JP2023146003A - ウェアラブル端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウェアラブル端末の電力の消費量を抑制して効率的に撮影したり通信したりするための技術を提供する。【解決手段】カメラ３５０と、無線通信アンテナ３６０と、メモリ３２０と、プロセッサ３１０と、を備えるウェアラブル端末３００が提供される。プロセッサ３１０は、所定の条件が満たされると、撮影モードまたは通信モードを変更する。【選択図】図３

Description

本発明は、カメラを有するウェアラブル端末の技術に関する。
従前より、カメラを有するウェアラブル端末が知られている。たとえば、特開２０１２－２０５１６３号公報（特許文献１）には、ウェアラブルカメラが開示されている。特許文献１によると、撮像レンズおよび撮像素子を有するカメラ部、を備え、カメラ処理部が、カメラ部に接続された制御部と、制御部に接続された警報出力部とを有し、制御部は、撮像レンズの前方部の汚れ検出時に警報出力部に汚れ検出出力を送信する。
特開２０１２－２０５１６３号公報
本発明の目的は、ウェアラブル端末の電力の消費量を抑制して効率的に撮影したり通信したりするための技術を提供することにある。
本発明の一態様に従うと、カメラと、無線通信アンテナと、メモリと、プロセッサと、を備えるウェアラブル端末が提供される。プロセッサは、所定の条件が満たされると、撮影モードまたは通信モードを変更する。
以上のように、本発明によれば、ウェアラブル端末の電力の消費量を抑制して効率的に撮影したり通信したりすることができる。
第１の実施の形態にかかるネットワークシステムの全体構成を示すイメージ図である。 第１の実施の形態にかかる制御装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかるウェアラブル端末の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかるロボットの構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかるモード変更処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかるモード変更処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態にかかるモード変更処理を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
＜第１の実施の形態＞
＜ネットワークシステムの全体構成と動作概要＞
まず図１を参照して、本実施の形態にかかるネットワークシステム１の全体構成について説明する。ネットワークシステム１は、主たる装置として、制御装置１００と、ウェアラブル端末３００と、を含む。なお、ネットワークシステム１は、作業者をサポートするためのロボット６００などを含むものであってもよい。
制御装置１００は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮまたは携帯通信網を介してウェアラブル端末３００やロボット６００とデータ通信を行う。
ロボット６００は、制御装置１００からの命令に基づいて、あるいは自身の判断に従って、各種の作業を実行する。
ウェアラブル端末３００は、眼鏡のように作業員やユーザの頭部に装着可能なものである。ウェアラブル端末３００は、カメラを有しており、撮影した静止画像や動画像を制御装置１００に送信する。特に本実施の形態においては、ウェアラブル端末３００は、通常は、省電力モードとして、撮影に関する頻度やデータ量を低減したり、あるいは画像の制御装置１００へのアップロードを停止したり、画像の制御装置１００へのアップロードの頻度やデータ量を低減したりしておき、逆に、所定の条件が満たされた場合に、チェックモードとして、撮影に関する頻度やデータ量を上げたり、あるいは画像を制御装置１００にアップロードし始めたり、画像の制御装置１００へのアップロードの頻度やデータ量を上げたりするものである。
このように、本実施の形態においては、省電力を実現しつつ、重要な場面では正確な情報を蓄積したり制御装置１００に提供したりすることができる。以下では、このようなネットワークシステム１の各部の構成および動作について詳細に説明する。
＜制御装置１００の構成＞
本実施の形態にかかるネットワークシステム１を構成する制御装置１００の構成の一態様について説明する。図２を参照して、制御装置１００は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０と、メモリ１２０と、操作部１４０と、通信インターフェイス１６０とを含む。
ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０に記憶されているプログラムを実行することによって、制御装置１００の各部を制御する。たとえば、ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０に格納されているプログラムを実行し、各種のデータを参照することによって、後述する各種の処理を実行する。
メモリ１２０は、各種のＲＡＭ、各種のＲＯＭなどによって実現され、制御装置１００に内包されているものであってもよいし、制御装置１００の各種インターフェイスに着脱可能なものであってもよいし、制御装置１００からアクセス可能な他の装置の記録媒体であってもよい。メモリ１２０は、ＣＰＵ１１０によって実行されるプログラムや、ＣＰＵ１１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、入力されたデータ、その他の本実施の形態で利用されるデータベースなどを記憶する。
操作部１４０は、ユーザや管理者などの命令を受け付けて、当該命令をＣＰＵ１１０に入力する。
通信インターフェイス１６０は、ＣＰＵ１１０からのデータを、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮまたは携帯通信網を介してロボット６００やウェアラブル端末３００に送信したりする。あるいは、通信インターフェイス１６０は、ロボット６００やウェアラブル端末３００からデータを受信してＣＰＵ１１０に受け渡したりする。
＜ウェアラブル端末３００の構成＞
次に、ネットワークシステム１を構成するウェアラブル端末３００の構成の一態様について説明する。本実施の形態にかかるウェアラブル端末３００は、眼鏡の形態をしているが、帽子や、服などに装着可能な、カメラ付きの通信端末であってもよい。また、本実施の形態にかかるウェアラブル端末３００は、バッテリー駆動タイプであるため、省電力の仕組みが重要である。
図３を参照して、本実施の形態にかかるウェアラブル端末３００は、主たる構成要素として、ＣＰＵ３１０と、メモリ３２０と、ディスプレイ３３０と、操作部３４０と、カメラ３５０と、通信アンテナ３６０と、スピーカ３７０と、マイク３８０と、加速度センサ３９０と、位置取得アンテナ３９５と、バッテリー３９９などを含む。本実施の形態のカメラ３５０は、３次元Ｄｅｐｔｈカメラであるが、通常の２次元カメラであってもよい。
ＣＰＵ３１０は、メモリ３２０に記憶されているプログラムを実行することによって、ウェアラブル端末３００の各部を制御する。
メモリ３２０は、各種のＲＡＭや、各種のＲＯＭなどによって実現される。メモリ３２０は、各種のアプリケーションプログラムや、ＣＰＵ３１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、制御装置１００から受信したデータ、操作部３４０を介して入力されたデータ、カメラ３５０で撮影した画像データ、などを記憶する。
ディスプレイ３３０は、ウェアラブル端末３００を装着したユーザの右目および／または左目の正面に保持される位置に設けられる。ディスプレイ３３０は、ＣＰＵ３１０からのデータに基づいて、画像やテキストを表示する。
操作部３４０は、ボタンやスイッチなどから構成され、ユーザからの各種の命令をＣＰＵ３１０に入力する。
カメラ３５０は、ＣＰＵ３１０からの指示に基づいて、３次元の静止画像や動画像を撮影して画像データをメモリ３２０に格納する。
通信アンテナ３６０は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮまたは携帯通信網などを介して、制御装置１００などの他の装置との間でデータを送受信する。たとえば、無線通信アンテナは、制御装置１００から撮影命令を受信して、ＣＰＵ３１０からの指示に従ってメモリ３２０の撮影画像データを制御装置１００に送信する。
スピーカ３７０は、ＣＰＵ３１０からの信号に基づいて、各種の音声を出力する。ＣＰＵ３１０は、ディスプレイ３３０に限らず、制御装置１００から受け付けたメッセージを音声出力してもよい。
マイク３８０は、音声を受け付けて、音声データをＣＰＵ３１０に入力する。ＣＰＵ３１０は、操作部３４０に限らず、ユーザの音声メッセージを受け付けて、当該音声メッセージを制御装置１００に送信してもよい。
加速度センサ３９０は、例えば６軸加速度センサであり、加速度や回転を測定してＣＰＵ３１０に入力する。これによって、ＣＰＵ３１０は、ウェアラブル端末３００の姿勢を計算することができる。
位置取得アンテナ３９５は、外部からのビーコンや信号を受信してＣＰＵ３１０に入力する。これによって、ＣＰＵ３１０は、ウェアラブル端末３００の現在位置を計算することができる。
バッテリー３９９は、電力を蓄積したり、ウェアラブル端末３００の各部に当該電力を提供したりする。
本実施の形態においては、ＣＰＵ３１０は、省電力モードでは、カメラ３５０の撮影モードを消費電力が少なくなるように変更する。たとえば、ＣＰＵ３１０は、カメラ３５０の解像度を下げたり、撮影頻度やフレームレートを少なくしたり、２次元撮影モードを採用したりする。逆に、チェックモードでは、カメラ３５０の撮影モードを正確な情報を取得できるように変更する。たとえば、ＣＰＵ３１０は、カメラ３５０の解像度を上げたり、撮影頻度やフレームレートを多くしたり、３次元撮影モードを撮影したりする。
また、本実施の形態においては、ＣＰＵ３１０は、省電力モードでは、無線通信アンテナ３６０の通信モードを消費電力が少なくなるように変更する。たとえば、ＣＰＵ３１０は、通信を停止したり、通信頻度を下げたり、制御装置１００に送信する画像の解像度を下げたり、送信する動画像のフレームレートを少なくしたりする。逆に、チェックモードでは、制御装置１００に正確な情報を提供できるように変更する。たとえば、ＣＰＵ３１０は、通信を開始したり、通信頻度を上げたり、制御装置１００に送信する画像の解像度を上げたり、送信する動画像のフレームレートを多くしたりする。
＜ロボット６００の構成＞
次に、ネットワークシステム１を構成するロボット６００の構成の一態様について説明する。図４を参照して、本実施の形態にかかるロボット６００は、主たる構成要素として、ＣＰＵ６１０と、メモリ６２０と、操作部６４０と、通信インターフェイス６６０と、アーム部６７０と、作業部６８０とを含む。
ＣＰＵ６１０は、メモリ６２０に記憶されているプログラムを実行することによって、ロボット６００の各部を制御する。
メモリ６２０は、各種のＲＡＭや、各種のＲＯＭなどによって実現される。メモリ６２０は、各種のアプリケーションプログラムや、ＣＰＵ６１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、制御装置１００から与えられた操作命令、操作部６４０を介して入力されたデータ、などを記憶する。
操作部６４０は、ボタンやスイッチなどから構成され、ユーザからの各種の命令をＣＰＵ６１０に入力する。
通信インターフェイス６６０は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮまたは携帯通信網などを介して、制御装置１００などの他の装置との間でデータを送受信する。たとえば、通信インターフェイス６６０は、制御装置１００から操作命令を受信して、ＣＰＵ６１０に受け渡す。
アーム部６７０は、ＣＰＵ６１０からの指示に従って、作業部６８０の位置や姿勢を制御する。
作業部６８０は、ＣＰＵ６１０からの指示に従って、各種の動作を実行する。
＜ウェアラブル端末の情報処理＞
次に、図５を参照して、本実施の形態におけるウェアラブル端末３００の情報処理について詳述する。ウェアラブル端末３００のＣＰＵ３１０は、メモリ３２０のプログラムに従って、図５に示す処理を実行する。
本実施の形態においては、ＣＰＵ３１０は、定期的に、通信インターフェイス１６０を介してウェアラブル端末３００とデータのやり取りを行うことによって以下の処理を実行する。
ＣＰＵ１１０は、ウェアラブル端末３００からのデータから加速度センサ３９０の測定値を取得して（ステップＳ１０２）、所定以上の振動を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。所定の以上の振動を検知した場合（ステップＳ１０４にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ３１０は、チェックモードに移行したり、チェックモードを維持したりする（ステップＳ１２２）。これによって、ＣＰＵ３１０は、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを高めに設定したり、通信を開始したり、通信頻度を高く設定したりする。
ＣＰＵ３１０は、振動を検知しなかった場合（ステップＳ１０４にてＮＯである場合）、位置取得アンテナ３９５からの測定値に基づいて現在位置を取得する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ３１０は、現在位置が所定の位置に一致したり、所定のエリア内に含まれたりしたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。所定の位置に達した場合（ステップＳ１０８にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ３１０は、チェックモードに移行したり、チェックモードを維持したりする（ステップＳ１２２）。これによって、ＣＰＵ３１０は、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを高めに設定したり、通信を開始したり、通信頻度を高く設定したりする。
ＣＰＵ３１０は、現在位置に達していない場合（ステップＳ１０８にてＮＯである場合）、カメラ３５０の撮影画像を取得する（ステップＳ１１０）。ＣＰＵ３１０は、撮影画像に所定の物体が含まれていることや、作業者やロボット６００やワークなどが所定の状態であることが確認できるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。なお、ＣＰＵ３１０は、このタイミングで、カメラ３５０で撮影してもよいし、最新の撮影画像をメモリ３２０から読み出しても良い。
なお、ロボット６００が所定の状態であることの例として、所定のロボット姿勢であるか否か、所定のロボット動作であるか否か、ロボットの動作速度が所定の速度以上またはロボットと作業者との距離が所定の距離以内などが挙げられる。これらは、ロボットが保持するワークの状態や種類に応じて任意に設定される。
撮影画像に所定の物体が含まれていることや、所定の状態であることが確認できた場合（ステップＳ１１２にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ３１０は、チェックモードに移行したり、チェックモードを維持したりする（ステップＳ１２２）。これによって、ＣＰＵ３１０は、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを高めに設定したり、通信を開始したり、通信頻度を高く設定したりする。
撮影画像に所定の物体が含まれていることや、所定の状態であることが確認できなかった場合（ステップＳ１１２にてＮＯである場合）、ＣＰＵ３１０は、タイマーをスタートさせたり、タイマーのカウントを継続したりする（ステップＳ１１４）。タイマーが所定の時間に達すると（ステップＳ１１６にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ３１０は、省電力モードへ移行したり、省電力モードを維持したりする（ステップＳ１３０）。これによって、ＣＰＵ３１０は、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートなどを低めに設定したり、通信を停止したり、通信頻度を低く設定したりする。
所定の状態が確認できない場合（ステップＳ１１６にてＮＯである場合）、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
＜第２の実施の形態＞
なお、図６に示すように、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ１２２の後、タイマーをリセットしてスタートし（ステップＳ１２４）、所定の時間が経過するまでチェックモードを維持してもよい（ステップＳ１２６）。そして、ＣＰＵ３１０は、所定の時間が経過すると、チェックモードを終了して省電力モードに移行する（ステップＳ１２８）。ＣＰＵ３１０は、定期的に、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
＜第３の実施の形態＞
上記の実施の形態のネットワークシステム１の制御装置１００やウェアラブル端末３００やロボット６００などの各装置の役割の一部または全部を他の装置が実行してもよい。たとえば、ウェアラブル端末３００の処理の一部を制御装置で実行しても良いし、制御装置１００の役割の一部を、ウェアラブル端末３００や、複数のパーソナルコンピューターや、クラウド上の複数のサーバで実行したりしてもよい。
一例として、ウェアラブル端末３００が、加速度や、現在位置や、撮影画像を送信して、制御装置１００のＣＰＵ１１０が、所定の条件が満たされたか否かを判断して、ウェアラブル端末３００に、チェックモードに移行させたり、省電力モードに移行させたりしてもよい。
より詳細には、図７を参照して、制御装置１００のＣＰＵ１１０は、通信インターフェイス１６０を介してウェアラブル端末３００にから加速度を取得して（ステップＳ３０２）、所定以上の振動が検知されたか否かを判断する（ステップＳ３０４）。所定の以上の振動を検知された場合（ステップＳ３０４にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ１１０は、通信インターフェイス１６０を介してウェアラブル端末３００にチェックモードに移行する命令を送信する（ステップＳ３２２）。ウェアラブル端末３００のＣＰＵ３１０は、この命令を受信して、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを高めに設定したり、通信を開始したり、通信頻度を高く設定したりする。
ＣＰＵ１１０は、振動が検知されなかった場合（ステップＳ３０４にてＮＯである場合）、通信インターフェイス１６０を介して、ウェアラブル端末３００から現在位置を取得する（ステップＳ３０６）。ＣＰＵ１１０は、ウェアラブル端末３００の現在位置が所定の位置に一致したり、所定のエリア内に含まれたりしたか否かを判断する（ステップＳ３０８）。ウェアラブル端末３００が所定の位置に達した場合（ステップＳ３０８にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ１１０は、通信インターフェイス１６０を介して、ウェアラブル端末３００にチェックモードに移行する命令を送信する（ステップＳ３２２）。ウェアラブル端末３００のＣＰＵ３１０は、この命令を受信して、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを高めに設定したり、通信を開始したり、通信頻度を高く設定したりする。
ＣＰＵ１１０は、ウェアラブル端末３００が現在位置に達していない場合（ステップＳ３０８にてＮＯである場合）、通信インターフェイス１６０を介してウェアラブル端末３００から撮影画像を取得する（ステップＳ３１０）。ＣＰＵ１１０は、撮影画像に所定の物体が含まれていることや、所定の状態であることが確認できるか否かを判断する（ステップＳ３１２）。
撮影画像に所定の物体が含まれていることや、所定の状態であることが確認できた場合（ステップＳ３１２にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ１１０は、通信インターフェイス１６０を介して、ウェアラブル端末３００にチェックモードに移行する命令を送信する（ステップＳ３２２）。ウェアラブル端末３００のＣＰＵ３１０は、この命令を受信して、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを高めに設定したり、通信を開始したり、通信頻度を高く設定したりする。
撮影画像に所定の物体が含まれていることや、所定の状態であることが確認できなかった場合（ステップＳ３１２にてＮＯである場合）、ＣＰＵ３１０は、タイマーをスタートさせたり、タイマーのカウントを継続したりする（ステップＳ３１４）。タイマーが所定の時間に達すると（ステップＳ３１６にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ１１０は、通信インターフェイス１６０を介してウェアラブル端末３００に省電力モードへ移行する命令を送信する（ステップＳ３３０）。ウェアラブル端末３００のＣＰＵ３１０は、この命令を受信して、カメラ３５０の撮影の画像サイズやフレームレートを低めに設定したり、通信を停止したり、通信頻度を低く設定したりする。
＜まとめ＞
上記の実施の形態においては、カメラと、無線通信アンテナと、メモリと、プロセッサと、を備えるウェアラブル端末が提供される。プロセッサは、所定の条件が満たされると、撮影モードまたは通信モードを変更する。
好ましくは、プロセッサは、カメラで撮影された画像に基づいて、所定の対象物または所定の状況が認識されると、所定の条件が満たされたと判断する。
好ましくは、ウェアラブル端末は、加速度センサをさらに備える。プロセッサは、加速度センサの測定値が所定の数値に達すると、所定の条件が満たされたと判断する。
好ましくは、ウェアラブル端末は、位置取得用アンテナをさらに備える。プロセッサは、位置取得用アンテナの測定値に基づいて所定の位置に達したことを認識すると、所定の条件が満たされたと判断する。
好ましくは、プロセッサは、撮影モードの変更として、カメラの撮影の画像サイズを大きくする。
好ましくは、プロセッサは、撮影モードの変更として、カメラの動画撮影のフレームレートを高くする。
好ましくは、プロセッサは、通信モードの変更として、無線通信アンテナを利用してカメラによる撮影画像をアップロードし始める。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ ：ネットワークシステム
１００ ：制御装置
１１０ ：ＣＰＵ
１２０ ：メモリ
１４０ ：操作部
１６０ ：通信インターフェイス
３００ ：ウェアラブル端末
３０２ ：ステップ
３１０ ：ＣＰＵ
３２０ ：メモリ
３３０ ：ディスプレイ
３４０ ：操作部
３５０ ：３次元Ｄｅｐｔｈカメラ
３６０ ：無線通信アンテナ
３７０ ：スピーカ
３８０ ：マイク
３９０ ：６軸加速度センサ
３９５ ：位置取得アンテナ
３９９ ：バッテリー
６００ ：ロボット
６１０ ：ＣＰＵ
６２０ ：メモリ
６４０ ：操作部
６６０ ：通信インターフェイス
６７０ ：アーム部
６８０ ：作業部

Claims (7)

  1. カメラと、
    無線通信アンテナと、
    メモリと、
    プロセッサと、を備えるウェアラブル端末であって、
    前記プロセッサは、所定の条件が満たされると、撮影モードまたは通信モードを変更する、ウェアラブル端末。
  2. 前記プロセッサは、
    前記カメラで撮影された画像に基づいて、所定の対象物または所定の状況が認識されると、前記所定の条件が満たされたと判断する、請求項１に記載のウェアラブル端末。
  3. 加速度センサをさらに備え、
    前記プロセッサは、
    前記加速度センサの測定値が所定の数値に達すると、前記所定の条件が満たされたと判断する、請求項１または２に記載のウェアラブル端末。
  4. 位置取得用アンテナをさらに備え、
    前記プロセッサは、
    前記位置取得用アンテナの測定値に基づいて所定の位置に達したことを認識すると、前記所定の条件が満たされたと判断する、請求項１から３のいずれか１項に記載のウェアラブル端末。
  5. 前記プロセッサは、前記撮影モードの変更として、前記カメラの撮影の画像サイズを大きくする、請求項１から４のいずれか１項に記載のウェアラブル端末。
  6. 前記プロセッサは、前記撮影モードの変更として、前記カメラの動画撮影のフレームレートを高くする、請求項１から５のいずれか１項に記載のウェアラブル端末。
  7. 前記プロセッサは、前記通信モードの変更として、前記無線通信アンテナを利用して前記カメラによる撮影画像をアップロードし始める、請求項１から６のいずれか１項に記載のウェアラブル端末。
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