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公開番号2024083904
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-24
出願番号2022197986
出願日2022-12-12
発明の名称作業支援装置および作業支援方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G06F 30/31 20200101AFI20240617BHJP(計算;計数)
要約【課題】線と文字のデータで構成される図面データから、複数ページに渡る回路接続情報を正確に生成可能する作業支援装置及び方法を提供する。
【解決手段】作業支援装置は、線及び点で記述した図面データを取得し、図面データから線及び点を検出する線および点検出部と、回路を構成する図面記号を検出する図面記号検出部と、線及び点の情報から図面記号間を接続する配線を検出する配線検出部と、文字を検出する文字検出部と、図面データの同一ページ内に含まれる図面記号と配線の座標データを基に、図面データ上における図面記号と配線の接触情報を抽出して回路接続情報を生成する回路接続情報生成部と、図面データの同一ページ内およびページ間に渡る回路接続情報を生成するため、回路接続情報生成部が生成した回路接続情報から、少なくとも一端が第二の図面記号と接していない配線あるいは第一の図面記号を末端部品として検出する末端部品検出部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
機器の接続関係を示した回路を文字、線および点で記述した図面データを取得し、前記図面データから前記線および点を検出する線および点検出部と、
前記回路を構成する図面記号を検出する図面記号検出部と、
前記線および点の情報から前記図面記号間を接続する配線を検出する配線検出部と、
前記文字を検出する文字検出部と、
前記図面データの同一ページ内に含まれる前記図面記号と前記配線の座標データを基に、前記図面データ上における前記図面記号と前記配線の接触情報を抽出して回路接続情報を生成する回路接続情報生成部と、
前記図面データの同一ページ内およびページ間に渡る回路接続情報を生成するため、前記回路接続情報生成部が生成した回路接続情報から、少なくとも一端が第二の図面記号と接していない配線あるいは第一の図面記号を末端部品として検出する末端部品検出部と、
を備える、作業支援装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記末端部品は、前記回路接続情報に含まれる前記配線の内、少なくとも一端が前記第二の図面記号と接していない前記第一の配線と電気的に等価である少なくとも前記第一の配線を含む前記配線の集合である、請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項３】
前記末端部品は、先端が前記第二の図面記号と接していない矢印の他端と２本以上接続した図面記号である、請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項４】
前記末端部品検出部は、
前記配線に接続された前記図面記号に対して前記図面記号を共有する前記配線が電気的に等価であることを示す属性を持つか否かを判定し、判定情報を出力する属性判定処理と、
前記属性を持つ前記図面記号を共有する前記配線を配線グループとするグループ化をし、前記配線グループの情報を出力する処理と、
前記配線グループ内で前記図面記号の前記属性判定処理の対象となる前記配線を切り替える処理と、
前記配線グループ内に含まれる全配線で前記属性を持つか否かの判定が完了したか判定し、判定情報を出力する処理と、
を実行する、請求項２に記載の作業支援装置。
【請求項５】
前記末端部品の周辺に存在する前記文字と前記末端部品との対応関係を特定し、部品名称に対応する前記文字の情報を前記末端部品に付与する末端部品名称付与部と、
前記部品名称を付した末端部品と同一の前記部品名称を持つ配線あるいは図面記号を、前記末端部品が存在するページを含む複数ページの中から特定し、前記末端部品を含む第一の回路接続情報と、前記末端部品と同一の前記部品名称を持つ前記配線あるいは図面記号を含む第二の回路接続情報との接続情報を生成する末端部品接続情報生成部と、
前記末端部品接続情報生成部で生成した前記接続情報を格納するデータ格納部と、
をさらに備える、請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項６】
前記末端部品名称付与部は、
前記末端部品に含まれる端から前記末端部品が延伸する第一方向に線を延伸して、延伸した線との距離が最短となる前記文字の情報を出力する処理と、
前記末端部品の前記第一方向に直交する第二方向が持つ幅と少なくとも一部分を共有する前記文字の情報を出力する処理と、
を実行する、請求項５に記載の作業支援装置。
【請求項７】
前記末端部品接続情報生成部は、
前記末端部品と同一の部品名称を持つ前記配線あるいは図面記号を、前記末端部品を含む第一のページ内で探索した結果を出力する処理と、
前記末端部品と同一の部品名称を持つ前記配線あるいは図面記号を、前記第一のページとは異なるページ番号を持った第二のページを前記第一のページから昇順に探索した結果を出力する処理と、
を実行する、請求項５に記載の作業支援装置。
【請求項８】
前記文字単体、もしくは前記文字と前記線および点、もしくは前記文字と前記末端部品のデータのいずれか１つを用いて、前記末端部品の接続先が存在する場所を示すリンク記号を検出するリンク記号検出部と、
前記末端部品の周辺に存在する部品名称を表す前記文字との対応関係を特定し、前記末端部品に前記部品名称を付与する末端部品名称付与部と、
前記末端部品と前記リンク記号の位置関係を特定し、前記末端部品に前記リンク記号を関連付ける末端部品リンク記号接続情報生成部と、
前記末端部品が持つ第一のリンク記号と対となる第二のリンク記号を持つ前記配線あるいは図面記号を、前記末端部品が存在するページを含む複数ページの中から特定し、前記第一のリンク記号を持つ前記末端部品を含む第一の回路接続情報と前記第二のリンク記号を持つ前記配線あるいは図面記号を含む第二の回路接続情報との接続情報を生成する末端部品接続情報生成部と、
前記末端部品接続情報生成部で生成した前記接続情報を格納するデータ格納部と、
をさらに備える、請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項９】
前記第一のリンク記号は、前記第二のリンク記号が存在するページ情報、もしくは前記第二のリンク記号の座標を特定する座標情報の少なくとも１つ以上をデータとして持ち、
前記ページ情報と前記座標情報の２つの情報を組み合わせることで、前記第二のリンク記号が存在するページと座標を一意に決定する、
請求項８に記載の作業支援装置。
【請求項１０】
前記リンク記号検出部は、
前記第二のリンク記号が存在するページ情報を持つページリンク記号を判別するために、前記文字の情報にページを表すキーワードが含まれるか否かを判定した結果を出力するページリンク記号判別処理と、
前記キーワードを含む前記文字の情報から複数の前記文字をグルーピングし、文字グループの情報を出力する処理と、
前記第二のリンク記号の座標を特定する座標情報を持つ座標リンク記号を判別するために、前記末端部品に含まれる端から前記末端部品が延伸する第一方向に線を延伸して、延伸した線との距離が最短となる前記文字の情報を出力する処理と、
前記座標リンク記号を判別するために、前記文字が円または楕円で囲まれているか否かを判定した結果を出力する処理と、
を実行する、請求項８に記載の作業支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業者の現場作業の支援のためのコンピュータ技術に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
日本国内では、平均寿命の伸びや出生率の低下による人口減少および少子高齢化に伴う労働力人口の減少が社会問題となっている。このような状況下、労働力人口の減少を補うため、単純な人手作業は機械による自動化で作業を効率化することが解決手段として挙げられる。しかし、熟練作業を含む業種では、複雑な作業を遂行するための高い現場スキルが要求されるため単純に自動化することは難しい。そのため、限られた労働力の中で熟練作業を効率良く遂行するための仕組みづくりが必要であり、その一例として、熟練技術者の作業データから熟練ノウハウを含んだマニュアルを作成し、マニュアルにより技量に関わらず誰でも熟練作業を遂行できる仕組みが挙げられる。
【０００３】
熟練作業の例として、回路図面を用いた作業（以下、「図面作業」と称する）がある。図面作業では、回路を構成する部品間の電気的な接続情報（以下、「回路接続情報」と称する）を記述した図面を用いて、回路の導通状態やシーケンス動作を確認し、図面上の該当箇所（すなわち該当する接続情報）を手書きで上塗りする。図面作業において、熟練技術者のノウハウを含むマニュアルを作成するためには、電子ペーパやタブレット等のウェアラブル端末を活用し、作業者による手書きを時系列データとして取得して、時系列の手書きデータの解析を行う必要が有る。具体的には、図面上の手書きデータとその背面にある回路接続情報を照合することにより得られる作業順序を解析する。ここで、回路接続情報とは、具体的に、回路を構成する各部品を図面上でシンボルにより表した図面記号と結線を示す配線の接続情報を意味する。
【０００４】
回路接続情報を記述したデータは、例えばＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）図面データが挙げられるが、作業者が作業現場で使用するウェアラブル端末は、ＣＡＤ図面データを表示できる処理能力を備えていない場合が多い。そのため、ウェアラブル端末上に図面データを表示する場合は、ＣＡＤ図面データを端末が表示可能なデータ形式、例えばＰＤＦ（ＰｏｒｔａｂｌｅＤｏｃｕｍｅｎｔＦｏｒｍａｔ）図面データに変換する。しかし、ＣＡＤからＰＤＦへのデータ形式の変換時、ＰＤＦ図面データ上では回路部分が線と文字データに変換されるため、回路接続情報は消失する。したがって、このようなＰＤＦ図面データを用いて図面作業を行い、手書きデータの解析を行う場合は、線と文字データで構成される図面データから回路接続情報を生成する必要がある。
【０００５】
回路が大規模になると、１ページに全ての回路接続情報を記述することは難しいため、回路を途中で区切り、続きの回路を同一ページ内の別領域あるいは他ページに記載するため、回路接続情報は「少なくとも同一ページ内を含む複数ページ（以下、単に「複数ページ」とも称する）」に渡り記載される。そのため、図面データから回路接続情報を生成する上では、途切れた回路がある場合においても、設計者の意図通りに正確に複数ページに渡る回路接続情報を生成することが課題である。
【０００６】
特許文献１は、『構造物の紙の図面から構造物のデータを精度良く生成する。』ことを課題として、２つのＮＮ（ＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋ）を用い、構造物を表すための接続情報を生成する技術を開示している。同文献では、第一のＮＮに画像化した図面を入力し、ＮＮにより出力される確率に従い、構造物の柱芯または梁芯を表す点の座標と、点の間を接続する柱または梁を表す線の座標を認識する。第二のＮＮに点と線のデータを入力し、ＮＮにより線の始点と終点が接続する２つの点の確率を出力し、確率が最大である２つの点の座標を再設定する。２つのＮＮを用いることで、第一のＮＮにより点と線が離れた位置に認識され、途切れがある場合においても第二のＮＮにより座標を再設定することで、点と線の接続情報を生成する技術を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２０－１８７５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術は、図面部品の検出と途切れを示す図面部品同士の接続情報の生成にＮＮを活用している。そのため、特許文献１に記載の技術を上述した図面作業に適用した場合、ＮＮから出力される確率により接続情報を生成するため、ＮＮに学習していないパターンが入力された際に誤った接続情報が生成される可能性が高い。誤った接続情報が生成されると手書きデータと照合した際に作業順序を正しく解析することができない。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みて、線と文字のデータで構成される図面データから、複数ページに渡る回路接続情報を正確に生成可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る作業支援装置は、線および点検出部と、図面記号検出部と、配線検出部と、文字検出部と、回路接続情報生成部と、末端部品検出部と、を備える。線および点検出部は、機器の接続関係を示した回路を文字、線および点で記述した図面データを取得し、当該図面データから線および点を検出する。図面記号検出部は、回路を構成する図面記号を検出する。配線検出部は、線および点の情報から図面記号間を接続する配線を検出する。文字検出部は、文字を検出する。回路接続情報生成部は、図面データの同一ページ内に含まれる図面記号と配線の座標データを基に、図面データ上における図面記号と配線の接触情報を抽出して回路接続情報を生成する。末端部品検出部は、図面データの同一ページ内およびページ間に渡る回路接続情報を生成するため、回路接続情報生成部が生成した回路接続情報から、少なくとも一端が第二の図面記号と接していない配線あるいは第一の図面記号を末端部品として検出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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