JP2003058239A - Interactive state monitoring, displaying and driving device - Google Patents

Interactive state monitoring, displaying and driving device

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JP2003058239A
JP2003058239A JP2001250450A JP2001250450A JP2003058239A JP 2003058239 A JP2003058239 A JP 2003058239A JP 2001250450 A JP2001250450 A JP 2001250450A JP 2001250450 A JP2001250450 A JP 2001250450A JP 2003058239 A JP2003058239 A JP 2003058239A
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Japan
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actuator
state
sensor
server
data
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Japanese (ja)
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Kazuhiro Watanabe
一弘 渡辺
Hideo Kiji
英雄 木地
Yutaka Ohira
豊 大平
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Inter Action KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interactive monitoring, displaying and operation controlling device for selectively and intuitively recognizing a state of a monitoring object by utilizing the relation of an actual space and a virtual space and permitting even an operation to the object through a communication system. SOLUTION: At the time of accessing VRML text data 14 and Java module 14a of a server 10 from a terminal 50, 3D image of a plant is displayed at the terminal. Data of a sensor 30 are fetched to the description of the VRML text 14 through a sensor actuator control system 20, a sensor I/O control module 11, a sensor information acquisition module 13 and the Java module 14a and display at the terminal becomes contents detected by the sensor. When an operator performs the operation on the terminal, the Java module 14a detects it, actuator operation data are generated and impressed through an actuator transmission module 15 and an actuator control module 17 to the actuator control system 20 and an object operated by the operator is driven to a desired state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば所望の監
視対象を監視したり遠隔操作により所望の制御対象を制
御する場合などに好適な、現実空間の所望の対象を任意
の端末装置から監視可能な3次元仮想空間に実質的にリ
アルタイムに表示するとともに、ユーザの操作により3
次元仮想空間にイベントを発生させるとともにそのイベ
ントを対応する現実空間の対象物の状態に反映させる、
現実空間に対する、インタラクティブ・状態監視・表示
および駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention can monitor a desired target in a physical space from an arbitrary terminal device, which is suitable for monitoring a desired target to be monitored or controlling a desired target to be controlled by remote control. 3D virtual space is displayed in real time in real time, and 3
An event is generated in the three-dimensional virtual space and the event is reflected in the state of the corresponding object in the real space,
The present invention relates to an interactive / state monitoring / display and driving device for a real space.

【0002】[0002]

【従来の技術】セキュリティシステムなどにおいて現実
空間をモニターして状況を監視する場合、一般的にはテ
レビカメラを設置して監視対象の空間を撮影し、撮影し
た動画像データを監視者が待機する場所に伝送してこれ
をリアルタイムに監視したり、あるいはビデオテープに
記録して必要時にチェックするなどの方法がとられてい
る。このようなシステムの場合、監視対象の空間全域を
撮影できるように、テレビカメラを複数台設置したり、
カメラが一定の視野を確保するように視野を走査するよ
うに構成されている場合が多い。
2. Description of the Related Art When a physical space is monitored in a security system or the like to monitor the situation, a television camera is generally installed to photograph the space to be monitored, and the moving image data taken by the observer stands by. It is transmitted to a place and monitored in real time, or recorded on a video tape and checked when necessary. In the case of such a system, you can install multiple TV cameras so that you can shoot the entire monitored space,
Often, the camera is configured to scan the field of view to ensure a constant field of view.

【0003】また、テレビカメラを用いないより簡便な
監視システムとしては、たとえばドアの開閉、電灯のオ
ン/オフの状態、温度、湿度などの状態をセンサにより
検知し、これを管理室などの表示パネルに表示したり、
状態によっては警告ランプなどで注意を喚起するような
システムもある。
Further, as a simpler monitoring system which does not use a television camera, for example, doors are opened / closed, lights are turned on / off, temperature, humidity and the like are detected by a sensor and displayed in a control room or the like. Display on the panel,
Depending on the condition, there is a system that calls attention with a warning lamp.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うなテレビカメラを用いたセキュリティシステムなどの
監視システムにおいては、必ずしもテレビカメラで撮影
された画像の全ての情報が必要でない場合や、全ての情
報を監視されることが好ましくない場合が多い。たとえ
ば、ゴミ箱の状態やいすの配置、書類の乱雑な様子など
までをも監視される必要はなく、また、監視されている
空間で作業などを行っている人にとって、多少リラック
スした態度や行為までをも全て監視されるのは落ち着か
ない状態であり精神的に好ましくない。
By the way, in a surveillance system such as a security system using a television camera as described above, it is not always necessary to obtain all the information of an image captured by the television camera, or all the information. It is often not desirable to be monitored. For example, it is not necessary to monitor the condition of the trash can, the placement of chairs, and the clutter of documents, and for people who work in the monitored space, they can be a little relaxed. It is uncomfortable and mentally unpleasant to monitor all of them.

【0005】また、前述したようなこれまでの監視シス
テムにおいて、たとえば建物全体など広範な空間を監視
する場合には、通常、多数のカメラと多数の監視モニタ
を設置し、さらに監視者が必要に応じて表示する画像を
切り替えたり、カメラをパニングさせて監視範囲を移動
させたりしながら、建物の全体の状態を把握する必要が
あった。しかしながら、このような作業は操作が面倒で
ある上に、監視領域の死角や監視対象の事象の監視抜け
などが生じる可能性があり、より簡単に直感的に状態が
把握できるようなシステムが望まれている。
Further, in the above-mentioned conventional monitoring system, when a wide space such as the whole building is to be monitored, a large number of cameras and a large number of monitoring monitors are usually installed, and a supervisor is required. Accordingly, it is necessary to grasp the overall state of the building while switching the image to be displayed or moving the surveillance range by panning the camera. However, such a work is troublesome to operate, and there is a possibility that blind spots in the monitoring area or missing events of the monitoring target may occur, so a system that allows for easier and intuitive grasp of the state is desired. It is rare.

【0006】また、従来のそのような動画像を用いた監
視システムは、動画像データをリアルタイムで伝送する
ため伝送する情報量が膨大であり、管理室など特定の監
視場所にのみ情報を伝送するのならばよいが、たとえば
ネットワークを介して任意の場所より監視を行おうとす
る場合には適していない。しかしながら、特定の事象を
監視するシステムにおいては、監視者が自宅や移動中な
ど任意の場所において監視ができることが望ましい場合
もあり、このようなケースへの対応が望まれている。
Further, in the conventional monitoring system using such a moving image, since the moving image data is transmitted in real time, the amount of information to be transmitted is huge, and the information is transmitted only to a specific monitoring place such as a management room. However, it is not suitable for monitoring from any place via a network. However, in a system that monitors a specific event, it may be desirable for the monitor to be able to monitor it at any place such as at home or on the move, and it is desired to handle such a case.

【0007】また、動画像データを利用せずにセンサで
検出した特定の物理量などを報知するシステムでは、前
述したような伝送の問題は解消されるが、複雑な対象を
監視するには情報が少な過ぎて好ましくない。このよう
な場合、現実空間、監視対象の置かれている環境などを
熟知した監視者でなければ状態を適切に把握することが
できない。
In addition, in a system for notifying a specific physical quantity or the like detected by a sensor without using moving image data, the above-mentioned problem of transmission is solved, but information is needed to monitor a complicated target. Too little, which is not preferable. In such a case, the state can be properly grasped only by a supervisor who is familiar with the real space and the environment where the monitoring target is placed.

【0008】したがって本発明の目的は、現実空間の任
意の監視対象を、選択的に、直感的かつ適切にその状態
が把握することができるよう、任意の端末装置に表示
し、その把握した内容に基づいてその現実空間への所望
の操作あるいは制御を有機的、かつ、効率的に行う、イ
ンタラクティブ・状態監視・表示および駆動装置を提供
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to display an arbitrary monitored object in the physical space on an arbitrary terminal device so that the state can be selectively, intuitively and appropriately grasped, and the grasped contents can be displayed. It is an object of the present invention to provide an interactive / state monitoring / displaying and driving device that organically and efficiently performs desired operation or control in the real space based on the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】近年、3Dの仮想空間を
構築し、現実空間を模擬してコンピュータ上に表示する
テキスト言語が知られている。そのようなテキスト言語
の最も一般的なものの1つとして、VRML(Virtual R
eality Modeling Language) がある。このVRMLは、
インターネットのウェブサイトの2次元記述手段として
普及しているHTML(Hyper Text Markup Language)の
3次元版といえるが、VRMLの内容はテキストである
ため、伝送時の負荷はほとんどない。このVRMLで記
述した3Dの世界においては、VRMLブラウザを用い
て仮想空間を見たり、仮想空間内を歩いたりすることが
できる。製作した仮想空間内であればどこへ行くことも
可能であり、またどこを見ることも可能である。サーバ
側に製作したVRML3Dの世界は、クライアント側か
らもアクセスして見ることもできる。
In recent years, a text language for constructing a 3D virtual space, simulating a real space, and displaying it on a computer is known. One of the most popular such text languages is VRML (Virtual R).
eality Modeling Language). This VRML is
Although it can be said that it is a three-dimensional version of HTML (Hyper Text Markup Language) which is widely used as a two-dimensional description means for Internet websites, since the content of VRML is text, there is almost no load during transmission. In the 3D world described in VRML, it is possible to use the VRML browser to view the virtual space and walk in the virtual space. You can go anywhere and see anywhere in the created virtual space. The VRML3D world created on the server side can also be accessed and viewed from the client side.

【0010】本発明のインターフェイス装置は、このよ
うなVRMLに代表されるような3D記述言語を用い
て、コンピュータ内の仮想空間に所望の現実空間を描写
するようにしたものであり、これにより、現実空間の必
要な情報のみを表示し、ネットワークを介した伝送に負
荷にならない程度の情報量で伝送を可能とし、またイン
タラクティブな操作に基づく現実空間への操作、制御を
可能とするものである。
The interface device of the present invention uses a 3D description language represented by such VRML to describe a desired real space in a virtual space in a computer. It displays only the necessary information in the real space, enables transmission with the amount of information that does not impose a load on the transmission via the network, and enables operation and control in the real space based on interactive operations. .

【0011】本発明の第1の観点によれば、監視対象物
の状態を検出するセンサと、前記監視対象物の状態を変
化させる制御対象物を駆動するアクチュエータと、前記
監視対象物および前記制御対象物を含む監視対象空間を
3次元画像により表示する手段であって、前記センサに
よって検出された前記監視対象物の状態を識別可能に表
示する3次元表示手段と、前記表示されている前記監視
対象物の状態を変化させるため、前記アクチュエータを
駆動して前記表示されている制御対象物を駆動するアク
チュエータ駆動手段とを有する、インタラクティブ・状
態監視・表示および駆動装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a sensor for detecting the state of the monitored object, an actuator for driving the controlled object for changing the state of the monitored object, the monitored object and the control. A means for displaying a monitored space including an object by a three-dimensional image, the three-dimensional display means for distinguishably displaying the state of the monitored object detected by the sensor, and the displayed monitoring. An interactive, state monitoring, display and drive device is provided which has an actuator drive means for driving the actuator to drive the displayed controlled object to change the state of the object.

【0012】好ましくは、対応するブラウザにアクセス
されることにより当該ブラウザに前記監視対象空間の3
次元表示を可能にする、前記監視対象空間をテキストで
記述したデータと、前記センサによって検出された前記
監視対象物の状態に基づいて、前記記述されたデータを
更新するデータ更新手段とを有する。
[0012] Preferably, by accessing a corresponding browser, the browser can access the monitored space 3
It has data describing the monitored space in text, which enables a three-dimensional display, and data updating means for updating the described data based on the state of the monitored object detected by the sensor.

【0013】本発明の第2の観点によれば、通信系統
と、該通信系統に接続されたサーバと、前記通信系統に
接続されて前記サーバと通信可能な端末装置と、前記サ
ーバに接続され、監視対象物の状態を検出するセンサ
と、前記監視対象物の状態を変化させる制御対象物を駆
動するアクチュエータとを有し、前記サーバは、前記監
視対象物および前記制御対象物を含む監視対象空間を3
次元画像により表示する手段であって、前記センサによ
って検出された前記監視対象物の状態を識別可能に表示
する3次元表示手段と、前記表示されている前記監視対
象物の状態を変化させるため、前記アクチュエータを駆
動して前記表示されている制御対象物を駆動するアクチ
ュエータ駆動手段とを有し、前記端末装置は、前記サー
バの前記3次元表示手段にアクセスすることにより前記
3次元画像を表示する表示手段と、前記表示されている
前記監視対象物の状態を変化させるため、前記アクチュ
エータを駆動して前記表示されている制御対象物を駆動
する指令を受け付け、前記通信系統を経由して前記アク
チュエータ駆動手段に通知する指令受け付け手段とを有
する、インタラクティブ・状態監視・表示および駆動装
置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, a communication system, a server connected to the communication system, a terminal device connected to the communication system and capable of communicating with the server, and connected to the server. A monitoring target that includes a sensor that detects the state of the monitoring target and an actuator that drives the control target that changes the state of the monitoring target, and the server includes the monitoring target and the monitoring target that includes the control target. Space 3
A three-dimensional display means for displaying the state of the monitored object detected by the sensor in a distinguishable manner; and a means for displaying the state of the monitored object displayed by the three-dimensional image, An actuator drive unit that drives the actuator to drive the displayed controlled object, and the terminal device displays the three-dimensional image by accessing the three-dimensional display unit of the server. Display means and a command to drive the actuator to drive the displayed control object in order to change the state of the displayed monitor object, and the actuator via the communication system. There is provided an interactive / state monitoring / display and driving device having a command receiving means for notifying the driving means.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について、
図1および図2を参照して説明する。本実施の形態とし
て、工場のセキュリティ管理、ファシリティ管理などを
行う工場管理システムを例示する。図1は、本発明の実
施の形態の工場管理システム1の全体構成を示すブロッ
ク図である。工場管理システム1は、サーバ10、セン
サ・アクチュエータコントロールシステム20、センサ
およびアクチュエータ30、コンピュータネットワーク
40および複数のユーザ端末50を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Regarding one embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As the present embodiment, a factory management system for performing factory security management, facility management, etc. will be exemplified. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a factory management system 1 according to an embodiment of the present invention. The factory management system 1 includes a server 10, a sensor / actuator control system 20, a sensor / actuator 30, a computer network 40, and a plurality of user terminals 50.

【0015】まず、工場管理システム1の各部の構成に
ついて説明する。サーバ10は、現実空間とコンピュー
タ上の3D仮想空間とのインターフェイス環境を提供す
るサーバであって、現実空間の所望の状態の3D仮想空
間への反映、および、仮想空間における操作に基づく現
実空間の制御などを行う。このサーバ10について、図
2を参照して詳細に説明する。図2はサーバ10の構成
を示すブロック図である。サーバ10は、センサ入出力
(I/O)コントロールモジュール11、センサデータ
テキストファイル12、センサ情報取得モジュール1
3、VRMLテキストデータ14、Javaモジュール
14a、アクチュエータ伝達モジュール15、アクチュ
エータデータテキストファイル16およびアクチュエー
タコントロールモジュール17を有する。
First, the configuration of each part of the factory management system 1 will be described. The server 10 is a server that provides an interface environment between a physical space and a 3D virtual space on a computer, and reflects a desired state of the physical space on the 3D virtual space, and a physical space based on an operation in the virtual space. It controls. The server 10 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the server 10. The server 10 includes a sensor input / output (I / O) control module 11, a sensor data text file 12, and a sensor information acquisition module 1.
3, VRML text data 14, Java module 14a, actuator transmission module 15, actuator data text file 16 and actuator control module 17.

【0016】センサI/Oコントロールモジュール11
は、定期的、周期的にサーバ10内の図示せぬI/Oイ
ンターフェイスを駆動し、センサ・アクチュエータコン
トロールシステム20を介して、管理対象を監視する工
場に設置した種々のセンサからのデータを取得する。セ
ンサI/Oコントロールモジュール11は取得したデー
タをセンサデータテキストファイル12に記憶する。
Sensor I / O control module 11
Periodically and periodically drives an I / O interface (not shown) in the server 10 to acquire data from various sensors installed in a factory for monitoring a management target via the sensor / actuator control system 20. To do. The sensor I / O control module 11 stores the acquired data in the sensor data text file 12.

【0017】センサデータテキストファイル12は、セ
ンサI/Oコントロールモジュール11により生成され
る工場に設置した種々のセンサの検出データが記録され
たファイルであり、センサ情報取得モジュール13によ
りアクセスされる。
The sensor data text file 12 is a file in which the detection data of various sensors installed in the factory generated by the sensor I / O control module 11 is recorded, and is accessed by the sensor information acquisition module 13.

【0018】センサ情報取得モジュール13は、Jav
aモジュール14aにより起動され、センサデータテキ
ストファイル12をアクセスし、記述されているセンサ
データを読み出し、Javaモジュール14aに出力し
てVRMLテキストデータ14に反映する。
The sensor information acquisition module 13 is Java
When the sensor data text file 12 is accessed by the a module 14a, the described sensor data is read and output to the Java module 14a and reflected in the VRML text data 14.

【0019】VRMLテキストデータ14は、サーバ1
0に作りこまれた3D仮想空間を記述したデータであ
り、ユーザ端末50よりアクセスされることにより、ユ
ーザ端末50上に3D仮想空間を表示する。本実施の形
態においては、このVRMLテキストデータ14によ
り、管理対象の工場の所望の監視対象のオブジェクト、
制御対象および操作対象のオブジェクトなどが、3D画
像として表示される。
The VRML text data 14 is stored in the server 1
It is data describing the 3D virtual space created in 0, and the 3D virtual space is displayed on the user terminal 50 when accessed by the user terminal 50. In the present embodiment, the VRML text data 14 enables the desired monitoring target object of the management target factory,
Objects to be controlled and operated are displayed as a 3D image.

【0020】Javaモジュール14aは、たとえば所
定の時間間隔で定期的にセンサ情報取得モジュール13
およびアクチュエータ伝達モジュール15を起動し、セ
ンサ情報取得モジュール13を介してセンサデータを記
述したデータテキストをアクセスしセンサデータを取得
する。そして、取得したセンサデータに基づいて、VR
MLテキストデータ14の当該オブジェクトの状態を示
すデータを更新する。すなわち、取得した現実空間のデ
ータに基づいて、3D仮想空間のデータを更新し、3D
仮想空間に現実空間の状態を反映させる。
The Java module 14a, for example, periodically receives the sensor information acquisition module 13 at predetermined time intervals.
Also, the actuator transmission module 15 is activated, and the data text describing the sensor data is accessed via the sensor information acquisition module 13 to acquire the sensor data. Then, based on the acquired sensor data, VR
The data indicating the state of the object in the ML text data 14 is updated. That is, the 3D virtual space data is updated based on the acquired real space data,
The state of the real space is reflected in the virtual space.

【0021】また、たとえば複数のユーザ端末50の1
つにより所望のオブジェクトの操作がなされた場合や、
予め用意された制御プログラムに従っていずれかのオブ
ジェクトの制御がなされた場合などには、アクチュエー
タ伝達モジュール15を起動し、アクチュエータ作動用
テキストをアクセスし、アクチュエータ作動用データを
書き込む。
Further, for example, one of the plurality of user terminals 50
When a desired object is operated by one,
When any object is controlled according to a control program prepared in advance, the actuator transmission module 15 is activated, the actuator operating text is accessed, and the actuator operating data is written.

【0022】アクチュエータ伝達モジュール15は、J
avaモジュール14aにより起動され、アクチュエー
タ作動用データをアクチュエータデータテキストファイ
ル16として書き込む。
The actuator transmission module 15 has a J
It is activated by the ava module 14a and writes actuator actuation data as an actuator data text file 16.

【0023】アクチュエータデータテキストファイル1
6は、アクチュエータ伝達モジュールにより書き込まれ
たアクチュエータ作動用データが記録されたファイルで
あり、アクチュエータコントロールモジュール17によ
り読み出される。
Actuator data text file 1
Reference numeral 6 is a file in which the actuator actuation data written by the actuator transmission module is recorded and read by the actuator control module 17.

【0024】アクチュエータコントロールモジュール1
7は、定期的または周期的にアクチュエータデータテキ
ストファイル16をアクセスしてアクチュエータ作動用
データを読み出し、図示せぬサーバ10内のI/Oイン
ターフェイスを駆動し、センサ・アクチュエータコント
ロールシステム20を介して、管理対象の工場に設置し
た種々のアクチュエータをコントロールする。以上が、
サーバ10の構成である。
Actuator control module 1
7 regularly or periodically accesses the actuator data text file 16 to read actuator operation data, drives an I / O interface in the server 10 (not shown), and via the sensor / actuator control system 20, Controls various actuators installed in factories under management. More than,
This is the configuration of the server 10.

【0025】センサ・アクチュエータコントロールシス
テム20は、サーバ10からの制御に基づいて、工場に
設置された種々のセンサからデータを取り込み、サーバ
10に出力する。またセンサ・アクチュエータコントロ
ールシステム20は、サーバ10からの制御信号に基づ
いて、必要に応じてアクチュエータを駆動する信号を生
成し、種々のアクチュエータを実際に駆動する。
The sensor / actuator control system 20 takes in data from various sensors installed in the factory under the control of the server 10 and outputs the data to the server 10. Further, the sensor / actuator control system 20 generates a signal for driving the actuator as needed based on the control signal from the server 10 to actually drive various actuators.

【0026】センサおよびアクチュエータ30は、管理
対象に工場の、特に監視対象および操作・制御対象のオ
ブジェクトに設けられた、そのオブジェクトの状態を検
出するセンサ、および、そのオブジェクトを所望の状態
に駆動するアクチュエータである。具体的には、センサ
およびアクチュエータ30は、図示のごとく、ドアの開
閉状態を検出するセンサおよびドアを開閉するアクチュ
エータ、照明の点灯状態を検出するセンサおよび照明の
オン/オフを行うアクチュエータ、窓の開閉状態を検出
するセンサおよび窓を開閉するアクチュエータ、作業者
ごとの出社状況などを検出するセンサ、工場内の安全上
の種々の警報システムの状況を検出するセンサおよびそ
の警報システムをオン/オフするアクチュエータ、工場
内の機器や設備の動作状況を検出するセンサおよびそれ
らの機器や設備を駆動するアクチュエータ、エレベータ
の運行状況を検出するセンサおよびたとえばエレベータ
を緊急停止させるためのアクチュエータ、作業者やロボ
ットなどの配置状況を検出するセンサおよびロボットを
駆動するアクチュエータ、重要な構造体の損傷などを検
出するセンサおよびそのような構造体を駆動するアクチ
ュエータ、および、工場内部および外部の環境を監視す
るセンサおよびその状態を制御するためのアクチュエー
タなどである。
The sensor and the actuator 30 are provided for an object to be managed in a factory, in particular, an object to be monitored and operated / controlled, and a sensor for detecting the state of the object, and drive the object to a desired state. It is an actuator. Specifically, the sensor and the actuator 30 are, as shown in the figure, a sensor that detects the open / closed state of the door and an actuator that opens and closes the door, a sensor that detects the lighting state of the illumination, an actuator that turns on / off the illumination, and a window. Sensors that detect the open / closed state and actuators that open and close windows, sensors that detect the status of employees coming to work, sensors that detect the status of various safety systems in the factory, and the alarm systems that are turned on / off Actuators, sensors that detect the operating status of devices and equipment in factories and actuators that drive those devices and equipment, sensors that detect the operating status of elevators, and actuators for emergency stop of elevators, workers and robots, etc. And robots that detect the placement status of robots Actuators that drive, sensors that detect damage to important structures and the like and actuators that drive such structures, and sensors that monitor the environment inside and outside the factory and actuators that control its state. .

【0027】コンピュータネットワーク40は、サーバ
10とユーザ端末50とを接続する通信ネットワークで
あり、本実施の形態においては、管理対象の工場の関係
者の間に設けられたLANである。
The computer network 40 is a communication network that connects the server 10 and the user terminal 50, and in the present embodiment, is a LAN provided between the persons involved in the factory to be managed.

【0028】複数のユーザ端末50は、コンピュータネ
ットワーク40を介してサーバ10と接続され、3D仮
想空間を見るための3Dブラウザ機能を有するコンピュ
ータ端末装置である。このような3Dブラウザ機能を有
するコンピュータ端末装置であれば、任意の装置よりコ
ンピュータネットワーク40を介してサーバ10上に構
成される3D仮想空間記述言語で構成された3D仮想空
間にアクセスし、その状態を監視したり、所望の操作を
行うことができる。
The plurality of user terminals 50 are computer terminal devices connected to the server 10 via the computer network 40 and having a 3D browser function for viewing a 3D virtual space. In the case of a computer terminal device having such a 3D browser function, an arbitrary device accesses the 3D virtual space configured in the 3D virtual space description language configured on the server 10 via the computer network 40, and its state Can be monitored and desired operation can be performed.

【0029】次に、このような構成の工場管理システム
1の動作について説明する。まず、たとえば工場などに
おいて管理が必要なオブジェクト、すなわち、扉、窓、
各種の機械・設備、作業者の配置状況、ロボットの配置
状況、環境に係わる情報、建物や主要な構造体に係わる
情報などについては、予めそれらの状態を検出するため
のセンサを設けておく。また必要に応じて、管理時の遠
隔操作によりそれらの操作、制御が必要なオブジェクト
や、緊急時の処理が必要なオブジェクトについては、そ
れらの処理を実際に行うためのアクチュエータを設けて
おく。これらセンサおよびアクチュエータ30は、セン
サ・アクチュエータコントロールシステム20を介して
サーバ10と接続されている。すなわち、センサおよび
アクチュエータ30をセンサ・アクチュエータコントロ
ールシステム20を介して、検出したデータのサーバ1
0への取り込み、および、サーバ10からの制御あるい
は操作データに基づく実際にアクチュエータの駆動など
が行われるようにしておく。
Next, the operation of the factory management system 1 having such a configuration will be described. First, the objects that need to be managed, for example in factories, such as doors, windows
Sensors for detecting the states of various machines / equipment, worker's placement status, robot's placement status, environment-related information, information about buildings and main structures are provided in advance. If necessary, an actuator for actually performing the processing of objects that need to be operated and controlled by remote control during management and objects that need to be processed in an emergency is provided. These sensors and actuators 30 are connected to the server 10 via a sensor / actuator control system 20. That is, the server 1 of the data detected by the sensor and actuator 30 via the sensor / actuator control system 20.
It is set such that the data is loaded into 0, and the actuator is actually driven based on the control or operation data from the server 10.

【0030】また、管理対象の工場を示す3D画像情
報、すなわち現実の工場における位置関係などに対応し
たオブジェクトの画像情報であって、少なくともそれら
管理が必要なオブジェクトおよびその状態が直感的に把
握できるようなオブジェクトが記述された3次元仮想空
間データを、VRMLテキスト14としてサーバ10に
実装しておく。
Further, the 3D image information showing the factory to be managed, that is, the image information of the objects corresponding to the positional relationship in the actual factory, at least the objects to be managed and their states can be intuitively grasped. Three-dimensional virtual space data in which such an object is described is installed in the server 10 as the VRML text 14.

【0031】このような状態において、たとえば工場の
管理者が、自宅などに設置されたユーザ端末50よりコ
ンピュータネットワーク40を介してサーバ10にアク
セスすると、ユーザ端末50の3DブラウザがVRML
テキスト14およびJavaモジュール14aにアクセ
スし、ユーザ端末50に工場の3D画像が表示される。
この3D画像は、前述したように工場の状況が把握でき
る程度に工場の現実の構造、構成、レイアウトなどに即
した画像であり、かつ、より詳細な表示内容としては、
監視あるいは制御対象のオブジェクトを中心とした画像
である。
In such a state, for example, when the factory manager accesses the server 10 from the user terminal 50 installed at home or the like via the computer network 40, the 3D browser of the user terminal 50 causes the VRML to operate.
By accessing the text 14 and the Java module 14a, a 3D image of the factory is displayed on the user terminal 50.
This 3D image is an image that conforms to the actual structure, configuration, layout, etc. of the factory so that the situation of the factory can be grasped as described above, and more detailed display contents include
It is an image centering on an object to be monitored or controlled.

【0032】一方、稼働している工場管理システム1に
おいては、工場に設置された種々のセンサ30からのデ
ータがセンサ・アクチュエータコントロールシステム2
0を介してサーバ10のセンサI/Oコントロールモジ
ュール11により取り込まれ、センサデータテキストフ
ァイル12として記憶される。このセンサデータテキス
トファイル12は、適宜Javaモジュール14aによ
り起動されるセンサ情報取得モジュール13によりアク
セスされ、センサ情報がVRMLテキスト14の仮想空
間の記述に取り込まれる。その結果、ユーザ端末50に
表示されている工場の3D仮想空間は、センサ30で検
知した内容に従った表示となる。
On the other hand, in the factory management system 1 in operation, data from various sensors 30 installed in the factory are used as the sensor / actuator control system 2.
It is fetched by the sensor I / O control module 11 of the server 10 via 0 and stored as a sensor data text file 12. The sensor data text file 12 is appropriately accessed by the sensor information acquisition module 13 activated by the Java module 14a, and the sensor information is captured in the virtual space description of the VRML text 14. As a result, the 3D virtual space of the factory displayed on the user terminal 50 is displayed according to the content detected by the sensor 30.

【0033】このような状態において、たとえば監視者
がユーザ端末50の3Dブラウザ上で、仮想空間表示さ
れている工場の制御対象のオブジェクトをクリックする
などして、そのオブジェクトを操作した場合には、Ja
vaモジュール14aがそのイベントを検出し、対応す
るアクチュエータの作動データを生成し、アクチュエー
タ伝達モジュール15を起動する。起動されたアクチュ
エータ伝達モジュール15は、そのアクチュエータの動
作データを、アクチュエータデータテキストファイル1
6として記憶する。このアクチュエータデータテキスト
ファイル16は、アクチュエータコントロールモジュー
ル17によりアクセスされ、センサ・アクチュエータコ
ントロールシステム20に印加される。
In such a state, for example, when the supervisor operates the object by clicking the object of the factory controlled object displayed in the virtual space on the 3D browser of the user terminal 50, Ja
The va module 14a detects the event, generates the operation data of the corresponding actuator, and activates the actuator transmission module 15. The activated actuator transmission module 15 transfers the operation data of the actuator to the actuator data text file 1
Store as 6. The actuator data text file 16 is accessed by the actuator control module 17 and applied to the sensor / actuator control system 20.

【0034】センサ・アクチュエータコントロールシス
テム20においては、入力された制御データを必要に応
じて実際にアクチュエータを駆動するのに適した信号に
変換し、対応するアクチュエータに印加する。その結
果、管理者が操作したオブジェクトが所望の状態に駆動
される。また、その駆動されたオブジェクトの状態は、
直ちにセンサにより検出され、前述した信号の流れに従
ってサーバ10のVRMLテキストが更新される。その
結果、ユーザ端末50の3D仮想空間のそのオブジェク
トの状態も、駆動された結果の状態に更新される。
In the sensor / actuator control system 20, the input control data is converted into a signal suitable for actually driving the actuator, if necessary, and applied to the corresponding actuator. As a result, the object operated by the administrator is driven to a desired state. Also, the state of the driven object is
Immediately detected by the sensor, the VRML text of the server 10 is updated according to the signal flow described above. As a result, the state of that object in the 3D virtual space of the user terminal 50 is also updated to the state of the driven result.

【0035】これにより、工場の現実空間の監視対象の
オブジェクトの状況は、実質的にリアルタイムにサーバ
10の3D仮想空間に現実状況に即して表現され、その
結果、ユーザ端末50に表示される3D画像においても
リアルタイムにその状況が表示される。また、監視者が
ユーザ端末50を介して3D仮想空間にアクセスし、た
とえばボタンやドアをクリックするなどしてイベントを
発生させると、現実空間のアクチュエータが実際に駆動
され、制御される。また、この操作により生じた工場
(現実空間)の状況は、センサを介して直ちに仮想空間
に反映される。
As a result, the situation of the object to be monitored in the physical space of the factory is represented in the 3D virtual space of the server 10 substantially in real time according to the physical situation, and as a result, displayed on the user terminal 50. Even in the 3D image, the situation is displayed in real time. Further, when the observer accesses the 3D virtual space via the user terminal 50 and causes an event, for example, by clicking a button or a door, the actuator in the real space is actually driven and controlled. Also, the situation of the factory (real space) caused by this operation is immediately reflected in the virtual space via the sensor.

【0036】このように、本実施の形態の工場管理シス
テム1においては、サーバ10上に構築したインタラク
ティブ3D仮想空間インターフェイスを介して、ユーザ
が現実空間を監視し、また、制御することができる。よ
り具体的には、工場の状態が、3D(3次元)画像によ
り、またテレビモニターとは異なり必要なオブジェクト
のみが選択的に表示される。したがって、監視者は工場
の状況を直感的に、しかも確実かつ正確に把握すること
ができる。その結果、たとえば緊急事態などが発生した
時に、それらの現象に即座に対応することができる。
As described above, in the factory management system 1 of the present embodiment, the user can monitor and control the physical space via the interactive 3D virtual space interface constructed on the server 10. More specifically, the state of the factory is selectively displayed by a 3D (3D) image and only necessary objects unlike a television monitor. Therefore, the supervisor can intuitively, reliably, and accurately grasp the situation of the factory. As a result, for example, when an emergency occurs, it is possible to immediately deal with those phenomena.

【0037】本発明においては、実際の動画像データを
伝送するものではなく、VRMLテキストデータをベー
スとして必要なオブジェクトだけのデータが伝送される
ので、ネットワークを介したシステムに適用しても、デ
ータ伝送量に基づく問題は発生しない。その結果、ネッ
トワークに接続され3Dブラウザを有するクライアント
コンピュータであれば、任意のコンピュータから監視あ
るいは制御、操作の作業が可能となり、利便性が格段に
向上する。
In the present invention, the data of only the necessary objects is transmitted based on the VRML text data, not the actual moving image data. Therefore, even if it is applied to a system via a network, the data is not transmitted. There is no problem based on transmission volume. As a result, any client computer that is connected to the network and has a 3D browser can perform monitoring, control, and operation work from any computer, and the convenience is significantly improved.

【0038】なお、本発明は上述した本実施の形態に限
られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能であ
る。たとえば、前述した実施の形態においては、サーバ
10とユーザ端末50とを接続するコンピュータネット
ワークはLANであるとしたが、WAN、インターネッ
トなどの任意のネットワークでよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but various suitable modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the computer network that connects the server 10 and the user terminal 50 is a LAN, but any network such as WAN or the Internet may be used.

【0039】また、センサデータのテキストファイル
は、必ずしもサーバ10のセンサI/Oコントロールモ
ジュールのみから書き込まれる必要はない。たとえば、
ネットワーク上の他のサーバやデータ収集専用のクライ
アントコンピュータなどによりデータ収集を行い、これ
により書き込まれるような構成であってもよい。そのよ
うな構成であれば、複数のマシンからより多くのセンサ
データを収集することができ、より適切な監視、管理が
可能となる。
The sensor data text file does not necessarily have to be written only from the sensor I / O control module of the server 10. For example,
Data may be collected by another server on the network, a client computer dedicated to data collection, or the like, and written by this. With such a configuration, more sensor data can be collected from a plurality of machines, and more appropriate monitoring and management can be performed.

【0040】また、センサおよびアクチュエータも、ネ
ットワークを介して分散して配置するようにしてもよ
い。
Also, the sensors and actuators may be distributed and arranged via a network.

【0041】また、本発明は任意の事象を監視あるいは
制御の対象としてよく、何ら適用対象が限定されるもの
ではない。たとえば、施設のセキュリティ、経路案内、
ホームセキュリティ、建物、病院、オフィス、工場など
の管理、航空機などの保全などに適用することができ
る。
Further, the present invention may be an object of monitoring or control of any event, and the object of application is not limited at all. For example, facility security, route guidance,
It can be applied to home security, management of buildings, hospitals, offices, factories, maintenance of aircraft, etc.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、現実空間の任意の監視
対象を、選択的に、直感的かつ適切にその状態が把握す
ることができるよう、任意の端末装置に表示するととも
に、さらには、その把握した内容に基づいてその現実空
間への所望の操作あるいは制御をも、同様に、直接的か
つ適切に行えるような、インターフェイス装置およびそ
のシステムを提供することができる。
According to the present invention, an arbitrary monitored object in the physical space is displayed on an arbitrary terminal device so that the state of the monitored object can be selectively, intuitively and appropriately grasped. It is possible to provide an interface device and a system thereof that can directly and appropriately perform desired operation or control in the physical space based on the grasped contents.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の一実施の形態の工場管理システ
ムの全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a factory management system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は図1に示した工場管理システムのサーバ
の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a server of the factory management system shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…工場管理システム 10…サーバ 11…センサI/Oコントロールモジュール 12…センサデータテキストファイル 13…センサ情報取得モジュール 14…VRMLテキストデータ 14a…Javaモジュール 15…アクチュエータ伝達モジュール 16…アクチュエータデータテキストファイル 17…アクチュエータコントロールモジュール 20…センサ・アクチュエータコントロールシステム 30…センサおよびアクチュエータ 40…コンピュータネットワーク 50…ユーザ端末 1 ... Factory management system 10 ... server 11 ... Sensor I / O control module 12 ... Sensor data text file 13 ... Sensor information acquisition module 14 ... VRML text data 14a ... Java module 15 ... Actuator transmission module 16 ... Actuator data text file 17 ... Actuator control module 20 ... Sensor / actuator control system 30 ... Sensor and actuator 40 ... Computer network 50 ... User terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/18 H04N 7/18 D 13/02 13/02 13/04 13/04 (72)発明者 木地 英雄 神奈川県三浦郡葉山町一色2512−9 マイ キャッスル葉山102号 (72)発明者 大平 豊 東京都八王子市丹木町1−236 創価大学 内 Fターム(参考) 5B050 AA00 BA08 BA09 BA11 CA06 CA08 EA26 FA02 5C054 AA02 DA01 DA09 EA01 FD02 GB12 HA18 5C061 AA06 AA21 AB01 AB14 AB21 5E501 AA30 AC05 AC32 BA03 BA05 CA02 DA05 FA46 5H223 DD07 EE30 FF03 FF05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 7/18 H04N 7/18 D 13/02 13/02 13/04 13/04 (72) Inventor's tree Hideo Jiichi 2512-9 Isshiki, Hayama-cho, Miura-gun, Kanagawa 102 (72) Mycastle Yutaka Ohira 1-236 Tikicho, Hachioji-shi, Tokyo Soka University F-term (reference) 5B050 AA00 BA08 BA09 BA11 CA06 CA08 EA26 FA02 5C054 AA02 DA01 DA09 EA01 FD02 GB12 HA18 5C061 AA06 AA21 AB01 AB14 AB21 5E501 AA30 AC05 AC32 BA03 BA05 CA02 DA05 FA46 5H223 DD07 EE30 FF03 FF05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】監視対象物の状態を検出するセンサと、 前記監視対象物の状態を変化させる制御対象物を駆動す
るアクチュエータと、 前記監視対象物および前記制御対象物を含む監視対象空
間を3次元画像により表示する手段であって、前記セン
サによって検出された前記監視対象物の状態を識別可能
に表示する3次元表示手段と、 前記表示されている前記監視対象物の状態を変化させる
ため、前記アクチュエータを駆動して前記表示されてい
る制御対象物を駆動するアクチュエータ駆動手段とを有
する、インタラクティブ・状態監視・表示および駆動装
置。
1. A sensor for detecting a state of a monitored object, an actuator for driving a controlled object for changing the state of the monitored object, a monitored object space including the monitored object and the controlled object. A three-dimensional display means for displaying the state of the monitored object detected by the sensor in a distinguishable manner, and changing the state of the displayed monitored object, An interactive, state monitoring / displaying and driving device, comprising actuator driving means for driving the actuator to drive the displayed controlled object.
【請求項2】前記3次元表示手段は、 対応するブラウザにアクセスされることにより当該ブラ
ウザに前記監視対象空間の3次元表示を可能にする、前
記監視対象空間をテキストで記述したデータと、 前記センサによって検出された前記監視対象物の状態に
基づいて、前記記述されたデータを更新するデータ更新
手段とを有する請求項1に記載のインタラクティブ・状
態監視・表示および駆動装置。
2. The three-dimensional display means enables the three-dimensional display of the monitoring target space on the browser by accessing the corresponding browser, and the data describing the monitoring target space in text. The interactive / state monitoring / displaying and driving apparatus according to claim 1, further comprising a data updating unit that updates the described data based on a state of the monitored object detected by a sensor.
【請求項3】通信系統と、 該通信系統に接続されたサーバと、 前記通信系統に接続されて前記サーバと通信可能な端末
装置と、 前記サーバに接続され、監視対象物の状態を検出するセ
ンサと、 前記監視対象物の状態を変化させる制御対象物を駆動す
るアクチュエータとを有し、 前記サーバは、 前記監視対象物および前記制御対象物を含む監視対象空
間を3次元画像により表示する手段であって、前記セン
サによって検出された前記監視対象物の状態を識別可能
に表示する3次元表示手段と、 前記表示されている前記監視対象物の状態を変化させる
ため、前記アクチュエータを駆動して前記表示されてい
る制御対象物を駆動するアクチュエータ駆動手段とを有
し、 前記端末装置は、 前記サーバの前記3次元表示手段にアクセスすることに
より前記3次元画像を表示する表示手段と、 前記表示されている前記監視対象物の状態を変化させる
ため、前記アクチュエータを駆動して前記表示されてい
る制御対象物を駆動する指令を受け付け、前記通信系統
を経由して前記アクチュエータ駆動手段に通知する指令
受け付け手段とを有する、インタラクティブ・状態監視
・表示および駆動装置。
3. A communication system, a server connected to the communication system, a terminal device connected to the communication system and capable of communicating with the server, and connected to the server to detect the state of a monitored object. A sensor and an actuator that drives a control target that changes the state of the monitoring target, and the server displays the monitoring target and a monitoring target space including the control target by a three-dimensional image. And a three-dimensional display unit for distinguishably displaying the state of the monitored object detected by the sensor, and driving the actuator to change the state of the displayed monitored object. An actuator driving unit that drives the displayed controlled object, wherein the terminal device accesses the three-dimensional display unit of the server. A display unit for displaying the three-dimensional image, and a command for driving the actuator to drive the displayed control target in order to change the state of the monitored target displayed, An interactive / state monitoring / displaying and driving device having a command receiving means for notifying the actuator driving means via a communication system.
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