JP3528495B2 - 操作手順案内装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子装置、例えば
金融機関等で使用される自動現金取引装置に関わり、特
に紙幣やカード、通帳やレシートなど媒体の交換手順
や、媒体のセット不良や取引ジャーナルの紙詰まりなど
の障害復旧のための操作手順を動画によって案内する操
作手順案内装置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】近年のマルチメディア化の進展に伴い、
銀行などの金融機関においては、顧客が自動現金取引装
置を入金や出金などで容易に操作できるように、動画や
音声を用いて案内をするようになってきている。

【０００３】一方、これらとは別に専門外である係員
が、通帳などの媒体を交換したり、紙詰まりなどの障害
が発生したときに復旧作業に携わるケースが増加してき
ており、保守専門者以外の一般係員が容易に操作できる
自動現金取引装置における操作手順案内装置が必要とさ
れている。

【０００４】従来の自動現金取引装置における操作手順
案内装置では、表示装置に表示される説明文や図または
写真などを参照しつつ、あるいは表示装置に表示される
状態コードやメッセージに基づいてペーパーマニュアル
に記載されている説明文や図または写真などを参照しつ
つ操作を行なうようになっている。

【０００５】また、こうした操作案内にも画像や音声が
用いられるようになってきており、操作案内用表示画像
をアニメ画にする技術（例えば特開平２−３６４６９
障害処置対応案内方式）や、障害箇所をイラスト表示す
る技術（例えば特開平４−１２４７９２ 自動取引装置
における係員操作ガイダンス表示方法及び係員操作ガイ
ダンス制御装置）が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た操作案内においては文章による説明だけでは不十分で
あり、実際の操作手順が分かりにくいことは勿論である
が、写真や模式的な平面図などを加えても、静止した画
像では手順の一部分を断片的に組み合わせて表示するだ
けなので、操作部位、操作方向、操作量などについての
各段階での具体的な操作方法が分かりにくいという問題
があった。

【０００７】また、実写による動画映像やアニメーショ
ン画像を用いることにより、これらの問題はある程度改
善されるものの、撮影時に決まる一定方向からの画像し
か見ることができず、隠れて見えにくい部分を別の角度
から確認したり、任意に拡大縮小して確認することがで
きないという問題があった。

【０００８】更に、写真やビデオなどの実写映像を用い
る場合は、必要以上に細部まで映るので各段階での操作
に必要なレバーやつまみなどが判別しにくいことや、更
にまた、写真や動画映像では被写体であるハードウェア
の変更に伴う映像交換のためのコストが高いこと、デー
タ量が大きいため変更量が大きくなってしまうことなど
の問題があった。

【０００９】本発明はこのような点にかんがみて、三次
元コンピュータグラフィックスを用いて標準的なシナリ
オデータに基づいたリアルタイムレンダリングを行い、
また操作者が視点の方向を選択し、その方向の任意の向
きに拡大または縮小させることを可能にする操作手順案
内装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の如く
に構成された本発明の操作手順案内装置によって解決さ
れる。

【００１１】本発明の操作手順案内装置は、電子装置お
よび該装置を構成する複数のユニットの立体モデルをポ
リゴンに展開した立体モデルデータと、操作者が該装置
を操作するときの単位操作に対応する立体モデルの単位
運動のシーンを発生させたシーンアニメーションデータ
と、単位運動を操作者の視点と該立体モデルの間に投影
した視野データと、予め定めるシナリオに沿って単位操
作を連結して一連の操作手順を構成するためのシナリオ
データと、を格納する記憶手段と、立体モデルに対する
視点の移動量を入力する入力手段と、記憶手段から読み
出したシナリオに基づいて、立体モデルデータとシーン
アニメーションデータと視野データとを連続的に組合わ
せて立体モデルのアニメーションを生成すると共に、入
力手段から入力された視点の移動量に対応してシーンが
遷移するように、前記アニメーションを補間する制御手
段と、制御手段によって生成されるアニメーションをリ
アルタイムに表示する表示手段とを備え、操作者の視点
を移動させて操作手順を案内することを特徴とする。

【００１２】また本発明の操作手順案内装置において
は、視点の移動量が、立体モデルに対して前後上下左右
の内の選択された１方向における視点の初期位置、およ
び視点の前進と後退を含む任意の向きと任意の向きにお
ける位置の変化量を指定するものであって、初期位置が
変更されるとシーンが転換され、変化量に応じて立体モ
デルが拡大または縮小されることを特徴とする。

【００１３】更に本発明の操作手順案内装置は、立体モ
デルを透視図にするか、外観図にするかを切り換える選
択手段を有する。更にまた本発明の操作手順案内装置
は、自動現金取引装置に適用される。

【００１４】図１は本発明の原理図である。図１の
（Ａ）は本発明操作手順案内装置の構成図である。図１
の１が本発明操作手順案内装置であり、図１の２が記憶
手段、３が入力手段、４が制御手段、５が表示手段であ
る。

【００１５】記憶手段２には、立体モデルデータとシー
ンアニメーションデータと視野データとシナリオデータ
とを格納しておく。ここで立体モデルデータとは、ポリ
ゴンと呼ぶ微小な多角形を最小単位にして、電子装置お
よび電子装置を構成する複数のユニットを立体モデルと
して表現したデータのことである。

【００１６】シーンアニメーションデータとは、操作者
の単位操作に対応する立体モデルの単位運動を発生させ
たデータであり、視野データとは、視点と立体モデルの
間に仮想的に設けられるスクリーンに立体モデルの単位
運動を投影するように表現したデータのことである。

【００１７】シーンアニメーションデータと視野データ
とを組み合わせ、更にシナリオデータに基づくシナリオ
に沿って単位操作すなわち単位運動を連結して標準的な
一連の操作手順を構成する。

【００１８】入力手段３からは立体モデルに対する視点
の移動量が入力される。視点の移動量は、視点を立体モ
デルの正面、背面、上面、下面、左右の側面のどこに置
くか（初期値）を決めてから、すなわち立体モデルの前
後上下左右の内の１方向における初期位置を選択してか
ら、視点をどれだけ前進させるか、どれだけ後退させる
か、あるいは上下左右にどれだけ移動させるか（変化
量）によって決まる。

【００１９】制御手段４は記憶手段２から各データを読
み出し、シナリオに基づいてアニメーションを生成し、
入力手段３から入力される視点の移動に伴いアニメーシ
ョンの中間シーンを補間する。表示手段５は制御手段４
で生成されたアニメーションを視点の移動に伴いリアル
タイムで表示する。

【００２０】入力手段３を介して視点位置が初期設定さ
れたり、変更されると、制御手段４はそれぞれの視点位
置からアニメーションを生成する。アニメーションの動
作途中でも視点の初期位置を変えることができ、シーン
を転換することができる。

【００２１】例えば正面位置からアニメーションの動作
を開始させ、立体モデルに近づいて行く途中で、視点を
立体モデルの背面位置に変えることができる。また制御
手段４は、入力手段３で入力される視点の移動量（変化
量）に応じてアニメーションのシーンデータを補間する
データを生成する。これにより視点の変化量に応じて立
体モデルを拡大または縮小させることができる。

【００２２】また視点を一定にして視点を移動させなけ
れば、その視点でのアニメーション動作を行う。このよ
うに視点の位置と変化量を適宜変えることで、任意の位
置に視点移動を可能にする。

【００２３】次に図１の（Ｂ）を用いて視点移動と投影
図について説明する。図１の（Ｂ）のＯを原点、Ｅを視
点として、視点Ｅから仮想的にスクリーンを介して立体
モデルを見る。図１の（Ｂ）では視点Ｅは立体モデルの
正面に位置している。

【００２４】そのときスクリーンに立体モデルの投影図
が写し出されるように、立体モデルとその投影図にもそ
れぞれの原点を定めておき、この投影図の形状を計算に
より求めておく。このとき立体モデルを光源モデル、投
影図上のモデルを形状モデルとして区別することもあ
る。また立体モデルに扉やノブなどの可動部がある場合
にも、立体モデルの原点と原点Ｏからの距離をもとにし
てその可動状況を投影図上に表現することができる。

【００２５】一方、視点Ｅを前後に移動させると、立体
モデルについて投影図上で視野角が求めることができ
る。視野角を一定にして視点をスクリーンに近づけると
立体モデルは拡大され、スクリーンから遠ざけると縮小
させることが可能になる。

【００２６】視点Ｅを上下左右および前後に移動させ、
操作者の視点を電子装置や各ユニットの内部に移動させ
ることも可能である。また視点を一定にして視野角を絞
ったり広げたりすることも可能である。

【００２７】次に図１の（Ｃ）を用いて視点移動に伴う
補間データの生成について説明する。視点を移動させる
と相対的に投影図上を対象の立体モデルが運動するよう
に見える。例えば投影図上で図１の（Ｃ）の（ａ）から
（ｃ）までの運動を示すためには、その間に（ｂ）に示
すような中間のデータを計算により生成して補間すれば
よい。

【００２８】このようなデータ補間手法を用いることに
より、データ量が膨大になることを回避することがで
き、且つ動画像もギクシャクすることなくスムーズにな
り、画像品質を維持することができる。また記憶容量な
どのハードウェアコストの上昇を抑止することが可能に
なる。

【００２９】図１の（Ｄ）の（ａ）に立体モデルの外観
図と図１の（Ｄ）の（ｂ）に透視図を示す。本発明操作
手順案内装置においては、電子装置内部の装置を構成す
るユニットおよびユニット内部の部品などの配置を示す
ことができるように透視図用のデータと外観図用のデー
タを保持しており、図示していない選択手段によって立
体モデルを透視図にするか、外観図にするかを切り換え
ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について自動
現金取引装置に適用する場合を図面を用いて詳細に説明
する。図２は本発明実施の形態を示す操作手順案内装置
の構成図である。

【００３１】図２の２０は操作手順案内装置における記
憶装置であり、図１の記憶手段２に対応する。図２の３
０は操作手順案内装置における操作案内指示入力装置で
あり、図１の入力手段３に対応する。図２の３１は再生
制御指示入力装置である。これらの入力装置には３０、
３１は一般にキーボード装置やタッチパネルやマウスや
ポインティングデバイスが用いられる。

【００３２】図２の４０は操作手順案内装置における制
御装置であり、図１の制御手段４に対応する。図２の５
０は操作手順案内装置におけるアニメーション表示装置
であり、図１の表示手段５に対応する。

【００３３】記憶装置２０には、自動現金取引装置を構
成するユニットの立体モデルをポリゴンで構成するデー
タと、立体モデルの単位運動を発生させるためのシーン
アニメーションデータと、立体モデルの単位運動を仮想
的なスクリーンに投影するように表現するための視野デ
ータと、シナリオに沿って一連の操作手順を構成するシ
ナリオデータが格納されている。

【００３４】次にこれらのデータを作成する際に用いる
各種座標系について図３の座標系を用いて説明する。立
体モデルを作成するときは個々の立体について図３の
（Ａ）に示すボディ座標系を用いる。ボディ座標系では
立体の適当な位置に原点（図ではｏ）を定め立体の正
面、左右、上下方向などの位置を決める。

【００３５】ボディ座標系を用いた立体モデルは運動モ
デルに従う図３の（Ｂ）に示すワールド座標系の中に配
置される。図３の（Ｂ）では、ワールド座標系の原点を
Ｏｗと定め、太い矢印で図に示す立体モデルの運動を表
す。

【００３６】視野データは視点を原点とし視線の方向を
Ｚ軸にする視点座標系を用いて作成する。これにより立
体の位置と視点の移動を分離することができるので、デ
ータ変換が複雑になることを回避できる。

【００３７】視点座標系に配置された３次元データを２
次元の投影図にするために、図３の（Ｃ）に示すスクリ
ーン座標系に移す。スクリーン座標系を用いることによ
り、立体のＺ値がスクリーン座標系のＺ値と等しくなり
立体の遠近比較が行えるようになる。

【００３８】図３の（Ｃ）では視点がＥ、視線がＺｖで
ある視点座標系と、視点ＥからＺ値だけ離れた直線ＡＢ
を含む平面にスクリーンに投影された立体モデルを示
す。図３の（Ｃ）ではスクリーン座標系とワールド座標
系で原点とＹ軸とＺ軸を一致させている。また図３の
（Ｃ）における視点Ｅを始点とする２本の点線が視野角
を示す。

【００３９】記憶装置２０には、視野データやシナリオ
データなどと共に、障害情報や媒体情報が格納されてい
る。障害情報には、例えばカードやレシートなど媒体の
セット不良や取引ジャーナルの紙詰まりなどの障害項目
と、障害がどのユニットのどの部位で発生するかなどを
示す障害状況があり、媒体情報には障害情報以外に、例
えば紙幣やジャーナル用紙などの補充箇所などがある。

【００４０】制御装置４０には、操作案内呼出部４１と
シナリオ検索部４２とアニメーション生成部４３と共に
表示制御部４４を備えている。表示制御部４４ではアニ
メーション生成部４３で生成する立体画像データをアニ
メーション表示装置５０に表示するよう制御する操作案
内指示入力装置３０から制御装置４０の操作案内呼出部
４１へのキーワードの入力操作により、本発明操作手順
案内装置の動作を開始する。キーワードは、対象媒体が
何であるか、対象手順が交換手順であるか障害復旧であ
るかなどである。

【００４１】操作案内呼出部４１では入力されたキーワ
ードをもとに記憶装置２０より障害情報や媒体情報を読
み出し、操作手順案内で示すべきシナリオを決定する。
シナリオ決定は操作者との間で操作案内指示入力装置３
０とアニメーション表示装置５０を用いて会話形式で行
われる。

【００４２】このとき操作者から三次元アニメーション
で表示するか従来の平面図で表示するかが指示される。
ここで三次元アニメーションを指示されるとシナリオ検
索部４２では記憶装置２０よりシナリオデータを読み出
し、操作手順案内として表示する媒体の交換手順や障害
復旧のための操作手順などのシナリオを検索する。

【００４３】シナリオデータは、アニメーション再生シ
ーケンスを定義するデータであり、自動現金取引装置を
構成するユニットの状態に対応するシーンアニメーショ
ンデータ列をテーブル形式で記述したものである。

【００４４】アニメーション生成部４３では、記憶装置
２０からシナリオデータと共にユニット立体モデルとシ
ーンアニメーションデータと視野データを読み出し、シ
ナリオに従って、これらのデータを連続的に組合わせて
立体映像を構成してゆく。

【００４５】このとき操作案内指示入力装置３０から視
点位置の移動量が入力されると、アニメーション生成部
４３は、視野データに視点位置情報を付加し、移動量に
応じて中間シーンのデータを補間しながら次のシーンに
遷移してゆく。

【００４６】ユニット立体モデルは装置やユニットをポ
リゴンで表示するために頂点座標で表現されており、形
状モデルや光源モデルや表面モデルや障害情報に対応す
る障害部位などを記述したデータである。

【００４７】シーンアニメーションデータは最小の操作
単位に対応させてユニット立体モデルの単位運動を発生
させたり、ユニットの特定部位の強調表示を行うために
記述したデータである。

【００４８】視野データはユニット立体モデルやシーン
データを合成して生成した立体モデルを投影表示するた
めのデータであり、視点位置や視点方向や視野角などを
記述している。

【００４９】表示制御部４４では、アニメーション生成
部４３で生成された三次元描画データを、アニメーショ
ン表示装置５０においてリアルタイムでレンダリング
（描画）すべく制御を行う。

【００５０】また、表示制御部４４では操作者の指示に
応じて表示した立体アニメーションの再生制御を行う機
能を有しており、再生制御指示入力装置３１からの操作
者の指示により、アニメーション表示装置５０に表示す
る立体映像の再生、停止、中断、戻し、送りなどの制御
を行う。

【００５１】更に、表示制御部４４では操作者の指示に
応じて立体アニメーションの表示形式を切り換える機能
を有しており、操作案内指示入力装置３０または再生制
御指示入力装置３１からの指示により、アニメーション
表示装置５０に表示する形式をワイヤフレーム形式であ
る透視図か、サーフェスモデル形式である外観図かに切
り換えることができる。

【００５２】そのために記憶装置２０に透視図用のデー
タと外観図用のデータの両方を保持しておいてもよい
が、記憶装置２０の容量が少なくて済むように、制御装
置４０では外観図を指示された場合は立体透視データの
内部を隠して外観図にする隠面処理を施す。

【００５３】次に図４と図５を用いてシナリオの例と描
画の例について説明する。図４に示すようにシナリオに
は、操作毎にシーンと視野が定義される。操作１にはシ
ーン１と視野１が、操作２にはシーン２と視野２が決め
られる。操作１から操作２に移るときには、シーンの遷
移がある。

【００５４】図４のシナリオの例では、操作１のシーン
１では自動現金取引装置の扉を開けることが定義される
ので、扉部のモデルデータが回転するように制御される
と共に、視野１では視点位置（図４のＥ１）と視線方向
と視野角が決められる。

【００５５】その結果、操作１では図５のシーン１の左
から右に示すようにフレーミングが変わらず、視野１で
指定する位置と方向から見て扉が開くシーンが再生され
描画される。

【００５６】操作１から操作２に移るときには、視点位
置（Ｅ１）から視点位置（Ｅ２）まで移動させるように
中間コマを作成する。シーン１の最終場面からシーン２
の先頭場面までの接続を滑らかにするように、フレーミ
ングを変化させ中間コマを補間する。

【００５７】このように複数のシーンを連続的に表示す
るシナリオを実行する場合も、中間シーンのデータを補
間しながら次のシーンに遷移する。視野１の視点位置
（Ｅ１）から視野２の視点位置（Ｅ２）までをいくつか
のコマに配分して、シーン間に補間する。その結果、図
５の中間コマに示すように左から右にフレーミングが拡
大され描画される。

【００５８】操作２のシーン２では自動現金取引装置の
中の紙幣ユニットを引き出すことが定義されるので、紙
幣ユニットのレバー（把手）モデルデータを回転させ紙
幣ユニットモデルを引き出すように制御すると共に、視
野２では視点位置（図４のＥ２）と視線方向と視野角が
決められる。視点は自動現金取引装置に近づき、視線方
向は紙幣ユニットの中心に向けられる。

【００５９】その結果、操作２では図５のシーン２の左
から右に示すようにフレーミングが変わらず、視野２で
指定する位置と方向から見て、紙幣ユニットのレバーが
回転し、紙幣ユニットモデルが引き出されるシーンが再
生され描画される。

【００６０】尚、本発明実施の形態においては三次元コ
ンピュータグラフィックスのみについて説明したが、各
シーンに対応させた文字やマークや音声によるオーバー
レイデータを生成し、シーンデータと共に記憶してお
き、シーン毎の補助説明をスーパーインポーズやテロッ
プなどによって重畳してもよい。

【００６１】また、本発明の三次元コンピュータグラフ
ィックスによる操作案内が不要であるような熟練者のた
めには、本機能を有効にしないように選択できることは
言うまでもないことである。この場合、図面を全く表示
しなくてもよいが中級者のためには、従来通りの平面図
による表示をできるようにしてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、三次元コンピュータグラフィックスを用いて操
作者の視点を移動することを可能にしているので、不慣
れな操作者にとっても具体的な操作手順が分かり易くな
り、作業を容易に行えるという効果がある。

【００６３】また、ハードウェアの仕様変更に伴う画像
変更にも、写真やビデオなどの実写映像を用いる場合に
比べて、画像変更や交換のコストを低く抑えることを可
能にし、データ補間を装置で処理するので記憶容量を比
較的小さく抑えることも可能にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理図

【図２】 実施の形態

【図３】 座標系

【図４】 シナリオの例

【図５】 描画の例

【符号の説明】

１ 操作手順案内装置 ２ 記憶手段 ３ 入力手段 ４ 制御手段 ５ 表示手段 ２０ 記憶装置 ３０ 操作案内指示入力装置 ３１ 再生制御指示入力装置 ４１ 操作案内呼出部 ４２ シナリオ検索部 ４３ アニメーション生成部 ４４ 表示制御部 ５０ アニメーション表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G07D 1/00 G07D 3/00 G07D 9/00 G07D 9/04 G07D 11/00 G07D 13/00 G06F 17/60 G06T 15/70

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動現金取引装置および前記装置を構成
   する複数のユニットの立体モデルをポリゴンに展開した
   立体モデルデータと、前記装置の保守を行う 操作者が前記装置を操作するとき
   の単位操作に対応する前記立体モデルの単位運動のシー
   ンを発生させたシーンアニメーションデータと、 前記単位運動を操作者の視点と前記立体モデルの間に投
   影した視野データと、 予め定めるシナリオに沿って前記単位操作を連結して一
   連の操作手順を構成するためのシナリオデータと、を格
   納する記憶手段と、 前記立体モデルに対する前記視点の移動量を入力する入
   力手段と、 前記記憶手段から読み出した前記シナリオに基づいて、
   前記立体モデルデータと前記シーンアニメーションデー
   タと前記視野データとを連続的に組合わせて前記立体モ
   デルのアニメーションを生成すると共に、前記入力手段
   から入力された前記視点の移動量に対応してシーンが遷
   移するように、前記アニメーションを補間する制御手段
   と、 前記制御手段によって生成されるアニメーションをリア
   ルタイムに表示する表示手段とを備え、前記 操作者の視点を移動させて操作手順を案内すること
   を特徴とする操作手順案内装置。
2. 【請求項２】 前記視点の移動量が、前記立体モデルに
   対して前後上下左右の内の選択された１方向における視
   点の初期位置、および視点の前進と後退を含む任意の向
   きと任意の向きにおける位置の変化量を指定するもので
   あって、 前記初期位置が変更されると前記シーンが転換され、前
   記変化量に応じて前記立体モデルが拡大または縮小され
   ることを特徴とする請求項１に記載の操作手順案内装
   置。
3. 【請求項３】 前記立体モデルを透視図にするか、外観
   図にするかを切り換える選択手段を有することを特徴と
   する請求項１に記載の操作手順案内装置。