JP6701056B2 - 操作端末装置、製造システム、物品の製造方法、操作端末装置の制御方法、操作端末装置の制御プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、製造装置の操作端末装置及びそれらを有する製造システムに関する。

従来より、製品の加工、組立等を行う製造装置は、端末装置によって操作され、製造装置及び端末装置は、可動ケーブル等のワイヤーケーブルによって物理的及び電気的に接続されて構成されることがある。特許文献１では、工作機械を制御する数値制御装置がその作動状態等を表示する端末装置と無線で通信する構成が提案されている。この数値制御装置は、端末装置を用いて数値制御装置の作動状態や計測データを遠隔地から監視する。

このような無線通信技術を用いて、端末装置が無線で製造装置と通信し、製造装置を遠隔操作することも行われ、この端末装置の表示画面で遠隔操作を行う製造装置を選択し、操作することが行われている。

特開平１１−１０２２１０号公報

しかしながら、上述した従来技術では、製造装置との通信が可能な操作端末装置であれば、いずれの操作端末装置からでも製造装置の操作が可能となってしまう。このような状態で、例えば同一の製造装置が多く並んで配置されている場合には、操作者が、操作を意図している製造装置とは異なる製造装置を誤って選択し作動させてしまうおそれがある。

本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、操作者が操作を意図した製造装置を確実に操作することを可能にする製造システム及び操作端末装置を提供することである。

本発明の第１の態様に係る製造システムは、製造装置と、前記製造装置と通信可能な操作端末装置とを有する製造システムであって、前記製造装置には前記製造装置のＩＤ情報を有するＩＤタグが取り付けられており、前記操作端末装置は、磁界により前記ＩＤタグに電流を発生させて前記ＩＤタグから前記ＩＤ情報を読み取るＩＤ読み取り器と、前記ＩＤ情報を読み取ってはじめて前記製造装置の操作を可能とする制御部とを備える、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る操作端末装置は、製造装置と通信可能な操作端末装置であって、磁界により前記製造装置に取り付けられたＩＤタグに電流を発生させて前記ＩＤタグから前記製造装置のＩＤ情報を読み取るＩＤ読み取り器と、前記ＩＤ情報を読み取ることによってはじめて、前記ＩＤ情報に対して予め関連付けられた前記製造装置の操作を可能とする制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、操作端末装置を製造装置のＩＤタグに近付けＩＤ情報を読み取ってはじめて製造装置の操作が可能となるため、操作者は、操作を意図している製造装置に赴いてＩＤ情報を読み取り、ＩＤ情報リストと照らし合わすので、意図した製造装置を確実に操作することができる。

本発明の第１実施形態に係る製造システムの概略構成を示す図である。 図１の製造装置及び端末装置のブロック図である。 端末装置の操作部の模式図である。 第１実施形態に係る操作権取得処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る製造システムの概略構成を示す図である。 図４に示した製造装置及び端末装置のブロック図である。 第２実施形態に係る操作権取得処理を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る製造システムの概略構成を示す図である。 第３実施形態に係る操作権取得処理を示すシーケンス図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態で説明される寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更される。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る製造システム１の概略構成図である。図１に示すように、製造システム１は、複数の製造装置１０１〜１０４、及び複数の操作端末装置２０１〜２０３を有する。

製造装置１０１〜１０４は、製品や部品等の有形の物を製造するための一般的（又は特殊）な設備であり、操作者は、操作端末装置２０１〜２０３を用いて製造装置１０１〜１０４を操作する。なお、製造装置１０１〜１０４は、限定されないが並べて配置され、製造装置及び操作端末装置の台数はこれに限定されない。また、製造装置１０１〜１０４は、電気、ガス及び水等の無形のものを生産する設備であってもよい。

製造装置１０１〜１０４の外壁１０１ａ〜１０４ａには、それぞれ、ＩＤタグ１１１〜１１４が取り付けられている。なお、ＩＤタグ１１１〜１１４の取り付け位置は、外壁１０１ａ〜１０４ａに限らず、操作端末装置２０１〜２０３とＩＤタグ１１１〜１１４との間の無線通信が妨害されないならば、製造装置１０１〜１０４内にあってもよい。

ＩＤタグ１１１〜１１４は、操作端末装置２０１〜２０３との間で無線通信が可能な機器であり、Ｆｅｌｉｃａ（登録商標）等のＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）技術を用いた非接触型のＩＣタグである。具体的には、操作端末装置２０１〜２０３に備えられたＩＤタグ読み取り器２１１〜２１３から磁界（半径が数ｃｍ〜３０ｃｍ程度）を発生させる。製造装置１０１〜１０４に取り付けられたＩＤタグ１１１〜１１４がこの磁界に入るとＩＤタグ内部のコイルが磁気を受けて電流を発生させる。そして、その電気を利用することでＩＤタグ１１１〜１１４に埋め込まれたＩＣチップが起動し、ＩＤタグ読み取り器２１１〜２１３と交信し、データのやり取りを行なう。

ＩＤタグ１１１〜１１４は、対応する製造装置１０１〜１０４の固有の識別情報（ＩＤ情報）を格納している。例えば、製造装置１０１に取り付けられたＩＤタグ１１１は、製造装置１０１のＩＤ情報を格納し、製造装置１０３に取り付けられたＩＤタグ１１３は、製造装置１０３のＩＤ情報を格納している。このように、ＩＤタグ１１１〜１１４は、それぞれ異なるＩＤ情報を有し、製造装置１０１〜１０４は、そのＩＤ情報によって識別される。なお、本発明におけるＩＤタグ１１１〜１１４は、電源を備えず操作端末装置２０１〜２０３からの電波をエネルギー源とするパッシブ型のＩＣタグを想定しているが、電池を内蔵したアクティブ型のＩＣタグであってもよい。

操作端末装置２０１〜２０３は、製造装置１０１〜１０４及びＩＤタグ１１１〜１１４と無線通信可能に構成され、それぞれ、ＩＤ読み取り器としてのＩＤタグ読み取り器２１１〜２１３を備えている。ＩＤタグ読み取り器２１１〜２１３は、ＩＤタグ１１１〜１１４と近距離で無線通信をすることができ、ＩＤタグ１１１〜１１４に電波を送ることによって給電し、ＩＤタグ１１１〜１１４から対応する製造装置１０１〜１０４のＩＤ情報を受信する。ここで、「近距離」とは、操作端末装置２０１〜２０３に備えられたＩＤタグ読み取り器２１１〜２１３が発生させる磁界（半径が数ｃｍ〜３０ｃｍ程度）の範囲内の距離である。この距離は、製造装置の寸法や操作状況等を考慮して適宜調整されるものである。例えば、操作者が操作端末装置２０１を用いてある製造装置１０１のＩＤタグ１１１を読み取ろうとした場合に、隣接する製造装置１０２のＩＤタグ１１２をも誤って読み取ることがないように該距離を調整する。

図２Ａは、図１に示す製造装置及び操作端末装置のブロック図である。図２では、製造装置１０１及び操作端末装置２０１を例に説明するが、他の製造装置１０２〜１０４及び操作端末装置２０２、２０３も、同様の構成を備えるため説明を省略する。

製造装置１０１は、ＩＤタグ１１１、プログラマブルコントローラ１２０、通信コントローラ１３０、作動部１４０、及びアンテナ１５０を備えている。

プログラマブルコントローラ１２０は、制御部１２１、入力回路１２２及び出力回路１２３を備え、制御部１２１は、マイクロコンピュータである中央演算処理装置（ＣＰＵ）１２４、プログラムメモリ１２５、及びＩ／Ｏメモリ１２６を有している。

制御部１２１は、製造装置１０１内に設置された種々のセンサ等の入力機器や作動部１４０の各種機器からの信号を入力回路１２２を介して取得し、出力回路１２３を介して信号を出力する。制御部１２１は、プログラムメモリ１２５に格納されている各種プログラムをＣＰＵ１２４で実行することによって、製造装置１０１の各種制御を行う。例えば、ＣＰＵ１２４は、予めプログラムされた条件に従い出力回路１２３を制御することによって、作動部１４０や図示しない表示灯等のさまざまな出力機器を制御する。

なお、プログラマブルコントローラ１２０が備える入力回路及び出力回路の数はこれに限定されず、作動部１４０の各種機器と、それに対応するＩ／Ｏメモリ１２６の関連するアドレス番号とを１対１に接続する数だけ設けていてもよい。

作動部１４０は、製造装置１０１の作動のための各種機器を有し、ＣＰＵ１２４は、プログラムメモリ１２５に格納された所定のプログラムに基づき作動部１４０の各種機器を制御する。本実施形態では、作動部１４０は、１つ又は複数のモータ１４０ａ、電磁弁１４０ｂ、及びスイッチ１４０ｃを有しているが、この例に何ら限定されるものではない。

作動部１４０の各種機器（本実施形態では、モータ１４０ａ、電磁弁１４０ｂ及びスイッチ１４０ｃ）は、それぞれ、Ｉ／Ｏメモリ１２６の所定のアドレス番号に関連付けられている。ＣＰＵ１２４は、Ｉ／Ｏメモリ１２６の各アドレス番号の値を変化させることによって、出力回路１２３を介して作動部１４０の各種機器（モータ１４０ａ、電磁弁１４０ｂ及びスイッチ１４０ｃ）を制御する。

例えば、Ｉ／Ｏメモリ１２６のアドレス番号「00000」に電磁弁１４０ｂが関連付けられている場合、ＣＰＵ１２４は、該アドレス番号の値を所定の値（１又は０）に設定することにより、出力回路１２３を介して電磁弁１４０ｂをＯＮ又はＯＦＦする。また、ＣＰＵ１２４は、所定のプログラムに応じて、一定時間ごとに電磁弁１４０ｂに関連付けられたアドレス番号「00000」の値を書き換えることにより、電磁弁１４０ｂのＯＮ／ＯＦＦを繰り返し制御することもできる。このような設定を他の多数の電磁弁やモータ、表示灯（不図示）へ設定し、適切なプログラムを行うことで、複雑な製造装置の作動が可能となる。

また、Ｉ／Ｏメモリ１２６のアドレス番号「00001」にスイッチ１４０ｃが関連付けられている場合、スイッチ１４０ｃの操作（ＯＮ又はＯＦＦ）に応じて所定の該アドレス番号「00001」の値は「１」又は「０」の値をとる。このとき、ＣＰＵ１２４は、該アドレス番号「00001」の値を監視しその値が「１」（又は「０」）になれば、該アドレス番号「00000」を強制的に「１」にすることで、電磁弁をＯＮ（又はＯＦＦ）にすることができる。このように、操作者は、スイッチ１４０ｃを操作することによって、電磁弁１４０ｂを制御（ＯＮ又はＯＦＦ）することができる。このように、Ｉ／Ｏメモリ１２６のアドレス番号の一つ一つに、１つのモータ１４０ａ、電磁弁１４０ｂ、スイッチ１４０ｃ、又は表示灯（不図示）等が対応するように関連付けされ、出力回路１２３及び入力回路１２２を介して接続されている。

通信コントローラ１３０は、Ｉ／Ｏメモリ１２６の各アドレス番号の値を所定の集合でデータ化し、それをアンテナ１５０を介して操作端末装置２０１に送信する。また、通信コントローラ１３０は、操作端末装置２０１の通信コントローラ２３５からアンテナ２３６を介して作動部１４０の各種機器の状態を示すデータや操作指令を受信する。通信コントローラ１３０は、操作端末装置２０１から受信したデータに応じて、Ｉ／Ｏメモリ１２６の該当するアドレス番号の値を書き換える。例えば、通信コントローラ１３０は、操作端末装置２０１から電磁弁１４０ｂをＯＮにせよとの操作指令を受け取ると、電磁弁１４０ｂに関連するアドレス番号「00000」の値を「１」に書き換える。通信コントローラ１３０は、Ｉ／Ｏメモリ１２６の各アドレス番号の値が変化するタイミングとは関係なく、Ｉ／Ｏメモリ１２６からデータを読み出し又は書き込むことができる。なお、アンテナ１５０、２３６として、ＷＬＡＮアダプタ等を用いて、インターネットプロトコル等により通信コントローラ１３０、２３５間でデータを無線で送受信するようにしてもよい。

操作端末装置２０１は、ＩＤタグ読み取り器２１１、操作部２３１、メモリ２３３、制御部としてのＣＰＵ２３４、及び通信コントローラ２３５を備えている。

ＩＤタグ読み取り器２１１は、製造装置に取り付けられたＩＤタグに給電し、ＩＤタグから情報を読み出すためのＲＦＩＤリーダとしての機器である。ＩＤタグ読み取り器２１１をＩＤタグ１１１に近づけることによって、ＩＤタグ読み取り器２１１はＩＤタグ１１１に格納されているＩＤ情報を読み取る。ＩＤタグ読み取り器２１１は、例えば、Ｆｅｌｉｃａ（登録商標）カード読み取り器やＮＦＣ（Near Field Communication）タグ読み取り器等である。ＩＤタグ読み取り器２１１によりＩＤタグ１１１から製造装置１０１のＩＤ情報を読み取ることにより、操作端末装置２０１は、製造装置１０１の操作権を取得する。

操作部２３１は、製造装置１０１の作動部１４０の各種機器（モータ１４０ａ、電磁弁１４０ｂ等）を操作するためインターフェース及びコントローラであり、操作者は、操作部２３１を操作することにより該各種機器を遠隔作動させることができる。例えば、図２Ｂ（ａ）に示すように、操作部２３１は、製造装置１０１の各種機器にそれぞれ対応する複数の操作スイッチ２３１ａを備え、対応する操作スイッチ２３１ａの隣には対応する該各種機器の状態を示すランプ２３１ｂを備えていてもよい。また、図２Ｂ（ｂ）に示すように、操作部２３１は、ディスプレイに表示される製造装置の操作の用に供される画像であってもよい。このとき、操作者は、ディスプレイに表示された製造装置の各種機器の作動に対応する操作オブジェクト２３１ａを操作することで、該各種機器を遠隔作動させ、また、ディスプレイに表示された情報２３１ｂから該各種機器の状態を知ることができる。なお、操作端末装置は、各製造装置のＩＤ情報に対して予め関連付けられた操作のみを操作者に可能とするように構成されていてもよい。例えば、操作者は、操作端末装置２０１を用いる場合に、製造装置１０１に対しては電磁弁の制御のみ行なえ、製造装置１０２に対してはモータの制御のみ行えるように構成してもよい。

操作端末装置２０１のメモリ２３３には、操作端末装置２０１により操作可能な１つ又は複数の製造装置のＩＤ情報に関するＩＤ情報リストが予め格納されている。また、メモリ２３３には、操作部２３１の操作スイッチ（オブジェクト）２３１ａと、対応する製造装置のＩ／Ｏメモリのアドレス番号との関係も予め格納されている。さらに、メモリ２３３には各種プログラムが格納されており、ＣＰＵ２３４がこの各種プログラムを実行することによって、操作端末装置２０１の操作を可能とする。

ＣＰＵ２３４は、操作部２３１の操作状態を監視し、通信コントローラ２３５を介して、操作端末装置２０１が操作権を取得している製造装置に操作部２３１の操作状態を送信する。ＣＰＵ２３４は、通信コントローラ２３５を介して受信した製造装置１０１のデータに基づいて、操作部２３１の表示を変更する（ランプ２３１ｂの点灯／消灯や、状態情報２３１ｂの更新）。

ＩＤタグ読み取り器２１１は、ＩＤタグ１１１から製造装置１０１のＩＤ情報を読み取る。それにより、操作端末装置２０１は、製造装置１０１の操作権を取得し、製造装置１０１の操作が可能となる。

通信コントローラ２３５は、アンテナ２３６を介して製造装置１０１の通信コントローラ１３０との間でデータの送受信を行う。例えば、操作端末装置２０１の通信コントローラ２３５が、製造装置１０１の電磁弁１４０ｂに関するスイッチ２３１ａのＯＮ／ＯＦＦの情報を製造装置１０１に送信したとする。このとき、製造装置１０１の通信コントローラ１３０は、電磁弁１４０ｂに対応するＩ／Ｏメモリ１２６のアドレス番号を所定の値に変更し、電磁弁１４０ｂは出力回路１２３を介してＯＮ／ＯＦＦ制御される。

本実施形態において、操作端末装置２０１は、ＩＤタグ読み取り器２１１により所望の製造装置１０１のＩＤタグ１１１を読み取ることにより、製造装置１０１の操作権を取得する。操作者は、この操作権を取得することにより操作端末装置２０１を用いて製造装置１０１を操作することが可能となる。以下、操作端末装置が行う製造装置の操作権取得及び破棄の処理について説明する。

図３は、操作端末装置が実行する製造装置の操作権取得及び破棄の処理のフローチャートである。ここでは、操作者が操作端末装置２０１を用いて製造装置１０１の操作を行いたい場合に、操作端末装置２０１が製造装置１０１の操作権取得及び破棄を行う処理について説明する。

まず、操作者が製造装置１０１のＩＤタグ１１１に操作端末装置２０１をかざすと、操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、所定の設定時間が経過したか、又は操作者からの操作権の取得指示があったか否かを判定する（ステップＳ３００）。ここで、操作者からの操作権の取得指示とは、例えば操作端末装置２０１の操作権の取得を開始するためのボタン（不図示）を押す等である。

該設定時間が経過しておらず、かつ操作権取得指示が無い場合（ステップＳ３００でＮｏ）、操作権の取得開始（ステップＳ３００）に戻る。該設定時間が経過し、又は操作権取得指示がある場合（ステップＳ３００でＹｅｓ）、ＣＰＵ２３４はＩＤタグ読み取り器２１１に指令を出し、ＩＤタグ読み取り器２１１はＩＤタグ１１１から製造装置１０１のＩＤ情報を読み取る（ステップＳ３０１）。

ＣＰＵ２３４は、ＩＤタグ読み取り器２１１が読み取った製造装置１０１のＩＤ情報をメモリ２３３に予め格納されているＩＤ情報リストと照らし合わせ、読み取ったＩＤ情報がＩＤ情報リストに存在するか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ここで、ＩＤタグ読み取り器２１１が読み取ったＩＤ情報がＩＤ情報リストに存在するということは、操作端末装置２０１は、製造装置１０１の操作権の取得が可能ということである。

ＩＤタグ読み取り器２１１が読み取ったＩＤ情報が該ＩＤ情報リストに存在しない場合（ステップＳ３０２でＮｏ）、操作端末装置２０１は製造装置１０１を操作する権限（操作権）を有しないことになり、操作権の取得開始（ステップＳ３００）に戻る。このとき、操作端末装置２０１の表示部（不図示）に操作権限が無い旨を表示するようにしてもよい。

該ＩＤ情報が該ＩＤ情報リストに存在する場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、操作端末装置２０１の通信コントローラ２３５は、製造装置１０１の通信コントローラ１３０に通信し、Ｉ／Ｏメモリ１２６の所定のＩＤアドレス番号の情報を受信する。ＩＤアドレス番号の情報は、操作端末装置によって操作権が取得されている場合には「０」以外の値であり、操作端末装置毎に異なる固有の値である。たとえば、操作端末装置２０１には「２０１」を、操作端末装置２０２には「２０２」を与える。操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、製造装置１０１のＩ／Ｏメモリ１２６の該ＩＤアドレス番号の値が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。また、該ＩＤアドレス番号の値が「０」である場合には、製造装置１０１の操作権は、未だ取得されていない状態にあり、該ＩＤアドレス番号の値が「０」でない場合には、製造装置１０１の操作権は、いずれかの操作端末装置により取得されている状態にある。

該ＩＤアドレス番号の値が「０」でない場合（ステップＳ３０３でＮｏ）、他の操作端末装置が製造装置１０１の操作権を取得しているので、操作端末装置２０１は、製造装置１０１の操作権を取得せずに操作権の取得開始（ステップＳ３００）に戻る。

該ＩＤアドレス番号の値が「０」である場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、ＣＰＵ２３４は、該ＩＤアドレス番号に操作端末装置２０１を識別するための所定の値を書き込む指令を製造装置１０１へ送信する。それに応じて、製造装置１０１の通信コントローラ１３０は、該ＩＤアドレス番号に該所定の値を書き込み、これにより、操作端末装置２０１は、製造装置１０１の操作権を取得する（ステップＳ３０４）。

操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、製造装置１０１の作動部１４０の各種機器と、操作端末装置２０１の操作部２３１の操作スイッチ（又は操作オブジェクト）２３１ａに対応するＩ／Ｏメモリ１２６のアドレス番号との関係をメモリ２３３から読み出す。ＣＰＵ２３４は、操作スイッチ（オブジェクト）２３１ａの操作を受け付け、ＩＤタグ１１１を読み取った製造装置１０１に通信コントローラ２３５を介して、該受け付けた操作の指令を送信する（ステップＳ３０５）。このようにして、操作端末装置２０１は、製造装置１０１を遠隔操作することができる。

操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、操作者からの操作入力が無い時間（無操作時間）を所定の設定時間と比較する（ステップＳ３０６）。なお、本ステップにおける設定時間は、ステップＳ３００における設定時間と同じであってもよい。該無操作時間が該設定時間を超える場合（ステップＳ３０６でＹｅｓ）、操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、製造装置１０１の通信コントローラ１３０から該ＩＤアドレス番号の値に関する情報を受信する。それを基に、ＣＰＵ２３４は、Ｉ／Ｏメモリ１２６の該ＩＤアドレス番号の値が、操作端末装置２０１を識別するための所定の値に一致するか否かを判定する（ステップＳ３０７）。

Ｉ／Ｏメモリ１２６の該ＩＤアドレス番号の値が操作端末装置２０１を識別するための所定の値に一致する場合（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、操作端末装置２０１は、未だ製造装置１０１の操作権を取得していることになる。従って、操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、製造装置１０１の操作権が取得されていないことを示す値「０」をＩ／Ｏメモリ１２６の該ＩＤアドレス番号に書き込む指令を製造装置１０１に送信し、製造装置１０１の操作権を破棄する（ステップＳ３０８）。該ＩＤアドレス番号の値が操作端末装置２０１を識別するための所定の値と一致しない場合（ステップＳ３０７でＮｏ）、製造装置１０１の操作権は他の操作端末装置によりすでに取得されている。そのため、この場合も、操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、製造装置１０１の操作権を破棄する。

また、ステップＳ３０６において該無操作時間が該設定時間を超えていない場合、ＣＰＵ２３４は、製造装置１０１のＩ／Ｏメモリ１２６の該ＩＤアドレス番号の値が操作端末装置２０１を識別するための値と一致するか否かを判定する（ステップＳ３０９）。該ＩＤアドレス番号の値が操作端末装置２０１を識別するための値に一致しない場合（ステップＳ３０９でＮｏ）、他の操作端末装置が製造装置１０１の操作権をすでに取得していることになる。そのため、操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、操作端末装置２０１の操作権を破棄する。該ＩＤアドレス番号の値が操作端末装置２０１を識別するための値に一致する場合（ステップＳ３０９でＹｅｓ）、操作端末装置２０１は、製造装置１０１の操作権をまだ有しており、操作者からの操作を受け付ける（ステップＳ３０５）。そして、操作端末装置２０１は、操作者からの操作入力を受け付け、操作権を取得している製造装置１０１に通信コントローラ２３５を介して受け付けた操作の指令を送信する。

このように本実施形態では、操作端末装置２０１は、製造装置１０１のＩＤタグ１１１からＩＤ情報を読み取り、前述のＩＤ情報リストに該ＩＤ情報が存在し、かつ、前述のＩＤアドレスの値が「０」の場合に製造装置１０１の操作権を取得する。尚、ステップＳ３０３を省略し、操作権を横取りするようにしても良い。

このように、操作者は、操作を意図している製造装置の操作権を取得するために、該製造装置のＩＤ情報を自ら赴いて読み取りに行く必要があり、従って、操作者が操作を意図した製造装置を確実に操作することになる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る製造システムについて説明する。本実施形態では、ＩＤタグの代わりに画像ＩＤを用い、製造装置及び操作端末装置を可動ケーブルで接続した点が第１実施形態と異なり、その他の構成については共通している。従って、共通箇所には同じ符号を付し、説明は省略する。

図４は、本発明の第２実施形態に係る製造システム１０の概略構成図である。製造システム１０の製造装置１０１〜１０４は、複数台並べて配置され、それぞれには画像ＩＤ４１１〜４１４が貼り付けられている。画像ＩＤ４１１〜４１４は、それぞれ、製造装置１０１〜１０４のＩＤ情報を有する画像であって、例えばバーコード、ＱＲコード（登録商標）、グレイコード、又は所定の画像パターンである。

操作端末装置２０１〜２０３は、製造装置１０１〜１０４に取り付けられている画像ＩＤ４１１〜４１４を読み取るための画像読み取り器（ＩＤ読み取り器）５１１〜５１３をそれぞれ備えている。画像読み取り器５１１〜５１３は、例えばデジタルカメラやバーコードリーダ等である。製造装置１０１〜１０４及び操作端末装置２０１〜２０３は、互いに可動ケーブルでそれぞれ接続されている。図４では、説明を簡単にするために、操作端末装置２０１及び製造装置１０１、１０２がそれぞれ可動ケーブル６０１、６０２によって接続されている形態を示している。なお、操作端末装置２０１が製造装置１０１、１０２に可動ケーブル６０１、６０２により接続され、他の操作端末装置２０２、２０３は無線で製造装置１０３、１０４と通信するように構成してもよい。

図５は、製造装置１０１及び操作端末装置２０１のブロック図である。操作端末装置２０１は、画像読み取り器５１１を備え、画像読み取り器５１１は、操作者によりボタン５１２が押されると、画像ＩＤ４１１を読み取る。製造装置１０１の通信コントローラ１３０及び操作端末装置２０１の通信コントローラ２３５は、可動ケーブル６０１によって互いに通信可能に接続されている。

図６は、本実施形態に係る操作権取得処理のフローチャートである。なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３０９は、第１実施形態（図３）と同様であり説明を省略する。

操作者は、操作を意図している製造装置１０１の画像ＩＤ４１１に操作端末装置２０１の画像読み取り器５１１を向け、ボタン５１２を操作して画像読み取り器５１１に画像ＩＤ４１１を読み取らせる（ステップＳ６００）。そして、操作端末装置２０１のＣＰＵ２３４は、画像ＩＤ４１１から製造装置１０１のＩＤ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ６０１）。該ＩＤ情報を取得できなかった場合（ステップＳ６０１でＮｏ）、操作権の取得開始（ステップＳ６００）に戻る。該ＩＤ情報を取得できた場合（ステップＳ６０１でＹｅｓ）、ステップＳ３０２〜Ｓ３０９へ続き、その説明は省略する。

このように、操作者は、操作を意図している製造装置の操作権を取得するために、該製造装置のＩＤ情報を自ら赴いて読み取りに行く必要があり、従って、操作者が操作を意図した製造装置を確実に操作することになる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る製造システムについて説明する。本実施形態では、製造装置及び操作端末装置が無線機を介して通信を行う点が第１実施形態と異なり、その他の構成については共通している。従って、共通箇所については同じ符号を付し、説明は省略する。

図７は、本実施形態に係る製造システム１００を上から見た概略構成図である。製造システム１００は、複数の製造装置１０１〜１０４、複数の操作端末装置２０１、２０２、及び通信装置としての無線機７０１を備えている。

製造装置１０１〜１０４にはＩＤタグ１１１〜１１４がそれぞれ取り付けられている。ＩＤタグ１１１〜１１４は、製造装置１０１〜１０４において略等しい高さにそれぞれ取り付けられている。無線機７０１は、製造装置１０１〜１０４及び操作端末装置２０１、２０２と通信可能な位置に配置されている。無線機７０１は、無線機７０１及び製造装置１０１〜１０４のＩＤタグ１１１〜１１４までの距離がそれぞれ異なるような位置に配置され、例えば並べて配置されている製造装置１０１〜１０４の端部側となる製造装置１０４側に固定され配置される。図７において、ＩＤタグ１１１及び無線機７０１間の距離Ｄ２が最も長く、ＩＤタグ１１４及び無線機７０１間の距離Ｄ４が最も短い。操作端末装置２０１、２０２は、無線機７０１を中継して製造装置１０１〜１０４と通信する。

図８は、本実施形態に係る製造装置の操作権の取得処理を示すシーケンス図である。以下、図８に基づいて説明する。なお、以下の説明では、操作者が、操作端末装置２０２を用いて、操作を意図している製造装置１０４の操作権を取得する場合について説明する。

操作者は、操作をしたい製造装置１０４に近づき、製造装置１０４のＩＤタグ１１４を操作端末装置２０２のＩＤタグ読み取り器２１２で読み取る。このときに、操作端末装置２０２は、無線機７０１を介して製造装置１０４と通信し、前述のステップＳ３０２〜Ｓ３０４を実行する。その結果、製造装置１０４のＩ／Ｏメモリ１２６のＩＤアドレス番号に操作端末装置を識別するための情報が書き込まれ、操作端末装置２０２は、製造装置１０４の操作権を取得する（ステップＳ８０１）。

ＩＤタグ１１４読み取り時の操作端末装置２０２と無線機７０１との間の距離を調べるために、操作端末装置２０２は、無線機７０１に信号を送信し（時刻ｔ１）、操作端末装置２０２及び無線機７０１間の距離を無線機に問い合わせる（ステップＳ８０２）。操作端末装置２０２は、無線機７０１に信号を送信した時刻ｔ１を記憶しておく。

無線機７０１は、操作端末装置２０２からの信号を受信し（時刻ｔ２）、返答信号を操作端末装置２０２に送信する（時刻ｔ３）（ステップＳ８０３）。返答信号には、無線機７０１の受信時刻ｔ２と送信時刻ｔ３の情報が含まれる。操作端末装置２０２は、返答信号を受信し（時刻ｔ４）、電波の伝搬速度ｃと、時刻ｔ１〜ｔ４の関係から、操作端末装置２０２と無線機７０１との間の距離データ１を算出する（ステップＳ８０４）。このとき、距離データ１は、ｃ×｛（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２）｝／２から求まり、図７に示すように「Ｄ３」であるとする。なお、ＩＤタグ１１４及び無線機７０１間の距離Ｄ４は既知であり一定値である。

操作者は、操作端末装置２０２を操作し、意図する製造装置１０４の作動制御の指示をする（ステップＳ８０５）。操作端末装置２０２は、無線機７０１に対して信号を送信し（時刻ｔ５）、操作端末装置２０２及び無線機７０１間の距離を問い合わせる（ステップＳ８０６）。なお、操作端末装置２０２は、無線機７０１に信号を送信した時刻ｔ５を記憶しておく。

無線機７０１は、操作端末装置２０２からの信号を受信し（時刻ｔ６）、返答信号を操作端末装置２０２に送信する（時刻ｔ７）（ステップＳ８０７）。返答信号には、無線機７０１の受信時刻ｔ６と送信時刻ｔ７の情報が含まれる。操作端末装置２０２は、返答信号を受信し（時刻ｔ８）、電波の伝搬速度ｃと、時刻ｔ５〜ｔ８の関係から、操作端末装置２０２と無線機７０１との間の距離データ２を算出する（ステップＳ８０８）。このとき、距離データ２は、ｃ×｛（ｔ８−ｔ５）−（ｔ７−ｔ６）｝／２から求まり、変わらず「Ｄ３」であるとする。

操作端末装置２０２は、ステップＳ８０４で求めた距離データ１と、ステップＳ８０８で求めた距離データ２とを比較する（ステップＳ８０９）。本ステップでは、操作端末装置２０２は、ＩＤタグ１１４を読み取ったときの位置と、操作者が操作端末装置２０２から製造装置１０４への操作を入力したときの位置との間の差を距離データ１及び２から求める。なお、操作端末装置及び無線機間の距離と、製造装置のＩＤタグ及び無線機間の距離との差を用いてもよい。該差が操作可能範囲（所定の閾値）にある場合は、製造装置１０４の操作は続行され、後述するように、該差が操作可能範囲にない場合は、操作端末装置２０２は、製造装置１０４の操作権を失う。ここで、操作可能範囲とは、読み取ったＩＤタグが取り付けられている製造装置の近傍であり、製造装置の寸法等に応じて設定され、操作端末装置２０２に予め記憶されているものである。

該差が操作可能範囲にある場合、操作端末装置２０２は、無線機７０１に操作指令を送信し、無線機７０１はそれを製造装置１０４に転送する（ステップＳ８１０）。製造装置１０４は、該操作指令に応じて操作を実行する（ステップＳ８１１）。製造装置１０４は、操作の実行結果を無線機７０１を介して操作端末装置２０２に送信し（ステップＳ８１２）、操作端末装置２０２は操作者に該実行結果を表示する（ステップＳ８１３）。なお、ステップＳ８１２、Ｓ８１３は省略されてもよい。

その後、操作端末装置２０２が製造装置１０４の操作権を取得したまま、操作者は、撮像装置１０４から離れた位置（操作可能範囲の外）に移動し、そこから製造装置１０４を操作しようとしたとする（図７参照）。

操作者は、操作端末装置２０２を操作し、意図する製造装置１０４の作動制御の指示をする（ステップＳ８１４）。操作端末装置２０２は、無線機７０１に対して信号を送信し（時刻ｔ９）、操作端末装置２０２及び無線機７０１間の距離を問い合わせる（ステップＳ８１５）。なお、操作端末装置２０２は、無線機７０１に信号を送信した時刻ｔ９を記憶しておく。

無線機７０１は、操作端末装置２０２からの信号を受信し（時刻ｔ１０）、返答信号を操作端末装置２０２に送信する（時刻ｔ１１）（ステップＳ８１６）。返答信号には、無線機７０１の受信時刻ｔ１０と送信時刻ｔ１１の情報が含まれる。操作端末装置２０２は、返答信号を受信し（時刻ｔ１２）、電波の伝搬速度ｃと、時刻ｔ９〜ｔ１２の関係から、操作端末装置２０２と無線機７０１との間の距離データ３を算出する（ステップＳ８１７）。このとき、距離データ３は、ｃ×｛（ｔ１２−ｔ９）−（ｔ１１−ｔ１０）｝／２から求まり、Ｄ３より大きい「Ｄ５」であるとする。

操作端末装置２０２は、距離データ１（又は距離データ２若しくはＩＤタグ１１４と無線機７０１間の距離Ｄ４）と、ステップＳ８１７で求めた距離データ３とを比較する（ステップＳ８１８）。両者の差（Ｄ５−Ｄ３）が所定の閾値（操作可能範囲）より大きいとすると、操作端末装置２０２は、製造装置１０４へ操作指令を送信しない（ステップＳ８１９）。製造装置１０４の操作権を消滅させるために、操作端末装置２０２は、無線機７０１を介して製造装置１０４と通信し、前述のステップＳ３０８のように、製造装置１０４のＩ／Ｏメモリ１２６のＩＤアドレス番号の値を「０」に変更する（ステップＳ８２０）。これにより、操作端末装置２０２は、製造装置１０４の操作権を失い、その旨をディスプレイ（不図示）に表示することにより操作者に知らせる（ステップＳ８２１）。

このように、本実施形態では、操作端末装置が、ＩＤタグを読み取ったときの無線機からの距離（又はＩＤタグ及び無線機間の距離）と、操作端末装置に製造装置の操作に関する入力があったときの無線機からの距離とを比較する。両者の差が操作可能範囲内にある場合、つまり操作者が製造装置の操作可能範囲にいる場合に、操作端末装置は、製造装置の操作が可能になり、操作者が操作可能範囲にいない場合には、操作端末装置は、製造装置の操作権を失う。これにより、操作者が操作を意図している製造装置を確実に操作することが可能となる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第３実施形態では、ＩＤタグ１１１〜１１４を用いて説明したが、ＩＤタグに替えて画像ＩＤとし、操作端末装置が画像読み取り器を有するようにしてもよい。また、距離を測定するために時刻を用いたが、無線機からの距離がわかる方法であれば構わない。

１、１０、１００：製造システム
１０１〜１０４：製造装置
１１１〜１１４：ＩＤタグ
２０１〜２０３：操作端末装置
２１１〜２１３：ＩＤタグ読み取り器（ＩＤ読み取り器）
２３４：ＣＰＵ（制御部）
４１１〜４１４：画像ＩＤ
５１１〜５１３：画像ＩＤ読み取り器（ＩＤ読み取り器）

Claims (18)

1. 製造装置と、前記製造装置を操作するための操作端末装置とを有する製造システムであって、
   前記製造装置は、
   前記製造装置に固有の識別情報を有するＩＤタグと、
   前記製造装置の操作権を有している操作端末装置を識別するための情報を格納するメモリと、
   を有し、
   前記操作端末装置は、
   ＮＦＣ（Near Field Communication）により前記ＩＤタグから前記製造装置に固有の識別情報を読み取る読み取り部と、
   前記読み取り部が読み取った前記識別情報に対応する製造装置に対して、前記メモリ内の、操作端末装置を識別する情報を取得する操作を実行し、取得した操作端末装置を識別するための情報が、他の操作端末装置が操作権を取得していることを示していなければ、自身の操作端末装置を識別するための識別情報を前記製造装置に送信する通信部と、
   自身の操作端末装置を識別するための識別情報を送信後に、前記識別情報に対応する製造装置に対する遠隔操作が可能となるように制御する制御部と、
   を有することを特徴とする製造システム。
2. 前記操作端末装置は、前記読み取り部が読み取った前記識別情報に基づき、自身が前記製造装置の操作権の有無を判断することを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
3. 前記操作端末装置は、無線機を介して前記製造装置の操作を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の製造システム。
4. 前記操作端末装置は、前記操作端末装置を前記製造装置に近づけた後に、操作権の取得の開始を指示する操作を受け付けることによって、前記読み取り部により前記ＩＤタグから前記製造装置に固有の識別情報を読み取ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製造システム。
5. 前記制御部は、操作対象の前記製造装置と前記操作端末装置との距離に基づき、操作指令を送信するか否かを制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製造システム。
6. 製造装置と通信可能な操作端末装置であって、
   ＮＦＣ（Near Field Communication）により、前記製造装置に取り付けられた前記製造装置に固有の識別情報を有するＩＤタグから情報を読み取る読み取り部と、
   読み取った前記識別情報に対応する製造装置に対して、前記製造装置が有するメモリ内の、操作端末装置を識別する情報を取得する操作を実行し、取得した操作端末装置を識別するための情報が、他の操作端末装置が操作権を取得していることを示していなければ、自身の操作端末装置を識別するための識別情報を前記製造装置に送信する通信部と、
   自身の操作端末装置を識別するための識別情報を送信後に、前記識別情報に対応する製造装置に対する遠隔操作が可能となるように制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする操作端末装置。
7. 前記操作端末装置は、前記読み取り部が読み取った前記識別情報に基づき、自身が前記製造装置の操作権の有無を判断することを特徴とする請求項６に記載の操作端末装置。
8. 前記操作端末装置は、無線機を介して前記製造装置の操作を行なうことを特徴とする請求項６または７に記載の操作端末装置。
9. 前記操作端末装置は、前記操作端末装置を前記製造装置に近づけた後に、操作権の取得の開始を指示する操作を受け付けることによって、前記読み取り部により前記ＩＤタグから前記製造装置に固有の識別情報を読み取ることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の操作端末装置。
10. 前記制御部は、操作対象の前記製造装置と前記操作端末装置との距離に基づき、操作指令を送信するか否かを制御することを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載の操作端末装置。
11. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の製造システムによって製造されることを特徴とする物品の製造方法。
12. 製造装置と通信可能な操作端末装置の制御方法であって、
    ＮＦＣ（Near Field Communication）により、前記製造装置に取り付けられた前記製造装置に固有の識別情報を有するＩＤタグから情報を読み取る読み取り工程と、
    読み取った前記識別情報に対応する製造装置に対して、前記製造装置が有するメモリ内の、操作端末装置を識別する情報を取得する操作を実行し、取得した操作端末装置を識別するための情報が、他の操作端末装置が操作権を取得していることを示していなければ、自身の操作端末装置を識別するための識別情報を前記製造装置に送信する送信工程と、
    自身の操作端末装置を識別するための識別情報を送信後に、前記識別情報に対応する製造装置に対する遠隔操作が可能となるように制御する制御工程と、
    を備えることを特徴とする制御方法。
13. 前記操作端末装置は、前記読み取り工程が読み取った前記識別情報に基づき、自身が前記製造装置の操作権の有無を判断することを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
14. 前記操作端末装置は、無線機を介して前記製造装置の操作を行なうことを特徴とする請求項１２または１３に記載の制御方法。
15. 前記操作端末装置は、前記操作端末装置を前記製造装置に近づけた後に、操作権の取得の開始を指示する操作を受け付けることによって、前記読み取り工程により前記ＩＤタグから前記製造装置に固有の識別情報を読み取ることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の制御方法。
16. 前記制御工程は、操作対象の前記製造装置と前記操作端末装置との距離に基づき、操作指令を送信するか否かを制御することを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか１項に記載の制御方法。
17. 製造装置と通信可能な操作端末装置の制御プログラムであって、
    ＮＦＣ（Near Field Communication）により、前記製造装置に取り付けられた前記製造装置に固有の識別情報を有するＩＤタグから情報を読み取る読み取り工程と、
    読み取った前記識別情報に対応する製造装置に対して、前記製造装置が有するメモリ内の、操作端末装置を識別する情報を取得する操作を実行し、取得した操作端末装置を識別するための情報が、他の操作端末装置が操作権を取得していることを示していなければ、自身の操作端末装置を識別するための識別情報を前記製造装置に送信する送信工程と、
    自身の操作端末装置を識別するための識別情報を送信後に、前記識別情報に対応する製造装置に対する遠隔操作が可能となるように制御する制御工程と、
    を操作端末装置に実行させることを特徴とする制御プログラム。
18. 請求項１７に記載の制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。

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