(57)【要約】【課題】対象者の動きに合わせて、参照すべき情報を対象者に視認させることができる表示制御装置を提供する。【解決手段】複数の表示装置の表示制御をする表示制御装置であって、向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取り、読み取った対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定する認識手段と、認識手段によって推定された対象位置と向き情報とに基づいて複数の表示装置のうちいずれかを選択するとともに、対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された表示装置に出力する制御手段とを備える表示制御装置とする。【選択図】      図１
2018159740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示装置の表示制御をする表示制御装置であって、
向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取って、読み取った前記対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定する認識手段と、
前記認識手段によって推定された前記対象位置と前記向き情報とに基づいて複数の前記表示装置のうちいずれかを選択するとともに、前記対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された前記表示装置に出力する制御手段とを備える表示制御装置。
【請求項２】
前記認識手段は、
前記対象パターンを頭部に載置する対象者の瞳孔位置情報を前記識別情報に関連付けて格納しておき、前記対象パターンの前記位置情報と前記向き情報と前記瞳孔位置情報とを用いて前記対象位置を推定する請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
レーザを網膜上で走査して前記表示情報を視認させるレーザ照射器の表示制御をする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記表示情報を表示する表示器の表示制御をする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記表示情報を形成する投射光を投射する投射器の表示制御をする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか一項に記載の表示制御装置と、
前記対象エリアを検出範囲に含むように前記対象エリアの上方に設置され、前記対象エリアを撮像して前記検出データを生成し、生成した前記検出データを前記表示制御装置に出力する検出器と、
前記制御信号に応じて、前記対象位置において視認されるように前記表示情報を表示させる複数の前記表示装置とを備える表示システム。
【請求項７】
前記対象パターンが表示された装着物を含む請求項６に記載の表示システム。
【請求項８】
前記認識手段は、
前記検出器から前記検出データを取得し、取得した前記検出データから前記対象パターンを検出し、前記対象パターンの前記位置情報と前記向き情報とを生成する検出情報取得手段と、
前記対象パターンに関連付けて前記対象者の前記識別情報と前記瞳孔位置情報とを格納する第１のデータベースと、
前記第１のデータベースを参照して、前記識別情報に対応する前記瞳孔位置情報を取得する個人特定手段と、
前記検出情報取得手段が生成する前記位置情報と前記向き情報と、前記個人特定手段によって取得される前記瞳孔位置情報とを用いて前記対象位置を計算する対象位置計算手段と、
前記対象位置計算手段によって算出される前記対象位置と、前記識別情報および前記向き情報とを関連付けて前記制御手段に出力する第１の出力手段とを有し、
前記制御手段は、
前記識別情報と前記対象位置と前記向き情報とを入力とする入力手段と、
前記識別情報に対応する前記表示情報が格納される第２のデータベースと、
前記第２のデータベースを参照し、前記識別情報に対応する前記表示情報の映像データを取得する表示情報取得手段と、
複数の前記表示装置の位置座標を格納する第３のデータベースと、
前記第３のデータベースを参照し、前記対象位置と前記向き情報とに基づいて前記表示装置を選択する装置選択手段と、
前記装置選択手段によって選択された前記表示装置に前記表示情報を表示させるための制御条件を生成し、生成した前記制御条件を前記表示装置に設定する前記制御信号を生成する制御条件計算手段と、
前記制御条件計算手段によって生成された前記制御信号と、前記表示情報取得手段によって取得された前記映像データとを、選択された前記表示装置に出力する第２の出力手段とを有する請求項６または７に記載の表示制御装置。
【請求項９】
複数の表示装置の表示制御をする表示制御方法であって、
向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取り、
読み取った前記対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定し、
推定した前記対象位置と前記向き情報とに基づいて複数の前記表示装置のうちいずれかを選択し、
前記対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された前記表示装置に出力する表示制御方法。
【請求項１０】
複数の表示装置の表示制御をするプログラムであって、
向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取る処理と、
読み取った前記対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定する処理と、
推定した前記対象位置と前記向き情報とに基づいて複数の前記表示装置のうちいずれかを選択する処理と、
前記対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された前記表示装置に出力する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置を制御する表示制御装置、表示制御方法およびプログラムに関する。特に、製造現場において作業者が参照する情報を表示させる表示装置の表示制御をする表示制御装置、表示制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造現場での組立作業において、作業者は、リアルタイムデータや作業指示を含む表示情報を表示するための表示装置や紙などといった表示媒体を参照しながら作業することがある。作業者がエリア内で移動しながら作業する場面においては、ハンズフリーで情報を参照するために、作業者の移動に合わせて、最適な位置に最適な表示情報が表示されることが望ましい。そのため、作業者の移動を想定して、複数の表示媒体を配置することがある。しかしながら、複数の表示装置を配置する場合、どの表示装置を参照すればよいかを咄嗟に判断できずに作業ミスにつながる可能性があった。これらの課題を解決する技術が、特許文献１〜３に開示されている。
【０００３】
特許文献１には、レーザ光を用いて眼の網膜上に画像を表示する直視型画像表示装置について開示されている。特許文献１の装置では、映像信号により変調されたレーザ光を網膜上に結像させて走査する。
【０００４】
特許文献２には、映像信号を可視光のレーザビームに変換し、そのレーザビームを水平および垂直に偏向して、両眼の瞳孔を通して網膜上にラスタ走査を行って映像表示を行う網膜直接表示装置について開示されている。特許文献２の装置は、瞳孔の移動方向を検出し、その検出結果に基づいてレーザビーム出射方向を該瞳孔の移動に追尾させる視線追尾機能を備える。
【０００５】
特許文献３には、被検動物の視野範囲を測定するための反応範囲測定装置について開示されている。特許文献３の装置は、被検動物の頭部に配置されるマーカと、被検動物に指向性のある刺激を与える刺激源に取り付けられた刺激源マーカとを同時に上方から鉛直カメラで撮影するとともに、水平方向から被検動物を水平カメラで撮影する。特許文献３の装置は、鉛直カメラと水平カメラとで撮影した動画像に基づいて、指向性のある刺激に対して被検動物が反応する角度範囲を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９３２６３６号公報
【特許文献２】特開平０７−１３５６２３号公報
【特許文献３】特開２０１６−８３３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の装置によれば、目の網膜上に直接画像を表示させることによって、ハンズフリーで情報を参照できるようになる。しかし、特許文献１の装置には、瞳孔が動くと表示の投影が網膜から外れてしまうという問題点があった。
【０００８】
特許文献２の装置によれば、発光装置を有する眼鏡型フレームを装着する観察者の移動に合わせて観察者の網膜に情報を表示できるため、移動する観察者の網膜にも情報を表示させ続けることが可能となる。しかし、特許文献２の装置には、眼鏡型フレームを装着することによる閉塞感や狭視野感、疲労感などの負荷を観察者に与えてしまうという問題点があった。
【０００９】
特許文献３の装置によれば、被検動物の頭部のマーカによって被検動物の向きを推定できる。しかし、特許文献３の装置には、被検動物の向きに合わせて表示装置を追従させられないという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、対象者の動きに合わせて、参照すべき情報を対象者に視認させることができる表示制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の表示制御装置は、複数の表示装置の表示制御をする表示制御装置であって、向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取り、読み取った対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定する認識手段と、認識手段によって推定された対象位置と向き情報とに基づいて複数の表示装置のうちいずれかを選択するとともに、対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された表示装置に出力する制御手段とを備える。
【００１２】
本発明の一態様の表示制御方法では、複数の表示装置の表示制御をする表示制御方法であって、向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取り、読み取った対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定し、推定した対象位置と向き情報とに基づいて複数の表示装置のうちいずれかを選択し、対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された表示装置に出力する。
【００１３】
本発明の一態様のプログラムは、複数の表示装置の表示制御をするプログラムであって、向きを特定できる対象パターンを対象エリアの検出データから読み取る処理と、読み取った対象パターンの位置情報と向き情報とを用いて対象位置を推定する処理と、推定した対象位置と向き情報とに基づいて複数の表示装置のうちいずれかを選択する処理と、対象パターンに関連付けられる識別情報に対応する表示情報を表示させるための制御信号を、選択された表示装置に出力する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、対象者の動きに合わせて、参照すべき情報を対象者に視認させることできる表示制御装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの配置例を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示システムのレーザ照射器の構成を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの表示制御装置の認識手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの表示制御装置の認識手段に含まれるマーカ情報データベースに格納されるマーカ情報の一例である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの表示制御装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの表示制御装置の制御手段に含まれる装置情報データベースに格納される装置情報の一例である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの別の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの表示制御装置の認識手段に関する動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの表示制御装置の制御手段に関する動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る表示システムの構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る表示システムの配置例を示す概念図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る表示システムの表示器の構成を示す概念図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る表示システムの配置例を示す概念図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る表示システムの投射器の構成を示す概念図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態に係る表示システムの適用例を示す概念図である。
【図２４】本発明の各実施形態の表示制御装置を実現するためのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る表示システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の表示システムは、製造現場において、作業者（以下、対象者）が行う作業に関する表示情報を表示する。本実施形態の表示システムは、レーザ光を網膜上で走査して表示情報を視認させるレーザ網膜走査型投影装置（以下、レーザ照射器）を表示装置として用いる。
【００１８】
（構成）
図１は、本実施形態の表示システム１の構成を示すブロック図である。図２は、表示システム１の配置例を示す概念図である。
【００１９】
本実施形態の表示システム１は、対象者の頭部に載置するマーカ１１の検出情報に基づいて表示情報を表示させる。図２の例では、マーカ１１を上部に固定した帽子１２（装着物とも呼ぶ）を対象者に被せる。例えば、マーカ１１は、向きが特定できる模様や形状、バーコードや２次元バーコードなどの識別子であり、対象者を一意に識別するためのパターン（対象パターンとも呼ぶ）である。マーカ１１は、対象者の位置を特定するための位置情報と、対象者の向きを特定するための向き情報とを提供する。
【００２０】
また、マーカ１１は、対象者の個人識別情報（単に、識別情報と呼ぶこともある）と、目の位置情報（以下、瞳孔位置情報とも呼ぶ）と関連付けられる。個人識別情報は、対象者を特定するための情報である。瞳孔位置情報は、対象者の位置に対する瞳孔の相対位置に関する情報である。本実施形態では、対象者の頭上に配置したマーカ１１によって対象者の向き情報を取得するため、対象者の体の向きではなく、頭の向きで目の向きを推定する。
【００２１】
例えば、瞳孔位置情報は、対象者の位置に対する瞳孔位置の相対座標を含む。以下において、検出されたマーカ１１に関連付けられる個人識別情報と、その個人識別情報によって識別される対象者の瞳孔位置情報とを併せてマーカ情報と呼ぶ。
【００２２】
図１のように、表示システム１は、少なくとも一つの検出器１０と、認識手段２１および制御手段２３を有する表示制御装置２０と、複数のレーザ照射器３０とを備える。なお、本実施形態では、作業台２００の上に複数のレーザ照射器３０が配置される。また、表示制御装置２０には、マーカ情報が事前に格納されているものとする。
【００２３】
検出器１０は、表示制御装置２０に接続される。検出器１０は、作業エリアを検出対象とするために、対象エリアを検出範囲に含むように作業エリアの上方に設置される。例えば、検出器１０は、作業エリアの天井に設置される。なお、検出器１０を壁面などに配置して対象者の瞳孔位置を検出するように構成してもよい。
【００２４】
例えば、検出器１０は、カメラなどのように撮像素子を含む装置によって実現される。また、検出器１０は、赤外線カメラのように可視光以外の光を検出する装置によって実現してもよい。以下においては、検出器１０としてカメラを用いる例について説明する。
【００２５】
検出器１０は、作業エリアを撮像することによって生成した画像データ（以下、検出データ）を表示制御装置２０に出力する。例えば、検出器１０は、一定の周期で検出データを取得してもよいし、所定のタイミングで検出データを取得してもよいし、特定のトリガーに応じて検出データを取得してもよい。
【００２６】
表示制御装置２０は、検出器１０と、複数のレーザ照射器３０とに接続される。表示制御装置２０は、検出器１０から検出データを取得し、取得した検出データから検出される検出情報に基づいてレーザ照射器３０を制御する。
【００２７】
表示制御装置２０は、取得した検出データからマーカ１１の画像（対象パターン）を検出してマーカ識別情報を読み取る。表示制御装置２０は、予め登録しておいたマーカ情報を参照して、読み取ったマーカ識別情報に対応する対象者を特定し、特定した対象者の位置情報および向き情報を生成する。また、表示制御装置２０は、対象者の位置情報および向き情報と、マーカ情報に含まれる瞳孔位置情報とを用いて、対象者の瞳孔位置（対象位置とも呼ぶ）を推定する。
【００２８】
表示制御装置２０は、推定した対象者の瞳孔位置と、対象者の向きに合わせて、少なくとも一つのレーザ照射器３０を選択する。表示制御装置２０は、選択したレーザ照射器３０を制御し、対象者に視認させる表示情報を対象者の瞳孔に向けて照射する。
【００２９】
レーザ照射器３０は、表示制御装置２０に接続され、対象者の瞳孔に向けてレーザ１３０を照射する。レーザ１３０が対象者の網膜上で走査されることによって、対象者には表示情報が視認される。
【００３０】
図３は、レーザ照射器３０の外観の概念図である。レーザ照射器３０は、レーザ照射部３１と、回転機構３２とを有する。レーザ照射部３１は、表示制御装置２０の制御に応じて、対象者の瞳孔に向けてレーザを照射する。回転機構３２は、表示制御装置２０の制御に応じた角度で鉛直方向および水平方向に回転し、レーザ照射部３１によるレーザ１３０の照射方向を変更する。
【００３１】
図４および図５は、本実施形態の表示システム１の適用例である。図４および図５は、対象者の作業エリアを検出器１０の視座から見た図である。作業台２００の上には、複数のレーザ照射器３０−１〜７が配置されている。なお、複数のレーザ照射器３０−１〜７のそれぞれを区別しないときは、レーザ照射器３０と記載することがある。
【００３２】
図４は、検出器１０が検出エリア１００を検出した結果に基づいて、レーザ照射器３０−１から対象者の目に向けてレーザ１３０が照射されている状態を示す。表示システム１は、対象者の瞳孔位置に最も近いレーザ照射器３０−２ではなく、対象者の瞳孔位置に近く、かつ対象者が向いている方向に位置するレーザ照射器３０−１を選択する。図５は、対象者の位置の移動に応じて、レーザ照射器３０−６から対象者の目に向けてレーザ１３０が照射されている状態を示す。
【００３３】
すなわち、表示システム１は、検出器１０によって検出された対象者の位置と向きの情報に基づいて、複数のレーザ照射器３０の中で対象者の目に最もレーザ１３０を照射しやすい位置にあるレーザ照射器３０を選択する。表示システム１は、選択したレーザ照射器３０の向きを自動調整して、対象者の瞳孔位置に向けてレーザ１３０を照射する。対象者は、対象者の瞳孔位置に向けて照射されたレーザ１３０によって形成される表示情報を視認することによってその時点において必要な情報を得る。
【００３４】
次に、表示制御装置２０が有する認識手段２１および制御手段２３の詳細構成について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
〔認識手段〕
図６は、認識手段２１の詳細構成を示す概念図である。図６のように、認識手段２１は、検出情報取得手段２１１、マーカ情報データベース２１２、個人特定手段２１３、瞳孔位置計算手段２１５、出力手段２１６を有する。
【００３６】
検出情報取得手段２１１は、検出器１０と、個人特定手段２１３と、瞳孔位置計算手段２１５とに接続される。検出情報取得手段２１１は、検出器１０から検出データを取得する。検出情報取得手段２１１は、取得した検出データから対象パターンを読み取って、マーカ１１に対応するマーカ識別情報を抽出するとともに、対象者の位置情報および向き情報を生成する。すなわち、検出情報取得手段２１１は、検出器１０から画像データを取得し、取得した画像データから対象パターンを検出する。
【００３７】
検出情報取得手段２１１は、マーカ識別情報、対象者の位置情報および向き情報をデジタルデータに変換する。検出情報取得手段２１１は、マーカ識別情報を個人特定手段２１３に出力し、対象者の位置情報および向き情報を瞳孔位置計算手段２１５に出力する。なお、対象者の位置情報および向き情報は、個人特定手段２１３を経由して瞳孔位置計算手段２１５に出力するように構成してもよい。
【００３８】
マーカ情報データベース２１２（第１のデータベースとも呼ぶ）は、個人特定手段２１３に接続される。すなわち、マーカ情報データベース２１２には、対象パターンの識別情報に関連付けて、対象者の個人識別情報と瞳孔位置情報とが格納される。
【００３９】
図７は、マーカ情報の一例である。図７の例では、マーカ１１から読み取られるマーカ識別情報と、個人識別情報と瞳孔位置情報とを関連付けるマーカ情報をマーカ情報データベース２１２に格納しておく。例えば、作業エリアに設定される２次元座標に関して、対象者の位置座標に対する瞳孔位置の相対座標を瞳孔位置情報としてマーカ情報データベース２１２に格納しておく。なお、対象者の瞳孔位置は、対象者の向きによって異なる。そのため、作業エリアに設定される２次元座標において所定の向きを向いている対象者の位置座標に対する瞳孔位置の相対座標を瞳孔位置情報とする。
【００４０】
個人特定手段２１３は、検出情報取得手段２１１と、マーカ情報データベース２１２と、瞳孔位置計算手段２１５と、出力手段２１６とに接続される（図６）。個人特定手段２１３は、検出情報取得手段２１１からデジタルデータに変換されたマーカ識別情報、対象者の位置情報および向き情報を取得する。
【００４１】
個人特定手段２１３は、マーカ情報データベース２１２に格納されるマーカ情報を参照し、読み取ったマーカ識別情報に対応する個人識別情報と瞳孔位置情報とを取得する。
【００４２】
個人特定手段２１３は、取得した個人識別情報と瞳孔位置情報とを瞳孔位置計算手段２１５に出力し、個人識別情報を出力手段２１６に出力する。なお、個人識別情報については、瞳孔位置計算手段２１５を経由して出力手段２１６に出力するように構成してもよい。
【００４３】
瞳孔位置計算手段２１５（対象位置計算手段とも呼ぶ）は、検出情報取得手段２１１と、個人特定手段２１３と、出力手段２１６とに接続される。瞳孔位置計算手段２１５は、個人特定手段２１３から個人識別情報と瞳孔位置情報とを取得するとともに、検出情報取得手段２１１から対象者の位置情報と向き情報とを取得し、対象者の実際の瞳孔位置に相当する瞳孔位置を計算する。
【００４４】
例えば、瞳孔位置計算手段２１５は、作業者が所定の向きを向いていると仮定して、作業エリアに設定される２次元座標における対象者の位置座標に瞳孔位置座標を加算する。このとき算出されるのは、対象者の位置座標に対する瞳孔位置の相対座標（以下、仮の瞳孔位置座標）である。そして、瞳孔位置計算手段２１５は、対象者の位置座標を軸として、所定の向きに対する対象者の向きの角度だけ仮の瞳孔位置座標を回転させ、実際の瞳孔位置座標を算出する。なお、瞳孔位置座標の算出方法はここで挙げた例に限定されない。瞳孔位置計算手段２１５は、算出した瞳孔位置座標を出力手段２１６に出力する。
【００４５】
出力手段２１６（第１の出力手段とも呼ぶ）は、個人特定手段２１３から個人識別情報を取得するとともに、瞳孔位置計算手段２１５から瞳孔位置座標を取得する。出力手段２１６は、取得した個人識別情報と瞳孔位置座標とを制御手段２３に出力する。
【００４６】
〔制御手段〕
図８は、制御手段２３の詳細構成を示す概念図である。図８のように、制御手段２３は、入力手段２３１、表示情報取得手段２３２、表示情報データベース２３３、装置選択手段２３４、装置情報データベース２３５、制御条件計算手段２３６、出力手段２３７を有する。
【００４７】
入力手段２３１は、認識手段２１と、表示情報取得手段２３２と、装置選択手段２３４とに接続される。入力手段２３１は、認識手段２１から個人識別情報と瞳孔位置座標と向き情報とを取得する。入力手段２３１は、個人識別情報を表示情報取得手段２３２に出力し、瞳孔位置座標および向き情報を装置選択手段２３４に出力する。
【００４８】
表示情報取得手段２３２は、入力手段２３１と、表示情報データベース２３３と、出力手段２３７とに接続される。表示情報取得手段２３２は、入力手段２３１から個人識別情報を取得する。表示情報取得手段２３２は、表示情報データベース２３３を参照し、個人識別情報に対応する表示情報の映像データを取得する。表示情報取得手段２３２は、取得した映像データを出力手段２３７に出力する。
【００４９】
表示情報データベース２３３（第２のデータベースとも呼ぶ）は、表示情報取得手段２３２に接続される。表示情報データベース２３３は、個人識別情報に対応する表示情報の映像データを格納する。なお、表示情報データベース２３３には、作業状況に対応する表示情報の映像データを格納しておいてもよい。
【００５０】
装置選択手段２３４は、入力手段２３１と、装置情報データベース２３５と、制御条件計算手段２３６とに接続される。装置選択手段２３４は、入力手段２３１から瞳孔位置座標および向き情報を取得する。装置選択手段２３４は、装置情報データベース２３５を参照して、瞳孔位置座標にレーザ１３０を照射するのに好適なレーザ照射器３０を選択する。装置選択手段２３４は、選択したレーザ１３０の装置識別情報と位置情報とを制御条件計算手段２３６に出力する。
【００５１】
例えば、装置選択手段２３４は、瞳孔位置座標に最も近いレーザ照射器３０を選択する。そして、装置選択手段２３４は、瞳孔位置座標に近いレーザ照射器３０をいくつか選択し、向き情報に合わせて、対象者の瞳孔に向けてレーザ１３０を照射しやすい位置のレーザ照射器３０を選択する。
【００５２】
装置情報データベース２３５（第３のデータベースとも呼ぶ）は、装置選択手段２３４に接続される。例えば、装置情報データベース２３５には、レーザ照射器３０の装置識別情報と位置座標とを対応付けた装置情報が格納される。
【００５３】
図９は、装置情報データベース２３５に格納される装置情報の一例である。図９の例では、レーザ照射器３０が配置される位置座標と、装置識別情報とを対応付けて装置情報データベース２３５に格納しておく。
【００５４】
なお、装置情報データベース２３５には、レーザ照射器３０の装置識別情報と、作業エリアを分割することで形成されるサブエリアとを対応付けて格納しておいてもよい。その場合、装置選択手段２３４は、対象者の瞳孔位置が含まれるサブエリアに対応するレーザ照射器３０を選択すればよい。また、装置情報データベース２３５には、レーザ照射器３０によるレーザ１３０の照射範囲を格納しておいてもよい。その場合、装置選択手段２３４は、対象者の瞳孔位置を照射範囲に含むレーザ照射器３０を選択すればよい。
【００５５】
制御条件計算手段２３６は、装置選択手段２３４と出力手段２３７とに接続される（図８）。制御条件計算手段２３６は、選択されたレーザ照射器３０の装置識別情報と位置座標とを装置選択手段２３４から取得する。制御条件計算手段２３６は、選択されたレーザ照射器３０の位置座標と、瞳孔位置座標とに基づいて、選択されたレーザ照射器３０に表示情報を表示させるための制御条件を生成する。制御条件計算手段２３６は、生成した制御条件でレーザ照射器３０を制御するための制御信号を出力手段２３７に出力する。
【００５６】
例えば、制御条件計算手段２３６は、選択されたレーザ照射器３０の位置座標と、瞳孔位置座標とを用いて、レーザ照射器３０の回転機構３２の照射角度を制御条件の一つとして算出する。また、例えば、制御条件計算手段２３６は、レーザ照射器３０の位置座標と、瞳孔位置座標とを用いてレーザ照射器３０と位置座標との距離を算出し、算出した距離に基づいたレーザ出力を制御条件に加えてもよい。例えば、制御条件計算手段２３６は、距離が短い場合はレーザ出力を小さくし、距離が長い場合はレーザ出力を大きくする制御条件を生成する。
【００５７】
出力手段２３７（第２の出力手段とも呼ぶ）は、制御条件計算手段２３６と、複数のレーザ照射器３０とに接続される。出力手段２３７は、制御条件計算手段２３６から取得した制御信号と、表示情報取得手段２３２から取得した表示情報とを、選択されたレーザ照射器３０に出力する。なお、レーザを照射するレーザ照射器３０を切り替える場合、出力手段２３７は、それまで稼働していたレーザ照射器３０に停止信号を出力する。
【００５８】
以上が、本実施形態に係る表示システム１の構成に関する説明である。
【００５９】
実用上は、対象者の作業状況に合わせた表示情報を表示することが望ましい。そのため、図１０のように、表示制御装置２０をネットワーク７０経由で生産管理サーバ８０に接続してもよい。例えば、生産管理サーバ８０は、対象者の現在の作業状況を別のシステムから取得し、対象者の作業内容が切り替わるタイミングで表示制御装置２０に対象者の作業内容を送信する。そして、表示制御装置２０は、生産管理サーバ８０から取得した対象者の作業内容に基づいて、その作業状況に対応する表示情報を表示させれば、対象者の作業状況に合わせた表示情報を表示できる。
【００６０】
（動作）
次に、本実施形態に係る表示システム１の動作について図面を参照しながら説明する。
【００６１】
〔認識手段〕
図１１は、認識手段２１の処理に関するフローチャートである。なお、図１１のフローチャートに沿った説明においては、認識手段２１を動作の主体として説明する。
【００６２】
図１１において、まず、認識手段２１は、検出器１０から検出データを取得する（ステップＳ１１）。
【００６３】
次に、認識手段２１は、取得した検出データから対象パターンを読み取り、対象パターンに対応するマーカ情報を抽出するとともに、対象者の位置情報と向き情報とを生成する（ステップＳ１２）。
【００６４】
次に、認識手段２１は、マーカ情報に基づいて、個人識別情報と瞳孔位置情報とをマーカ情報データベース２１２から取得する（ステップＳ１３）。
【００６５】
次に、認識手段２１は、対象者の位置情報および向き情報と、瞳孔位置情報とを用いて瞳孔位置座標を計算する（ステップＳ１４）。
【００６６】
そして、認識手段２１は、瞳孔位置座標と個人識別情報と向き情報とを制御手段２３に出力する（ステップＳ１５）。
【００６７】
以上が、図１１のフローチャートに沿った認識手段２１の動作に関する説明である。
【００６８】
〔制御手段〕
図１２は、制御手段２３の処理に関するフローチャートである。なお、図１２のフローチャートに沿った説明においては、制御手段２３を動作の主体として説明する。
【００６９】
図１２において、まず、制御手段２３は、瞳孔位置座標と個人識別情報と向き情報とを認識手段２１から取得する（ステップＳ２１）。
【００７０】
次に、制御手段２３は、瞳孔位置に表示情報を表示させるのに最適なレーザ照射器３０（装置）を装置情報データベースから選択する（ステップＳ２２）。
【００７１】
次に、制御手段２３は、選択した装置の制御条件を生成する（ステップＳ２３）。
【００７２】
次に、制御手段２３は、個人識別情報で特定される対象者に参照させる表示情報の映像データを表示情報データベース２３３から取得する（ステップＳ２４）。
【００７３】
そして、制御手段２３は、表示情報に対応する映像データと、生成した制御条件とを、選択した装置に出力する（ステップＳ２５）。
【００７４】
以上が、図１２のフローチャートに沿った制御手段２３の動作に関する説明である。
【００７５】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る表示システムは、対象者の位置と向きとを検出することによって対象者の瞳孔位置を推定する。そして、本実施形態に係る表示システムは、対象者の目にレーザを照射するのに最適なレーザ照射器を複数のレーザ照射器の中から選択し、選択したレーザ照射器によるレーザの照射方向を対象者の瞳孔位置に向けるように制御する。そのため、本実施形態の表示システムによれば、対象者の動きに合わせて、参照すべき情報を対象者に視認させることができる。すなわち、本実施形態によれば、対象者は、ハンズフリーで参照すべき情報を参照でき、作業を中断させることなくリアルタイムの情報を得ることができる。例えば、レーザが作業対象物で遮られたり、対象者が移動してレーザ照射器の有効射程範囲外に外れたりする場合、複数のレーザ照射器の中で最適なレーザ照射器に切り替えれば、表示情報を参照できずに対象者の作業が中断されることもなくなる。
【００７６】
（適用例）
ここで、本実施形態の表示システムの適用例について図面を参照しながら説明する。図１３は、同一作業エリア内で複数の対象者が作業する状況を示す適用例の概念図である。
【００７７】
本適用例では、検出エリア１００（対象エリアとも呼ぶ）の検出データに基づいて、複数の対象者ごとに位置情報と向き情報とを生成する。そして、本適用例では、検出された対象者の瞳孔位置座標にレーザ１３０を照射するのに最適なレーザ照射器３０を対象者ごとに選択する。そして、本適用例では、選択された各レーザ照射器３０から各対象者の瞳孔位置に向けてレーザ１３０を照射するように制御する。
【００７８】
本実施形態では、個人識別情報と、対象者の位置に対する瞳孔位置情報とを関連付けるため、本適用例のように同一作業エリア内において複数の対象者が作業する状況であっても、それぞれの対象者にとって最適な装置が選択される。
【００７９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る表示システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の表示システムは、液晶画面などの表示器を表示装置として用いる。図１４は、本実施形態の表示システム２の構成を示すブロック図である。図１５は、表示システム２の配置例を示す概念図である。なお、以下においては、対象者の瞳孔位置に合わせて表示器の画面の向きを変更する例を示すが、対象者の顔の向きに合わせて変更するようにしてもよい。
【００８０】
図１４のように、表示システム２は、少なくとも一つの検出器１０と、認識手段２１および制御手段２３を有する表示制御装置２０と、複数の表示器４０とを備える。なお、本実施形態では、作業台２００の上に複数の表示器４０が配置される。検出器１０および表示制御装置２０の構成は、第１の実施形態と同様なので詳細な説明は省略する。
【００８１】
表示器４０は、表示制御装置２０に接続される。表示器４０には、対象者によって参照される表示情報が表示される。
【００８２】
図１６は、表示器４０の外観の概念図である。表示器４０は、表示部４１と、回転機構４２とを有する。表示器４０は、表示制御装置２０の制御に応じて、表示部４１の画面を対象者に向ける。回転機構４２は、表示制御装置２０の制御に応じた角度で鉛直方向および水平方向に回転し、表示器４０の画面の向きを変更する。
【００８３】
図１７および図１８は、本実施形態の表示システム２の適用例である。図１７および図１８は、対象者の作業エリアを検出器１０の視座から見た図である。作業台２００の上には、複数の表示器４０−１〜７が配置されている。なお、複数の表示器４０−１〜７のそれぞれを区別しないときは、表示器４０と記載することがある。
【００８４】
図１７は、検出器１０が検出エリア１００を検出した結果に基づいて、表示器４０−１の画面を対象者に向けた状態を示す。表示システム２は、対象者の瞳孔位置に最も近い表示器４０−２ではなく、対象者の瞳孔位置に近く、かつ対象者が向いている方向に位置する表示器４０−１を選択する。図１８は、対象者の位置の移動に応じて、表示器４０−６の画面を対象者に向けた状態を示す。
【００８５】
すなわち、表示システム２は、検出器１０によって検出された対象者の位置と向きの情報に基づいて、複数の表示器４０の中で対象者が向いている方向の位置にある表示器４０を選択する。表示システム２は、選択した表示器４０の画面の向きを自動調整して、表示器４０の画面を対象者に向ける。対象者は、対象者の方に向けられた画面を視認することによってその時点において必要な情報を得る。なお、本実施形態においては、一つの表示器４０に表示情報を表示させる例を示したが、対象者の視線の移動を考慮して、選択された表示器４０に隣接するいずれかの表示器４０にも同じ表示情報を表示させるように構成してもよい。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る表示システムは、第１の実施形態と同様に、対象者の位置と向きとを検出することによって対象者の瞳孔位置を推定する。そして、本実施形態に係る表示システムは、複数の装置の中から、対象者が視認するのに最適な装置を選択し、選択した装置の画面を対象者に視認される角度に向けるように制御する。そのため、本実施形態の表示システムによれば、対象者の動きに合わせて、参照すべき情報を対象者に視認させることができる。
【００８７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る表示システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の表示システムは、プロジェクタなどの投射器を表示装置として用いる。図１９は、本実施形態の表示システム３の構成を示すブロック図である。図２０は、表示システム３の配置例を示す概念図である。なお、以下においては、対象者の瞳孔位置に合わせて投射器の投射方向を変更する例を示すが、対象者の顔の向きや鼻の向きなどに合わせて投射器の投射方向を変更するようにしてもよい。
【００８８】
図１９のように、表示システム３は、少なくとも一つの検出器１０と、認識手段２１および制御手段２３を有する表示制御装置２０と、複数の投射器５０とを備える。なお、本実施形態では、作業台２００の上に複数の投射器５０が配置される。検出器１０および表示制御装置２０の構成は、第１の実施形態と同様なので詳細な説明は省略する。
【００８９】
投射器５０は、表示制御装置２０に接続される。投射器５０は、対象者によって参照される表示情報を壁３００に表示させるための投射光１５０を投射する。
【００９０】
図２１は、投射器５０の外観の概念図である。投射器５０は、投射部５１と、回転機構５２とを有する。投射器５０は、表示制御装置２０の制御に応じて、投射部５１の向きを変更する。回転機構５２は、表示制御装置２０の制御に応じた角度で鉛直方向および水平方向に回転し、投射器５０による投射光１５０の投射面３１０を変更する。
【００９１】
図２２および図２３は、本実施形態の表示システム３の適用例である。図２２および図２３は、対象者の作業エリアを検出器１０の視座から見た図である。作業台２００の上には、複数の投射器５０−１〜７が配置されている。なお、複数の投射器５０−１〜７のそれぞれを区別しないときは、投射器５０と記載することがある。
【００９２】
図２２は、検出器１０が検出エリア１００を検出した結果に基づいて、投射器５０−１からの投射光１５０が投射される投射面３１０を対象者の瞳孔位置に合わせた状態を示す。表示システム３は、対象者の瞳孔位置に最も近い投射器５０−２ではなく、対象者の瞳孔位置に近く、かつ対象者が向いている方向に位置する投射器５０−１を選択する。図２３は、対象者の位置の移動に応じて、投射器５０−６からの投射光１５０を投射する投射面３１０を対象者の瞳孔位置に合わせた状態を示す。
【００９３】
すなわち、表示システム３は、検出器１０によって検出された対象者の位置と向きの情報に基づいて、複数の投射器５０の中で対象者が向いている方向の位置にある投射器５０を選択する。表示システム３は、選択した投射器５０からの投射光１５０の投射方向を自動調整して、表示情報が表示される投射面３１０を対象者の瞳孔位置に合わせる。対象者は、対象者の瞳孔位置に合わせられて表示される表示情報を視認することによってその時点において必要な情報を得る。
【００９４】
実際には、対象者の瞳孔位置が変化するたびに投射面３１０の位置が変わると、対象者にとって煩わしく感じられることもある。そのため、投射面３１０の位置は、対象者の瞳孔位置が所定の距離以上移動した場合に切り替えたり、投射面３１０の高さは変更させなかったりしてもよい。
【００９５】
以上のように、本実施形態に係る表示システムは、第１の実施形態と同様に、対象者の位置と向きとを検出することによって対象者の瞳孔位置を推定する。そして、本実施形態に係る表示システムは、複数の装置の中から、対象者が視認するのに最適な装置を選択し、選択した装置からの投射光が対象者に視認されるように装置を制御する。そのため、本実施形態の表示システムによれば、対象者の動きに合わせて、参照すべき情報を対象者に視認させることができる。
【００９６】
（ハードウェア）
ここで、本実施形態に係る表示システムの表示制御装置を実現するハードウェアについて、図２４のコンピュータ９０を一例として挙げて説明する。なお、図２４のコンピュータ９０は、各実施形態の表示制御装置を実現するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００９７】
図２４のように、コンピュータ９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を含む。図２４においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記している。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ授受可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
【００９８】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、コンピュータ９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る表示制御装置が実行する演算処理や制御処理を実行する。
【００９９】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成したり、追加したりしてもよい。
【０１００】
補助記憶装置９３は、データを記憶する手段である。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、主記憶装置９２にデータを記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略してもよい。
【０１０１】
入出力インターフェース９５は、コンピュータ９０と周辺機器との接続規格に基づいて、コンピュータ９０と周辺機器とを接続する装置である。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【０１０２】
コンピュータ９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続できるように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ授受は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。
【０１０３】
また、コンピュータ９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、コンピュータ９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介してコンピュータ９０に接続すればよい。
【０１０４】
また、コンピュータ９０には、必要に応じて、リーダライタを備え付けてもよい。リーダライタは、バス９９に接続される。リーダライタは、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体とも呼ぶ）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出しや、コンピュータ９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えばＳＤ（Secure Digital）カードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの半導体記録媒体などで実現できる。また、記録媒体は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体やその他の記録媒体によって実現してもよい。
【０１０５】
以上が、本発明の各実施形態に係る表示制御装置を可能とするためのハードウェア構成の一例である。本発明の各実施形態に係る表示制御装置を構成する要素の少なくともいずれかは、図２４のコンピュータ９０によって実現される。例えば、本発明の各実施形態に係る表示制御装置を構成する要素は、図２４のコンピュータ９０において動作するソフトウェアによって実現できる。また、本発明の各実施形態に係る表示制御装置を構成する要素は、各構成要素の機能を有する回路によって実現してもよい。
【０１０６】
また、本発明の各実施形態に係る表示制御装置による処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【０１０７】
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の実施形態の表示システムは、製造現場における組立作業などに利用できる。また、本発明の実施形態の表示システムは、博物館や美術館などの公共施設、商業施設、運動施設などにおいて、ハンズフリーで複数人に異なる情報を与える場面に利用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１、２、３    表示システム
１０    検出器
１１    マーカ
１２    帽子
２０    表示制御装置
２１    認識手段
２３    制御手段
３０    レーザ照射器
４０    表示器
５０    投射器
２３１    入力手段
２３２    表示情報取得手段
２３３    表示情報データベース
２３４    装置選択手段
２３５    装置情報データベース
２３６    制御条件計算手段
２３７    出力手段
【図１】
2018159740.tif 000003
【図２】
2018159740.tif 000004
【図３】
2018159740.tif 000005
【図４】
2018159740.tif 000006
【図５】
2018159740.tif 000007
【図６】
2018159740.tif 000008
【図７】
2018159740.tif 000009
【図８】
2018159740.tif 000010
【図９】
2018159740.tif 000011
【図１０】
2018159740.tif 000012
【図１１】
2018159740.tif 000013
【図１２】
2018159740.tif 000014
【図１３】
2018159740.tif 000015
【図１４】
2018159740.tif 000016
【図１５】
2018159740.tif 000017
【図１６】
2018159740.tif 000018
【図１７】
2018159740.tif 000019
【図１８】
2018159740.tif 000020
【図１９】
2018159740.tif 000021
【図２０】
2018159740.tif 000022
【図２１】
2018159740.tif 000023
【図２２】
2018159740.tif 000024
【図２３】
2018159740.tif 000025
【図２４】
2018159740.tif 000026