JP7435074B2 - 複数の装置を制御するシステムおよび方法 - Google Patents

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本開示は、複数の装置を制御するシステムに関し、より特定的には、生産ラインおいて複数の装置を制御するシステムに関する。
生産ラインで使用されるネットワークにおいて、マスターとスレーブから構成されるネットワークが知られている。例えば、このようなネットワークとして、ライントポロジ(デイジーチェーン)、ツリートポロジ、リングトポロジなどが知られている。近年、クラウドやIoT(Internet of Things)などの進歩に伴って、これらの生産ラインのネットワークの無線化が実現されつつある。
生産ラインの無線化が進むことにより、装置の配置の自由度などが向上する反面、生産ラインで異常が発生した場合に、どの装置が原因なのか、その装置はどこにあるのかを把握することが困難となる。そのため、無線環境においても生産ラインの装置の位置を容易に特定する技術が必要とされている。
生産ラインの装置の位置を特定する技術に関し、例えば、特開2018-085105号公報(特許文献1)は、「サーバと携帯端末とビーコン送信機とを備え、ビーコン送信機はプラント設備内のフィールド装置に取り付けられるか、または組み込まれていて、フィールド装置を識別する識別子を含むビーコン信号をブロードキャストする。サーバは、ディスプレイと、識別子に対応する処理データを記憶する記憶部と、携帯端末から識別子を含む無線信号を受信し、無線信号で受信した識別子に対応する処理データを識別する制御部とを備える。携帯端末は、ディスプレイと、ビーコン信号を受信するビーコン受信機と、ビーコン信号で受信された識別子とともに無線信号をサーバに送信する制御部とを備える。サーバのディスプレイ及び携帯端末のディスプレイの少なくとも一方は、サーバの制御部で識別された処理データを表示する」制御システムを開示している([要約]参照)。
特開2018-085105号公報
特許文献1に開示された技術によると、装置の位置データを取得できても、生産ラインにおける特定の装置の位置および論理的な接続関係を取得することができない。したがって、生産ラインにおける特定の装置の位置および論理的な接続関係を取得する技術が必要とされている。
本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、生産ラインにおける特定の装置の位置および論理的な接続関係を取得する技術を提供することにある。
本開示の一例では、システムが提供される。当該システムは、複数の装置と、複数の装置を制御する制御装置と、ユーザー端末とを含む。制御装置は、複数の装置の各々の装置ID(Identifier)と、位置情報および論理的接続情報と、地図情報とを格納する記憶部と、ユーザー端末から、第1の装置の装置IDを含む第1のメッセージを受信する受信部と、ユーザー端末に、第1の装置の位置情報と、第1の装置に論理的に接続される第2の装置の位置情報と、各装置の論理的接続情報と、地図情報とを含む第2のメッセージを送信する送信部とを含む。ユーザー端末は、各装置と通信する通信部と、ユーザー端末を制御する制御部と、制御装置から取得した地図情報に、第1の装置の位置情報と、第2の装置の位置情報と、論理的接続情報とを重ね合わせて表示するディスプレイとを含む。
上記の開示によれば、ユーザー端末は、第1の装置と、第1の装置に論理的に接続される第2の装置の位置情報を含む地図情報と、第1の装置の論理的接続情報とを重ね合わせてユーザーに提示することができる。
上記の開示において、ユーザー端末は、当該ユーザー端末に対する入力を受け付ける入力部をさらに備える。ディスプレイは、複数の装置の各々が所属するプロジェクトごとの論理的接続情報を可視化して表示する。入力部は、ディスプレイ上に表示される装置を選択する入力を受け付ける。制御部は、ディスプレイ上で選択された第3の装置の装置IDを第1のメッセージに含める。
上記の開示によれば、ユーザー端末は、プロジェクトごとの論理的接続情報に基づいて、装置の一覧を可視化してユーザーにわかりやすく表示できる。また、ユーザー端末は、ユーザーによって選択された装置に関する地図情報を制御装置に要求できる。
上記の開示において、複数の装置の各々は、制御装置に、複数の装置の各々の状態情報を含む第3のメッセージを送信する送信部を備える。制御装置は、第3のメッセージを受信したことに基づいて、複数の装置の各々に異常があるか否かを判定し、複数の装置のいずれかに異常があると判定したことに基づいて、異常がある第4の装置の装置IDを含む第4のメッセージをユーザー端末に送信し、ユーザー端末は、第4の装置が所属するプロジェクトの論理的接続情報と、強調された第4の装置とをディスプレイに表示する。
上記の開示によれば、制御装置は、装置の異常をユーザー端末に通知できる。また、ユーザー端末は、ユーザーにプロジェクト内のどの装置に異常があるかを提示できる。
上記の開示において、複数の装置の各々は、光または音によって自装置の位置をユーザーに通知するための通知部を備える。制御装置は、第1のメッセージを受信したことに基づいて、第5のメッセージを第3の装置に送信する。第3の装置は、第5のメッセージを受信したことに基づいて、第3の装置からユーザー端末までの距離に応じて、通知部の出力を変化させる。
上記の開示によれば、ユーザーは、装置の通知部の出力に基づいて、装置を発見しやすくなる。
上記の開示において、通知部は、発光装置またはスピーカーを含む。通知部の出力を変化させることは、発光装置の点滅速度を変化させること、または、スピーカーから出力される音を変化させることを含む。
上記の開示によれば、ユーザーは、発光部またはスピーカーの出力に基づいて、装置を発見しやすくなる。
上記の開示において、複数の装置の各々は、周辺の装置と通信する無線通信部と、演算部とを備える。演算部は、周辺の装置との通信処理時の通信強度に基づいて、周辺の装置に対する自装置の相対位置を算出し、制御装置に、自装置の装置IDと、周辺の装置の装置IDと、相対位置とを含む第6のメッセージを送信する。制御装置は、第6のメッセージに含まれる各装置の装置IDと、相対位置とに基づいて、地図情報上における複数の装置の各々の位置情報を決定する。
上記の開示によれば、制御装置は、事前に各装置の座標などを登録される必要なく、各装置の相対位置を取得し、地図情報上における複数の装置の各々の位置情報を生成することができる。
上記の開示において、各無線通信部は、複数の装置とは異なる無線通信装置と通信する。演算部は、無線通信装置との間の通信強度に基づいて、無線通信装置に対する自装置の相対位置を算出し、自装置の装置IDと、無線通信装置の無線通信装置IDと、無線通信装置に対する自装置の相対位置とを第6のメッセージに含める。
上記の開示によれば、制御装置は、各装置の相対位置の精度を上げるための第6のメッセージを受信することで、より正確に各装置の地図上での位置を決定することができる。
上記の開示において、制御装置は、ユーザー端末に、公開鍵を送信し、ユーザー端末の制御部は、公開鍵により第1のメッセージ暗号化し、公開鍵により第2のメッセージを復号する。制御装置は、秘密鍵により第1のメッセージを復号し、秘密鍵により第2のメッセージを暗号化する。
上記の開示によれば、制御装置およびユーザー端末150間の通信はよりセキュアなものとなる。
本開示の他の例では、複数の装置を制御する方法が提供される。当該方法は、ユーザー端末から、第1の装置の装置IDを含む第1のメッセージを受信するステップと、各装置の装置IDと、位置情報および論理的接続情報と、地図情報とに基づいて、ユーザー端末に、第1の装置の位置情報と、第1の装置に論理的に接続される第2の装置の位置情報と、各装置の論理的接続情報と、地図情報とを含む第2のメッセージを送信するステップと、制御装置から受信した地図情報に、第1の装置の位置情報と、第2の装置の位置情報と、論理的接続情報とを重ね合わせて表示するステップとを含む。
上記の開示によれば、ユーザー端末は、第1の装置と、第1の装置に論理的に接続される第2の装置の位置情報を含む地図情報と、第1の装置の論理的接続情報とを重ね合わせてユーザーに提示することができる。
上記の開示において、方法は、複数の装置の各々が所属するプロジェクトごとの論理的接続情報を可視化してディスプレイに表示するステップと、ディスプレイ上に表示される装置を選択する入力を受け付けるステップと、ディスプレイ上で選択された第3の装置の装置IDを第1のメッセージに含めるステップとをさらに含む。
上記の開示によれば、ユーザー端末は、プロジェクトごとの論理的接続情報に基づいて、装置の一覧を可視化してユーザーにわかりやすく表示できる。また、ユーザー端末は、ユーザーによって選択された装置に関する地図情報を制御装置に要求できる。
上記の開示において、方法は、御装置に、複数の装置の各々の状態情報を含む第3のメッセージを送信するステップと、第3のメッセージを受信したことに基づいて、複数の装置の各々に異常があるか否かを判定するステップと、複数の装置のいずれかに異常があると判定したことに基づいて、異常がある第4の装置の装置IDを含む第4のメッセージをユーザー端末に送信するステップと、第4の装置が所属するプロジェクトの論理的接続情報と、強調された第4の装置とをディスプレイに表示するステップとをさらに含む。
上記の開示によれば、制御装置は、装置の異常をユーザー端末に通知できる。また、ユーザー端末は、ユーザーにプロジェクト内のどの装置に異常があるかを提示できる。
上記の開示において、方法は、第1のメッセージを受信したことに基づいて、第5のメッセージを第3の装置に送信するステップと、第5のメッセージを受信したことに基づいて、第3の装置からユーザー端末までの距離に応じて、ユーザーに対する通知出力を変化させるステップとをさらに含む。
上記の開示によれば、ユーザーは、装置の通知部の出力に基づいて、装置を発見しやすくなる。
上記の開示において、ユーザーに対する通知出力を変化させるステップは、発光装置の点滅速度を変化させるステップ、または、スピーカーから出力される音を変化させるステップを含む。
上記の開示によれば、ユーザーは、発光部またはスピーカーの出力に基づいて、装置を発見しやすくなる。
上記の開示において、方法は、周辺の装置との通信処理時の通信強度に基づいて、周辺の装置に対する自装置の相対位置を算出するステップと、制御装置に、自装置の装置IDと、周辺の装置の装置IDと、相対位置とを含む第6のメッセージを送信するステップと、第6のメッセージに含まれる各装置の装置IDと、相対位置とに基づいて、地図情報上における複数の装置の各々の位置情報を決定ステップとをさらに含む。
上記の開示によれば、制御装置は、事前に各装置の座標などを登録される必要なく、各装置の相対位置を取得し、地図情報上における複数の装置の各々の位置情報を生成することができる。
上記の開示において、方法は、複数の装置とは異なる無線通信装置と通信するステップと、無線通信装置との間の通信強度に基づいて、無線通信装置に対する自装置の相対位置を算出するステップと、自装置の装置IDと、無線通信装置の無線通信装置IDと、無線通信装置に対する自装置の相対位置とを第6のメッセージに含めるステップとをさらに含む。
上記の開示によれば、制御装置は、各装置の相対位置の精度を上げるための第6のメッセージを受信することで、より正確に各装置の地図上での位置を決定することができる。
ある実施の形態に従うと、生産ラインにおける特定の装置の位置および論理的な接続関係を取得することが可能である。
この開示内容の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの本開示に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
ある実施の形態に従う制御システム10の全体構成の一例を示す図である。 ある実施の形態に従う制御システム10の論理的接続の一例を示す図である。 ある実施の形態に従う通信装置の典型例である制御装置100のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 図3に示す制御装置100の通信制御回路330のより詳細な構成の一例を示す模式図である。 図3に示す制御装置100のポート340のより詳細な構成の一例を示す模式図である。 ユーザー端末150の構成の一例を示す図である。 制御装置100が記憶する情報の一例を示す図である。 レイアウト情報710の一例を示す図である。 無線通信装置情報720の一例を示す図である。 装置情報730の一例を示す図である。 ある実施の形態に従うフレームの構成の一例を模式的に示す図である。 制御システム10における通信の流れの第1の例を示すシーケンス図である。 制御システム10における通信の流れの第2の例を示すシーケンス図である。 制御装置100の詳細な内部処理の一例を示すフローチャートである。 ユーザー端末150の詳細な内部処理の一例を示すフローチャートである。 装置120の詳細な内部処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
<A.適用例>
図1は、本実施の形態に従う制御システム10の全体構成の一例を示す図である。図1を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1に示す例では、制御システム10は、施設110に設置された複数の装置120を制御する。これらの装置120は、例えば、生産ラインを構成する装置である。
(A-1.システム構成)
制御システム10は、制御装置100と、工場などの施設110に設置された装置120A~120F(総称する場合は、「装置120」と表わす)と、ユーザー端末150とを含む。また、ある局面において、制御システム10は、1または複数の無線通信装置130をさらに含んでいてもよい。また、図1に示す構成は一例であり、制御装置100、装置120、無線通信装置130およびユーザー端末150の個数は図1に例示される数に限られない。制御システム10は、任意の数の制御装置100、装置120、無線通信装置130およびユーザー端末150を含み得る。また、制御装置100、装置120、無線通信装置130およびユーザー端末150の各々は、無線通信にてデータの送受信を行ない得る。これ以降の説明では、通信は全て無線通信であるとして説明するが、本開示の内容は有線通信に対しても適用可能である。ある局面において、各装置間の無線通信は、Wi-Fi(登録商標)またはBluetooth(登録商標)などの任意の無線通信技術により実現され得る。また、各装置間の距離の測定や相対位置情報の取得は、BLE(Bluetooth Low Energy)ビーコンなどの技術を用いて実現され得る。
制御装置100は、装置120A~120Fを制御する。制御装置100は、装置120A~120Fに対して、命令を送信する。また、制御装置100は、装置120A~120Fから、当該装置の状態情報などをそれぞれ収集する。ある局面において、制御装置100は、PLC(Programmable Logic Controller)をベースとして構成されていてもよい。他の局面において、制御装置100は、クラウド環境に仮想的に構成されたPLCとしての機能を備えた装置であってもよい。これ以降の説明では、制御装置100は、クラウド環境に仮想的に構成された装置であるものとして説明するが、本開示の内容は他のクラウド環境を用いない形態の装置に対しても適用可能である。
装置120は、生産ラインを構成する。ある局面において、装置120は、モーター、ロボットアーム、センサーおよびカメラなどであってもよい。他の局面において、装置120は、モーター、ロボットアーム、センサーおよびカメラなどを制御するための制御回路であってもよい。
装置120は、ライントポロジ、ツリートポロジまたはリングトポロジなどの任意のトポロジで相互に接続され、フィールドネットワークを形成する。これ以降の説明では、装置120はライントポロジ(デイジーチェーン)で接続されているものとして説明するが、本開示の内容は他のトポロジに対しても適用可能である。制御システム10は、1つのトポロジに含まれる全ての装置をプロジェクトという単位で制御し得る。例えば、装置120A,120D,120Eが同じトポロジに含まれている場合、これらは同じプロジェクトに属することになる。
また、装置120A~120Fは、無線通信部(図示せず)をそれぞれ備え、相互に無線通信を行なう。すなわち、装置120A~120Fは、相互に無線通信でデイジーチェーン接続を形成する。例えば、装置120A,120B,120Cがデイジーチェーンを形成している場合、制御装置100は、デイジーチェーンの先頭の装置120Aとのみデータを交換する。デイジーチェーンの先頭の装置ではない装置120B,120Cは、リレー形式で転送されてくるデータを読み書きすることで、制御装置100との間で、指令、状態情報およびその他のデータを交換する。
ユーザー端末150は、ユーザー140が、施設110内の装置120を検査するときに使用する端末であり、装置120の位置情報および論理的接続情報を表示する。装置120の位置情報とは、例えば、装置120が施設110内の何階に設置されているのか、およびフロア内の設置位置などの物理的配置に関する情報である。装置120の論理的接続情報とは、装置120の装置間の接続関係(トポロジ)を示す。例えば、装置120A~120Cがデイジーチェーンで接続されている場合、論理的接続情報は、「制御装置100-装置120A-装置120B-装置120C」となる。当該論理的接続情報からは、装置120Aが、制御装置100および装置120Bと接続されているが、装置120Cとは接続されていないことがわかる。
(A-2.システムの動作概要)
次に、図1を参照して、制御システム10の動作概要について説明する。ユーザー140は、施設110を制御しており、装置120A~120Fを保守する必要があるとする。制御システム10は、以下の処理(a)~(f)を実行することで、異常がある装置120のユーザー140による発見を容易にする。
(a.状態情報の収集)
制御装置100は、定期的に装置120の状態情報を収集し、異常がある装置120を検出した場合にユーザー端末150に通知を送信する。より具体的には、装置120は、制御装置100に、自装置の状態情報を含むメッセージ(以下、「状態通知」と表す)を送信する。制御装置100は、状態通知を受信したことに基づいて、装置120に異常があるか否かを判定し得る。次に、制御装置100は、装置120に異常があると判定したことに基づいて、異常がある装置120の装置IDを含むメッセージ(以下、「異常通知」と表す)をユーザー端末に送信する。例えば、制御装置100は、装置120Aの異常を検出した場合、ユーザー端末150に、装置120Aの装置IDを含む異常通知を送信する。ある局面において、制御装置100は、複数の装置120の異常を検出した場合、これら複数の装置120の各装置IDを含む異常通知をユーザー端末150に送信してもよい。
(b.論理的接続情報および異常がある装置120の表示)
ユーザー端末150は、ユーザーに対して、装置120の論理的接続情報160を表示する。図1の例では、ユーザー端末150は、ディスプレイに、デイジーチェーンにおける、マスター(制御装置100)と、スレイブ(装置120A,120D,120E)とを含む論理的接続情報160を表示している。この論理的接続情報160は、プロジェクト単位で表示され得る。ある局面において、マスターおよびスレイブのいずれもが、施設110内の装置120のいずれかであってもよい。
ユーザー端末150は、異常通知を受信すると、音声または強調表示などでユーザーに特定の装置120について異常があることを伝える。ある局面において、ユーザー端末150は、異常が検出された装置120の名称などをスピーカーから通知してもよい。他の局面において、ユーザー端末150は、論理的接続情報160に含まれる異常がある装置120を強調表示してもよい。図1に示す例では、装置120Aが強調表示されている。
生産ラインなどで使用される装置120A~120Fのいずれかの保守を行なう場合、保守対象の装置120単体だけではなく、装置120A~120F間の接続関係も重要となる。例えば、装置120Aの異常は、装置120Aの内部でだけ発生するわけではなく、装置120Aと、他の装置120B~120Fのいずれかとの間でのデータの送受信が失敗した場合にも発生し得るためである。
そこで、ユーザー端末150は、異常が検出された装置120と、異常が検出された装置120の論理的接続情報とをディスプレイに表示することで、ユーザーが異常の原因を特定することを容易にする。
ユーザー端末150は、さらに、ディスプレイに表示した装置120を選択する入力を受け付ける。ある局面において、当該入力は、タッチパネル、キーボード、マウス、音声または視線入力などの任意の入力方法を用いて実現され得る。ユーザー端末150は、装置120を選択する入力を受け付けたことに基づいて、制御装置100に、選択された装置120の装置IDを含むメッセージ(以下、「地図要求通知」と表す)を送信する。地図要求通知は、選択された装置120の施設110内での物理的な位置情報を要求するためのメッセージである。
(c.地図情報の生成および配信)
制御装置100は、地図要求通知を受信したことに基づいて、ユーザー端末150に、地図情報、または地図情報に各種情報を付加した通知を送信する。地図情報とは、施設110の各階の地図であり、座標情報を含むグラフィカルな情報である。地図情報は、事前に制御装置100に、データとして登録される。図1の例では、施設110は1F~3Fのフロアを含むため、制御装置100は、1Fの地図情報、2Fの地図情報、および3Fの地図情報を予め登録し得る。さらに、ユーザー端末に送信される地図情報は、選択された装置120の位置情報と、選択された装置120と同じプロジェクトに属する装置120の位置情報と、これらの装置の論理的接続情報160とを含み得る。
装置120の位置情報とは、装置120が地図情報内での位置または座標などである。位置情報は、装置120が制御装置100に送信する相対位置情報に基づいて生成される。図1に示す例では、装置120A~120Fの各々は、自装置の周辺の他の装置120と相互に通信することで、通信の電波強度などから互いの相対位置情報を取得する。そして、装置120A~120Fの各々は、自装置の装置IDと、通信相手である装置120の装置IDと、相対距離とを含む相対位置情報を制御装置100に送信する。ある局面において、相対位置情報は、状態情報の通知に含まれていてもよいし、個別に制御装置100に送信されてもよい。制御装置100は、受信した相対位置情報に基づいて、装置120A~120Fの各々の地図情報上での位置を求め得る。
ある局面において、装置120は、無線通信装置130と相互に通信することで、通信の電波強度などから互いの相対位置情報を取得してもよい。例えば、制御装置100に予め地図情報上での座標情報が登録されている1または複数の無線通信装置130が、施設110内に配置されているとする。この場合、装置120は、周辺の装置120に対する自装置の相対位置情報と、無線通信装置130に対する自装置の相対位置情報(自装置の装置IDと、無線通信装置130のIDとを含む)とを制御装置100に送信する。ある局面において、制御装置100は、無線通信装置130の地図情報上での位置を基準として、受信した相対位置情報に基づいて、装置120の地図情報上での位置を求め得る。他の局面において、制御装置100は、装置120および無線通信装置130間の相対位置情報を装置120の位置情報の生成の精度を上げるための補強情報として使用し得る。
(d.地図情報の表示)
ユーザー端末150は、受信した地図情報をディスプレイに表示する。例えば、ユーザー端末150は、図1の施設110の一部または全ての地図情報(施設110の各フロア内の地図情報)をグラフィカルに表示し得る。地図情報には、地図要求通知に含まれる装置IDに対応する装置120(選択された装置120)の位置情報と、当該装置120と同じプロジェクトに属する他の装置120の位置情報とが重ね合わせて表示される。例えば、ユーザーが装置120Aを選択していた場合、装置120Aと同じプロジェクトに属する他の装置120D,120Eも地図情報に重ね合わせて表示される。
ユーザー端末150は、さらに、地図情報に、論理的接続情報160を重ね合わせて表示する。例えば、ユーザー端末150は、図1に示すように、装置120A,120D,120Eの接続関係を地図上に重ね合わせて表示する。ある局面において、クラウド環境上で実現される制御装置100の接続情報は、地図上に表示してもよいし、しなくてもよい。
ユーザーは、ユーザー端末150のディスプレイに表示される地図情報から目的の装置120Aを発見することができる。さらに、地図情報には、装置120Aが属するプロジェクトの論理的接続情報160が重ねて表示されているため、ユーザーは、論理的接続情報160に沿って、装置120Aの異常に関係する可能性のある装置120D,120Eを容易に発見し、これらの装置を検査することができる。
(e.装置120による自装置の位置の通知)
装置120は、光または音などによって自装置の位置をユーザーに示すための通知部(図示せず)をさらに備える。装置120は、制御装置100からのメッセージ(以下、「位置情報要求通知」と表す)を受信したことに基づいて、通知部の出力を変化させる。より具体的には、制御装置100は、ユーザー端末150から、地図要求通知を受信したことに基づいて、地図要求通知に含まれる装置IDに関連付けられた装置120に、位置情報要求通知を送信する。
位置情報要求通知を受信した装置120は、通知部の出力を変化させることで、ユーザーが自装置を発見し易くする。ある局面において、通知部は、LED(Light Emitting Diode)などの発光装置を含んでもよく、発光装置を点灯または点滅させることでユーザーに装置120の位置を通知し得る。他の局面において、通知部は、スピーカーを含んでもよく、音声またはブザーなどでユーザーに装置120の位置を通知し得る。また、別の局面において、通知部は、発光装置およびスピーカーの両方を含み、これらを適宜組み合わせて通知を行なってもよい。
また、他の局面において、通知部は、装置120に設けられた通信部と、ユーザー端末に設けられた通信部との通信強度に基づいて(装置120と、ユーザー端末150との距離に基づいて)、出力を変化させてもよい。例えば、通知部が発光装置を含む場合、通知部は、ユーザー端末150が装置120に近づく程、発光装置の点滅速度や輝度を上げてもよい。また、通知部がスピーカーを含む場合、通知部は、ユーザー端末150が装置120に近づく程、スピーカーの音量を上げてもよい。
上記のように、本実施の形態に従う制御システム10は、生産ラインなどを構成する装置120を保守するユーザーに対して、装置120の地図情報および論理的接続情報160とを組み合わせて提示する。当該機能により、ユーザーは、素早く異常がある装置120を発見するとともに、論理的接続情報160に基づいて異常の原因の特定を行なうことができる。
さらに、制御システム10は、ユーザーへの地図情報の提示と併せて、装置120がユーザーに自装置の位置を知らせるための仕組みを提供する。当該機能により、ユーザーは、広いフロアに大量に配置された装置120の中から目的の装置120を容易に発見し得る。
<B.ハードウェア構成>
次に、図2~図6を参照して、制御システム10を構成する各装置のハードウェア構成について説明する。以下に説明する各装置のハードウェア構成は一例であり、各装置は、図示されない構成を含んでいてもよい。
(B-1.ネットワーク構成)
図2は、本実施の形態に従う制御システム10の論理的接続の一例を示す図である。制御システム10は、一例として、少なくとも一部の装置がデイジーチェーン接続のネットワークを採用する。図2に示す例では、制御システム10は、制御装置100と、複数の装置120A~120Hと、集線装置として機能する中継装置210とを含む。ある局面において、制御システム10は、中継装置210を介さずに、装置120A,120Eと直接通信してもよい。
制御装置100は、ネットワーク内のデータ伝送を管理するマスターとして機能し、装置120A~120Hおよび中継装置210は、マスターからの指令に従ってデータ伝送を行うスレーブとして機能する。
制御装置100と中継装置210との間は、上位伝送路221で接続されており、中継装置210にて2つの下位伝送路222,223に分岐されている。中継装置210に接続される下位伝送路222には、装置120A~120Dがデイジーチェーンで順次接続されており、中継装置210に接続される下位伝送路223には、装置120E~120Hがデイジーチェーンで順次接続されている。ある局面において、上位伝送路221および下位伝送路222,223は、いずれも無線通信によって実現されてもよい。他の局面において、上位伝送路221および下位伝送路222,223は、いずれも有線通信によって実現されてもよい。
制御システム10のネットワーク内においては、制御装置100、装置120A~120H、および中継装置210は、いずれも「データ転送機能を有する通信装置」とみなすことができる。各通信装置は、ネットワークのスイッチング機能を有している。
図2に示す例においては、制御装置100、装置120A~120H、および中継装置210の各々は、隣接して接続されているある通信装置から、ネットワーク上を転送されるデータ(以下では、1つの転送単位のデータを「フレーム」とも称する)を受信すると、当該受信したフレームを必要に応じて、隣接して接続されている別の通信装置へ転送する機能を有している。なお、受信されたフレームが自装置宛てである場合には、当該受信したフレームを他の通信装置へ転送されることなく、当該フレームを受信した装置自体で当該フレームが処理される。
制御システム10のネットワークは、製造装置や生産設備などを制御する制御装置100を含むものであり、いわゆる産業用ネットワークまたは産業用ネットワークに準拠する要件を充足するように構成される。そのような要件の一つとして、送信元から送出したデータが宛先に到着する時刻が保証される。
このような宛先への到着時刻を保証するために、互いに時刻同期された複数の通信装置がネットワーク接続された制御システム10が採用される。つまり、制御システム10のネットワークを構成する通信装置の間では送受信タイミングが時刻同期されている。より具体的には、ネットワークを構成する通信装置の各々は、時刻同期されたタイマー(あるいは、同期してインクリメントまたはデクリメントされるカウンター)を有しており、それらの時刻同期されたタイマーまたはカウンターに従って、各通信装置がデータの送信または受信のタイミングを決定する。
例えば、制御装置100、中継装置210および装置120A~120Hの各々はタイマーを備えている。例えば、制御装置100のタイマーがグランドマスターとして機能し、中継装置210および装置120A~120Hのタイマーがこのグランドマスターを基準としてタイミングを同期させる。このようなタイマー間の同期によって、制御システム10において、フレームの伝送タイミングなどを互いに一致させることができる。
(B-2.通信装置のハードウェア構成)
次に、本実施の形態に従う制御システム10を構成する通信装置の装置構成の一例について説明する。本実施の形態においては、通信装置としては、制御装置100、装置120A~120H、および中継装置210を含み得る。以下では、典型例として、制御装置100の装置構成について例示するが、装置120A~120Hおよび中継装置210についても同様の装置構成を有している。ある局面において、制御装置100のハードウェア構成については、その一部または全てがクラウド環境上で仮想的に実現されてもよい。
図3は、本実施の形態に従う通信装置の典型例である制御装置100のハードウェア構成の一例を示す模式図である。制御装置100は、主たるコンポーネントとして、プロセッサー301と、メモリ302と、ストレージ303と、通信制御回路330とを含む。これらのコンポーネントはバス306を介して互いに接続されている。通信制御回路330には、1または複数のポート340-1~340-Nが接続されている。
プロセッサー301は、ストレージ303に格納されているシステムプログラム304およびユーザーアプリケーションプログラム305をメモリ302に読み出して実行することで、各種処理を実現する。
メモリ302は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)などの揮発性記憶装置によって実現される。
ストレージ303は、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置によって実現される。ストレージ303には、制御装置100の各部を制御するためのシステムプログラム304に加えて、制御対象などに応じて設計されるユーザーアプリケーションプログラム305が格納される。
通信制御回路330は、ポート340-1~340-Nの各々におけるデータの送受信動作を制御する。ポート340-1~340-Nは、他の通信装置から受信した各データを当該データに対して決定されたデータ転送方式に従って、別の他の通信装置へ転送する送受信回路に相当する。ポート340-1~340-Nの各々は、受信回路(RX)および送信回路(TX)を含んでおり、いずれかのネットワークに接続されている。以下では、ポート340-1~340-Nを「ポート340」と総称することもある。
図4は、図3に示す制御装置100の通信制御回路330のより詳細な構成の一例を示す模式図である。通信制御回路330は、スケジュール管理部401と、データ転送方式判断部402と、タイミング管理部403とを含む。通信制御回路330は、ASIC(application specific integrated circuit)やFPGA(field-programmable gate array)などのハードワイヤードな構成(ハードウェア実装)としてもよいし、プロセッサがプログラムを実行することで必要な機能を提供するように構成(ソフトウェア実装)としてもよい。さらに、ハードウェア実装とソフトウェア実装とを組み合わせた実装形態を採用してもよい。通信装置の用途や要求されるスペックなどに応じて、適宜最適な実装形態が採用される。
スケジュール管理部401は、制御系データ、制御情報系データ、情報系データを、予め定められた通信スケジュールに従って伝送するための管理機能を提供する。より具体的には、スケジュール管理部401は、マスターとして機能する通信装置からの情報およびタイミング管理部403が管理する時刻同期されたタイマーに基づいて、ネットワーク上を転送されるフレームのタイミングなどを管理する。
データ転送方式判断部402は、ネットワーク上を順次転送されるフレームについてのデータ転送方式を順次判断し、その判断結果をポート340へ与える。より具体的には、一例として、データ転送方式判断部402は、通信スケジュールに基づいて、伝送される各データに対するデータ転送方式を、オンザフライ方式、カットスルー方式、ストアアンドフォワード方式のうちから選択し得る。
タイミング管理部403は、他の通信装置との間で互いに時刻同期するための同期機能を提供する。より具体的には、タイミング管理部403は、マスターとして機能する通信装置からの同期情報などに基づいて、時刻同期されたタイマーを管理する。すなわち、タイミング管理部403は、マスターからの同期情報に基づいて、カウンターのデクリメントまたはインクリメントのタイミングなどを管理する。
図5は、図3に示す制御装置100のポート340のより詳細な構成の一例を示す模式図である。ポート340の各々は、受信回路501と、複数の入力ゲート502-1~502-M(以下、「入力ゲート502」と総称することもある)と、複数のキュー503-1~503-M(以下、「キュー503」と総称することもある)と、複数の出力ゲート504-1~504-M(以下、「出力ゲート504」と総称することもある)と、タイミング制御回路505と、転送制御回路507と、送信回路508とを含む。
ポート340の各々には、入力ゲート502と、キュー503と、出力ゲート504とからなる複数のフレームを順次記憶する複数の回路が実装されている。各ポート340においては、複数のキュー503に対して、データ種別に応じたフレームをキューイングするとともに、各フレームに対して決定されるデータ転送方式に応じて、キュー503から出力されるタイミングが制御される。
タイミング制御回路505は、タイミング制御テーブル506を有している。タイミング制御テーブル506は、通信制御回路330のタイミング管理部403からのタイミング情報を格納している。タイミング制御回路505は、タイミング制御テーブル506に格納されるタイミング情報を参照して、入力ゲート502-1~502-Mを選択的にアクティブにする。受信回路501で受信されたフレームは、アクティブにされた入力ゲート502に接続されているキュー503に順次格納される。
例えば、キュー503-1には、制御系データがキューイングされ、キュー503-2には、制御情報系データがキューイングされ、残りのキュー503-3~503-Mには、情報系データがキューイングされるとする。タイミング制御回路505は、予め取得されているタイミング情報に基づいて、フレームの受信前にデータ種別を知ることができるので、予め定められたキュー503の割り当てに応じて、入力ゲート502を選択的にアクティブにする。
また、タイミング制御回路505は、タイミング制御テーブル506に格納されるタイミング情報を参照して、出力ゲート504-1~504-Mを選択的にアクティブにする。例えば、オンザフライ方式でデータ転送する場合には、キュー503へのフレームの格納と並行して、キュー503からフレームを読み出す必要がある。カットスルー方式でデータ転送する場合には、キュー503にフレームの少なくともヘッダー情報が格納されてから、キュー503からフレームを読み出す必要がある。ストアアンドフォワード方式でデータ転送する場合には、フレーム全体のキュー503への格納が完了した後に、キュー503からフレームを読み出す必要がある。タイミング制御回路505は、通信制御回路330のデータ転送方式判断部402からの判断結果に基づいて、出力ゲート504-1~504-Mをアクティブにするタイミングを制御する。
転送制御回路507は、キュー503に格納されたフレームの全体または一部(ヘッダー情報)を参照して、対象のフレームの宛先(転送先)を確認し、あるいは、フレームの健全性をチェックする。転送制御回路507は、対象のフレームの転送先に応じて、送信回路508へ指令を与える。また、転送制御回路507は、対象のフレームが不適切フレームであると判断すると、当該フレームの送出を中止することもできる。上述したように、ポート340の各々には、通信制御回路330と連係して、データ種別などに応じたデータ転送方式で、入来フレームを次の宛先へ転送する。
なお、図5に示す構成においては、キュー503-1~503-Mにそれぞれ対応付けて入力ゲート502-1~502-Mを設けることで、入力されたフレームをデータ種別に応じて選択的にキュー503へ格納するが、必ずしも、キュー503-1~503-Mの各々に入力ゲート502を設ける必要はない。例えば、受信回路501の内部または受信回路501の下流側に、入力されたフレームのデータ種別を判断する回路を設け、その回路での判断結果に基づいて、入力されたフレームをデータ種別に応じて選択的にキュー503へ格納するようにしてもよい。
一例として、データ種別を判断する回路においては、転送制御回路507は、入力されたフレームが制御系データであるか否かを先に判断した上で、制御系データではないと判断された場合に、制御情報系データおよび情報系データのいずれであるかを判断するようにしてもよい。このように、転送制御回路507は、制御系データであるか否かを先に判断することで、転送に係る時間ロスを低減できる。
(B-3.ユーザー端末150のハードウェア構成)
図6は、ユーザー端末150の構成の一例を示す図である。ユーザー端末150は、プロセッサー601と、1次記憶装置602と、2次記憶装置603と、外部機器インターフェイス604と、入力インターフェイス605と、出力インターフェイス606と、通信インターフェイス607とを含む。
プロセッサー601は、ユーザー端末150の各種機能を実現するためのプログラムを実行し得る。プロセッサー601は、例えば、少なくとも1つの集積回路によって構成される。集積回路は、例えば、少なくとも1つのCPU(Central Processing Unit)、少なくとも1つのFPGA、またはこれらの組み合わせなどによって構成される。
1次記憶装置602は、プロセッサー601によって実行されるプログラムと、プロセッサー601によって参照されるデータとを格納する。ある局面において、1次記憶装置602は、DRAMまたはSRAMなどによって実現されてもよい。
2次記憶装置603は、不揮発性メモリーであり、プロセッサー601によって実行されるプログラムおよびプロセッサー601によって参照されるデータを格納してもよい。その場合、プロセッサー601は、2次記憶装置603から1次記憶装置602に読み出されたプログラムを実行し、2次記憶装置603から1次記憶装置602に読み出されたデータを参照する。ある局面において、2次記憶装置603は、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)またはフラッシュメモリーなどによって実現されてもよい。
外部機器インターフェイス604は、プリンター、スキャナーおよび外付けHDDなどの任意の外部機器に接続され得る。ある局面において、外部機器インターフェイス604は、USB(Universal Serial Bus)端子などによって実現されてもよい。
入力インターフェイス605は、キーボード、マウス、タッチパッドまたはゲームパッドなどの任意の入力装置に接続され得る。ある局面において、入力インターフェイス605は、USB端子、PS/2端子およびBluetoothモジュールなどによって実現されてもよい。また、他の局面において、ユーザー端末150がスマートフォンまたはタブレットなどの場合、ユーザー端末150はタッチパネルおよびマイクなどの入力インターフェイスを内蔵していてもよい。ユーザー端末150は、入力インターフェイスを介して、図1で示したように、地図情報に表示する装置120を選択するための入力を受け付け得る。
出力インターフェイス606は、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイまたは有機EL(electro-luminescence)ディスプレイなどの任意の出力装置に接続され得る。ある局面において、出力インターフェイス606は、USB端子、D-sub端子、DVI(Digital Visual Interface)端子およびHDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)端子などによって実現されてもよい。また、他の局面において、ユーザー端末150がスマートフォンまたはタブレットなどの場合、出力インターフェイス606は液晶ディスプレイおよびスピーカーなどの出力インターフェイスを内蔵していてもよい。ユーザー端末150は、出力インターフェイスを介して、図1で示したように、論理的接続情報160および地図情報を表示し得る。
通信インターフェイス607は、有線または無線のネットワーク機器に接続される。ある局面において、通信インターフェイス607は、有線LAN(Local Area Network)ポートおよびWi-Fi(登録商標)モジュールなどによって実現されてもよい。他の局面において、通信インターフェイス607は、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)などの通信プロトコルを用いてデータを送受信してもよい。ユーザー端末150は、通信インターフェイス607を介して、図1で示したように、地図要求通知を送信し、地図情報を受信し得る。また、ユーザー端末150は、通信インターフェイス607を介して、電波強度を取得するために自装置の周辺にある装置120と相互に通信し得る。
<C.データ構成>
次に、図7~図11を参照して、図1で説明した論理的接続情報160の提示、地図情報の提示、および装置120の位置の通知などの機能を実現するために、制御システム10が使用するデータについて説明する。
図7は、制御装置100が記憶する情報の一例を示す図である。これらの情報は全て、ストレージ303に記憶される。制御装置100は、レイアウト情報710と、無線通信装置情報720と、装置情報730と、認証情報740と、アセット750と、プロジェクトの状態情報760とをストレージ303に記憶する。
レイアウト情報710は、装置120が設置される場所の地図情報である。一例として、レイアウト情報710は、施設110内の各フロアをグラフィカルに表現するためのデータである。また、レイアウト情報710は、フロア内をグリッドなどで区切り、フロアのそれぞれの位置を示す座標情報を含み得る。
図8は、レイアウト情報710の一例を示す図である。レイアウト情報710は、施設110内の各フロアを示すフロアマップ801と、フロアマップ801内に配置されるオブジェクト情報とを含む。オブジェクト情報は、フロアに存在する柱、仕切り、棚、机などの任意のものを含み得る。図8に示す例では、フロアマップ801は、柱802A,802B,802Cと、棚803A,803Bと、机804A,804Bと、ドア805とを含む。なお、図8に示すフロアマップ801は一例であり、フロアマップ801は、レイアウト情報710は、任意のオブジェクトを任意の数だけ含み得る。
レイアウト情報710は、事前に作成されてストレージ303に保存される。ある局面において、制御装置100は、レイアウト情報710を描画して作成するためのウェブアプリケーションなどを提供してもよい。他の局面において、レイアウト情報710は、美とマップなどの画像情報であってもよいし、HTML(HyperText Markup Language)などで表現されてもよい。
制御装置100は、ユーザー端末150に、複数の拠点の複数のフロアの地図情報を提供できることが好ましい。そのため、制御装置100は、各拠点の各フロアのレイアウト情報710を記憶し得る。制御装置100は、ユーザー端末150に、装置120の位置情報および論理的接続情報160と共に、オブジェクト情報を含むフロアマップ801を地図情報として送信する。
ユーザー端末150は、装置120の位置情報および論理的接続情報160に基づいて、レイアウト情報710に装置120の画像および論理的接続情報160を重ね合わせてディスプレイに表示する。
無線通信装置情報720は、無線通信装置130に関する情報を含む。そこで、図9を参照して、無線通信装置情報720の詳細について説明する。図9は、無線通信装置情報720の一例を示す図である。ある局面において、無線通信装置情報720は、リレーショナルデータベースのテーブルとして表現されてもよいし、JSON(JavaScript Object Notation)などの他の任意のデータ形式で表現されてもよい。無線通信装置情報720は、無線通信装置ID901と、座標902と、拠点情報903と、フロア情報904とを含む。
無線通信装置ID901は、無線通信装置130を一意に識別する。座標902は、無線通信装置130の地図情報上での位置を示す。図9の例では、無線通信装置ID901が「B0001」である無線通信装置130は、地図情報上の座標(203,415)に位置する。地図情報上の座標とは、フロアマップ801上の座標を意味する。
拠点情報903は、各無線通信装置130が設置されている拠点を示す。制御装置100がクラウド環境上で実現される場合、制御装置100は、施設110(A)、110(B)などの複数の異なる拠点にある無線通信装置130と通信し得る。そのため、制御装置100は、各無線通信装置130がどの拠点に設置されているかを判別するための情報として、拠点情報903を無線通信装置ID901に紐付けて管理する。
フロア情報904は、各無線通信装置130が設置されているフロアを示す。生産ラインは、各拠点の複数フロアを使用して組み立てられることがある。そこで、制御装置100は、各無線通信装置130が、拠点内のどのフロアに設置されているかを判別するための情報として、フロア情報904を無線通信装置ID901に紐付けて管理する。
装置情報730は、装置120に関する情報を含む。そこで、図10を参照して、装置情報730の詳細について説明する。図10は、装置情報730の一例を示す図である。ある局面において、装置情報730は、リレーショナルデータベースのテーブルとして表現されてもよいし、JSONなどの他の任意のデータ形式で表現されてもよい。装置情報730は、装置ID1001と、接続情報1004と、相対位置情報1002と、拠点情報1003と、フロア情報1005と、座標1006と、型番1007とを含む。
装置ID1001は、装置120A等の各装置を一意に識別する。相対位置情報1002は、各装置の周辺装置(他の装置120および無線通信装置130)に対する相対位置を示す。一例として、図2の装置120Bが、周辺にある装置120Aおよび無線通信装置130と相対位置情報の取得のために通信した場合、装置120Bの相対位置情報1002は、「装置120Aの装置ID、および装置120Bの装置120Aに対する相対位置情報」と、「無線通信装置130の無線通信装置ID、および装置120Bの無線通信装置130に対する相対位置情報」とを含む。ある局面において、相対位置情報1002は、相対位置情報の代わりに、装置間の無線強度を含んでもよいし、無線強度から算出された装置間の距離を含んでもよい。
制御装置100は、相対位置情報1002を用いて、地図情報上での装置120の位置を決定する。ある局面において、相対位置情報1002が装置120間の相対位置情報のみを含む場合、制御装置100は、装置120間の相対位置情報およびフロアマップ801の形状に基づいて、地図情報上での装置120の位置を推定し得る。他の局面において、相対位置情報1002が装置120および無線通信装置130間の相対位置情報を含む場合、制御装置100は、無線通信装置130の座標902を基準として、地図情報上での装置120の位置を推定し得る。
制御装置100は、ユーザー端末150に、地図情報と共に装置120の位置情報を送信する。ユーザー端末150は、受信した地図情報および装置120の位置情報に基づいて、地図情報に装置120を重ね合わせて表示する。
拠点情報1003は、装置120が設置されている拠点を示す。制御装置100がクラウド環境上で実現される場合、制御装置100は、施設110以外にも複数の異なる拠点にある装置120と通信し得る。そのため、制御装置100は、装置120がどの拠点に設置されているかを判別するための情報として、拠点情報1003を装置ID1001に紐付けて管理する。
接続情報1004は、論理的接続情報160を生成するための情報である。一例として、図2の装置120Bの場合、接続情報1004は「上流側の装置=装置120A」、「下流側の装置=120C」になる。制御装置100は、ユーザー端末150に、地図情報と共に接続情報1004を送信する。ユーザー端末150は、受信した接続情報1004に基づいて、地図情報に装置120間の接続関係(論理的接続情報160)を重ね合わせて表示する。
フロア情報1005は、装置120が設置されているフロアを示す。生産ラインは、各拠点の複数フロアを使用して組み立てられることがある。そこで、制御装置100は、装置120が、拠点内のどのフロアに設置されているかを判別するための情報として、フロア情報1005を装置ID1001に紐付けて管理する。
座標1006は、無線通信装置130の地図情報上での位置を示す。座標1006は、予め制御装置100に登録されていてもよい。制御装置100は、座標1006が登録されている場合は、地図情報上での装置120の位置を推定するときに、相対位置情報1002ではなく、座標1006を使用し得る。ある局面において、座標1006は、一部のある装置120にのみ設定されていてもよい。その場合、制御装置100は、座標1006を登録されている装置120の位置を基準として、地図情報上での装置120の位置を推定し得る。
型番1007は、装置120の型を示す。制御装置100は、型番1007に基づいて、地図情報に重ね合わせて表示する装置120の外観データを選択する。制御装置100は、ユーザー端末150に、地図情報と共に型番1007に基づいて選択した装置120の外観データを送信する。ユーザー端末150は、地図情報に受信した装置120の外観データを重ね合わせて表示する。
認証情報740は、制御装置100、装置120およびユーザー端末150の一部または全ての通信において使用する認証情報である。ある局面において、制御システム10は、公開鍵認証方式を使用してもよい。その場合、認証情報740は、公開鍵、秘密鍵、および証明書を含み得る。他の局面において、制御システム10は、秘密鍵認証方式を使用してもよい。これ以降の説明では、制御システム10は、公開鍵認証方式を使用しているものとして説明する。
アセット750は、地図情報上に表示するデータである。アセット750は、フロアを表現するための床、壁、柱およびドアなどのデータと、各型番の装置の外観データとを含み得る。また、アセット750は、論理的接続などを示す矢印などのデータを含んでもよい。ある局面において、アセット750に含まれるデータは、画像であってもよいし、HTMLなどで表現されてもよい。
プロジェクトの状態情報760は、状態通知によって定期的に装置120から制御装置100に送信されるデータである。プロジェクトの状態情報760は、装置ID1001に紐付けられた装置120の稼働状態、電流値、各種センサーの出力値およびその他の出力データなどを含む。制御装置100は、状態情報760に基づいて、異常がある装置120を検出する。
図11は、本実施の形態に係るフレームの構成の一例を模式的に示す図である。本実施の形態に係るフレーム1100は、基本的に、コントロール情報を格納するためのヘッダー1101と、データグラム1102とを含む。フレームの種類に応じて、ヘッダー1101またはデータグラム1102に格納される情報は異なる。
巡回フレーム1105は、通常時に装置120(スレーブ)を巡回しながら転送される場合のフレームの構成を示す。巡回フレーム1105のヘッダー1101は、インデックス1103、フレームの破棄の要否を判定するために参照されるRoundTripBit1107、RoundTripBit1107が設定された時間1108、およびタイプ1109を格納している。データグラム1102は、デイジーチェーンで接続される装置120(例えば、装置120A~120D)に対応する指令値またはフィールド情報であるデータ1102A~1102Dのそれぞれを格納している。
データグラム1102は、メッセージをさらに格納してもよい。RoundTripBit1107は、初期値は「OFF」であって、巡回フレーム1105がループバックされる場合に、装置120によって「ON」が設定(書換)される。タイプ1109は、フレーム1100の種類を示す。本実施の形態では、フレーム1100の種類は、通常の巡回フレーム1105、コマンドフレーム1106などを含む。
コマンドフレーム1106は、ヘッダー1101にタイプ1109を格納し、データグラム1102としてポートを開けるための指令であるオープンコマンド1104を有する。オープンコマンド1104は、オープンするべき装置120のポートを識別するポート識別子1110を含む。装置120は、転送制御回路507がポート識別子1110から自己宛てのコマンドフレーム1106であると検出すると、オープンコマンド1104を実行し、当該ポートのオープン処理を実施する。オープン処理は、装置間のネットワークの切断によりポートが閉じた装置120の状態を、ポート開の状態に遷移させることを含む。より具体的には、オープン処理は、当該ポートを介したフレーム転送(送受信)の処理を実行可能な状態(実行許可状態)に遷移させることを含む。なお、装置120は、隣接する装置120との間でネットワークが切断されたことを検出すると、隣接する装置120を接続するポートを閉じて、装置120をフレーム転送の処理を実行禁止する状態に遷移させる。
ある局面において、装置120間の切断箇所が接続し直されて復旧した場合に、制御装置100は、復旧した箇所に接続されている装置120の入出力ポートをオープンするためのコマンドフレーム1106を送信し、その直後ではなく所定時間が経過したときに、リングトポロジへの通常時の巡回フレーム1105の送出(転送)を開始する。
次に、図12~図16を参照して、各装置間の通信の流れ、各装置の内部処理について説明する。
<D.制御システム10の通信の流れ>
図12は、制御システム10における通信の流れの第1の例を示すシーケンス図である。図1のシステム構成を例に図12の通信の流れを説明する。ステップS1200において、各装置120A~120Fは、制御装置100に、自装置の装置IDを含む登録要求を送信する。当該ステップの処理は、生産ラインに新しい装置120が追加されたときなどに実行される。
ステップS1205において、装置120A~120Fは、制御装置100に、状態情報をそれぞれ送信する。ステップS1210において、装置120A~120Fは、相互に通信することで相対位置情報を取得する。ある局面において、装置120A~120Fは、1または複数の無線通信装置130と通信して、無線通信装置130に対する自装置の相対位置情報をそれぞれ取得してもよい。ステップS1215において、装置120A~120Fは、制御装置100に、相対位置情報をそれぞれ送信する。
ステップS1220において、制御装置100は、ストレージ303に、受信した状態情報および相対位置情報を格納する。また、制御装置100は、一定期間ごとに、状態情報を参照して装置120A~120Fに異常があるか否かを判定する。さらに、制御装置100は、受信した相対位置情報に基づいて、装置120A~120Fの位置情報を求めてもよい。ある局面において、ステップS1205~S1220は、他の処理とは独立して、定期的に繰り返し実行されてもよい。また、制御装置100は、新しい装置120から、登録要求を受信していた場合、装置情報730に新しい装置120の装置IDなどの情報を追加する。
ステップS1225において、制御装置100は、ユーザー端末150に、公開鍵および証明書を送信する。ユーザー端末150がすでに公開鍵および証明書を保有している場合、ステップS1225の通信は実行されなくてもよい。ユーザー端末150は、公開鍵および証明書を取得後、自装置および制御装置100の間で送受信するデータの一部または全てを暗号化および復号し得る。
ステップS1230において、制御装置100は、装置120A~120Fのいずれかに異常を検出した場合、ユーザー端末150に、異常通知を送信する。例えば、制御装置100は、装置120Aの異常を検出した場合、ユーザー端末150に、装置120Aの装置IDを含む異常通知を送信する。ステップS1235において、ユーザー端末150は、ディスプレイに論理的接続情報160を表示する。さらに、ユーザー端末150は、異常通知を受信した場合、異常が検出された装置120を強調表示する。例えば、異常通知が装置120Aの装置IDを含んでいた場合、ユーザー端末150は、装置120Aを強調表示する。ある局面において、ユーザー端末150は、ポップアップや音声で、異常通知があったことをユーザーに知らせてもよい。
ステップS1240において、ユーザー端末150は、装置120を選択する入力を受け付けたことに基づいて、制御装置100に、地図要求通知を送信する。ステップS1245において、制御装置100は、地図要求通知を取得した場合、レイアウト情報710と、無線通信装置情報720と、装置情報730と、アセット750と、プロジェクトの状態情報760とに基づいて、ユーザー端末150に送信するための地図情報を生成する。ある局面において、地図情報は、フロアマップ801と、ユーザー端末150にて選択された装置120の位置情報および表示データと、当該装置120と同じプロジェクトに属する他の装置120の位置情報および表示データと、論理的接続情報160とを含み得る。他の局面において、制御装置100は、地図情報と共に送るデータとして、これらのデータを生成してもよい。ここでの表示データは、アセット750に記憶されているデータである。
ステップS1250において、制御装置100は、ユーザー端末150に、地図情報を送信する。ステップS1255において、制御装置100は、ユーザー端末150によって選択された装置120に対して、位置情報要求通知を送信する。
ステップS1260において、ユーザー端末150は、地図情報と、ユーザー端末150にて選択された装置120と、当該装置120と同じプロジェクトに属する他の装置120と、これらの装置の論理的接続情報160とを重ね合わせてディスプレイに表示する。
ステップS1265において、ユーザー端末150にて選択された装置120は、ユーザー端末150と無線で通信することで、自装置とユーザー端末150との無線強度を取得する。ステップS1270において、ユーザー端末150にて選択された装置120は、ユーザー端末150との無線強度に応じて、通知部の出力(発光装置の点滅速度・輝度やスピーカーの音量など)を変化させる。
図13は、制御システム10における通信の流れの第2の例を示すシーケンス図である。図1のシステム構成を例に図13の通信の流れを説明する。図13に示す例は、装置120A~120Fが地図情報を生成する点で、図12とは異なる。より具体的には、ステップS1300において、装置120A~120Fは、制御装置100に、自装置の装置IDを含む登録要求をそれぞれ送信する。当該ステップの処理は、生産ラインに新しい装置120が追加されたときなどに実行される。ステップS1305において、装置120A~120Fは、制御装置100に、状態情報をそれぞれ送信する。ステップS1310において、装置120A~120Fは、相互に通信することで周辺の装置に対する自装置の相対位置情報を取得する。ある局面において、装置120A~120Fは、1または複数の無線通信装置130と通信して、電波強度に基づいて無線通信装置130に対する自装置の相対位置情報をそれぞれ取得してもよい。ステップS1315において、装置120A~120Fは、制御装置100に、相対位置情報をそれぞれ送信する。
ステップS1320において、制御装置100は、ストレージ303に、受信した状態情報および相対位置情報を格納する。また、制御装置100は、一定期間ごとに、状態情報を参照して装置120A~120Fに異常があるか否かを判定する。さらに、制御装置100は、受信した相対位置情報に基づいて、装置120A~120Fの位置情報を求めてもよい。ある局面において、ステップS1305~S1320は、他の処理とは独立して、定期的に繰り返し実行されてもよい。また、制御装置100は、新しい装置120から、登録要求を受信していた場合、装置情報730に新しい装置120の装置IDなどの情報を追加する。
ステップS1325,S1330において、装置120A~120Fの全てまたは一部は、制御装置100を介して、ユーザー端末150に、公開鍵および証明書を送信する。その際、装置120および制御装置100間の通信は予めセキュアであるものとする。ある局面において、ユーザー端末150がすでに公開鍵および証明書を保有している場合、ステップS1325,1330の通信は実行されなくてもよい。ユーザー端末150は、公開鍵および証明書を取得後、自装置および装置120の間で送受信するデータの一部または全てを暗号化および復号し得る。
ある局面において、装置120A~120Fは、公開鍵方式において、共通の秘密鍵をそれぞれ保有していてもよい。その場合、制御装置100は、制御装置100から、一度だけ公開鍵および証明書を受信すればよい。他の局面において、装置120A~120Fは、公開鍵方式において、個別の秘密鍵をそれぞれ保有していてもよい。その場合、制御装置100は、制御装置100から、装置120A~120Fの公開鍵および証明書をそれぞれ受信する。
ステップS1335において、制御装置100は、装置120のいずれかに異常を検出した場合、ユーザー端末150に、異常通知を送信する。ステップS1340において、ユーザー端末150は、ディスプレイに論理的接続情報160を表示する。さらに、ユーザー端末150は、異常通知を受信した場合、異常が検出された装置120を強調表示する。ある局面において、ユーザー端末150は、ポップアップや音声で、異常通知があったことを知らせてもよい。
ステップS1345において、ユーザー端末150は、装置120を選択する入力を受け付けたことに基づいて、周辺の装置120に、選択された装置120の装置IDを含む地図要求通知を送信する。例えば、ユーザー端末150の周辺に装置120Fがあるとする。この場合、装置120Fが地図要求通知を取得し得る。
ステップS1350において、地図要求通知を取得した装置120は、制御装置100から、地図情報の生成に必要な情報を取得する。より具体的には、地図要求通知を取得した装置120は、レイアウト情報710と、無線通信装置情報720と、装置情報730と、アセット750とを取得し得る。ある局面において、装置120は、これらの情報を事前に記憶していてもよい。
ステップS1355において、地図要求通知を取得した装置120は、レイアウト情報710と、無線通信装置情報720と、装置情報730と、アセット750と、プロジェクトの状態情報760とに基づいて、ユーザー端末150に送信するための地図情報を生成する。
ステップS1360において、地図要求通知を取得した装置120は、ユーザー端末150に、地図情報を送信する。併せて、地図要求通知を取得した装置120は、ユーザー端末150にて選択された装置120に対して、位置情報要求通知を送信する。例えば、装置120Fが地図要求通知を取得しており、地図要求通知が装置120Aの装置IDを含んでいた場合、装置120Fは、装置120Aに対して、位置情報要求通知を送信する。
ステップS1265において、ユーザー端末150は、地図情報と、ユーザー端末150によって選択された装置120と、当該装置120と同じプロジェクトに属する他の装置120と、これらの装置の論理的接続情報160とを重ね合わせてディスプレイに表示する。例えば、装置120Aが選択されており、装置120D,120Eが装置120Aと同じプロジェクトに属する場合、ユーザー端末150は、装置120A,120D,120Eの論理的接続情報160を地図情報に重ね合わせてディスプレに表示し得る。
ステップS1370において、ユーザー端末150にて選択された装置120は、ユーザー端末150と無線で通信し、当該通信に基づいて無線強度を取得する。ステップS1375において、ユーザー端末150にて選択された装置120は、ユーザー端末150との無線強度に応じて、通知部の出力(発光装置の点滅速度・輝度やスピーカーの音量など)を変化させる。
<E.制御システム10の処理の流れ>
次に、図14~図16を参照して、制御装置100、ユーザー端末150および装置120の詳細な内部処理の流れについて説明する。
図14は、制御装置100の詳細な内部処理の一例を示すフローチャートである。ある局面において、プロセッサー301は、図14の処理を行うためのプログラムをストレージ303からメモリ302に読み込んで、当該プログラムを実行してもよい。他の局面において、当該処理の一部または全部は、当該処理を実行するように構成された回路素子の組み合わせとしても実現され得る。
ステップS1405において、制御装置100は、生産ラインに新しく追加された装置120から登録要求を受信する。ステップS1410において、制御装置100は、登録要求を送信した装置の登録処理を実行する。より具体的には、制御装置100は、装置情報730に新しい装置120の装置IDなどの情報を追加する。ステップS1415において、制御装置100は、登録要求を送信した装置に、登録完了通知を送信する。
ステップS1420において、制御装置100は、装置120A~120Fの各々から、状態情報を定期的に受信する。ステップS1425において、制御装置100は、装置120A~120Fの各々から、相対位置情報を受信する。生産ラインを構成する装置120A~120Fの各々は頻繁に移動されることはないため、ステップS1425の処理はステップS1420の処理が実行される頻度よりも低い頻度で実行されてもよい。制御装置100は、ステップS1420,S1425にて取得したデータをストレージ303に保存する。
ステップS1430において、制御装置100は、装置120A~120Fの各々から、ステップS1325において送信された公開鍵および証明書を受信する。制御装置100が地図情報を生成する場合は、当該ステップの処理は実行されなくてもよい。
ステップS1435において、制御装置100は、ユーザー端末150に、公開鍵および証明書を送信する。ステップS1440において、制御装置100は、装置120A~120Fの各々のいずれかの異常を検出したことに基づいて、ユーザー端末150に、異常が検出された装置120の装置IDを含む異常通知を送信する。
ステップS1445において、制御装置100は、ユーザー端末150から、地図要求通知を受信する。ステップS1450において、制御装置100は、レイアウト情報710と、無線通信装置情報720と、装置情報730と、アセット750とに基づいて、ユーザー端末150に送信するための地図情報を生成する。
ステップS1455において、制御装置100は、地図情報に、論理的接続情報160を付加する。例えば、図1に示すように、地図情報上に装置120A,120D,120Eの接続関係を重ね合わせて表示するためのデータを地図情報に追加する。地図情報には、アセット750の画像データなども追加される。ステップS1460において、制御装置100は、ユーザー端末150に、生成した地図情報を送信する。地図情報は、ユーザー端末150によって選択された装置120と、当該装置120と同じプロジェクトに属する装置120の位置情報と、論理的接続情報160とを含む。
ステップS1465において、制御装置100は、地図要求通知に含まれる装置IDに基づいて、ユーザー端末150によって選択された装置120に、位置情報要求通知を送信する。
図15は、ユーザー端末150の詳細な内部処理の一例を示すフローチャートである。ある局面において、プロセッサー601は、図15の処理を行うためのプログラムを2次記憶装置603から1次記憶装置602に読み込んで、当該プログラムを実行してもよい。他の局面において、当該処理の一部または全部は、当該処理を実行するように構成された回路素子の組み合わせとしても実現され得る。
ステップS1505において、ユーザー端末150は、制御装置100から、公開鍵および証明書を受信する。ある局面において、公開鍵および証明書は、制御装置100が記憶していたものでもよい。他の局面において、開鍵および証明書は、装置120から、制御装置100を介して、ユーザー端末150に転送されてもよい。
ステップS1510において、ユーザー端末150は、制御装置100から、異常通知を受信する。ステップS1515において、ユーザー端末150は、ディスプレイに装置120の論理的接続情報160を表示すると共に、異常のある装置120を強調表示する。ある局面において、ユーザー端末150は、ディスプレイまたはスピーカーなどを用いて、異常通知を受信したことを通知してもよい。
ステップS1520において、ユーザー端末150は、ユーザーによる装置120の選択入力を受け付ける。例えば、ユーザーは、図1に示す論理的接続情報160の中から、強調表示されている装置120Aを選択し得る。
ステップS1525において、ユーザー端末150は、制御装置100または周辺の装置120に、ステップS1520にて選択された装置120の装置IDを含む地図要求通知を送信する。ステップS1530において、ユーザー端末150は、制御装置100または周辺の装置120から、地図情報を取得する。地図情報は、選択された装置120の位置情報と、選択された装置120と同じプロジェクトに属する装置120の位置情報と、これらの装置の論理的接続情報160とを含み得る。
ステップS1535において、ユーザー端末150は、受信した地図情報をディスプレイに表示する。その際、ディスプレイは、施設110のフロアの地図情報と、地図要求通知に含まれる装置IDに対応する装置120(選択された装置120)の位置情報と、当該装置120と同じプロジェクトに属する他の装置120の位置情報と、これらの装置の論理的接続情報160とを重ね合わせて表示する。
ステップS1540において、ユーザー端末150は、選択された装置120と無線通信を開始する。選択された装置120は、自装置とユーザー端末150との通信強度に基づいて、通知部の出力を変化させる。
図16は、装置120の詳細な内部処理の一例を示すフローチャートである。ある局面において、プロセッサー301は、図16の処理を行うためのプログラムをストレージ303からメモリ302に読み込んで、当該プログラムを実行してもよい。他の局面において、当該処理の一部または全部は、当該処理を実行するように構成された回路素子の組み合わせとしても実現され得る。
ステップS1605において、装置120は、制御装置100に、自装置の装置IDを含む登録要求を送信する。当該登録要求は、装置120が生産ラインに追加されたときなどに一度だけ送信される。
ステップS1610において、装置120は、制御装置100から、登録完了通知を受信する。ある局面において、装置120は、一定期間内に登録完了通知を受信できなかった場合、制御装置100に、再度登録要求を送信してもよい。他の局面において、制御装置100は、登録要求を受信したことに基づいて装置IDを生成してもよい。その場合、制御装置100は、生成した装置IDを登録完了通知と共に装置120に送信する。装置120は、受信した装置IDを記憶する。
ステップS1615において、装置120は、制御装置100に、公開鍵および証明書を送信する。これらの情報は、ユーザー端末150が装置120から地図情報を取得するときの通信の暗号化および復号に使用される。制御装置100がユーザー端末150に地図情報を送信する場合、当該処理は実行されなくてもよい。
ステップS1620において、装置120は、定期的に、制御装置100に状態情報を送信する。ある局面において、装置120は、自装置内で異常を検出した場合、即座に制御装置100に状態情報を送信してもよい。当該状態情報は、異常が検知されたことを含む。
ステップS1625において、装置120は、ユーザー端末150から地図要求通知を受信する。ステップS1630において、装置120は、地図要求通知を受信したことに基づいて、制御装置100から、ユーザー端末150に送信する地図情報の生成に必要な情報を取得する。
ステップS1635において、装置120は、自装置と周辺の装置120との相対位置情報を取得する。ある局面において、装置120は、制御装置100から、制御装置100が事前に収集していた相対位置情報を受信してもよい。
ステップS1640において、装置120は、ステップS1630,S1635にて取得した情報に基づいて、地図情報を生成する。ステップS1645において、装置120は、ユーザー端末150に、生成した地図情報を送信する。ステップS1650において、装置120は、自装置とユーザー端末150との通信強度を得るために、ユーザー端末150との無線通信を実行する。さらに、装置120は、通信強度に基づいて、通知部の出力を変化させる。
以上説明した通り、本実施の形態に従う制御システム10は、生産ラインなどを構成する装置120を保守するユーザーに対して、装置120の地図情報および論理的接続情報160とを組み合わせて提示する。当該機能により、ユーザーは、素早く異常がある装置120を発見するとともに、論理的接続情報160に基づいて異常の原因の特定を行なうことができる。
さらに、制御システム10は、ユーザーへの地図情報の提示と併せて、装置120がユーザーに自装置の位置を知らせるための仕組みを提供する。当該機能により、ユーザーは、広いフロアに大量に配置された装置120の中から目的の装置120を容易に発見し得る。
<F.付記>
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成1]
複数の装置(120)と、
前記複数の装置を制御する制御装置(100)と、
ユーザー端末(150)とを含み、
前記制御装置は、
前記複数の装置の各々の装置ID(Identifier)と、位置情報および論理的接続情報と、地図情報とを格納する記憶部(303)と、
前記ユーザー端末から、第1の装置の前記装置IDを含む第1のメッセージを受信する受信部(340)と、
前記ユーザー端末に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第1の装置に論理的に接続される第2の装置の前記位置情報と、各装置の前記論理的接続情報と、前記地図情報とを含む第2のメッセージを送信する送信部(340)とを含み、
前記ユーザー端末は、
各前記装置と通信する通信部(607)と、
前記ユーザー端末を制御する制御部(601)と、
前記制御装置から取得した前記地図情報に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第2の装置の前記位置情報と、前記論理的接続情報とを重ね合わせて表示するディスプレイ(606)とを含む、システム。
[構成2]
前記ユーザー端末は、当該ユーザー端末に対する入力を受け付ける入力部(605)をさらに備え、
前記ディスプレイは、前記複数の装置の各々が所属するプロジェクトごとの前記論理的接続情報を可視化して表示し、
前記入力部は、前記ディスプレイ上に表示される装置を選択する入力を受け付け、
前記制御部は、前記ディスプレイ上で選択された第3の装置の前記装置IDを前記第1のメッセージに含める、構成1に記載のシステム。
[構成3]
前記複数の装置の各々は、前記制御装置に、前記複数の装置の各々の状態情報を含む第3のメッセージを送信する送信部(340)を備え、
前記制御装置は、
前記第3のメッセージを受信したことに基づいて、前記複数の装置の各々に異常があるか否かを判定し、
前記複数の装置のいずれかに異常があると判定したことに基づいて、異常がある第4の装置の前記装置IDを含む第4のメッセージを前記ユーザー端末に送信し、
前記ユーザー端末は、前記第4の装置が所属するプロジェクトの前記論理的接続情報と、強調された前記第4の装置とを前記ディスプレイに表示する、構成2に記載のシステム。
[構成4]
前記複数の装置の各々は、光または音によって自装置の位置をユーザーに通知するための通知部を備え、
前記制御装置は、前記第1のメッセージを受信したことに基づいて、第5のメッセージを前記第3の装置に送信し、
前記第3の装置は、前記第5のメッセージを受信したことに基づいて、前記第3の装置から前記ユーザー端末までの距離に応じて、前記通知部の出力を変化させる、構成2に記載のシステム。
[構成5]
前記通知部は、発光装置またはスピーカーを含み、
前記通知部の出力を変化させることは、前記発光装置の点滅速度を変化させること、または、前記スピーカーから出力される音を変化させることを含む、構成4に記載のシステム。
[構成6]
前記複数の装置の各々は、
周辺の装置と通信する無線通信部(304)と、
演算部とを備え、
前記演算部は、前記周辺の装置との通信処理時の通信強度に基づいて、前記周辺の装置に対する自装置の相対位置を算出し、
前記制御装置に、自装置の前記装置IDと、前記周辺の装置の前記装置IDと、前記相対位置とを含む第6のメッセージを送信し、
前記制御装置は、前記第6のメッセージに含まれる各装置の前記装置IDと、前記相対位置とに基づいて、前記地図情報上における前記複数の装置の各々の前記位置情報を決定する、構成1~6のいずれかに記載のシステム。
[構成7]
各前記無線通信部は、前記複数の装置とは異なる無線通信装置(130)と通信し、
前記演算部は、
前記無線通信装置との間の通信強度に基づいて、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置を算出し、
自装置の前記装置IDと、前記無線通信装置の無線通信装置IDと、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置とを前記第6のメッセージに含める、構成6に記載のシステム。
[構成8]
前記制御装置は、前記ユーザー端末に、公開鍵を送信し、
前記ユーザー端末の制御部は、
前記公開鍵により前記第1のメッセージ暗号化し、
前記公開鍵により前記第2のメッセージを復号し、
前記制御装置は、
秘密鍵により前記第1のメッセージを復号し、
前記秘密鍵により前記第2のメッセージを暗号化する、構成1~7のいずれかに記載のシステム。
[構成9]
複数の装置を制御する方法であって、
ユーザー端末から、第1の装置の装置IDを含む第1のメッセージを受信するステップと、
各装置の装置IDと、位置情報および論理的接続情報と、地図情報とに基づいて、前記ユーザー端末に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第1の装置に論理的に接続される第2の装置の前記位置情報と、各装置の前記論理的接続情報と、前記地図情報とを含む第2のメッセージを送信するステップと、
制御装置から受信した前記地図情報に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第2の装置の前記位置情報と、前記論理的接続情報とを重ね合わせて表示するステップとを含む、方法。
[構成10]
前記複数の装置の各々が所属するプロジェクトごとの前記論理的接続情報を可視化してディスプレイに表示するステップと、
前記ディスプレイ上に表示される装置を選択する入力を受け付けるステップと、
前記ディスプレイ上で選択された第3の装置の前記装置IDを前記第1のメッセージに含めるステップとをさらに含む、構成9に記載の方法。
[構成11]
前記制御装置に、前記複数の装置の各々の状態情報を含む第3のメッセージを送信するステップと、
前記第3のメッセージを受信したことに基づいて、前記複数の装置の各々に異常があるか否かを判定するステップと、
前記複数の装置のいずれかに異常があると判定したことに基づいて、異常がある第4の装置の前記装置IDを含む第4のメッセージを前記ユーザー端末に送信するステップと、
前記第4の装置が所属するプロジェクトの前記論理的接続情報と、強調された前記第4の装置とを前記ディスプレイに表示するステップとをさらに含む、構成10に記載の方法。
[構成12]
前記第1のメッセージを受信したことに基づいて、第5のメッセージを前記第3の装置に送信するステップと、
前記第5のメッセージを受信したことに基づいて、前記第3の装置から前記ユーザー端末までの距離に応じて、ユーザーに対する通知出力を変化させるステップとをさらに含む、構成10または11に記載の方法。
[構成13]
前記ユーザーに対する通知出力を変化させるステップは、発光装置の点滅速度を変化させるステップ、または、スピーカーから出力される音を変化させるステップを含む、構成12に記載の方法。
[構成14]
周辺の装置との通信処理時の通信強度に基づいて、前記周辺の装置に対する自装置の相対位置を算出するステップと、
前記制御装置に、自装置の前記装置IDと、前記周辺の装置の前記装置IDと、前記相対位置とを含む第6のメッセージを送信するステップと、
前記第6のメッセージに含まれる各装置の前記装置IDと、前記相対位置とに基づいて、前記地図情報上における前記複数の装置の各々の前記位置情報を決定ステップとをさらに含む、構成9~13のいずれかに記載の方法。
[構成15]
前記複数の装置とは異なる無線通信装置と通信するステップと、
前記無線通信装置との間の通信強度に基づいて、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置を算出するステップと、
自装置の前記装置IDと、前記無線通信装置の無線通信装置IDと、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置とを前記第6のメッセージに含めるステップとをさらに含む、構成14に記載の方法。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された開示内容は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。
10 制御システム、100 制御装置、110 施設、120 装置、130 無線通信装置、140 ユーザー、150 ユーザー端末、160 論理的接続情報、210 中継装置、221 上位伝送路、222,223 下位伝送路、301,601 プロセッサー、302 メモリ、303 ストレージ、304 システムプログラム、305 ユーザーアプリケーションプログラム、306 バス、330 通信制御回路、340 ポート、401 スケジュール管理部、402 データ転送方式判断部、403 タイミング管理部、501 受信回路、502 入力ゲート、503 キュー、504 出力ゲート、505 タイミング制御回路、506 タイミング制御テーブル、507 転送制御回路、508 送信回路、602 1次記憶装置、603 2次記憶装置、604 外部機器インターフェイス、605 入力インターフェイス、606 出力インターフェイス、607 通信インターフェイス、710 レイアウト情報、720 無線通信装置情報、730 装置情報、740 認証情報、750 アセット、760 状態情報、801 全体図、802A,802B,802C 柱、803A,803B 棚、804A,804B 机、805 ドア、901 無線通信装置ID、902,1006 座標、903,1003 拠点情報、904,1005 フロア情報、1001 装置ID、1002 相対位置情報、1004 接続情報、1007 型番、1100 フレーム、1101 ヘッダー、1102 データグラム、1103 インデックス、1104 オープンコマンド、1105 巡回フレーム、1106 コマンドフレーム、1107 RoundTripBit、1108 時間、1109 タイプ、1110 ポート識別子。

Claims (15)

  1. 複数の装置と、
    前記複数の装置を制御する制御装置と、
    ユーザー端末とを含み、
    前記制御装置は、
    前記複数の装置の各々の装置ID(Identifier)と、位置情報および論理的接続情報と、地図情報とを格納する記憶部と、
    前記ユーザー端末から、第1の装置の前記装置IDを含む第1のメッセージを受信する受信部と、
    前記ユーザー端末に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第1の装置に論理的に接続される第2の装置の前記位置情報と、各装置の前記論理的接続情報と、前記地図情報とを含む第2のメッセージを送信する送信部とを含み、
    前記ユーザー端末は、
    各前記装置と通信する通信部と、
    前記ユーザー端末を制御する制御部と、
    前記制御装置から取得した前記地図情報に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第2の装置の前記位置情報と、前記論理的接続情報とを重ね合わせて表示するディスプレイとを含む、システム。
  2. 前記ユーザー端末は、当該ユーザー端末に対する入力を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記ディスプレイは、前記複数の装置の各々が所属するプロジェクトごとの前記論理的接続情報を可視化して表示し、
    前記入力部は、前記ディスプレイ上に表示される前記第1の装置を選択する入力を受け付け、
    前記制御部は、前記ディスプレイ上で選択された前記の装置の前記装置IDを前記第1のメッセージに含める、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記複数の装置の各々は、前記制御装置に、前記複数の装置の各々の状態情報を含む第3のメッセージを送信する送信部を備え、
    前記制御装置は、
    前記第3のメッセージを受信したことに基づいて、前記複数の装置の各々に異常があるか否かを判定し、
    前記複数の装置のいずれかに異常があると判定したことに基づいて、異常がある第の装置の前記装置IDを含む第4のメッセージを前記ユーザー端末に送信し、
    前記ユーザー端末は、前記第の装置が所属するプロジェクトの前記論理的接続情報と、強調された前記第の装置とを前記ディスプレイに表示する、請求項2に記載のシステム。
  4. 前記複数の装置の各々は、光または音によって自装置の位置をユーザーに通知するための通知部を備え、
    前記制御装置は、前記第1のメッセージを受信したことに基づいて、第5のメッセージを前記第の装置に送信し、
    前記第の装置は、前記第5のメッセージを受信したことに基づいて、前記第の装置から前記ユーザー端末までの距離に応じて、前記通知部の出力を変化させる、請求項2または3に記載のシステム。
  5. 前記通知部は、発光装置またはスピーカーを含み、
    前記通知部の出力を変化させることは、前記発光装置の点滅速度を変化させること、または、前記スピーカーから出力される音を変化させることを含む、請求項4に記載のシステム。
  6. 前記複数の装置の各々は、
    周辺の装置と通信する無線通信部と、
    演算部とを備え、
    前記演算部は、前記周辺の装置との通信処理時の通信強度に基づいて、前記周辺の装置に対する自装置の相対位置を算出し、
    前記制御装置に、自装置の前記装置IDと、前記周辺の装置の前記装置IDと、前記相対位置とを含む第6のメッセージを送信し、
    前記制御装置は、前記第6のメッセージに含まれる各装置の前記装置IDと、前記相対位置とに基づいて、前記地図情報上における前記複数の装置の各々の前記位置情報を決定する、請求項1~5のいずれかに記載のシステム。
  7. 各前記無線通信部は、前記複数の装置とは異なる無線通信装置と通信し、
    前記演算部は、
    前記無線通信装置との間の通信強度に基づいて、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置を算出し、
    自装置の前記装置IDと、前記無線通信装置の無線通信装置IDと、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置とを前記第6のメッセージに含める、請求項6に記載のシステム。
  8. 前記制御装置は、前記ユーザー端末に、公開鍵を送信し、
    前記ユーザー端末の制御部は、
    前記公開鍵により前記第1のメッセージ暗号化し、
    前記公開鍵により前記第2のメッセージを復号し、
    前記制御装置は、
    秘密鍵により前記第1のメッセージを復号し、
    前記秘密鍵により前記第2のメッセージを暗号化する、請求項1~7のいずれかに記載のシステム。
  9. 複数の装置を制御する方法であって、
    ユーザー端末から、第1の装置の装置IDを含む第1のメッセージを受信するステップと、
    各装置の装置IDと、位置情報および論理的接続情報と、地図情報とに基づいて、前記ユーザー端末に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第1の装置に論理的に接続される第2の装置の前記位置情報と、各装置の前記論理的接続情報と、前記地図情報とを含む第2のメッセージを送信するステップと、
    制御装置から受信した前記地図情報に、前記第1の装置の前記位置情報と、前記第2の装置の前記位置情報と、前記論理的接続情報とを重ね合わせて表示するステップとを含む、方法。
  10. 前記複数の装置の各々が所属するプロジェクトごとの前記論理的接続情報を可視化してディスプレイに表示するステップと、
    前記ディスプレイ上に表示される前記第1の装置を選択する入力を受け付けるステップと、
    前記ディスプレイ上で選択された前記の装置の前記装置IDを前記第1のメッセージに含めるステップとをさらに含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記制御装置に、前記複数の装置の各々の状態情報を含む第3のメッセージを送信するステップと、
    前記第3のメッセージを受信したことに基づいて、前記複数の装置の各々に異常があるか否かを判定するステップと、
    前記複数の装置のいずれかに異常があると判定したことに基づいて、異常がある第の装置の前記装置IDを含む第4のメッセージを前記ユーザー端末に送信するステップと、
    前記第の装置が所属するプロジェクトの前記論理的接続情報と、強調された前記第の装置とを前記ディスプレイに表示するステップとをさらに含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記第1のメッセージを受信したことに基づいて、第5のメッセージを前記第の装置に送信するステップと、
    前記第5のメッセージを受信したことに基づいて、前記第の装置から前記ユーザー端末までの距離に応じて、ユーザーに対する通知出力を変化させるステップとをさらに含む、請求項10または11に記載の方法。
  13. 前記ユーザーに対する通知出力を変化させるステップは、発光装置の点滅速度を変化させるステップ、または、スピーカーから出力される音を変化させるステップを含む、請求項12に記載の方法。
  14. 周辺の装置との通信処理時の通信強度に基づいて、前記周辺の装置に対する自装置の相対位置を算出するステップと、
    前記制御装置に、自装置の前記装置IDと、前記周辺の装置の前記装置IDと、前記相対位置とを含む第6のメッセージを送信するステップと、
    前記第6のメッセージに含まれる各装置の前記装置IDと、前記相対位置とに基づいて、前記地図情報上における前記複数の装置の各々の前記位置情報を決定ステップとをさらに含む、請求項9~13のいずれかに記載の方法。
  15. 前記複数の装置とは異なる無線通信装置と通信するステップと、
    前記無線通信装置との間の通信強度に基づいて、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置を算出するステップと、
    自装置の前記装置IDと、前記無線通信装置の無線通信装置IDと、前記無線通信装置に対する自装置の相対位置とを前記第6のメッセージに含めるステップとをさらに含む、請求項14に記載の方法。
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