JPWO2018020568A1 - ケーブル可動域表示装置、ケーブル可動域表示方法、及びケーブル可動域表示プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
《1−1》構成
図1は、本発明の実施の形態1に係るケーブル可動域表示装置10の構成及び機能を示す図である。ケーブル可動域表示装置10は、ユーザ(作業員)の前の現実空間に重ねてケーブル(紐状物体)の配線経路の許容範囲を示すケーブル可動域を表示することができる情報表示装置である。また、ケーブル可動域表示装置10は、実施の形態1に係るケーブル可動域表示方法を実施することができる装置である。
図3は、実施の形態1に係るケーブル可動域表示装置10の情報表示処理の一例を示すフローチャートである。ただし、ケーブル可動域表示装置10の情報表示処理は、図3に示される処理に限定されず、変更が可能である。なお、図3に示される情報表示処理は、ケーブル可動域表示装置10の現実空間情報取得部11に使用するカメラ又はセンサが現実空間の情報を取得するごとに実行される。
(線分AC)+(線分BC)=一定
という特徴を持つからである。
以上に説明したように、実施の形態1に係るケーブル可動域表示装置10又はケーブル可動域表示方法によれば、ケーブル可動域をシミュレーションし、シミュレーションされたケーブル可動域とユーザの位置及び姿勢とからAR画像を生成し、現実空間に重ねて又は現実空間画像に重ねて、ケーブル可動域のAR画像を表示する。このため、ケーブルの特徴に合わせたケーブル可動域を作業員にとって直観的でわかり易く表示することができる。
上記実施の形態1に係るケーブル可動域表示装置10では、シミュレーション部13が、ケーブル情報(ケーブルの長さ19a、ケーブルの許容曲げ半径19d)と配線経路情報(配線予定位置19bを示す始端及び終端、通過点19c)とからケーブル可動域を計算し、画像生成部14が、シミュレーション部13によって計算されたケーブル可動域からAR画像を生成し、画像表示部15に始端から終端までのケーブル可動域の3次元CG画像を表示させている、又は、画像表示部15としてのプロジェクタによってケーブル可動域のAR画像を現実空間上に投影している。
上記実施の形態2では、作業員がケーブル配線の作業中であっても、ケーブル可動域を実時間で更新するケーブル可動域表示装置20及びケーブル可動域表示方法を説明した。しかし、ケーブルの配線経路の許容範囲を示すケーブル可動域内にケーブルの配線(設置)の障害になる障害物が存在することがあり得る。また、ケーブル可動域を更新(変更)しながら作業を進める場合には、更新後のケーブル可動域内に、当初は予定されていなかった障害物が存在することもあり得る。そこで、本発明の実施の形態3に係るケーブル可動域表示装置30及びケーブル可動域表示方法では、シミュレーション部33がケーブル可動域における3次元形状の箇所を障害物が存在する障害物領域として認識し、シミュレーション部33が障害物領域をケーブル可動域から除外する処理を行う。
上記実施の形態1から3に係るケーブル可動域表示装置10,20,30における画像生成部14は、ケーブル可動域の3次元CGから変換された2次元画像を画像表示部15(表示デバイス57)に表示させている、又は、画像表示部15としてのプロジェクタによってケーブル可動域のAR画像を現実空間上に投影している。しかし、表示デバイスの特徴(例えば、種類、画素数、解像度、画面サイズなど)によっては、3次元CGを投影変換して生成された2次元画像が、奥行情報などを十分にわかり易く表示することができない場合がある。そこで、実施の形態4に係るケーブル可動域表示装置40の画像生成部44は、ケーブル可動域の3次元CGの厚み情報に応じて、2次元画像に色情報(互いに異なる複数の色による表示、又は、複数段階の濃度の違いによる表示)を付加する機能を備えている。
Claims (13)
- 現実空間に重ねてケーブルの配線経路の許容範囲を示すケーブル可動域を表示するケーブル可動域表示装置であって、
前記現実空間に関する現実空間情報を取得する現実空間情報取得部と、
前記現実空間情報からユーザの位置及び姿勢を求めるユーザ位置姿勢推定部と、
前記配線経路の始端、通過点、及び終端を示す配線経路情報と前記ケーブルの許容曲げ半径及び前記ケーブルの長さを示すケーブル情報とを受け取り、前記配線経路情報と前記ケーブル情報とから前記ケーブル可動域を計算するシミュレーション部と、
前記シミュレーション部によって計算された前記ケーブル可動域と前記ユーザ位置姿勢推定部によって求められた前記位置及び姿勢とから、前記現実空間における前記ケーブル可動域を示す仮想現実感のケーブル可動域画像を生成する画像生成部と、
前記仮想現実感のケーブル可動域画像を表示する画像表示部と
を備えたことを特徴とするケーブル可動域表示装置。 - 前記現実空間情報から前記ユーザの手の位置を検出する手位置検出部をさらに備え、
前記シミュレーション部は、前記手の位置が、前記配線経路情報に含まれる前記通過点であるとみなして、前記ケーブル可動域を計算する
ことを特徴とする請求項1に記載のケーブル可動域表示装置。 - 前記シミュレーション部は、前記現実空間情報から前記ケーブル可動域内に存在する3次元形状の箇所を障害物が存在する障害物領域として検出し、
前記ケーブル可動域から前記障害物領域を除いた領域を、新たなケーブル可動域として出力する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のケーブル可動域表示装置。 - 前記画像生成部は、前記仮想現実感のケーブル可動域画像に、前記ケーブル可動域の3次元形状に応じた付加情報を付加することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。
- 前記付加情報は、色の違い及び濃度の違いの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項4に記載のケーブル可動域表示装置。
- 前記画像表示部は、光を透過させ、前記仮想現実感のケーブル可動域画像を表示するシースルー型ディスプレイを有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。
- 前記画像表示部は、前記仮想現実感のケーブル可動域画像を現実空間上に投影するプロジェクタを有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。
- 前記画像生成部は、前記現実空間情報取得部で取得された画像情報に基づいて前記現実空間を前記画像表示部に表示すると共に、前記仮想現実感のケーブル可動域を画像表示部に表示することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。
- 前記配線経路情報と前記ケーブル情報とを記憶する記憶部をさらに備え、
前記シミュレーション部は、前記記憶部に記憶されている前記配線経路情報と前記ケーブル情報とから前記ケーブル可動域を計算する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。 - 前記現実空間情報取得部は、前記現実空間情報としての画像データを取得するカメラ及び前記現実空間情報としての検出値を取得するセンサの内の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。
- 前記現実空間情報取得部と前記画像表示部とは、前記ユーザの頭部に装着されるヘッドマウント型の構造を有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のケーブル可動域表示装置。
- 現実空間に重ねてケーブルの配線経路の許容範囲を示すケーブル可動域を画像表示部に表示させるケーブル可動域表示方法であって、
前記現実空間に関する現実空間情報を取得する現実空間情報取得ステップと、
前記現実空間情報からユーザの位置及び姿勢を求めるユーザ位置姿勢推定ステップと、
前記配線経路の始端、通過点、及び終端を示す配線経路情報と前記ケーブルの許容曲げ半径及び前記ケーブルの長さを示すケーブル情報とを取得し、前記配線経路情報と前記ケーブル情報とから前記ケーブル可動域を計算するシミュレーションステップと、
前記シミュレーションステップにおいて計算された前記ケーブル可動域と前記ユーザ位置姿勢推定ステップにおいて求められた前記位置及び姿勢とから、前記現実空間における前記ケーブル可動域を示す仮想現実感のケーブル可動域画像を生成する画像生成ステップと、
前記仮想現実感のケーブル可動域画像を画像表示部に表示させる表示ステップと
を有することを特徴とするケーブル可動域表示方法。 - 現実空間に重ねてケーブルの配線経路の許容範囲を示すケーブル可動域を画像表示部に表示させるコンピュータに、
前記現実空間に関する現実空間情報を取得する現実空間情報取得処理と、
前記現実空間情報からユーザの位置及び姿勢を求めるユーザ位置姿勢推定処理と、
前記配線経路の始端、通過点、及び終端を示す配線経路情報と前記ケーブルの許容曲げ半径及び前記ケーブルの長さを示すケーブル情報とを取得し、前記配線経路情報と前記ケーブル情報とから前記ケーブル可動域を計算するシミュレーション処理と、
前記シミュレーション処理において計算された前記ケーブル可動域と前記ユーザ位置姿勢推定処理において求められた前記位置及び姿勢とから、前記現実空間における前記ケーブル可動域を示す仮想現実感のケーブル可動域画像を生成する画像生成処理と、
前記仮想現実感のケーブル可動域画像を画像表示部に表示させる表示処理と
を実行させるためのケーブル可動域表示プログラム。
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