JP6221027B2 - 拡張現実感技術による計測器管理システム及びプログラム - Google Patents
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Description
また携帯端末を用いたネットワークシステムに関する技術として、ネットワークに接続された複数の情報家電が情報家電のIDを表示するマーカを備え、マーカが有するIDに対応する情報家電を特定し、通信部を介して取得した当該情報家電のステータス情報及びコンテンツ情報の少なくともいずれか一方を拡張現実感技術(Argument Reality:AR)を利用して携帯端末の画面上に表示し、遠隔操作する技術が知られている(特許文献2参照)。ここでARとは、現実の環境から人の知覚に与えられる情報にコンピュータが作り出した情報を重ね合わせ、補足的な情報を与える技術のことである。
また特許文献2に開示されているような情報家電操作システムは、携帯端末は手軽に持ち運びできるものの、情報家電のステータス情報を情報家電のメモリやデータセンタ等に蓄積していないため、過去のステータス情報を取得することができない。
これにより、作業者は汎用の携帯端末で計測器の点検を行うことができ、計測器が設置されている場所へ専用端末を持参する必要はないので、作業者の負担を軽減することができる。また、機器情報の画像と識別標識の画像とを合成して汎用携帯端末の表示装置に表示するので、データを直感的に把握しやすくなり、作業者の熟練度に関わらず容易にデータを把握することができる。さらに、作業者は計測器のデータをモニタするための専用端末や保守作業を行うための専用端末を作業内容に合わせて切り替える必要はなく、容易にデータのモニタや保守作業を行うことができる。また、計測器の種類毎に専用端末を準備する必要はないので、端末装置の導入費用を低減することができる。
したがってこのプログラムを実行可能な汎用携帯端末を含む計測器管理システムにおいて、上述した本発明に係る計測器管理システムと同様の効果を得ることができる。
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る計測器管理システム1の概略図である計測器管理システム1は、汎用携帯端末2と、計測器3とを備えている。図1は、計測器3の一例として河川の水位を計測する水位計を示している。
計測器3は、検出器31を備えており、検出器31が取得する計測データを汎用携帯端末2の要求に応じて送信するものである。計測器3の種類として、図1に示す水位計の他に、例えば地表面の変位量を計測する伸縮計や、降水量を計測する雨量計等が挙げられる。図2に示すように、計測器3には、個々の計測器3を識別するためのマーカ(識別標識)4が貼付されている。マーカ4は2次元コードパターンを有しており、この2次元コードパターンとはそれぞれを識別可能なパターンを有する図形である。マーカ4の2次元コードパターンは、例えば図2に示すようにアルファベット、数字、図形等を並べたものでもよく、QRコード(登録商標)を用いてもよいが、計測器3は大抵野外に設置されるため、マーカ4の2次元コードパターンは多少汚れても識別可能なものとするのが好ましい。
汎用携帯端末2は、通信制御部21、撮像部(撮像装置)22、情報選択部(情報選択手段)23、機器情報表示部(機器情報表示手段)24、ダウンロード部(ダウンロード手段)25、マーカ対応テーブル26、表示装置27、及び入力部28を備えている。
検出器31で計測された計測データは、アナログ−デジタル変換器でデジタル信号に変換され、処理装置32に入力される。処理装置32は、計測データを演算部33に入力する。
ネットワークNは、汎用携帯端末2と計測器3との通信が可能であれば特に限られない。
(計測データの表示)
図4は、汎用携帯端末2が計測器3から計測データを取得するシーケンス図であり、このシーケンス図に基づいて以下に説明する。なお、以下に説明するシーケンス図では、汎用携帯端末2の通信制御部21及び計測器3の通信制御部36は省略しているが、汎用携帯端末2と計測器3との間の通信は、通信制御部21、36を介して行われているものとする。
ステップS3では、情報選択部23は、撮像部22から取得した撮像画像から撮像方向を識別する。詳しくは、情報選択部23は、図5(A)に示すようにマーカ4と撮像部22との位置関係が斜めであった場合、撮像画像に対して射影変換を行い、撮像画像におけるマーカ4を図2に示すような正面から見た画像に変換する。この射影変換は公知の射影変換を用いて行う。詳しくは、図6に基づいて以下に説明する。
ステップS5では、ステップS4で識別したマーカ4の2次元コードパターンに基づいて、その2次元コードパターンに対応する計測器3を識別する。詳しくはマーカ4の2次元コードパターンの種類と、それに対応する計測器3との情報がマーカ対応テーブル26に設定されており、情報選択部23はマーカ対応テーブル26を参照してマーカ4に対応する計測器3を識別する。なお、計測器3の情報とは、それぞれの計測器3に接続するためのアドレス情報である。
ステップS7では、機器情報送信部331は、現在の計測データを検出器31から取得する。
ステップS8では、機器情報送信部331は、ステップS7で取得した計測データを情報選択部23へ送信する。
ステップS10では、機器情報表示部24は、情報選択部23から取得した計測器3の計測データを画像に変換する。本ステップでは、計測データを数値としてユーザが認識可能な画像に変換する。
ステップS12では、ステップS11で合成した画像を表示装置27へ表示する。図7は、計測器3の計測データを表示装置27に表示した画像の一例である。図7に示すように、撮像したマーカ4に対応する計測器3の計測データが撮像画像に合成されて表示される。
図8は、計測器3の保守情報を表示装置27に表示する処理を示すシーケンス図である。以下、計測器3の保守情報を表示装置27に表示する処理について、図8に基づいて説明する。なお、以下に示すステップS21〜S25は、上述したステップS1〜S5と共通しているので、簡単に説明する。
ステップS22では、撮像部22は、ステップS21で撮像した撮像画像を情報選択部23へ送る。
ステップS25では、ステップS24で識別したマーカ4の2次元コードパターンに基づいて、その2次元コードパターンに対応する計測器3を識別する。
ステップS26では、情報選択部23は、計測器3の保守情報の要求を保守情報更新部332に送信する。
ステップS28では、保守情報更新部332は、ステップS27で取得した保守情報を情報選択部23へ送信する。
ステップS29では、情報選択部23は、ステップS28で受信した計測器3の保守情報を機器情報表示部24へ送り、表示装置27への保守情報の表示を要求する。
このように、ユーザはマーカ4を異なる方向から撮像することにより、所望の機器情報、即ち計測データや保守情報を容易に閲覧することができる。
図10は、計測器3の保守情報を更新する処理を示すシーケンス図である。以下、計測器3の保守情報を更新する処理について図10に基づいて説明する。
ステップS41では、ユーザは、汎用携帯端末2に表示されている保守情報を変更する。本ステップでは、例えばユーザは汎用携帯端末2の入力部28を利用して、表示装置27に表示されている保守情報を変更するようにしてもよい。
ステップS44では、保守情報更新部332は、保守情報の更新が終了したことを汎用携帯端末2へ送信する。
図11は、計測器3からの計測データを汎用携帯端末2に表示したり、保守情報を表示したりするために必要なアプリケーション、即ち機器情報表示ソフトウェアを汎用携帯端末2にダウンロードする処理を示している。機器情報表示ソフトウェアのダウンロードは、ユーザが汎用携帯端末2に機器情報表示ソフトウェアをインストールせずに計測器3のある現場へ行ってしまった場合に行われる。以下、同図に基づいて説明する。
ステップS52では、アプリケーション格納部35は、ダウンロード部25から受信したアプリケーション要求に従って、機器情報表示ソフトウェアを自身から取得する。
ステップS53では、アプリケーション格納部35は、取得した機器情報表示ソフトウェアをダウンロード部25へ送信する。
これにより、ユーザが事前に汎用携帯端末2に機器情報表示ソフトウェアをインストールし忘れても、現場で対応することが可能となる。
これにより、ユーザは汎用携帯端末2を用いて計測器3の点検を行うことができ、計測器3が設置されている場所へ専用端末を持参する必要はないので、ユーザの負担を軽減することができる。
そして、ユーザは計測器3の計測データや保守情報をモニタするために、専用機器の接続を切り替えることなく、異なる方向から計測器3を撮像することによって撮像方向に対応した機器情報をモニタすることができる。従って簡易な操作で計測器3の機器情報をモニタすることができる。
さらに、計測器3の種類毎に専用の端末装置を準備する必要はないので、端末装置の導入費用を低減することが可能になる。
次に、本発明の第2実施形態に係る計測器管理システムについて以下に説明する。本実施形態では、上述した第1実施形態に対して、計測器3の計測データを蓄積するサーバ装置を備え、計測器3のアプリケーション格納部35をサーバ装置に備えた点が異なっており、その他の構成は共通しているので説明を省略する。
サーバ装置5は、複数の計測器300と通信可能な場所に設置され、各計測器300と通信してそれぞれの計測器300の計測データを蓄積し、各計測器300を管理している。サーバ装置5は、例えば1台のサーバ装置5で複数の計測器300を管理し、複数のサーバ装置5で多数の計測器300をそれぞれ管理する、つまり計測器300を分散管理するための装置である。このように、各計測器300をサーバ装置5で分散管理することによって、データセンタの故障や停電等で計測器300を管理できなくなるリスクが分散されるので、計測器管理システム100全体の可用性を高めることができる。
本実施形態では、汎用携帯端末2は、計測器300が設置されている現地にいながら計測器300及びサーバ装置5と通信を行うものである。
計測器300は、検出器31及び処理装置32を備え、処理装置32は、演算部33、保守情報記憶部34、及び通信制御部36を備えている。
ネットワークNは、汎用携帯端末2、計測器300、及びサーバ装置5との間におけるそれぞれの通信が可能であれば特に限られない。
図14は、サーバ装置5に計測データを蓄積する処理を示すシーケンス図である。以下、同図に基づいて、サーバ装置5が計測データを蓄積する処理について説明する。なお、以下に説明する処理は1台の計測器300と1台のサーバ装置5との間の処理を示すものであるが、サーバ装置5はそれぞれの計測器300と以下に示す処理を行うものとする。
ステップS62では、計測データ蓄積部52は、機器情報送信部331へ計測データの要求を送信する。
ステップS63では、機器情報送信部331は、計測データ蓄積部52からの要求を受信し、検出器31から計測データを取得する。
ステップS65では、計測データ蓄積部52は、機器情報送信部331から受信した計測データをデータ記憶部54へ保存する。
これにより、各計測器300の観測周期毎の計測データがデータ記憶部54に蓄積される。
図15は、サーバ装置5に蓄積された過去の計測データを汎用携帯端末2に表示する処理を示すシーケンス図である。以下、同図に基づいて説明する。なお、以下に示すステップS72〜S75は、上述したステップS2〜S5と共通しているので、簡単に説明する。また、本実施形態では、計測器300の現在値の表示、及び保守情報の表示については上記第1実施形態と同様である。
ステップS73では、情報選択部23は、ステップS72で撮像部22から取得した撮像画像に基づいて、撮像方向を識別する。本ステップで情報選択部23は、マーカ4の撮像方向を右側と識別し、取得するデータの種類を選択する。本実施形態では、マーカ4を右側から撮像した場合には計測器300の過去の計測データを選択するものとして説明する。
ステップS75では、情報選択部23は、ステップS74で識別したマーカ4の2次元コードパターンに基づいて、その2次元コードパターンに対応する計測器300を識別する。
ステップS76では、情報選択部23は、過去データ取得部53へ過去の計測データの取得要求を送信する。
ステップS79では、情報選択部23は、ステップS78で過去データ取得部53から受信した過去の計測データの表示を機器情報表示部24へ要求する。
ステップS80では、機器情報表示部24は、ステップS78で受信した過去の計測データを画像に変換する。詳しくは、機器情報表示部24は、過去の計測データを表またはグラフの画像に変換する。表またはグラフの何れの画像とするかは、計測データの種類に応じて予め定めていてもよいし、ユーザが選択できるようにしてもよい。
ステップS82では、機器情報表示部24は、ステップS81で合成した画像を表示装置27に表示する。図17は、撮像した画像と、グラフに変換した画像とを合成して表示装置27に表示した画像の一例である。図17に示すように、撮像したマーカ4に対応する計測器300の過去の計測データが撮像画像に合成されて表示される。
また、過去の計測データをサーバ装置5から取得することによって、計測器300の計測データを集中管理するためのデータセンタを設ける必要はないので、維持管理に要するコストを低減することが可能になる。
次に、上記第2実施形態の変形例について以下に説明する。本変形例は、上記第2実施形態に対してネットワークNをインターネットとし、複数のマーカ4を地図や看板等に添付している点が異なっており、その他の構成については共通している。従って共通点の説明については省略する。
ステップS91では、ユーザが撮像部22を用いて図18に示すような複数のマーカ4が貼付された地図6を計測データを選択する撮像方向から撮像する。
ステップS92では、撮像部22は、ステップS91で撮像した画像を情報選択部23に送る。
ステップS94では、情報選択部23は、ステップS93で識別したマーカ4に相当する画像に基づいて撮像方向を識別し、取得するデータの種類を選択する。ステップS91では、計測データを選択する撮像方向からマーカ4を撮像しているので、本ステップでは計測器300の計測データを選択する。
ステップS96では、情報選択部23は、ステップS95で識別したマーカ4の2次元コードパターンに基づいて、その2次元コードパターンに対応する計測器300を識別する。
ステップS98では、機器情報送信部331は、現在の計測データを検出器31から取得する。
ステップS99では、機器情報送信部331は、ステップS98で取得した計測データを情報選択部23へ送信する。
ステップS101では、機器情報表示部24は、各計測データを全て画像に変換する。
ステップS102では、機器情報表示部24は、ステップS101で変換した全ての計測データの画像と、ステップS91で撮像した画像とを合成する。ここで計測データの画像は、撮像画像において対応する各マーカ4の画像の位置にそれぞれ配置されるように合成される。
例えば、上記各実施形態では、撮像方向として、マーカ4に向かって右側、左側、上側のそれぞれについて説明しているが、撮像方向はこれに限られるものではない。
2 汎用携帯端末
3、300 計測器
5 サーバ装置
22 撮像部(撮像装置)
23 情報選択部(情報選択手段)
24 機器情報表示部(機器情報表示手段)
27 表示装置
31 検出器
52 計測データ蓄積部
53 過去データ取得部
331 機器情報送信部(機器情報送信手段)
332 保守情報更新部
N,N’ ネットワーク
Claims (15)
- 屋外に設置された計測器と、
前記計測器を識別するための識別標識と、
表示装置、前記識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末と、を備え、
前記計測器は、計測データまたは自身の保守情報を前記汎用携帯端末からの要求に応じて選択し、それを機器情報として前記汎用携帯端末へ送信する機器情報送信手段を備え、
前記汎用携帯端末は、撮像した前記識別標識に対応する計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段と、前記撮像装置による前記識別標識の撮像方向に応じて、前記計測器に要求する情報を選択する情報選択手段と、を備えることを特徴とする拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 前記計測器は、前記汎用携帯端末から自身の前記保守情報に更新要求があった場合に、その更新要求に基づいて自身の前記保守情報を更新する保守情報更新手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。
- 屋外に設置された計測器と、
前記計測器を識別するための識別標識と、
表示装置、前記識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末と、を備え、
前記計測器は、計測データまたは自身の保守情報を前記汎用携帯端末からの要求に応じて選択し、それを機器情報として前記汎用携帯端末へ送信する機器情報送信手段を備え、
前記汎用携帯端末は、撮像した前記識別標識に対応する計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段を備え、
前記計測器は、前記汎用携帯端末から自身の前記保守情報に更新要求があった場合に、その更新要求に基づいて自身の前記保守情報を更新する保守情報更新手段を備えていることを特徴とする拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 前記計測器は、前記汎用携帯端末のコンピュータで実行することにより前記機器情報表示手段を実現する機器情報表示プログラムをダウンロード可能な状態で保持し、
前記汎用携帯端末は、前記計測器から前記機器情報表示プログラムをダウンロードするダウンロード手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 屋外に設置された計測器と、
前記計測器を識別するための識別標識と、
表示装置、前記識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末と、を備え、
前記計測器は、計測データまたは自身の保守情報を前記汎用携帯端末からの要求に応じて選択し、それを機器情報として前記汎用携帯端末へ送信する機器情報送信手段を備え、
前記汎用携帯端末は、撮像した前記識別標識に対応する計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段を備え、
前記計測器は、前記汎用携帯端末のコンピュータで実行することにより前記機器情報表示手段を実現する機器情報表示プログラムをダウンロード可能な状態で保持し、
前記汎用携帯端末は、前記計測器から前記機器情報表示プログラムをダウンロードするダウンロード手段を備えていることを特徴とする拡張現実感技術による計測器管理システム。 - ネットワークを介して前記計測器及び前記汎用携帯端末と通信するサーバ装置をさらに備え、
前記サーバ装置は、一定の周期で前記計測器から計測データを取得して蓄積する計測データ蓄積手段と、
前記汎用携帯端末からの要求があった場合に、蓄積した過去の計測データを前記汎用携帯端末へ送信する過去データ送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 前記過去データ送信手段は、予め定められた期間における前記計測器の計測データを前記汎用携帯端末へ送信する手段を含むことを特徴とする請求項6に記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。
- 前記過去データ送信手段は、前記汎用携帯端末が要求した期間における前記計測器の計測データを前記汎用携帯端末へ送信する手段を含むことを特徴とする請求項6に記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。
- 前記汎用携帯端末は、前記サーバ装置から取得した前記計測器の過去の計測データを表またはグラフの画像に変換し、前記表の画像または前記グラフの画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する過去データ表示手段を備えていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。
- 屋外に設置された計測器と、
前記計測器を識別するための識別標識と、
表示装置、前記識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末と、
ネットワークを介して前記計測器及び前記汎用携帯端末と通信するサーバ装置と、を備え、
前記計測器は、計測データまたは自身の保守情報を前記汎用携帯端末からの要求に応じて選択し、それを機器情報として前記汎用携帯端末へ送信する機器情報送信手段を備え、
前記汎用携帯端末は、撮像した前記識別標識に対応する計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段を備え、
前記サーバ装置は、一定の周期で前記計測器から計測データを取得して蓄積する計測データ蓄積手段と、前記汎用携帯端末からの要求があった場合に、蓄積した過去の計測データを前記汎用携帯端末へ送信する過去データ送信手段と、を備え、
前記汎用携帯端末は、前記サーバ装置から取得した前記計測器の過去の計測データを表またはグラフの画像に変換し、前記表の画像または前記グラフの画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する過去データ表示手段をさらに備え、
前記サーバ装置は、前記汎用携帯端末のコンピュータで実行することにより前記機器情報表示手段及び前記過去データ表示手段を実現する機器情報表示プログラムをダウンロード可能な状態で保持し、
前記汎用携帯端末は、前記サーバ装置から前記機器情報表示プログラムをダウンロードするダウンロード手段をさらに備えていることを特徴とする拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 前記識別標識は、前記計測器の近傍に貼付されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の拡張現実感技術による計測器管理システム。
- 屋外に設置された計測器と、
前記計測器を識別するための識別標識と、
表示装置、前記識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末と、を備え、
前記計測器は、計測データまたは自身の保守情報を前記汎用携帯端末からの要求に応じて選択し、それを機器情報として前記汎用携帯端末へ送信する機器情報送信手段を備え、
前記汎用携帯端末は、撮像した前記識別標識に対応する計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段を備え、
前記識別標識は、地図を表している地図体上の前記計測器が配設されている位置に配置されることを特徴とする拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 屋外に設置された計測器と、
前記計測器を識別するための識別標識と、
表示装置、前記識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末と、を備え、
前記計測器は、計測データまたは自身の保守情報を前記汎用携帯端末からの要求に応じて選択し、それを機器情報として前記汎用携帯端末へ送信する機器情報送信手段を備え、
前記汎用携帯端末は、撮像した前記識別標識に対応する計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段を備え、
前記識別標識は、対応する計測器の配置と同じ配置で配置図に貼付されていることを特徴とする拡張現実感技術による計測器管理システム。 - 表示装置、計測器を識別するための識別標識を撮像する撮像装置、ネットワークを介して前記計測器と通信する通信装置を有する汎用携帯端末のコンピュータを、
前記撮像装置によって撮像した前記識別標識に対応する計測器に対し、その計測器の計測データまたは保守情報を機器情報として選択して要求する機器情報要求手段、
前記計測器から前記機器情報を受信して画像に変換し、前記機器情報の画像と前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する機器情報表示手段、
前記撮像装置による前記識別標識の撮像方向に応じて、前記計測器に要求する情報を選択する情報選択手段、
として機能させるためのプログラム。 - 前記汎用携帯端末のコンピュータを、
サーバ装置から取得した前記計測器の過去の計測データを表またはグラフの画像に変換し、前記表の画像または前記グラフの画像と、前記識別標識の画像とを合成して前記表示装置に表示する過去データ表示手段、として機能させるための請求項14に記載のプログラム。
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