JP2019134426A - 無線端末、無線システムおよび無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。図1は、第1の実施形態に係る無線システムの概要を示している。図1に示すように、この実施形態の無線システム1は、無線端末10と、サーバ20と、音響発信器30とを有している。
続いて、図2を参照して第1の実施形態の無線システム1の構成を説明する。図2に示すように、この実施形態の無線システム1は、無線端末10、サーバ20および音響発信器30を有している。
続いて、図2および図4を参照して、この実施形態の無線システム1の動作を説明する。この実施形態の無線システム1では、作業対象となるプラント機器PTが配置された点検エリアの特性や点検対象、点検進行状況などをもとに、無線端末10をどのように制御するか予め計画を立てておき、その計画に沿って音響発信器30を適切な場所に配置しておく。
音響発振器を用いて無線端末を制御する制御指令としては、たとえば以下のものが挙げられる。
制御指令の一例として無線機能制限が挙げられる。すなわち、通常時は無線通信機能をオペレーティングシステムにより使用制限状態としておき、音響発振器30から無線通信に関わる制御指令に対応する音響信号を受信している間は、無線端末10のオペレーティングシステムによる無線通信の使用制限を解除する。あるいは、通常時は無線通信機能の使用を許可しておき、音響発振器30からの無線通信に関わる制御指令に対応する音響信号を受信している間は、無線端末10のオペレーティングシステムにより無線通信の機能を制限する。これは、プラント機器PTに対する電波干渉を防止したり、あるいは各種情報を無線端末10に格納した状態での電波発射を抑制したりすることを可能にする。
制御指令の他の例としてカメラ機能制限が挙げられる。すなわち、通常時はカメラ機能をオペレーティングシステムにより使用制限しておき、音響発振器30からカメラ機能に関する制御指令に対応する音響信号を受信している間は、オペレーティングシステムによるカメラの機能制限が解除されるとともに、無線通信による無線端末10の電波発射を許可する。あるいは、通常時はカメラ機能の使用を許可しておき、音響発振器30からカメラ機能に関する制御指令に対応する音響信号を受信している間は、オペレーティングシステムによりカメラ機能を制限する。これは、カメラ機能の制限と電波発射機能の制限を組み合わせることで、たとえばプラント機器PT周辺での撮影を禁止すると共に映像伝送を制限することを可能にする。
さらに他の例として、データ消去などのデータ管理が挙げられる。すなわち、音響発振器30からデータ管理機能に対応する制御指令に対応する音響信号を受信した場合に、オペレーティングシステムにより無線端末10の記憶部102に記憶された書類や手順書、さらに点検結果をはじめとする重要データを消去するとともに、管理者への通知として送受信部100がサーバ20に警告信号を送信してアラーム報知させる。
さらに他の例として、持ち出し警告が挙げられる。すなわち、プラント機器PTが設置された建屋B構内に複数の音響発信器30を配設し、音響発信器30それぞれの音圧レベルなどを調整して同一の音響信号を出力させることで、建屋Bにおける構内スピーカとして使用する。この場合、無線端末10が音響信号を受信している間のみ無線端末10の各機能を動作させる。建屋Bの屋外に無線端末10が持ち出される等により音響信号の受信が途絶えた場合、無線端末10の制御部116が表示部104その他を用いて警告アラームを表示・鳴動させるとともに、制御部116が記憶部102に格納された重要データの消去処理を行うことで情報漏洩を防止することができる。
さらに他の例として、限定的使用許可が挙げられる。すなわち、発電プラント建屋Bにおいて無線端末10を使用してよいエリアを設定しておき、音響信号を受信した場合のみ無線端末10の表示部104や入力部106の機能制限を解除して限定的に操作を許可する。この場合、音響発信器30が音響信号の発信時間を制御すれば、無線端末10が使用できる時間を限定することも可能である。
上記(1)ないし(5)にて説明した制御指令を実現するには、無線端末10の音響検出部110、信号処理部112および波形処理部114は常に動作していなければならず、無線端末10の電力消費を抑えることが難しくなる。そこで、無線端末10に加速度センサやジャイロセンサを内蔵または外付けし、それらの計測値を用いて無線端末10の移動方向や移動距離を求め、予め設定した建屋B内部の座標情報と照合することで、無線端末10が音響発信器30の設置場所に接近した時にだけ音響検出部110、信号処理部112および波形処理部114を機能させることもできる。これにより、無線端末10の消費電力を抑えることができる。
続いて、図5を参照して他の実施形態の無線システムの構成を説明する。図5に示すように、この実施形態の無線システム2は、無線端末10、サーバ22および音響発信器32を有している。この実施形態の無線システム2は、第1の実施形態の無線システム1におけるサーバ20の構成および音響発信器30の構成を変更し、それぞれサーバ22および音響発信器32としたものである。そのため、以下の説明において共通する要素については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
続いて、図5および図6を参照して、この実施形態の無線システム2の動作を説明する。この実施形態においても、作業対象となるプラント機器PTが配置された点検エリアの特性や点検対象、点検進行状況などをもとに、無線端末10をどのように制御するか予め計画を立てておき、その計画に沿って音響発信器32を適切な場所に配置しておく。
次に、図7を参照して他の実施形態の無線システム3の構成を説明する。図7に示すように、この実施形態の無線システム3は、無線端末13、サーバ23および音響発信器32を有している。この実施形態の無線システム3は、第2の実施形態の無線システム2におけるサーバ22の構成および無線端末10の構成を変更し、それぞれサーバ23および無線端末13としたものである。そのため、以下の説明において共通する要素については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
続いて、図8を参照してこの実施形態の動作を説明する。この実施形態においても、作業対象となるプラント機器PTが配置された点検エリアの特性や点検対象、点検進行状況などをもとに、無線端末13をどのように制御するか予め計画を立てておき、その計画に沿って音響発信器32を適切な場所に配置しておく。
続いて、図9を参照して、他の実施形態の無線システムについて説明する。この実施形態の無線システム4は、第1の実施形態におけるアクセスポイント200に替えてアクセススポット200aを備え、音響発信器30に替えて音響発信器30aを備え、無線端末10aを利用する態様をとるものである。そこで、図1及び図2と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
続いて、図2、図9および図10を参照して、この実施形態の無線システム4の動作を説明する。この実施形態の無線システム4では、作業対象となるプラント機器PTが配置された点検エリアの入り口などに予めアクセススポット200aおよび音響発信器30aを配置しておく。
続いて、さらに他の実施形態の無線システムについて説明する。この実施形態の無線システムは、第4の実施形態の無線システム4おいて近接無線通信機能に通信の成否を認証する仕組みを付加したものである。以下の説明において、第4の実施形態と共通する要素は共通の符号を用いて表し、重複する説明を省略する。
続いて、図12を参照して、他の実施形態の無線システムについて説明する。この実施形態の無線システム5は、第1の実施形態におけるアクセスポイント200に替えてアクセススポット200bを備え、音響発信器30に替えて音響発信器30aを備え、無線端末10aを利用する態様をとるものである。そこで、図1及び図2と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
続いて、図12及び図13を参照して、この実施形態の無線システム3の動作を説明する。この実施形態の無線システム5においても、作業対象となるプラント機器PTが配置された点検エリアの入り口などに予めアクセススポット200aおよび音響発信器30aを配置しておく。なお、この実施形態の無線システムの動作の一部は、第4の実施形態における動作と共通する。そこで、共通する動作については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
Claims (10)
- 建屋内において該建屋内に配置された無線アクセスポイントを介して情報を取得する無線端末であって、
周囲の音波を検出して検出信号を取得する音響検出部と、
前記検出信号を解析して該検出信号の周波数スペクトルおよび信号周期のうち一以上を含む音響情報を取得する信号処理部と、
前記無線端末を制御する制御内容および該制御内容に対応する音響信号のパラメータを記憶する第1の指令定義部と、
前記音響情報が、前記第1の指令定義部に記憶された前記音響信号のパラメータの特徴点を含むか否かを判定する比較判定部と、
前記比較判定部の判定の結果、前記音響情報が前記第1の指令定義部に記憶された前記音響信号のパラメータを含む場合、前記音響情報に含まれる前記音響信号のパラメータに対応する前記制御内容を実行する制御部と、
を備えた無線端末。 - 前記情報を受信する第1の送受信部と、
前記第1の送受信部が受信した前記情報を記憶する第1の記憶部と、
前記第1の記憶部に格納された前記情報を表示する表示部と、
前記無線端末を駆動する電源を供給する電源部と
をさらに備え、
前記制御内容は、前記第1の送受信部の送信機能停止、前記表示部による前記情報の表示停止、前記第1の記憶部に記憶された前記情報の削除、前記電源部の停止のいずれか一以上であることを特徴とする請求項1記載の無線端末。 - 前記比較判定部は、前記第1の送受信部による前記無線アクセスポイントの送信電波の受信の有無をさらに判定し、
前記制御部は、前記比較判定部の判定の結果、前記音響情報が前記第1の指令定義部に記憶された前記音響信号のパラメータを含み、かつ前記第1の送受信部が前記無線アクセスポイントの送信電波を受信している場合、前記音響情報に含まれる前記音響信号のパラメータに対応する前記制御内容を実行すること
を特徴とする請求項2記載の無線端末。 - 自己の位置を測定する位置検知部をさらに備え、
前記音響検出部および前記信号処理部は、前記位置検知部が測定した自己の位置が所定の位置範囲内に存在する場合にのみ動作すること
を特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の無線端末。 - プラント機器が配置された建屋内において用いる無線システムであって、
(1)請求項1ないし4のいずれか1項に記載の無線端末と、
(2)前記建屋内において前記無線端末を制御すべき制御内容および該制御内容に対応する音響信号のパラメータを記憶する第2の指令定義部、および、前記第2の指令定義部に記憶された前記音響信号のパラメータに基づく音波を出力する信号生成部、を備えた音響発信器と、
を有する無線システム。 - (3)前記情報を記憶する第2の記憶部、および、前記第2の記憶部から前記情報を読み出して前記無線アクセスポイントを介して前記無線端末へ送信する第2の送受信部、を備えたサーバ
をさらに有する請求項5記載の無線システム。 - 請求項6に記載の無線システムであって、
前記サーバは、
前記第2の指令定義部に記憶された、前記無線端末を制御すべき制御内容に対応する前記音響信号のパラメータに基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて前記第2の記憶部に記憶された前記情報を暗号化する暗号化部と、
前記暗号鍵の生成に係る前記音響信号を生成するための制御信号を前記無線アクセスポイントまたは有線接続を介して前記音響発信器へ送信するとともに、前記第2の記憶部から暗号化された前記情報を読み出して前記無線アクセスポイントを介して前記無線端末へ送信する第2の送受信部と、を備え、
前記無線端末は、
前記音響情報に含まれる前記音響信号のパラメータに基づき暗号鍵を生成して、該暗号鍵を用いて、前記無線アクセスポイントを介して取得され暗号化された前記情報を復号する復号化部をさらに備えたこと、
を特徴とする無線システム。 - 請求項5ないし7のいずれか1項に記載の無線システムであって、
前記アクセスポイントは、その通信距離が該アクセスポイント周囲に限定される近接無線通信方式を用いて前記無線端末と通信し、
前記音響発信器は、前記アクセスポイントと通信可能な位置にある前記無線端末が前記音波を受信可能な方向に前記音波を送出する指向性を有していること、
を特徴とする無線システム。 - 請求項6ないし8のいずれか1項に記載の無線システムであって、
前記無線端末は、前記比較判定部の判定の結果、前記音響情報が前記第1の指令定義部に記憶された前記音響信号のパラメータを含む場合に前記アクセスポイントに向けて前記音響信号とは異なるパラメータの音響信号を送出する音声インタフェースをさらに備え、
前記アクセスポイントは、前記無線端末が送出した音響信号を受信する音響検出部をさらに備え、
前記第2の送受信部は、前記音声インタフェースが受信した音響信号が前記無線端末からのものである場合に、前記第2の記憶部から前記情報を読み出して前記無線アクセスポイントを介して前記無線端末へ送信すること
を特徴とする無線システム。 - 建屋内にて周囲の音波を検出して検出信号を取得する音響検出ステップと、
前記検出信号を解析して該検出信号の周波数スペクトルおよび信号周期のうち一以上を含む音響情報を取得する信号処理ステップと、
前記建屋内に配置された無線アクセスポイントを介して情報を取得する無線端末を制御する制御内容および該制御内容に対応する音響信号のパラメータを記憶する第1の指令定義ステップと、
前記音響情報が、前記記憶された前記音響信号のパラメータの特徴点を含むか否かを判定する比較判定ステップと、
前記判定の結果、前記音響情報が前記記憶された前記音響信号のパラメータを含む場合、前記音響情報に含まれる前記音響信号のパラメータに対応する前記制御内容を前記無線端末に実行させる制御実行ステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。
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