JP2008152314A - 操作支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作手順の間違いや、操作対象の特定のミス、操作する際に使用する工具の選定間違いを減らす。
【解決手段】タグリーダライタ２で指し示された識別タグ１は、操作記憶部に記憶された操作手順に従った順序の操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を受信すると、その識別情報がＥＥＲＯＭに記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、ＣＰＵによってタグ表示部を作動させる。従って、操作記憶部に記憶された操作手順に従った順序で端末装置３の表示部３ａに表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタ２を近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部が作動し、作業者が誤ってタグリーダライタ２を近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部が作動しない。
【選択図】図３

Description

本発明は、操作対象に設けられた識別タグと、この識別タグと通信するタグリーダライタとを使って操作の支援をする操作支援システムに関するものである。

発電所や変電所または様々な製造プラントなどでは、監視室などの１箇所に設置された制御パネルや操作パネル、監視パネルなどに作業員が対面して、集中的に各設備の監視・制御が行われる。この監視・制御に用いられる各パネルには、運転状況を表示する各種計器やパイロットランプ、操作スイッチなどが多数配置されている。また、各設備が設置された現場には、各設備の稼働を開始させたり停止させる際に操作される開閉器や、各配管の流路を開いたり閉じたりする際に操作されるバルブなどが設けられており、また、各設備を操作する際に用いられる工具などが配備されている。

上記各パネルに配置された各種計器やパイロットランプなどの確認、また、操作すべき操作スイッチの特定などは、従来、操作手順書やコンピュータによる操作手順指示に基づいて、多くはその操作に習熟しているオペレータが指差し確認や発呼確認を行いながら実施されていた。また、各設備が設置された現場においても、各開閉器や各バルブの操作順序、各操作に用いる工具の特定などは、同様に、操作手順書やコンピュータによる操作手順指示に基づいて、操作に習熟しているオペレータが指差し確認や発呼確認を行いながら実施されていた。

しかしながら、発電所における緊急稼働停止や、変電所における送配電ルートの変更、様々な製造プラントにおける生産品目の変更などの、日常ルーチンでない操作が行われる時には、日頃慣れていない操作手順で、通常時は監視しない計器やパイロットランプなどで確認をしながら、操作が行われる。このような操作は、オペレータにとって不慣れな操作であるため、操作手順書やコンピュータによる操作手順指示に従って作業を行っても、オペレータが誤った操作をしてしまう可能性がある。例えば、操作対象である操作スイッチの隣のスイッチを誤って操作してしまったり、本来確認すべき計器やパイロットランプ以外のもので確認を行ったり、誤った工具で操作をしたり、操作順序を間違えてしまう、様々な操作ミスを犯してしまう可能性がある。特に、操作に習熟していないオペレータがこのような操作を行う場合には、１つ１つの操作や確認に手間取り、操作を誤ってしまう可能性が一層大きくなる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
操作手順または操作対象または操作対象の状態を記憶する操作記憶部、この操作記憶部に記憶された操作手順に従った順序の操作対象、または操作記憶部に記憶された操作対象、または操作記憶部に記憶された操作対象の状態とその操作対象とを表示する端末表示部、および操作記憶部に記憶された情報を送信する端末側通信部を備えた端末装置と、
外部から表示が視認されるタグ表示部、そのタグ固有の識別情報を記憶する識別情報記憶部、外部からの信号を受信するタグ側通信部、外部からの電源供給を受ける電源被供給部、および前記識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を前記タグ側通信部に受信すると前記タグ表示部を作動させる制御部を備えた、操作対象に設けられる識別タグと、
前記端末側通信部からの信号を受信するリーダライタ側端末通信部、前記操作記憶部に記憶された前記操作手順に従った順序の操作対象に設けられた前記識別タグに固有の識別情報、または前記操作記憶部に記憶された前記操作対象に設けられた前記識別タグに固有の識別情報、または前記操作記憶部に記憶された前記操作対象の状態およびその操作対象に設けられた前記識別タグに固有の識別情報を前記リーダライタ側端末通信部に受信するとこの受信情報を前記タグ側通信部へ無線で送信するリーダライタ側タグ通信部、このリーダライタ側タグ通信部から前記受信情報が送信される際に前記識別タグを動作させる駆動電源を前記電源被供給部へ無線で供給する電源供給部を備えたタグリーダライタと
から、操作支援システムを構成した。

この構成において、操作対象に予め識別タグを設け、端末装置の操作記憶部に操作手順または操作対象または操作対象の状態を予め記憶させておく。操作記憶部に記憶されている情報は端末装置の端末側通信部からタグリーダライタのリーダライタ側端末通信部へ送信され、作業を行うときに、端末装置の端末表示部に表示される操作対象に作業者がタグリーダライタを近づけ、操作対象をタグリーダライタで指し示すことにより、タグリーダライタのリーダライタ側タグ通信部から、タグリーダライタで指し示される識別タグのタグ側通信部へ、操作記憶部に記憶された操作手順に従った順序の操作対象に設けられた識別タグに固有の識別情報、または操作記憶部に記憶された操作対象に設けられた識別タグに固有の識別情報、または操作記憶部に記憶された操作対象の状態およびその操作対象に設けられた識別タグに固有の識別情報が、無線で送信される。

タグリーダライタで指し示された識別タグは、操作記憶部に記憶された操作手順に従った順序の操作対象に設けられた識別タグに固有の識別情報を受信すると、その識別情報が識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、制御部によってタグ表示部を作動させる。従って、操作記憶部に記憶された操作手順に従った順序で端末装置の端末表示部に表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタを近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグのタグ表示部が作動し、一方、作業者が誤ってタグリーダライタを近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグのタグ表示部が作動しない。このため、作業者は、タグリーダライタを使って識別タグのタグ表示部の作動を確認することにより、操作記憶部に記憶された操作手順に従った正しい順序で、各操作対象を順次操作することが可能になる。

また、タグリーダライタで指し示された識別タグは、操作記憶部に記憶された操作対象に設けられた識別タグに固有の識別情報を受信すると、その識別情報が識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、制御部によってタグ表示部を作動させる。従って、端末装置の端末表示部に表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタを近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグのタグ表示部が作動し、一方、作業者が誤ってタグリーダライタを近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグのタグ表示部が作動しない。このため、作業者は、タグリーダライタを使って識別タグのタグ表示部の作動を確認することにより、操作記憶部に記憶された操作対象を正しく特定することが可能になる。

また、タグリーダライタで指し示された識別タグは、操作記憶部に記憶された操作対象の状態およびその操作対象に設けられた識別タグに固有の識別情報を受信すると、その識別情報が識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、制御部によってタグ表示部を作動させ、受信した操作対象の状態を表示する。従って、端末装置の端末表示部に表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタを近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグのタグ表示部が作動し、操作対象の状態が表示されるが、作業者が誤ってタグリーダライタを近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグのタグ表示部が作動せず、操作対象の状態は表示されない。このため、作業者は、タグリーダライタを使って識別タグのタグ表示部の作動を確認することにより、操作記憶部に記憶された操作対象を正しく特定すると共に、その操作対象の状態を確認することが可能になる。

また、本発明は、識別タグにおけるタグ側通信部による通信および電源被供給部による電源の受給が１つの素子によって行われることを特徴とする。

この構成によれば、識別タグにおけるタグ側通信部および電源被供給部が１つの素子によって構成されるので、識別タグを小型化することが出来る。このため、様々な操作対象に識別タグを設けることが可能になり、本発明による操作支援システムの適用範囲が広がる。

また、本発明は、
タグ表示部が、発光素子もしくは不揮発性液晶表示装置のいずれか一方、または発光素子および不揮発性液晶表示装置の両方を有し、
制御部が、
タグ表示部が発光素子を有する場合、識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると発光素子を点灯させ、
タグ表示部が不揮発性液晶表示装置を有する場合、識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信情報を不揮発性液晶表示装置に表示させる
ことを特徴とする。

この構成によれば、タグ表示部が発光素子を有する場合、識別タグは、識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、発光素子を点灯させる。従って、作業者は、タグリーダライタを近づけた操作対象が、操作記憶部に記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部に記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部に記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かを、発光素子の点灯によって認識することが可能になる。

また、タグ表示部が不揮発性液晶表示装置を有する場合、識別タグは、識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信情報を不揮発性液晶表示装置に表示させる。従って、作業者は、タグリーダライタを近づけた操作対象が、操作記憶部に記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部に記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部に記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かとその操作対象の状態とを、不揮発性液晶表示装置の表示によって認識することが可能になる。

また、本発明は、
タグ表示部が、複数の各操作対象に対応して設けられる複数の発光素子を備え、
識別情報記憶部が、複数の各操作対象に固有の複数の識別情報を記憶し、
制御部が、識別情報記憶手段に記憶しているいずれかの識別情報をタグ側通信部に受信すると、受信した識別情報に対応する操作対象に設けられた発光素子を点灯させる
ことを特徴とする。

この構成によれば、１つの識別タグに複数の発光素子を備え、これら各発光素子が複数の各操作対象に対応づけられているため、１つの識別タグで複数の各操作対象を識別することが可能になる。このため、例えば、隣り合って連続する複数個の操作対象の識別を１つの識別タグで行えるようになる。

また、本発明は、
識別タグが、識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信確認信号をタグ側通信部を介してリーダライタ側タグ通信部へ送信し、
タグリーダライタが、リーダライタ側タグ通信部に受信確認信号を受信すると、リーダライタ側端末通信部を介して端末側通信部へ受信確認信号を送信し、
端末装置が、端末側通信部に受信確認信号を受信すると、識別タグが識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信したことを端末表示部に表示する
ことを特徴とする。

この構成によれば、識別タグがそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信確認信号が識別タグからタグリーダライタを介して端末装置へ返信され、端末装置の端末表示部に、識別タグがそのタグ固有の識別情報を受信したことが表示される。このため、タグリーダライタを近づけた操作対象が、操作記憶部に記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部に記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部に記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かといったことの確認を、作業者は確実に行える。

また、本発明は、リーダライタ側タグ通信部とタグ側通信部との間の通信は、その通信対象になる識別タグが設けられた操作対象に最も近い他の操作対象に設けられた識別タグが有するタグ側通信部に及ばないことを特徴とする。

この構成によれば、操作対象が近接して配置されている場合などに、タグリーダライタが、目的とする操作対象を指したときのみに、リーダライタ側タグ通信部とタグ側通信部との間の通信が成立する。このため、作業者が、タグリーダライタを誤って目的とする操作対象に最も近い他の操作対象に向けても、通信が成立しないので、誤操作を確実に防げるようになる。

また、本発明は、リーダライタ側タグ通信部とタグ側通信部との間の通信、および電源供給部と電源被供給部との間の電源供給を行える状態に、タグリーダライタを識別タグに対して保持させる保持手段を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、保持手段によってタグリーダライタが識別タグに対して保持させられるので、タグリーダライタと識別タグとの間の通信および電源供給が確実に行われる。このため、タグリーダライタと識別タグとの間の通信状態は、保持手段によってタグリーダライタが識別タグに対して保持させられている間にわたって、タグ表示部において確認することが出来、作業者が操作手順または操作対象または操作対象の状態をより一層確実に認識することが可能になる。

また、本発明は、タグリーダライタが、リーダライタ側端末通信部に受信した端末側通信部からの情報を記憶する受信情報記憶部を備え、この受信情報記憶部に操作記憶部に記憶された情報を記憶した後は、リーダライタ側端末通信部と端末側通信部との間の接続が物理的に切り離されることを特徴とする。

この構成によれば、タグリーダライタが、受信情報記憶部に操作記憶部に記憶された情報を記憶した後は、端末装置との間の物理的接続が無くなるため、作業者は、端末装置との間の物理的接続を気にすることなく、容易にタグリーダライタを扱えるようになる。

また、本発明は、リーダライタ側端末通信部と端末側通信部との間の通信が無線で行われることを特徴とする。

この構成によれば、タグリーダライタと端末装置との間の通信が無線で行われるので、この構成によっても、端末装置との間の物理的接続が無くなるため、作業者は、端末装置との間の物理的接続を気にすることなく、容易にタグリーダライタを扱えるようになる。

本発明による操作支援システムによれば、上記のように、作業者は、タグリーダライタを使って識別タグのタグ表示部の作動を確認することにより、操作記憶部に記憶された操作手順に従った正しい順序で、各操作対象を順次操作することが可能になる。また、タグリーダライタを使って識別タグのタグ表示部の作動を確認することにより、操作記憶部に記憶された操作対象を正しく特定することが可能になる。また、タグリーダライタを使って識別タグのタグ表示部の作動を確認することにより、操作記憶部に記憶された操作対象を正しく特定すると共に、その操作対象の状態を確認することが可能になる。

このため、作業者は、タグリーダライタに接続されている端末装置の端末表示部に表示される指示に従って、各操作対象の操作や確認、特定などを迅速にかつ確実に行えるようになる。この結果、操作手順の間違いや、操作対象の特定ミス、操作する際に使用する工具の選定間違いを減らすことが可能になり、また、未習熟な作業者でも確実に作業を行えるようになる。

次に、本発明による操作支援システムを実施するための最良の形態について説明する。

本実施形態による操作支援システムは、プラントなどにおける図１に示す監視パネル１１に作業員が対面して行われる各設備の監視・制御の操作支援に用いられる。監視パネル１１には、プラントの運転状況を計測する各種計器の計測値表示器１２や、各設備の運転状態を示すパイロットランプ１３、各設備の稼働などを制御する操作スイッチ１４などが多数配置されている。作業者は、各計測値表示器１２の値や各パイロットランプ１３の点灯状態などを確認しながら、各操作スイッチ１４を所定の操作手順に従って操作し、プラント内の各設備の監視・制御の操作を行う。

また、本実施形態による操作支援システムは、プラント内の各設備が設置された現場において、図２（ａ）に示す工具２１などを用いて各設備を操作する際における、使用する工具２１の特定や、同図（ｂ）に示す、プラント内に設けられた各配管２２の流路を開いたり閉じたりする際に操作されるバルブ２３の特定などにも、用いられる。

ここで、計測値表示器１２や、パイロットランプ１３、操作スイッチ１４、工具２１、およびバルブ２３などは、作業者が操作する操作対象に相当している。また、計測値表示器１２やパイロットランプ１３を確認しながら各操作スイッチ１４を操作する順序、工具２１を用いた操作の順序、各バルブ２３の操作の順序などは、操作手順に相当している。また、計測値表示器１２が表示する値や各パイロットランプ１３の点灯状態などは、操作対象の状態に相当している。

図３（ａ）は、本実施形態による操作支援システムの概略構成を示す図である。

本実施形態による操作支援システムは、上述した各操作対象に設けられる識別タグ１と、この識別タグ１と無線で交信する、作業者によって携帯されるタグリーダライタ２と、操作手順または操作対象または操作対象の状態を記憶して、これら情報をタグリーダライタ２へ送信する端末装置３とから構成されている。

識別タグ１は、図１に示すように、操作対象の近傍に両面粘着テープなどの適切な接着手段で貼り付けられたり、図２に示すように、操作対象そのものに直接貼り付けられる。識別タグ１は、図４（ａ）に示す外観を呈しており、板状のケース１ａ内に、通信部１ｂ、ＬＥＤ（発光ダイオード）１ｃ、および同図（ｂ）に示す回路（集積回路）１ｄを内蔵して形成されている。回路１ｄは、ＣＰＵ（中央演算装置）１ｅにＥＥＲＯＭ（電気的消去可能読出専用メモリ）１ｆが接続されて構成されており、ＣＰＵ１ｅには、外部と通信する通信部１ｂと、ＬＥＤ１ｃとが接続されている。これら通信部１ｂおよびＬＥＤ１ｃが設けられる部分のケース１ａは透明樹脂で形成され、同図（ａ）に示すように、通信部１ｂが外部と通信可能になっており、また、ＬＥＤ１ｃの発光が外部から視認可能になっている。

ＬＥＤ１ｃは、外部から表示が視認されるタグ表示部を構成しており、ＥＥＲＯＭ１ｆは、そのタグ固有の識別情報を記憶する識別情報記憶部を構成している。また、通信部１ｂは、外部からの信号を受信するタグ側通信部、および外部からの電源供給を受ける電源被供給部を構成している。また、ＣＰＵ１ｅは、ＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報を通信部１ｂに受信すると、ＬＥＤ１ｃを作動させて点灯する制御部を構成している。本実施形態では、識別タグ１は、ＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信確認信号を通信部１ｂを介してタグリーダライタ２の後述するリーダライタ側タグ通信部へ送信する。

通信部１ｂは、通信に電波を用いる場合には、同図（ｃ）に示す、回路基板１ｇ上に実装されるアンテナ１ｂ１によって構成され、識別タグ１はＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency - Identification）タグとなる。また、通信部１ｂは、通信に赤外線を用いる場合には、同図（ｄ）に示す、回路基板１ｇ上に実装される赤外線発受光素子１ｂ２および赤外線受光発電素子１ｂ３によって構成され、識別タグ１はＩＲ−ＩＤ（Infrared Rays - Identification）タグとなる。この際、赤外線発受光素子１ｂ２が、外部からの信号を受信するタグ側通信部を構成し、受光発電素子１ｂ３が、外部からの電源供給を受ける電源被供給部を構成する。ここで、同図（ｃ）および同図（ｄ）はケース１ａ内の概略構造を示しており、同図（ａ），（ｂ）と同一部分には同一符号が付してある。

また、識別タグ１は、外部から表示が視認されるタグ表示部として、上記のＬＥＤ１ｃに代えて、図５（ａ）に内部構成、同図（ｂ）に外観を示す識別タグ１のように、不揮発性液晶表示器１ｈを用いて構成することも出来る。この不揮発性液晶表示器１ｈは、通信部１ｂに受ける電源供給が無くなっても、その表示が保持される機能を有している。また、識別タグ１は、外部から表示が視認されるタグ表示部として、図６（ａ）に内部構成、同図（ｂ）に外観を示す識別タグ１のように、上記のＬＥＤ１ｃと不揮発性液晶表示器１ｈとを用いて構成することも出来る。なお、図５および図６において、図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

端末装置３は、図３に示す、表示部３ａを有するノート型パソコンによって構成されている。しかし、表示部を有する携帯端末（ＰＤＡ）によって端末装置３を構成することも可能である。端末装置３は、図７に示すように、操作手順または操作対象または操作対象の状態を記憶する操作記憶部３ｂ、および操作記憶部３ｂに記憶された情報をコード４を介してタグリーダライタ２へ送信する端末側通信部３ｃを備えている。なお、図７において、図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。操作記憶部３ｂに記憶される、各操作対象に固有の識別情報や、オン・オフなどの状態等の各情報は、予めプログラムされている。端末装置３の表示部３ａには、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った順序の操作対象、または操作記憶部３ｂに記憶された操作対象、または操作記憶部３ｂに記憶された操作対象の状態とその操作対象とが表示される。

タグリーダライタ２は、作業者が持ちやすい形状、本実施形態では図３に示すような棒状をしており、図７に示すように、端末装置３の端末側通信部３ｃからコード４を介して送信される信号を受信するリーダライタ側端末通信部２ａを備えている。また、タグリーダライタ２は、このリーダライタ側端末通信部２ａに受信した情報を識別タグ１の通信部１ｂへ無線で送信するリーダライタ側タグ通信部２ｂを備えている。このリーダライタ側タグ通信部２ｂにより、タグリーダライタ２は、端末装置３の操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った順序の操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を端末装置３から受信すると、この受信情報を識別タグ１の通信部１ｂ（１ｂ１，１ｂ２）へ無線で送信する。また、端末装置３の操作記憶部３ｂに記憶された操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を端末装置３から受信すると、この受信情報を識別タグ１の通信部１ｂへ無線で送信する。また、端末装置３の操作記憶部３ｂに記憶された操作対象の状態およびその操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を端末装置３から受信すると、この受信情報を識別タグ１の通信部１ｂへ無線で送信する。

本実施形態では、タグリーダライタ２のリーダライタ側タグ通信部２ｂと識別タグ１の通信部１ｂとの間の通信は、その通信対象になる識別タグ１が設けられた操作対象に最も近い他の操作対象に設けられた識別タグ１が有する通信部１に及ばない。つまり、図１の監視パネルにおいて、識別タグ１は、各計測値表示器１２や、各パイロットランプ１３、各操作スイッチ１４といった操作対象毎に設けられているが、それらの中の通信対象になるいずれか１つの識別タグ１が設けられた操作対象、例えばあるパイロットランプ１３にタグリーダライタ２を近づけると、最も近いその隣のパイロットランプ１３に設けられた識別タグ１が有する通信部１に及ばず、この通信部１ｂと、タグリーダライタ２のリーダライタ側タグ通信部２ｂとの間の通信は、成立しない。

また、本実施形態では、タグリーダライタ２は、リーダライタ側タグ通信部２ｂに、識別タグ１からそのタグ固有の識別情報を受信した旨の受信確認信号を受信すると、リーダライタ側端末通信部２ａを介して端末装置３の端末側通信部３ｃへ受信確認信号を送信する。端末装置３は、端末側通信部３ｃに受信確認信号を受信すると、識別タグ１がＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信したことを表示部３ａに表示する。

また、タグリーダライタ２はバッテリを内蔵しており、上記のようにリーダライタ側タグ通信部から受信情報が送信される際に、識別タグ１を動作させる駆動電源を識別タグ１の電源被供給部１ｂ（１ｂ３）へ無線で供給する電源供給部２ｃを備えている。電源供給部２ｃは、識別タグ１がＲＦ−ＩＤタグである場合には、識別タグ１を動作させる駆動電源を電波によって電気エネルギーとして送出し、また、識別タグ１がＩＲ−ＩＤタグである場合には、識別タグ１を動作させる駆動電源を赤外線によって光エネルギーとして送出する。識別タグ１がＩＲ−ＩＤタグである場合、タグリーダライタ２は、図３（ｂ）に示すように、その先端部に、赤外線発受光素子１ｂ２および受光発電素子１ｂ３が露出している。

このような構成において、本実施形態の操作支援システムによる作業者の操作支援は、次のようにして行われる。

つまり、作業者は、まず、作業に際して、端末装置３の入力キーを操作し、目的とする作業についての操作手順または操作対象または操作対象の状態を特定し、表示部３ａに表示させる。端末装置３の操作記憶部３ｂに記憶されている情報のうち、入力キーの操作によって特定された情報は、端末装置の端末側通信部３ｃからコード４を介してタグリーダライタ２のリーダライタ側端末通信部２ａへ送信される。そして、端末装置３の表示部３ａに表示される操作対象に作業者がタグリーダライタ２を近づけ、操作対象をタグリーダライタ２で従来の人差し指による指差し確認のように指し示すことにより、タグリーダライタ２のリーダライタ側タグ通信部２ｂから、タグリーダライタ２で指し示される識別タグ１のタグ側通信部１ｂ（１ｂ１，１ｂ２）へ、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った順序の操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報、または操作記憶部３ｂに記憶された操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報、または操作記憶部３ｂに記憶された操作対象の状態およびその操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報が、無線で送信される。

タグリーダライタ２で指し示された識別タグ１は、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った順序の操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を受信すると、その識別情報がＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、ＣＰＵ１ｅによってタグ表示部１ｃ，１ｈを作動させる。従って、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った順序で端末装置３の表示部３ａに表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタ２を近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部１ｃ，１ｈが作動し、一方、作業者が誤ってタグリーダライタ２を近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部１ｃ，１ｈが作動しない。このため、作業者は、タグリーダライタ２を使って識別タグ１のタグ表示部１ｃ，１ｈの作動を確認することにより、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った正しい順序で、各操作対象を順次操作することが可能になる。

また、タグリーダライタ２で指し示された識別タグ１は、操作記憶部３ｂに記憶された操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を受信すると、その識別情報がＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、ＣＰＵ１ｅによってタグ表示部１ｃ，１ｈを作動させる。従って、端末装置３の表示部３ａに表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタ２を近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部１ｃ，１ｈが作動し、一方、作業者が誤ってタグリーダライタ２を近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部１ｃ，１ｈが作動しない。このため、作業者は、タグリーダライタ２を使って識別タグ１のタグ表示部１ｃ，１ｈの作動を確認することにより、操作記憶部３ｂに記憶された操作対象を正しく特定することが可能になる。

また、タグリーダライタ２で指し示された識別タグ１は、操作記憶部３ｂに記憶された操作対象の状態およびその操作対象に設けられた識別タグ１に固有の識別情報を受信すると、その識別情報がＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報に一致した場合、ＣＰＵ１ｅによってタグ表示部１ｈを作動させ、受信した操作対象の状態を表示する。従って、端末装置３の表示部３ａに表示される操作対象に、作業者が正しくタグリーダライタ２を近づけることにより、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部１ｈが作動し、操作対象の状態が表示されるが、作業者が誤ってタグリーダライタ２を近づけた場合には、操作対象に設けられた識別タグ１のタグ表示部１ｈが作動せず、操作対象の状態は表示されない。このため、作業者は、タグリーダライタ２を使って識別タグ２のタグ表示部１ｈの作動を確認することにより、操作記憶部３ｂに記憶された操作対象を正しく特定すると共に、その操作対象の状態を確認することが可能になる。

この際、識別タグ１は、タグ表示部が図４に示すＬＥＤ１ｃである場合、ＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、ＬＥＤ１ｃを点灯させる。従って、作業者は、タグリーダライタ２を近づけた操作対象が、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かを、ＬＥＤ１ｃの点灯によって認識することが可能になる。例えば、プラントなどで、バルブ２３用の専用使用工具２１を特定するときに、識別タグ１が光ることで、速やかに確認が出来、緊急作業時には特に有効となる。

また、識別タグ１は、タグ表示部が図５に示す不揮発性液晶表示器１ｈである場合、ＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信情報を不揮発性液晶表示器１ｈに表示させる。この表示は、不揮発性液晶表示器１ｈの今までの表示内容が新しい表示内容に切り替わる必要がある場合にのみ、書き換えられる。例えば、図１に示す監視パネル１１において、操作すべき操作スイッチ１４が左から３番目のスイッチから左から４目のスイッチ４に切り替わり、その操作スイッチ１４をオンすべきと端末装置３の表示部３ａに表示されている場合には、図５に示すように不揮発性液晶表示器１ｈに「スイッチ４オン」と表示される。従って、作業者は、タグリーダライタ２を近づけた操作対象が、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かとその操作対象の状態とを、不揮発性液晶表示装置１ｈの表示によって認識することが可能になる。

また、識別タグ１は、タグ表示部が図６に示すＬＥＤ１ｃおよび不揮発性液晶表示器１ｈである場合、ＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、ＬＥＤ１ｃを点灯させると共に、受信情報を不揮発性液晶表示器１ｈに表示させる。この表示も、不揮発性液晶表示器１ｈの今までの表示内容が新しい表示内容に切り替わる必要がある場合にのみ、書き換えられる。例えば、図１に示す監視パネル１１において、確認すべき計測値表示器１２が左から１番目のものであり、その表示値が「１２５６」になるタイミングに操作すべきと端末装置３の表示部３ａに表示されている場合には、図６に示すように、左から１番目の計測値表示器１２に設けられたＬＥＤ１ｃが点灯すると共に、不揮発性液晶表示器１ｈにその表示値「１２５６」が表示される。従って、作業者は、タグリーダライタ２を近づけた操作対象が、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かとその操作対象の状態とを、ＬＥＤ１ｃの点灯および不揮発性液晶表示装置１ｈの表示によって認識することが可能になる。

このため、作業者は、タグリーダライタ２に接続されている端末装置３の表示部３ａに表示される指示に従って、計測値表示器１２や、パイロットランプ１３、操作スイッチ１４、工具２１、およびバルブ２３などの操作や確認、特定などを迅速にかつ確実に行えるようになる。この結果、操作手順の間違いや、操作対象の特定ミス、操作する際に使用する工具２１の選定間違いを減らすことが可能になり、また、未習熟な作業者でも確実に作業を行えるようになる。従って、一般的に指差し確認や発呼確認によって従来行われていた、複雑な作業や、大きな危険性を伴う作業、操作ミスにより重大な損失を伴う操作に本実施形態による操作支援システムを適用すると、特に高い効果が得られる。さらに、本実施形態による操作支援システムは、操作対象に識別タグ１を単に両面粘着テープなどで貼り付けるだけで操作対象側の準備が出来、識別タグ１を作動させるためのバッテリを識別タグ１に内蔵させたり、また、新たな電源の配線などを行う必要がないので、既設の監視パネル１１に容易に適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、識別タグ１がＲＦ−ＩＤである場合、図４（ｃ）に示すように、識別タグ１におけるタグ側通信部１ｂによる通信および電源被供給部１ｂによる電源の受給が１つのアンテナ１ｂ１によって行われる。この構成によれば、識別タグ１におけるタグ側通信部１ｂおよび電源被供給部１ｂが１つのアンテナ１ｂ１によって構成されるので、識別タグ１を小型化することが出来る。このため、様々な操作対象に識別タグ１を設けることが可能になり、操作支援システムの適用範囲が広がる。

また、上記実施形態においては、識別タグ１がそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信確認信号が識別タグ１からタグリーダライタ２を介して端末装置３へ返信され、端末装置３の表示部３ａに、識別タグ１がそのタグ固有の識別情報を受信したことが表示される。このため、タグリーダライタ２を近づけた操作対象が、操作記憶部３ｂに記憶された操作手順に従った正しい順序の操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された特定すべき正しい操作対象であるか否か、または、操作記憶部３ｂに記憶された状態を確認すべき操作対象であるか否かといったことの確認を、作業者は確実に行える。

また、上記実施形態においては、タグリーダライタ２のタグ通信部２ｂと識別タグ１の通信部１ｂとの間の通信は、その通信対象になる識別タグ１が設けられた操作対象に最も近い他の操作対象に設けられた識別タグ１が有する通信部１ｂに及ばない。このため、操作対象が近接して配置されている場合などに、タグリーダライタ２が、目的とする操作対象を指したときのみに、タグ通信部２ｂと通信部１ｂとの間の通信が成立する。このため、作業者が、タグリーダライタ２を誤って目的とする操作対象に最も近い他の操作対象に向けても、通信が成立しないので、誤操作を確実に防げるようになる。

なお、上記実施形態の説明においては、１つの操作対象に対して１つの識別タグ１を設けた場合について説明したが、１群の操作対象に対して１つの識別タグ１を設けるように構成してもよい。

また、上記実施形態の説明においては、１つの識別タグ１に１つのタグ表示部、例えばＬＥＤ１ｃを図４に示すように備えた場合について説明したが、１つの識別タグ１に複数のタグ表示部、例えば複数のＬＥＤ１ｃをテープ状の細長い回路基板に図８に示すように備えるように構成してもよい。なお、同図において図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。この際、各ＬＥＤ１ｃは各操作対象に対応させて設け、ＥＥＲＯＭ１ｆが複数の各操作対象に固有の複数の識別情報を記憶するように構成する。ＣＰＵ１ｅは、ＥＥＲＯＭ１ｆに記憶しているいずれかの識別情報を通信部１ｂに受信すると、受信した識別情報に対応する操作対象に設けられたＬＥＤ１ｃを点灯させる

この構成によれば、１つの識別タグ１に複数のＬＥＤ１ｃを備え、これら各ＬＥＤ１ｃが複数の各操作対象に対応づけられているため、１つの識別タグ１で複数の各操作対象を識別することが可能になる。このため、例えば、隣り合って連続する複数個の操作対象の識別を１つの識別タグ１で行えるようになる。

また、上記実施形態の説明においては、識別タグ１がＩＲ−ＩＤタグである場合、図４（ｄ）に示すように、識別タグ１におけるタグ側通信部１ｂによる通信は赤外線発受光素子１ｂ２、電源被供給部１ｂによる電源の受給は赤外線受光発電素子１ｂ３によって行われる場合について、説明した。しかし、識別タグ１がＩＲ−ＩＤタグであっても、図４（ｃ）に示すＲＦ−ＩＤタグの場合のように、１つの赤外線発受光素子で、タグ側通信部１ｂによる通信および電源被供給部１ｂによる電源の受給を行うように構成してもよい。この場合においても、識別タグ１におけるタグ側通信部１ｂおよび電源被供給部１ｂが１つの赤外線発受光素子によって構成されるので、識別タグ１を小型化することが出来、様々な操作対象に識別タグ１を設けることが可能になって、操作支援システムの適用範囲が広がる。

また、この際、タグリーダライタ２におけるリーダライタ側タグ通信部２ｂによる通信および電源供給部２ｃによる電源の供給も、１つの素子、つまり、識別タグ１がＲＦ−ＩＤタグの場合には１つのアンテナ、識別タグ１がＩＲ−ＩＤタグの場合には１つの赤外線発受光素子によって、構成するようにしてもよい。この構成によれば、タグリーダライタ２も小型化することが出来、タグリーダライタ２の作業者による取扱性が向上する。

また、上記実施形態の説明においては、識別タグ１がそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信確認信号が識別タグ１からタグリーダライタ２を介して端末装置３へ返信される場合について説明したが、この返信部分の構成は省略することも可能である。

また、上記実施形態の説明においては、タグリーダライタ２を識別タグ１に近づけた状態を作業者がタグリーダライタ２を手に持って保持する場合について説明した。しかし、タグリーダライタ２のタグ通信部２ｂと識別タグ１の通信部１ｂとの間の通信、および電源供給部２ｃと電源被供給部１ｂとの間の電源供給を行える状態に、タグリーダライタ２を識別タグ１に対して保持させる保持手段を備えるように構成してもよい。この保持手段によるタグリーダライタ２の識別タグ１に対する保持は、永久磁石や機械的接続方法でワンタッチで行えるようにする。

この構成によれば、保持手段によってタグリーダライタ２が識別タグ１に対して保持させられるので、タグリーダライタ２と識別タグ１との間の通信および電源供給が確実に行われる。このため、タグリーダライタ２と識別タグ１との間の通信状態は、保持手段によってタグリーダライタ２が識別タグ１に対して保持させられている間、例えば作業者が作業を行っている間にわたって、タグ表示部１ｃ，１ｈにおいて確認することが出来、作業者が操作手順または操作対象または操作対象の状態をより一層確実に認識することが可能になる。

また、上記実施形態の説明においては、タグリーダライタ２の端末通信部２ａと端末装置３の通信部３ｃとの間の通信は、コード４を介して行われた。しかし、タグリーダライタ２が、端末通信部２ａに受信した通信部３ｃからの情報を記憶する受信情報記憶部を備えるように構成し、この受信情報記憶部に操作記憶部３ｂに記憶された情報を記憶した後は、端末通信部２ａと通信部３ｃとの間の接続を物理的に切り離す。この構成によれば、タグリーダライタ２が、受信情報記憶部に操作記憶部３ｂに記憶された情報を記憶した後は、端末装置３との間の物理的接続が無くなるため、作業者は、端末装置３との間の物理的接続を気にすることなく、容易にタグリーダライタ２を扱えるようになる。

また、端末通信部２ａと通信部３ｃとの間の通信を無線で行うように構成してもよい。この構成によれば、タグリーダライタ２と端末装置３との間の通信が無線で行われるので、この構成によっても、端末装置３との間の物理的接続が無くなるため、作業者は、端末装置３との間の物理的接続を気にすることなく、容易にタグリーダライタ２を扱えるようになる。

上記実施形態の説明においては、プラントなどにおける監視パネル１１に作業員が対面して行われる各設備の監視・制御の操作支援や、プラント内の各設備が設置された現場における使用する工具２１の特定や、プラント内に設けられた各配管２２の流路を開閉するバルブ２３の特定などに、本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明による操作支援システムは、原子力を含む発電所や変電所などにおける比較的大規模な制御パネルや操作パネル、監視パネルにおける操作支援や、交通制御システムの監視パネル、通信事業者の監視制御パネル、製造システムの制御・操作・監視パネルなどにおける様々な操作支援にも、上記実施形態と同様に適用することが可能である。さらに、操作対象に識別タグ１を設けることが出来、この識別タグ１にタグリーダライタ２を使って通信することが出来る構成の作業であれば、様々な作業の操作支援に適用することが可能である。そして、その場合においても上記実施形態と同様な作用効果が奏される。

一実施形態による操作支援システムが適用される監視パネルの正面図である。 一実施形態による操作支援システムが適用される工具およびバルブの斜視図である。 一実施形態による操作支援システムの概略構成を示す図である。 一実施形態による操作支援システムに用いられる第１の識別タグの外観および内部構成を示す図である。 一実施形態による操作支援システムに用いられる第２の識別タグの外観および内部構成を示す図である。 一実施形態による操作支援システムに用いられる第３の識別タグの外観および内部構成を示す図である。 一実施形態による操作支援システムの各構成要素のブロック図である。 一実施形態による操作支援システムに用いられる第４の識別タグの内部構成を示す図である。

符号の説明

１…識別タグ
１ａ…ケース
１ｂ…通信部（タグ側通信部、電源被供給部）
１ｂ１…アンテナ（タグ側通信部）
１ｂ２…赤外線発受光素子（タグ側通信部）
１ｂ３…赤外線受光発電素子（電源被供給部）
１ｃ…ＬＥＤ（発光素子）
１ｄ…回路
１ｅ…ＣＰＵ（制御部）
１ｆ…ＥＥＲＯＭ（識別情報記憶部）
１ｇ…回路基板
１ｈ…不揮発性液晶表示器
２…タグリーダライタ
２ａ…リーダライタ側端末通信部
２ｂ…リーダライタ側タグ通信部
２ｃ…電源供給部
３…端末装置
３ａ…端末表示部
３ｂ…操作記憶部
３ｃ…端末側通信部
４…コード
１１…監視パネル
１２…計測値表示器
１３…パイロットランプ
１４…操作スイッチ
２１…工具
２３…バルブ

Claims (9)

1. 操作手順または操作対象または操作対象の状態を記憶する操作記憶部、この操作記憶部に記憶された前記操作手順に従った順序の操作対象、または前記操作記憶部に記憶された前記操作対象、または前記操作記憶部に記憶された前記操作対象の状態とその操作対象とを表示する端末表示部、および前記操作記憶部に記憶された情報を送信する端末側通信部を備えた端末装置と、
   外部から表示が視認されるタグ表示部、そのタグ固有の識別情報を記憶する識別情報記憶部、外部からの信号を受信するタグ側通信部、外部からの電源供給を受ける電源被供給部、および前記識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を前記タグ側通信部に受信すると前記タグ表示部を作動させる制御部を備えた、操作対象に設けられる識別タグと、
   前記端末側通信部からの信号を受信するリーダライタ側端末通信部、前記操作記憶部に記憶された前記操作手順に従った順序の操作対象に設けられた前記識別タグに固有の識別情報、または前記操作記憶部に記憶された前記操作対象に設けられた前記識別タグに固有の識別情報、または前記操作記憶部に記憶された前記操作対象の状態およびその操作対象に設けられた前記識別タグに固有の識別情報を前記リーダライタ側端末通信部に受信するとこの受信情報を前記タグ側通信部へ無線で送信するリーダライタ側タグ通信部、このリーダライタ側タグ通信部から前記受信情報が送信される際に前記識別タグを動作させる駆動電源を前記電源被供給部へ無線で供給する電源供給部を備えたタグリーダライタと
   から構成される操作支援システム。
2. 前記識別タグにおける前記タグ側通信部による通信および前記電源被供給部による電源の受給は１つの素子によって行われることを特徴とする請求項１に記載の操作支援システム。
3. 前記タグ表示部は、発光素子もしくは不揮発性液晶表示装置のいずれか一方、または発光素子および不揮発性液晶表示装置の両方を有し、
   前記制御部は、
   前記タグ表示部が発光素子を有する場合、前記識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると前記発光素子を点灯させ、
   前記タグ表示部が不揮発性液晶表示装置を有する場合、前記識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信情報を不揮発性液晶表示装置に表示させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の操作支援システム。
4. 前記タグ表示部は、複数の各操作対象に対応して設けられる複数の発光素子を備え、
   前記識別情報記憶部は、前記複数の各操作対象に固有の複数の識別情報を記憶し、
   前記制御部は、前記識別情報記憶手段に記憶しているいずれかの識別情報を前記タグ側通信部に受信すると、受信した識別情報に対応する操作対象に設けられた前記発光素子を点灯させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の操作支援システム。
5. 前記識別タグは、前記識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信すると、受信確認信号を前記タグ側通信部を介して前記リーダライタ側タグ通信部へ送信し、
   前記タグリーダライタは、前記リーダライタ側タグ通信部に前記受信確認信号を受信すると、前記リーダライタ側端末通信部を介して前記端末側通信部へ前記受信確認信号を送信し、
   前記端末装置は、前記端末側通信部に前記受信確認信号を受信すると、前記識別タグが前記識別情報記憶手段に記憶しているそのタグ固有の識別情報を受信したことを前記端末表示部に表示する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の操作支援システム。
6. 前記リーダライタ側タグ通信部と前記タグ側通信部との間の通信は、その通信対象になる前記識別タグが設けられた操作対象に最も近い他の操作対象に設けられた前記識別タグが有する前記タグ側通信部に及ばないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の操作支援システム。
7. 前記リーダライタ側タグ通信部と前記タグ側通信部との間の通信、および前記電源供給部と前記電源被供給部との間の電源供給を行える状態に、前記タグリーダライタを前記識別タグに対して保持させる保持手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の操作支援システム。
8. 前記タグリーダライタは、前記リーダライタ側端末通信部に受信した前記端末側通信部からの情報を記憶する受信情報記憶部を備え、この受信情報記憶部に前記操作記憶部に記憶された情報を記憶した後は、前記リーダライタ側端末通信部と前記端末側通信部との間の接続が物理的に切り離されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の操作支援システム。
9. 前記リーダライタ側端末通信部と前記端末側通信部との間の通信は無線で行われることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の操作支援システム。

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