WO2017122274A1 - 画像表示装置 - Google Patents

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WO2017122274A1
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control unit
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image display
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潤 岩田
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Suncorporation
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    • GPHYSICS
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T7/73Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/74Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving reference images or patches
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/24Use of tools
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to an image display device that is used while being worn on a user's head.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laying-Open No. 2014-93050 discloses an image display device used by being mounted on a user's head.
  • This type of image display apparatus displays a display unit that displays an image in a range corresponding to a user's field of view (ie, a real image) and an object image that represents an object related to the image displayed on the display unit.
  • a computer that displays the synthesized real image.
  • augmented reality a technique for augmenting and expanding the real world perceived by humans by a computer is known as augmented reality (AR).
  • AR augmented reality
  • the image display device cannot determine whether the target article is actually handled according to the procedure indicated by the manual. It cannot be confirmed whether it was handled or not.
  • This specification discloses a technology that allows a user or the like to confirm whether or not a target article has been handled according to the procedure indicated by the manual.
  • the image display device disclosed in this specification is used by being worn on the user's head.
  • the image display device includes a display unit, a first camera that captures a specific range corresponding to a user's view range, and a second camera that captures the specific range while being provided at a position different from the first camera.
  • a sensor capable of detecting the attitude of the image display device, a control unit, and a memory for storing a manual related to handling of the target article.
  • the control unit determines a feature of the space around the image display device based on the first calibration image acquired from the first camera and the second calibration image acquired from the second camera.
  • Spatial information for specifying, spatial information, a first captured image acquired from the first camera, a second captured image acquired from the second camera, and an image display detected by the sensor Based on the posture of the device, the position and posture of the image display device in the space are specified, and when the target article is included in the specific range, the first for handling the target article according to the manual in the memory
  • a first instruction screen including a first object image showing the procedure of the first instruction image on which the first object image is displayed in accordance with the target article is displayed on the display unit, and the display unit On the second
  • the operation actually performed by the user on the target article within the specific range based on the first photographed image and the second photographed image while the instruction screen is displayed is as follows. It is determined whether or not the procedure is followed, and the determination result is stored in the memory.
  • the control unit while the first instruction screen is displayed on the display unit, is based on the first photographed image and the second photographed image, and the target article within the specific range. It is determined whether the operation actually performed by the user follows the first procedure, and the determination result is stored in the memory. Therefore, the user or the like can confirm whether or not the target article has been handled according to the procedure indicated by the manual by confirming the determination result stored in the memory.
  • first photographed image may be the same image as the first calibration image or a different image.
  • second photographed image may be the same image as the second calibration image or a different image.
  • handling of the target article includes any work for handling the target article, such as assembly, disassembly, use, and repair of the target article.
  • first object image includes both still images and moving images.
  • control method a control method, a computer program, and a computer-readable recording medium storing the computer program for realizing the image display device are also novel and useful.
  • An outline of a communication system is shown. 2 shows a block diagram of the communication system of FIG.
  • the flowchart of a display apparatus process is shown.
  • An example of a calibration screen is shown.
  • An example of real-time processing is shown.
  • An example of a menu object image is shown.
  • An example of manual processing is shown.
  • An example of an article table is shown.
  • An example of a procedure list is shown.
  • the other example of a procedure list is shown.
  • An example of the target article is shown.
  • An example (1) of the instruction screen is shown.
  • An example (2) of the instruction screen is shown.
  • the example of the object article after work completion is shown.
  • the external appearance of the image display apparatus of 2nd Example is shown.
  • the second object image indicating the second procedure to be executed after the first procedure according to the manual in the memory when it is determined that the operation follows the first procedure.
  • the second instruction screen including the second instruction screen in which the second object image is displayed in accordance with the target article may be displayed on the display unit instead of the first instruction screen.
  • the “second object image” includes both still images and moving images.
  • the control unit can prevent the second instruction screen from being displayed on the display unit when it is determined that the operation does not follow the first. Therefore, there is a high possibility that the user can appropriately handle the target article according to the procedure indicated by the manual.
  • the image display apparatus may further include a receiving unit that receives operation information related to the operation content of the tool from the tool.
  • the operation may include an operation using a tool.
  • the control unit performs an operation based on the first captured image, the second captured image, and the operation information acquired from the receiving unit while the first instruction screen is displayed on the display unit. It may be determined whether the first procedure is being followed.
  • control unit determines whether the operation follows the first procedure based on the operation information acquired from the tool via the receiving unit in addition to the first captured image and the second captured image. Judging. Therefore, according to said structure, the control part can judge more appropriately whether operation follows the 1st procedure.
  • the image display device may further include a transmission unit for transmitting information to an external server.
  • the control unit may transmit the work information including the determination result stored in the memory to the external server via the transmission unit.
  • control unit transmits the work information including the determination result stored in the memory to the external server via the transmission unit.
  • work information is accumulated in the external server.
  • An administrator or the like of the external server can confirm whether or not the target article has been handled appropriately by looking at the work information stored in the external server.
  • the present specification also discloses a computer program for a terminal device capable of communicating with an external server that stores work information transmitted by the image display device.
  • the terminal device includes a display unit and a computer.
  • the computer program causes the computer to execute processing for communicating with an external server to receive work information from the external server and processing for displaying a browsing screen represented by the received work information on the display unit.
  • the user of the terminal device can confirm whether or not the target article has been appropriately handled by the user of the image display device by looking at the browsing screen displayed on the display unit.
  • the communication system 2 includes an image display device 10, a tool 40, a server 50, and an external PC (abbreviation for personal computer) 70.
  • the image display device 10, the server 50, and the external PC 70 can perform wireless communication (specifically, Wi-Fi communication) with each other via the Internet 4 (see solid arrows in the figure).
  • the image display apparatus 10 and the tool 40 can execute Bluetooth (registered trademark) communication (hereinafter referred to as “BT communication”) (see the broken line arrow in the figure).
  • BT communication registered trademark
  • the image display device 10 is an image display device (a so-called head mounted display) used by being mounted on a user's head. As shown in FIG. 1, the image display device 10 includes a support 12, display units 14 a and 14 b, projection units 15 a and 15 b, a first camera 16, a second camera 18, and a control box 19. It has.
  • the support 12 is a spectacle frame-shaped member.
  • the user can wear the image display device 10 on the head by wearing the support 12 like wearing glasses.
  • the display units 14a and 14b are translucent display members, respectively. When the user wears the image display device 10 on the head, the display unit 14a is disposed at a position facing the user's right eye, and the display unit 14b is disposed at a position facing the left eye.
  • the left and right display units 14a and 14b may be collectively referred to as the display unit 14.
  • the projection units 15a and 15b are members that project images onto the display units 14a and 14b.
  • the projection units 15a and 15b are provided on the side portions of the display units 14a and 14b.
  • the left and right projection units 15a and 15b may be collectively referred to as the projection unit 15.
  • the projection unit 15 projects a predetermined object image on the display unit 14 in accordance with an instruction from the control unit 26.
  • the user can view the real-world object or / and space as if the object image was synthesized at a predetermined position in the real-world object or / and space that can be visually recognized by the user through the display unit 14. And the object image.
  • control unit 26 displays a desired screen on the display unit 14 by instructing the projection unit 15 to project an image
  • the operation of the projection unit 15 will be described. It may be omitted and simply expressed as “the control unit 26 causes the display unit 14 to display a desired image”.
  • the first camera 16 is a camera arranged on the support 12 at a position above the display unit 14a (that is, a position corresponding to the right eye of the user).
  • the 2nd camera 18 is a camera arrange
  • Each of the first camera 16 and the second camera 18 can capture a range corresponding to the field of view of the user wearing the image display device 10 (hereinafter referred to as a “specific range”) from different angles.
  • the control box 19 is a box attached to a part of the support 12.
  • the control box 19 accommodates each element that controls the control system of the image display apparatus 10. Specifically, as shown in FIG. 2, the control box 19 accommodates a sensor 20, a BT interface 22, a Wi-Fi interface 24, a control unit 26, and a memory 28.
  • the interface is described as “I / F”.
  • Sensor 20 is a three-axis acceleration sensor.
  • the sensor 20 detects acceleration of three axes of X, Y, and Z.
  • the control unit 26 can specify the posture and motion state of the image display device 10.
  • BTI / F 22 is an I / F for executing BT communication with an external device (for example, tool 40).
  • the Wi-Fi I / F 24 is an I / F for executing Wi-Fi communication with an external device (for example, the server 50) via the Internet 4.
  • the control unit 26 executes various processes according to the program stored in the memory 28. The contents of the processing executed by the control unit 26 will be described in detail later.
  • the control unit 26 is electrically connected to the display unit 14, the projection unit 15, the first camera 16, the second camera 18, the sensor 20, the BTI / F 22, the Wi-Fi I / F 24, and the memory 28. The operation of each of these elements can be controlled.
  • the memory 28 stores various programs.
  • the program includes various application programs such as a manual application program 30.
  • the manual application program 30 is displayed as “manual application 30”.
  • the manual application may be simply referred to as “manual application”.
  • the “manual application” is an application for instructing how to handle an article (for example, assembly, disassembly, use, repair, etc.) using a real image and an object image (that is, a virtual image).
  • the control unit 26 executes manual processing (see FIG. 6) described later according to the manual application 30.
  • the manual application 30 includes an article table 32 (see FIG. 8) and manual data 34.
  • the article table 32 includes data related to articles whose handling method is instructed according to the manual application 30.
  • the manual data 34 includes a manual for explaining how to handle the article for each of the plurality of articles.
  • the memory 28 also has a list storage area 36 for storing a procedure list (see FIGS. 8 and 9) generated along with manual processing (see FIG. 6) described later.
  • the memory 28 also stores an ID assigned to the image display device 10. As shown in FIGS. 1 and 2, the ID of the image display apparatus 10 of the present embodiment is “D1”.
  • image display device 10 In the example of FIG. 1, only one image display device 10 is illustrated, but a plurality of image display devices 10 may exist in the actual communication system 2. In that case, a different ID is assigned to each image display device 10.
  • the tool 40 is a screwdriver tool (so-called driver) that is gripped and used by a user.
  • the tool 40 includes a control unit 42, a memory 44, and a BTI / F 46.
  • the BTI / F 46 is an I / F for executing BT communication with an external device (for example, the image display device 10).
  • the control unit 42 executes processing for transmitting operation information related to the operation content of the tool to the image display device 10 via the BTI / F 46 according to the program stored in the memory 44. Specifically, the control unit 42 executes a process of detecting a torque value when tightening the screw and transmitting operation information including the detected torque value to the image display device 10 via the BTI / F 46.
  • the memory 44 stores various programs.
  • the server 50 in FIGS. 1 and 2 is a server installed by an administrator of the image display apparatus 10 (for example, a company that provides the image display apparatus 10).
  • the server 50 manages the handling results of articles by the user of the image display device 10.
  • the server 50 includes a display unit 52, an operation unit 54, a Wi-Fi I / F 56, a control unit 58, and a memory 60.
  • the display unit 52 is a display capable of displaying various information.
  • the operation unit 54 includes a keyboard and a mouse.
  • the user of the server 50 can input various instructions to the server 50 by operating the operation unit 54.
  • the Wi-Fi I / F 56 is an I / F for performing Wi-Fi communication with external devices (for example, the image display device 10 and the external PC 70) via the Internet 4.
  • the control unit 58 executes various processes according to programs stored in the memory 60.
  • the memory 60 stores various programs. Further, the memory 60 stores work information received from the image display device 10 when the image display device 10 executes manual processing (see FIG. 7).
  • the external PC 70 in FIGS. 1 and 2 is a PC used by an administrator of the image display apparatus 10 (for example, a company that provides the image display apparatus 10).
  • the external PC 70 is used to access the server 50 and browse the handling results of articles by the user of the image display device 10.
  • the external PC 70 also includes a display unit 71, an operation unit 72, a Wi-Fi I / F 73, a control unit 74, and a memory 75.
  • the display unit 71 is a display capable of displaying various information.
  • the operation unit 72 includes a keyboard.
  • the user of the external PC 70 can input various instructions to the server 50 by operating the operation unit 72.
  • the Wi-Fi I / F 73 is an I / F for executing Wi-Fi communication with the server 50 via the Internet 4.
  • the control unit 74 executes various processes according to programs stored in the memory 75.
  • the memory 75 stores various programs. In the present embodiment, in particular, the memory 75 stores a browsing program 76 for allowing the external PC 70 to communicate with the server 50 and browsing work information stored in the server 50.
  • Display device processing FIG. 3
  • the display device process executed by the control unit 26 of the image display device 10 will be described.
  • the control unit 26 starts the display device processing of FIG.
  • the control unit 26 displays a predetermined calibration screen on the display unit 14.
  • the calibration screen is a screen for allowing the user to perform calibration.
  • “calibration” is a process for specifying spatial information (that is, calibration data) for specifying the characteristics of the space around the image display device 10.
  • the “characteristic of the space around the image display device 10” includes, for example, when the image display device 10 is present indoors, the distance between the wall and the own device, the direction of the wall, the distance between the ceiling and the own device, the ceiling Various information for characterizing the indoor space, such as the height of the room, the floor area, the position of the furniture, and the distance to the furniture.
  • the “characteristics of the space around the image display device 10” are various types for characterizing the space around the own device such as the distance to the surrounding target. Contains information.
  • Figure 4 shows an example of the calibration screen.
  • the calibration screen includes a pointer P and a message for prompting the user to follow the pointer with a line of sight.
  • the control unit 26 moves the pointer P in the display unit 14 so that the user can follow the pointer P with a line of sight so that the entire space around the image display device 10 can be put into view.
  • the control unit 26 monitors that the identification of the spatial information is completed.
  • the user follows the pointer P with a line of sight (that is, the user moves his / her head in accordance with the movement of the pointer P).
  • Each direction of the surrounding space is photographed by the first camera 16 and the second camera 18.
  • the control unit 26 acquires, from the first camera 16, a first calibration image that is an image of a specific range (that is, a range corresponding to the user's view range) captured by the first camera 16.
  • a second calibration image that is an image in a specific range photographed by the second camera 18 is acquired from the second camera 18.
  • the control unit 26 calculates a distance between the feature point and the image display device 10 by identifying a feature point common to the first calibration image and the second calibration image and performing triangulation. be able to. Furthermore, the control unit 26 can also specify the coordinates of the position of the feature point based on the coordinates of the initial position of the pointer P. The control unit 26 performs the same processing for each of a plurality of feature points existing in all directions around the image display device 10. When the distance from the feature point and the coordinates of the feature point are specified for each of a plurality of feature points existing in all directions around the image display device 10, the control unit 26 determines YES in S12. Proceed to S14. That is, the “spatial information for specifying the features of the space around the image display device 10” in S12 means the distance to each feature point and the coordinates of each feature point.
  • control unit 26 starts real-time processing (see FIG. 5).
  • the control unit 26 repeatedly executes the real-time process until the image display apparatus 10 is powered off.
  • the control unit 26 proceeds to S16.
  • the control unit 26 acquires, from the first camera 16, a first captured image that is an image in a specific range captured by the first camera 16 at the time of S30, and the second The second captured image that is an image in a specific range captured by the second camera 18 at the time of S30 is acquired from the first camera 18. That is, the first captured image and the second captured image acquired in S30 are both real-time captured images corresponding to the current visual field range of the user.
  • the control unit 26 calculates a distance between a specific feature point common to the first captured image and the second captured image and the image display device 10.
  • the “feature point” referred to here is, for example, one of a plurality of feature points included in the spatial information (in the case of YES in S12 of FIG. 3).
  • the distance between the feature point and the image display device 10 is calculated by performing triangulation using the first captured image and the second captured image, as in the above case.
  • the control unit 26 calculates the attitude of the image display device 10 at this time based on the detection value of the sensor 20. Specifically, the control unit 26 determines whether the gravity direction is 0 ° based on the detection values of the sensor 20 (that is, accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions). The tilt angles ( ⁇ x, ⁇ y, ⁇ z) of the axis and the Z axis are calculated, and the attitude of the image display device 10 at the time of S10 (that is, the tilt with respect to the horizontal plane) is calculated based on these tilt angles.
  • control unit 26 determines the distance between the spatial information identified in the case of YES in S12 of FIG. 3 and the feature point calculated in S32, the attitude of the image display device 10 calculated in S34, and Is used to specify the position and orientation of the image display device 10 in the space where the image display device 10 exists.
  • control unit 26 When S36 is finished, the control unit 26 returns to S30 and repeatedly executes each process of S30 to S36. That is, the control unit 26 can specify the position and orientation of the image display device 10 in the space where the image display device 10 exists in real time by repeatedly executing the processes of S30 to S36.
  • the control unit 26 starts real-time processing (see FIG. 5) in S14 of FIG. 3, the control unit 26 proceeds to S16.
  • the control unit 26 generates a menu object image representing the main menu object and associates it with a predetermined position.
  • the control unit 26 generates a menu object image and virtually arranges it at a predetermined position.
  • “the menu object image is virtually arranged at a predetermined position” means that the menu is displayed when the predetermined range is included in the specific range (that is, the imaging range of the first camera 16 and the second camera 18).
  • the menu object image is associated with a predetermined position so that a screen in a state where the object image is arranged at a predetermined position in the space is displayed on the display unit 14.
  • the control unit 26 virtually arranges the menu object image by designating the position in front of the user's field of view as the predetermined position. Therefore, at the time of the process of S16, the predetermined position is included in the specific range (that is, the user's view range). Therefore, as shown in FIG. 6, the display unit 14 displays a screen in a state where the menu object image 80 indicating the menu object is arranged in the space.
  • the display unit 14 is a translucent display, the user can display an aspect in which the menu object image 80 is combined with an actual article (that is, an indoor scene) that can be viewed through the display unit 14. Can see.
  • the menu object image 80 represents the main menu.
  • six selectable icons 82 to 92 are displayed. Each icon corresponds to each application.
  • icon 82 indicates a mail application
  • icon 84 indicates a movie application
  • icon 86 indicates a browser application
  • icon 88 indicates a photo application
  • icon 90 indicates a manual application
  • icon 92 indicates a music application.
  • the user can activate an application corresponding to a desired icon by performing a gesture of touching the desired icon within a specific range.
  • the control unit 26 monitors the detection of a user operation within a specific range.
  • “user operation within a specific range” is a gesture that the user performs on an object image such as a menu object image (for example, a gesture for instructing movement or size change of an image, an instruction to end display of an image) Gestures, a gesture for selecting an icon, a gesture for instructing power-off of the image display apparatus 10), movement of the user in the space, change of the user's viewing direction, and the like.
  • the control unit 26 determines the user within a specific range based on the first captured image from the first camera 16, the second captured image from the second camera 18, and the detection value of the sensor 20. It is determined whether or not an operation has been performed. When it is detected that the user has performed an operation within the specific range, the control unit 26 determines YES in S18 and proceeds to S20.
  • the control unit 26 determines whether or not the operation performed by the user is a predetermined gesture (hereinafter referred to as “end gesture”) instructing to turn off the image display device 10.
  • end gesture a predetermined gesture
  • the control unit 26 determines YES in S20, proceeds to S24, and turns off the power of the image display apparatus 10. In this case, the display device process in FIG. 3 ends. In this case, the real-time processing of FIG.
  • the control unit 26 determines NO in S20 and proceeds to S22.
  • the control unit 26 executes processing according to the operation. For example, when the operation performed by the user is an operation for moving the display position of the menu object image 80 (see FIG. 6), the control unit 26 changes the display position of the menu object image 80 according to the user's operation. In that case, the display unit 14 displays a screen in which the menu object image 80 is arranged at the changed position. For example, as illustrated in FIG. 6, when the operation performed by the user is an operation of selecting the manual application icon 90 in the menu object image 80 (for example, an operation of touching the icon 90), the control unit 26 activates the manual application according to the user's operation. When the manual application is activated, the control unit 26 starts the manual process of FIG. The contents of manual processing will be described in detail later.
  • control unit 26 When the control unit 26 finishes S22, the control unit 26 returns to S18 and monitors that the user operation is performed again. Thereby, whenever the user performs a gesture within a specific range or the user performs an operation of changing the direction of the line of sight, the control unit 26 displays the object image and the guide image displayed on the display unit 14 according to the operation. The display position and display mode are changed. The control unit 26 repeatedly executes each process of S18 to S22 until the end gesture is performed (YES in S20).
  • the control unit 26 based on the first photographed image from the first camera 16 and the second photographed image from the second camera 18, is an article (hereinafter referred to as “ In some cases, it may be referred to as “target article”. Specifically, in S50, the control unit 26 determines the characteristics (for example, shape, color, material) of the target article based on the images of the target article included in the first captured image and the second captured image. Etc.).
  • the control unit 26 specifies the article ID of the target article having the feature recognized in S50. Specifically, in S ⁇ b> 52, the control unit 26 determines whether or not the article having the feature recognized in S ⁇ b> 50 is included in the article table 32 in the memory 28. As shown in FIG. 8, the article table 32 includes a plurality of combination information 102, 104, 106, and the like in which an article ID (for example, “article P1”) is associated with feature data.
  • the feature data includes data for characterizing the article, such as the shape, material, and color of the article corresponding to the article ID.
  • the control unit 26 specifies combination information including feature data indicating similar features.
  • control unit 26 specifies an article ID included in the specified combination information. If control part 26 specifies article ID, it will progress to S54. On the other hand, when the article ID cannot be specified in S52 (that is, when the article having the feature recognized in S50 is not included in the article table 32), the control unit 26 ends the manual process with an error.
  • the control unit 26 when the target article is the resin-made white casing 400 having the shape shown in FIG. 11, in S52, the control unit 26 includes a combination including feature data indicating features similar to the features of the casing 400. Information 102 is specified. Then, the control unit 26 specifies the article ID “P1” included in the specified combination information 102.
  • the control unit 26 reads a manual corresponding to the article ID specified in S52 from the manual data 34 (see FIG. 2).
  • the manual data 34 includes a plurality of manuals.
  • the manual data 34 includes a manual for explaining a method of handling an article corresponding to the article ID (for example, an assembly method, a disassembly method, a repair method, etc.) for each article ID.
  • control unit 26 In subsequent S55, the control unit 26 generates a procedure list using the manual read in S54. 9 and 10 show examples of procedure lists.
  • the procedure list 200 in FIG. 9 is an example when the article ID “P1” (see the combination information 102 in FIG. 8) is specified in S52.
  • the procedure list 200 includes the ID “D1” of the image display device 10, the creation date and time of the procedure list 200 (“2015.Dec.18 10:00”), and the last update date and time of the procedure list 200 (“2015.Dec.18 10”). : 25 ”).
  • the procedure list 200 includes a procedure column indicating procedures for handling the article with the article ID “P1” (“cover”, “screw”, etc.), and operations according to those procedures. It includes a procedure table 202 combined with a result column indicating a result of “No” (“OK”, “NG”, etc.). At the time when the procedure list 200 is created in S55, each result column includes “NG” indicating that the operation according to the corresponding procedure has not been executed.
  • the procedure list 300 includes a procedure table 302 in which a procedure column indicating a procedure for handling an item with the item ID “P2” and a result column indicating whether or not those procedures are completed are combined. .
  • the contents of each procedure included in the procedure table 302 are different from the contents of each procedure included in the procedure table 202 of FIG.
  • the control unit 26 displays a procedure list at an arbitrary timing according to the user's operation even before the work is completed. Can be displayed on the display unit 14.
  • the control unit 26 determines whether or not the arrangement direction of the target article existing in the specific range matches the specific arrangement direction specified by the manual read in S54. When the arrangement direction of the target article matches the specific arrangement direction, the control unit 26 determines YES in S56 and proceeds to S58. On the other hand, when the arrangement direction of the target article does not coincide with the specific arrangement direction, the control unit 26 determines NO in S56 and proceeds to S57. In S57, the control unit 26 displays on the display unit 14 a message for prompting the user to change the arrangement direction of the target article to a specific arrangement direction. When S57 ends, the control unit 26 returns to the determination of S56.
  • control unit 26 causes the display unit 14 to display an instruction screen for instructing the first procedure according to the procedure list created in S55.
  • the target article is the casing 400 shown in FIG.
  • the first procedure is “cover”. Therefore, as shown in FIG. 12, in S58, when the target article (that is, the casing 400) is present in the specific range, the control unit 26 adds “the lid to the article image (that is, the actual image) of the target article.
  • An instruction screen in which an object image 500 for explaining the “cover” procedure is incorporated is displayed on the display unit 14. As illustrated in FIG.
  • the object image 500 includes an image virtually showing a lid and an image of an arrow for instructing the virtual lid to cover the opening of the housing 400.
  • the image of the lid is displayed in a color different from that of the housing 400 so that the user can easily see it.
  • the instruction screen in FIG. 12 is a screen for instructing to “cover” the opening of the casing 400 that is the target article.
  • the control unit 26 monitors that an operation in accordance with a procedure instructed on the instruction screen displayed in S58 (hereinafter may be referred to as “specific procedure”) is actually performed. .
  • the control unit 26 determines whether or not an operation according to a specific procedure has been performed based on at least one of the first captured image, the second captured image, and the operation information received from the tool 40. To do.
  • the control unit 26 determines YES in S60 and proceeds to S62.
  • the control unit 26 does not determine YES in S60 while determining that the operation according to the specific procedure is not performed.
  • the control unit 26 determines that “the operation according to the specific procedure is not performed”, for example, when the component to be attached is incorrect, when the screw tightening torque value is lower than a predetermined value, This includes various cases such as when an operation is performed.
  • the control unit 26 causes the housing 400 to It is monitored that a cover (see reference numeral 600 in FIG. 13) is actually put on the opening. The user can put an actual lid over the opening of the housing 400 while viewing the instruction screen of FIG. If the control unit 26 determines that the cover is actually covered on the opening of the housing 400 as instructed on the instruction screen based on the first and second captured images, YES in S60. Judge, and proceed to S62.
  • control unit 26 updates the procedure list. That is, the control unit 26 records in the procedure list created in S55 that the operation according to the procedure instructed on the instruction screen in S58 has been performed.
  • the control unit 26 causes the procedure list 200 ( In the procedure table 202 of FIG. 9), the result corresponding to the “cover” procedure is changed from “NG” to “OK”. Further, the control unit 26 updates the last update date / time.
  • the control unit 26 determines whether or not all the procedures are completed. Specifically, the control unit 26 determines whether all the procedures indicated by the procedure list created in S55 have been completed (that is, whether “OK” is included in the result column). If all the procedures indicated by the procedure list created in S55 have been completed, the control unit 26 determines YES in S64 and proceeds to S66. On the other hand, if all the procedures indicated by the procedure list created in S55 are not completed at the time of S64, the control unit 26 determines NO in S64 and returns to S58. In this case, the control unit 26 repeatedly executes each process of S58 to S62 until it determines YES in S64.
  • ⁇ H6 and an object image 800 for indicating a screw to be screwed in are displayed.
  • the object image 700 is displayed together with the characters “H1” to “H6” so that the screw holes H1 to H6 can be distinguished.
  • the object image 800 is displayed together with the letters “A” or “B” so that the type of screw (screw A, screw B) can be discriminated.
  • the control unit 26 monitors whether screws are actually screwed into the screw holes H1 to H6.
  • the user can screw an actual screw into each of the screw holes H1 to H6 using the tool 40 while viewing the instruction screen of FIG.
  • the user inserts a screw (screw A or screw B) of a type suitable for each of the screw holes H1 to H6.
  • the screw A is adapted to the screw holes H1, H2, H5, and H6, and the screw B is adapted to the screw holes H3 and H4.
  • the tool 40 detects a torque value when the user tightens the screw, and transmits operation information including the detected torque value to the image display device 10 via the BTI / F 46.
  • the control unit 26 receives operation information via the BTI / F 22. Based on the first photographed image, the second photographed image, and the operation information, the control unit 26 determines whether or not the screws are correctly screwed into the screw holes H1 to H6 with a predetermined tightening torque value. To do. If the control unit 26 determines that the screws are correctly screwed into the screw holes H1 to H6 with a predetermined tightening torque based on the first photographed image, the second photographed image, and the operation information, in S60. It judges YES and progresses to S62. In this case, as shown in FIG. 14, a cover 600 is placed on the casing 400, and the target article screwed by the six screws 900 is completed.
  • the control unit 26 changes each result corresponding to the “screw tightening” procedure from “NG” to “OK” in the procedure table 202 of the procedure list 200 (FIG. 9). To do.
  • the control unit 26 changes the result of each result column from “NG” to “OK”.
  • the control part 26 updates the last update date.
  • the procedure list 200 in which “OK” is recorded in all the result columns of the procedure table 202 is completed.
  • the control unit 26 determines YES in the subsequent second S64, and proceeds to S66.
  • control unit 26 stores the completed procedure list in the list storage area 36 of the memory 28.
  • control unit 26 In subsequent S68, the control unit 26 generates work information including the procedure list stored in the list storage area 36, and transmits the work information to the server 50 via the Wi-Fi I / F 24.
  • the work information includes various information (for example, transmission date and time) in addition to the procedure list.
  • the control unit 26 interrupts the process and forcibly proceeds to S66 regardless of which process of S55 to S64 is being executed.
  • the control unit 26 stores the procedure list at this time in the list storage area 36 of the memory 28.
  • the control unit 26 stores a procedure list including “NG” in the result column in the list storage area 36 as in the procedure list 300 of FIG.
  • the control unit 26 generates work information including the procedure list stored in the list storage area 36, and transmits the work information to the server 50 via the Wi-Fi I / F 24. And the control part 26 complete
  • the procedure list is stored in the list storage area 36 of the memory 28 by executing the manual processing of FIG.
  • the user of the image display device 10 can perform an operation for browsing the procedure list in the list storage area 36 within a specific range.
  • the control unit 26 can read out the procedure list designated by the user from the list storage area 36 and cause the display unit 14 to display a screen representing the procedure list.
  • the user can confirm whether or not the target article has been appropriately handled by looking at the procedure list displayed on the display unit 14.
  • the user of the server 50 can input a browsing request for browsing the work information in the memory 60 to the server 50 by operating the operation unit 54.
  • the control unit 58 reads the work information designated by the browsing request from the memory 60 and causes the display unit 52 to display a screen represented by the work information.
  • the screen represented by the work information includes information similar to the procedure list (see FIGS. 9 and 10).
  • the user of the server 50 can confirm whether or not the target article has been appropriately handled by the user of the image display device 10 by looking at the screen displayed on the display unit 52.
  • the user of the external PC 70 can input an operation for browsing the work information in the server 50 to the external PC 70 by operating the operation unit 72.
  • the control unit 74 of the external PC 70 can transmit a request signal for browsing work information in the memory 60 to the server 50 via the Wi-Fi I / F 73.
  • the control unit 58 receives the request signal via the Wi-Fi I / F 56. Then, the control unit 58 reads out the work information specified by the request signal from the memory 60 and transmits the read work information to the external PC 70 via the Wi-Fi I / F 56.
  • the control unit 74 of the external PC 70 receives the work information via the Wi-Fi I / F 73.
  • the control unit 74 can cause the display unit 71 to display a browsing screen represented by the received work information.
  • the browsing screen represented by the work information includes information similar to the procedure list (see FIGS. 9 and 10).
  • the user of the external PC 70 can also check whether or not the target article has been appropriately handled by the user of the image display device 10 by looking at the browsing screen displayed on the display unit 71.
  • the control unit 26 of the image display device 10 is configured to display the first captured image and the second captured image while the instruction screen (for example, see FIG. 12) is displayed on the display unit 14. Based on the image, it is determined whether or not the operation actually performed by the user on the target article within the specific range is in accordance with the procedure instructed on the instruction screen (S60 in FIG. 7).
  • the control unit 26 can record the result in the procedure list and store it in the memory 28 (S66). Therefore, the user of the image display device 10 can check whether or not the target article has been handled according to the procedure indicated by the manual by browsing the procedure list stored in the memory 28.
  • the control unit 26 of the image display device 10 follows the specific procedure.
  • An instruction screen (see FIG. 13) for instructing the procedure is displayed on the display unit 14. That is, when it is determined that the specific procedure is not completed (NO in S60), the control unit 26 does not display the instruction screen for instructing the execution of the next procedure on the display unit 14. Therefore, there is a high possibility that the user of the image display apparatus 10 can appropriately handle the target article according to the procedure indicated by the manual.
  • the control unit 26 of the image display device 10 receives operation information including a torque value when the user tightens the screw from the tool 40 via the BTI / F 22. Therefore, the control unit 26 adds screws to the screw holes H1 to H6 with a predetermined tightening torque value based on the operation information received from the tool 40 in addition to the first captured image and the second captured image. It is determined whether or not the screw has been correctly inserted (S60). Therefore, the control unit 26 can appropriately determine whether or not the screw is correctly screwed into each of the screw holes H1 to H6 with a predetermined tightening torque.
  • control unit 26 of the image display device 10 generates work information including a procedure list stored in the list storage area 36 and transmits the work information to the server 50 via the Wi-Fi I / F 24 ( S68). As a result, work information is accumulated in the server 50.
  • the user of the server 50, the user of the external PC 70, and the like can confirm whether or not the target article has been handled appropriately by looking at the screen displayed according to the work information stored in the server 50.
  • the “cover cover” procedure in the procedure table 202 of FIG. 9 is an example of the “first procedure”.
  • An object image 500 in FIG. 12 is an example of a “first object image”.
  • the instruction screen of FIG. 12 is an example of a “first instruction screen”.
  • the “tightening screw” procedure in the procedure table 202 of FIG. 9 is an example of the “second procedure”.
  • the object images 700 and 800 in FIG. 13 are examples of the “second object image”.
  • the instruction screen of FIG. 13 is an example of a “second instruction screen”.
  • the BTI / F 22 is an example of a “reception unit”.
  • Wi-Fi I / F 24 is an example of a “transmission unit”.
  • an image display device 1010 of the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the display unit 1014 is a light-shielding display and blocks the user's field of view when the user wears the image display device 1010.
  • Other components are almost the same as those in the first embodiment.
  • the control unit 26 sets the first area in the region facing the right eye of the user.
  • a captured image that is, a captured image of the first camera 16
  • a second captured image that is, a captured image of the second camera 18
  • the control unit 26 displays a screen in which the menu object image 80 is combined with the first captured image and the second captured image. To display.
  • the control unit 26 displays the first captured image in a region facing the user's right eye, and the second captured image in the region facing the user's left eye. Is displayed. Without being limited thereto, the control unit 26 may display only one of the first captured image and the second captured image on the display unit 1014. Further, the control unit 26 may display an image obtained by combining the first captured image and the second captured image on the display unit 1014.
  • the control unit 26 monitors whether a user operation within a specific range is detected. Is not limited to gestures performed on an object image such as a menu object image, movement of a user in a space, change of a user's visual field direction, and the like, including operations that a user inputs via input means (such as input keys) But you can.
  • the image display apparatuses 10 and 1010 may further include an input unit.
  • the control unit 26 starts real-time processing (S14) after executing calibration (YES in S10 and S12 in FIG. 3).
  • the present invention is not limited to this, and the control unit 26 may start real-time processing along with the execution of calibration.
  • the “first calibration image” and the “first photographed image” may be the same image, or the “second calibration image” and the “second photographed image” are the same image. It may be.
  • each of the image display devices 10 and 1010 has a substantially glasses-like support frame, and can be worn on the user's head like wearing glasses. It is.
  • the image display device is not limited to this, and may have an arbitrary support frame such as a hat shape or a helmet shape as long as the image display device can be mounted on the user's head.
  • the image display device includes a first camera 16 and a second camera 18 in eyewear (glasses, sunglasses, etc.) generally used for purposes such as vision correction and eye protection. And by attaching the control box 19. In that case, the lens portion of the eyewear may be used as the display unit.
  • the control unit 26 recognizes the feature of the target article based on the first photographed image and the second photographed image (S50 in FIG. 7), and then recognized.
  • the product ID of the target product having characteristics is specified based on the product table 32 (see FIG. 8) (S52).
  • the method by which the control unit 26 specifies the item ID of the target item is not limited to this, and any method can be adopted. For example, an information code in which an article ID is recorded on the target article is attached in advance, and the control unit 26 decodes the information code included in the first photographed image and the second photographed image, thereby the article. An ID may be specified.
  • the tool 40 is not limited to a screwdriver tool (so-called driver) that is gripped and used by the user, and may be any other type of tool (for example, a spanner, a caliper, etc.). Even in this case, the tool 40 only needs to be able to transmit operation information to the image display device 10.
  • driver screwdriver tool
  • the tool 40 only needs to be able to transmit operation information to the image display device 10.
  • the various object images of the menu object image 80 (FIG. 6) and the object images 500, 700, and 800 (FIGS. 12 and 13) are all displayed as still images.
  • the present invention is not limited to this, and various object images may be displayed as moving images (that is, images in which at least a part is animated).
  • Modification 9 In each of the embodiments described above, when it is determined that the specific procedure is not completed (NO in S60 of FIG. 7), the control unit 26 instructs to specify the specific procedure.
  • the screen that is, the screen including the object image
  • the control unit 26 is not limited to this. Even when it is determined that the specific procedure is not completed, the control unit 26 satisfies the predetermined condition (for example, when a predetermined time has elapsed from the start of display of the instruction screen, The display of the instruction screen may be terminated when at least part of the specific procedure is completed).
  • This modification is also an example in which the control unit 26 “displays the instruction screen on the display unit”.
  • control unit 26 monitors that the operation indicated by the specific procedure is actually performed (that is, completed).
  • the control unit 26 is not limited to this, and in S60 of FIG. 7, the control unit 26 determines whether the operation indicated by the specific procedure has been completed or not, and the operation stage of the operation indicated by the specific procedure (for example, unworked, working, completed Etc.) may be determined at the same time.
  • the procedure tables 202 and 302 in the procedure lists 200 and 300 are the procedures for handling the article having the article ID “P1” (“cover the cover”). ”,“ Tighten screws ”, etc.) and a result column showing the result (“ OK ”,“ NG ”, etc.) indicating whether or not an operation according to these procedures has been performed.
  • a remarks column may be further combined in addition to the procedure column and the result column. In the remarks column, for example, various information such as a reason when the result is “NG” may be recorded. In this case, in S60 of FIG.
  • the control unit 26 determines that the operation indicated by the specific procedure is not completed, the reason for determining that the operation indicated by the specific procedure is not completed (for example, screwing). It is also possible to determine whether the screw to be inserted does not exist in the surroundings, the torque when tightening the screw is less than a predetermined value, or the like. In that case, the control unit 26 may record the reason for determining that the operation indicated by the specific procedure is not completed in the remarks column of the procedure tables 202 and 302. In this modification, the work information generated in S68 of FIG. 7 may further include information recorded in the remarks column.
  • the control unit 26 instructs the execution of the next procedure. Is not displayed on the display unit 14.
  • the present invention is not limited to this, and the control unit 26 may display an instruction screen for instructing execution of the next procedure on the display unit 14 according to a user operation even before the specific procedure is completed. Good.
  • the control unit 26 displays an instruction screen for a previous procedure that has already been completed in response to a user operation even while an instruction screen for instructing execution of a specific procedure is displayed on the display unit 14. May be redisplayed.
  • a skippable procedure that is, a procedure that does not affect the handling of the target article even if it is not completed. It may be.
  • the skippable procedures include, for example, incidental procedures such as “clean the surroundings between operations” and “apply a decorative sticker on the surface of the target article”.
  • the control unit 26 displays an instruction screen for instructing a skippable procedure on the display unit 14, even before the skippable procedure is completed, according to a user operation.
  • An instruction screen for instructing execution of the next procedure may be displayed on the display unit 14.

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Abstract

画像表示装置10の制御部26は、表示部14に、対象物品を取り扱うための手順を示す指示画面が表示されている間に、第1のカメラ16から取得される第1の撮影画像と、第2のカメラ18から取得される第2の撮影画像と、に基づいて、対象物品に対してユーザが実際に行った操作が、指示画面によって指示された手順に従っているか否かを判断する。制御部26は、その結果を手順リストに記録し、その手順リストをメモリ28に記憶させることができる。

Description

画像表示装置
 本明細書によって開示される技術は、ユーザの頭部に装着して用いられる画像表示装置に関する。
 例えば、特開2014-93050号公報(以下、特許文献1という)には、ユーザの頭部に装着して用いられる画像表示装置が開示されている。この種の画像表示装置は、ユーザの視界に対応する範囲の画像(即ち、現実画像)を表示する表示部と、表示部に表示される画像に関連するオブジェクトを表すオブジェクト画像を表示部に表示されている現実画像に合成して表示させるコンピュータと、を備える。このように、人間が知覚する現実世界をコンピュータによって増強及び拡張する技術は、拡張現実(AR:Augumented Reality)として知られている。
 特許文献1の画像表示装置において、対象物品の物品画像が表示部に表示されている間に、対象物品の取り扱いに関係するマニュアルを示すオブジェクト画像を併せて表示部に表示させることも想定し得る。
 しかしながら、その場合であっても、画像表示装置は、実際にマニュアルが示す手順に従って対象物品が取り扱われたか否かを判定することができないため、ユーザ等が、マニュアルが示す手順通りに対象物品が取り扱われた否かを確認することはできない。
 本明細書では、ユーザ等が、マニュアルが示す手順通りに対象物品が取り扱われた否かを確認することができる技術を開示する。
 本明細書によって開示される画像表示装置は、ユーザの頭部に装着して用いられる。画像表示装置は、表示部と、ユーザの視界範囲に対応する特定範囲を撮影する第1のカメラと、第1のカメラとは異なる位置に設けられるとともに、特定範囲を撮影する第2のカメラと、画像表示装置の姿勢を検出可能なセンサと、制御部と、対象物品の取り扱いに関係するマニュアルを記憶するメモリと、を有している。制御部は、第1のカメラから取得される第1のキャリブレーション画像と、第2のカメラから取得される第2のキャリブレーション画像と、に基づいて、画像表示装置の周囲の空間の特徴を特定するための空間情報を特定し、空間情報と、第1のカメラから取得される第1の撮影画像と、第2のカメラから取得される第2の撮影画像と、センサが検出する画像表示装置の姿勢と、に基づいて、空間内における画像表示装置の位置及び姿勢を特定し、特定範囲に対象物品が含まれている場合に、メモリ内のマニュアルに従って、対象物品を取り扱うための第1の手順を示す第1のオブジェクト画像を含む第1の指示画面であって、第1のオブジェクト画像が対象物品に合わせて表示されている第1の指示画面を、表示部に表示させ、表示部に第1の指示画面が表示されている間に、第1の撮影画像と、第2の撮影画像と、に基づいて、特定範囲内の対象物品に対してユーザが実際に行った操作が、第1の手順に従っているか否かを判断し、判断の結果をメモリに記憶させる。
 上記の構成によると、制御部は、表示部に第1の指示画面が表示されている間に、第1の撮影画像と、第2の撮影画像と、に基づいて、特定範囲内の対象物品に対してユーザが実際に行った操作が、第1の手順に従っているか否かを判断し、判断の結果をメモリに記憶させる。そのため、ユーザ等は、メモリに記憶された判断の結果を確認することにより、マニュアルが示す手順通りに対象物品が取り扱われた否かを確認することができる。
 ここで、「第1の撮影画像」は、第1のキャリブレーション画像と同じ画像であっても、異なる画像であってもよい。同様に、「第2の撮影画像」は、第2のキャリブレーション画像と同じ画像であっても、異なる画像であってもよい。ここで、「対象物品の取り扱い」とは、対象物品の組立て、解体、使用、修理等、対象物品を取り扱うための任意の作業を含む。「第1のオブジェクト画像」は、静止画、動画のどちらの画像も含む。
 なお、上記の画像表示装置を実現するための制御方法、コンピュータプログラム、及び、当該コンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取可能記録媒体も、新規で有用である。
通信システムの概要を示す。 図1の通信システムのブロック図を示す。 表示装置処理のフローチャートを示す。 キャリブレーション画面の例を示す。 リアルタイム処理の例を示す。 メニューオブジェクト画像の例を示す。 マニュアル処理の例を示す。 物品テーブルの例を示す。 手順リストの例を示す。 手順リストの他の例を示す。 対象物品の例を示す。 指示画面の例(1)を示す。 指示画面の例(2)を示す。 作業完了後の対象物品の例を示す。 第2実施例の画像表示装置の外観を示す。
 以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
(特徴1)制御部は、操作が第1の手順に従っていると判断される場合に、メモリ内のマニュアルに従って、第1の手順の後に実行されるべき第2の手順を示す第2のオブジェクト画像を含む第2の指示画面であって、第2のオブジェクト画像が対象物品に合わせて表示されている第2の指示画面を、第1の指示画面に代えて表示部に表示させてもよい。「第2のオブジェクト画像」は、静止画、動画のどちらの画像も含む。
 この構成によると、操作が第1の手順に従っていると判断される場合に、第2の指示画面が表示部に表示される。すなわち、制御部は、操作が第1の従っていないと判断される場合に、第2の指示画面を表示部に表示させないようにし得る。そのため、ユーザが、対象物品をマニュアルが示す手順に従って適切に取り扱うことができる可能性が高くなる。
(特徴2)画像表示装置は、工具から、工具の動作内容に関係する動作情報を受信する受信部をさらに有していてもよい。操作は、工具を利用する操作を含んでもよい。制御部は、表示部に第1の指示画面が表示されている間に、第1の撮影画像と、第2の撮影画像と、受信部から取得される動作情報と、に基づいて、操作が第1の手順に従っているか否かを判断してもよい。
 この構成によると、制御部は、第1の撮影画像と第2の撮影画像に加えて、工具から受信部を介して取得される動作情報に基づいて、操作が第1の手順に従っているか否かを判断する。そのため、上記の構成によると、制御部は、操作が第1の手順に従っているか否かをより適切に判断し得る。
(特徴3)画像表示装置は、外部サーバに情報を送信するための送信部をさらに備えていてもよい。制御部は、メモリに記憶されている判断の結果を含む作業情報を、送信部を介して外部サーバに送信してもよい。
 この構成によると、制御部は、メモリに記憶されている判断の結果を含む作業情報を、送信部を介して外部サーバに送信する。これにより、外部サーバには作業情報が蓄積される。外部サーバの管理者等は、外部サーバに蓄積された作業情報を見ることにより、対象物品が適切に取り扱われたか否かを確認することができる。
 また、本明細書では、上記の画像表示装置によって送信された作業情報を記憶する外部サーバと通信可能な端末装置のためのコンピュータプログラムも開示する。端末装置は、表示部と、コンピュータを備える。コンピュータプログラムは、コンピュータに、外部サーバと通信を行って外部サーバから作業情報を受信する処理と、受信された作業情報によって表される閲覧画面を表示部に表示させる処理と、を実行させる。
 この構成によると、端末装置のユーザは、表示部に表示された閲覧画面を見ることにより、画像表示装置のユーザによって対象物品が適切に取り扱われたか否かを確認することができる。
(第1実施例)
(通信システム2の構成;図1、図2)
 図1、図2に示すように、通信システム2は、画像表示装置10と、工具40と、サーバ50と、外部PC(Personal Computerの略)70とを備える。画像表示装置10と、サーバ50と、外部PC70は、インターネット4を介して相互に無線通信(具体的には、Wi-Fi通信)を実行可能である(図中の実線矢印参照)。また、画像表示装置10と工具40は、相互にBluetooth(登録商標)通信(以下では「BT通信」と呼ぶ)を実行可能である(図中の破線矢印参照)。
(画像表示装置10の構成)
 画像表示装置10は、ユーザの頭部に装着して用いられる画像表示装置(いわゆるヘッドマウントディスプレイ)である。図1に示すように、画像表示装置10は、支持体12と、表示部14a、14bと、投影部15a、15bと、第1のカメラ16と、第2のカメラ18と、コントロールボックス19とを備えている。
 支持体12は、眼鏡フレーム状の部材である。ユーザは、眼鏡を装着するように支持体12を装着することによって、画像表示装置10を頭部に装着することができる。
 表示部14a、14bは、それぞれ、透光性の表示部材である。ユーザが画像表示装置10を頭部に装着すると、ユーザの右眼に対向する位置に表示部14aが配置され、左眼に対向する位置に表示部14bが配置される。以下、左右の表示部14a、14bを総称して表示部14と呼ぶ場合がある。
 投影部15a、15bは、表示部14a、14bに画像を投影する部材である。投影部15a、15bは、表示部14a、14bの側部に設けられている。以下、左右の投影部15a、15bを総称して投影部15と呼ぶ場合がある。本実施例では、投影部15は、制御部26の指示に従って、所定のオブジェクト画像を表示部14に投影する。これにより、ユーザは、表示部14越しにユーザが視認可能な現実世界の対象物又は/及び空間の所定の位置に、上記オブジェクト画像が合成されたかの様に、現実世界の対象物又は/及び空間とオブジェクト画像とを見ることができる。以下、本明細書では、制御部26が、投影部15に画像の投影を指示することによって、表示部14に所望の画面を表示させることを説明する場合に、投影部15の動作の説明を省略し、単に「制御部26が表示部14に所望の画像を表示させる」などと表現する場合がある。
 第1のカメラ16は、支持体12のうち、表示部14aの上方位置(即ち、ユーザの右眼に対応する位置)に配置されているカメラである。一方、第2のカメラ18は、支持体12のうち、表示部14bの上方位置(即ち、ユーザの左眼に対応する位置)に配置されているカメラである。第1のカメラ16と第2のカメラ18のそれぞれによって、画像表示装置10を装着するユーザの視界範囲に対応する範囲(以下では「特定範囲」と呼ぶ)を異なる角度から撮影することができる。
 コントロールボックス19は、支持体12の一部に取り付けられている箱体である。コントロールボックス19には、画像表示装置10の制御系統を司る各要素が収容されている。具体的に言うと、図2に示すように、コントロールボックス19には、センサ20と、BTインターフェース22と、Wi-Fiインターフェース24と、制御部26と、メモリ28とが収容されている。以下では、インターフェースのことを「I/F」と記載する。
 センサ20は、3軸加速度センサである。センサ20は、X,Y,Zの3軸の加速度を検出する。センサ20の検出値を用いて、制御部26は、画像表示装置10の姿勢、及び、運動状態を特定することができる。
 BTI/F22は、外部の装置(例えば工具40)とBT通信を実行するためのI/Fである。
 Wi-FiI/F24は、インターネット4を介して、外部の装置(例えば、サーバ50)とWi-Fi通信を実行するためのI/Fである。
 制御部26は、メモリ28に記憶されているプログラムに従って様々な処理を実行する。制御部26が実行する処理の内容は後で詳しく説明する。また、制御部26は、表示部14、投影部15、第1のカメラ16、第2のカメラ18、センサ20、BTI/F22、Wi-FiI/F24、及び、メモリ28と電気的に接続されており、これらの各要素の動作を制御することができる。
 メモリ28は、様々なプログラムを記憶している。プログラムは、マニュアルアプリケーションプログラム30等の各種アプリケーションプログラムを含む。図2では、マニュアルアプリケーションプログラム30のことを「マニュアルアプリ30」と表示している。以下では、マニュアルアプリケーションのことを単に「マニュアルアプリ」と呼ぶ場合がある。ここで、「マニュアルアプリ」とは、物品の取り扱い(例えば、組立て、解体、使用、修理等)方法を、現実画像とオブジェクト画像(即ち、仮想画像)とを用いて指示するためのアプリケーションである。制御部26は、マニュアルアプリ30に従って、後述のマニュアル処理(図6参照)を実行する。マニュアルアプリ30は、物品テーブル32(図8参照)と、マニュアルデータ34とを含む。物品テーブル32は、マニュアルアプリ30に従って取り扱い方法が指示される物品に関するデータを含んでいる。物品テーブル32の内容は後で詳しく説明する。マニュアルデータ34は、複数個の物品のそれぞれについて、当該物品の取り扱い方法を説明するマニュアルを含んでいる。さらに、メモリ28は、後述のマニュアル処理(図6参照)に伴って生成される手順リスト(図8、図9参照)を格納するためのリスト記憶領域36も有している。また、メモリ28には、画像表示装置10に割り当てられたIDも記憶されている。図1、図2に示すように、本実施例の画像表示装置10のIDは「D1」である。
 図1の例では、1台の画像表示装置10のみを図示しているが、実際の通信システム2内には複数台の画像表示装置10が存在していてもよい。その場合、画像表示装置10毎に異なるIDが割り当てられる。
(工具40の構成)
 図1に示すように、工具40は、ユーザが把持して利用するねじ回し用工具(いわゆるドライバー)である。図2に示すように、工具40は、制御部42と、メモリ44と、BTI/F46とを備えている。
 BTI/F46は、外部の装置(例えば画像表示装置10)とBT通信を実行するためのI/Fである。制御部42は、メモリ44に記憶されているプログラムに従って、工具の動作内容に関係する動作情報を、BTI/F46を介して画像表示装置10に送信する処理を実行する。具体的には、制御部42は、ねじを締める際のトルク値を検出し、検出したトルク値を含む動作情報を、BTI/F46を介して画像表示装置10に送信する処理を実行する。メモリ44は、様々なプログラムを記憶している。
 図1の例では、1台の工具40のみを図示しているが、実際の通信システム2内には複数台の工具40が存在していてもよい。
(サーバ50の構成)
 図1、図2のサーバ50は、画像表示装置10の管理者(例えば、画像表示装置10を提供する企業等)によって設置されるサーバである。サーバ50は、画像表示装置10のユーザによる物品の取り扱い実績を管理する。サーバ50は、表示部52と、操作部54と、Wi-FiI/F56と、制御部58と、メモリ60とを備える。
 表示部52は、様々な情報を表示可能なディスプレイである。操作部54は、キーボード及びマウスを備える。サーバ50のユーザは、操作部54を操作することによって様々な指示をサーバ50に入力することができる。Wi-FiI/F56は、インターネット4を介して、外部の装置(例えば、画像表示装置10、外部PC70)とWi-Fi通信を実行するためのI/Fである。制御部58は、メモリ60に記憶されているプログラムに従って様々な処理を実行する。メモリ60は、様々なプログラムを記憶する。また、メモリ60は、画像表示装置10がマニュアル処理(図7参照)を実行することによって画像表示装置10から受信される作業情報を記憶している。
(外部PC70の構成)
 図1、図2の外部PC70は、画像表示装置10の管理者(例えば、画像表示装置10を提供する企業等)が使用するPCである。外部PC70は、サーバ50にアクセスして、画像表示装置10のユーザによる物品の取り扱い実績を閲覧するために利用される。外部PC70も、サーバ50と同様に、表示部71と、操作部72と、Wi-FiI/F73と、制御部74と、メモリ75とを備える。
 表示部71は、様々な情報を表示可能なディスプレイである。操作部72は、キーボードを備える。外部PC70のユーザは、操作部72を操作することによって様々な指示をサーバ50に入力することができる。Wi-FiI/F73は、インターネット4を介して、サーバ50とWi-Fi通信を実行するためのI/Fである。制御部74は、メモリ75に記憶されているプログラムに従って様々な処理を実行する。メモリ75は、様々なプログラムを記憶する。本実施例では、特に、メモリ75は、外部PC70がサーバ50と通信を行い、サーバ50に記憶された作業情報を閲覧するための閲覧プログラム76を記憶している。
(表示装置処理;図3)
 図3を参照して、画像表示装置10の制御部26が実行する表示装置処理について説明する。ユーザが画像表示装置10を自身の頭部に装着し、画像表示装置10の電源をオンすると、制御部26は、図3の表示装置処理を開始する。
 S10では、制御部26は、表示部14に、所定のキャリブレーション画面を表示する。キャリブレーション画面は、ユーザにキャリブレーションを行わせるための画面である。ここで、「キャリブレーション」は、画像表示装置10の周囲の空間の特徴を特定するための空間情報(即ちキャリブレーションデータ)を特定するための処理である。また、「画像表示装置10の周囲の空間の特徴」は、例えば、画像表示装置10が室内に存在する場合、壁と自機との距離、壁の方向、天井と自機との距離、天井の高さ、床の面積、家具類の位置、家具類との距離等、室内空間を特徴づけるための各種情報を含む。一方、例えば、画像表示装置10が屋外に存在する場合、「画像表示装置10の周囲の空間の特徴」は、周囲の目標物との距離等、自機の周囲の空間を特徴づけるための各種情報を含む。
 図4にキャリブレーション画面の例を示す。図4の例に示すように、キャリブレーション画面には、ポインタPと、ポインタを視線で追うようにユーザに促すためのメッセージが含まれている。制御部26は、ユーザがポインタPを視線で追うことにより、画像表示装置10の周囲の空間を全て視界に入れられるように、表示部14内でポインタPを動かす。
 続くS12では、制御部26は、空間情報の特定が完了することを監視する。上記の通り、S10で表示部14にキャリブレーション画面(図4参照)が表示された後に、ユーザがポインタPを視線で追う動作を行う(即ち、ユーザがポインタPの動きに合わせて頭部を動かす)ことにより、第1のカメラ16及び第2のカメラ18によって周囲の空間の各方向が撮影される。この際、制御部26は、第1のカメラ16から、第1のカメラ16によって撮影された特定範囲(即ち、ユーザの視界範囲に対応する範囲)の画像である第1のキャリブレーション画像を取得するとともに、第2のカメラ18から、第2のカメラ18によって撮影された特定範囲の画像である第2のキャリブレーション画像を取得する。制御部26は、第1のキャリブレーション画像と第2のキャリブレーション画像とに共通する特徴点を特定し、三角測量を行うことによって、特徴点と画像表示装置10との間の距離を算出することができる。さらに、制御部26は、ポインタPの初期位置の座標を基準とする上記特徴点の位置の座標を特定することもできる。制御部26は、画像表示装置10の周囲の全方向に存在する複数個の特徴点のそれぞれについて、同様の処理を実行する。制御部26は、画像表示装置10の周囲の全方向に存在する複数個の特徴点のそれぞれについて、当該特徴点との距離と当該特徴点の座標を特定した場合、S12でYESと判断してS14に進む。即ち、S12における「画像表示装置10の周囲の空間の特徴を特定するための空間情報」は、各特徴点との距離と各特徴点の座標とを意味する。
 S14では、制御部26は、リアルタイム処理(図5参照)を開始する。S14でリアルタイム処理が開始されると、制御部26は、画像表示装置10の電源がオフされるまで、リアルタイム処理を繰り返し実行する。制御部26は、S14でリアルタイム処理を開始すると、S16に進む。以下、図5を参照して、リアルタイム処理の内容を説明する。
(リアルタイム処理;図5)
 図5のS30では、制御部26は、第1のカメラ16から、S30の時点で第1のカメラ16によって撮影されている特定範囲の画像である第1の撮影画像を取得するとともに、第2のカメラ18から、S30の時点で第2のカメラ18によって撮影されている特定範囲の画像である第2の撮影画像とを取得する。即ち、S30で取得される第1の撮影画像及び第2の撮影画像は、いずれも、ユーザの現時点の視界範囲に相当するリアルタイムの撮影画像である。
 続くS32では、制御部26は、第1の撮影画像と第2の撮影画像とに共通する特定の特徴点と画像表示装置10との間の距離を算出する。ここで言う「特徴点」は、例えば、空間情報(図3のS12でYESの場合)に含まれる複数個の特徴点のうちの1つである。特徴点と画像表示装置10との間の距離は、上記の場合と同様に、第1の撮影画像と第2の撮影画像を用いて三角測量を行うことによって算出される。
 続くS34では、制御部26は、センサ20の検出値に基づいて、この時点での画像表示装置10の姿勢を算出する。具体的には、制御部26は、センサ20の検出値(即ち、X軸、Y軸、Z軸の各軸方向の加速度)に基づいて、重力方向を0°とした場合のX軸、Y軸、Z軸の傾斜角(θx、θy、θz)を算出し、それらの傾斜角に基づいて、S10の時点における画像表示装置10の姿勢(即ち、水平面に対する傾き)を算出する。
 続くS36では、制御部26は、図3のS12でYESの場合に特定された空間情報と、S32で算出された特徴点との距離と、S34で算出された画像表示装置10の姿勢と、を用いて、画像表示装置10が存在する空間内における画像表示装置10の位置及び姿勢を特定する。
 S36を終えると、制御部26は、S30に戻り、S30~S36の各処理を繰り返し実行する。即ち、制御部26は、S30~S36の処理を繰り返し実行することにより、画像表示装置10が存在する空間内における画像表示装置10の位置及び姿勢をリアルタイムで特定することができる。
(表示装置処理の続き;図3のS16以降)
 上記の通り、制御部26は、図3のS14でリアルタイム処理(図5参照)を開始すると、S16に進む。S16では、制御部26は、メインメニューオブジェクトを表すメニューオブジェクト画像を生成し、所定位置に対応付ける。言い換えると、制御部26は、メニューオブジェクト画像を生成し、所定位置に仮想的に配置する。ここで、「メニューオブジェクト画像を所定位置に仮想的に配置する」とは、特定範囲(即ち、第1のカメラ16及び第2のカメラ18の撮像範囲)に所定位置が含まれる場合に、メニューオブジェクト画像が空間内の所定位置に配置された状態の画面が表示部14に表示されるように、メニューオブジェクト画像を所定位置に対応付けることを意味する。なお、S16では、制御部26は、ユーザの視界の正面の位置を所定位置として指定して、メニューオブジェクト画像を仮想的に配置する。そのため、S16の処理の時点では、特定範囲(即ちユーザの視界範囲)に所定位置が含まれる。そのため、図6に示すように、表示部14には、メニューオブジェクトを示すメニューオブジェクト画像80が空間内に配置された状態の画面が表示される。本実施例では、表示部14は透光性のディスプレイであるため、ユーザは、表示部14越しに視認できる現実の物品(即ち、室内の光景)にメニューオブジェクト画像80が合わされた態様の表示を見ることができる。
 図6に示すように、メニューオブジェクト画像80は、メインメニューを表している。メニューオブジェクト画像80は、選択可能な6個のアイコン82~92が表示されている。各アイコンは、各アプリケーションに対応している。例えば、アイコン82はメールアプリを示し、アイコン84は映画アプリを示し、アイコン86はブラウザアプリを示し、アイコン88は写真アプリを示し、アイコン90はマニュアルアプリを示し、アイコン92は音楽アプリを示す。ユーザは、特定範囲内で所望のアイコンにタッチするジェスチャーを行うことにより、所望のアイコンに対応するアプリケーションを起動させることができる。
 続くS18では、制御部26は、特定範囲内におけるユーザの操作を検出することを監視する。ここで、「特定範囲内におけるユーザの操作」は、ユーザがメニューオブジェクト画像等のオブジェクト画像に対して行うジェスチャー(例えば、画像の移動やサイズ変更を指示するジェスチャー、画像の表示の終了を指示するジェスチャー、アイコンを選択するジェスチャー、画像表示装置10の電源オフを指示するジェスチャー等)、空間内でのユーザの移動、ユーザの視界方向の変化等、各種の動作を含む。S18では、制御部26は、第1のカメラ16からの第1の撮影画像、第2のカメラ18からの第2の撮影画像、及び、センサ20の検出値に基づいて、特定範囲内でユーザが操作を行ったか否かを判断する。制御部26は、特定範囲内でユーザが操作を行ったことが検出されると、S18でYESと判断し、S20に進む。
 S20では、制御部26は、ユーザによって行われた操作が、画像表示装置10の電源オフを指示する所定のジェスチャー(以下では「終了ジェスチャー」と呼ぶ)であるか否かを判断する。制御部26は、ユーザによって行われた操作が所定の終了ジェスチャーであると判断すると、S20でYESと判断し、S24に進み、画像表示装置10の電源をオフする。この場合、図3の表示装置処理が終了する。この場合、図5のリアルタイム処理も併せて終了する。一方、制御部26は、ユーザによって行われた操作が所定の終了ジェスチャー以外の操作であると判断すると、S20でNOと判断し、S22に進む。
 S22では、制御部26は、操作に応じた処理を実行する。例えば、ユーザによって行われた操作が、メニューオブジェクト画像80(図6参照)の表示位置の移動操作である場合、制御部26は、ユーザの操作に従って、メニューオブジェクト画像80の表示位置を変更する。その場合、表示部14には、変更後の位置にメニューオブジェクト画像80が配置された状態の画面が表示される。また、例えば、図6に示すように、ユーザによって行われた操作が、メニューオブジェクト画像80中のマニュアルアプリのアイコン90を選択する操作(例えば、アイコン90をタッチする操作)である場合、制御部26は、ユーザの操作に従って、マニュアルアプリを起動させる。マニュアルアプリが起動すると、制御部26は、図7のマニュアル処理を開始する。マニュアル処理の内容は後で詳しく説明する。
 制御部26は、S22を終えると、S18に戻り、再びユーザの操作が行われることを監視する。これにより、ユーザが特定範囲内でジェスチャーを行ったり、ユーザが視線の方向を変えたりする操作を行う毎に、制御部26は、操作に応じて表示部14に表示されるオブジェクト画像、ガイド画像の表示位置及び表示態様を変更する。制御部26は、終了ジェスチャーが行われる(S20でYES)まで、S18~S22の各処理を繰り返し実行する。
(マニュアル処理;図7)
 図7を参照して、画像表示装置10の制御部26が実行するマニュアル処理について説明する。上記の通り、ユーザの操作によってマニュアルアプリが起動されると、制御部26は、マニュアル処理を開始する。
 S50では、制御部26は、第1のカメラ16からの第1の撮影画像、及び、第2のカメラ18からの第2の撮影画像に基づいて、特定範囲内に存在する物品(以下では「対象物品」と呼ぶ場合がある)の特徴を認識する。具体的には、S50では、制御部26は、第1の撮影画像及び第2の撮影画像に含まれている対象物品の画像に基づいて、当該対象物品の特徴(例えば、形状、色、素材等)を認識する。
 続くS52では、制御部26は、S50で認識された特徴を有する対象物品の物品IDを特定する。具体的には、S52では、制御部26は、S50で認識された特徴を有する物品が、メモリ28内の物品テーブル32内に含まれるのか否かを判断する。図8に示すように、物品テーブル32には、物品ID(例えば「物品P1」)と、特徴データとが対応付けられた複数の組合せ情報102、104、106等が含まれている。特徴データは、物品IDに対応する物品の形状、素材、色等、当該物品を特徴づけるためのデータを含んでいる。制御部26は、S50で認識された特徴に基づいて、同様の特徴を示す特徴データを含む組合せ情報を特定する。そして、制御部26は、特定された組合せ情報に含まれる物品IDを特定する。制御部26は、物品IDを特定すると、S54に進む。一方、制御部26は、S52において物品IDを特定できなかった場合(即ち、S50で認識された特徴を有する物品が物品テーブル32に含まれていなかった場合)、マニュアル処理をエラー終了する。
 例えば、対象物品が、図11に示す形状であって樹脂製の白色の筐体400である場合、S52では、制御部26は、筐体400の特徴と同様の特徴を示す特徴データを含む組合せ情報102を特定する。そして、制御部26は、特定された組合せ情報102に含まれる物品ID「P1」を特定する。
 S54では、制御部26は、S52で特定された物品IDに対応するマニュアルをマニュアルデータ34(図2参照)から読み出す。上記の通り、マニュアルデータ34は、複数個のマニュアルを含んでいる。マニュアルデータ34内には、物品IDごとに、当該物品IDに対応する物品の取り扱い方法(例えば、組立て方法、解体方法、修理方法等)を説明するためのマニュアルが含まれている。
 続くS55では、制御部26は、S54に読み出されたマニュアルを用いて、手順リストを生成する。図9、図10はそれぞれ手順リストの例を示す。
 図9の手順リスト200は、S52で物品ID「P1」(図8の組合せ情報102参照)が特定された場合の例である。手順リスト200は、画像表示装置10のID「D1」、手順リスト200の作成日時(「2015.Dec.18 10:00」)と、手順リスト200の最終更新日時(「2015.Dec.18 10:25」)を含む。さらに、手順リスト200は、物品ID「P1」の物品を取り扱うための手順(「蓋をかぶせる」、「ねじをしめる」等)を示す手順欄と、それらの手順に従った操作が行われた否かの結果(「OK」、「NG」等)を示す結果欄とが組み合わされた手順表202を含む。S55で手順リスト200が作成された時点では、各結果欄には、対応する手順に従った操作が未実行であることを意味する「NG」が含まれる。
 図10の手順リスト300は、S52で物品ID「P2」(図8の組合せ情報104参照)が特定された場合の例である。手順リスト300の基本的な構成は図9の手順リスト200と共通している。手順リスト300は、物品ID「P2」の物品を取り扱うための手順を示す手順欄と、それらの手順が完了したか否かの結果を示す結果欄とが組み合わされた手順表302を含んでいる。手順表302に含まれる各手順の内容は、図9の手順表202に含まれる各手順の内容とは異なっている。
 図7には示していないが、S55で手順リストが生成された後は、制御部26は、ユーザの操作に応じて、作業完了前であっても、任意のタイミングで、手順リストを表す画面を表示部14に表示させることができる。
 続くS56では、制御部26は、特定範囲内に存在する対象物品の配置方向が、S54で読み出されたマニュアルが指定する特定の配置方向と一致しているか否かを判断する。対象物品の配置方向が特定の配置方向と一致している場合、制御部26は、S56でYESと判断してS58に進む。一方、対象物品の配置方向が特定の配置方向と一致していない場合、制御部26は、S56でNOと判断し、S57に進む。S57では、制御部26は、表示部14に、対象物品の配置方向を特定の配置方向に変更すべきであることをユーザに促すためのメッセージを表示する。S57を終えると、制御部26は、S56の判断に戻る。
 S58では、制御部26は、S55で作成された手順リストに従って、最初の手順を指示するための指示画面を表示部14に表示させる。
 例えば、S52で物品ID「P1」(図8の組合せ情報102参照)が特定された場合、対象物品は、図11に示す筐体400である。この場合、図9の手順リスト200の手順表202に示すように、最初の手順は「蓋をかぶせる」である。そのため、図12に示すように、S58では、制御部26は、特定範囲に対象物品(即ち筐体400)が存在する場合に、対象物品の物品画像(即ち現実の画像)に、「蓋をかぶせる」手順を説明するためのオブジェクト画像500が組み込まれている指示画面を表示部14に表示させる。図12に示すように、オブジェクト画像500は、蓋を仮想的に示す画像と、その仮想的な蓋を筐体400の開口部に被せるように指示するための矢印の画像と、を含む。蓋の画像は、ユーザが視認しやすいように、筐体400とは異なる色で表示されている。このように、図12の指示画面は、対象物品である筐体400の開口部に「蓋をかぶせる」ことを指示するための画面である。
 次いで、S60では、制御部26は、S58で表示された指示画面において指示されている手順(以下では「特定の手順」と呼ぶ場合がある)に従った操作が実際に行われることを監視する。制御部26は、第1の撮影画像、第2の撮影画像、工具40から受信される動作情報のうちの少なくとも1つに基づいて、特定の手順に従った操作が行われた否かを判断する。制御部26は、特定の手順に従った操作が行われたと判断すると、S60でYESと判断してS62に進む。制御部26は、特定の手順に従った操作が行われていないと判断する間は、S60でYESと判断しない。ここで、制御部26が「特定の手順に従った操作が行われていない」と判断する場合は、例えば、取り付ける部品が誤っている場合、ねじの締め付けトルク値が所定値より低い場合、誤った操作が実行された場合等、様々な場合を含む。
 例えば、S58において図12の指示画面が表示された場合(即ち、筐体400の開口部に「蓋をかぶせる」ことが指示されている場合)、S60では、制御部26は、筐体400の開口部に蓋(図13の符号600参照)が実際に被せられることを監視する。ユーザは、図12の指示画面を見ながら、筐体400の開口部に現実の蓋を被せることができる。制御部26は、第1の撮影画像及び第2の撮影画像に基づいて、指示画面で指示している通りに筐体400の開口部に蓋が実際に被せられたと判断すると、S60でYESと判断し、S62に進む。
 S62では、制御部26は、手順リストを更新する。即ち、制御部26は、S58の指示画面で指示された手順に従った操作が行われたことを、S55で作成された手順リストに記録する。
 例えば、S58において図12の指示画面が表示された場合(即ち、筐体400の開口部に「蓋をかぶせる」ことが指示されている場合)、S62では、制御部26は、手順リスト200(図9)の手順表202のうち、「蓋をかぶせる」手順に対応する結果を「NG」から「OK」に変更する。さらに、制御部26は、最終更新日時を更新する。
 続くS64では、制御部26は、全ての手順が完了した否かを判断する。具体的には、制御部26は、S55で作成された手順リストが示す全ての手順が完了したか(即ち、結果欄に「OK」が含まれているか)を判断する。制御部26は、S55で作成された手順リストが示す全ての手順が完了している場合、S64でYESと判断し、S66に進む。一方、制御部26は、S64の時点で、S55で作成された手順リストが示す全ての手順が完了していない場合、S64でNOと判断し、S58に戻る。この場合、制御部26は、S64でYESと判断するまで、S58~S62の各処理を繰り返し実行する。
 具体例に沿って詳しく説明する。例えば、S62において、手順リスト200(図9)の手順表202のうち、「蓋をかぶせる」手順に対応する結果が「NG」から「OK」に変更された場合、S64の時点では、手順リスト200が示す全ての手順はまだ完了していない。そのため、制御部26は、S64でNOと判断し、S58に戻る。2回目のS58では、制御部26は、手順リスト200(図9参照)に基づいて、「蓋をかぶせる」手順の次の手順である「ねじをしめる」手順を説明するための指示画面(図13参照)を表示部14に表示させる。図13に示すように、この指示画面では、対象物品(この場合、筐体400と蓋600)の物品画像に、ねじ孔H1~H6を強調表示するためのオブジェクト画像700と、各ねじ孔H1~H6に螺入されるべきねじを指示するためのオブジェクト画像800とが組み込まれて表示されている。オブジェクト画像700は、各ねじ孔H1~H6を判別できるように、「H1」~「H6」の文字と共に表示される。オブジェクト画像800は、ねじの種類(ねじA、ねじB)を判別できるように、「A」又は「B」の文字とともに表示される。
 この場合、続く2回目のS60では、制御部26は、各ねじ孔H1~H6にねじが実際に螺入されることを監視する。ユーザは、図13の指示画面を見ながら、工具40を用いて、各ねじ孔H1~H6に現実のねじを螺入することができる。この際、ユーザは、各ねじ孔H1~H6に適合する種類のねじ(ねじA又はねじB)を螺入する。この例では、ねじ孔H1、H2、H5、H6にはねじAが適合し、ねじ孔H3、H4にはねじBが適合する。この際、工具40は、ユーザがねじを締める際のトルク値を検出し、検出したトルク値を含む動作情報を、BTI/F46を介して画像表示装置10に送信する。制御部26は、BTI/F22を介して、動作情報を受信する。制御部26は、第1の撮影画像、第2の撮影画像、及び、動作情報に基づいて、各ねじ孔H1~H6に、所定の締め付けトルク値でねじが正しく螺入されたか否かを判断する。制御部26は、第1の撮影画像、第2の撮影画像、及び、動作情報に基づいて、各ねじ孔H1~H6に、所定の締め付けトルクでねじが正しく螺入されたと判断すると、S60でYESと判断し、S62に進む。この場合、図14に示すように、筐体400に蓋600がかぶせられ、6本のねじ900によってねじ止めされた対象物品が完成する。
 この場合、続く2回目のS62では、制御部26は、手順リスト200(図9)の手順表202のうち、「ねじをしめる」手順に対応する各結果を「NG」から「OK」に変更する。図9の手順表202では、ねじ孔ごとに結果欄が設けられているため、制御部26は、各結果欄の結果を「NG」から「OK」に変更する。また、制御部26は、最終更新日時を更新する。これにより、図9に示すように、手順表202のすべての結果欄に「OK」が記録された手順リスト200が完成する。この場合、制御部26は、続く2回目のS64でYESと判断し、S66に進む。
 S66では、制御部26は、完成した手順リストをメモリ28のリスト記憶領域36に記憶させる。
 続くS68では、制御部26は、リスト記憶領域36に記憶させた手順リストを含む作業情報を生成し、Wi-FiI/F24を介して、サーバ50に送信する。作業情報は、手順リストに加え、様々な情報(例えば、送信日時等)を含む。S68を終えると、制御部26は、図7のマニュアル処理を終了する。
 なお、図7には示していないが、S55で手順リストが生成された後であって、S64でYESと判断される前(即ち、全ての手順が完了する前)に、ユーザが特定範囲内で所定の終了操作を行ったり、対象物品を特定範囲外に移動させる等して作業を中断させたりする場合がある。そのような場合、制御部26は、S55~S64のどの処理を実行中であっても、処理を中断して強制的にS66に進む。この場合、S66では、制御部26は、この時点における手順リストをメモリ28のリスト記憶領域36に記憶させる。例えば、制御部26は、図10の手順リスト300のように、結果欄に「NG」が含まれている手順リストをリスト記憶領域36に記憶させる。そして、S68では、制御部26は、リスト記憶領域36に記憶させた手順リストを含む作業情報を生成し、Wi-FiI/F24を介して、サーバ50に送信する。そして、制御部26は、図7のマニュアル処理を終了する。
 上記の通り、図7のマニュアル処理が実行されることにより、メモリ28のリスト記憶領域36に手順リストが記憶される。画像表示装置10のユーザは、特定範囲内で、リスト記憶領域36内の手順リストを閲覧するための操作を行うことができる。その場合、制御部26は、ユーザによって指定された手順リストをリスト記憶領域36から読み出し、手順リストを表す画面を表示部14に表示させることができる。ユーザは、表示部14に表示された手順リストを見ることにより、対象物品が適切に取り扱われたか否かを確認することができる。
(サーバ50の制御部58の処理)
 続いて、サーバ50の制御部58が実行する処理について説明する。上記の通り、画像表示装置10の制御部26がマニュアル処理(図7参照)を実行することにより、画像表示装置10からサーバ50に作業情報が送信される。サーバ50の制御部58は、Wi-FiI/F56を介して、作業情報を受信する。制御部58は、受信した作業情報をメモリ60に記憶させる。
 また、サーバ50のユーザは、操作部54を操作することによって、メモリ60内の作業情報を閲覧するための閲覧要求をサーバ50に入力することができる。閲覧要求が入力されると、制御部58は、閲覧要求によって指定された作業情報をメモリ60から読み出し、作業情報によって表される画面を表示部52に表示させる。この場合、作業情報によって表される画面は、手順リスト(図9、図10参照)と同様の情報を含む。
 これにより、サーバ50のユーザは、表示部52に表示された画面を見ることにより、画像表示装置10のユーザによって対象物品が適切に取り扱われたか否かを確認することができる。
 また、外部PC70のユーザは、操作部72を操作して、サーバ50内の作業情報を閲覧するための操作を外部PC70に入力することができる。その場合、外部PC70の制御部74は、メモリ60内の作業情報を閲覧するための要求信号をWi-FiI/F73を介してサーバ50に送信することができる。この場合、制御部58は、Wi-FiI/F56を介して、要求信号を受信する。そして、制御部58は、要求信号によって指定された作業情報をメモリ60から読み出し、読み出された作業情報を、Wi-FiI/F56を介して外部PC70に送信する。
 外部PC70の制御部74は、Wi-FiI/F73を介して作業情報を受信する。そして、制御部74は、受信された作業情報によって表される閲覧画面を表示部71に表示させることができる。この場合も、作業情報によって表される閲覧画面は、手順リスト(図9、図10参照)と同様の情報を含む。これにより、外部PC70のユーザも、表示部71に表示された閲覧画面を見ることにより、画像表示装置10のユーザによって対象物品が適切に取り扱われたか否かを確認することができる。
(本実施例の効果)
 以上、本実施例の通信システム2の構成、動作について説明した。上記の通り、本実施例では、画像表示装置10の制御部26は、表示部14に指示画面(例えば図12参照)が表示されている間に、第1の撮影画像と、第2の撮影画像と、に基づいて、特定範囲内の対象物品に対してユーザが実際に行った操作が、指示画面によって指示された手順に従っているか否かを判断する(図7のS60)。制御部26は、その結果を手順リストに記録し、メモリ28に記憶させることができる(S66)。そのため、画像表示装置10のユーザ等は、メモリ28に記憶された手順リストを閲覧することにより、マニュアルが示す手順通りに対象物品が取り扱われた否かを確認することができる。
 本実施例では、画像表示装置10の制御部26は、指示画面(図12参照)で指示されている特定の手順に従った操作が行われると(S60でYES)、特定の手順の次の手順を指示するための指示画面(図13参照)を表示部14に表示させる。即ち、制御部26は、特定の手順が完了していないと判断される場合には(S60でNO)、次の手順の実行を指示するための指示画面を表示部14に表示させない。そのため、画像表示装置10のユーザが、対象物品をマニュアルが示す手順に従って適切に取り扱うことができる可能性が高くなる。
 また、本実施例では、画像表示装置10の制御部26は、BTI/F22を介して、工具40から、ユーザがねじを締める際のトルク値を含む動作情報を受信する。そのため、制御部26は、第1の撮影画像と第2の撮影画像に加えて、工具40から受信される動作情報に基づいて、各ねじ孔H1~H6に、所定の締め付けトルク値でねじが正しく螺入されたか否かを判断する(S60)。そのため、制御部26は、各ねじ孔H1~H6に、所定の締め付けトルクでねじが正しく螺入されたか否かを適切に判断し得る。
 また、本実施例では、画像表示装置10の制御部26は、リスト記憶領域36に記憶させた手順リストを含む作業情報を生成し、Wi-FiI/F24を介して、サーバ50に送信する(S68)。これにより、サーバ50には作業情報が蓄積される。サーバ50のユーザ、外部PC70のユーザ等は、サーバ50に蓄積された作業情報に従って表示される画面を見ることにより、対象物品が適切に取り扱われたか否かを確認することができる。
(対応関係)
 図9の手順表202中の「蓋をかぶせる」手順が「第1の手順」の一例である。図12のオブジェクト画像500が「第1のオブジェクト画像」の一例である。図12の指示画面が「第1の指示画面」の一例である。図9の手順表202中の「ねじをしめる」手順が「第2の手順」の一例である。図13のオブジェクト画像700、800が「第2のオブジェクト画像」の一例である。図13の指示画面が「第2の指示画面」の一例である。BTI/F22が「受信部」の一例である。Wi-FiI/F24が「送信部」の一例である。
(画像表示装置の第2実施例)
 図15を参照して、第2実施例の画像表示装置1010について、第1実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、表示部1014が遮光性のディスプレイであって、ユーザが画像表示装置1010を装着した際に、ユーザの視界を遮るものである点において、第1実施例とは異なる。その他の構成要素は第1実施例とほぼ同様である。
 上記の通り、本実施例では、表示部1014が遮光性のディスプレイであるため、画像表示装置1010の電源がオンされると、制御部26は、ユーザの右眼に対向する領域に第1の撮影画像(即ち、第1のカメラ16の撮影画像)を表示させ、ユーザの左眼に対向する領域に第2の撮影画像(即ち、第2のカメラ18の撮影画像)を表示させる。そして、例えば、特定範囲にメニューオブジェクト画像80の配置位置が含まれる場合に、制御部26は、第1の撮影画像及び第2の撮影画像に、メニューオブジェクト画像80を合成した画面を表示部1014に表示させる。
 以上、実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。
(変形例1)上記の第2実施例では、制御部26は、ユーザの右眼に対向する領域に第1の撮影画像を表示させ、ユーザの左眼に対向する領域に第2の撮影画像を表示させる。これに限られず、制御部26は、表示部1014に、第1の撮影画像と第2の撮影画像のうちの一方のみを表示してもよい。また、制御部26は、表示部1014に、第1の撮影画像と第2の撮影画像とを合成した画像を表示してもよい。
(変形例2)上記の各実施例では、図3のS18において、制御部26は、特定範囲内におけるユーザの操作を検出することを監視するが、ここに言う「ユーザの操作」は、ユーザがメニューオブジェクト画像等のオブジェクト画像に対して行うジェスチャー、空間内でのユーザの移動、ユーザの視界方向の変化等に限られず、ユーザが入力手段(入力キー等)を介して入力する操作を含んでもよい。その場合、画像表示装置10、1010は入力手段をさらに有していてもよい。
(変形例3)上記の各実施例では、制御部26は、キャリブレーションを実行した後に(図3のS10、S12でYES)、リアルタイム処理(S14)を開始する。これに限られず、制御部26は、キャリブレーションの実行とともにリアルタイム処理を開始してもよい。この場合、「第1のキャリブレーション画像」と「第1の撮影画像」が同一の画像であってもよいし、「第2のキャリブレーション画像」と「第2の撮影画像」が同一の画像であってもよい。
(変形例4)上記の各実施例では、画像表示装置10、1010は、いずれも、略眼鏡状の支持枠を有しており、眼鏡を装着するようにユーザの頭部に装着可能なものである。これに限られず、画像表示装置は、ユーザの頭部に装着可能であれば、帽子状、ヘルメット状等、任意の支持枠を有していてもよい。
(変形例5)画像表示装置は、視力矯正、目の保護等の用途のために一般的に使用されているアイウェア(眼鏡、サングラス等)に、第1のカメラ16、第2のカメラ18、及び、コントロールボックス19を装着することによって形成されてもよい。その場合、アイウェアのレンズ部分が表示部として利用されてもよい。
(変形例6)上記の各実施例では、制御部26は、第1の撮影画像及び第2の撮影画像に基づいて対象物品の特徴を認識し(図7のS50)、次いで、認識された特徴を有する対象物品の物品IDを、物品テーブル32(図8参照)に基づいて特定する(S52)。制御部26が対象物品の物品IDを特定する手法は、これには限られず、任意の手法を採り得る。例えば、対象物品に物品IDが記録された情報コードを予め付しておき、制御部26が、第1の撮影画像及び第2の撮影画像に含まれている情報コードをデコードすることによって、物品IDが特定されてもよい。
(変形例7)工具40は、ユーザが把持して利用するねじ回し用工具(いわゆるドライバー)に限られず、他の任意の種類の工具(例えば、スパナ、ノギス等)であってもよい。その場合も、工具40は、動作情報を画像表示装置10に送信可能であればよい。
(変形例8)上記の各実施例では、メニューオブジェクト画像80(図6)、オブジェクト画像500、700、800(図12、図13)の各種オブジェクト画像はいずれも静止画像として表示されている。これに限られず、各種オブジェクト画像は動画(即ち、少なくとも一部がアニメーション動作する画像)として表示されてもよい。
(変形例9)上記の各実施例では、制御部26は、特定の手順が完了していないと判断される場合には(図7のS60でNO)、特定の手順を指示するための指示画面(即ち、オブジェクト画像を含む画面)を継続して表示させる。これに限られず、制御部26は、特定の手順が完了していないと判断される場合であっても、所定条件が満たされる場合(例えば、指示画面の表示開始から所定時間が経過した場合、特定の手順のうちの少なくとも一部の操作が完了した場合)に、指示画面の表示を終了させるようにしてもよい。この変形例も、制御部26が「指示画面を表示部に表示させる」ことの一例である。
(変形例10)上記の各実施例では、図7のS60において、制御部26は、特定の手順が示す操作が実際に行われる(即ち、完了する)ことを監視する。これに限られず、図7のS60において、制御部26は、特定の手順が示す操作が完了したか否かに加え、特定の手順が示す操作の作業段階(例えば、未作業、作業中、完了等)がどの段階にあるのかを併せて判断してもよい。
(変形例11)上記の各実施例では、手順リスト200、300(図9、図10)中の手順表202、302は、物品ID「P1」の物品を取り扱うための手順(「蓋をかぶせる」、「ねじをしめる」等)を示す手順欄と、それらの手順に従った操作が行われた否かの結果(「OK」、「NG」等)を示す結果欄とが組み合わされている。手順表202、302は、手順欄、結果欄に加え、備考欄がさらに組み合わされていてもよい。備考欄には、例えば、結果が「NG」である場合における理由等、各種情報が記録されていてもよい。その場合、図7のS60で、制御部26は、特定の手順が示す操作が完了していないと判断する場合において、特定の手順が示す操作が完了していないと判断する理由(例えば、螺入されるべきねじが周囲に存在しない、ねじを締める際のトルクが所定値に満たない、等)を併せて判断するようにしてもよい。その場合、制御部26は、手順表202、302の備考欄に、特定の手順が示す操作が完了していないと判断する理由を記録するようにしてもよい。この変形例では、図7のS68で生成される作業情報は、備考欄に記録された情報をさらに含んでもよい。
(変形例12)上記の各実施例では、制御部26は、特定の手順が完了していないと判断される場合には(図7のS60でNO)、次の手順の実行を指示するための指示画面を表示部14に表示させない。これに限られず、制御部26は、特定の手順が完了する前であっても、ユーザの操作に応じて、次の手順の実行を指示するための指示画面を表示部14に表示させてもよい。また、制御部26は、特定の手順の実行を指示するための指示画面が表示部14に表示されている間であっても、ユーザの操作に応じて、既に完了した以前の手順の指示画面を再表示させてもよい。
(変形例13)マニュアルによって示される対象物品の取り扱い方法に示される複数の手順の中には、スキップ可能な手順(即ち、完了しなくても対象物品の取り扱いに影響を及ぼさない手順)が含まれていてもよい。スキップ可能な手順は、例えば、「作業と作業の間に周囲を清掃する」、「対象物品の表面に装飾用のステッカーを貼付する」等、付随的な手順が含まれる。この場合、制御部26は、スキップ可能な手順を指示するための指示画面を表示部14に表示している間に、スキップ可能な手順が完了する前であっても、ユーザの操作に応じて、次の手順の実行を指示するための指示画面を表示部14に表示させてもよい。
 また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (5)

  1.  ユーザの頭部に装着して用いられる画像表示装置であって、
     表示部と、
     前記ユーザの視界範囲に対応する特定範囲を撮影する第1のカメラと、
     前記第1のカメラとは異なる位置に設けられるとともに、前記特定範囲を撮影する第2のカメラと、
     前記画像表示装置の姿勢を検出可能なセンサと、
     制御部と、
     対象物品の取り扱いに関係するマニュアルを記憶するメモリと、
     を有しており、
     前記制御部は、
      前記第1のカメラから取得される第1のキャリブレーション画像と、前記第2のカメラから取得される第2のキャリブレーション画像と、に基づいて、前記画像表示装置の周囲の空間の特徴を特定するための空間情報を特定し、
      前記空間情報と、前記第1のカメラから取得される第1の撮影画像と、前記第2のカメラから取得される第2の撮影画像と、前記センサが検出する前記画像表示装置の姿勢と、に基づいて、前記空間内における前記画像表示装置の位置及び姿勢を特定し、
      前記特定範囲に前記対象物品が含まれている場合に、前記メモリ内の前記マニュアルに従って、前記対象物品を取り扱うための第1の手順を示す第1のオブジェクト画像を含む第1の指示画面であって、前記第1のオブジェクト画像が前記対象物品に合わせて表示されている前記第1の指示画面を、前記表示部に表示させ、
      前記表示部に前記第1の指示画面が表示されている間に、前記第1の撮影画像と、前記第2の撮影画像と、に基づいて、前記特定範囲内の前記対象物品に対して前記ユーザが実際に行った操作が、前記第1の手順に従っているか否かを判断し、
      判断の結果を前記メモリに記憶させる、
     画像表示装置。
  2.  前記制御部は、
      前記操作が前記第1の手順に従っていると判断される場合に、前記メモリ内の前記マニュアルに従って、前記第1の手順の後に実行されるべき第2の手順を示す第2のオブジェクト画像を含む第2の指示画面であって、前記第2のオブジェクト画像が前記対象物品に合わせて表示されている前記第2の指示画面を、前記第1の指示画面に代えて前記表示部に表示させる、
     請求項1に記載の画像表示装置。
  3.  前記画像表示装置は、
     工具から、前記工具の動作内容に関係する動作情報を受信する受信部をさらに有しており、
     前記操作は、前記工具を利用する操作を含み、
     前記制御部は、前記表示部に前記第1の指示画面が表示されている間に、前記第1の撮影画像と、前記第2の撮影画像と、前記受信部から取得される前記動作情報と、に基づいて、前記操作が前記第1の手順に従っているか否かを判断する、
     請求項1又は2に記載の画像表示装置。
  4.  前記画像表示装置は、
     前記メモリに記憶されている前記判断の結果を含む作業情報を外部サーバに送信する送信部をさらに備えている、
     請求項1から3のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  5.  請求項4に記載の前記画像表示装置によって送信された前記作業情報を記憶する前記外部サーバと通信可能な端末装置のためのコンピュータプログラムであって、
     前記端末装置は、表示部と、コンピュータを備え、
     前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、
      前記外部サーバと通信を行って前記外部サーバから前記作業情報を受信する処理と、
      受信された前記作業情報によって表される閲覧画面を前記表示部に表示させる処理と、
     を実行させるコンピュータプログラム。
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