JP3106107B2 - プラント内情報通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラント内の作業現
場における作業員と制御室のオペレータとの双方向通信
によるコミュニケーションが可能となるプラント内情報
通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原子力発電所等の放射性物質取扱
施設では、放射線の線量当量に基づいて放射線管理区域
及び周辺防護区域に分け、さらに放射線管理区域を数区
分に細分している。

【０００３】放射線管理区域内では放射線業務従事者の
年間線量当量限度が規定されており、作業員個人の線量
当量率及び作業時間を考慮して立入りに対する制限等が
定められている。

【０００４】一方、放射線管理区域内で装置の増設・更
新・仮設等を実施したり、放射線管理区域外からの装置
の制御を行なうためには、その都度専用ケーブルの設置
工事が必要となる。しかし上述したように放射線管理区
域内での作業の制約に伴って、こうした大掛かりな工事
は実施が難しい。よって、特に高放射線線量下の区域に
おいては、運転中作業員の放射線被ばくを避ける手段と
しては、通常は電話等の外部との有線通信手段ではな
く、監視用のテレビカメラが設置されている。このテレ
ビカメラにより現場の様子や作業員の作業状況を制御室
内で監視している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えばこうした高放射
線線量作業場所にある装置を設置する作業を行なう場
合、作業場所とその外部との通信手段が確保できないた
め、作業の各工程の合間にその都度外部から作業場所に
立入って装置を操作する必要がある。この際、放射線管
理区域の入退域では、作業員の放射能汚染を防止するた
めに専用の作業服に着替えて、放射線測定器を携帯し、
かつ区域立入りの登録を行なう等の準備を行う必要があ
り、これに要する時間の累積に伴って作業工程が長期化
し作業効率が悪いという問題があった。

【０００６】また、発電所内の現場作業においては放射
線管理区域のために万一汚染した場合の廃棄物を減らす
目的で作業現場に持ち込む物品に制限があり、持ち込み
物品を必要最小限のものに限っている。よってこうした
現場作業では、作業手順や作業場所の移動位置等の情報
にアクセスしづらいために、情報の確認に多くの時間が
必要であった。また作業現場でのトラブル発生時には、
必要物品・書類が現場にないために情報が不足し、トラ
ブル対応の作業を一時中断する必要があった。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、現場装置の監視・制御を行う際に現場の状況を映像
で確認しながら必要な情報の確認を円滑に行うことがで
きるプラント内情報通信システムを提供する。

【０００８】また本発明は、放射線管理区域内において
専用ケーブル設置といった大掛かりな工事を伴うことな
く、携帯機器の導入によって作業現場と制御室との通信
を容易に実現するプラント内情報通信システムを提供す
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、プラント内の作業現場に据え付けた作
業現場撮像装置及び無線電話中継局と、この無線電話中
継局と無線通信を行う無線電話ユニットと映像を表示す
る第１の表示手段及び作業現場の映像を取込む画像入力
ユニットを具備する情報携帯端末と、制御室内に設けら
れ情報を表示する第２の表示手段と情報を保管する情報
管理手段を有するシステムコントローラと、制御室側に
設けられ電話機と接続する電話制御手段と、この電話制
御手段及びシステムコントローラと制御室側で接続しか
つ作業現場撮像装置及び無線電話中継局と作業現場側で
接続するデータ転送装置と具備することを特徴とするプ
ラント内情報通信システムを提供する。この構成によ
り、制御室側と作業現場側の情報を互いに転送すること
ができる。

【００１０】さらに本発明は、データ転送装置によって
作業現場の映像や音声による情報を制御室側へ転送する
とともに、制御室側の情報管理手段に蓄積された画像、
音声、テキストのうち少なくとも一つから構成される情
報を作業現場側へ転送することで制御室と作業現場にお
ける双方向通信を行うことを特徴とする。この構成によ
り、映像や無線による通信システムをデータ転送装置を
用いて複合化し、作業現場の状況を制御室において監視
しかつ制御室から作業員へ適切な指示を送りつつ作業を
効率的に進めることができる。

【００１１】さらに、プラント内に設置される無線電話
中継局は情報携帯端末との無線通信の可能な中継局エリ
アを有し、かつ作業員が携帯する情報携帯端末の現在位
置がどの無線電話中継局の中継局エリア内にあるかをシ
ステムコントローラによって特定することを特徴とす
る。これにより、制御室内において作業員の位置や作業
状況をより詳細に把握し、必要な制御を行うことができ
る。

【００１２】さらに本発明は、情報携帯端末を携帯した
プラント内の作業員に対し、緊急時にはシステムコント
ローラによって情報携帯端末を通して個別の緊急事態の
対処に関する情報を画像あるいは音声で通信することを
特徴とする。これにより、緊急時に各作業員の居場所に
応じた適切な指示を送り緊急時の安全を確保するための
手段しても本システムを用いることができる。

【００１３】また本発明における情報携帯端末を、作業
員からシステムコントローラに転送する情報を入力する
情報入力手段と作業員が着用するヘルメットとから構成
され、かつこのヘルメットは周囲の騒音を除去し作業員
の音声を抽出し無線電話中継局へ送信する音声入力手段
を具備するものとする。これにより、作業を進めつつも
適切な情報をやり取りすることが可能であり、作業員の
負担を軽減しかつ作業状況に関する適切な情報の通信を
リアルタイムで行うことができる。

【００１４】またこの情報携帯端末の情報入力手段はヘ
ルメットに内蔵されており、作業員がヘルメットの第１
の表示手段に表示される複数の情報の項目のうちある特
定項目の表示部を一定時間注視し視線を止めることによ
り当該項目に関連する情報が入力されるよう設定する。
こうして視線入力方式を採ることにより、作業員の負担
を軽減しかつ作業に要する時間を短縮することができ
る。

【００１５】さらに本発明では、作業現場撮像装置とし
て、半導体基板上にフォトダイオードを含む単位セルを
行列２次元状に配列してなる撮像領域と、この撮像領域
の読み出し行を選択する垂直選択手段と、選択された行
に相当するフォトダイオードの検出信号を読み出す列方
向に配置された複数の垂直信号線と、これらの垂直信号
線から行方向に配置された水平信号線に検出信号を順次
読み出す水平選択トランジスタとを備え、かつ垂直信号
線と水平選択トランジスタとの間に、該垂直信号線に現
れる電圧を電荷に変換し、かつ電荷領域で引き算をする
ことにより雑音を抑圧する雑音除去回路を備えた撮像装
置を用いる。これにより、従来より消費電力の少ない撮
像装置を実現することが可能であるから、必要に応じて
監視カメラを増設してより詳細に作業現場の状況を監視
制御することができる。

【００１６】さらに本発明では、情報携帯端末の画像入
力ユニットに用いられる撮像装置として、半導体基板上
にフォトダイオードを含む単位セルを行列２次元状に配
列してなる撮像領域と、この撮像領域の読み出し行を選
択する垂直選択手段と、選択された行に相当するフォト
ダイオードの検出信号を読み出す列方向に配置された複
数の垂直信号線と、これらの垂直信号線から行方向に配
置された水平信号線に検出信号を順次読み出す水平選択
トランジスタとを備え、かつ垂直信号線と水平選択トラ
ンジスタとの間に、該垂直信号線に現れる電圧を電荷に
変換し、かつ電荷領域で引き算をすることにより雑音を
抑圧する雑音除去回路を備えた撮像装置を用いる。これ
により、従来より消費電力の少ない撮像装置を実現する
ことが可能であるから、情報携帯端末の長時間使用を容
易に行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施形態につ
いて、図を参照して説明する。図１は本実施形態に係る
プラント内情報通信システムのブロック図である。プラ
ント内の作業現場14に設置された監視カメラ１とデータ
転送装置３ａとが映像ケーブル11ａにより接続されてい
る。また同じく作業場所に設置された無線電話中継局２
は電話ケーブル12ａによりデータ転送装置３ａに接続し
ている。無線電話中継局２は作業場所において使用され
る情報携帯端末10からの無線信号を受ける。ここで、プ
ラント内において情報通信を行う領域全体がいずれかの
中継局エリア内となるようにプラント内の随所にこの無
線電話中継局２を設けるものとする。

【００１８】また作業現場14において用いられる可搬型
放射線測定器等の作業用測定機器16は、信号ケーブル13
ｄを介して情報携帯端末10と接続可能であり、情報携帯
端末10を介して測定機器16のデータを転送することがで
きる。

【００１９】作業現場14に設置されたデータ転送装置３
ａは制御室15側に設置されたデータ転送装置３ｂと信号
ケーブル13ａにより接続している。この２つのデータ転
送装置３ａ，３ｂにより作業現場14と制御室15とのデー
タを互いに転送することで情報のやり取りが行われる。

【００２０】一方、システム全体の管理を行うシステム
コントローラ４は、制御室15内に設置され、データ転送
装置３ｂと映像ケーブル11ｂにより接続している。また
このシステムコントローラ４は映像ケーブル11ｃにより
画像表示用ディスプレイ６と接続され、信号ケーブル１
１ｅによりデータベースサーバ５と接続され、かつ映像
ケーブル11ｄにより画像サーバ９と接続されている。デ
ィスプレイ６により作業現場14内の画像を表示し、また
データベースサーバ５及び画像サーバ９により情報を管
理・保管する。これらの情報はシステムコントローラ４
により必要に応じて呼び出される。

【００２１】また、データ転送装置３ｂと電話制御機７
とは、信号ケーブル１３ｃ及び電話ケーブル１２ｂとで
接続されている。電話制御機７は電話機８と電話ケーブ
ル１２ｃで接続している。

【００２２】無線電話中継局２は自局の管轄にいる情報
携帯端末10を無線による呼び出しを行うことで監視制御
している。無線電話中継局２はこうした情報携帯端末10
に関する情報を、データ転送装置３ａ，３ｂを介して制
御室内の電話制御機７に常時通信している。この電話制
御機７からの端末に関する情報はシステムコントローラ
４へ転送される。すなわち、システムコントローラ４
は、電話制御機７に入力される各無線電話中継局２のデ
ータを読み込んで、各々の情報携帯端末10がいつどの中
継局エリアにあったかという情報をシステムコントロー
ラ４内のマップデータに中継局毎に分類して記録する。
こうして、各々の情報携帯端末10の位置変動は時系列的
にシステムコントローラ４に蓄積され、制御室側では各
作業員がどの電話中継局のエリアにいるかを監視するこ
とができる。

【００２３】図２は情報携帯端末の正面図である。情報
携帯端末10は、無線通信を行うアンテナ21ａを具備した
無線電話ユニット21と、入力と表示を兼ねたディスプレ
イ22と、小型カメラによる画像入力部23とから構成され
る。これにより作業現場14の映像、音声及び指示を制御
室側へ送るとともに、制御室15からの画面情報や音声を
取り込む。

【００２４】図３はこの情報携帯端末10と他の携帯機器
16との接続状態を示す正面図である。ここでいう携帯機
器16とは可搬型放射線測定器等の作業用測定機器を想定
する。情報携帯端末10の外部接続端子と携帯機器16の外
部接続端子とを専用の信号ケーブル13ｄで接続し、携帯
機器16により得られた測定値等の情報を直接情報携帯端
末10に入力しデータ転送装置３ａ，３ｂで転送すること
によって、作業員の負担を低減しかつ正確な測定値を制
御室15側に伝える。またこの外部接続端子10と接続され
るのは携帯機器16に限らず、作業現場に据え置かれた計
測装置についても上述の情報転送が可能である。

【００２５】図４はシステムコントローラ４と監視カメ
ラ１との情報転送の流れを示すブロック図である。監視
カメラ１が作業現場14の映像24ａを広角で撮影してい
る。この映像24ａはデータ転送装置３ａ，３ｂを経てシ
ステムコントローラ４へ送られ、システムコントローラ
４と接続したディスプレイ６に表示される。ディスプレ
イ６上には現場映像24ａの一部（図上破線囲みで示し
た。）の拡大映像24ｂとともに、この拡大映像24ｂに映
った装置25に関するデータ26と、画面コントロールパネ
ル27とが併せて表示される。

【００２６】すなわち、各作業現場14において放射線線
量計や流量計といった各種データの測定機器等の装置25
と、この各装置25に関して読み取るべきデータ26の種類
を予め特定しておく。そして画面情報から数値等のデー
タを読み取り、システムコントローラ４のディスプレイ
６上にそのデータを表示するよう設定しておく。図の例
では装置25として線量計が映された場合を示したが、こ
のときはデータ26として線量値が示されている。

【００２７】システムコントローラ４のディスプレイ６
上の画面コントロールパネル27によって、制御室15内の
オペレータにより現場映像24ａに映された機器のなかか
ら一つを選択して拡大映像24ｂとすることにより、必要
な機器の測定値情報を得ることができる。

【００２８】またこの監視カメラ４の撮影映像24ａまた
はディスプレイ６上の拡大映像24ｂは、システムコント
ローラ４と接続された画像サーバ９において記憶保存さ
れる。この記憶対象を撮影映像24ａとするか拡大映像24
ｂとするかは、システムコントローラ４で選択可能であ
る。

【００２９】図５は本システムの具備する学習機能の一
例を示す説明図である。学習機能の一例として、作業者
が複数のプラントで類似の作業を行う場合について説明
する。

【００３０】あるプラントＡにおいて、作業員が図５
（ａ）に示したバルブの点検作業を行った。その際、図
５（ａ）に示したバルブに関する５項目からなる点検要
領を作成し、これをもとに点検作業を行った。次に別の
プラントＢにおいて、作業員が図５（ｂ）に示したバル
ブの点検作業を行う。この際、バルブの点検については
プラント毎に多少の差異はあるものの、その作業内容や
作業に用いる装置自体はプラントによりほぼ共通してい
る。よって、既にプラントＡにおいて作成した点検要領
に基づいて若干の変更、追加を行ってプラントＢにおけ
るバルブの点検要領を新たに作成し、これに基づいて点
検作業を行う。すなわち、プラントＡにおいて作成した
点検要領をテキストデータとしてシステムコントローラ
４内のデータベース５に保存し、プラントＢの検査時に
呼び出して作業要領の順序を変更するなどによりプラン
トＢでの点検要領を作成する。図の例では、プラントＡ
においてはバルブを閉める、流量を計る、バルブを開け
る、放射線を計る、の順に作業をしているのに対し、プ
ラントＢではこの順序が変更になっている。

【００３１】このように、順序を適宜入れ替えるだけで
複数のプラントでの作業点検要領が容易に作成できるか
ら、複数のプラントの点検において短時間で作業を実施
することができる。

【００３２】図６は本システムによる映像データの作業
現場14及び制御室15での双方向転送機能を用いた作業の
手順の一例を示す説明図である。情報携帯端末10を携帯
した作業員がバルブの点検作業を行っている場合につい
て説明する。

【００３３】図６（ａ）に示すように、制御室のシステ
ムコントローラ４のディスプレイ６には作業中の現場の
様子25ａが監視カメラ１を通して映されている。一方作
業現場側の情報携帯端末10のディスプレイ22にはバルブ
の点検作業の点検項目チェックシート26ａが表示されて
いる。作業員はこの点検項目のうち点検済みのものにつ
いては端末10から点検済みの旨を入力し、これに対応す
る項目には点検済みの表示がされている。ここで、作業
員がある点検項目についての詳細な情報が欲しいとす
る。ここでは一例として作業員がバルブの組立の手順に
関する詳細情報を得たいものとする。このとき作業員は
情報携帯端末10を通して必要な情報の送信を要求する。

【００３４】この要求信号を受けて制御室15内のシステ
ムコントローラ４のオペレータは、ディスプレイ上で現
場の様子を確認しながら、過去実施した作業の経過を記
録した画像サーバ９内に蓄積された情報のなかから必要
な映像を選択し、また必要に応じてデータベースサーバ
５に蓄積された当該作業に関する手順の説明等のテキス
トデータを映像に添付加工して、詳細な画像情報を出力
し、情報検索端末10のディスプレイ22にバルブの組立に
関する画像情報26ｂを転送表示する。こうして転送され
た過去の映像と説明を基にして作業員は確実に作業を行
うことができる。

【００３５】またこの作業の模様は、システムコントロ
ーラ４のディスプレイ６を通して制御室15から確認する
こともできる。このように映像データの双方向転送を行
うことで、作業員に的確な情報を必要に応じて確実に伝
えることによって作業の正確性及び作業効率を向上させ
ることができる。

【００３６】以下本システムにおける緊急時対応機能に
ついて説明する。図７はこの緊急時対応機能の一例とし
て火災や地震等の発生時におけるシステムコントローラ
４のディスプレイ６及び各作業員が携帯する情報携帯端
末10のディスプレイ部22の表示例を示している。本シス
テムの緊急時対応機能とは、トラブル発生時または緊急
時に作動し作業員や対応する責任者及び点検要因に個別
に必要な指示情報を送るものである。

【００３７】図７（ａ）に示すように、緊急時にはこの
緊急時対応機能が自動的にあるいは手動で作動し、シス
テムコントローラ４において各情報携帯端末10の位置す
なわちプラント内の作業員の位置を把握する。システム
コントローラ４のディスプレイ６には作業員の位置情報
が図示される。またシステムコントローラ４によって、
緊急措置の対応を行うのに適した位置にいる作業員を判
断し特定する。

【００３８】緊急措置対応を行う作業員Ａの情報携帯端
末10のディスプレイ22には、図７（ｂ）に示すように緊
急措置の方法が具体的に指示される。またそれ以外の運
転員で避難を要する者Ｂの情報携帯端末10のディスプレ
イ22には、図７（ｃ）に示すように現在位置からの最適
な緊急避難経路が具体的に図示される。作業結果や避難
経過の情報はシステムコントローラ４へ逐一送信され
る。

【００３９】以下この緊急時対応機能を具体的に説明す
る。図８は、点検中にある作業員がバルブの破損を発見
したときの対応について示したフローチャートである。
バルブの破損を発見した作業員は情報携帯端末10により
緊急時対応システムを起動する。これによりシステムコ
ントローラ４の緊急時対応プログラムが起動され、担当
者には情報携帯端末10等の通信手段によって自動的に緊
急事態発生の旨の連絡がある。またこのとき、情報携帯
端末10の画像入力ユニット23を通してあるいは監視カメ
ラ１の広角映像により、破損部分の映像が制御室のシス
テムコントローラ４のディスプレイ６へと送られる。連
絡を受けた担当者は該当する責任者と破損箇所の処置方
法に詳しい人などに連絡する。緊急度が高い場合には、
緊急時対応システムが独自に判断して、担当者への連絡
と同時に責任者や破損箇所の処置方法に詳しい人等へ自
動的に連絡を行う。緊急度の判断及び自動連絡のフロー
については予めこの緊急時対応プログラムに設定してお
くものとする。

【００４０】また場合によっては責任者が該当箇所の処
置方法に詳しい人へ連絡を行い、関連する製造業者等の
担当者への問い合わせが行われるが、緊急度が高い場合
には、システムコントローラ４から直接関連する製造業
者等の担当者の担当者へ緊急事態の旨が通知される。

【００４１】こうした通知・連絡に対応して責任者、製
造業者の担当者等から事態の対処方法に関する検討がな
されるが、システムコントローラ４ではこうした検討を
支援する。まず当該事態に対応するマニュアルと同一の
対処方法が、システムコントローラ４のディスプレイ６
に表示される。また、システムコントローラ４のデータ
ベース５に蓄積された情報のうち、当該事態と類似する
過去の事例とそれに対する対処方法等に関して自動検索
を行い、適切な情報を提示する。さらにシステムコント
ローラ４は、製造業者の担当者等からの指示との照合を
行う。

【００４２】こうした情報をもとに決定した作業実施方
法に沿って、担当者からシステムコントローラ４を介し
て現場の作業員へ作業手順の指示が入る。これに基づき
上述の作業現場・制御室間の双方向転送により作業員が
行う作業を逐次制御室で確認しまた現場へ適宜指示を与
えることで、作業が円滑に進行する。

【００４３】またこの作業現場の周辺で作業を行ってい
る周辺作業員に対しては、周辺装置に関する対処方法
が、担当者からシステムコントローラ４を介して各作業
員のもつ情報携帯端末10を通じて個別に連絡される。

【００４４】またこのとき、各作業員が携帯している情
報携帯端末10と無線電話中継局２によってシステムコン
トローラ４は各現場における作業員の位置を把握してい
る。よって、このバルブ破損に伴い避難が必要となる周
辺作業員がいる場合は、該当する周辺作業員に情報携帯
端末10を通して避難の指示を自動で送るとともにこの情
報携帯端末10に最適な避難経路を探索し、図示して避難
誘導を行う。

【００４５】こうして作業あるいは避難が迅速に行われ
ると、現場作業員及び周辺作業員のもっている情報携帯
端末10に関する情報に基づいて、システムコントローラ
４が現場での処置完了及び周辺作業員等の避難完了を確
認し、全作業及び避難が完了したことを担当者及び責任
者の情報携帯端末10に連絡する。

【００４６】こうした一連の緊急時対応機能により、よ
り迅速かつ的確な作業や避難を行うことができる。以下
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態
は、図３に示した第１の実施形態における情報携帯端末
10に代えて、図９に示したヘルメットタイプの情報携帯
端末30を用いるものである。この情報携帯端末30は、作
業用ヘルメット帽体31の内部に情報携帯端末の各機能が
内蔵されているものである。

【００４７】ヘルメット帽体31には無線電話中継局２と
の通信を行うためのアンテナ32がついている。また透過
方式のヘッドアップ・ディスプレイ33に情報が表示され
る。情報の入力は図示しない入力リモコンによって行う
ものとするが、あるいはヘッドアップ・ディスプレイ33
に視線入力技術を適用して視線でディスプレイ33上の対
象を注視することにより一部の機能を動作させるよう設
定してもよい。またこのディスプレイはヘッドマウント
・ディスプレイとしてもよい。

【００４８】また、ヘルメット帽体31の頂部には画像取
込用カメラユニット34が内蔵され、制御室15側へ作業映
像を送る。耳あて部分にはスピーカー35がついており、
制御室15からの音声通信を可能にする。さらにこの帽体
31に付属のフレキシブル・アーム36によって音声入力マ
イク37及び周囲音響取込用マイク38が取り付けられてお
り、アンテナ32を介して制御室15側へ作業員の音声を送
る。なお周囲音響取込マイク38は、音声入力マイク37に
入った雑音を逆位相をかけて除去して作業員の音声のみ
を抽出するために、周囲の雑音を取り込むためのもので
ある。

【００４９】こうした構造をもつヘルメットタイプの情
報携帯端末30によれば、作業で両手が塞がっていても作
業を妨げることなく制御室15との双方向通信を行うのに
好適である。よって本実施形態によれば、第１の実施形
態と同様の作用効果が得られると同時に、作業効率をさ
らに向上させることができる。

【００５０】以下本発明の第３の実施形態について説明
する。本実施形態は、第１または第２の実施形態に係る
プラント内情報通信システムにおける作業現場に設置さ
れる監視カメラ１を、特願平７−206143号に記載された
雑音抑圧を行うことのできる増幅型ＭＯＳセンサを用い
た撮像装置としたものである。図10は本実施形態におけ
るこの撮像装置の回路構成図である。

【００５１】図10において、フォトダイオード41（41−
１−１，41−１−２，〜，41−３−３）の検出信号を増
幅する増幅トランジスタ42（42−１−１，42−１−２，
〜，42−３−３）、信号を読み出すラインを選択する垂
直選択トランジスタ43（43−１−１，43−１−２，〜，
43−３−３）、信号電荷をリセットするリセットトラン
ジスタ44（44−１−１，44−１−２，〜，44−３−３）
からなる単位セルが行列２次元状に配列されている。な
お、図では３×３個のセルが配列されているが、実際に
はこれより多くの単位セルが配列されている。

【００５２】垂直シフトレジスタ４５から水平方向に配
線されている水平アドレス線４６（４６−１，４６−
２，４６−３）は垂直選択トランジスタ４３のゲートに
接続され、信号を読み出すラインを決めている。同様
に、垂直シフトレジスタ４５から水平方向に配線されて
いるリセット線４７（４７−１，４７−２，４７−３）
は、リセットトランジスタ４４のゲートに接続されてい
る。増幅トランジスタ４２のソースは列方向に配置され
た垂直信号線４８（４８−１，４８−２，４８−３）に
接続され、その一端には負荷トランジスタ４９（４９−
１，４９−２，４９−３）が設けられている。

【００５３】また、垂直信号線48（48−１，48−２，48
−３）はスライストランジスタ58（58−１，58−２，58
−３）のゲートにそれぞれ接続されている。スライスト
ランジスタ58のソースにはスライス容量59（59−１，59
−２，59−３）が接続されており、それらの他端はスラ
イスパルス供給端子60に接続されている。スライストラ
ンジスタ58のソース電圧をリセットするために、スライ
ストランジスタ58のソースとスライス電源端子61との間
にスライスリセットトランジスタ62（62−１，62−２，
62−３）が設けられ、このトランジスタ62のゲートにス
ライスリセット端子63が接続されている。

【００５４】スライストランジスタ58のドレインには、
スライス電荷転送容量64（64−１，64−２，64−３）が
接続されている。また、スライストランジスタ58のドレ
イン電荷をリセットするために、スライストランジスタ
58のドレインと蓄積ドレイン電源端子65との間にドレイ
ンセットトランジスタ66（66−１，66−２，66−３）が
設けられ、このトランジスタ66のゲートにドレインセッ
ト端子67が接続されている。さらに、スライストランジ
スタ58のドレインは、水平シフトレジスタ54から供給さ
れる選択パルスにより駆動される水平選択トランジスタ
70（70−１、70−２、70−３）を介して水平信号線55に
接続されている。

【００５５】このように構成された撮像装置では、垂直
信号線48に現れる電圧を電荷に変換し、電荷領域で引き
算をすることにより雑音を抑圧することとなる。次に、
本撮像装置の駆動方法について説明する。図11は本装置
の動作を示すタイミングチャートであり、図12はスライ
ストランジスタ58のポテンシャル図を示している。

【００５６】まず、水平アドレス線46−１をハイレベル
にするアドレスパルス101 を印加すると、このラインの
垂直選択トランジスタ43のみＯＮし、このラインの増幅
トランジスタ42と負荷トランジスタ49でソースホロワ回
路が構成される。そして、増幅トランジスタ42のゲート
電圧、すなわちフォトダイオード41の電圧とほぼ同等の
電圧が、垂直信号線48及びスライストランジスタ58のゲ
ートに現れる。

【００５７】次いで、スライスリセット端子63にスライ
スリセットパルス106 を印加し、スライスリセットトラ
ンジスタ62をＯＮし、スライス容量59の電荷を初期化す
る。さらに、スライスリセットトランジスタ62をＯＦＦ
し、スライスパルス供給端子60に第１のスライスパルス
107 を印加する。これにより、信号電圧がかかっている
スライストランジスタ58のゲート下のチャンネル電位Ｖ
_sch を越えて、第１のスライス電荷がドレインに転送さ
れる。このとき、ドレインリセット端子67にはドレイン
リセットパルス108 が印加され、ドレインリセットトラ
ンジスタ66はＯＮしているので、ドレイン電位は蓄積ド
レイン電源端子65の電圧Ｖ_sdd に固定されている。従っ
て、第１のスライス電荷はドレインリセットトランジス
タ66を通って排出される。

【００５８】次いで、ドレインリセットトランジスタ66
をＯＦＦした後にリセット線47−１をハイレベルにする
リセットパルス103 を印加し、このラインのリセットト
ランジスタ４をＯＮし信号電荷をリセットする。する
と、垂直信号線48及びスライストランジスタ58のゲート
に信号電荷がないときの電圧が現れる。次いで、スライ
スパルス供給端子60に第２のスライスパルス109 を印加
する。これにより、信号電荷がないときの電圧がかかっ
ているスライストランジスタ58のゲート下のチャンネル
電位Ｖ_0ch を越えて、第２のスライス電荷がドレインに
転送される。このとき、ドレインリセットトランジスタ
66はＯＦＦしているので、第２のスライス電荷はドレイ
ンに接続されているスライス電荷転送容量64に転送され
る。

【００５９】次いで、水平シフトレジスタ54から水平選
択パルス105 （105 −１，105 −２，105 −３）を水平
選択トランジスタ70（70−１，70−２，70−３）に順次
印加し、水平信号線55から１ライン分の信号を順次取り
出す。この動作を、次のライン、その次のラインと順次
続けることにより、２次元状の全ての信号を読み出すこ
とができる。

【００６０】このデバイスでは、スライス容量59の値を
Ｃ_slとすると、最終的に水平信号線55に読み出される電
荷（第２のスライス電荷）は Ｃ_sl×（Ｖ_sch −Ｖ_0ch ） となり、信号があるときとリセットされ信号がないとき
の差に比例する電荷が現れるため、増幅トランジスタ42
のしきい値ばらつきによる雑音が抑制されるという特徴
がある。

【００６１】よって本実施形態における撮像装置は、垂
直信号線に現れる電圧を電荷に変換し、電荷領域で引き
算することにより雑音を抑圧することができる。また従
来のＣＣＤカメラ等を用いた場合と比較して、より消費
電力を少なく抑えることができる。

【００６２】このように監視カメラ１の電力消費の少な
い利点を生かして、監視カメラ１を作業現場により多く
配置して、かつ本実施形態におけるデータ転送装置３
ａ，３ｂを用いてシステムコントローラ４のディスプレ
イ６を多チャンネル化して作業現場の細部にわたって監
視を行うことができる。しかもこの場合の監視カメラ１
の増設に際しては、電源容量や通信線の増設がほとんど
不要であるから、従来と比較して容易に増設を進めるこ
とができる。

【００６３】以下本発明の第４の実施形態について説明
する。本実施形態は、第１または第２の実施形態に係る
プラント内情報通信システムにおける情報携帯端末10の
画像入力部23の小型カメラを、特願平７−206143号に記
載された雑音抑圧を行うことのできる増幅型ＭＯＳセン
サを用いた撮像装置としたものである。この撮像装置の
回路構成及び作用については第３の実施形態で説明した
ので、ここでは説明を省略する。

【００６４】この構成により第１または第２の実施形態
と同様の作用効果が得られると同時に、この撮像装置の
採用により従来より消費電力の少ない情報携帯端末を実
現することができるから、従来と同性能のバッテリーを
用いた場合でも、長時間の端末使用が可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、作
業現場と制御室間の映像、音声及びテキストデータの送
受信による双方向通信を容易にかつ的確に行い、作業に
関する膨大なデータを適切に選択して有効活用するとと
もに、制御室内で作業状況を逐次掌握して必要な指示を
即座に現場に送ることにより、現場の作業員の負担を軽
減し作業の精度を高め、かつ作業に要する時間の短縮を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るプラント内情報
通信システムのブロック図である。

【図２】図１に示したプラント内情報通信システムの情
報携帯端末の正面図である。

【図３】図２に示した情報携帯端末と作業用測定機器と
の接続状態を示す正面図である。

【図４】図１に示したプラント内情報通信システムのシ
ステムコントローラと監視カメラとの情報伝達の流れを
示すブロック図である。

【図５】（ａ），（ｂ）ともに図１に示したプラント内
情報通信システムの学習機能の一例を示す説明図であ
る。

【図６】（ａ），（ｂ）ともに図１に示したプラント内
情報通信システムの映像データの双方向転送機能を用い
た作業の手順の一例を示す説明図である。

【図７】（ａ）は図１に示したプラント内情報通信シス
テムの緊急時対応機能を用いた場合のシステムコントロ
ーラのディスプレイ表示の一例を示す説明図であり、
（ｂ），（ｃ）はこの場合の情報携帯端末のディスプレ
イ表示の一例を示す説明図である。

【図８】図１に示したプラント内情報通信システムの緊
急時対応機能の流れの一例を示す説明図である。

【図９】本発明の第２の実施形態に係るプラント内情報
通信システムのヘルメットタイプの情報携帯端末の正面
図である。

【図10】本発明の第３の実施形態に係るプラント内情報
通信システムの撮像装置の回路構成図である。

【図11】本発明の第３の実施形態に係るプラント内情報
通信システムの撮像装置の動作を示すタイミングチャー
トである。

【図12】本発明の第３の実施形態に係るプラント内情報
通信システムの撮像装置におけるスライストランジスタ
のポテンシャル図である。

【符号の説明】

１ 監視カメラ ２ 無線電話中継局 ３ａ，３ｂ データ転送装置 ４ システムコントローラ ５ データベース・画像サーバ ６，22 ディスプレイ ７ 電話制御機 ８ 電話機 ９ 映像記憶装置 10 情報携帯端末 11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄ，11ｅ 映像ケーブル 12ａ，12ｂ，12ｃ 電話ケーブル 13ａ，13ｂ，13ｃ，13ｄ 信号ケーブル 14 プラント内作業現場 15 制御室 16 作業用測定機器 21 無線電話ユニット 21ａ，32 無線通信アンテナ 23，34 画像取込用カメラユニット 31 ヘルメット帽体 33 ヘッドアップ・ディスプレイ 35 スピーカー 37 音声入力マイク 38 周囲音響取込用マイク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｃ 17/00 Ｄ Ｌ (56)参考文献 特開 平４−136796（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−217091（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121315（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194450（ＪＰ，Ａ) ＯＬＳＯＮ Ｊ．，ｅｔ．ａｌ．，" Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ａｐｐｒｏａ ｃｈｅｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｅｒｔ ｉｓｅ ｏｎ ｓｈｉｆｔｓ．”ＵＳ ＤＯＥ Ｒｅｐ（1984) 中本磨器彦他「放射線量測定方法及び その装置」東芝技術公開集、第14巻、第 37号（1996）ｐ．197−200 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21C 17/00 G01T 1/00 G08B 29/00 H04N 7/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラント内の作業現場に据え付けた作業
   現場撮像装置及び無線電話中継局と、この無線電話中継
   局と無線通信を行う無線電話ユニットと映像を表示する
   第１の表示手段及び前記作業現場の映像を取込む画像入
   力ユニットを具備する情報携帯端末と、制御室内に設け
   られ情報を表示する第２の表示手段と情報を保管する情
   報管理手段を有するシステムコントローラと、制御室側
   に設けられ電話機と接続する電話制御手段と、この電話
   制御手段及び前記システムコントローラと前記制御室側
   で接続しかつ前記作業現場撮像装置及び前記無線電話中
   継局と前記作業現場側で接続するデータ転送装置とを具
   備することを特徴とするプラント内情報通信システム。
2. 【請求項２】 前記データ転送装置によって前記作業現
   場の映像や音声による情報を前記制御室側へ転送すると
   ともに、前記制御室側の前記情報管理手段に蓄積された
   画像、音声、テキストのうち少なくとも一つから構成さ
   れる情報を前記作業現場側へ転送することで前記制御室
   と前記作業現場における双方向通信を行うことを特徴と
   する請求項１記載のプラント内情報通信システム。
3. 【請求項３】 プラント内の作業現場に据え付けた無線
   電話中継局と、この無線電話中継局と無線通信を行う無
   線電話ユニットを具備する情報携帯端末と、制御室内に
   設けられ情報を保管する情報管理手段を有するシステム
   コントローラと、制御室側に設けられ電話機と接続する
   電話制御手段と、この電話制御手段と前記制御室側で接
   続しかつ前記無線電話中継局と前記作業現場側で接続す
   るデータ転送装置とを具備し、前記無線電話中継局は前
   記情報携帯端末との無線通信の可能な中継局エリアを有
   し、かつ作業員が携帯する前記情報携帯端末の現在位置
   がどの無線電話中継局の中継局エリア内にあるかを前記
   システムコントローラによって特定することを特徴とす
   るプラント内情報通信システム。
4. 【請求項４】 前記プラント内に設置される無線電話中
   継局は前記情報携帯端末との無線通信の可能な中継局エ
   リアを有し、かつ作業員が携帯する前記情報携帯端末の
   現在位置がどの無線電話中継局の中継局エリア内にある
   かを前記システムコントローラによって特定することを
   特徴とする請求項１または請求項２記載のプラント内情
   報通信システム。
5. 【請求項５】 前記情報携帯端末を携帯したプラント内
   の作業員に対し、緊急時には前記システムコントローラ
   によって前記情報携帯端末を通して個別の緊急事態の対
   処に関する情報を画像あるいは音声で通信することを特
   徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプ
   ラント内情報通信システム。
6. 【請求項６】 前記情報携帯端末は、作業員から前記シ
   ステムコントローラに転送する情報を入力する情報入力
   手段と前記作業員が着用するヘルメットとから構成さ
   れ、かつこのヘルメットは周囲の騒音を除去し前記作業
   員の音声を抽出し前記無線電話中継局へ送信する音声入
   力手段を具備することを特徴とする請求項１ないし５の
   いずれかに記載のプラント内情報通信システム。
7. 【請求項７】 前記情報入力手段は前記ヘルメットに内
   蔵されており、前記作業員が前記ヘルメットの前記第１
   の表示手段に表示される複数の情報の項目のうちある特
   定項目の表示部を一定時間注視し視線を止めることによ
   り当該項目に関連する情報が入力されることを特徴とす
   る請求項６記載のプラント内情報通信システム。
8. 【請求項８】 前記作業現場撮像装置は、半導体基板上
   にフォトダイオードを含む単位セルを行列２次元状に配
   列してなる撮像領域と、この撮像領域の読み出し行を選
   択する垂直選択手段と、選択された行に相当するフォト
   ダイオードの検出信号を読み出す列方向に配置された複
   数の垂直信号線と、これらの垂直信号線から行方向に配
   置された水平信号線に検出信号を順次読み出す水平選択
   トランジスタとを備え、かつ前記垂直信号線と前記水平
   選択トランジスタとの間に、該垂直信号線に現れる電圧
   を電荷に変換し、かつ電荷領域で引き算をすることによ
   り雑音を抑圧する雑音除去回路を備えた撮像装置であ
   り、さらにこの撮像装置は前記作業現場側で前記情報転
   送装置に内蔵されていることを特徴とする請求項１ない
   し請求項７のいずれかに記載のプラント内情報通信シス
   テム。
9. 【請求項９】 前記情報携帯端末の画像入力ユニットに
   用いられる撮像装置は、半導体基板上にフォトダイオー
   ドを含む単位セルを行列２次元状に配列してなる撮像領
   域と、この撮像領域の読み出し行を選択する垂直選択手
   段と、選択された行に相当するフォトダイオードの検出
   信号を読み出す列方向に配置された複数の垂直信号線
   と、これらの垂直信号線から行方向に配置された水平信
   号線に検出信号を順次読み出す水平選択トランジスタと
   を備え、かつ前記垂直信号線と前記水平選択トランジス
   タとの間に、該垂直信号線に現れる電圧を電荷に変換
   し、かつ電荷領域で引き算をすることにより雑音を抑圧
   する雑音除去回路を備えた撮像装置であることを特徴と
   する請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のプラン
   ト内情報通信システム。