可能である。

さらに、プロジェクター１は、天井位置の高さにあることは必ずしも必須ではなく、要は、試験天板上に画像が投影できるように、プロジェクターを設置すればよい。したがって、可動代車にプロジェクターを備え付け、その台車を試験机との相対位置を決定する際には、投影画像が規定の位置になるように台車の位置を決定すればよい。位置決定のためには、投影する画像として位置決定用のマーカーを投影し、その投影マーカーが試験机の天板に設けた天板マーカーと整合するように台車位置を決定すればよい。さらに、台車位置の調節では微調整が困難な場合等には、プロジェクターの光学系の調節によって投影位置を移動させること、または、投影原図そのものに投影画像の位置移動をもたらすような原図の移動を行わせればよい。

図１に示すプロジェクター１の位置から見た、天板上に配置した機器の写真を撮影できるように、撮像装置を設ける場合には、図４のプロジェクター１ａに示すようにプロジェクターの光学系の光路中に、例えば光路切換ミラーを挿入する、または半透鏡を挿入する、などの手法で、プロジェクターからの像が結像する天板平面を撮影する、カメラ５ｃへの撮像光学系を設けることもできる。この場合は、カメラ内蔵型プロジェクターということになる。
撮像したデータは、制御装置に蓄積し、プロジェクターにそのデータを供給して投影すると、プロジェクションマッピングで投影された画像が、正確に撮像した機器配置の位置に結像するように、撮像光学系および投影光学系を調節しておく。あらかじめ正確にこの調節がなされれば、いかなる機器配置でも、この撮像光学系で撮影したデータであれば、正確に同じ位置に、投影画像を出現させることができる。

先ず、記録しておきたい機器配置を、天板上に構築した状態で、撮像モードにして、基準機器配置を撮像し配置データとして記憶する。その後、当初の機器配置は一旦まったく取り除いて、別の作業がこの天板上で行われたとしても、当初の機器配置を再現する場合は、単に記録した配置データをプロジェクターに供給して、当初の配置の写真を、当初の配置の通りに投影すれば、当初の配置の通りの映像が出現する。したがって、機器配置の作業者は、映っている写真のとおりに配置をするだけで、完全な再現が可能である。

また、例えば、測定作業の途中で、配置している機器および配線のうちの一部分のみを一旦取り除いて、機器および配線のチェックや修理を行うような場合でも、再度取り除いた機器を同じ場所に同じ態様で再配置する際には、プロジェクターで測定当初の基準機器配置を投影すれば、元あった場所が写真で天板上に表示されているため、機器の取り違えの恐れもなく、配線の間違いや位置ずれ等も排除した、再構築が可能となる。

配置状態をモニタするカメラにより撮像されたデータを、現場の非熟練作業者に離れたところから指示を出す熟練者の見ている表示装置６に表示すれば、図５に示すように、機器を移動させるべきであること等がリアルタイムで判定できるので、即座に指示を出すことができる。
また、図５に示すように、Ａ機器を１０ｃｍ図５における下方に移動させよ、という指示も、基準機器配置の画像または配置図をプロジェクターで投影した状態で行えば、現場の作業者は投影図から１０ｃｍを測定して移動させるだけでよく、作業は容易である。図において太い矢印で示したホストＰＣ６から送信される指令９は、配置作業現場において音声で再生されるようにすることができる。さらに、またはこれに代えて、遠隔地のホストＰＣ６において、投影図そのものに指示を書き加えて、プロジェクターに送信すれば、図５に示すように天板上に投影されるので、作業者は新たに表示された図の位置に合わせて機器を置くだけですむので、さらに簡便、正確である。
遠隔地での熟練者は、モニタカメラの映像を見て、指示が正確に実行されたかどうかを容易に判断することができる。

図６に示すように、現場装置８と、本部におけるホスト機器６や社内サーバーとをインターネット、専用通信回線等の通信回線７で結べば、遠隔地での指令が、例えばインターネットでつながる限りどこからでも可能となる。また、現場装置８が、試験そのものの制御もおこなうようにすれば、いかなる遠隔試験地であっても、また熟練作業者が居なくても、熟練者が居る本部から、適切な指令をすることができ、また、試験結果の取り込み、分析等も可能となる。
通信回線を介して、ホスト機器６と現場における装置８とは、双方向に通信が可能であるので、例えば状況のモニタ信号や、ホストからの指令や表示データを含むいかなる信号も、自在に双方向に通信可能である。
図１、３、５においては省略しているが、プロジェクターの制御や、指令９の現場における再生のために、図１、３、５においても現場装置８に相当する機能を有するものが存在していることは言うまでもない。また、これら機能は、ホスト側で奏するようにしてもよい。

インターネット経由で本部にあるデータを用いて作業指令が可能であり、また試験地からのデータを受信することも可能であるから、試験現場に測定データを蓄積したり、規格に定められた配置データを蓄積しておくことも、それに代えて、またはそれに加えて、本部において配置データや測定データを蓄積することも可能である。また、データの作成、加工も、現場の装置８でも、本部の装置でも可能とすることができ、自在に送受信して利用することが可能であり、現場の装置８もホストＰＣ６も、音声入出力や画像データ入出力が可能であって、現場作業者とホストＰＣ位置に居る作業者との多様なインターフェースによる通信が可能である。

配置状況をモニタするために撮像するカメラは、上記のカメラ内蔵型プロジェクター１ａのように、プロジェクターにそのまま入力できる映像を撮像できることが最も好ましく、そのためには、プロジェクターの光学系と撮像装置の光学系の調節を正確に行う必要があり、構造も複雑となる。
そこで、同じ光軸上にプロジェクターと撮像装置の光学軸を揃えて光路切替を行うのに代えて、撮像用カメラをプロジェクターの光軸とは外れた位置に設置し、状況をモニタすることも可能である。
この場合、撮像データをプロジェクターに単純に入力しても、天板上に正確な像は結ばないが、そのような投影画像であっても、充分に有用である。しかしながら、撮像データをデータ処理して、プロジェクタからの投影画像が、プロジェクタ位置から見た画像となるように、カメラ位置に依存した画像変形処理ソフトウエアを介在させた投影手法を用いると、投影された画像のひずみを減らすことができる。

そのような手法によれば、プロジェクターの光学系も、撮像装置の光学系も、ハードウエアとして手を加える必要はなく、単に撮像装置からのデータが、プロジェクターによって投影された際に、上から見た画像となるような処理を、ソフトウエア的におこなうだけで足りる。これは、自動車における周囲状況をあたかも上空から見たかのごとくに画像変形する技術、いわゆるサラウンドビュー技術、を用いれば容易に実行可能である。サラウンドビューの構成のためには、カメラを複数とすることが好ましい。

プロジェクターによって、机の天板に配置図もカメラで撮影した写真画像も投影可能にしておくことが好ましい。そのようにすれば、新規の配置を行う際に、まずはあらかじめ作成してある配置図を投影し、投影した図に基づいて、機器配置および配線接合を行い、完成した配置状態を、今度はカメラで撮像しておき、画像データを記憶しておく。
一旦撮像画像を記憶しておけば、実際の配置の再現にあたっては、当初の配置図によりおこなうよりも実際のカメラ撮影画像で再現作業を行う方が、より正確となる。

また、配置図をあらかじめ作成する際には、規格で定められた配置の部分は厳格に作図する必要があるが、適宜配置すればよい部分は、規格が自由な配置を許しているのであるから、必ずしも配置図通りになっていなくても足りるが、試験途中で一部の機器を一旦取り外してまた元に戻す、または、一旦全体の配置を解消して、あらためて再現して同一の試験をするような場合には、当初の配置が再現できなければならない。
カメラ撮影によって、現場で規定した位置を記録してしまえば、再配置時に記録してある画像をプロジェクターで投影するだけで、配置図の規格位置を再度確かめなくても、当初配置の画像に従って配置可能である。

図６に示すものにおいては、配置状態をモニタするカメラは1台しか記載されていないが、複数のカメラを用いて、複数位置からの配置状態のモニタをすることも可能である。複数モニタを使用すれば、ホストＰＣ位置に居る熟練者が、現場作業員に指示をする際にも、よりよく現場の状況を確認することが可能となる。

また、図６のような構成とする場合、試験現場が複数存在していてもよい。そのような場合、本部におけるホストＰＣを操作しつつ、一人の熟練作業者によって、複数の試験現場での機器配置や試験実行の指令を行うことが可能である。現地作業員に、実際の配置状況や配線状況をモニタしながら指示を行うことが可能であるため、正確度は向上し、また、配置図や配置画像を投影しているので、現場作業員の熟練度は低くても十分正確な試験が実行できる。

図２ｂの写真中の矢印の像に示すように、投影場所である導体板に応じた、消去可能な専用のペンで、投影面に消去可能な印をつけることによって、投影光学系の再現性をチェックすること、また、カメラに撮像させて、ホストＰＣ６位置にいる熟練作業者と現場作業者とが、画像で情報交換を行うようにすることもできる。天板に直接記入する場合は消去可能なペンを用いるので、用済みになった印は消去して、新品と同様な導体板を次の試験に使用することができる。

また、図２ｂの写真中の矢印のような図は、図６に示すホストＰＣ６の位置や、現場のＰＣ８の位置において、例えばペンタブレット、マウス、デジタイザ等を用いて投影画像にその場で線や図形を書き加えることも可能である。書き加えた図形等は、そのままプロジェクター１で現場の天板に、図５に示すように投影されるので、現場作業者は、一目瞭然に指示を理解することができる。
書き込む図は、現場に設置したＰＣ８を用いて現場が書き込んでも良いし、ホストＰＣ６の側で指示を書き込むこと等も可能である。

プロジェクター１は、試験現場の部屋の壁や天井に直に取り付けることも可能であり、また、各図に示すように、台車に固定する構成としても良い。台車に固定する場合は、プロジェクターと投影表面との間の位置関係を厳密に規定することによって、投影画像の位置精度を高く保つことができる。
プロジェクターの投影面との相対位置が移動可能な場合には、位置合わせのために、較正用の投影図を用いて、投影面に形成される投影画像が、所定の位置に結像するように、プロジェクターの位置やプロジェクター光学系の調節を行い、また、投影のためのデータを、投影した画像が所望の位置・形状となるように変形演算することが可能である。
較正のための投影図として、例えば印刷技術における位置合わせ用の「トンボ」様の物を使用して、投影面上に描いた位置合わせ模様との重なり具合を見ながら光学系を調節したり、原図を変形するソフトウエアの変形量パラメータを調節したりすることも可能である。

以上の通り、本発明の方法及び装置によれば、少数の熟練者が遠隔地にしかいない場合でも、ＥＭＣ試験のような正確な配置と熟練した操作が必要な作業が、非熟練操作者によって可能となる。
また、試験の再現や、試験の中断があっても、精度を保つことが可能となる。
本願発明の方法及び装置は、実際の物品の配置を、実物に投影された画像をなぞって置いていくだけで、所望の配置が実現できるのであり、配置が重要である作業であれば、いかなる作業にも応用が可能である。

１プロジェクター
１ａカメラ内蔵型プロジェクター
１ｂ斜め位置プロジェクター
２天板
３被配置機器
４配線
５カメラ
５ａ斜め位置カメラ
５ｂプロジェクター横カメラ
５ｃプロジェクター内蔵カメラ
６ホストＰＣ
７通信回線
８現場の装置
９指令
１０マイク
１１スピーカー

Claims

二次元的に、または三次元的に特定の位置関係を有するように複数の機器を配置するための、複数の機器の配置方法であって、該特定の位置関係を表す機器配置画像を配置面、または配置空間に存在する物体上に投影すること、投影した配置画像に従って機器を配置すること、を含む、前記配置方法。
前記配置画像は、あらかじめ作成した配置図および／または前記特定の位置関係を有するように複数の機器を配置した状態を撮影した画像である、請求項１に記載の方法。
前記特定の位置関係は、機器の試験のための特定の位置関係である、請求項１または２に記載の方法。
前記複数の機器には、機器間を接続する電気配線も含まれる、請求項1〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記配置面が導電体材料からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
機器の設置状態を撮像する装置を用いて、機器配置状態の画像データを取得し、取得したデータに基づく画像を通信線を介して機器配置現場以外の場所に在るコンピュータに表示し、該表示に基づいて機器配置現場に前記機器配置現場以外の場所から配置に関する指令を送信する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
指令が、音響的および／または映像的に行われる、請求項６に記載の方法。
投影される機器配置図および／または撮像された機器配置状態の画像データが、機器配置現場以外の場所から送信されるものである、請求項６または７に記載の方法。
二次元的、または三次元的に特定の位置関係を有するように複数の機器を配置するための装置であって、機器を配置する平面、または空間と、特定の位置関係を表す配置画像を配置平面上、または配置空間に存在する物体上に投影するプロジェクターと、配置画像をプロジェクターに供給し制御する制御装置と、配置画像記憶装置とからなる、前記装置。
機器の配置状態を撮像する装置と、該撮像装置による撮像データを、通信回線を経由して遠隔位置に送信する装置と、送信された撮像データによる配置状態画像を遠隔位置において表示する装置をさらに含み、前記プロジェクター制御装置に配置画像を供給する装置は、通信回線を経由して前記遠隔位置から画像データを供給するものである、請求項９に記載の装置。
前記プロジェクターにより投影される配置画像が、機器の配置状態を撮像する装置により得られたデータを処理して作成されるものを含む、請求項１０に記載の装置。
前記特定の位置関係が、機器の試験のための特定の位置関係である、請求項９〜１１に記載の装置。
遠隔地から機器を配置する平面または空間がある場所に居る操作者に対して、遠隔位置において表示する装置を見る操作者からの指示を、音、光、を含む表示方法によって伝達するための装置をさらに含む、請求項１０〜１２に記載の装置。
配置画像記憶装置は、撮像データに基づく画像をも記録するものである、請求項９〜１３に記載の装置。