JP2865828B2 - 操作手順の表示方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は対象とする機能要素の分解操作手順、組立操
作手順等を操作員に正確に伝達するための操作手順を動
画により表示する方法及びその装置に関する。
作手順等を操作員に正確に伝達するための操作手順を動
画により表示する方法及びその装置に関する。
特願平１−55134号プラント運転操作装置とその表示
方法。
方法。
日立評論1990.3月号（vol72）三次元設計・製造支援
システム“HICAD/W"の開発。
システム“HICAD/W"の開発。
従来の装置は特願平２−55134号公報に記載のように
プラント操作手順を記述した運転マニュアルをディスプ
レイに表示し、表示に従つた操作を行うことで、操作員
が適切な操作手順を確認するものとなてちる。ところが
対象とする要素の分解・組立操作手順等においては、対
象とする要素が複雑となるにつれて、文字情報あるいは
ポンチ絵等の表示では、正確な幾何学的情報が認識でき
ず、誤操作あるいは長時間の試行錯誤が生ずるという問
題があった。
プラント操作手順を記述した運転マニュアルをディスプ
レイに表示し、表示に従つた操作を行うことで、操作員
が適切な操作手順を確認するものとなてちる。ところが
対象とする要素の分解・組立操作手順等においては、対
象とする要素が複雑となるにつれて、文字情報あるいは
ポンチ絵等の表示では、正確な幾何学的情報が認識でき
ず、誤操作あるいは長時間の試行錯誤が生ずるという問
題があった。
また、通常の文書マニュアルあるいは文字情報では、
専門用語を操作員が知らない場合、正しいステップを得
る迄に無駄時間が生じるといった問題があるうえ、複数
の一連の操作手順が同時進行するような場合、操作員の
解釈に混乱が生じるといった問題があった。また通常の
図面あるいはCADシステムにおける出力画面の幾何学的
情報の把握には、ある程度訓練を積んだ専門家でなけれ
ば出力画面の理解に困難を伴なうという問題もある。例
えば、第22図のものから第23図を描く為には相当な熟練
が必要となる。リアリティを持たせた操作手順の表示方
法の例としては、ビデオを用いるものがある。しかしな
が、操作員が得られる情報は固定化されたものであり、
組立あるいは分解操作等の過程で幾何学的情報を一目瞭
然に把握することは時として困難であつた。
専門用語を操作員が知らない場合、正しいステップを得
る迄に無駄時間が生じるといった問題があるうえ、複数
の一連の操作手順が同時進行するような場合、操作員の
解釈に混乱が生じるといった問題があった。また通常の
図面あるいはCADシステムにおける出力画面の幾何学的
情報の把握には、ある程度訓練を積んだ専門家でなけれ
ば出力画面の理解に困難を伴なうという問題もある。例
えば、第22図のものから第23図を描く為には相当な熟練
が必要となる。リアリティを持たせた操作手順の表示方
法の例としては、ビデオを用いるものがある。しかしな
が、操作員が得られる情報は固定化されたものであり、
組立あるいは分解操作等の過程で幾何学的情報を一目瞭
然に把握することは時として困難であつた。
また、ビデオの画像作成に関しても、実際に物が存在
するかモデルが存在しなければ作成できないという手間
の問題もある。
するかモデルが存在しなければ作成できないという手間
の問題もある。
また、従来のCADシステムは、日立評論「三次元設計
・製造支援システム“HICAD/W"の開発」に示されるよう
に、三次元グラフィックの設計・製造支援システムとし
て、形成作成・編集機能、三次元・二次元のデータ及び
操作の融合、組立製品での部品操作の機能を有する。形
状作成・編集機能は、集合の和・差演算をもとに形状作
成を行なえるものであり、形状の作成・編集の過程を保
存することにより、任意の時点の形状に戻すことができ
る。
・製造支援システム“HICAD/W"の開発」に示されるよう
に、三次元グラフィックの設計・製造支援システムとし
て、形成作成・編集機能、三次元・二次元のデータ及び
操作の融合、組立製品での部品操作の機能を有する。形
状作成・編集機能は、集合の和・差演算をもとに形状作
成を行なえるものであり、形状の作成・編集の過程を保
存することにより、任意の時点の形状に戻すことができ
る。
しかしながらCADにおいては幾何学的情報に関して
は、上記の様な処理が可能であるが、操作手順という一
環したフローに関しては、情報が不足しており、操作員
が三次元表示というメリットを生かして学習を進めると
いうことが期待できない。又は、操作性、機能性がマニ
ュアルとして合致ていないという問題がある。
は、上記の様な処理が可能であるが、操作手順という一
環したフローに関しては、情報が不足しており、操作員
が三次元表示というメリットを生かして学習を進めると
いうことが期待できない。又は、操作性、機能性がマニ
ュアルとして合致ていないという問題がある。
上記従来技術は、文字情報の表示を主体として、補助
手段としては簡略図による操作手順の表示あるいは撮影
画像による表示あるいは設計者レベルの画面表示を適宜
出力するものである。この為マニュアルを参照する場
合、操作対象とする要素の幾何学的情報の伝達は、操作
員の高度な素養がない限り、正確さを欠き、又操作員の
操作手順内容の把握に時間を要するといった問題があっ
た。
手段としては簡略図による操作手順の表示あるいは撮影
画像による表示あるいは設計者レベルの画面表示を適宜
出力するものである。この為マニュアルを参照する場
合、操作対象とする要素の幾何学的情報の伝達は、操作
員の高度な素養がない限り、正確さを欠き、又操作員の
操作手順内容の把握に時間を要するといった問題があっ
た。
またビデオによる動画表示では操作員は録画された画
面のみしか見ることができず、例えば組立作業において
画面上の構造物の裏側の状態を見ようと思っても見るこ
とができなかった。
面のみしか見ることができず、例えば組立作業において
画面上の構造物の裏側の状態を見ようと思っても見るこ
とができなかった。
本発明の目的は、操作対象とする要素の操作手順を操
作員に正確に伝達し、かつ操作員が操作手順を迅速かつ
合理的に把握できると共に操作員の操作により画面上の
機能要素を任意の方向から見ることのできる操作手順の
表示装置又は方法を提供することにある。
作員に正確に伝達し、かつ操作員が操作手順を迅速かつ
合理的に把握できると共に操作員の操作により画面上の
機能要素を任意の方向から見ることのできる操作手順の
表示装置又は方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の操作手順の表示
方法は、前記部品又は装置の基準形状を三次元図形とし
て格納すると共に、前記部品又は装置の基準形状の特性
長を格納し、前記部品又は装置の基準形状に関する三次
元図形に基づいて前記特性長をスカラー倍して、前記構
造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三次
元図形を得、前記構造物に応じた形状及び大きさの前記
部品又は装置の三次元図形を前記表示画面上に表示する
と共に、その表示位置及び表示面方向を連続的に変化さ
せることにより、前記構造物の組立又は分解の手順を動
画で前記表示画面上に表示する。
方法は、前記部品又は装置の基準形状を三次元図形とし
て格納すると共に、前記部品又は装置の基準形状の特性
長を格納し、前記部品又は装置の基準形状に関する三次
元図形に基づいて前記特性長をスカラー倍して、前記構
造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三次
元図形を得、前記構造物に応じた形状及び大きさの前記
部品又は装置の三次元図形を前記表示画面上に表示する
と共に、その表示位置及び表示面方向を連続的に変化さ
せることにより、前記構造物の組立又は分解の手順を動
画で前記表示画面上に表示する。
そして、好ましくは、前記構造物に応じた形状及び大
きさの前記部品又はその装置の三次元図形は、予め設定
されたタイミングに同期して、その表示位置及び表示方
向を連続的に変化させる。
きさの前記部品又はその装置の三次元図形は、予め設定
されたタイミングに同期して、その表示位置及び表示方
向を連続的に変化させる。
また、好ましくは、前記表示画面上に表示された前記
構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三
次元図形に応じて、前記構造物の組立又は分解の手順に
関する文字情報を前記表示画面上に表示する。
構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三
次元図形に応じて、前記構造物の組立又は分解の手順に
関する文字情報を前記表示画面上に表示する。
また、好ましくは、前記表示画面上に表示された前記
構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三
次元図形に応じて、前記構造物の組立又は分解の手順に
関する情報を音声で出力する。
構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三
次元図形に応じて、前記構造物の組立又は分解の手順に
関する情報を音声で出力する。
又は、上記目的を達成するために、本発明の操作手順
の表示装置は、前記部品又は装置の基準形状を三次元図
形として格納すると共に、前記部品又は装置の基準形状
の特性長を格納する格納部と、前記部品又は装置の基準
形状に関する三次元図形に基づいて前記特性長をスカラ
ー倍して、前記構造物に応じた形状及び大きさの前記部
品又は装置の三次元図形を作成する変換部と、前記構造
物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三次元
図形を前記表示画面上に表示すると共に、その表示位置
及び表示面方向を連続的に変化させることにより、前記
構造物の組立又は分解の手順を動画で前記表示画面上に
表示する処理部とを備えている。
の表示装置は、前記部品又は装置の基準形状を三次元図
形として格納すると共に、前記部品又は装置の基準形状
の特性長を格納する格納部と、前記部品又は装置の基準
形状に関する三次元図形に基づいて前記特性長をスカラ
ー倍して、前記構造物に応じた形状及び大きさの前記部
品又は装置の三次元図形を作成する変換部と、前記構造
物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三次元
図形を前記表示画面上に表示すると共に、その表示位置
及び表示面方向を連続的に変化させることにより、前記
構造物の組立又は分解の手順を動画で前記表示画面上に
表示する処理部とを備えている。
本発明では、構造物の部品又は装置の基準形状に関す
る三次元図形に基づいてその特性長をスカラー倍して、
前記構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置
の三次元図形を作成することによって、前記部品又は装
置の三次元図形の情報量を低減できるため、部品又は装
置の三次元図形が前記表示画面上を操作員に見やすい方
向に三次元的に向きを変えながら（回転しながら）移動
するように表示することができ、これにより、操作員は
部品又は装置の図形の把握、構造物の組立又は分解の手
順の流れを正確かつ迅速に把握できる。
る三次元図形に基づいてその特性長をスカラー倍して、
前記構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置
の三次元図形を作成することによって、前記部品又は装
置の三次元図形の情報量を低減できるため、部品又は装
置の三次元図形が前記表示画面上を操作員に見やすい方
向に三次元的に向きを変えながら（回転しながら）移動
するように表示することができ、これにより、操作員は
部品又は装置の図形の把握、構造物の組立又は分解の手
順の流れを正確かつ迅速に把握できる。
さらに、前記部品又は装置の三次元図形に応じて、前
記構造物の組立又は分解の手順に関する文字情報を前記
表示画面上に表示し、又は前記構造物の組立又は分解の
手順に関する情報を音声で出力することにより、操作員
の操作手順の認識がより明解となる。
記構造物の組立又は分解の手順に関する文字情報を前記
表示画面上に表示し、又は前記構造物の組立又は分解の
手順に関する情報を音声で出力することにより、操作員
の操作手順の認識がより明解となる。
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
まず操作手順の表示装置および操作方法の機能構成を
第１図に従って説明する。
第１図に従って説明する。
第１図において該機能は、画像編集処理装置１、マン
マシン装置２、音声告知装置３、画像表示装置４、画像
情報データベース５、単一要素（たとえば部品）、機能
要素（たとえば装置）等の図形情報ファイル６、音声告
知情報ファイル７、文書情報ファイル８から構成され
る。
マシン装置２、音声告知装置３、画像表示装置４、画像
情報データベース５、単一要素（たとえば部品）、機能
要素（たとえば装置）等の図形情報ファイル６、音声告
知情報ファイル７、文書情報ファイル８から構成され
る。
画像編集処理装置１は、マンマシン装置２により入力
された操作員が所望する機能要素又は総合機能要素の取
り扱い操作手順表示命令をマンマシン／処理装置インタ
ーフェイス2aを通して受け、画像情報データベース５
へ、機能要素又は総合機能要素の訪い扱い操作手順を示
す三次元手順情報のロード命令をデータベース／処理装
置インターフェイス5aを通して送信し、該三次元手順情
報をデータベース／処理装置インターフェイス5aを通し
ロードして仮記憶する機能を包含する。同様に画像編集
処理装置は該取り扱い操作手順表示命令をマンマシン／
処理装置インターフェイス2aを通して受け、基本要素図
形情報ファイル６へ、基本要素の三次元図形情報のロー
ド命令を図形情報ファイル／処理装置インターフェイス
6aを通して送信し、該三次元図形情報を図形情報ファイ
ル／処理装置インターフェイス6aを通してロードし仮記
憶する機能を包含する。又、画像編集処理装置１は、読
み出された単一要素の三次元図形情報ならびに機能要素
又は総合機能要素の取り扱い操作手順を示す三次元手順
情報から、機能要素あるいは総合機能要素の取り扱い操
作手順を三次元画像情報に展開する機能、および、取り
扱い操作手順動画プログラムによって動画とする機能を
包含し、画像表示装置４に図形情報ファイル／処理装置
インターフェイス4aを通して、展開された取り扱い操作
手順の三次元画像情報あるいは動画情報を送信し、表示
させる機能を包含する。さらに、画像編集処理装置１
は、図形情報ファイル／処理装置インターフェイス8aを
通して文字情報ファイル８から先に読み出した三次元手
順情報に対応した文字情報を読み出し、画像表示装置４
により表示される三次元画像あるいは動画の適切な位置
とタイミングに同期させて表示する機能を有する。ま
た、画像編集処理装置１は、音声告知情報ファイル／処
理装置インターフェイス7aを通して音声告知情報ファイ
ル７から先に読み出した三次元手順情報に対応した音声
告知情報を読み出し、音声告知装置３により先に画像表
示装置４により表示される三次元画像あるいは動画のタ
イミングに同期させて音声告知する機能を有する。
された操作員が所望する機能要素又は総合機能要素の取
り扱い操作手順表示命令をマンマシン／処理装置インタ
ーフェイス2aを通して受け、画像情報データベース５
へ、機能要素又は総合機能要素の訪い扱い操作手順を示
す三次元手順情報のロード命令をデータベース／処理装
置インターフェイス5aを通して送信し、該三次元手順情
報をデータベース／処理装置インターフェイス5aを通し
ロードして仮記憶する機能を包含する。同様に画像編集
処理装置は該取り扱い操作手順表示命令をマンマシン／
処理装置インターフェイス2aを通して受け、基本要素図
形情報ファイル６へ、基本要素の三次元図形情報のロー
ド命令を図形情報ファイル／処理装置インターフェイス
6aを通して送信し、該三次元図形情報を図形情報ファイ
ル／処理装置インターフェイス6aを通してロードし仮記
憶する機能を包含する。又、画像編集処理装置１は、読
み出された単一要素の三次元図形情報ならびに機能要素
又は総合機能要素の取り扱い操作手順を示す三次元手順
情報から、機能要素あるいは総合機能要素の取り扱い操
作手順を三次元画像情報に展開する機能、および、取り
扱い操作手順動画プログラムによって動画とする機能を
包含し、画像表示装置４に図形情報ファイル／処理装置
インターフェイス4aを通して、展開された取り扱い操作
手順の三次元画像情報あるいは動画情報を送信し、表示
させる機能を包含する。さらに、画像編集処理装置１
は、図形情報ファイル／処理装置インターフェイス8aを
通して文字情報ファイル８から先に読み出した三次元手
順情報に対応した文字情報を読み出し、画像表示装置４
により表示される三次元画像あるいは動画の適切な位置
とタイミングに同期させて表示する機能を有する。ま
た、画像編集処理装置１は、音声告知情報ファイル／処
理装置インターフェイス7aを通して音声告知情報ファイ
ル７から先に読み出した三次元手順情報に対応した音声
告知情報を読み出し、音声告知装置３により先に画像表
示装置４により表示される三次元画像あるいは動画のタ
イミングに同期させて音声告知する機能を有する。
さらに画像編集処理装置１は、マンマシン装置２から
マンマシン／処理装置インターフェイス2aを通して、入
力される操作員の技能レベル要求に応じて用意された音
声による操作手順の解説内容、あるいは、操作員の技能
レベル要求に応じて予め用意された文字情報を出力する
機能を包含する。
マンマシン／処理装置インターフェイス2aを通して、入
力される操作員の技能レベル要求に応じて用意された音
声による操作手順の解説内容、あるいは、操作員の技能
レベル要求に応じて予め用意された文字情報を出力する
機能を包含する。
第２図は装置の基本構成図の一実施例である。
第２図においてマンマシン装置12を通して所望の機器
又はパーツの三次元図形情報が処理装置11内で生成され
るが、より基本的な要素の形状データは、単一要素図形
情報記憶装置16に格納され適宜読み出される。画像デー
タが画像表示14に出力されるのに同期して、音声告知情
報記憶装置17から、音声告知装置13への音声告知情報が
転送され出力される。
又はパーツの三次元図形情報が処理装置11内で生成され
るが、より基本的な要素の形状データは、単一要素図形
情報記憶装置16に格納され適宜読み出される。画像デー
タが画像表示14に出力されるのに同期して、音声告知情
報記憶装置17から、音声告知装置13への音声告知情報が
転送され出力される。
尚、単一要素図形情報記憶装置16のメモリ部はカセッ
ト式あるいはICカード式として、対象とする機能要素に
対して拡充、変更できる型式にしておくと使い勝手がよ
い。実際の操作手順情報等は処理装置11のデータベース
へ格納されるかもしくは、処理装置の外部のデータベー
スへ格納される。
ト式あるいはICカード式として、対象とする機能要素に
対して拡充、変更できる型式にしておくと使い勝手がよ
い。実際の操作手順情報等は処理装置11のデータベース
へ格納されるかもしくは、処理装置の外部のデータベー
スへ格納される。
次に、単一要素の三次元図形情報と機能要素の取り扱
い操作手順を示す三次元手順情報から三次元画像情報を
生成し、動画として表示かつ動画と同期させて音声告知
あるいは文字による操作手順の表示を行なう表示装置例
（但し動画表示内容は不変で操作員により表示画像は変
形されない例）について詳しく説明する。
い操作手順を示す三次元手順情報から三次元画像情報を
生成し、動画として表示かつ動画と同期させて音声告知
あるいは文字による操作手順の表示を行なう表示装置例
（但し動画表示内容は不変で操作員により表示画像は変
形されない例）について詳しく説明する。
第３図にその装置構成を示す。マンマシン装置22は、
操作員の要望する操作手順あるいは画像情報を出力させ
る為の命令入力のインターフェースである。表示装置24
は、操作員の要求した取り扱い操作手順を示す三次元画
像情報を実際に表示する。音声告知情報記憶装置26は、
表示装置24に表示される表示内容に同期して出力する音
声告知情報の記憶装置である。音声告知情報はテープレ
コーダ、CDプレーヤー等の音声告知装置23にて出力され
る。画像情報データベース28には、機能要素あるいは総
合機能要素の取り扱い操作手順を示す三次元手順情報が
格納される。操作員によって表示要求された取り扱い操
作手順を示す三次元手順情報に対応する単一または機能
要素の三次元図形情報は、格納されている基本要素図形
情報記憶装置25から読み出され、処理装置21内のスケー
ル変換部30にてスケール変換され画像情報編集処理部31
に転送される。スケール変換は、図形情報量の低減を図
る目的で、単一又は機能要素の中で、ある特性長のスカ
ラー倍で指定できる相似な図形は、標準的な単一要素の
三次元図形情報として適宜読み出し、三次元画像情報に
展開する為の処理である。処理装置21内の同期処理部29
は、表示画像に同期して音声告知情報あるいは文字情報
を各々音声告知装置、表示装置に出力させる処理を行な
う。画像情報編集処理部31は、機能要素あるいは総合機
能要素の取り扱い操作手順を示す。三次元手順情報を三
次元画像情報に展開する機能と、その処理の過程でのデ
ータまたは信号の入出力制御を行なう機能を有する。
操作員の要望する操作手順あるいは画像情報を出力させ
る為の命令入力のインターフェースである。表示装置24
は、操作員の要求した取り扱い操作手順を示す三次元画
像情報を実際に表示する。音声告知情報記憶装置26は、
表示装置24に表示される表示内容に同期して出力する音
声告知情報の記憶装置である。音声告知情報はテープレ
コーダ、CDプレーヤー等の音声告知装置23にて出力され
る。画像情報データベース28には、機能要素あるいは総
合機能要素の取り扱い操作手順を示す三次元手順情報が
格納される。操作員によって表示要求された取り扱い操
作手順を示す三次元手順情報に対応する単一または機能
要素の三次元図形情報は、格納されている基本要素図形
情報記憶装置25から読み出され、処理装置21内のスケー
ル変換部30にてスケール変換され画像情報編集処理部31
に転送される。スケール変換は、図形情報量の低減を図
る目的で、単一又は機能要素の中で、ある特性長のスカ
ラー倍で指定できる相似な図形は、標準的な単一要素の
三次元図形情報として適宜読み出し、三次元画像情報に
展開する為の処理である。処理装置21内の同期処理部29
は、表示画像に同期して音声告知情報あるいは文字情報
を各々音声告知装置、表示装置に出力させる処理を行な
う。画像情報編集処理部31は、機能要素あるいは総合機
能要素の取り扱い操作手順を示す。三次元手順情報を三
次元画像情報に展開する機能と、その処理の過程でのデ
ータまたは信号の入出力制御を行なう機能を有する。
第３図の実施例においては、機能要素あるいは総合機
能要素の取り扱い操作手順を示す三次元手順情報を格納
する画像情報データベース28及び文字情報ファイル27を
処理装置21の外部に独立に構成しているが、これは処理
装置21の中に含まれていてもかまわない。又、文字情報
ファイル27は、画像情報データベース21に格納されてい
てもかまわない。
能要素の取り扱い操作手順を示す三次元手順情報を格納
する画像情報データベース28及び文字情報ファイル27を
処理装置21の外部に独立に構成しているが、これは処理
装置21の中に含まれていてもかまわない。又、文字情報
ファイル27は、画像情報データベース21に格納されてい
てもかまわない。
又、場合によっては音声告知情報も音声告知情報記憶
装置に包含されるのではなく、画像情報データベース中
にリンクして格納されてもかまわない。
装置に包含されるのではなく、画像情報データベース中
にリンクして格納されてもかまわない。
第３図のマンマシン装置22を通して、操作員は対象と
する総合機能要素あるいは機能要素の中で操作手順を観
たい機器あるいはパーツのコードを選択（22a）する。
処理装置21中の画像情報編集処理部31は選択コード22a
に従って、画像情報データベース28から選択コードに対
応する機器あるいはパーツの取り扱い操作手順を示す三
次元手順情報を読み出す。以下の記述においては、機能
要素とは装置、機器を表わし、単一要素とはそれらの部
品を表わすケースを示す。取り扱い操作手順を示す三次
元手順情報の型式は、三次元画像表示あるいは動画表示
ができるものであれば何でもよいが、本実施例では部品
の座標と向きを時間の函数として格納し、その基準点を
中心に画像表示情報（グラフィックイメージデータ）を
生成する場合を示す。
する総合機能要素あるいは機能要素の中で操作手順を観
たい機器あるいはパーツのコードを選択（22a）する。
処理装置21中の画像情報編集処理部31は選択コード22a
に従って、画像情報データベース28から選択コードに対
応する機器あるいはパーツの取り扱い操作手順を示す三
次元手順情報を読み出す。以下の記述においては、機能
要素とは装置、機器を表わし、単一要素とはそれらの部
品を表わすケースを示す。取り扱い操作手順を示す三次
元手順情報の型式は、三次元画像表示あるいは動画表示
ができるものであれば何でもよいが、本実施例では部品
の座標と向きを時間の函数として格納し、その基準点を
中心に画像表示情報（グラフィックイメージデータ）を
生成する場合を示す。
第４図に画像データベース28内の情報テーブル型式に
ついて示す。大きく分けて２つのテーブルが存在し、ひ
とつめは基本部品情報テーブル41であり、ふたつめは機
器情報テーブル42である。各機器あるいはパーツに対応
して、機器（またはパーツ）コード42aが対応する。
（第４図ではC00001等）各機器またはパーツコードに対
応して部品情報テーブル42、基本部品情報テーブル41が
格納されている。基本部品情報テーブル41は、各機器あ
るいは、パーツを構成する部品の三次元図形情報量低減
を行なう為設けられているもので、同じ形状である部品
に関しては、基準形状の三次元図形情報が別途基本要素
図形情報記憶装置25に格納される。もし、三次元図形情
報量低減を図るほどの情報量でなければ基本要素図形情
報記憶装置25は必要なく、画像情報データベース内に直
接三次元図形情報を格納すればよい。画像情報データベ
ース28内の基本部品情報テーブル41には基本形状の特徴
を表わす特性長のみを格納する。たとえばボルトに関し
ていえば、第５図に示すように、ネジ切長さａ、ボルト
長さｂ、ボルト頭高さｃ、ボルト頭径ｄ、ボルト径ｅ、
ボルトネジピッシｆ、の計６つのパラメータにより決ま
る。（パラメータは厳密に言えば他にもあるが、操作手
順の三次元画像の中で、画像として微々たる差しか出な
いものは無視しても差支えない。）すなわち、第４図の
基本部品情報テーブル41中部品コードB0000141aのサイ
ズ情報42cは SB1＝（a,b,c,d,e,f） …（１） となる、第６図で述べる様に、基本要素図形情報記憶装
置25の中には、部品コードB00001の標準型に相当する基
本部品コードA0000162の三次元図形情報64が基本部品図
形情報テーブル61の形で入っており、その基本サイズ63
は、 SA1＝（as,bs,cs,ds,es,fs） …（２） スケール変換部30にてSB1→SA1のスケール変換を施した
三次元図形情報30aとして画像情報編集処理部31へ転送
される。
ついて示す。大きく分けて２つのテーブルが存在し、ひ
とつめは基本部品情報テーブル41であり、ふたつめは機
器情報テーブル42である。各機器あるいはパーツに対応
して、機器（またはパーツ）コード42aが対応する。
（第４図ではC00001等）各機器またはパーツコードに対
応して部品情報テーブル42、基本部品情報テーブル41が
格納されている。基本部品情報テーブル41は、各機器あ
るいは、パーツを構成する部品の三次元図形情報量低減
を行なう為設けられているもので、同じ形状である部品
に関しては、基準形状の三次元図形情報が別途基本要素
図形情報記憶装置25に格納される。もし、三次元図形情
報量低減を図るほどの情報量でなければ基本要素図形情
報記憶装置25は必要なく、画像情報データベース内に直
接三次元図形情報を格納すればよい。画像情報データベ
ース28内の基本部品情報テーブル41には基本形状の特徴
を表わす特性長のみを格納する。たとえばボルトに関し
ていえば、第５図に示すように、ネジ切長さａ、ボルト
長さｂ、ボルト頭高さｃ、ボルト頭径ｄ、ボルト径ｅ、
ボルトネジピッシｆ、の計６つのパラメータにより決ま
る。（パラメータは厳密に言えば他にもあるが、操作手
順の三次元画像の中で、画像として微々たる差しか出な
いものは無視しても差支えない。）すなわち、第４図の
基本部品情報テーブル41中部品コードB0000141aのサイ
ズ情報42cは SB1＝（a,b,c,d,e,f） …（１） となる、第６図で述べる様に、基本要素図形情報記憶装
置25の中には、部品コードB00001の標準型に相当する基
本部品コードA0000162の三次元図形情報64が基本部品図
形情報テーブル61の形で入っており、その基本サイズ63
は、 SA1＝（as,bs,cs,ds,es,fs） …（２） スケール変換部30にてSB1→SA1のスケール変換を施した
三次元図形情報30aとして画像情報編集処理部31へ転送
される。
部品情報テーブル42には、機器コードC00001の機器又
はパーツの取り扱い操作手順を示す三次元手順情報が格
納されている。機器コードC00001の構成部品のうち、機
器またはパーツの基準点を含む部品が唯一あるものとす
る。また各部品には、部品としての基準点が定義される
ものとする。部品情報テーブルの中で手順座標42cと
は、機器又はパーツの基準点の部品としての基準点との
相対座標XB1（部品コードB00001の場合）を示すものと
する。相対座標XB1は操作手順モードModeと時間ｔのベ
クトル値関数とする。すなわち、 XB1＝XB1（Mode;t）＝ ＝（ｘ（Mode;t）,y（Mode;t）， ｚ（Mode;t）） …（３） XB1は時間ｔの関数として、操作手順を示す動画の為の
部品の基準点の軌跡を表現している。また操作手順モー
ドModeは異なる操作を区別する為の変数で、たとえばMo
de＝０ならば分解操作手順、Mode＝１ならば組立操作手
順、Mode＝２ならば運転操作手順、Mode＝３ならば点検
応急処置手順、Mode＝４ならば補修操作手順等のように
定義される。
はパーツの取り扱い操作手順を示す三次元手順情報が格
納されている。機器コードC00001の構成部品のうち、機
器またはパーツの基準点を含む部品が唯一あるものとす
る。また各部品には、部品としての基準点が定義される
ものとする。部品情報テーブルの中で手順座標42cと
は、機器又はパーツの基準点の部品としての基準点との
相対座標XB1（部品コードB00001の場合）を示すものと
する。相対座標XB1は操作手順モードModeと時間ｔのベ
クトル値関数とする。すなわち、 XB1＝XB1（Mode;t）＝ ＝（ｘ（Mode;t）,y（Mode;t）， ｚ（Mode;t）） …（３） XB1は時間ｔの関数として、操作手順を示す動画の為の
部品の基準点の軌跡を表現している。また操作手順モー
ドModeは異なる操作を区別する為の変数で、たとえばMo
de＝０ならば分解操作手順、Mode＝１ならば組立操作手
順、Mode＝２ならば運転操作手順、Mode＝３ならば点検
応急処置手順、Mode＝４ならば補修操作手順等のように
定義される。
モードとしては他に、操作員の技能レベルを付加する
ことにより、たとえば十の位に、上級レベルは０、中級
は１、初級は２という具合い付加することで操作員の要
求に応じた、操作手順情報を表示することが実現でき
る。
ことにより、たとえば十の位に、上級レベルは０、中級
は１、初級は２という具合い付加することで操作員の要
求に応じた、操作手順情報を表示することが実現でき
る。
部品情報テーブルの中で手順回転42dとは、機器ある
いはパーツとしての基準方向nsに対して、各部品として
の基準方向nB1がどの程度ずれて配置されているかをオ
イラー角θB1によって示したものである。相対座標XB1
と同様にオイラー角θB1は操作手順モードModeと時間ｔ
の関数である。
いはパーツとしての基準方向nsに対して、各部品として
の基準方向nB1がどの程度ずれて配置されているかをオ
イラー角θB1によって示したものである。相対座標XB1
と同様にオイラー角θB1は操作手順モードModeと時間ｔ
の関数である。
すなわち、 θB1＝θB1（Mode;t） ＝（θα（Mode;t）、θｂ（Mode;t）、 θｃ（Mode;t） …（４） θB1は時間ｔの関数として、操作手順を示す動画の為の
部品オイラー角の時間発展を表わす。また、操作手順モ
ードModeに関しては、手順座標と同様である。尚、部品
より一階層上の機器又はパーツに関しても、機器コード
42a C00001に対する手順座標XC1、手順回路θC1が三次
元手順情報として定義される。気をつける必要があるの
は機器またはパーツの三次元手順情報は、機器コードC0
0001自体の操作手順を示す場合と、C00001自体が一階層
上の機器あるいは装置の構成要因となる場合とで自づか
ら異なってくることである。
部品オイラー角の時間発展を表わす。また、操作手順モ
ードModeに関しては、手順座標と同様である。尚、部品
より一階層上の機器又はパーツに関しても、機器コード
42a C00001に対する手順座標XC1、手順回路θC1が三次
元手順情報として定義される。気をつける必要があるの
は機器またはパーツの三次元手順情報は、機器コードC0
0001自体の操作手順を示す場合と、C00001自体が一階層
上の機器あるいは装置の構成要因となる場合とで自づか
ら異なってくることである。
次に部品情報テーブル中のタイミング関数TB1につい
て説明する。タイミング関数は、取り扱い操作手順を示
す三次元手順情報と三次元図形情報から展開した三次元
画像情報の表示に同期して、音声告知、文字表示を行な
う為のトリガー信号の役割を果たす。
て説明する。タイミング関数は、取り扱い操作手順を示
す三次元手順情報と三次元図形情報から展開した三次元
画像情報の表示に同期して、音声告知、文字表示を行な
う為のトリガー信号の役割を果たす。
同期処理部29には、予め31bによって画像編集処理部3
1経由で画像情報データベース28から転送されたタイミ
ング函数を記憶し、それに基づいたパルス信号を発生さ
せる。ここで、タイミング函数の引数である時間ｔは、
別途画像情報編集処理部から送信される画像情報編集処
理に供なう遅れ時間31cに応じてHoldされる。画像情報
編集処理に供なう遅れ時間31cが経過し、タイミング函
数の引数である時間がさらに経過しパルストリガーが読
み出し信号29a,bとしてそれぞれ音声告知情報記憶装置2
6,文字情報ファイル27へ送信され、それぞれ音声告知情
報の一単位26aが音声告知装置23へ、文字情報の一単位2
7aが画面情報編集処理部31へ転送される。
1経由で画像情報データベース28から転送されたタイミ
ング函数を記憶し、それに基づいたパルス信号を発生さ
せる。ここで、タイミング函数の引数である時間ｔは、
別途画像情報編集処理部から送信される画像情報編集処
理に供なう遅れ時間31cに応じてHoldされる。画像情報
編集処理に供なう遅れ時間31cが経過し、タイミング函
数の引数である時間がさらに経過しパルストリガーが読
み出し信号29a,bとしてそれぞれ音声告知情報記憶装置2
6,文字情報ファイル27へ送信され、それぞれ音声告知情
報の一単位26aが音声告知装置23へ、文字情報の一単位2
7aが画面情報編集処理部31へ転送される。
第６図に基本要素図形情報記憶装置25に格納された基
本部品図形情報テーブル61を１例として示す。基本部品
情報テーブルは、基本部品コード62,基本サイズSA163、
ならびに三次元画像情報GA164より成る。基本サイズSA1
63は先に述べたように形状を特徴づけるパラメータ（基
準値）から成るベクトルである。三次元画像情報GA164
は、形状（標準）に関するデータ集合である。これらの
基本部品情報は、第３図中の画像情報データベース28か
ら引き出された機器またはパーツを構成する部品情報テ
ーブルが31aにより読み出され（28b）るのと同時に、構
成部品に対応する基本部品情報テーブルは、スケール変
換部30へ転送される（25a）。次にスケール変換SB1/SA1
＝（a/as,b/bs,………,f/fs）が施された三次元図形情
報として、画像情報編集処理部へ転送される（30a）。
本部品図形情報テーブル61を１例として示す。基本部品
情報テーブルは、基本部品コード62,基本サイズSA163、
ならびに三次元画像情報GA164より成る。基本サイズSA1
63は先に述べたように形状を特徴づけるパラメータ（基
準値）から成るベクトルである。三次元画像情報GA164
は、形状（標準）に関するデータ集合である。これらの
基本部品情報は、第３図中の画像情報データベース28か
ら引き出された機器またはパーツを構成する部品情報テ
ーブルが31aにより読み出され（28b）るのと同時に、構
成部品に対応する基本部品情報テーブルは、スケール変
換部30へ転送される（25a）。次にスケール変換SB1/SA1
＝（a/as,b/bs,………,f/fs）が施された三次元図形情
報として、画像情報編集処理部へ転送される（30a）。
第７図に音声告知情報記憶装置に格納された音声告知
情報テーブル71を１例として示す。音声告知情報テーブ
ルは、機器コード72、取り扱い操作モードMode73とMode
に対応した音声告知情報75と音声告知順序74から成る。
各音声告知情報は同期処理部からの読み出し信号（トリ
ガー信号）（29a）が、音声告知情報記憶装置26に入力
する（29a）毎に、該情報テーブルのModeとそれに応じ
た順序に従って、音声告知情報の一単位が音声告知装置
23へ転送（26a）される。
情報テーブル71を１例として示す。音声告知情報テーブ
ルは、機器コード72、取り扱い操作モードMode73とMode
に対応した音声告知情報75と音声告知順序74から成る。
各音声告知情報は同期処理部からの読み出し信号（トリ
ガー信号）（29a）が、音声告知情報記憶装置26に入力
する（29a）毎に、該情報テーブルのModeとそれに応じ
た順序に従って、音声告知情報の一単位が音声告知装置
23へ転送（26a）される。
第８図に文字情報ファイル中の文字情報データテーブ
ル81を一例として示す。文字情報データテーブル81は機
器コード82、取り扱い操作モード83、文字表示順序84、
文字表示基準座標85、ならびに文字情報86より成る。8
2,83,84に関しては音声告知情報テーブルと同等であ
る。新たに変わるのは、文字表示の場合には時間の同期
だけでなく、動画中、着目する部品に対して文字表示を
場合によっては空間的に同期させる必要があることであ
る。
ル81を一例として示す。文字情報データテーブル81は機
器コード82、取り扱い操作モード83、文字表示順序84、
文字表示基準座標85、ならびに文字情報86より成る。8
2,83,84に関しては音声告知情報テーブルと同等であ
る。新たに変わるのは、文字表示の場合には時間の同期
だけでなく、動画中、着目する部品に対して文字表示を
場合によっては空間的に同期させる必要があることであ
る。
すなわち文字表示基準情報85として、基準座標関数B0
を時間ｔの関数とし、部品等の三次元画像表示と重なら
ないように、文字表示する。
を時間ｔの関数とし、部品等の三次元画像表示と重なら
ないように、文字表示する。
音声告知装置23は、具体的には、テープレコーダ、CD
プレーヤー等で実現される。
プレーヤー等で実現される。
次に表示装置26の画像表示例を調節弁のパートに関し
て説明する。
て説明する。
ある総合機能要素の運転操作領域として調節弁本体部
分の組立操作手順を示す三次元画像情報表示例を第９図
に示す。
分の組立操作手順を示す三次元画像情報表示例を第９図
に示す。
調節弁本体部分は、調節弁本体9a、シートリング押え
9b、シートリング9c、ケージ9d、ガスケット9e、スペー
サ9f、プラグ9g、上蓋9h、ナット9i、ボルト9jから成る
ものとする。
9b、シートリング9c、ケージ9d、ガスケット9e、スペー
サ9f、プラグ9g、上蓋9h、ナット9i、ボルト9jから成る
ものとする。
本例では予め構成部品を系の基準中心線等により操作
順に独立に配置する。操作手順は、第９図中矢印9kで示
される部品9bから順に動画として、弁本体部9aの中へ組
み立てられてゆき、最終的に第10図のようになる。その
とき、第９図中口部9lで囲まれた文字表示領域を出力
し、手順内容、注意事項等を表示する。動画として表示
する為に本実施例で用いた方法は各部品の三次元画像を
ある基準線を中心に生成させかつ、その基準点を時間又
は、自然数（順番）の函数として、移動の表示をさせる
ことである。
順に独立に配置する。操作手順は、第９図中矢印9kで示
される部品9bから順に動画として、弁本体部9aの中へ組
み立てられてゆき、最終的に第10図のようになる。その
とき、第９図中口部9lで囲まれた文字表示領域を出力
し、手順内容、注意事項等を表示する。動画として表示
する為に本実施例で用いた方法は各部品の三次元画像を
ある基準線を中心に生成させかつ、その基準点を時間又
は、自然数（順番）の函数として、移動の表示をさせる
ことである。
第11図は、表示装置とマンマシン装置を示すもので、
表示処理装置114から出力される三次元動画画像情報
は、エンジニアリングワークステーションレベルのディ
スプレー111とキーボード112ならびにマウスキー113よ
り構成される。
表示処理装置114から出力される三次元動画画像情報
は、エンジニアリングワークステーションレベルのディ
スプレー111とキーボード112ならびにマウスキー113よ
り構成される。
第12図は、第11図のディスプレー111の表示画面構成
を示すもので、画面は、動画表示部分121と、指示キー
構成部分122から成る。
を示すもので、画面は、動画表示部分121と、指示キー
構成部分122から成る。
また、ポインタ123はマウスキーを用いるマンマシン
装置と表示装置には一般的でマウスキーにより画面上の
位置を指定し、画面の位置に対応した信号を送信するた
めの位置指示機能を有する。
装置と表示装置には一般的でマウスキーにより画面上の
位置を指定し、画面の位置に対応した信号を送信するた
めの位置指示機能を有する。
本実施例では動画プログラムは、座標等の時間函数か
ら具体的に画像情報を生成する機能に相当する。
ら具体的に画像情報を生成する機能に相当する。
取り扱い操作手順を示す画像情報のバリエーションは
様々なものが考えられるが、たとえば以下のようなもの
が挙げられる。
様々なものが考えられるが、たとえば以下のようなもの
が挙げられる。
ａ）用いる器具を表示する（あるいは治具）。
ｂ）次に動画として操作される部品を点滅させる。
ｃ）次に動画として操作される部品に矢印を表示する。
ｄ）第９図のように中心線上にすべての部品を表示する
のではなく、必要な部品を一個ずつ画面に表示する。そ
の機器あるいはパーツを構成する部品表を表示し、組み
立てに寄与したものを表中色分けする。
のではなく、必要な部品を一個ずつ画面に表示する。そ
の機器あるいはパーツを構成する部品表を表示し、組み
立てに寄与したものを表中色分けする。
ｅ）部品の規格等に関しては、部品にラベル表示する
（文字表示の追従同期）。
（文字表示の追従同期）。
ｆ）部品の規格等に関してはマウスキーにて、目的する
部品上にポインタを移動させてピックアップすることに
より部品の情報欄を開ける。
部品上にポインタを移動させてピックアップすることに
より部品の情報欄を開ける。
ｇ）表示内容自体は不変だが、動画の静止、早送り、巻
戻し、を行なうことができる。
戻し、を行なうことができる。
ｈ）光源の位置を選択できる。グラフィクイメージの影
部を詳細に見たい場合の為に、仮想光源は任意の位置に
移動できる。
部を詳細に見たい場合の為に、仮想光源は任意の位置に
移動できる。
ｉ）動画を静止して任意の視点から見た画面を表示する
ことができる。
ことができる。
ｊ）動画を静止して任意の断面を表示することができ
る。
る。
ｋ）機能要素あるいは総合機能要素の三次元画像を部分
的に拡大して見ることができる。
的に拡大して見ることができる。
ここで再び、第３図に戻り、各装置または処理部間の
信号を整理する。先程までの記述の中では、第４図の部
品情報テーブル中の相対座標 XB1＝XB1（Mode;t） …前出（３）式 ならびにオイラー角 θB1＝θB1（Mode;t） …前出（４）式 あるいは、タイミング函数 TB1＝TB2（Mode;t） …（５） 及び、第８図の文字情報テーブル中の文字表示基準座標 B01＝B01（ｔ） （６） の４つは、時間に関してアナログ関数を暗黙のうちに仮
定していた為、同期処理上面倒な処理を含む。そこで以
後の記述では、画像情報は時間方向に関しては予めディ
ジタル化してあるものとして、上記４つの関数は、自然
数に対応して唯一つの値が決まるディジタル関数として
扱うことにする。そのとき第３図中、31bは機器コードC
00001及び選択された操作手順モードである。後述する
ように、同期処理部29は、機器高度と操作手順モードで
指定される音声告知情報指定コードならびに文字情報コ
ードの発信源及び、トリガー信号が音声告知情報のもの
か文字情報のものかを判別するセレクタとしての役割の
みを持たせることにする。
信号を整理する。先程までの記述の中では、第４図の部
品情報テーブル中の相対座標 XB1＝XB1（Mode;t） …前出（３）式 ならびにオイラー角 θB1＝θB1（Mode;t） …前出（４）式 あるいは、タイミング函数 TB1＝TB2（Mode;t） …（５） 及び、第８図の文字情報テーブル中の文字表示基準座標 B01＝B01（ｔ） （６） の４つは、時間に関してアナログ関数を暗黙のうちに仮
定していた為、同期処理上面倒な処理を含む。そこで以
後の記述では、画像情報は時間方向に関しては予めディ
ジタル化してあるものとして、上記４つの関数は、自然
数に対応して唯一つの値が決まるディジタル関数として
扱うことにする。そのとき第３図中、31bは機器コードC
00001及び選択された操作手順モードである。後述する
ように、同期処理部29は、機器高度と操作手順モードで
指定される音声告知情報指定コードならびに文字情報コ
ードの発信源及び、トリガー信号が音声告知情報のもの
か文字情報のものかを判別するセレクタとしての役割の
みを持たせることにする。
これにより、第３図の信号に関しての説明に入る。操
作員がまず行なうことは、対象とする総合機能要素（た
とえばプラント）を構成する装置又は機器または機器の
パーツ等のいずれの操作手順を知りたいか選択すること
から始まる。総合機能要素は第13図に示すように下位の
構成員の階層構造に展開することができる。第３図には
記載していないが、そのような階層構造を表示装置24に
表示し、操作員はそれを見て所望の機器あるいはパーツ
の選択コード22aを入力する。これにより画像情報デー
タベース28へ画像情報読出信号31aが送信され、データ
ベース内のサーチが開始される。所望の画像情報がサー
チされたら、画像情報データベース28から画像情報28b
が画像情報編集処理部へ転送され、所望する機器又はパ
ーツ等の操作手順情報にアクセス中、該処理部へ保存さ
れる。同時に画像情報データベースからは、基本図形情
報読出信号28aが、基本要素図形情報記憶装置25へ送信
され、所望する機器あるいはパーツを構成する部品（単
一要素）の基本要素図形情報をサーチする。サーチされ
た基本要素図形情報25aは処理装置21中のスケール変換
部30へ送信されるが、画像情報データベース28からスケ
ール変換部30へ予め、第４図部品情報テーブル42中のサ
イズ情報SB1が転送されており、基本要素図形情報25中
のサイズ情報SA1との比のスケール変換が施された三次
元図形情報30aとして画像情報編集処理部31へ転送され
る。その直後からグラフィックイメージデータの生成が
開始され、１ユニットのイメージデータが生成される毎
にカウンターが働くが、別途画像情報編集処理部31に保
存してある画像情報のうち、ディジタル関数である所の
タイミング函数（値域は0or±１）の定義域（整数）の
番号とカウントされるユニット番号が一致し、かつ、そ
の値が±１のどちらかの値の時、トリガー信号31cが同
期処理部29へ送信され、正負に応じて音声告知情報記憶
装置26の音声告知情報読出信号29aが、文字情報ファイ
ル27の文字情報読出信号29bかに振り分けられる。
作員がまず行なうことは、対象とする総合機能要素（た
とえばプラント）を構成する装置又は機器または機器の
パーツ等のいずれの操作手順を知りたいか選択すること
から始まる。総合機能要素は第13図に示すように下位の
構成員の階層構造に展開することができる。第３図には
記載していないが、そのような階層構造を表示装置24に
表示し、操作員はそれを見て所望の機器あるいはパーツ
の選択コード22aを入力する。これにより画像情報デー
タベース28へ画像情報読出信号31aが送信され、データ
ベース内のサーチが開始される。所望の画像情報がサー
チされたら、画像情報データベース28から画像情報28b
が画像情報編集処理部へ転送され、所望する機器又はパ
ーツ等の操作手順情報にアクセス中、該処理部へ保存さ
れる。同時に画像情報データベースからは、基本図形情
報読出信号28aが、基本要素図形情報記憶装置25へ送信
され、所望する機器あるいはパーツを構成する部品（単
一要素）の基本要素図形情報をサーチする。サーチされ
た基本要素図形情報25aは処理装置21中のスケール変換
部30へ送信されるが、画像情報データベース28からスケ
ール変換部30へ予め、第４図部品情報テーブル42中のサ
イズ情報SB1が転送されており、基本要素図形情報25中
のサイズ情報SA1との比のスケール変換が施された三次
元図形情報30aとして画像情報編集処理部31へ転送され
る。その直後からグラフィックイメージデータの生成が
開始され、１ユニットのイメージデータが生成される毎
にカウンターが働くが、別途画像情報編集処理部31に保
存してある画像情報のうち、ディジタル関数である所の
タイミング函数（値域は0or±１）の定義域（整数）の
番号とカウントされるユニット番号が一致し、かつ、そ
の値が±１のどちらかの値の時、トリガー信号31cが同
期処理部29へ送信され、正負に応じて音声告知情報記憶
装置26の音声告知情報読出信号29aが、文字情報ファイ
ル27の文字情報読出信号29bかに振り分けられる。
音声告知情報記憶装置26にトリガーとしての音声告知
情報読出信号29aが送信されると、予め“機器コード及
び操作手順モード"31bにより、29a,29bを通して音声告
知情報記憶装置26及び文字情報ファイル27の対応する機
器コードおよび操作手順モードのファイルチャンネルを
オープンスタンバイの状態となっている所に、パルスト
リガー信号29a,29bが順次入力することにより、音声告
知情報26a,文字情報27aが、１単位ずつそれぞれ音声告
知装置23、あるいは画像情報編集処理部31へ送信され
る。文字情報27aの中には、文字表示の為の文字表示基
準座標B01を含まれている。以上のように同期処理の方
法は、操作手順を示す、三次元手順情報の型式及び処理
装置中の処理法により多くのバリエーションがあるが、
機能としては適切なタイミングにより、表示画像と同期
がとれる方法であれば可である。第３図中マンマシン装
置22からの信号22bは、表示画像速度の制御部への画像
速度制御信号であり、22cは、三次元図形に対して、任
意の相互視点座標を与える為の座標変換コマンドであ
る。第14図に画像情報編集処理部31の内部構成例を示
す。該画像情報編集処理部は、グラフィックイメージデ
ータ生成部141、画像速度制御部142、座標変換部143、
文字情報合成部、画像情報バッファ145、カウンタ146か
ら構成される。グラフィックイメージデータ生成部141
はマンマシン装置から、操作員が所望する総合機能要素
を構成する機器、パートの機器コードならびに操作手順
モード22aを入力することで、まず22aは、画像情報バッ
ファ145を経由して、画像情報データベース28に、所望
する画像情報を読み出しに行く。
情報読出信号29aが送信されると、予め“機器コード及
び操作手順モード"31bにより、29a,29bを通して音声告
知情報記憶装置26及び文字情報ファイル27の対応する機
器コードおよび操作手順モードのファイルチャンネルを
オープンスタンバイの状態となっている所に、パルスト
リガー信号29a,29bが順次入力することにより、音声告
知情報26a,文字情報27aが、１単位ずつそれぞれ音声告
知装置23、あるいは画像情報編集処理部31へ送信され
る。文字情報27aの中には、文字表示の為の文字表示基
準座標B01を含まれている。以上のように同期処理の方
法は、操作手順を示す、三次元手順情報の型式及び処理
装置中の処理法により多くのバリエーションがあるが、
機能としては適切なタイミングにより、表示画像と同期
がとれる方法であれば可である。第３図中マンマシン装
置22からの信号22bは、表示画像速度の制御部への画像
速度制御信号であり、22cは、三次元図形に対して、任
意の相互視点座標を与える為の座標変換コマンドであ
る。第14図に画像情報編集処理部31の内部構成例を示
す。該画像情報編集処理部は、グラフィックイメージデ
ータ生成部141、画像速度制御部142、座標変換部143、
文字情報合成部、画像情報バッファ145、カウンタ146か
ら構成される。グラフィックイメージデータ生成部141
はマンマシン装置から、操作員が所望する総合機能要素
を構成する機器、パートの機器コードならびに操作手順
モード22aを入力することで、まず22aは、画像情報バッ
ファ145を経由して、画像情報データベース28に、所望
する画像情報を読み出しに行く。
読み出された画像情報28b、すなわち第４図の部品情
報テーブル中の部品コード42b、手順座標42c、手順回転
42d、タイミング函数42eは、再び画像情報編集処理部31
へ転送され、画像情報バッファ145の中へ格納される
が、これは操作員の別の機器コードを選択することがな
い限り、記憶され続ける。なお、22aが画像情報バッフ
ァ145に入ると同時に機器コードならびに操作手順モー
ド31bが、同期処理部29へも転送され、音声告知情報記
憶装置26、文字情報ファイル27それぞれの対応するファ
イルをオープン状態にする。それぞれの開かれたファイ
ル中には自然数に対応して音声告知情報、あるいは文字
情報が格納されており、トリガー信号が入力する度に一
つずつの情報が、音声告知装置23には26aとして、三次
元手順情報バッファには文字情報27aとして送信され
る。
報テーブル中の部品コード42b、手順座標42c、手順回転
42d、タイミング函数42eは、再び画像情報編集処理部31
へ転送され、画像情報バッファ145の中へ格納される
が、これは操作員の別の機器コードを選択することがな
い限り、記憶され続ける。なお、22aが画像情報バッフ
ァ145に入ると同時に機器コードならびに操作手順モー
ド31bが、同期処理部29へも転送され、音声告知情報記
憶装置26、文字情報ファイル27それぞれの対応するファ
イルをオープン状態にする。それぞれの開かれたファイ
ル中には自然数に対応して音声告知情報、あるいは文字
情報が格納されており、トリガー信号が入力する度に一
つずつの情報が、音声告知装置23には26aとして、三次
元手順情報バッファには文字情報27aとして送信され
る。
三次元手順情報バッファ145からグラフィックイメー
ジデータ生成部141へ、画像情報145a、すなわち手順座
標XB1及び手順回転θB1がグラフィックイメージデータ
生成部へ送られる。グラフィックイメージデータ生成部
には予め基本要素図形情報記憶装置からスケール変換部
を経て入力された三次元図形情報30aが格納されてお
り、単位画面の画像情報が入る度に、表示装置上に展開
する為のグラフィックイメージデータを生成して、141a
として、画像速度制御部142へ転送する。画像速度制御
部142は、第14図にも示すように、通常（nomal）、早送
り（forward）、巻戻し（back ward）、ならびに静止
（stop）の角画像速度モードがある。画像速度選択22b
により静止モード選択の場合には一度、グランフィック
イメージデータを固定して、操作員の視点を任意に変え
てみることを可能とする為のモードである。静止モード
選択の場合には、グラフィックイメージデータは142cと
して座標変換部143に転送され、操作員の視点入力22cに
応じて、グラフィックイメージデータの座標変換が行な
われ、座標変換済グラフィックイメージデータ143aとし
て、文字情報合成部へ転送する。このようなことを行な
う意味は、画一的な操作手順画像である時パターン認識
が困難な影の部分や、詳細構造を拡大して見たい場合
に、有効となり得るからである。
ジデータ生成部141へ、画像情報145a、すなわち手順座
標XB1及び手順回転θB1がグラフィックイメージデータ
生成部へ送られる。グラフィックイメージデータ生成部
には予め基本要素図形情報記憶装置からスケール変換部
を経て入力された三次元図形情報30aが格納されてお
り、単位画面の画像情報が入る度に、表示装置上に展開
する為のグラフィックイメージデータを生成して、141a
として、画像速度制御部142へ転送する。画像速度制御
部142は、第14図にも示すように、通常（nomal）、早送
り（forward）、巻戻し（back ward）、ならびに静止
（stop）の角画像速度モードがある。画像速度選択22b
により静止モード選択の場合には一度、グランフィック
イメージデータを固定して、操作員の視点を任意に変え
てみることを可能とする為のモードである。静止モード
選択の場合には、グラフィックイメージデータは142cと
して座標変換部143に転送され、操作員の視点入力22cに
応じて、グラフィックイメージデータの座標変換が行な
われ、座標変換済グラフィックイメージデータ143aとし
て、文字情報合成部へ転送する。このようなことを行な
う意味は、画一的な操作手順画像である時パターン認識
が困難な影の部分や、詳細構造を拡大して見たい場合
に、有効となり得るからである。
一方、静止モード以外の時は、画像情報制御部142か
ら画像情報バッファ145へは、次に該バッファよりグラ
フィックイメージデータ生成部141へ転送されるべき画
像情報145aが送信の為のゲート信号142aが送信される。
逆にカウンタ146へはグラフィックイメージデータを転
送し、画像のユニットとして何番目であるかをカウント
する。予め画像情報バッファ145からカウンタ146へ転送
保持されている。タイミング函数TB1（自然数（カウン
ト）が定義域、０、±１の３つの値が値域）により、カ
ウント数に対して０又は±１の値が出力されるが、その
値は同期処理部29へ、トリガー信号31cとして送信され
る。たとえば＋１なら音声告知情報の１ユニットを出
力、−１ならば文字情報の１ユニットを出力するという
具合に設定する。トリガー信号31cにより読み出された
文字情報は27aとして、静止モード時以外のグラフィッ
クイメージデータ146aとともに、文字情報合成部144に
て合成され、最終的に画像表示情報31dとして表示装置2
4へ出力される。
ら画像情報バッファ145へは、次に該バッファよりグラ
フィックイメージデータ生成部141へ転送されるべき画
像情報145aが送信の為のゲート信号142aが送信される。
逆にカウンタ146へはグラフィックイメージデータを転
送し、画像のユニットとして何番目であるかをカウント
する。予め画像情報バッファ145からカウンタ146へ転送
保持されている。タイミング函数TB1（自然数（カウン
ト）が定義域、０、±１の３つの値が値域）により、カ
ウント数に対して０又は±１の値が出力されるが、その
値は同期処理部29へ、トリガー信号31cとして送信され
る。たとえば＋１なら音声告知情報の１ユニットを出
力、−１ならば文字情報の１ユニットを出力するという
具合に設定する。トリガー信号31cにより読み出された
文字情報は27aとして、静止モード時以外のグラフィッ
クイメージデータ146aとともに、文字情報合成部144に
て合成され、最終的に画像表示情報31dとして表示装置2
4へ出力される。
ここで、相互視点座標情報について簡単な三次元図形
情報（例 ボルト）を用いて説明する。第15図は、三次
元画像の表示機能の模式図である。151は操作員の仮想
視点（三次元動画画像を生成するための計算上の視点）
であり、152は同じく、表示装置の仮想画面（三次元動
画画像を生成するための計算上の画面）である。
情報（例 ボルト）を用いて説明する。第15図は、三次
元画像の表示機能の模式図である。151は操作員の仮想
視点（三次元動画画像を生成するための計算上の視点）
であり、152は同じく、表示装置の仮想画面（三次元動
画画像を生成するための計算上の画面）である。
ボルトの物体画像153は、画面基準座標154で表現され
る空間に配置され、一方、仮想視点151からみて仮想画
面152の内に制限される画面が、表示装置に出力される
画面である。
る空間に配置され、一方、仮想視点151からみて仮想画
面152の内に制限される画面が、表示装置に出力される
画面である。
第16図は、三次元動画画像を成立させるためのボルト
の物体画像163の座標と向きの指定と、拡大／縮小の手
段を示すものである。ボルト163は、ボルトの基準点165
の座標によって位置を、また、ボルトの基準方向ベクト
ル166の方向を示す角度166a,166bならびに、回転角166c
によって向きを指定される。ボルトの基準点165の座標
はｘ座標165a、ｙ座標165b、ｚ座標165cによって Ｘ＝（x,y,z）の形に、 向き166aと166b,回転角166cは θ＝（θa,θb,θｃ）の形に記述される。
の物体画像163の座標と向きの指定と、拡大／縮小の手
段を示すものである。ボルト163は、ボルトの基準点165
の座標によって位置を、また、ボルトの基準方向ベクト
ル166の方向を示す角度166a,166bならびに、回転角166c
によって向きを指定される。ボルトの基準点165の座標
はｘ座標165a、ｙ座標165b、ｚ座標165cによって Ｘ＝（x,y,z）の形に、 向き166aと166b,回転角166cは θ＝（θa,θb,θｃ）の形に記述される。
拡大／縮小は、画面中心点167と空間原点168間の距離
167bに対して、画面中心点167と仮想視点161間の距離16
7aを変えることによって得られる。
167bに対して、画面中心点167と仮想視点161間の距離16
7aを変えることによって得られる。
第17図は任意の相互視点座標情報を生成可能にするた
めの機能説明である。任意の視点からみた画像実現のた
め、仮想視点171と仮想画面172の中心点177の相対距離
を保ったまま、仮想視点171と仮想画面172をボルト173
の物体像を所望の位置と向きに捉えるように、移動／回
転させる。画面の中心点177間は、177自身の軌跡175、
すなわち、 （x,0,0）176a,（0,y,0）176b,（0,0,z）176c を経て177aに達するものとする。さらに、相対向きに調
節のため、移動後の視点171aと仮想画面の中心線177aを
通る軸を、仮想画面の中心点177aを固定して、回転179
a,回転179bで任意の方向からの画像を提供できる。ま
た、第17図では、表現していないが仮想画面の法線軸ま
わりの回転も自由度の１つとなる。
めの機能説明である。任意の視点からみた画像実現のた
め、仮想視点171と仮想画面172の中心点177の相対距離
を保ったまま、仮想視点171と仮想画面172をボルト173
の物体像を所望の位置と向きに捉えるように、移動／回
転させる。画面の中心点177間は、177自身の軌跡175、
すなわち、 （x,0,0）176a,（0,y,0）176b,（0,0,z）176c を経て177aに達するものとする。さらに、相対向きに調
節のため、移動後の視点171aと仮想画面の中心線177aを
通る軸を、仮想画面の中心点177aを固定して、回転179
a,回転179bで任意の方向からの画像を提供できる。ま
た、第17図では、表現していないが仮想画面の法線軸ま
わりの回転も自由度の１つとなる。
第17図の例では、画面の中心点の軌跡175は直線的で
あるが、曲線的移動が実用的であり、また、第15図から
第17図を通して相互視点座標情報の機能を模式的に示し
たが、これらはソフトウエアとして処理されるものであ
り、容易に構築可能である。
あるが、曲線的移動が実用的であり、また、第15図から
第17図を通して相互視点座標情報の機能を模式的に示し
たが、これらはソフトウエアとして処理されるものであ
り、容易に構築可能である。
第18図は、第15図から第17図で機能説明を行なった相
互視点座標情報を用いた場合のボルトの物体像の画面表
示例を示したものである。第18図ではボルトという簡単
な例であるが、組立操作手順を三次元操作手順動画画像
として表示することにより、操作手順を操作員に伝達す
るのに最適な角度からの画像を提供することができる。
また、操作手順を操作員に伝達する場合に複数の角度か
ら見ることにより、操作員の理解度が向上する場合に、
画面を自由形式にすることで、操作員は任意の操作プロ
セスにおいて任意の視点から物体像を見ることができ
る。第18図においてボルト181は、第17図における視点1
71から見たボルト173の画像であり、ボルト181aは、第1
7図における視点171aから見たボルト173の画像である。
次に自由形式にした場合、操作員が第17図のボルト173
の表示画像として第18図ボルト181から第18図ボルト181
aを得る手順の一実施例を以下説明する。通常の固定形
式で操作手順を示す場合には、画面の指示キー182cを選
択する。操作員の技能レベルによっては早送り、巻き戻
しによって操作手順情報の動画画像の省略、繰返しが可
能である。早送りは、第18図の指示キー182aを、巻き戻
しは指示キー182bを選択することで機能するが、ソフト
ウエアとして処理するため、ビデオなどと異なり機械的
な応答時間は、極力短縮される。第18図中指示キーの18
2dを選択することで画面は固定され、その画面を基準と
した任意の相互視点座標の表示が可能になる。まず、第
17図における仮想視点の移動176a,176b,176cは第18図の
182dを選択した後、184aから184dの方向指示が上下左右
の移動かあるいは第17図の仮想画面172aの回転179a,179
bの正負方向を逐次指定することで達成される。移動の
方向指示か回転の方向指示の選択キーとして185が備わ
っている。第18図の指示キー186a,186bはそれぞれ第16
図の仮想視点167aを加減して物体画像の拡大／縮小を行
なうためのものである。さらに、第18図の指示キー183
a,183bは仮想視点と仮想画面の中心点の軸を中心とした
回転の方向を示すものである。これら移動／回転の指示
キーはマウスでピックし続ける間ある一定の変化スピー
ドで画面内の物体像は変化する。
互視点座標情報を用いた場合のボルトの物体像の画面表
示例を示したものである。第18図ではボルトという簡単
な例であるが、組立操作手順を三次元操作手順動画画像
として表示することにより、操作手順を操作員に伝達す
るのに最適な角度からの画像を提供することができる。
また、操作手順を操作員に伝達する場合に複数の角度か
ら見ることにより、操作員の理解度が向上する場合に、
画面を自由形式にすることで、操作員は任意の操作プロ
セスにおいて任意の視点から物体像を見ることができ
る。第18図においてボルト181は、第17図における視点1
71から見たボルト173の画像であり、ボルト181aは、第1
7図における視点171aから見たボルト173の画像である。
次に自由形式にした場合、操作員が第17図のボルト173
の表示画像として第18図ボルト181から第18図ボルト181
aを得る手順の一実施例を以下説明する。通常の固定形
式で操作手順を示す場合には、画面の指示キー182cを選
択する。操作員の技能レベルによっては早送り、巻き戻
しによって操作手順情報の動画画像の省略、繰返しが可
能である。早送りは、第18図の指示キー182aを、巻き戻
しは指示キー182bを選択することで機能するが、ソフト
ウエアとして処理するため、ビデオなどと異なり機械的
な応答時間は、極力短縮される。第18図中指示キーの18
2dを選択することで画面は固定され、その画面を基準と
した任意の相互視点座標の表示が可能になる。まず、第
17図における仮想視点の移動176a,176b,176cは第18図の
182dを選択した後、184aから184dの方向指示が上下左右
の移動かあるいは第17図の仮想画面172aの回転179a,179
bの正負方向を逐次指定することで達成される。移動の
方向指示か回転の方向指示の選択キーとして185が備わ
っている。第18図の指示キー186a,186bはそれぞれ第16
図の仮想視点167aを加減して物体画像の拡大／縮小を行
なうためのものである。さらに、第18図の指示キー183
a,183bは仮想視点と仮想画面の中心点の軸を中心とした
回転の方向を示すものである。これら移動／回転の指示
キーはマウスでピックし続ける間ある一定の変化スピー
ドで画面内の物体像は変化する。
以上の例は第15図の物体像であるボルトに対して、仮
想視点を動かす場合であった。これは、対象とする物体
像が単一である場合は使い安いが、組立前の複数の物体
像が空間内に分布している場合には、部品群の着目する
一部の配置を指定している方が使い勝手が良い。仮想視
点の自由度と、物体像の自由度をそれぞれ６であるため
仮想視点の移動／回転か、物体像自体の移動／回転かを
指定する手段さえあればよい。例えば、第18図の画面上
のポインタ186で、物体像181の上をピックする場合には
物体像の移動／回転を、背景187をピックしている場合
には、仮想視点の移動／回転を、第18図の指示キー群に
よって操作できるものとすることが可能である。
想視点を動かす場合であった。これは、対象とする物体
像が単一である場合は使い安いが、組立前の複数の物体
像が空間内に分布している場合には、部品群の着目する
一部の配置を指定している方が使い勝手が良い。仮想視
点の自由度と、物体像の自由度をそれぞれ６であるため
仮想視点の移動／回転か、物体像自体の移動／回転かを
指定する手段さえあればよい。例えば、第18図の画面上
のポインタ186で、物体像181の上をピックする場合には
物体像の移動／回転を、背景187をピックしている場合
には、仮想視点の移動／回転を、第18図の指示キー群に
よって操作できるものとすることが可能である。
操作員のグラフィックイメージデータへの他のアクセ
スとしては次のようなものが考えられる。まず三次元画
像そのままであると、組み立て後の各部品間の相関が、
機器あるいはパーツの中でどうなっているか見ることが
できない。そこで座標変換部の新規機能として、切断面
による二次元投影を行なうことが考えられる。具体的な
ディスプレイ表示列を第19図に示す。調節弁のグラフィ
ックイメージ191に対して、切断面192が表示される。切
断面192は基準線194、195、196に対して任意の方向に設
定可能であり、操作員の要求に応じて右半分、あるいは
左半分のグラフィックイメージを消去し、断面図を提供
する。基準線194、196で切断した例を第20図に示す。こ
こでプラグ部204、シートリング押さえ205、シートリン
グ206は切断しないような表示画像の選択も可能であ
る。
スとしては次のようなものが考えられる。まず三次元画
像そのままであると、組み立て後の各部品間の相関が、
機器あるいはパーツの中でどうなっているか見ることが
できない。そこで座標変換部の新規機能として、切断面
による二次元投影を行なうことが考えられる。具体的な
ディスプレイ表示列を第19図に示す。調節弁のグラフィ
ックイメージ191に対して、切断面192が表示される。切
断面192は基準線194、195、196に対して任意の方向に設
定可能であり、操作員の要求に応じて右半分、あるいは
左半分のグラフィックイメージを消去し、断面図を提供
する。基準線194、196で切断した例を第20図に示す。こ
こでプラグ部204、シートリング押さえ205、シートリン
グ206は切断しないような表示画像の選択も可能であ
る。
第21図により大きな機能要素の例として、低圧タービ
ン上半部ケーシングの組立操作手順の画面表示例を示
す。第21図中、たとえばダイアフラム211は、矢印213に
よってキャラクター212と対応付けられており、ダイア
フラム211の下位情報は、このキャラクター212をピック
することで新たに画面表示される。組立指示基準線214
は、機能要素を構成する単一要素あるいは下位の機能要
素がどの位置に組み込まれるかを示す線である。組立指
示基準線214は、見た目が複雑な機器要素の分解図の表
示に有効である。
ン上半部ケーシングの組立操作手順の画面表示例を示
す。第21図中、たとえばダイアフラム211は、矢印213に
よってキャラクター212と対応付けられており、ダイア
フラム211の下位情報は、このキャラクター212をピック
することで新たに画面表示される。組立指示基準線214
は、機能要素を構成する単一要素あるいは下位の機能要
素がどの位置に組み込まれるかを示す線である。組立指
示基準線214は、見た目が複雑な機器要素の分解図の表
示に有効である。
以上に述べてきた実施例では三次元画像表示の場合の
み記述したが、対象とする機能あるいは総合機能要素に
よっては、システム系統あるいは配電盤等のように二次
元表示で十分なものもあり、その場合は、第６図の基本
部品図形情報テーブル61中に格納されている三次元画像
情報GA1のＺ成分をＯとして二次元画像情報とすること
で、三次元表示という条件を除いた同様な操作手順の表
示装置及び方法を実現し得る。
み記述したが、対象とする機能あるいは総合機能要素に
よっては、システム系統あるいは配電盤等のように二次
元表示で十分なものもあり、その場合は、第６図の基本
部品図形情報テーブル61中に格納されている三次元画像
情報GA1のＺ成分をＯとして二次元画像情報とすること
で、三次元表示という条件を除いた同様な操作手順の表
示装置及び方法を実現し得る。
以上“操作手順の表示装置及び方法”について概念的
に記述してきた。実際に操作手順の表示装置として用い
る時には機能性と操作性に富んだものでなくてはならな
い。以下では、第３図の画像情報編集処理部31において
行なわれるマンマシンインターフェース処理機能を纏め
る。
に記述してきた。実際に操作手順の表示装置として用い
る時には機能性と操作性に富んだものでなくてはならな
い。以下では、第３図の画像情報編集処理部31において
行なわれるマンマシンインターフェース処理機能を纏め
る。
まず、自由形式／固定形式に共通な要求条件とその要
求機能と実施例について記述し、その後それぞれの形式
の要求機能と実施例を示す。
求機能と実施例について記述し、その後それぞれの形式
の要求機能と実施例を示す。
１）引きたい所がすぐ引ける。
操作員は所望の機能要素あるいはパーツの操作手順を
示す表示画像／動画に迅速かつ正確に到達する必要があ
る。
示す表示画像／動画に迅速かつ正確に到達する必要があ
る。
総合機能要素は先に第13図に示したように階層構造に
なっている。典型的な端末としては、第11図に示すよう
にマウス付きのワークステーションと考えてよい。そこ
で、第13図に示すような樹木図を画面の一部に表示し、
所望の機能要素あるいはパートを表わすシートをピック
してそれぞれの操作手順を示す初期画面に到るようなソ
フトウェアの構築は可能である。この時、より詳細な運
転操作手順表示フロー図を先のシートの属性として定義
して、同様に操作員が望む操作手順フローを選択できる
ようにしておくと、操作員の技能レベルに応じた操作手
順フローを選択できるという方法もある。あるいは、独
立な樹木図画面を出すことなく、直接的に総合機能要素
の構成要員である所の各機能要素／パーツの画像表示部
分をマウスにピックすることにより、次の階層に移ると
いう方法もある。
なっている。典型的な端末としては、第11図に示すよう
にマウス付きのワークステーションと考えてよい。そこ
で、第13図に示すような樹木図を画面の一部に表示し、
所望の機能要素あるいはパートを表わすシートをピック
してそれぞれの操作手順を示す初期画面に到るようなソ
フトウェアの構築は可能である。この時、より詳細な運
転操作手順表示フロー図を先のシートの属性として定義
して、同様に操作員が望む操作手順フローを選択できる
ようにしておくと、操作員の技能レベルに応じた操作手
順フローを選択できるという方法もある。あるいは、独
立な樹木図画面を出すことなく、直接的に総合機能要素
の構成要員である所の各機能要素／パーツの画像表示部
分をマウスにピックすることにより、次の階層に移ると
いう方法もある。
２）素早い部品の認識 総合機能要素を構成する機能要素、パーツ、部品等に
ついて、操作員はそれらの位置関係、機能、名称等につ
いて迅速に認識を得なければならない場合が生じる。こ
れも画面上のたとえば部品像をピックすることでその属
性として名称、機能等を文字情報として表示するソフト
ウェアを構築することは、困難を供なうものではない。
ついて、操作員はそれらの位置関係、機能、名称等につ
いて迅速に認識を得なければならない場合が生じる。こ
れも画面上のたとえば部品像をピックすることでその属
性として名称、機能等を文字情報として表示するソフト
ウェアを構築することは、困難を供なうものではない。
位置関係については、第９図に示すように、何本かの
基準線を中心とした標準分解図を操作手順を示す初期画
面とすることで容易な理解が達成できる。
基準線を中心とした標準分解図を操作手順を示す初期画
面とすることで容易な理解が達成できる。
３）次に何を為すべきか明瞭に示す。
操作手順を画像あるいは動画表示する場合、操作され
ているあるいはこれから操作すべき機能要素、パーツ、
部品等の構成要員を明瞭に区別する為に、他構成要因と
異なる着色、または、点滅、あるいは矢印をつける等の
手段で、操作員に次に操作される（あるいは操作する）
ものが何であるか誘導し、明瞭に印象付ける。例えば第
24図。
ているあるいはこれから操作すべき機能要素、パーツ、
部品等の構成要員を明瞭に区別する為に、他構成要因と
異なる着色、または、点滅、あるいは矢印をつける等の
手段で、操作員に次に操作される（あるいは操作する）
ものが何であるか誘導し、明瞭に印象付ける。例えば第
24図。
４）必要に応じ、工具、治具、ゲージ等の画像表示 状況によっては、工具、治具、ゲージ等を画像／動画
表示を行なうことで、操作手順の理解が、向上する場合
がある。例えば第25図は、調節弁250の上蓋取付ボルト2
51締め付け操作を表す、ボックススパナ252の画像例 ５）行なうべき操作を印象づける。
表示を行なうことで、操作手順の理解が、向上する場合
がある。例えば第25図は、調節弁250の上蓋取付ボルト2
51締め付け操作を表す、ボックススパナ252の画像例 ５）行なうべき操作を印象づける。
その操作をすべき背景、必須条件を文字情報、音声告
知情報で示すか、または、その手順を踏まなければ生じ
るであろう不都合な現象を画像表示する。
知情報で示すか、または、その手順を踏まなければ生じ
るであろう不都合な現象を画像表示する。
６）自由形式画像／動画と固定形式画像／動画間の移
行。
行。
また、操作の途中で機能要素の構造を詳しく見たい場
合が生ずるが、その時は、ストップから自由型式に移行
できるようにする。また、自由形式から固定形式すなわ
ち、標準の操作手順を示す画像／動画に戻る指定もでき
る。
合が生ずるが、その時は、ストップから自由型式に移行
できるようにする。また、自由形式から固定形式すなわ
ち、標準の操作手順を示す画像／動画に戻る指定もでき
る。
次に画像／動画表示が固定形式の場合を示す。
１）表示画像／動画のサーチ 訓練用（学習用）マニュアルの場合でも、標準画像／
動画は内容が不変の固定形式と考えてよい。その場合に
はビデオと同様な扱いで、先送り、後戻り、ストップ等
の機能が必要となる。
動画は内容が不変の固定形式と考えてよい。その場合に
はビデオと同様な扱いで、先送り、後戻り、ストップ等
の機能が必要となる。
２）実操作と表示画像／動画の同期 また、現場で用いる場合には（将来スタンドアロン型
になることも期待される。）操作員の実際の操作と表示
装置の表示内容が同期する必要がある。その場合は、操
作手順を一操作単位に分解し、実操作を行なっている間
は一操作単位分の画像／動画をくり返し表示させ、操作
員が一操作単位分の実操作が終了した時点で、次の一操
作単位分の画像／動画表示に移行させる。
になることも期待される。）操作員の実際の操作と表示
装置の表示内容が同期する必要がある。その場合は、操
作手順を一操作単位に分解し、実操作を行なっている間
は一操作単位分の画像／動画をくり返し表示させ、操作
員が一操作単位分の実操作が終了した時点で、次の一操
作単位分の画像／動画表示に移行させる。
上記本発明によれば、部品又は装置の三次元図形が前
記表示画面上を操作員に見やすい方向に三次元的に向き
を変えながら（回転しながら）移動するように表示され
るため、操作員は部品又は装置の図形の把握、構造物の
組立又は分解の手順の流れを正確かつ迅速に把握するこ
とができるという効果を奏し得ます。
記表示画面上を操作員に見やすい方向に三次元的に向き
を変えながら（回転しながら）移動するように表示され
るため、操作員は部品又は装置の図形の把握、構造物の
組立又は分解の手順の流れを正確かつ迅速に把握するこ
とができるという効果を奏し得ます。
第１図は本発明の操作手順の表示装置及び方法に関する
構成図。 第２図は表示装置の基本構成図である。 第３図は実施例としての構成図である。 第４図は部品又は基本部品の情報テーブル。 第５図は基本部品のサイズ情報の例。 第６図は基本部品情報テーブル。 第７図は音声告知情報テーブル。 第８図は文字情報テーブル。 第９は機器の三次元分解表示例。 第10図は第９図の組立完成例。 第11図は表示装置とマンマシン装置例。 第12図はディスプレーの表示画面例。 第13図は機器又はパーツの階層構造の説明図。 第14図は画像情報編集処理部内の構成例。 第15図は、三次元画像表示機能模式図。 第16図は、物体画像位置指定機能模型式図 第17図は、相互視点座標情報生成機能模式図。 第18図は、相互視点座標による画像表示例。 第19図は、切断面表示例。 第20図は、切断面投影表示例。 第21図は、低圧タービンケーシングの画面表示例。 第22図は、クロスオーバパイプ横面投影図。 第23図は、クロスオーバパイプ三次元画像例。 第24図は、被操作部品の強調画像表示例。 第25図は、工具操作表示例。 １……画像編集処理装置、２……マンマシン装置、３…
…音声告知装置、４……画像表示装置、５……画像情報
データベース、６……基本要素の図形情報フアイル、７
……音声告知情報フアイル、８……文書情報フアイル、
21……処理装置、30……スケール変換部、31……画像情
報編集処理部、141……グラフイツクイメージデータ生
成部、142……画像速度制御部、143……座標変換部、14
4……文字情報合成部、145……画像情報バツフア、146
……カウンタ。
構成図。 第２図は表示装置の基本構成図である。 第３図は実施例としての構成図である。 第４図は部品又は基本部品の情報テーブル。 第５図は基本部品のサイズ情報の例。 第６図は基本部品情報テーブル。 第７図は音声告知情報テーブル。 第８図は文字情報テーブル。 第９は機器の三次元分解表示例。 第10図は第９図の組立完成例。 第11図は表示装置とマンマシン装置例。 第12図はディスプレーの表示画面例。 第13図は機器又はパーツの階層構造の説明図。 第14図は画像情報編集処理部内の構成例。 第15図は、三次元画像表示機能模式図。 第16図は、物体画像位置指定機能模型式図 第17図は、相互視点座標情報生成機能模式図。 第18図は、相互視点座標による画像表示例。 第19図は、切断面表示例。 第20図は、切断面投影表示例。 第21図は、低圧タービンケーシングの画面表示例。 第22図は、クロスオーバパイプ横面投影図。 第23図は、クロスオーバパイプ三次元画像例。 第24図は、被操作部品の強調画像表示例。 第25図は、工具操作表示例。 １……画像編集処理装置、２……マンマシン装置、３…
…音声告知装置、４……画像表示装置、５……画像情報
データベース、６……基本要素の図形情報フアイル、７
……音声告知情報フアイル、８……文書情報フアイル、
21……処理装置、30……スケール変換部、31……画像情
報編集処理部、141……グラフイツクイメージデータ生
成部、142……画像速度制御部、143……座標変換部、14
4……文字情報合成部、145……画像情報バツフア、146
……カウンタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23P 21/00 307 G06F 3/14 330 B23Q 17/00
Claims (5)
- 【請求項１】建造物の組立又は分解の手順を表示画面上
に表示する操作手順の表示方法において、 前記部品又は装置の基準形状を三次元図形として格納す
ると共に、前記部品又は装置の基準形状の特性長を格納
し、 前記部品又は装置の基準形状に関する三次元図形に基づ
いて前記特性長をスカラー倍して、前記構造物に応じた
形状及び大きさの前記部品又は装置の三次元図形を得、 前記構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置
の三次元図形を前記表示画面上に表示すると共に、その
表示位置及び表示面方向を連続的に変化させることによ
り、前記構造物の組立又は分解の手順を動画で前記表示
画面上に表示することを特徴とする操作手順の表示方
法。 - 【請求項２】前記構造物に応じた形状及び大きさの前記
部品又は装置の三次元図形は、予め設定されたタイミン
グに同期して、その表示位置及び表示方向を連続的に変
化させることを特徴とする請求項１に記載の操作手順の
表示方法。 - 【請求項３】前記表示画面上に表示された前記構造物に
応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三次元図形
に応じて、前記構造物の組立又は分解の手順に関する文
字情報を前記表示画面上に表示することを特徴とする請
求項１に記載の操作手順の表示方法。 - 【請求項４】前記表示画面上に表示された前記構造物に
応じた形状及び大きさの前記部品又は装置の三次元図形
に応じて、前記構造物の組立又は分解の手順に関する情
報を音声で出力することを特徴とする請求項１に記載の
操作手順の表示方法。 - 【請求項５】構造物の組立又は分解の手順を表示画面上
に表示する操作手順の表示装置において、 前記部品又は装置の基準形状を三次元図形として格納す
ると共に、前記部品又は装置の基準形状の特性長を格納
する格納部と、 前記部品又は装置の基準形状に関する三次元図形に基づ
いて前記特性長をスカラー倍して、前記構造物に応じた
形状及び大きさの前記部品又は装置の三次元図形を作成
する変換部と、 前記構造物に応じた形状及び大きさの前記部品又は装置
の三次元図形を前記表示画面上に表示すると共に、その
表示位置及び表示面方向を連続的に変化させることによ
り、前記構造物の組立又は分解の手順を動画で前記表示
画面上に表示する処理部とを備えたことを特徴とする操
作手順の表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218920A JP2865828B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 操作手順の表示方法及びその装置 |
| DE4127809A DE4127809A1 (de) | 1990-08-22 | 1991-08-22 | Verfahren und einrichtung zum anzeigen eines arbeitsablaufs |
| US08/293,420 US5771043A (en) | 1990-08-22 | 1994-08-22 | Method and apparatus for displaying operating procedure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218920A JP2865828B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 操作手順の表示方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101737A JPH04101737A (ja) | 1992-04-03 |
| JP2865828B2 true JP2865828B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16727394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218920A Expired - Lifetime JP2865828B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 操作手順の表示方法及びその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2865828B2 (ja) |
| DE (1) | DE4127809A1 (ja) |
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1994
- 1994-08-22 US US08/293,420 patent/US5771043A/en not_active Expired - Lifetime
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