信息显示设备和信息显示方法与流程

文档序号:15286499发布日期:2018-08-29 00:08阅读:176来源:国知局

本发明的实施方式涉及信息显示设备和信息显示方法。



背景技术:

在诸如工厂之类的大型设施的施工现场和维修现场中,由于具有许多专业技能的熟练技术工作人员的退休以及将相对缺乏经验的年轻工作人员部署在现场中,因此世代交替提前了。随着世代交替的进行,由于将大量相对缺乏经验的工作人员代替有经验的工作人员部署在现场中,因此存在工作质量恶化以及人为错误增加的顾虑。因此,继承和培训青年工作人员的技能是紧迫的任务。

例如,为了安全并无误地完成预定的工作,在晨间会议和工作前会议中,执行阅读指示文件和检查工作内容。然而,在诸如工厂之类的大规模的设施中,大量的工作人员在不同的位置推进同时共享的工作,因此实际情况是专家不一定可以检查所有工作。因此,工作质量受到各个现场工作人员技能的影响。

为了提高上面所描述的现场工作,例如,正在研究在办公室中的专家还通过使用诸如平板终端之类的信息设备共享现场工作人员情况的情况下推进工作。然而,当采用平板终端作为信息设备时,由于为了保持平板终端一只手被占用等情况,在可操作性方面存在问题。考虑到可操作性问题,用于与专家共享现场情况信息的信息设备优选地能够以免提方式浏览信息。作为这种信息设备的有前景的选择,正在考虑引入诸如光透射类型的头戴显示器之类的可佩戴终端。

近年来,通过改进光学系统以及在设计方面下功夫,可佩戴终端的大小和重量已经减小到使用者即使在工作期间佩戴可佩戴终端时也不会感到不舒服的程度。

许多可佩戴终端具有其中允许使用者通过向眼镜式支撑框架上安装由诸如透镜、屏幕以及配置为将图像光投影的投影仪等光学部件组成的单元来查看图像的结构。通过采用眼镜式支撑框架,作为优点,普遍认为可以降低佩戴时的抗拒感。

另外,作为用于提高使用时的便利性的配置,在某些情况下在可佩戴终端中准备了用于附加功能的附件。

此外,还提出了可以附接到诸如所谓的全脸面罩之类的保护装备的外部的可佩戴终端。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本未审查专利申请公开no.2012-159681

[专利文献2]日本专利no.5589992

[专利文献3]日本未审查专利申请公开no.2015-166708



技术实现要素:

技术问题

然而,在传统的可佩戴终端中,在必须佩戴诸如覆盖在脸部的所谓的全脸面罩如防毒面罩和/或防尘面罩那样的保护装备的工作情况下,因为在眼镜式附件处会发生泄漏,因此不能佩戴。

尽管已经提出了可附接到全脸面罩的可佩戴终端,但是这种可佩戴终端被附接并固定到全脸面罩的外部。在这种情况下,佩戴全脸面罩的用户通过全脸面罩的目镜观看显示部分,并且与不佩戴全脸面罩的一般使用状态相比,视觉识别性下降。此外,当在空间中存在放射性物质的区域中使用可佩戴终端时,可能引起放射性物质的放射性污染。例如,漂浮在空间中的放射性物质可能粘附到可佩戴终端。

因此,在使用诸如全脸面罩的覆盖脸部的保护设备的情况下,需要可以用于全脸面罩内部(即,在全脸面罩和脸部之间形成的空间内部)的信息显示设备。

鉴于上面所描述的问题,本发明的实施方式的目的在于提供一种信息显示设备,该信息显示设备可以被佩戴在覆盖脸部的保护装备内部,并且提供了实现该目的的信息显示方法。

附图说明

图1是根据实施方式的信息显示设备的立体视图。

图2是从箭头a(图1)的方向观看时的向视图。

图3是示出根据实施方式的信息显示设备的应用的示意图。

图4是示出根据实施方式的信息显示设备的结构的示意图。

图5是示出由根据实施方式的信息显示设备执行的信息显示步骤的处理步骤的流程图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图描述根据本发明实施方式的信息显示设备和信息显示方法。在以下描述中,诸如前、后、上、下、左和右的方向术语是基于所示状态或正常使用状态(安装状态)。尽管以下给出了其中全脸面罩1示例为用于覆盖脸部的保护装备,但是用于覆盖脸部的保护装备不必限定于那些配备有用于覆盖鼻子的鼻杯2的装备。

图1是示出根据本发明的实施方式的信息显示设备20的立体视图。图2是从图1中的箭头a的方向观看时的向视图,并且还是示出光学单元22附接到图像生成单元21以便进行位置调节的附接装置的示意图。图3是示出信息显示设备20的应用的示意图。

图1和图2中所示的x轴、y轴和z轴是沿着中间框架23e的上下方向的轴、沿着下框架23c的左右方向的轴以及使用者佩戴信息显示设备20的前后方向的轴。x轴、y轴和z轴可以是直的或弯曲的。轴的数量可以是至少一个,但是从佩戴信息显示设备20的使用者看来,轴的数量优选地是包括上下方向、左右方向和前后方向在内的三个轴。

信息显示设备20构成为,通过被覆盖鼻子的鼻杯2和佩戴全脸面罩1的使用者的前额部分按压,使得使用者能够在全脸面罩1内部(即,在全脸面罩1与脸部之间形成的空间内部)佩戴。全脸面罩1作为用于遮盖脸部的保护装备的示例。

信息显示设备20至少包括作为要安装在全脸面罩1内的内部单元的图像生成单元21、光学单元22和被配置为支持图像生成单元21以及光学单元22的框架单元23。

除了图像生成单元21、光学单元22和框架单元23之外,图1中示出的信息显示设备20还包括作为成像装置的相机单元24和作为语音输入装置的麦克风25。相机单元24配备有用于成像的相机24a和用于控制该相机24a的相机控制器24b(图4)。

图像生成单元21具有生成用于显示要由使用者视觉识别的图像的图像信号的功能,并且基于给定的图像信息生成图像的图像信号。另外,图像生成单元21具有通过有线或无线执行与其他单元(不管是在自身设备内还是在外部设备中)双向信息传输的功能。图像生成单元21可以从经由诸如电缆26等连接装置连接的信息终端40(图4)等图像生成单元21以外的单元中获取用于生成图像信息的图像信息。

光学单元22包括例如光源、光学元件和反射板(投影板)27,并且具有根据从图像生成单元21接收的图像信号生成图像光的功能和投影所生成的图像光的功能。在光学单元22中,所生成的图像光从光源投影到反射板(投影板)27。另外,图1所示出的光学单元22是光源和光学元件内置在其中的示例。从外部不能视觉识别的光源和光学元件在图1中未示出。

反射板27是反射要投影的图像光的至少一部分并将其引导至使用者的瞳孔的部件。也即,反射板27用作用于显示要投影的图像光的屏幕,并且显示给予图像生成单元21的图像。反射板27固定到光学单元22,以便维持调节后的布置(即,位置关系),以将图像光引导到使用者的瞳孔。

框架单元23是支持图像生成单元21和光学单元22的支撑体。框架单元23被配置为能够设置在全脸面罩1的正面上的目镜(即,窗口部分)5与作为要与佩戴者的脸部接触的部分的裙部(唇部)6之间。也即,框架单元23由第一框架23a和第二框架24b组成。第一框架23a可以相对于全脸面罩1内的、例如目镜5的近前侧(脸侧)的面或眼睛框架3(即,目镜(窗口部分)5的框架主体))等全脸面罩1的内面移位。第二框架23b与第一框架23a卡合,并且第二框架23b通过由当使用者佩戴全脸面罩1时第一框架23a的位移而生成的压力定位在全脸面罩1内部。

在本实施方式中,第二框架23b具体包括下框架23c、上框架23d以及中间框架23e,下框架23c构成为经由全脸面罩1的鼻杯2附接到使用者鼻背部,上框架23d与第一框架23a卡合,并且中间框架23e连接上框架23d和下框架23c。在此,鼻背部是从鼻根延伸到鼻尖的鼻子的部位。

另外,所示出的第一框架23a构成为能够在全脸面罩1的目镜5和裙部6之间移位。该可能的位移量是当使用者佩戴全脸面罩1时可以生成用于定位第二框架23b的最小限度的按压力的量就足够了。该可能的位移量可以是第一框架23a能够稍微变形的位移。

此外,图像生成单元21和光学单元22以光学单元22可以相对于佩戴全脸面罩1的用户在上下方向(图1中的x轴方向)、左右方向(图1中的y轴方向)以及前后方向(图1中的z轴方向)中的至少一个方向中进行位置调节的这种方式附接到框架单元23。

上下方向、左右方向以及前后方向并不限于图1所显示的精确三维正交坐标系的x轴、y轴和z轴,但是可以相对于直角倾斜或者可以画弧。换句话说,在本实施方式中,光学单元22的反射板27的位置可以在相对于使用者的眼睛位置的任一方向上调节就足够了。

图1中示例出的信息显示设备20包括三个附接装置,作为用于附接到光学单元22的位置可调节框架单元23的装置,该三个附接装置可以在三个不同的轴向方向上进行位置调节。

三个附接装置是用于可拆卸地且位置可调节地(在z轴方向上具有调节宽度z0(≠0)而可调节)附接光学单元22的光学单元附接部21a,用于可拆卸地和位置可调节地(在y轴方向上具有调节宽度y0(≠0)而可调节)附接图像生成单元21的附接单元28,以及用于可拆卸地且位置可调节地(在x轴方向上具有调节宽度x0(≠0)而可调节)附接附接单元28的附接单元23f。

作为使附接单元23f具有调节宽度的配置示例,图1中所示出的信息显示设备20中,通过使用在附接单元23f(在图1中x轴方向上具有调节宽度x0而可调节)上设置的宽度较长的细长孔31和在附接单元28中设置的固定孔在细长孔31的宽度范围内能够位置调节,由诸如螺钉之类的固定工具32进行可拆卸地固定,然而,使附接单元23f具有调节宽度的配置不限于上述示例。其它已知的配置可以应用诸如带有锁定机构的滑轨。此外,使附接单元23f具有调节宽度的上面所描述的配置示例不限于附接单元23f,还可以应用于作为其它附接装置的光学单元附接部21a和附接单元28。

图像生成单元21和光学单元22彼此电连接。因此,为了使得可以相对于图像生成单元21调节光学单元22的位置,需要用于将图像生成单元21和光学单元22彼此电连接的电路径33(图3)能够吸收随着光学单元22的位置调节而变化的图像生成单元21和光学单元22之间的电路径长度的变化。

由于该原因,在信息显示设备20中,用于将图像生成单元21电连接到光学单元22的电路径33通过使用柔性印刷电路板和线束中的至少一个构成,其变形以吸收电路径长度的变化。考虑图像生成单元21和光学单元22之间的位置调节的范围来设定电路径33的长度。通过在电路径33变短时将电路径33配置为可弯曲,可以维持电连接而无需改造图像生成单元21和光学单元22。

当佩戴全脸面罩1的使用者佩戴信息显示设备20时,框架单元23的第一框架23a在左右方向上延伸到使得第一框架23a容纳在全脸面罩1内的长度。另外,第一框架23a中的承受来自使用者前额所施加的按压力的前额支承部(与使用者的前额接触的部分)被施加r弯曲处理,以便贴合脸的弯曲表面。

与第一框架23a卡合的第二框架23b的上框架23d被施加r弯曲处理,以便在全脸面罩1的内表面贴合目镜5及眼睛框架3的弯曲表面,并且上框架23d具有在前后方向的深度以便通过来自第一框架23a的按压力与全脸面罩1的内表面接触。如上面所描述的,第一框架23a设置在全脸面罩1的裙部6与第二框架23b的上框架23d之间。当使用者佩戴全脸面罩1时,第一框架23a通过使用者前额的按压力而移位,并且可以经由全脸面罩1侧的第二框架23b的上框架23d向全脸面罩1的内表面施加按压力。

第一框架23a经由固定部分23g,以纵向方向为左右方向的上框架23d为旋转轴,以在预定角度范围(当水平方向为0°时,向前后分别小于90°)内可旋转的方式围绕上框架23d安装。通过调节该角度,第一框架23a可以在前后方向上调节深度,即,调节在(a)使用者的前额与第一框架23a之间的接触部分和(b)与第二框架23b的上框架23d所接触的全脸面罩1(目镜5)的内表面之间的距离。

下框架23c设置在上框架23d的下方,以便与上框架23d基本平行。类似于上框架23d,在全脸面罩1被佩戴的情况下下框架23c在左右方向上延伸下框架23被容纳在全脸面罩1内部的长度。类似于上框架23d,下框架23c被施加r弯曲处理,以便贴合在全脸面罩1的内表面上的目镜5和眼睛框架3的弯曲表面。

此外,为了使下框架23c能够佩戴在鼻背部,下框架23c设置有突起部分(即,弯曲部分),该突起部分在鼻子所在的位置的左右方向上的中心部分的位置处避开鼻子而突起。在配备有鼻杯2的保护装备的情况下,下框架23c的左右方向上的端侧被鼻杯2支撑。在未配备有鼻杯2的保护装备的情况下,在下框架23c的左右方向上的端侧被全脸面罩1的眼睛框架3、目镜5或使用者的颊骨支撑。

突起部分(即,弯曲部分)的曲率被调节为与大的鼻杯2的形状一致,以便与各种类型的全脸面罩1相适应。利用这种配置,在配备有鼻杯2的保护装备的情况下,下框架23c可以经由鼻杯2安装在使用者鼻背部,并且在未装备有鼻杯2的保护装备的情况下,可以直接或经由全脸面罩1的眼睛框架3和/或目镜5安装在使用者鼻背部。

中间框架23e分别将第一框架23a的左右端连接到下框架23c的左右端,并且将从第一框架23a经由上框架23d施加的按压力施加到下框架23c。另外或者可替代地,框架单元23可以被配置为借助于从第一框架23a经由上框架23d施加的按压力将中间框架23e压靠在全脸面罩1的眼睛框架3和目镜5来执行对整个框架单元23的定位。

在框架单元23中,第一框架23a和第二框架23b的一部分或全部(即,下框架23c、上框架23d和中间框架23e)可以一体地构成。

相机单元24作为内部单元中的一个可拆卸地附接到框架单元23。相机单元24对视场进行成像以生成图像信号,并将该图像信号传输到诸如经由例如电缆(图1中未示出)等连接装置连接的信息终端40(图4)等其他单元。由相机单元24生成的图像不仅包括静止图像,而且还包括运动图像。

安装在相机单元24上的相机24a优选地为使用诸如ccd(电荷耦合器件)或cmos(互补金属氧化物半导体)型传感器之类的图像传感器的小型相机,但不限于此。另外,相机单元24优选地被配置使得相机24a的成像方向与使用者的视线方向大致匹配,但并不限定于此。

麦克风25具有将输入声音(空气振动)转换成语音信号(电信号)的功能,并且设置在嘴部附近,例如,在下框架23c的纵向方向(左右方向)上的中心附近处,使得使用者可以容易地捕捉语音。例如,由麦克风25获得的语音信号从麦克风25传输到其他单元,诸如无线连接的信息终端40(图4)。

在如上面所描述构成的信息显示设备20中,如图3所示,第一框架23a可移位地布置在全脸面罩1内部。信息显示设备20可以通过当使用者佩戴全脸面罩1时通过由第一框架23a的位移(包括变形)而生成的按压力从内侧按压第二框架23b和眼睛框架3而执行在全脸面罩1内部的定位。

也即,连接到第一框架23a、中间框架23e和/或下框架23c的上框架23d被目镜5从内部通过由第一框架23a的位移生成的按压力进行按压,并且框架单元23可以位于全脸面罩1的内部。另外,第一框架23a经由与面部气密接触的裙部6接触前额。也就是说,前额支承部可以作为缓冲构件使裙部6与使用者的前额接触。

在上面所描述的信息显示设备20中,已经给出了相机单元24配备相机控制单元24b作为成像单元的示例的情况的描述。然而,相机控制单元24b可以设置在与相机24a不同的、诸如信息终端40(图4)等作为外部单元的单元中。

在上面所描述的信息显示设备20中,已经给出了将作为语音输入装置的示例的麦克风25附接到框架单元23的情况的描述。然而,考虑到例如在全脸面罩1内部形成的空间余量,用于执行包括音量调节和输入到麦克风25(图4)的声音的记录的语音控制处理的语音控制单元62b(图4)可以作为内部单元附接到框架单元23。

此外,麦克风25、耳机62a(图4)和语音控制单元62b被集成为如头戴式耳机一样的语音输入输出单元62(图4)可以应用为内部单元。

上面所描述的信息显示设备20可以安装在覆盖脸部的全脸面罩1的内部,而无需使用传统的眼镜式附件。因此,不会由全脸面罩1遮挡用户的视野,与佩戴在全脸面罩1外的情况相比,信息显示设备20可以提高视觉识别性。还可以显示全脸面罩1的佩戴者所需的信息而不会在使用传统的眼镜式附件的情况下引起泄漏。

由于图像生成单元21、光学单元22和框架单元23容纳在全脸面罩1内并且不暴露于外界,因此它们不受外部环境的影响,因此诸如清洁和重复使用之类的维护是不困难的。因此,在用于诸如包括中间储存设施、回收工厂、mox燃料工厂、快中子增殖反应堆、快中子增殖反应堆燃料工厂、快中子增殖反应堆回收工厂和高放射性废料处理工厂等实际发射或可能发射放射线的环境中的情况下是更有利的。

此外,光学单元22相对于框架单元23的位置可以在彼此不同的多个方向上进行调节。因此,即使当佩戴全脸面罩1的使用者在每次使用都不同时,也可以在将使用者的眼睛与光学单元22之间的位置关系调节到适合的位置的情况下使用全脸面罩1。

在框架单元23中,第一框架23a以纵向方向为左右方向的上框架23d为支点(旋转轴),在用户的前后方向上预定角度范围(当水平方向为0°时,向前后分别小于90°)内可旋转。因此,即使当在(a)使用者的前额与第一框架23a之间的接触部分与(b)与上框架23d接触的全脸面罩1的内表面(目镜5)之间存在轻微的距离变化时,也可以调节该轻微的距离变化。

注意,除了图1所示出的图像生成单元21、光学单元22和框架单元23之外,信息显示设备20还可以包括用于扩展功能的部件。在这种情况下,用于扩展功能的一些部件构成如下面所描述的相机单元24和语音输入输出单元62(图4)一样的内部单元,但是它们中的大多数构成布置在全脸面罩1外部的外部单元。

接下来,将给出布置在全脸面罩1的外部的信息显示设备20的外部单元的描述。

图4是按照功能方面示出信息显示设备20的配置的示意图(功能框图)。作为图4中的示例,说明作为使用信息显示设备20的通信环境,整备了诸如多个接入点之类的基站,并且可以将信息双向地传输到诸如服务器50等外部设备的情况。

信息显示设备20包括例如,作为图像信号生成装置的图像生成单元21、作为图像光生成装置和显示装置的光学单元22以及作为用于从/向外部设备接收和输出信息的信息输入输出装置的信息终端40。

信息终端40由能够以类似于所谓的智能电话或平板pc的方式处理信息的计算机组成。

信息终端40包括接口单元41、传输单元42、位置测量单元43、显示条件指定单元44、存储单元45、图像信息生成单元46以及控制包括各个单元41至46的信息终端40的整体的控制单元47。接口单元41具有例如从/向要连接的单元接收和输出信息的输入输出功能。传输单元42从/向诸如服务器50之类的外部设备双向传输信息。位置测量单元43参考已经设定的参考点来测量位置测量单元43的三维位置信息。当满足了用于生成图像光的条件(显示条件)时,显示条件指定单元44将图像生成命令传输到经由接口单元41连接的图像生成单元21。图像信息生成单元46生成要传输到图像生成单元21的图像信息。

接口单元41具有用于从/向要连接的单元接收和输出信息的接口功能。

作为用于输入和输出信息的接口功能,图4所示的信息终端40包括图像生成单元21、相机单元24、作为可佩戴输入装置(人机接口)的输入单元61、语音输入输出单元62、以及作为用于检测物理量的物理量检测装置的包括放射量测定计64a、温度计64b和湿度计64c的传感器64。

语音输入输出单元62是与所谓的头戴式耳机相对应的部件,并且是执行语音输入和语音输出的集成配置的单元。语音输入输出单元62包括作为语音输入装置的麦克风25、作为语音输出装置的耳机62a以及作为语音控制装置的语音控制单元62b。除了语音信号的输入、输出、记录和再现之外,语音控制单元62b还执行必要的控制处理,诸如输入灵敏度和声音音量的调节。

用于与诸如接口单元41和图像生成单元21之类的各种单元交换信息的信息传输路径可以是有线的或无线的。例如,当使用有线信息传输路径时,可以在外部安装电源装置。当使用无线信息传输路径时,不必从全脸面罩1内拔出电缆,因此可以减少泄漏的风险。

此外,在图4中所示的信息终端40中,图像生成单元21、相机单元24、输入单元61、作为语音输入装置的麦克风62a、作为语音输出装置的耳机62b、放射量测定计64a、温度计64b和湿度计64c连接到接口单元41,使得可以以有线或无线方式输入和输出信息。信息终端40经由接口单元41输入和输出信息。

关于信息显示设备20的信息终端40,至少将图像生成单元21和接口单元41进行连接以使得信息可以被输入和输出就足够了。图像生成单元21的接口功能以及图像生成单元21以外的单元的接口功能可以适当地省略。

此外,接口单元41还可以具有控制输入和输出信息的单元的功能。例如,在相机单元24的情况下,接口单元41可以具有与相机控制单元24b相对应的功能。

传输单元42具有与安装在诸如服务器50之类的信息显示设备20外部的外部装置建立信息传输路径并且双向传输信息的功能。在图4所示的信息终端40的情况下,传输单元42与诸如接入点之类的基站建立无线信息传输路径,并进一步经由已经建立了信息传输路径的基站与服务器50建立信息传输路径,以实现与服务器50的双向信息传输。

位置测量单元43包括例如诸如加速度传感器和陀螺仪传感器(角加速度传感器)之类的传感器以及从构成全球定位系统(gps)的gps卫星接收无线电波的接收单元。位置测量单元43具有获取信息终端40的三维位置信息的功能。

由位置测量单元43获取的信息终端40的三维位置信息是例如基于预定参考点的三维坐标。由位置测量单元43获取的信息终端40的三维位置信息经由传输单元42被提供给服务器50和存储单元45。

注意,获取信息终端40的三维位置信息不限于上面所描述的方法,并且可以考虑所需的位置精度等来选择其它方法。例如,当信息终端40处于可无线通信的区域中时,也可以通过使用(a)到所估计的当前位置的距离和(b)诸如围绕三维位置信息是已知的并且可以接收到无线电波的周边的不同位置处的多个接入点等基站的位置信息获取信息终端40的三维位置信息。

显示条件指定单元44具有设定关于要由使用者观看的图像(即,要显示的图像)的显示条件的功能,判定要设定的显示条件的存在/不存在的功能以及当判定显示条件存在时判定是否满足已经设定的显示条件的功能。显示条件指定单元44根据上面所描述的关于是否满足已经设定的显示条件的判定结果,判定是否允许由使用者查看的图像的显示(即,禁止或允许)。显示条件指定单元44向控制单元47提供关于是否允许上面所描述的显示的该判定结果。

当设定了显示条件时,显示条件指定单元44将已经设定的显示条件的信息输出到与要显示的图像的识别信息相关联的存储单元45。在存储单元45中,用于指定要显示的图像的图像识别信息与显示条件彼此关联,然后被存储。

当对于要由使用者查看的图像,存在所设定的显示条件时,显示条件指定单元44与用作信息源的其它单元41~43、45、46进行通信,以便获取除了指示该显示条件的内容的信息之外的判定是该显示条件是否成立所需的信息。

用于判定显示条件是否成立的所需信息取决于显示条件而不同。然而,例如,当显示条件是“信息终端40已经进入设备m的5m的半径范围内(设备m的三维位置信息是已知的”的情况下,判定显示条件是否成立需要指示设备m的5m的半径内的区域的三维位置信息和由位置测量单元43获取的信息终端40的三维位置信息。在这种情况下,判定显示条件是否成立所需的信息是设备m的三维位置信息和信息终端40的三维位置信息。

作为显示条件的另一个示例,考虑wbgt(湿球黑球温度)是25℃或以上(即,警告等级或更高)的情况。在这种情况下,当诸如wbgt测量设备等能够测量wbgt值的wbgt测量装置连接到接口单元41时,将关于满足显示条件的标准公式(测量的wbgt值t≥25)的信息存储在存储单元45中,并且通过从接口单元41获取测量的wbgt值来判定条件是否满足。

即使在wbgt测量装置没有连接到接口部分41的情况下,当温度计64b和用于测量温度(干球温度)和湿度(相对湿度)的湿度计64c连接到接口单元41时,可以通过以下方式获得wbgt值。也就是说,可以通过将以温度(干球温度)和湿度(相对湿度)作为矩阵元素而给出wbgt值的表格数据存储在存储单元45,从接口单元41中获取温度(干球温度)和湿度(相对湿度)的各测量值,并且从存储单元45中获取给出wbgt值的表格数据来获得wbgt值。

存储单元45具有可读/可写区域,信息终端40中的各单元41至44和46可以访问该区域。存储单元45设置用于存储执行各种类型的处理所需的信息的区域。

存储单元45存储例如用于生成要传输到图像生成单元21的图像信息的信息,诸如(a)关于屏幕格式的信息、(b)关于用于判定是否需要更新数据的判定基准的信息、(c)指示由显示条件指定单元44指定的显示条件与图像之间的对应关系的信息。根据需要,存储单元45存储关于经由接口单元41连接的传感器64的测量结果的信息、由位置测量单元43测量的信息终端40的三维位置信息以及传输到服务器的信息50。

图像信息生成单元46具有生成关于传输到图像生成单元21的图像的图像信息的功能。该图像信息包括由使用者视觉识别的屏幕的屏幕格式和构成屏幕的数据。通过将构成屏幕的数据以屏幕格式粘贴在预定区域上来执行该图像信息的生成。

此外,图像信息生成单元46可以具有判定构成屏幕的数据的状态是否是最新的功能以及保持基于相同的屏幕格式前一次生成的图像的信息的功能。在这种情况下,图像信息生成单元46判定是否需要更新构成从要生成的图像的屏幕格式生成的屏幕的数据。例如,存储单元45存储更新频率信息和指示最新版本的版本信息等用作判定基准的信息。

通过参考判定基准,当作为前一次生成的图像的基础的粘贴在屏幕格式上的数据是当前时间的最新数据时,图像信息生成单元46判定数据更新是不必要的。相反,当作为前一次生成的图像的基础的粘贴在屏幕格式上的数据不是当前时间的最新数据时,图像信息生成单元46判定数据更新是必要的。

当数据更新是必要的时,图像信息生成单元46从数据的持有者获取需要数据更新的数据,并且针对所保持的图像的信息更新所获取的数据,以便生成图像信息。相反,当数据更新不是必要的时,通过使用所保持的图像的信息可以省略新图像信息的生成。

控制单元47与经由接口单元41连接的单元交换信息。具体地,在图4所示的信息终端40的情况下,控制单元47与经由接口单元41彼此连接的图像生成单元21、相机单元24、输入单元61、语音输入输出单元62以及放射量测定计64a等传感器64交换信息。

控制单元47控制与传输单元42的信息的传输和接收。在图4所示的信息终端40的情况下,控制单元47控制传输单元42与包括接口单元41、位置测量单元43、显示条件指定单元44、存储单元45和图像信息生成单元46的周围单元之间的信息的传输和接收。

当信息终端40包括位置测量单元43时,控制单元47获取由位置测量单元43测量的信息终端40的三维位置信息,并将所获取的三维位置信息输出到传输单元42。在图4所示的信息终端40的情况下,由位置测量单元43测量的信息终端40的三维位置信息传输到经由传输单元42连接的服务器50。

此外,当信息终端40包括显示条件指定单元44时,控制单元47提供用于判定关于显示条件指定单元44指定的显示条件所需的信息。当显示条件指定单元44允许显示图像,控制单元47使得图像生成单元21生成图像的图像信号。相反,当显示条件指定单元44不允许显示图像时,控制单元47以图像生成单元21不生成图像的图像信息的方式控制图像生成单元21的操作。

更具体地,当控制单元47从显示条件指定单元44获取了表示显示条件成立的信息时,控制单元47将与所成立的显示条件相关联的图像的信息输出到连接到图像生成单元21的接口单元41以便能够与其通信,以便将该信息传输到图像生成单元21。

相反,当控制单元47从显示条件指定单元44获取指示显示条件不成立的信息时,控制单元47不将与显示条件相关联的图像的信息输出到接口单元41。另外,控制单元47可以向接口单元41提供禁止要传输到图像生成单元21的图像的生成的命令。

在从图像信息生成单元46接收到所生成的图像信息时,控制单元47将接收到的图像信息输出到接口单元41。此外,在从图像信息生成单元46接收到数据请求时,控制单元47在从存储了所请求的数据的单元或设备——即从存储单元45或经由传输单元42连接的服务器50——获取所请求的数据之后向图像信息生成单元46提供所请求的数据。

注意,信息终端40不限于图4所示的配置。对于信息终端40至少包括(a)具有与图像生成单元21的接口功能的接口单元41和(b)用于控制接口单元41的控制单元47就足够了。换句话说,信息终端40可以通过适当省略诸如位置测量单元43之类的任意部件进行配置,或者信息终端40可以通过扩展其它功能(例如,通过添加处理单元)进行配置。

服务器50是具有存储和分发信息功能的计算机。服务器50包括例如具有双向信息传输功能的传输单元51,具有管理服务器50和用作客户端的信息显示设备之间的信息传输/接收功能的集成管理单元52以及能够存储信息的存储单元53。在图4中所示的信息显示设备20和服务器50构成信息显示设备20(服务器/客户系统),其中信息显示设备20用作客户端。

集成管理单元52将经由传输单元51接收到的信息进行关联以便将该信息存储在存储单元53中(信息存储功能)。例如,经由传输单元51接收的、由传感器64测量的测量结果和由位置测量单元43测量的位置测量结果(信息终端40的三维位置信息),彼此相关联并存储在存储单元53。

响应于经由传输单元51从信息显示设备20接收的信息分发请求,集成管理单元52在存储单元53中搜索与信息分发请求相对应的信息(信息搜索功能)。另外,在提取与信息分发请求相对应的信息时,集成管理单元52将所提取的信息通过传输单元51分发到作为请求源的信息显示设备20(信息分发功能)。

例如,当集成管理单元52接收到p点处的放射量的信息分发请求时,集成管理单元52从存储了与三维位置信息相关联的放射量信息(测量结果)的存储单元53中,以p点的三维位置作为搜索关键字来检索p点的三维位置信息,并且还检索与p点的三维位置相关联的放射量信息(测量结果)。当检索的结果是提取了与信息分发请求相对应的放射量信息(测量结果)时,将所提取的信息分发给作为信息分发请求源的信息显示设备20。

注意,集成管理单元52可以具有通过使用获取的测量结果、测量的位置信息和包括测量点的区域的地图信息来映射测量结果的映射功能。在这种情况下,由于映射地图上的所有测量值不一定在同一时刻全部更新,因此取决于每一个区域的信息新旧可能存在差异。因此,优选地,集成管理单元52执行测量值的映射处理,同时对在诸如日期改变的时间之类的预定时刻生成的地图进行零重置(zeroreset)。

关于包括信息显示设备20和服务器50的信息显示系统(服务器/客户端系统)中的信息显示设备20,信息显示设备20的数量是一个或多个就足够了。也就是说,信息显示设备20的数量可以是一个或多个。

装备有上面所描述的信息终端40的信息显示设备20可以从接口单元41和传输单元42中获取各种类型的信息,并且可以将图像信息从接口单元41传输到图像生成单元21。因此,信息显示设备20可以在使用者佩戴的全脸面罩1的屏幕上显示各种类型的信息。

另外,通过将语音输入输出单元62连接到接口单元41,可以输入和输出语音,因此可以通过语音与远程地点进行通信。因此,使用者可以通过语音将工作现场的情况传输到远程地点,并且可以通过语音接收来自在远程地点处确认了现场情况的主管的指令。因此,可以提高工作的准确性和速度。由于可以高效地执行工作,因此与现有技术相比,可以减少进入工作现场的人数。

当信息终端40包括位置测量单元43时,可以通过使用信息终端40的三维位置信息来生成图像信息。

此外,当信息终端40包括显示条件指定单元44时,当满足了设定的显示条件时,可以自动显示图像。因此,使用者可以在需要时视觉地识别必要的信息。

当图像总是显示在眼前的反射板27上时,由于在移动或工作期间注意所显示图像而相应地导致对移动和工作的注意力的下降。然而,通过将图像显示限制为在满足已经设定的显示条件下进行,作为优点,可以避免移动或工作时的注意力下降。通过避免在移动期间或在工作期间注意力的下降,使用者可以使用信息显示设备20而不损害安全性。

此外,当信息终端40可以与服务器50双向传输信息时,可以从存储来自使用者未携带的设备的信息的服务器50获取信息并且在屏幕上显示所获取的信息。使用者未携带的设备例如是包括放射量测定计64a的传感器64和监控相机。

而且,当服务器/客户端系统由多个信息显示设备20和服务器50构成时,可以在信息显示设备20中的每一个中共享并利用从各个信息显示设备20收集的信息。

例如,通过构建上面所描述的服务器/客户端系统,包括放射量测定计64a、温度计64b和湿度计64c的传感器64被连接,并且可以共享由携带传感器64和配备有传输单元42和位置测量单元43的信息终端40而移动的多个使用者所收集的信息。在这种情况下,可以在多个使用者移动的范围内的区域中映射诸如放射量、温度和湿度之类的测量结果。由于通过映射获得的信息可以提供给每一个使用者,因此,例如每一个使用者都可以通过检查要显示的当前位置的放射量的测量值来防止意外暴露放射量的增加。

作为另一个示例,使用者可以通过检查所显示的温度和湿度、或从温度和湿度获得的wbgt值(热指数)等的指数(指标)来防止由于中暑导致的晕倒。通过使用作为传感器64的示例的wbgt测量装置,可以将直接获得的wbgt值(热指数)作为表示中暑风险的指标呈现给使用者。

在上面所描述的信息显示设备20中,可以将图像生成单元21的一些或全部功能作为信息终端40的功能结合到信息终端40中。此外,相机控制单元24b、语音控制单元62b、接口单元41、位置测量单元43、显示条件指定单元44、图像信息生成单元46和集成管理单元52等处理单元中的每一个,都可以通过单独的硬件,或者通过使处理器执行存储在存储器电路中的程序等执行程序的处理器和该处理器可执行的程序的组合来实现。用于存储程序的存储器电路可以设置在处理器外部或者可以设置在其内部。

接下来,对于用于显示由信息显示设备20提供给使用者的信息的处理步骤(即,信息显示步骤)进行说明。

图5是示出信息显示设备20执行的信息显示步骤的处理步骤的流程的流程图。

图5中的信息显示步骤的处理流程,是以信息显示设备20与服务器50能够向/从服务器50传输/接收信息的状态确立了连接,并且在生成图像信息时从服务器50获取要粘贴在屏幕格式上的数据的情况为一例进行说明的内容。

例如,信息显示步骤(步骤s1至s8)包括屏幕格式选择步骤s1、数据类型提取步骤s2、数据更新必要性判定步骤s3、最新数据请求步骤s4、最新数据接收步骤s5、图像信息生成步骤s6、由图像信号生成步骤s7a和图像光生成步骤s7b组成的图像生成步骤s7以及图像显示步骤s8。

当信息显示设备20开始信息显示步骤时,使用者首先佩戴信息显示设备20。信息显示设备20的佩戴由佩戴全脸面罩1的使用者以下述方式执行。也就是说,使用者将框架单元23放置在全脸面罩1内,然后通过将全脸面罩1佩戴在他/她的脸上将框架单元23定位在全脸面罩1内,其中,配备有光源的光学单元22、光学元件和反射板27被附接到框架单元23。之后,当使用者起动信息显示设备20时,信息显示设备20确立信息显示设备20可以向/从服务器50传输和接收信息的状态(连接),并且开始信息显示步骤的处理步骤(开始)。

当信息显示步骤的处理步骤开始并且信息显示请求被输入到信息终端40时,在步骤s1中,响应于输入到信息终端40的信息显示请求,选择用于显示相对应的信息的屏幕的屏幕格式。

屏幕格式与构成输入的信息显示请求和该屏幕的、例如放射量、温度和湿度等测量结果、文档、地图等数据相关联地,存储在存储单元45中。在屏幕格式选择步骤s1中,图像信息生成单元46检索并提取与输入的信息显示请求相关联的屏幕格式以便选择屏幕格式。

在选择屏幕格式之后,在下一个步骤s2中,图像信息生成单元46提取与选择的屏幕格式的信息相关联的数据的类型。

在提取数据类型之后,在下一个步骤s3中,图像信息生成单元46判定对于属于所提取的数据类型的数据是否需要数据更新。通过给出作为判定基准的数据类型和更新日期和时间并判定要粘贴在屏幕格式上的数据是否满足判定基准,来确定数据更新的必要性。

例如,当请求数据的类型是测量数据(测量结果)时,由于测量数据是要定期测量的数据,因此可以取决于比测量间隔长的时间是否过去来判定数据的必要性。此外,当版本信息存在于数据中时,可以通过检查版本信息是否是最新版本来判定数据的必要性。

当在步骤s3中判定结果是肯定的(即,当需要数据更新时),在下一个步骤s4中,图像信息生成单元46请求控制单元47提供最新数据。在步骤s4中,控制单元47从作为所请求数据的存储目的地的服务器50请求最新数据,并且等待来自服务器50的数据接收。

当服务器50在下一个步骤s11中接收到从信息显示设备20传输的请求时,在下一个步骤s12中,服务器50提取请求的最新数据并将提取的最新数据传输到信息显示设备20。

当传输单元42在步骤s5中从服务器50中接收到最新数据时,控制单元47从传输单元42接收到最新数据,并将最新数据提供给图像信息生成单元46。

在接收到来自控制单元47的最新数据之后,在下一个步骤s6中,图像信息生成单元46通过使用最新数据生成图像信息。生成的图像信息被提供给经由接口单元41连接的图像生成单元21。

在下一个步骤s7a和s7b中,在图像生成单元21和光学单元22中生成基于在步骤s6中生成的图像信息的图像。在下一个步骤s8中,显示生成的图像。

更详细地描述图像生成步骤s7和图像显示步骤s8,图像生成单元21基于从接口单元41接收的图像信息生成图像信号,作为图像信号生成步骤7a。在此,生成的图像信号从图像生成单元21给到光学单元22。

光学单元22基于图像信号生成图像光作为图像光生成步骤s7b。在生成图像光之后,光学单元22将生成的图像光投影到反射板27上作为图像显示步骤s8。投影到反射板27上的图像光被反射板27反射并被引导到使用者的瞳孔。

相反,当在步骤s3中判定结果为否定时(即,当不需要数据更新时),处理从步骤s4进行到步骤s7,并且执行步骤s7和随后的步骤的处理。

当在上面所描述的流程中执行处理步骤并且在步骤s8中执行所生成的图像的显示时,信息显示步骤完成(结束)。

虽然已经描述了在图5所示的信息显示步骤中将需要更新的数据存储(累积)在服务器50中的情况,但是当需要更新的数据被存储在信息终端40中时,省略了在信息终端40和服务器50之间的信息的传输/接收。

根据如上面所描述的本实施方式的信息显示设备20和信息显示方法,即使当佩戴诸如覆盖脸部的全脸面罩1之类的保护装备时,佩戴该保护装备的使用者也可以在保护装备内部佩戴信息显示设备20并使用它。

例如,根据信息显示设备20和使用信息显示设备20的信息显示方法,可以在覆盖脸部的全脸面罩1内佩戴信息显示设备20,而不使用传统的眼镜式附件。因此,不会由全脸面罩1遮挡使用者的视野,与在全脸面罩1的外部佩戴的情况相比,提高了要显示的信息的视觉识别性。此外,可以向全脸面罩1的佩戴者(使用者)显示必要的信息而不会导致可能在使用传统眼镜式附件的情况下发生的泄漏。

由于图像生成单元21、光学单元22和框架单元23容纳在全脸面罩1内并且不暴露于外界,因此它们不受外界环境的影响,并因此可以促进诸如清洁和再利用之类的维护。

此外,光学单元22相对于框架单元23的位置可以在彼此不同的多个方向上进行调节。因此,即使当佩戴全脸面罩1的使用者在每一次使用时都不同时,也可以将使用者的眼睛与光学单元22之间的位置关系调节到适合的位置来使用。

在配备有信息终端40的信息显示设备20中,信息终端40可以从接口单元41和传输单元42获取各种类型的信息,并且图像信息可以从接口单元41传输到图像生成单元21。因此,可以向佩戴全脸面罩1的使用者显示屏幕上的各种类型的信息。

此外,根据配备有信息终端40的信息显示设备20,通过将语音输入输出单元62连接到接口单元41,可以通过语音与远程地点进行通信,并且使用者可以通过语音向远程地点通知工作现场的情况,或可以通过语音接收来自已经在远程地点检查了工作现场情况的监督者的指示。因此,可以提高工作的准确性和速度。另外,由于可以高效地执行工作,因此与以往相比可以减少进入工作现场的人员数量。

在配备有包括显示条件指定单元44的信息终端40的信息显示设备20中,当满足了设定的图像条件时,可以自动显示图像。因此,使用者可以在需要时视觉地检查必要的信息。另外,由于信息的显示限于信息是必要的情况,因此可以避免在移动期间或工作期间的注意力下降,并且使用者可以在不损坏安全性的情况下使用信息显示设备20。

另外,当信息终端40可以与服务器50双向传输信息并且服务器/客户端系统由信息显示设备20和服务器50构成时,可以从存储来自使用者未携带的设备的信息的服务器50获取信息,并在屏幕上显示获取的信息。此外,从各个信息显示设备20传输的存储在服务器50中的信息可以共享而在各个信息显示设备20中使用。

通过构建上面所描述的服务器/客户端系统,例如,将包括放射量测定计64a、温度计64b和湿度计64c的传感器64进行连接,可以共享由多个使用者拿着传感器64以及配备有传输单元42和位置测量单元43的信息终端40移动而收集的信息,并且可以针对在多个使用者移动的范围内的区域,映射诸如放射量、温度和湿度之类的测量结果。由于通过映射获得的信息可以被提供给每一个使用者,因此每一个使用者都可以基于显示的信息更适当地管理身体状况等。

虽然已经描述了本发明的一些实施方式,但是这些实施方式仅以示例的方式呈现,而不是旨在限制本发明的范围。这些实施方式可以以各种其它形式来实现,并且可以在不脱离本发明的精神的情况下做出各种省略、替换、改变和组合。这些实施方式及其修改包括在本发明的精神和范围中以及所附权利要求及其等同范围所阐述的本发明中。

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