JP6331962B2 - 工業用機器、工業用機器におけるロック解除方法 - Google Patents

Description

本発明は、操作ボタン等の操作入力部を備えた工業用機器に係り、特に、操作入力部を不特定のユーザが操作することを防ぐ技術に関する。

プラント等において物理量を測定する測定装置、測定装置が測定したデータを収集する記録計、測定装置を制御する制御機器等の工業用機器が備える表示装置と入力装置は、一般に、必要最小限の機能しか有していないことが多い。例えば、数個の７セグメント表示装置と数個の操作ボタンと数個のＬＥＤ等である。

このため、工業用機器単体では、機器に対する各種設定や動作指示等の操作性が十分ではない。そこで、端末装置と通信を行ない、端末装置から工業用機器に各種コマンドを送ることで、工業用機器を操作することが行なわれている。端末装置としては、汎用的なＰＣ等が用いられている。

端末装置と通信を行なう際には、不特定のユーザからの端末装置を介した操作を受け付けることを防ぐために、ユーザＩＤ、パスワードを用いたログイン認証によるアクセス制限を行なうことが多い。

図６は、通信を行なう工業用機器３００と端末装置４００の従来の要部構成を示すブロック図である。本図に示すように、工業用機器３００は、通信部３１０、制御部３２０、ログイン処理部３３０、ユーザ管理部３４０、コマンド処理部３５０、表示部３６０、操作入力部３７０、記録媒体アクセス部３８０を備えている。

通信部３１０は、工業用機器通信ツール４２０がインストールされた端末装置４００との通信処理を行なう。通信部３１０が行なう通信は、Ethernet（登録商標）、Bluetooth（登録商標）等を用いることができ、有線・無線を問わない。

制御部３２０は、工業用機器３００における各種処理の制御を行なう。ログイン処理部３３０は、端末装置４００との通信に際し、ユーザ管理部３４０にあらかじめ登録されたユーザＩＤとパスワードとを用いたログイン処理を行なう。コマンド処理部３５０は、端末装置４００から送られたコマンドの処理を行なう。

表示部３６０は、例えば、図７に示すように２桁の７セグメントの表示装置と８個のＬＥＤで構成される。操作入力部３７０は、例えば、図７に示すように４個の操作ボタンで構成される。このように、工業用機器３００が備える表示部３６０と操作入力部３７０は、一般に、必要最小限の機能しか備えていないことが多い。また、操作入力部３７０は、外部に露出しており、誰でも容易に操作を行なえるようになっている。

記録媒体アクセス部３８０は、ＳＤカードやＵＳＢメモリ等の可搬型の記録媒体が装着可能となっており、装着された可搬型の記録媒体にアクセスして、データの読み書きを行なう。

端末装置４００は、通信部４１０、工業用機器通信ツール４２０を備えている。通信部４１０は、工業用機器３００との通信処理を行なう。工業用機器通信ツール４２０は、工業用機器３００と通信部４１０を介した通信を行ない、工業用機器３００にコマンドを送信したり、工業用機器３００から情報を取得したりする。

特開２００９−２６７５１１号公報

通信により端末装置４００から工業用機器３００の操作を行なう場合には、ログイン認証を行なうことで、不特定のユーザが工業用機器３００を操作することを防ぐことができる。

しかしながら、工業用機器３００が備える操作ボタン等の操作入力部３７０は、誰でも操作を行なえる状態にあるため、ログイン認証では、不特定のユーザが操作入力部３７０を直接操作することを防ぐことはできない。

不特定のユーザが操作入力部３７０を操作することを防ぐためには、例えば、操作入力部３７０に鍵付きのカバーを取り付けることが考えられるが、新たなハードウェアを追加しなければならないため、コスト上昇を招いてしまう。また、鍵の施錠、解錠という操作が必要になり、操作性が悪化する。

そこで、本発明は、工業用機器において、コスト上昇や操作性の悪化を招くことなく、操作入力部を不特定のユーザが操作することを防ぐことを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である工業用機器は、可搬型記録媒体を装着可能な工業用機器であって、ログイン処理のためのユーザ管理情報を格納するユーザ管理部と、操作受付がロック状態とロック解除状態で切り替えられる操作入力部と、前記操作入力部がロック状態のときに、可搬型記録媒体が装着されると、前記可搬型記録媒体に照合値が記録されているかどうかを調べ、照合値が記録されている場合に、前記可搬型記録媒体の記録媒体識別子と前記ユーザ管理情報とから一意に算出される一意算出値をユーザ管理情報毎に算出し、前記照合値と一致する一意算出値が存在する場合に、前記操作入力部をロック解除状態とする制御部と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記制御部は、ログイン処理を行なったユーザのユーザ管理情報と、装着された可搬型記録媒体の記録媒体識別子とから一意算出値を算出し、前記可搬型記録媒体に照合値として記録することができる。
また、前記照合値と一致する一算出値に対応するユーザ管理情報から得られるユーザ情報と、前記操作入力部が受け付けた操作情報とを関連付けて記録する操作ログ管理部をさらに備えるようにしてもよい。
また、前記制御部は、前記可搬型記録媒体が取り外されると、前記操作入力部をロック状態とすることができる。
また、可搬型記録媒体を装着可能な端末装置と通信を行ない、前記端末装置から装着された可搬型記録媒体の記録媒体識別子と、照合値とを受信すると、受信した記録媒体識別子と前記ユーザ管理情報とから一意に算出される一意算出値をユーザ管理情報毎に算出し、受信した照合値と一致する一意算出値が存在する場合に、前記端末装置を介したログインを認証するログイン処理部をさらに備えることができる。
また、前記ユーザ管理情報は、ユーザＩＤとパスワードであり、前記一意算出値は、前記記録媒体識別子と前記ユーザＩＤと前記パスワードから算出されるハッシュ値とすることができる。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である工業用機器におけるロック解除方法は、ログイン処理のためのユーザ管理情報を格納するユーザ管理部と、操作受付がロック状態とロック解除状態で切り替えられる操作入力部とを備えた可搬型記録媒体を装着可能な工業用機器におけるロック解錠方法であって、前記操作入力部がロック状態のときに、可搬型記録媒体が装着されると、前記可搬型記録媒体に照合値が記録されているかどうかを調べ、照合値が記録されている場合に、前記可搬型記録媒体の記録媒体識別子と前記ユーザ管理情報とから一意に算出される一意算出値をユーザ管理情報毎に算出し、前記照合値と一致する一意算出値が存在する場合に、前記操作入力部をロック解除状態とすることを特徴とする。

本発明によれば、工業用機器において、コスト上昇や操作性の悪化を招くことなく、操作入力部を不特定のユーザが操作することを防ぐことができる。

本実施形態に係る工業用機器と端末装置の要部構成を示すブロック図である。 操作入力部のロック状態解除動作について説明するフローチャートである。 可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルを作成する手順について説明するフローチャートである。 鍵解除用ファイルを用いたログイン処理を説明するブロック図である。 鍵解除用ファイルを用いたログイン動作を説明するフローチャートである。 通信を行なう工業用機器と端末装置の従来の要部構成を示すブロック図である。 表示部と操作入力部の例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る工業用機器１００と端末装置２００の要部構成を示すブロック図である。本図に示すように、工業用機器１００は、通信部１１０、制御部１２０、ログイン処理部１３０、ユーザ管理部１４０、コマンド処理部１５０、表示部１６０、操作入力部１７０、記録媒体アクセス部１８０、操作ログ管理部１９０を備えている。

通信部１１０は、工業用機器通信ツール２２０がインストールされた端末装置２００との通信処理を行なう。通信部１１０が行なう通信は、Ethernet（登録商標）、Bluetooth（登録商標）等を用いることができ、有線・無線を問わない。

制御部１２０は、工業用機器１００における各種処理の制御を行なう。本実施形態では、制御部１２０は、操作ロック部１２１、照合値生成部１２２、照合値認証部１２３を備えている。これらの機能ブロックの詳細については後述する。

ログイン処理部１３０は、端末装置２００との通信に際し、ユーザ管理部１４０にあらかじめ登録されたユーザＩＤとパスワードとを用いた認証によるログイン処理を行なう。コマンド処理部１５０は、端末装置２００から送られたコマンドの処理を行なう。

図７に示した従来例と同様に、表示部１６０は、２桁の７セグメントの表示装置と８個のＬＥＤで構成され、操作入力部１７０は、４個の操作ボタンで構成されるものとする。ただし、他の構成であってもよい。

記録媒体アクセス部１８０は、ＳＤカードやＵＳＢメモリ等の可搬型の記録媒体が装着可能となっており、装着された可搬型の記録媒体にアクセスして、データの読み書きを行なう。

操作ログ管理部１９０は、操作入力部１７０が受け付けた操作のログを記録する。後述するように、本実施形態では、操作入力部１７０の操作を行なったユーザを特定することができるため、操作ログは、操作を行なったユーザの情報を付して記録することができる。

端末装置２００は、通信部２１０、工業用機器通信ツール２２０を備えている。通信部２１０は、工業用機器１００との通信処理を行なう。工業用機器通信ツール２２０は、工業用機器１００と通信部２１０を介した通信を行ない、工業用機器１００にコマンドを送信したり、工業用機器１００から情報を取得したりする。

次に、工業用機器１００の制御部１２０が備える操作ロック部１２１、照合値生成部１２２、照合値認証部１２３について説明する。

操作ロック部１２１は、操作入力部１７０をロック状態としたり、ロック状態を解除したりする。ロック状態では、操作入力部１７０が操作されても、操作に対応する動作は行なわないようにする。ロック状態およびロック状態の解除はソフトウェア的に行なうようにする。

照合値生成部１２２は、ロック状態の解除判定に用いる照合値を生成する。照合値は、記録媒体アクセス部１８０に装着された可搬型記録媒体から取得した記録媒体識別子と、ユーザ管理情報とから一意に得られる値とする。

ここで、記録媒体識別子は、記録媒体固有の識別子であり、例えば、記録媒体がＳＤカードであれば、ＣＩＤ（Card Identification）を用いることができる。ユーザ管理情報は、例えば、ユーザ管理部１４０に記録されたユーザＩＤとパスワードの組を用いることができる。この場合、照合値は、記録媒体識別子とユーザＩＤとパスワードから算出されるハッシュ値とすることができる。ハッシュ関数はＭＤ５、ＳＨＡ１等任意の関数を用いることができる。

照合値認証部１２３は、記録媒体アクセス部１８０に可搬型記録媒体が装着されたときに、可搬型記録媒体に照合値を記録した鍵解除用ファイルが存在するかどうかを調べ、存在している場合には、記録された照合値に対応するユーザ管理情報が、ユーザ管理部１４０に記録されているかどうかを判定して照合値の認証を行なう。

具体的には、記録媒体アクセス部１８０に装着された可搬型記録媒体の記録媒体識別子を用いて、ユーザ管理部１４０に記録されているユーザ管理情報毎にハッシュ値を算出する。そして、可搬型記録媒体に記録されている照合値に一致するハッシュ値があれば、照合値認証可とし、可搬型記録媒体に記録されている照合値に一致するハッシュ値がなければ、照合値認証不可とする。

次に、本実施形態における操作入力部１７０のロック状態解除動作について図２のフローチャートを参照して説明する。なお、通常状態において、操作入力部１７０は、ロック状態にあるものとする。すなわち、そのままでは、ユーザは操作入力部１７０の操作を行なうことはできない。ただし、管理者の設定により、ロック状態に移行せずに、操作入力部１７０を常時操作可能としてもよい。この場合、以下に説明するロック解除動作は不要である。

記録媒体アクセス部１８０に可搬型記録媒体が装着されると、照合値認証部１２３は、可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルが存在するかどうかを調べる（Ｓ１０２）。そして、鍵解除用ファイルが存在しない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）は、操作入力部１７０のロック状態を解除せずに（Ｓ１１２）、本処理を終了する。すなわち、ロック解除動作には、鍵解除用ファイルが記録された可搬型記録媒体が必要である。可搬型記録媒体への鍵解除用ファイルの作成手順については後述する。

可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルが存在する場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）は、鍵解除用ファイルに記録されている照合値を読み出す（Ｓ１０３）。また、記録媒体アクセス部１８０に装着されている可搬型記録媒体から記録媒体識別子を取得する（Ｓ１０４）。

次に、照合値生成部１２２が、取得した記録媒体識別子を用いて、ユーザ管理部１４０に記録されている各ユーザ管理情報、すなわちユーザＩＤとパスワードとの組毎に、ハッシュ値を算出する（Ｓ１０５）。

照合値認証部１２３は、算出したユーザ管理情報毎のハッシュ値の中に、可搬型記録媒体から読み出した照合値と一致するハッシュ値がない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）には、操作入力部１７０のロック状態を解除せずに（Ｓ１１２）、本処理を終了する。すなわち、ユーザ管理情報が登録されていないユーザからの操作入力部１７０の操作を受け付けないようにしている。

一方、算出したユーザ管理情報毎のハッシュ値の中に、可搬型記録媒体から読み出した照合値と一致するハッシュ値がある場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）には、操作ロック部１２１が、操作入力部１７０のロック状態を解除する（Ｓ１０７）。これにより、ユーザ管理情報が登録されているユーザのみが操作入力部１７０のロック状態を解除できるようなる。このため、不特定のユーザが操作入力部１７０の操作を行なうことを防ぐことができる。

このとき、鍵付きカバー等の新たなハードウェアの追加は不要であるため、コスト上昇を招くことはない。また、鍵解除用ファイルが記録された可搬型記録媒体を装着するだけでよいため、煩雑な鍵解錠動作や認証情報の入力は不要で、操作性の悪化を招くこともない。

本実施形態では、一致するハッシュ値により、可搬型記録媒体から読み出した照合値に対応するユーザを特定することができる（Ｓ１０８）。このため、操作ログ管理部１９０が、操作入力部１７０の操作ログを記録する際に、操作を行なったユーザの情報を付して記録することができる（Ｓ１０９）。従来、操作入力部１７０の操作を行なったユーザを特定することはできなかったが、本機能により、どのユーザがどのような操作を行なったかの記録を残すことができるため、機器管理およびユーザ管理において非常に有益である。

なお、操作ロック部１２１は、可搬型記録媒体が記録媒体アクセス部１８０から取り外されると（Ｓ１１０）、操作入力部１７０をロック状態とする（Ｓ１１１）。これにより、他のユーザが引き続き操作入力部１７０の操作を行なえてしまうことを防ぐことができる。

次に、可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルを作成する手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルを作成する際には、工業用機器１００と端末装置２００とを接続状態にする（Ｓ２０１）。具体的には、端末装置２００の工業用機器通信ツール２２０を起動させる。

工業用機器通信ツール２２０は、ユーザにユーザＩＤとパスワードの入力を促し、工業用機器１００のログイン処理部１３０と通信を行なってログイン認証を行なう（Ｓ２０２）。入力されたユーザＩＤとパスワードによるログイン認証が不可の場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）は、工業用機器１００との接続を解除する（Ｓ２０８）。

入力されたユーザＩＤとパスワードによるログインが認証されると（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、ユーザから鍵解除用ファイル作成の指示を受け付ける（Ｓ２０３）。鍵解除用ファイル作成の指示は、例えば、メニュー選択やコマンド入力により受け付けることができる。

鍵解除用ファイル作成の指示を受け付けると、工業用機器１００の記録媒体アクセス部１８０への可搬型記録媒体の装着をユーザに促す（Ｓ２０４）。例えば、端末装置２００の表示装置に記録媒体装着メッセージを表示したり、記録媒体アクセス部１８０のＬＥＤを点等させる等により、可搬型記録媒体の装着をユーザに促すことができる。

次に、工業用機器１００の照合値生成部１２２が、装着された可搬型記録媒体から記録媒体識別子を読み込む（Ｓ２０５）。そして、読み込んだ記録媒体識別子と、ログイン認証（Ｓ２０２）で特定されたユーザのユーザ管理情報、すなわちユーザＩＤとパスワードとからハッシュ値を算出する（Ｓ２０６）。

ハッシュ値を算出すると、記録媒体アクセス部１８０に装着された可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルを作成して、算出されたハッシュ値を照合値として鍵解除用ファイルに書き込む（Ｓ２０７）。以上、可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルを作成する手順について説明した。

なお、本実施形態の工業用機器１００では、鍵解除用ファイルが記録された可搬型記録媒体を用いて端末装置２００からのログイン処理を簡素化することができる。この場合、図４に示すように、端末装置２００にも記録媒体アクセス部２３０を備えさせる。ただし、一般に、端末装置２００は、記録媒体アクセス部２３０を備えて構成されるため、本処理のために記録媒体アクセス部２３０を別途追加する必要ない。

鍵解除用ファイルが記録された可搬型記録媒体を用いた場合、図５のフローチャートに示すような手順で、端末装置２００からのログイン動作を行なうことができる。すなわち、端末装置２００の工業用機器通信ツール２２０は、端末装置２００の記録媒体アクセス部２３０に可搬型記録媒体が装着されると（Ｓ３０１）、可搬型記録媒体に鍵解除用ファイルが存在するかどうかを調べる（Ｓ３０２）。

鍵解除用ファイルが存在しない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）は、ユーザＩＤとパスワードとを入力する通常のログイン処理を行なう（Ｓ３１０）。一方、鍵解除用ファイルが存在する場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）は、鍵解除用ファイルから照合値を読み出す（Ｓ３０３）。また、端末装置２００の記録媒体アクセス部２３０に装着された可搬型記録媒体から記録媒体識別子を取得する（Ｓ３０４）。

そして、工業用機器通信ツール２２０は、読み出した照合値と、取得した記録媒体識別子を工業用機器１００のログイン処理部１３０に送信する（Ｓ３０５）。

ログイン処理部１３０が、照合値と記録媒体識別子を受信すると、照合値生成部１２２が、この記録媒体識別子を用いて、ユーザ管理部１４０に記録されている各ユーザ管理情報、すなわちユーザＩＤとパスワードとの組毎に、ハッシュ値を算出する（Ｓ３０６）。

ログイン処理部１３０は、算出したユーザ管理情報毎のハッシュ値の中に、端末装置２００から送られた照合値と一致するハッシュ値がない場合（Ｓ３０７：Ｎｏ）には、端末装置２００からのログイン不可とする（Ｓ３０９）。

一方、算出したユーザ管理情報毎のハッシュ値の中に、端末装置２００から送られた照合値と一致するハッシュ値がある場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）には、端末装置２００からのログインを許可する（Ｓ３０８）。本実施例では、物理的な可搬型記録媒体によるログイン認証を行なうため、ユーザＩＤ、パスワードの入力によるログイン認証よりも、セキュリティを強化することができる。また、ユーザＩＤ、パスワードの入力操作を省くことができるため、操作性を向上させることができる。

１００…工業用機器、１１０…通信部、１２０…制御部、１２１…操作ロック部、１２２…照合値生成部、１２３…照合値認証部、１３０…ログイン処理部、１４０…ユーザ管理部、１５０…コマンド処理部、１６０…表示部、１７０…操作入力部、１８０…記録媒体アクセス部、１９０…操作ログ管理部、２００…端末装置、２１０…通信部、２２０…工業用機器通信ツール、２３０…記録媒体アクセス部

Claims (7)

1. 可搬型記録媒体を装着可能な工業用機器であって、
   ログイン処理のためのユーザ管理情報を格納するユーザ管理部と、
   操作受付がロック状態とロック解除状態で切り替えられる操作入力部と、
   前記操作入力部がロック状態のときに、可搬型記録媒体が装着されると、前記可搬型記録媒体に照合値が記録されているかどうかを調べ、照合値が記録されている場合に、前記可搬型記録媒体の記録媒体識別子と前記ユーザ管理情報とから一意に算出される一意算出値をユーザ管理情報毎に算出し、前記照合値と一致する一意算出値が存在する場合に、前記操作入力部をロック解除状態とする制御部と、
   を備えたことを特徴とする工業用機器。
2. 前記制御部は、
   ログイン処理を行なったユーザのユーザ管理情報と、装着された可搬型記録媒体の記録媒体識別子とから一意算出値を算出し、前記可搬型記録媒体に照合値として記録することを特徴とする請求項１に記載の工業用機器。
3. 前記照合値と一致する一算出値に対応するユーザ管理情報から得られるユーザ情報と、前記操作入力部が受け付けた操作情報とを関連付けて記録する操作ログ管理部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の工業用機器。
4. 前記制御部は、
   前記可搬型記録媒体が取り外されると、前記操作入力部をロック状態とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工業用機器。
5. 可搬型記録媒体を装着可能な端末装置と通信を行ない、
   前記端末装置から装着された可搬型記録媒体の記録媒体識別子と、照合値とを受信すると、受信した記録媒体識別子と前記ユーザ管理情報とから一意に算出される一意算出値をユーザ管理情報毎に算出し、受信した照合値と一致する一意算出値が存在する場合に、前記端末装置を介したログインを認証するログイン処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の工業用機器。
6. 前記ユーザ管理情報は、ユーザＩＤとパスワードであり、前記一意算出値は、前記記録媒体識別子と前記ユーザＩＤと前記パスワードから算出されるハッシュ値であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の工業用機器。
7. ログイン処理のためのユーザ管理情報を格納するユーザ管理部と、操作受付がロック状態とロック解除状態で切り替えられる操作入力部とを備えた可搬型記録媒体を装着可能な工業用機器におけるロック解錠方法であって、
   前記操作入力部がロック状態のときに、可搬型記録媒体が装着されると、前記可搬型記録媒体に照合値が記録されているかどうかを調べ、照合値が記録されている場合に、前記可搬型記録媒体の記録媒体識別子と前記ユーザ管理情報とから一意に算出される一意算出値をユーザ管理情報毎に算出し、前記照合値と一致する一意算出値が存在する場合に、前記操作入力部をロック解除状態とすることを特徴とする工業用機器におけるロック解錠方法。