JP7158206B2 - 遠隔制御システム、サーバおよび遠隔制御端末 - Google Patents

Description

本発明は、遠隔制御システム、サーバおよび遠隔制御端末に関する。

今日、ネットワークを介して、遠隔地から、作業現場に設置されたセンサ類からデータを取得したり、作業現場のアクチュエータ等を操作したりすることが行われている。この種の遠隔制御では、時間帯に応じてオペレータがオペレーションを引き継ぐことで、長時間にわたり連続的にオペレーションを継続させることも行われている。

特許文献１には、監視センタで設備機器の監視を行う遠隔監視装置において、監視センタは昼間時に作動する昼間用監視センタと、通信回線に、夜間時に作動する夜間用監視センタとからなり、情報伝達経路を昼間時に昼間用監視センタ側へ、夜間時に夜間用監視センタ側へと切り替える発報先切替え中継局を設け、この発報先切替え中継局の切替え動作を確認する切替え確認装置を上記昼間用監視センタおよび夜間用監視センタの少なくとも一方に備えることが開示されている。

特開平２－２７８４００号公報

遠隔制御におけるオペレータが切り替わる際、現場における作業や動作の連続性を維持し、質の低下を抑制するため、現在のオペレータから次のオペレータへの円滑な引継ぎが行われることが求められる。

本発明は、遠隔制御におけるオペレータの円滑な引継ぎを実現し、遠隔制御を引き継ぐオペレータの負荷の増大を抑制することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明は、制御の対象となる被制御側装置と、被制御側装置の制御主体となる遠隔制御端末と、被制御側装置と遠隔制御端末とを接続し、遠隔制御端末に被制御側装置を遠隔制御させるサーバと、を備える遠隔制御システムである。サーバは、遠隔制御端末を被制御側装置の制御主体として制御させると共に、予め定められた条件に基づいて、被制御側装置の制御主体を切り替える。また、サーバは、現在の制御主体である一の端末装置から切り替え後の制御主体となる遠隔制御端末へ切り替える前の一定時間、遠隔制御端末を被制御側装置に接続する。そして、サーバは、遠隔制御端末に対し、被制御側装置から取得される端末装置に提供されている情報と同一の情報を提供する。遠隔制御端末は、サーバから取得した情報に基づき、被制御側装置の情報を出力する。
ここで、サーバは、端末装置から遠隔制御端末へ制御主体を切り替える前の一定時間、遠隔制御端末を被制御側装置に接続し、当該端末装置と共に当該遠隔制御端末に被制御側装置を遠隔制御させる構成としても良い。
端末装置から遠隔制御端末へ制御主体を切り替える前の一定時間における当該遠隔制御端末による被制御側装置の遠隔制御において、当該端末装置が実行可能な制御内容に対して、当該遠隔制御端末が実行可能な制御内容を制限する構成としても良い。
端末装置から遠隔制御端末へ制御主体を切り替える際における、当該遠隔制御端末に対して被制御側装置から取得される情報を提供する時間は、当該端末装置と共に当該遠隔制御端末に被制御側装置を遠隔制御させる時間よりも長い構成としても良い。
サーバは、遠隔制御端末に対し、被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部を、端末装置とは時間をずらして提供する構成としても良い。
サーバは、遠隔制御端末に対し、被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部を編集して提供する構成としても良い。
また、上記の目的を達成する他の本発明は、制御対象である被制御側装置から情報を取得し被制御側装置を制御する遠隔制御端末へ送信すると共に、この遠隔制御端末から被制御側装置を制御するための制御命令を受信して被制御側装置へ送信する送受信制御手段と、被制御側装置に対する現在の制御主体である第１の遠隔制御端末から切り替え後の制御主体となる第２の遠隔制御端末への制御主体の切り替えに応じて、一定時間、第１の遠隔制御端末および第２の遠隔制御端末に対し、被制御側装置から取得される同一の情報を送信する引継ぎ制御を行う引継ぎ制御手段と、を備えるサーバである。
ここで、引継ぎ制御手段は、第１の遠隔制御端末から第２の遠隔制御端末への制御主体の切り替えに応じて、一定時間、引継ぎ制御として、第１の遠隔制御端末および第２の遠隔制御端末から受信する制御命令を被制御側装置へ送信する構成としても良い。
引継ぎ制御において、第１の遠隔制御端末および第２の遠隔制御端末に対して被制御側装置から取得される同一の情報を送信する制御を行う時間は、第１の遠隔制御端末および第２の遠隔制御端末から受信する制御命令を被制御側装置へ送信する制御を行う時間よりも長い構成としても良い。
上記のサーバにおいて、被制御側装置から取得した情報を保持する情報保持手段をさらに備え、引継ぎ制御手段は、第２の遠隔制御端末に対し、被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部を、情報保持手段から読み出して送信する構成としても良い。
上記のサーバにおいて、情報保持手段に保持された情報を編集する編集手段をさらに備え、引継ぎ制御手段は、第２の遠隔制御端末に対し、被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部に関して、編集手段により編集された情報を送信する構成としても良い。
また、上記の目的を達成する他の本発明は、制御対象である被制御側装置から取得される情報を受信すると共に、この被制御側装置を制御するための制御命令を送信する通信手段と、被制御側装置から取得した情報を出力させる出力手段と、操作者が入力操作を行う入力手段と、入力手段による入力に基づいて制御命令を通信手段に送信させる制御手段と、を備える遠隔制御端末である。この遠隔制御端末は、動作状態として、出力手段による情報の出力および制御手段の制御による制御命令の送信により被制御側装置の遠隔制御が可能な第１動作状態と、この第１動作状態による動作が開始される前の一定時間に実施され、出力手段による情報の出力が行われるが、制御手段の制御による制御命令の送信が行われない第２動作状態と、を有する。

本発明によれば、遠隔制御におけるオペレータの円滑な引継ぎを実現し、遠隔制御を引き継ぐオペレータの負荷の増大を抑制することができる。

本実施形態による遠隔制御システムの全体構成を示す図である。 オペレーション端末の構成例を示す図である。 オペレーション・サーバの機能構成を示す図である。 オペレータ管理サーバの機能構成を示す図である。 遠隔制御の利用態様の概念を説明する図である。 引継ぎ制御部による引継ぎ制御の動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜システム構成＞
図１は、本実施形態による遠隔制御システムの全体構成を示す図である。遠隔制御システムＳは、現場で情報の収集や作業を実行する現場システムＳ１と、現場システムの制御や操作を実行するオペレーション・システムＳ２とを含む。図１には、一つの現場システムＳ１と一つのオペレーション・システムＳ２とが示されているが、オペレーション・システムＳ２は、複数の現場システムＳ１を制御し得る。

図１に示す構成例において、現場システムＳ１は、情報取得装置１００と、作用装置２００とを含む。情報取得装置１００および作用装置２００は、本実施形態の遠隔制御システムＳにおける制御対象となる装置、すなわち被制御側装置である。また、オペレーション・システムＳ２は、オペレーション端末３００と、オペレーション・サーバ４００と、オペレータ管理サーバ５００とを備える。オペレーション端末３００およびオペレーション・サーバ４００は、現場システムＳ１の情報取得装置１００および作用装置２００（以下、これらの現場システムＳ１を構成する装置をまとめて記載するときは、現場システムＳ１の装置１００、２００と記載する）を制御する制御側装置である。オペレータ管理サーバ５００は、オペレーション端末３００を操作するオペレータを管理する装置である。図１には、一つのオペレーション端末３００が示されているが、実際のオペレーション・システムＳ２では、一つの現場システムＳ１に対して複数のオペレーション端末３００が対応する。現場システムＳ１とオペレーション端末３００との関係については後述する。

＜情報取得装置の構成＞
情報取得装置１００は、現場において様々なデータを取得する装置である。情報取得装置１００としては、取得されるデータの種類や形式等に応じて種々の機器が用いられる。情報取得装置１００として用いられる具体的な機器は特に限定されないが、例えば、画像を取得するカメラ、音声や音響データを取得するマイクロフォン、環境や物品の状態を表す物理量（データ）を検出する各種のセンサ等が用いられる。センサとしては、取得しようとする情報に応じて、例えば、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、照度センサ、速度センサ、振動センサ等が単体で、あるいは組み合わせて用いられる。また、人間の嗅覚を刺激する匂い成分や味覚を刺激する味覚成分を分析してデータとして取得するセンサ等を用いても良い。情報取得装置１００として具体的にどのような機器を用い、どのような情報を取得するかは、例えば、現場システムＳ１の用途や適用目的等に応じて個別的に特定される。

また、情報取得装置１００は、外部機器から制御命令を受信したり、取得したデータを外部機器へ出力するための通信手段を備える。通信手段としては、無線通信機や有線によるネットワーク・インターフェイス等が用いられる。また、情報取得装置１００は、取得したデータを保持する保持手段、取得したデータに対して予め定められた処理を実行する処理手段、予め定められた制御を実行する制御手段等を備えても良い。保持手段としては、例えば不揮発性メモリ等が用いられる。処理手段や制御手段としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＡＳＳＰ（Application Specific Standard Produce）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算回路、これらの演算回路とメモリとを組み合わせたＳｏＣ（System on a Chip）やシステムＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）等が用いられる。

さらに、情報取得装置１００は、適用される現場システムＳ１の具体的な内容によっては、移動機構を備えていても良い。データの種類や取得の仕方によっては、情報取得装置１００を移動させながらデータを取得することが必要な場合があり得る。そのような場合、情報取得装置１００に設けた移動機構により移動しながらデータを取得する。情報取得装置１００の移動の態様は、データの種類や取得の仕方等に応じて、様々に設定される。例えば、１次元的な移動、２次元的な移動、３次元的な移動を行い得る。また、予め定められた軌道上を移動する場合も、自由な経路で移動する場合もあり得る。具体的な移動機構は、情報取得装置１００に要求される移動の態様に応じて選択される。例えば、車輪やプロペラ等の推力を生じさせるための部材と、この部材を駆動する駆動装置との組み合わせにより実現しても良い。また、一方向へ空気を吹き出し、その反動で移動するような構成としても良い。また、一端を固定した可動アームの他端に情報取得装置１００を設置し、可動アームを動作させることにより移動する構成としても良い。情報取得装置１００に移動機構を設ける場合は、上述した制御手段により移動機構の動作を制御しても良いし、移動機構の動作制御専用の制御手段を別途設けても良い。移動機構の動作制御は、プログラム等により設定された自動制御により行っても良いし、後述するオペレーション・サーバ４００から受信する制御命令により行っても良い。

＜作用装置の構成＞
作用装置２００は、現場において周囲の環境や物品や人物等に対して物理的に作用する装置である。作用装置２００としては、環境や物品や人物等に対して与えようとする物理的影響に応じて種々の機器が用いられる。作用装置２００として用いられる具体的な機器は特に限定されないが、例えば、物体を運動させるアクチュエータ、光を発する発光装置、音を発する音響装置、熱を発する発熱装置、その他、様々な機能や機構を有する装置が該当する。作用装置２００として具体的にどのような機器を用い、どのように動作させるかは、例えば、現場システムＳ１の用途や適用目的等に応じて個別的に特定される。

また、作用装置２００は、外部機器から制御命令を受信したり、動作履歴データを外部機器へ出力したりするための通信手段を備える。通信手段としては、無線通信機や有線によるネットワーク・インターフェイス等が用いられる。また、作用装置２００は、受信した制御命令に基づいて動作制御を実行する制御手段、制御命令や動作履歴データを保持する保持手段等を備えても良い。制御手段としては、例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＡＳＳＰ、ＦＰＧＡ等の演算回路、これらの演算回路とメモリとを組み合わせたＳｏＣやシステムＬＳＩ等が用いられる。保持手段としては、例えば不揮発性メモリやＲＡＭ（Random Access Memory）等が用いられる。

さらに、作用装置２００は、適用される現場システムＳ１の具体的な内容によっては、移動機構を備えていても良い。現場において周囲の環境や物品や人物等に対して作用を生じさせるための動作の仕方によっては、作用装置２００を移動させながら動作することが必要な場合があり得る。そのような場合、作用装置２００に設けた移動機構により移動しながら動作させる。作用装置２００の移動の態様は、データの種類や取得の仕方等に応じて、様々に設定される。例えば、１次元的な移動、２次元的な移動、３次元的な移動を行い得る。また、予め定められた軌道上を移動する場合も、自由な経路で移動する場合もあり得る。具体的な移動機構は、作用装置２００に要求される移動の態様に応じて選択される。例えば、車輪やプロペラ等の推力を生じさせるための部材と駆動装置との組み合わせにより実現しても良い。また、一方向へ空気を吹き出し、その反動で移動するような構成としても良い。また、一端を固定した可動アームの他端に作用装置２００を設置し、可動アームを動作させることにより移動する構成としても良い。作用装置２００に移動機構を設ける場合は、上述した制御手段により移動機構の動作を制御しても良いし、移動機構の動作制御専用の制御手段を別途設けても良い。移動機構の動作制御は、プログラム等により設定された自動制御により行っても良いし、後述するオペレーション・サーバ４００から受信する制御命令により行っても良い。

＜現場システムの装置構成＞
なお、図１に示す構成例において、現場システムＳ１を構成する装置として情報取得装置１００および作用装置２００を挙げたが、現場システムＳ１のシステム構成は、上記の構成に限定されない。例えば、現場システムＳ１に情報取得装置１００および作用装置２００を管理したり制御したりする中間サーバ（いわゆるエッジサーバ）を設け、この中間サーバを介してオペレーション・サーバ４００との通信を行うようにしても良い。中間サーバを設ける場合、情報取得装置１００および作用装置２００の全てを中間サーバの管理下に置いても良いし、いずれか一方のみを中間サーバに管理させ、他方をオペレーション・サーバ４００に直接接続させるようにしても良い。また、中間サーバに管理される情報取得装置１００および作用装置２００と、中間サーバを介さずオペレーション・サーバ４００に直接接続する情報取得装置１００および作用装置２００とが混在するシステム構成としても良い。また、情報取得装置１００と作用装置２００とは、物理的に別個の装置として用意されるだけでなく、いくつかの情報取得装置１００および作用装置２００が組み合わされた装置として構成されても良い。例えば、複数の情報取得装置１００および作用装置２００が組み込まれたロボットを被制御側装置として用いても良い。

＜オペレーション端末の構成＞
オペレーション端末３００は、オペレータが現場システムＳ１の装置１００、２００を遠隔制御するために用いる端末装置である。すなわち、オペレーション端末３００は、遠隔制御端末の一例である。なお、情報取得装置１００は、後述のようにデータを取得してオペレーション・サーバ４００へ送信することを主な機能とする装置であり、オペレーション端末３００から情報取得装置１００に対して能動的な制御や操作を行わない場合もあるが、便宜的に、オペレーション端末３００が情報取得装置１００を監視対象とすることを、「制御」、「操作」等と記載する。オペレーション端末３００は、現場システムＳ１の装置１００、２００から得られた情報を出力してオペレータ（オペレーション端末３００のユーザ）に提示する出力手段と、現場システムＳ１の装置１００、２００を制御するための入力を受け付ける入力手段とを備える。また、オペレーション端末３００は、オペレーション・サーバ４００に接続するための通信手段と、オペレーション端末３００の機能を制御するための制御手段とを備える。

図２は、オペレーション端末３００の構成例を示す図である。オペレーション端末３００は、制御手段としての主制御部３１０を備える。また、オペレーション端末３００は、出力手段としての出力制御部３２０と出力装置３３０とを備える。また、オペレーション端末３００は、入力手段としての操作受け付け部３４０と操作装置３５０とを備える。また、オペレーション端末３００は、通信手段としての送受信部３６０を備える。

主制御部３１０は、オペレーション端末３００の主要な動作の制御および通信制御を行う。主制御部３１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭにより実現される。ＲＯＭにはオペレーション端末３００の動作を制御するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵはＲＯＭからプログラムを読み込んで実行することにより各種の動作制御や処理を実行する。

出力制御部３２０は、出力装置３３０を制御して動作させる。出力装置３３０は、出力制御部３２０の制御により、オペレーション・サーバ４００から取得した現場システムＳ１の情報を出力する。情報の出力には、画像や音声などの様々な媒体を用い得る。例えば、動画や静止画等の画像出力を行う場合、出力制御部３２０は例えばＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を用いた表示機構により実現され、出力装置３３０は例えばディスプレイ装置により実現される。また、音声や環境音等の音響情報の出力を行う場合、出力制御部３２０は例えば主制御部３１０に用いられるＣＰＵにより実現され、出力装置３３０は例えばアンプやスピーカを含む音響機器により実現される。画像以外の視覚的な媒体として、発光による情報出力を行う場合、出力制御部３２０は例えば主制御部３１０に用いられるＣＰＵにより実現され、出力装置３３０はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光装置により実現される。この他、圧力や温度変化や振動などにより触覚を刺激するデバイス、化学物質を用いて嗅覚を刺激するデバイス、電気刺激や化学物質により味覚を刺激するデバイス等、人間の感覚を刺激する様々な手段を、現場システムＳ１の情報をオペレータに伝達する出力手段（インターフェイス）として用い得る。

操作受け付け部３４０は、オペレータが操作装置３５０を用いて行った操作を受け付け、受け付けた操作に応じて、予め定められた処理を実行する。具体的には、操作受け付け部３４０は、操作の内容に対応付けられた命令やデータの入力を行う。操作装置３５０は、オペレータが入力のための操作を行うデバイスである。操作装置３５０としては、オペレータによる操作が可能な種々のデバイスを用いることができる。一般的な操作装置３５０としては、例えば、マウス等のポインティング・デバイス、キーボード、タッチパネル等が用いられる。また、装着者（オペレータ）の視線を識別して入力操作として認識するアイトラッキング・デバイスを用いても良い。また、ハンドルやレバー等の把持部に設けられた触感センサにより、オペレータが把持部を手で握る強さを入力操作として認識するデバイスを用いても良い。その他、オペレータの何らかの動作を入力操作として認識可能な種々のデバイスを操作装置３５０として用い得る。

送受信部３６０は、ネットワークを介してオペレーション・サーバ４００と接続するためのネットワーク・インターフェイスである。これにより、オペレーション端末３００は、オペレーション・サーバ４００とデータ交換を行う。送受信部３６０としては、利用可能なネットワークへの接続回線の種類に応じて、無線通信機や有線によるインターフェイスが用いられる。

以上のように構成されたオペレーション端末３００において、現場システムＳ１の装置１００、２００から取得した情報に基づき出力装置３３０を用いた情報の出力が行われる。そして、オペレータは、出力装置３３０からの出力により、現場システムＳ１が設けられた現場の状況を知ることができる。一方、オペレータが操作装置３５０を操作することにより、現場システムＳ１の装置１００、２００に対する制御命令や制御データが入力される。そして、入力された制御命令や制御データが、オペレーション・サーバ４００を介して現場システムＳ１の装置１００、２００に送信されることにより、現場システムＳ１の装置１００、２００の制御が行われる。

オペレーション端末３００は、上記の制御手段、出力手段、入力手段および通信手段に相当する機能構成を有する装置であれば、オペレーションの対象となる操作や作業の内容に応じて様々な態様のハードウェア構成を取り得る。例えば、オペレーション作業に即して構成された出力デバイスや入力デバイスを備えた専用端末装置として構成しても良い。また、パーソナル・コンピュータをオペレーション端末として用いても良い。さらに、タブレット型端末装置やスマートフォン等の携帯型情報端末装置や、ウェアラブル端末装置をオペレーション端末として用いても良い。また、これらの具体的なデバイスを組み合わせて、特定の操作や作業に対するオペレーション端末３００として用いても良い。

＜オペレーション・サーバの構成＞
オペレーション・サーバ４００は、現場システムＳ１の装置１００、２００とオペレーション端末３００とを接続して、オペレーション端末３００による遠隔制御を実現する。オペレーション・サーバ４００は、オペレーションの実行制御と、オペレータの引継ぎ制御とを行う。オペレーション端末３００により現場システムＳ１の装置１００、２００を遠隔制御する場合、複数のオペレータが制御を引き継ぎ、入れ替わって作業することにより、現場システムＳ１の装置１００、２００を連続的に稼働させることができる。

ここで、遠隔制御であることから、制御の引継ぎは、単一のオペレーション端末３００を使用するオペレータが交代するだけでなく、異なる場所に置かれた複数のオペレーション端末３００の間で現場システムＳ１の装置１００、２００の制御主体を切り替えることにより行っても良い。制御主体とは、実際に現場システムＳ１の装置１００、２００に対する遠隔制御の操作を行っているオペレーション端末３００である。すなわち、オペレーション・サーバ４００は、複数のオペレーション端末３００の一つを現場システムＳ１の装置１００、２００の制御主体として制御させると共に、予め定められた切り替え条件に基づいて、制御主体となるオペレーション端末を順に切り替えて制御を引き継がせる。オペレーション・サーバ４００は、現場システムＳ１の装置１００、２００の制御主体であるオペレーション端末３００を切り替える際に、遠隔制御の引継ぎを滞りなく行うための引継ぎ制御を行う。

図３は、オペレーション・サーバ４００の機能構成を示す図である。オペレーション・サーバ４００は、送受信部４１０と、処理部４２０と、オペレーション・データベース（ＤＢ）４３０と、引継ぎ制御部４４０とを備える。

送受信部４１０は、ネットワークを介して、オペレーション端末３００、現場システムＳ１の情報取得装置１００および作用装置２００と接続するためのネットワーク・インターフェイスである。これにより、オペレーション・サーバ４００は、情報取得装置１００からデータを受信し、受信したデータをオペレーション端末３００へ送信する。また、オペレーション・サーバ４００は、作用装置２００から動作履歴データ（ログデータ）を受信する。また、オペレーション・サーバ４００は、オペレーション端末３００から制御命令や制御データを受信し、作用装置２００へ送信する。

処理部４２０は、送受信部４１０による現場システムＳ１の装置１００、２００およびオペレーション端末３００との間のデータ交換を制御する。処理部４２０は、情報取得装置１００から取得したデータに対して、必要に応じて予め定められた処理を行う。情報取得装置１００からは、映像データ、音声データ、音響データ、センサ・データ等の様々なデータが送られる。これらのデータは、オペレーション端末３００における出力のために加工が必要な場合がある。例えば、動画データは、圧縮処理等によりデータのサイズを縮小することが必要となる場合がある。また、センサ・データは、センサから取得された生データではなく、一定時間における変化率等の情報として提示することが求められる場合がある。同様に、オペレーション端末３００から受信した制御データも、加工して作用装置２００に送信することが必要となる場合がある。処理部４２０は、設定に応じてこれらの処理を行う。送受信部４１０および処理部４２０は、送受信制御手段の一例である。

オペレーションＤＢ４３０は、情報取得装置１００から取得したデータや作用装置２００から取得した動作履歴データを保存する。また、オペレーションＤＢ４３０は、オペレーション端末３００により行われた操作の履歴データを保存する。オペレーションＤＢ４３０に保存されたデータは、例えば、オペレーション端末３００による現場システムＳ１の状況の解析や、特定のオペレータによる操作の評価等に用いられる。また、オペレーションＤＢ４３０に保存されたデータは、現場システムＳ１の装置１００、２００を担当するオペレータ（オペレーション端末３００）が切り替わる際の引継ぎにおいて、現在のオペレータによる操作内容や現場システムＳ１の状態等の情報を次のオペレータに知らせるために用いられる。

引継ぎ制御部４４０は、予め定められた規則にしたがって、現場システムＳ１の装置１００、２００を担当するオペレータ（オペレーション端末３００）が切り替わる際の引継ぎ制御を行う。オペレータの引継ぎが行われる場合、現在のオペレータの操作内容を次の（切り替え後の）オペレータに知らせることにより、現場システムＳ１における動作や作業の連続性が担保され、質の低下を抑制することができる。しかし、この引継ぎに要する作業のために、次のオペレータの作業開始時にかかる負荷は増大する。ここで、オペレーション端末３００を用いた遠隔操作の場合、オペレータは、オペレーション端末３００の出力手段を介して現場システムＳ１の装置１００、２００の状態を知る。したがって、次のオペレータのオペレーション端末３００において、現在のオペレータのオペレーション端末３００の出力と同じ出力を行うことにより、次のオペレータは、現場システムＳ１の装置１００、２００の状態に関して現在のオペレータと同じ情報を得ることができる。

引継ぎ制御では、現在の制御主体であるオペレーション端末３００から切り替え後の制御主体となるオペレーション端末３００へ切り替える際の一定時間、引継ぎ前後のオペレーション端末３００の両方を現場システムＳ１の装置１００、２００に接続し、これらのオペレーション端末３００の両方に対し、現場システムＳ１の装置１００、２００から取得される同一の情報が提供される。このような引継ぎ制御を行うことにより、遠隔制御を引き継ぐオペレータの引継ぎ時の負荷の増大が抑制され、引継ぎを滞りなく行うことが可能となる。引継ぎ制御部４４０による引継ぎ制御の動作の詳細については後述する。送受信部４１０および引継ぎ制御部４４０は、引継ぎ制御手段の一例である。

＜オペレータ管理サーバの構成＞
オペレータ管理サーバ５００は、オペレータ（オペレーション端末３００）と、そのオペレータが担当する現場システムＳ１の装置１００、２００とを対応付けて管理する。現場システムＳ１は、通常、複数の情報取得装置１００および複数の作用装置２００を備えて構成される。したがって、一つの現場システムＳ１に対して複数のオペレータが対応付けられる場合がある。また、一人のオペレータは、一つの現場システムＳ１における複数の情報取得装置１００や複数の作用装置２００に対応付けられる場合がある。さらに、一人のオペレータは、複数の現場システムＳ１における情報取得装置１００や作用装置２００に対応付けられる場合がある。オペレータ管理サーバ５００は、これらの対応関係を、例えばテーブルに登録して管理する。

図４は、オペレータ管理サーバ５００の機能構成を示す図である。オペレータ管理サーバ５００は、オペレータ情報データベース（ＤＢ）５１０と、制御部５２０と、送受信部５３０とを備える。オペレータ情報ＤＢ５１０には、オペレータの情報を管理するためのテーブル５１１が格納されている。オペレータ情報ＤＢ５１０のテーブル５１１には、端末識別情報と、対象システム識別情報と、対象装置識別情報と、対応時間情報と、地域情報と、実行管理情報と、引継ぎ情報とが登録されている。

端末識別情報は、オペレーション端末３００の識別情報であり、この情報により、オペレーション端末３００を使用するオペレータも特定される。対象システム識別情報は、オペレータが担当する現場システムＳ１の識別情報である。対象装置識別情報は、オペレータが担当する情報取得装置１００および作用装置２００の識別情報である。

対応時間情報は、オペレータが作業可能な時間を示す情報である。この時間は、例えば、オペレータが担当する現場システムＳ１の設置場所の時刻による時間と、オペレーション端末３００の設置場所の時刻による時間とが登録される。前者を標準時、後者をローカル時とする。標準時を用いることにより、現場システムＳ１の装置１００、２００を操作する各オペレータの居住地（オペレーション端末３００の設置場所）に時差があっても、各オペレータが操作を担当する時刻を統一的に扱うことができる。一方、ローカル時を用いることにより、各オペレータが自身の居住地における就労時刻を管理することができる。

地域情報は、オペレーション端末３００の設置場所の識別情報である。地域情報には、現場システムＳ１の設置場所に対するオペレーション端末３００の設置場所の時差の情報を含む。実行管理情報は、オペレーション端末３００が現場システムＳ１の装置１００、２００の遠隔制御を実行中か否かを示す情報である。引継ぎ情報は、現在のオペレータの次に遠隔制御を担当するオペレータのオペレーション端末３００を示す情報である。

オペレータ管理サーバ５００の制御部５２０は、オペレータ情報ＤＢ５１０に登録されている情報を用いて、オペレータに関する各種の管理を行う。具体的には、制御部５２０は、各オペレータ（オペレーション端末３００）に関して、対応する現場システムＳ１の装置１００、２００の操作を実行中か否かを管理する（実行オペレータ管理）。また、制御部５２０は、実行中のオペレータの居住地および作業時刻を管理する（地域管理および時間管理）。また、制御部５２０は、現在のオペレータから引き継いで遠隔制御を実行する次のオペレータを管理する（引継ぎ管理）。制御部５２０は、例えば、オペレーション・サーバ４００からの問い合わせに応じて、これらの管理情報を返す。また、制御部５２０は、例えば、オペレーション・サーバ４００からの指示に応じて登録情報を更新する。

オペレータ管理サーバ５００の送受信部５３０は、ネットワークを介して、オペレーション・サーバ４００と接続し、データ交換を行うためのネットワーク・インターフェイスである。

＜遠隔制御の態様＞
本実施形態による遠隔制御の利用態様の一例について説明する。ここでは、地球Ｅ上を自転方向に沿って周回するように複数個所に設定された拠点にそれぞれ配置されたオペレーション端末３００により現場システムＳ１の装置１００、２００を遠隔制御する場合について説明する。各拠点の間には時差があるため、時差の順に拠点を移しながら制御主体となるオペレーション端末３００を切り替えることにより、１日中休むことなくオペレータの管理下において現場システムＳ１を連続的に稼働させ、データを取得することが可能となる。

図５は、遠隔制御の利用態様の概念を説明する図である。図５に示す例では、オペレーション端末３００が配置される拠点として、拠点Ｂ１～拠点Ｂ４の４か所が設定されている。拠点Ｂ１と拠点Ｂ２、拠点Ｂ２と拠点Ｂ３、拠点Ｂ３と拠点Ｂ４、拠点Ｂ４と拠点Ｂ１とは、それぞれ６時間ずつの時差があるものとする。そして、６時間ごとに、拠点Ｂ１→拠点Ｂ２→拠点Ｂ３→拠点Ｂ４→拠点Ｂ１という順に拠点を移して、現場システムＳ１の装置１００、２００を遠隔制御するオペレーション端末３００を切り替えることで、２４時間連続的に現場システムＳ１を稼働させ得る。一例として、拠点Ｂ１を日本国内に設定し、拠点Ｂ２をサウジアラビアに設定し、拠点Ｂ３をブラジルに設定し、拠点Ｂ４をハワイに設定すると、各拠点の時差は約６時間になる（なお、正確には拠点Ｂ１（日本）と拠点Ｂ４（ハワイ）との間の時差は５時間であり、拠点Ｂ３（ブラジル）と拠点Ｂ４（ハワイ）との間の時差は７時間である）。このように設定すれば、各拠点Ｂ１～Ｂ４の間の時差のため、現場システムＳ１が設置されている場所が夜間であっても、その時間に昼間である拠点のオペレーション端末３００により遠隔制御を行うことができる。そのため、各拠点のオペレータに対し、夜間労働による負担を強いることを回避することができる。なお、上記の構成において、現場システムＳ１の装置１００、２００と、少なくとも一つのオペレーション端末３００と、オペレーション・サーバ４００およびオペレータ管理サーバ５００とを同一国内に配置する構成としても良い。

＜引継ぎ制御＞
次に、オペレーション・サーバ４００の引継ぎ制御部４４０による引継ぎ制御について説明する。引継ぎ制御部４４０は、現場システムＳ１の装置１００、２００に対する遠隔制御の引継ぎを行う際、一定時間、現在のオペレーション端末３００と次のオペレーション端末３００とに対して同一の出力を行って、両オペレーション端末３００のオペレータが同じ情報を得られるようにする。

図６は、引継ぎ制御部４４０による引継ぎ制御の動作を示すフローチャートである。引継ぎ制御部４４０は、引継ぎ時刻の一定時間前になると、オペレータ管理サーバ５００に問い合わせて次に制御主体となるオペレーション端末３００（以下、「次端末３００」と記載）の情報を取得する（Ｓ６０１、Ｓ６０２）。

次に、引継ぎ制御部４４０は、引継ぎ待機状態となった旨の通知を次端末３００から受信すると（Ｓ６０３）、現在制御主体であるオペレーション端末３００（以下、「現端末３００」と記載）に対し、制御主体の引継ぎのための制御（引継ぎ制御）を行うことを報知する（Ｓ６０４）。引継ぎ待機状態とは、次端末３００において、制御主体を引き継ぐための準備が完了した状態である。具体的には、例えば、オペレータがオペレーション端末３００による遠隔制御の作業を実行することが可能となった状態である。

次に、引継ぎ制御部４４０は、引継ぎ制御として、現端末３００への出力と同一の出力を次端末３００に対して行う（Ｓ６０５）。そして、引継ぎ制御部４４０は、引継ぎ時刻になったならば、制御主体を現端末３００から次端末３００へ切り替える（Ｓ６０６、Ｓ６０７）。

以上のようにして、次端末３００のオペレータは、制御主体が切り替わる前に、現端末３００における操作内容を体験することができる。したがって、次端末３００のオペレータは、それまでの具体的な操作内容を知っている状態で遠隔制御を引き継ぐことができるため、引継ぎによる操作開始時の負荷の増大が抑制される。

図５を参照して説明したように、オペレーション端末３００が６時間の時差を有する拠点に配置されている場合を考える。この場合、例えば、一つの拠点におけるオペレーション端末３００の担当時間を７時間とすると、各拠点のオペレーション端末３００の担当時間は１時間ずつ重なる。そこで、この１時間を上記の引継ぎ制御の時間に割り当てることができる。

＜オペレーション端末の動作状態＞
上記の引継ぎ制御により、オペレーション端末３００には、遠隔制御実行状態と、引継ぎ動作状態と、遠隔制御休止状態の３種類の動作状態がある。遠隔制御実行状態は、オペレーション端末３００が、制御主体（現端末３００）として実際に現場システムＳ１の装置１００、２００に対する遠隔制御を実行している動作状態（第１動作状態）である。遠隔制御実行状態では、オペレーション端末３００の出力手段（出力制御部３２０および出力装置３３０）の出力によりオペレータが現場システムＳ１の装置１００、２００の状態を知ることができると共に、入力手段（操作受け付け部３４０および操作装置３５０）による入力に応じて制御命令や制御データを送信することによりオペレータが現場システムＳ１の装置１００、２００を操作することができる。

引継ぎ動作状態は、引継ぎ後に制御主体となる（次端末３００である）オペレーション端末３００が、現端末３００による現場システムＳ１の装置１００、２００の遠隔制御の内容を共有する動作状態（第２動作状態）である。引継ぎ動作状態では、オペレーション端末３００の出力手段（出力制御部３２０および出力装置３３０）の出力によりオペレータが現場システムＳ１の装置１００、２００の状態を知ることができる一方、入力手段（操作受け付け部３４０および操作装置３５０）による入力が行われても制御命令や制御データの送信は行われず、オペレータは現場システムＳ１の装置１００、２００を操作することができない。したがって、引継ぎ動作状態にあるオペレーション端末３００（次端末３００）のオペレータは、遠隔制御実行状態にある現端末３００によって行われた遠隔制御の内容を体験する。

遠隔制御休止状態は、現在の制御主体でも引継ぎ時の次期制御主体でもないオペレーション端末３００の動作状態である。遠隔制御休止状態では、オペレーション端末３００の出力手段（出力制御部３２０および出力装置３３０）においての現場システムＳ１の装置１００、２００の情報の出力は行われず、入力手段（操作受け付け部３４０および操作装置３５０）による入力が行われても制御命令や制御データの送信は行われない。このため、オペレータは現場システムＳ１の装置１００、２００を操作することができない。

＜引継ぎ制御の変形例＞
以上の動作例では、引継ぎ制御として現端末３００への出力と同一の出力を次端末３００に対しても行った。この場合、次端末３００は未だ制御主体となっていないため、次端末３００のオペレータは、現端末３００により現場システムＳ１の装置１００、２００に対して行われている操作内容を体験することはできるが、自ら遠隔制御を実行することはできない（引継ぎ動作状態）。これに対し、現場システムＳ１の装置１００、２００の種類や遠隔制御の内容によっては、引継ぎ制御において次端末３００にも遠隔制御を実行可能としても良い。この場合、引継ぎ制御が行われている状態では、現場システムＳ１の装置１００、２００は現端末３００および次端末３００の両方により操作される。すなわち、現端末３００および次端末３００の共同作業による遠隔制御が行われることとなる。

引継ぎ制御において次端末３００による遠隔制御を実行可能とする場合、次端末３００に対し、制御主体としての全ての制御を実行可能としても良いし、一部の制御機能を制限しても良い。前者の場合、現端末３００と次端末３００とが同じ立場で遠隔制御を行うこととなり、後者の場合、現端末３００が主、次端末３００が従として遠隔制御を行うこととなる。後者の場合、換言すると、次端末３００は、引継ぎ動作状態の特殊な態様として、限定的な遠隔制御の操作のみを実行可能な状態となる。

さらに、引継ぎ制御において、次端末３００が引継ぎ動作状態となっている時間の一部においてのみ次端末３００の遠隔制御を実行可能としても良い。例えば、引継ぎ制御の時間が１時間である場合、次端末３００では、この１時間を通して出力手段（出力制御部３２０および出力装置３３０）による現場システムＳ１の装置１００、２００の情報の出力を行い、後半の３０分はさらに入力手段（操作受け付け部３４０および操作装置３５０）による入力に応じて現場システムＳ１の装置１００、２００の遠隔制御の一部または全部を可能とする。すなわち、前半３０分では、次端末３００において現端末３００の制御内容の体験のみが可能となり、後半３０分では、一部またはすべての遠隔制御を実行可能とするように引継ぎ制御を行う。現場システムＳ１の装置１００、２００の情報の出力を行う時間を、現場システムＳ１の装置１００、２００の遠隔制御が可能な時間よりも長く取ることにより、オペレータは、まず現端末３００のオペレータの遠隔制御を体験し、ある程度慣れてから共同作業による遠隔制御を行い、その後に制御主体の切り替えにより自身のオペレーション端末３００を制御主体とする遠隔制御に移行することとなる。

また、引継ぎ動作状態において、現端末３００と次端末３００との間の通信を確立し、各オペレーション端末３００のオペレータがコミュニケーションを行えるようにしても良い。この場合、例えば各オペレーション端末３００においてオペレータの画像を取得するカメラやオペレータの音声を取得するマイクロフォン等の取得手段を設けた構成とする。そして、引継ぎ制御時の現端末３００および次端末３００において、この取得手段にて取得したオペレータの画像や音声を、オペレーション・サーバ４００を介して相手のオペレーション端末３００へ送信し、出力装置３３０により出力させる。

また、上記の動作例では、次端末３００のオペレータは、現端末３００による操作内容を即時的に体験した。これに対し、次端末３００のオペレータが現端末３００による操作内容を、時間差を置いて体験するようにしても良い。例えば、現場システムＳ１の装置１００、２００に対する操作内容が一定時間ごとに行われる作業である場合、引継ぎ制御が行われている時間中に、現端末３００において何らの操作も行われない時間が含まれるという無駄が生じる場合があり得る。そこで、このような場合には、現端末３００への出力のうち、現端末３００において作業が行われた際の出力をまとめて次端末３００に対して出力する。一例を挙げると、遠隔制御において、１５分程度を要する作業を１時間に１回繰り返すものとする。引継ぎ制御に割り当てられる時間を１時間とすると、１時間のうち４５分は作業が行われない。そこで、現端末３００における４回分の作業時の出力をまとめて次端末３００に対して出力することにより、より多くの情報を次端末３００のオペレータに提供し得る。なお、次端末３００に対する出力は、例えば、オペレーションＤＢ４３０に保持された履歴データを読み出して行われる。オペレーションＤＢ４３０から読み出した履歴データに基づく情報を次端末３００へ送信する場合、作業内容や引継ぎ制御の時間の設定等に応じて、データを圧縮したり、動画の再生時間を短縮させたりする等の編集処理を行って送信しても良い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態には限定されない。例えば、現場システムＳ１の装置１００、２００に対する制御主体となるオペレーション端末３００の切り替えにおいて、現端末３００に対する次端末３００を単一のオペレーション端末３００に特定するのではなく、予め定められたまたは任意の複数のオペレーション端末３００の中から選択するようにしても良い。

また、上記の実施形態では、情報取得装置１００から受信したデータに関して、オペレーション・サーバ４００において処理部４２０がデータの加工や編集処理を行ってオペレーション端末３００へ送信することについて述べた。これに対し、情報取得装置１００自体が取得したデータを編集してオペレーション・サーバ４００へ送信したり、オペレーション・サーバ４００とは別に情報取得装置１００から取得したデータを編集するサーバを設ける構成としても良い。例えば、現場システムＳ１にいわゆるエッジサーバを設け、このエッジサーバが情報取得装置１００で取得された情報を収集し、必要に応じて編集し、オペレーション・サーバ４００へ送信するようにしても良い。その他、本発明の技術思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本発明に含まれる。

Ｓ１…現場システム、Ｓ２…オペレーション・システム、１００…情報取得装置、２００…作用装置、３００…オペレーション端末、３１０…主制御部、３２０…出力制御部、３３０…出力装置、３４０…操作受け付け部、３５０…操作装置、３６０…送受信部、４００…オペレーション・サーバ、４１０…送受信部、４２０…処理部、４３０…オペレーション・データベース（ＤＢ）、４４０…引継ぎ制御部、５００…オペレータ管理サーバ、５１０…オペレータ情報データベース（ＤＢ）、５１１…テーブル、５２０…制御部、５３０…送受信部

Claims (12)

1. 制御の対象となる被制御側装置と、
   前記被制御側装置の制御主体となる遠隔制御端末と、
   前記被制御側装置と前記遠隔制御端末とを接続し、当該遠隔制御端末に当該被制御側装置を遠隔制御させるサーバと、を備え、
   前記サーバは、前記遠隔制御端末を前記被制御側装置の制御主体として制御させると共に、予め定められた条件に基づいて、当該被制御側装置の制御主体を切り替え、現在の制御主体である一の端末装置から切り替え後の制御主体となる遠隔制御端末へ切り替える前の一定時間、当該遠隔制御端末を当該被制御側装置に接続し、当該遠隔制御端末に対し、当該被制御側装置から取得される当該端末装置に提供されている情報と同一の情報を提供すると共に、当該遠隔制御端末による当該被制御側装置の制御を受け付けず、
   前記遠隔制御端末は、前記サーバから取得した情報に基づき、前記被制御側装置の情報を出力することを特徴とする、遠隔制御システム。
2. 制御の対象となる被制御側装置と、
   前記被制御側装置の制御主体となる遠隔制御端末と、
   前記被制御側装置と前記遠隔制御端末とを接続し、当該遠隔制御端末に当該被制御側装置を遠隔制御させるサーバと、を備え、
   前記サーバは、前記遠隔制御端末を前記被制御側装置の制御主体として制御させると共に、予め定められた条件に基づいて、当該被制御側装置の制御主体を切り替え、現在の制御主体である一の端末装置から切り替え後の制御主体となる遠隔制御端末へ切り替える前の一定時間、当該遠隔制御端末を前記被制御側装置に接続し、当該遠隔制御端末に対し、当該被制御側装置から取得される当該端末装置に提供されている情報と同一の情報を提供し、当該端末装置と共に当該遠隔制御端末に当該被制御側装置を遠隔制御させ、
   前記遠隔制御端末は、前記サーバから取得した情報に基づき、前記被制御側装置の情報を出力することを特徴とする、遠隔制御システム。
3. 前記端末装置から前記遠隔制御端末へ制御主体を切り替える前の一定時間における当該遠隔制御端末による前記被制御側装置の遠隔制御において、当該端末装置が実行可能な制御内容に対して、当該遠隔制御端末が実行可能な制御内容を制限することを特徴とする、請求項２に記載の遠隔制御システム。
4. 前記端末装置から前記遠隔制御端末へ制御主体を切り替える際における、当該遠隔制御端末に対して前記被制御側装置から取得される情報を提供する時間は、当該端末装置と共に当該遠隔制御端末に当該被制御側装置を遠隔制御させる時間よりも長いことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の遠隔制御システム。
5. 前記サーバは、前記遠隔制御端末に対し、前記被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部を、前記端末装置とは時間をずらして提供することを特徴とする、請求項１に記載の遠隔制御システム。
6. 前記サーバは、前記遠隔制御端末に対し、前記被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部を編集して提供することを特徴とする、請求項５に記載の遠隔制御システム。
7. 制御対象である被制御側装置から情報を取得し当該被制御側装置を制御する遠隔制御端末へ送信すると共に、当該遠隔制御端末から当該被制御側装置を制御するための制御命令を受信して当該被制御側装置へ送信する送受信制御手段と、
   前記被制御側装置に対する現在の制御主体である第１の遠隔制御端末から切り替え後の制御主体となる第２の遠隔制御端末への制御主体の切り替えに応じて、一定時間、当該第１の遠隔制御端末および当該第２の遠隔制御端末に対し、当該被制御側装置から取得される同一の情報を送信すると共に、当該第１の遠隔制御端末から当該被制御側装置を制御するための制御命令を当該被制御側装置へ送信するが、当該第２の遠隔制御端末から当該被制御側装置を制御するための制御命令を当該被制御側装置へ送信しない引継ぎ制御を行う引継ぎ制御手段と、
   を備えることを特徴とする、サーバ。
8. 制御対象である被制御側装置から情報を取得し当該被制御側装置を制御する遠隔制御端末へ送信すると共に、当該遠隔制御端末から当該被制御側装置を制御するための制御命令を受信して当該被制御側装置へ送信する送受信制御手段と、
   前記被制御側装置に対する現在の制御主体である第１の遠隔制御端末から切り替え後の制御主体となる第２の遠隔制御端末への制御主体の切り替えに応じて、一定時間、当該第１の遠隔制御端末および当該第２の遠隔制御端末に対し、当該被制御側装置から取得される同一の情報を送信する引継ぎ制御を行う引継ぎ制御手段と、を備え、
   前記引継ぎ制御手段は、前記第１の遠隔制御端末から前記第２の遠隔制御端末への制御主体の切り替えに応じて、一定時間、引継ぎ制御として、当該第１の遠隔制御端末および当該第２の遠隔制御端末から受信する制御命令を前記被制御側装置へ送信することを特徴とする、サーバ。
9. 前記引継ぎ制御において、前記第１の遠隔制御端末および前記第２の遠隔制御端末に対して前記被制御側装置から取得される同一の情報を送信する制御を行う時間は、当該第１の遠隔制御端末および当該第２の遠隔制御端末から受信する制御命令を当該被制御側装置へ送信する制御を行う時間よりも長いことを特徴とする、請求項８に記載のサーバ。
10. 前記被制御側装置から取得した情報を保持する情報保持手段をさらに備え、
    前記引継ぎ制御手段は、前記第２の遠隔制御端末に対し、前記被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部を、前記情報保持手段から読み出して送信することを特徴とする、請求項７に記載のサーバ。
11. 前記情報保持手段に保持された情報を編集する編集手段をさらに備え、
    前記引継ぎ制御手段は、前記第２の遠隔制御端末に対し、前記被制御側装置から取得した情報の少なくとも一部に関して、前記編集手段により編集された情報を送信することを特徴とする、請求項１０に記載のサーバ。
12. 制御対象である被制御側装置から取得される情報を受信すると共に、当該被制御側装置を制御するための制御命令を送信する通信手段と、
    前記被制御側装置から取得した情報を出力させる出力手段と、
    操作者が入力操作を行う入力手段と、
    前記入力手段による入力に基づいて前記制御命令を前記通信手段に送信させる制御手段と、を備え、
    動作状態として、
    前記出力手段による前記情報の出力および前記制御手段の制御による前記制御命令の送信により前記被制御側装置の遠隔制御が可能な第１動作状態と、
    前記第１動作状態による動作が開始される前の一定時間に実施され、他の装置により制御されている前記被制御側装置から取得される前記情報を受信し、前記出力手段による前記情報の出力が行われるが、前記制御手段の制御による前記制御命令の送信が行われない第２動作状態と、
    を有することを特徴とする、遠隔制御端末。

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