第 4 章 保守作業支援システムの開発
4.5 試作システム
図 4.8: HMDの表示画面
図 4.9: 試作システムの対象とした小型ポンプ
以下で、試作システムのハードウェア構成とソフトウェア構成について述べる。
4.5.1 ハードウェア構成
本システムを使用するとき、作業員が利用するハードウェアを、表4.2に示し、実際 に装着すると図4.10に示すようになる。
表 4.2: 作業員のハードウェア構成
ハードウェア 機材
ウェアラブルコンピュータ Dell Inspiron 8100 HMD出力用グラフィックスカード I O DATA CBMLX2
無線LANカード ELECOM Laneed LD-WL52/CB
ビデオキャプチャーカード I O DATA USB-CAP2
ジャイロセンサ 村田製作所 圧電振動ジャイロ SK-GYRO 加速度センサ CROSSBOW ADXL105 EM-3
マイコン AKI-H8
小型CCDカメラ KEYENCE CK-200
HMD 島津製作所 Data Glass2
インカム マイクとヘッドホンが一体とのもの
作業員が装着する安全ヘルメットには、小型CCDカメラと、HMD、センサ箱、イン カムがネジや接着剤を用いて固定されている。これらの装置を固定した安全ヘルメット の重さは、ヘルメット自身も含めて約570g(ケーブル類も含める)である。HMDは、
作業員に情報画像を表示するために使用し、図4.11に示す片目光学シースルーHMD を使用する。このHMDの仕様を表4.3に示す。ウェアラブルコンピュータから映像を 出力するときは、HMD出力用グラフィックスカードを使用して行う。小型CCDカメ ラは、作業員の視界画像を撮影するために図4.12に示すカメラを使用する。このカメ ラの仕様を、表4.4に示す。撮影した視界画像は、ビデオキャプチャーを使用してウェ アラブルコンピュータに取り込む。センサ箱は、作業員の移動方向を測定するための 3つのジャイロセンサと1つの加速度センサが図4.13に示すように取り付けられてい る。ジャイロセンサおよび加速度センサの仕様を、それぞれ表4.5、表4.6に示す。イ ンカムは、現場監督との音声による通信を行うときに使用する。
PC
図 4.10: ハードウェアを装着した作業員
図 4.11: HMD(Data Glass 2)の概観
表 4.3: HMD(Data Glass 2)の仕様
全体質量 約70g(ケーブルは除く)
解像度 800×600ドット SVGAフルカラー(18bits)
画角 60cm先に約13inchのモニターを見ているイメージ(対角30度)
参考:B5サイズのPCモニターを60cm離れて片目で見るイメージ
電源 DC 5V(USBポート使用)
入力信号 デジタルRGBビデオ信号(RGB 24bits、同期信号) 参考:インタフェースユニットはDFP規格に準拠 その他の機能 表示器左右切り替え用にロレット式の着脱機能
図 4.12: 小型CCDカメラ(KEYENCE CK-200)の概観
表 4.4: 小型CCDカメラの仕様
CCD 有効25万画素 NTSC方式
映像出力 コンポジット出力 最低照度 10ルクス
レンズ 標準F2.8 水平画角44度 フォーカス 手動調整 ∞〜1.5cm
電源電圧 DC4.8〜6.0V
温度範囲 使用可能 -10℃〜50℃
性能保証 5℃〜35℃ ただし結露なきこと 連続動作時間 付属ACアダプタ使用時は制限なし
約15時間(単3アルカリ乾電池×4本使用) 約4時間(単3マンガン乾電池×4本使用)
外形寸法 31mm(W)× 25mm(H) × 15mm(D)