JP6901306B2 - 情報投影システム及び情報投影方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の一実施形態による情報投影システムを図1〜図6を参照して説明する。
図1は、本発明の情報投影システムの一例を示すブロック図である。
情報投影システム100は、例えば、船舶の操縦を行ううえで乗務員が必要とする情報を船橋の窓に投影し表示する目的で使用される。
以下、情報投影システム100が船橋に設置された場合を例に説明を行う。
図1に示すように情報投影システム100は、カメラ3a,3b,3c、携帯端末装置4a,4b、プロジェクター5a,5b,5c,5d,5e、スクリーン6a,6b,6c,6d,6e、制御装置10を含んで構成される。また、制御装置10は、機器1a,1b、センサ2a,2bと接続され、これら、機器1a、センサ2aなどから船舶の運転状態を示す情報や船舶内の環境、船舶が通過する環境の情報を取得する。以下、機器1a〜1bを総称して機器1、センサ2a〜2bを総称してセンサ2、カメラ3a〜3cを総称してカメラ3、携帯端末装置4a,4bを総称して携帯端末装置4、プロジェクター5a〜5e総称してプロジェクター5、スクリーン6a〜6e総称してスクリーン6と記載する。また、図1は、情報投影システム100の基本的な構成を模式的に示したものであって、機器1、センサ2、カメラ3、携帯端末装置4、プロジェクター5、スクリーン6の数は図示したものに限定されない。
センサ2は、温度計、風速計、レーダなど、船舶に設けられたセンサである。センサ2は、計測した船舶内外の情報(例えば、船舶内の設備の周囲の温度等の環境情報や船舶が通過する海域の風速等の環境情報)を制御装置10に出力する。
これら機器1やセンサ2が出力する情報は、船橋の監視モニタ等に出力される情報であって、船舶の操縦に必要な情報である。
カメラ3は、例えば、船橋の天井や壁に設けられ、船橋に存在する乗務員を撮像する。カメラ3が撮像した画像は、乗務員の存在する位置の特定や、その乗務員がどのような職務に就いているかを識別する目的で用いられる。
携帯端末装置4は、乗務員が情報投影システム100の操作を行う時に用いる操作用の携帯端末装置である。乗務員は、その職務に応じて船橋内の様々な位置に移動しながら、計器類やモニタなどを参照しながら、各々の職務を遂行する。従って、乗務員が操作に用いる操作端末は持ち運び可能な携帯端末装置であることが好ましい。例えば、携帯端末装置4は、制御装置10に指示情報を送信することのできるリモートコントローラである。また、例えば、携帯端末装置4は、腕時計型等のウェアラブル端末装置であってもよい。
プロジェクター5は、制御装置10が生成する画像をスクリーン6に投影する。制御装置10が生成する画像には、船橋に設置された計器類が示す値や監視モニタに表示する情報が含まれる。
スクリーン6は、画像が投影された状態であっても投影された情報と情報の投影面の反対側(外界)とが共に視認可能な部材で構成されている。スクリーン6は、例えば、透明な受講膜(スクリーン)とガラスとを一体的に構成した部材であって、船橋の窓ガラスとして用いられている。図示するように、各スクリーン6a〜6eの各々に対して、プロジェクター5a〜5eが設置されていてもよいし、広範囲に画像を投影できる1〜2台のプロジェクター5(図示せず)によって、スクリーン6a〜6eの各々に画像を投影してもよい。乗務員は、窓(スクリーン6)から外界を視認しつつ、スクリーン6に投影された画像を見て、自身の職務に必要な情報を得ることができる。
図2(a)に船舶20と船橋の位置21を示す。図2(b)に船橋を上方から見たときの窓位置を示す。図2(a)に示すように、船橋は視野を確保するために船舶20の高所に設けられる。また、図2(b)に示すように船橋には、例えば180°の視野を確保するために広範囲にわたって窓が設けられ、船舶20の進行方向(前方)および左右の外界の様子を確認できるようになっている。船橋には複数の乗務員30a〜30cが存在している。これら、乗務員30a〜30cを総称して乗務員30と記載する。複数の乗務員30a等の各々には、個別の役割が与えられている。例えば、乗務員30aは、船舶20の操舵を行う。また、例えば、乗務員30bは、主機(エンジン)の状態を監視し制御する。また、例えば、乗務員30cは、他の船や陸上との通信を担当する。ここで、操舵を行う乗務員30aは、船舶20の速力、進行方位、エンジンの回転数などを確認しながら、舵を左右に切ったり船舶20を真直ぐ前に進めたりして操縦を行う。また。エンジンを担当する乗務員30bは、エンジンの回転数、動力機(モータ)の回転数、エンジンの温度、燃料の残量などを確認しながらエンジンの状態を監視する。また。通信士の乗務員30cは、無線通信の通信状態等を確認しながら他の船舶との交信を行う。このように、乗務員30a〜30cは、異なる業務に就いているため、各々が必要とする情報は異なる。制御装置10は、各乗務員が必要とする情報のみを選択して、スクリーン6に投影する画像を生成する。
図3は、本発明の情報投影システムの制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
図示するように制御装置10は、乗務員検知データ取得部101と、乗務員情報解析部102と、表示位置特定部103と、船舶運航データ取得部104と、表示情報選択部105と、画像生成部106と、出力部107と、指示情報受付部108と、音声認識部109と、記憶部110と、を備える。
乗務員検知データ取得部101は、カメラ3が撮像した画像と、当該画像を撮像したカメラの識別情報とを取得する。なお、記憶部110には、カメラの識別情報とカメラの設置位置が対応付けて記録されている。
表示情報選択部105は、乗務員情報解析部102が認識した乗務員の職務に基づいて、船舶運航データ取得部104が取得した情報の中から、乗務員の職務に必要な情報を選択する。なお、記憶部110には、職務とその職務に必要な情報の種類が対応付けて記録されている。表示情報選択部105は、この記録に基づいて情報の選択を行う。
記憶部110は、情報投影処理に必要な種々の情報を記憶する。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、入出力インタフェース904、通信インタフェース905を備える。
上述の制御装置10は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各機能部(記憶部110を除く)は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶部110に対応する記憶領域を主記憶装置902に確保する。また、CPU901は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置903に確保する。また、コンピュータ900は、PC(personal computer)やサーバ端末装置である。少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置903は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、入出力インタフェース904を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行しても良い。
カメラ3は、例えば全周型のカメラである。カメラ3は、船橋内を撮像し、撮像した画像を制御装置10へ送信する。制御装置10では、乗務員検知データ取得部101がこの画像を取得し、乗務員情報解析部102が画像を解析して、画像内に乗務員30が写っているかどうかを判定する。乗務員30が写っている場合、乗務員情報解析部102は、画像内に写る乗務員30の位置座標を算出し、船橋内の乗務員30の位置を算出する。
制御装置10の記憶部110には、乗務員30のうち表示情報を出力する対象者であるか否かを示す情報が登録されている。また、記憶部110には、乗務員30の顔画像や乗務員30が身に着ける服、腕章、バッチ、ICカード等に記録されたID番号などの特徴が登録されている。乗務員情報解析部102は、画像内に乗務員30が写っている場合、この乗務員30が表示情報を出力する対象者であれば、登録された顔画像や特徴に基づいて、乗務員30を識別する。また、乗務員情報解析部102は、乗務員30の顔の向きを画像解析により認識する。
記憶部110には、乗務員30毎にその乗務員30の職務が登録されている。また、記憶部110には、職務に対応付けてその職務を行ううえで必要な情報がどのような情報であるかが登録されている。表示情報選択部105は、乗務員30の職務に基づき、収集した情報から必要な情報を選択する。
制御装置10(表示位置特定部103)は、乗務員30の存在する位置と顔の向きに応じて、画像を投影する窓を特定する。例えば、例えば、表示位置特定部103は、顔の向きと正対する位置に存在する窓を画像の投影先として特定する。また、特定した窓において、その窓のどの領域に情報を表示すべきかを特定する。例えば、記憶部110には、乗務員30の目の高さが登録されていて、その高さに合わせた領域を、情報を表示すべき領域として特定してもよい。また、情報の表示位置について、乗務員30の好みに応じて任意に設定できるようにしてもよい。
一例として、船橋の窓(スクリーン6)は、窓ガラス61、63の間に受光膜62を組み込んで構成されており、プロジェクター5などの投影装置などから投影された画像を表示する。窓の構成の他の例として、窓ガラスの表面に受光膜を貼りつけた構成であってもよい。
また、ヘッドセット41には無線通話機能(例えばインカム)を搭載されている。これにより、複数の乗務員30の間での通話が可能である。無線通話機能を備えたヘッドセット41等を装着することで、1対1、1対多の会話を行って、他の乗務員30と通話品質が高い手段でコミュニケーションをとることができるので、外界からの騒音などによる口頭通話の阻害の可能性を低減することができる。なお、他の乗務員30と会話を行う場合、会話の対象に対する呼びかけ(例えば相手の名前を言う)を行い、音声認識部109がこの呼びかけに基づいて、会話の相手を特定し、特定した相手との音声通話を確立し、その後、通話できるような制御を行ってもよい。
図6を用いて、情報投影処理の流れの一例について説明する。
まず、カメラ3が所定の継続的に船橋内を撮像する(ステップS11)。乗務員検知データ取得部101は、カメラ3が撮像した画像を取得し、その画像を乗務員情報解析部102に出力する。次に乗務員情報解析部102は、カメラ3が撮像した画像を解析して、乗務員の位置、顔の向き、職務の情報を得る(ステップS12)。
これらの処理と並行して、船舶運航データ取得部104は、例えば、所定の時間間隔で船舶20内の機器1から設備の稼働状況や、センサ2が計測した計測情報を取得する(ステップS13)。次に、表示情報選択部105が、乗務員情報解析部102が認識した乗務員30の職務の情報に基づいて、船舶運航データ取得部104が取得した各種情報の中から乗務員30の職務に必要な情報を選択する(ステップS14)。また、表示位置特定部103が、乗務員情報解析部102が認識した乗務員30の位置と顔の向きの情報に基づいて、乗務員30が正対して見ることができる窓がどの窓であるか、さらにその窓のどの領域が情報を表示すべき領域であるかを特定する(ステップS15)。次に画像生成部106が表示すべき情報(ステップS14で選択された乗務員30の職務に必要な情報)を含んだ画像を生成する(ステップS16)。例えば、1つの画像に複数の乗務員30に提供する情報が含まれている場合、画像生成部106は、1つの画像内の適切な表示位置(ステップS15で特定した表示位置)に各々の乗務員30向けに選択された情報を配置した画像を生成する。出力部107は、画像生成部106が生成した画像を、ステップS15で特定した適切な表示位置を含む窓への画像の投影を担当するプロジェクター5へ出力する。プロジェクター5は、乗務員30の職務に必要な情報を適切な表示位置へ投影する(ステップS17)。次に指示情報受付部108が、乗務員30による表示情報を指定する情報を入力すると、表示情報選択部105は、乗務員の職務に必要な情報の中から、さらに乗務員30が指定した情報を選択する。画像生成部106は、乗務員30が指定した情報を含んだ画像を生成する。プロジェクター5は、新たに生成された画像を投影し、表示内容を変更する(ステップS18)。
1.乗務員は、操船に必要とされる情報が表示されるモニタ、計器類などの設置場所に移動して航行情報や自船のステータスを確認する必要があり、動線/移動距離、装備位置や高さなど装備品の配置設計に対する制約が大きい。
2.情報収集中は、周囲の外界視察作業(水上線の見通し、自船周囲の監視)を一旦中断せざるを得ず、その時間は視線を外すため外界情報の確認が困難となり、港湾や水道通過時など周囲を航行する船舶の多い場合は乗務員を増員して外界情報収集と操船作業を同時に実施する必要がある。
3.近年の自動化された船舶においては、乗務員の人数を減らして運航することが可能となっている一方で、上記の理由により一定の人員が必要とされており、運航コストの厳しい競争にある運搬船等では省人化の妨げとなっている。
4.取得した情報の伝達(周辺監視、機器監視、操船情報など)においても、現状では乗務員が口頭での情報授受を行う事が多く、前述の操船、計器盤類読取、外界視察など、輻輳する状況と重なって誤った情報が伝わる可能性があり、乗務員は常に高いストレス環境に置かれる。
これに対し、本実施形態の情報投影システム100によれば、モニタ、計器類に表示される情報が船橋の窓に表示されるので、上記の1.について、乗務員30はモニタ等の位置に移動する必要がなく、また、乗務員30の動線を配慮する必要が無い為、装備品の配置設計に対する制約が緩和される。また、乗務員30が移動しても、常に最も近傍の窓ガラスに必要な情報が表示されるため、外界監視を行う視線を保ったままで操船が可能となる。また、上記の2.および3.について情報投影システム100によれば、外界の監視と情報収集とを窓に視線を向けることで同時に行うことができるため、少人数の乗務員で船橋内の職務を実施することができる。また、上記の4.について、窓に情報を投影することで、船橋内の全ての乗務員が同じ情報を参照することができ、必要な場合、情報共有を行うことができる。その為、口頭による情報授受の負担を低減することができる。また、上述のように窓に視線を向けることで、周辺監視と機器監視を同時に行うことができるので、情報が輻輳する状況を緩和することができる。
1、1a,1b・・・機器
2、2a,2b・・・センサ
3、3a、3b、3c・・・カメラ
4、4a、4b、・・・携帯端末装置
5、5a、5b、5c、5d、5e・・・プロジェクター
6、6a、6b、6c、6d、6e・・・スクリーン
10・・・制御装置
101・・・乗務員検知データ取得部
102・・・乗務員情報解析部
103・・・表示位置特定部
104・・・船舶運航データ取得部
105・・・表示情報選択部
106・・・画像生成部
107・・・出力部
108・・・指示情報受付部
109・・・音声認識部
110・・・記憶部
Claims (7)
- 投影された情報と前記情報の投影面の反対側とが視認可能な船舶の窓へ情報を投影する情報投影システムであって、
前記船舶内における乗務員の画像を撮像する第1センサと、
前記乗務員を撮像した画像を解析して前記乗務員の位置を検知するとともに前記乗務員を識別し、識別した前記乗務員について予め定められた職務を認識する乗務員情報解析部と、
前記第1センサが検知した前記乗務員の位置に基づいて、前記船舶が備える複数の前記窓の中から前記乗務員の職務に必要な情報を表示させる前記窓を特定し、特定した前記窓における前記情報の表示位置を特定する表示位置特定部と、
前記表示位置に前記情報を表示する情報投影部と、
を備える情報投影システム。 - 前記乗務員情報解析部は、前記画像を解析して前記乗務員の体の一部の向きを検知し、
前記表示位置特定部は、前記乗務員情報解析部が検知した前記乗務員の体の一部の向きに正対する位置に設置された前記窓の少なくとも一部を前記表示位置として特定する、
請求項1に記載の情報投影システム。 - 予め定められた前記乗務員の職務に基づいて、前記乗務員の職務に必要な情報を選択する表示情報選択部、
をさらに備える請求項1または請求項2に記載の情報投影システム。 - 前記船舶に備えられた機器および第2センサから、船舶の運転状態を示す情報や船舶内外の環境情報を取得するデータ取得部、
をさらに備え、
前記表示情報選択部は、前記データ取得部が取得した情報の中から前記乗務員の職務に必要な情報を選択する、
請求項3に記載の情報投影システム。 - 前記乗務員が、前記情報投影部が表示する情報を指定する指定操作を入力する携帯端末装置、をさらに備え、
前記表示情報選択部は、前記乗務員の指定操作に基づいて、前記乗務員の職務に必要な情報の中から、さらに前記乗務員が指定した情報を選択する、
請求項3または請求項4に記載の情報投影システム。 - 前記乗務員が入力する音声情報を認識する音声認識部、
をさらに備え、
前記表示情報選択部は、前記音声認識部の認識結果に基づいて、前記乗務員の職務に必要な情報を選択する、
請求項3から請求項5の何れか1項に記載の情報投影システム。 - 投影された情報と前記情報の投影面の反対側とが視認可能な船舶の窓へ情報を投影する情報投影システムによる情報投影方法であって、
前記船舶内における乗務員の画像を撮像するステップと、
前記乗務員を撮像した画像を解析して前記乗務員の位置を検知するとともに前記乗務員を識別し、識別した前記乗務員について予め定められた職務を認識するステップと、
検知した前記乗務員の位置に基づいて、前記船舶が備える複数の前記窓の中から前記乗務員の職務に必要な情報を表示させる前記窓を特定し、特定した前記窓における前記情報の表示位置を特定するステップと、
前記表示位置に前記情報を表示するステップと、
を有する情報投影方法。
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