JPH10232710A

JPH10232710A - 運転支援装置

Info

Publication number: JPH10232710A
Application number: JP3721897A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujiyoshi; 誠藤吉; Seiji Umezaki; 清治梅崎; Yukio Kawamura; 幸生河村
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】運転精度を損なうことなく、かつセンターの
熟練者の負担を削減でき、プラントの運転員の教育を兼
ねた運転支援装置を提供することを目的とする。【解決手段】センターＣに、操作対象Ｓの音声コマン
ドを入力するマイク１と、マイク１から入力した音声コ
マンドを、操作対象、操作内容、度合いに分解して認識
し認識したデータをプラントＰへ出力する音声コマンド
認識部２を設け、プラントＰに、操作対象Ｓの操作手段
13と、上記音声コマンドのデータと操作手段13の操作デ
ータのシーケンス命令が一致、あるいは操作量命令がほ
ぼ一致したときのみ、操作データを操作対象Ｓへ出力す
る遠隔支援装置11とを備えることにより、操作手段13の
誤った操作データが実行されることを防止でき、運転精
度を向上でき、またセンターＣよる一方的な運転支援で
はないことから、センターＣの運転員の負担・責任の増
大を回避でき、プラントＰの運転員の教育を行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１の運転手段か
ら、実際に機器を運転する第２の運転手段の運転を支援
する運転支援装置、特に中央のセンターから遠隔の複数
のプラントの運転を支援する支援装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラントでは、プラントの運転員
が各種プラントのデータの傾向を常時監視し、運転状況
（正常、異常など）を判断し、この判断に応じて運転操
作を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近のプラン
トでは運転員の人数が絞られ、さらに高齢化などの理由
で、運転の熟練者が少なくなってきており、熟練技術の
不足によりプラントの運転状態を安定に維持できなくな
り極端に運転精度が損なわれる恐れがある。これを回避
するために、各プラントを統括管理するセンターに熟練
者をおいて、各プラントの運転員をサポートすることが
考えられる。しかし、この方法では、センターの熟練者
の負担が大きくなり、またプラント側ではセンターの熟
練者に頼りきりになるという問題が発生する。

【０００４】そこで、本発明は、運転精度を損なうこと
なく、かつセンターの熟練者の負担を削減でき、プラン
トの運転員の教育を兼ねた運転支援装置を提供すること
を目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、第１の運
転手段から、実際に機器を運転する第２の運転手段の運
転を支援する運転支援装置であって、前記第１の運転手
段に、前記機器の音声コマンドを入力する入力部と、こ
の入力部から入力した音声コマンドを、操作対象と操作
内容、または操作対象と操作内容と操作の度合いに分解
して認識し、認識したデータを前記第２の運転手段へ出
力する音声コマンド認識部とを設け、前記第２の運転手
段に、前記機器の操作入力手段と、前記第１の運転手段
から入力した音声コマンドの認識データと、前記操作入
力手段から入力した操作データがほぼデータが一致した
ときのみ前記操作データを機器へ出力する操作判定部と
を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】ここで、音声コマンド（認識データ）と操
作データには、操作対象と操作内容のみからなる、たと
えば「Ａスイッチをオンする」のようなシーケンス命令
と、操作対象と操作内容に操作の度合いを加えた、たと
えば「Ｂバルブをやや開く」のような操作量命令があ
る。

【０００７】上記構成により、第１の運転手段から入力
した音声コマンドの認識データと、操作入力手段から入
力した操作データにおける、シーケンス命令が一致、あ
るいは操作量命令がほぼ一致したときのみ、操作入力手
段の操作データが機器へ出力され、運転が実行される。
よって、第２の運転手段の操作入力手段からの誤った操
作データが実行されることが防止され、運転精度が向上
する。また第１の運転手段による一方的な運転支援では
ないことから、第１の運転手段の運転員の負担・責任を
増大させることが回避される。なお、音声コマンドが操
作の度合いを含まないシーケンスデータのときは、操作
入力手段から入力した操作シーケンスが一致したときの
み操作データが機器へ出力され、運転が実行される。

【０００８】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明であって、操作判定部に、第１の運転手段か
ら音声コマンドの認識データを入力して一定時間内に、
操作入力手段から操作データの入力がないとき、前記音
声コマンドの認識データを機器へ出力する機能を付加し
たことを特徴とするものである。

【０００９】上記構成により、第１の運転手段から音声
コマンドの認識データを入力して一定時間内に、操作入
力手段から操作データの入力がないとき、音声コマンド
の認識データが機器へ出力される。よって、第２の運転
手段からの操作がない場合に、第１の運転手段からの操
作が行われ、機器が運転される。

【００１０】また請求項３記載の発明は、上記請求項１
記載の発明であって、操作判定部に、操作入力手段から
入力した操作データと、第１の運転手段から入力した音
声コマンドの認識データが不一致のとき、不一致データ
を出力する機能を付加し、プラントに、前記操作判定部
から出力された不一致データを表示する表示部を設けた
ことを特徴とするものである。

【００１１】上記構成により、操作入力手段から入力し
た操作データと、第１の運転手段から入力した音声コマ
ンドのデータが不一致のとき、不一致データが表示部に
表示される。よって、第２の運転手段の運転員は操作の
ミスを発見でき、第２の運転手段の運転員の教育が行わ
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態におけ
る運転支援装置を備えた複数のプラントの制御構成図で
ある。複数のプラントＰを統括管理するセンターＣから
通信手段を介して各プラントの運転を支援している。

【００１３】センターＣには、各プラントＰの操作対象
（機器）Ｓの音声コマンドを入力するマイク（入力部）
１と、このマイク１から入力した音声コマンドをコマン
ドの操作対象Ｓ、操作の度合い、操作内容に分解して認
識し、コードに変換して出力するコンピュータからなる
音声コマンド認識部２と、プラントＰから送られてきた
操作対象Ｓのデータを表示するモニター３と、音声コマ
ンド認識部２の音声コマンドの認識データをプラントＰ
へ送信し、またプラントＰから受信した操作対象Ｓのデ
ータをモニター３へ出力する、通信ボードからなる送受
信部４が設けられている。送受信部４は通信回線（ＬＡ
Ｎ）５に接続されており、このＬＡＮ５に各プラントＰ
の遠隔支援装置11が接続される。

【００１４】上記音声コマンドには、操作対象と操作内
容のみからなる、たとえば「Ａスイッチをオンする、」
のようなシーケンス命令と、操作対象と操作内容に操作
の度合いを加えた、たとえば「Ｂバルブをやや開く、」
のような操作量命令がある。上記音声コマンド認識部２
の動作を図２に基づいて詳細に説明する。

【００１５】まず、たとえば「＊＊バルブをやや開
く。」との音声コマンドを入力すると、「＊＊バルブ」
（操作対象）と「やや」（度合い）と「開く」（操作内
容）に分解して認識する。

【００１６】次にこの認識を予め設定されたコードに変
換する。たとえば「＊＊バルブ」を『００００』、
「やや」を『００１』、「開く」を『１』に変換する。
次に、コードを組み合わせ出力データを形成する。たと
えば、「操作対象」「操作内容」「度合い」の順に組み
合わせて８ビットの出力データを形成する。なお、（度
合い）のコマンドが入力されていないとき、すなわち音
声コマンドがシーケンス命令のとき、「度合い」は『０
００』に変換される。

【００１７】この動作により上記したように、音声コマ
ンドはコマンドの操作対象Ｓ、度合い、操作内容に分解
して認識され、８ビットのコードに変換して出力され
る。上記遠隔支援装置11は、図１に示すように、ＬＡＮ
５と、操作対象Ｓを監視しそのデータを表示し、また出
力する運転モニター部12と、操作対象Ｓの操作入力手段
13と、操作対象Ｓのコントローラ14に接続されており、
ＬＡＮ５を介してセンターＣへ、運転モニター部12から
出力された操作対象Ｓのデータを送信し、センターＣよ
り上記音声コマンド認識部２の音声コマンドの出力デー
タを受信する送受信部21と、操作判定部22と、切換スイ
ッチ23から構成されている。

【００１８】操作入力手段13から入力した操作データに
も音声コマンド（認識データ）と同様に、操作対象と操
作内容のみからなるシーケンス命令と、操作対象と操作
内容に操作の度合いを加えた操作量命令がある。

【００１９】上記操作判定部22の構成を図３にしたがっ
て詳細に説明する。音声コマンドの認識データを入力す
ると、このデータを記憶するとともに到着信号を出力す
る記憶部24と、操作データを入力すると、到着信号を出
力するとともに、操作対象Ｓを判定し、さらに操作量
（度合い）を計測する操作対象／操作量計測部25と、音
声コマンドの認識データと操作データの一致／不一致を
判定するファジィ判定部26（詳細は後述する）と、切換
スイッチ23のオン・オフ状態により出力操作データを切
り換えるリレイ回路27から構成されている。

【００２０】リレイ回路27は、切換スイッチ23がオンの
とき、ファジィ判定部26から出力される操作データをコ
ントローラ14へ出力し、切換スイッチ23がオフのとき、
操作入力手段13の操作シーケンスあるいは操作データを
そのまま直接コントローラ14へ出力する。

【００２１】上記ファジィ判定部26は、認識データと操
作データがシーケンス命令のとき、操作対象Ｓの一致と
操作内容の一致のみを確認し、両方とも「一致してい
る」と判断したとき、操作データをコントローラ14へ出
力して操作対象を運転し、一方でも「一致していない」
と判断したとき、不一致である旨、および音声コマンド
データの操作対象と操作内容（不一致データ）を運転モ
ニター部12へ出力して表示させる。

【００２２】音声コマンドの認識データと操作入力手段
13から入力された操作データが操作量命令のときの上記
ファジィ判定部26の動作を図４のフローチャートにした
がって詳細に説明する。

【００２３】まず、記憶部24より音声コマンドデータの
到着信号を入力すると（ステップ−１）、記憶部24に記
憶された音声コマンドデータの操作内容と度合いのデー
タから音声コマンドデータの操作量を設定する。すなわ
ち度合いにより操作量（％）を設定し、操作内容で
「＋」「−」の操作方向を設定する（ステップ−２）。
例えば度合いが「やや」で操作内容が「開く」のとき、＋２％
の操作量度合いが「やや」で操作内容が「閉じる」のとき、−２
％の操作量度合いが「もう少し」で操作内容が「開く」のとき、＋
５％の操作量と設定する。

【００２４】次に、タイマーのカウントを開始し（ステ
ップ−３）、タイマーのカウント値ｔが設定値Ｔになっ
たかを確認する（ステップ−４）。タイマーのカウント
値ｔが設定値Ｔになっていないとき、操作対象／操作量
計測部25より到着信号を入力しているかを確認する（ス
テップ−５）。この到着信号を確認すると、記憶部24に
記憶された音声コマンドデータの操作対象のデータと、
操作対象／操作量計測部25に記憶された音声コマンドデ
ータの操作対象のデータが一致するかを確認する（ステ
ップ−６）。操作対象のデータが一致すると、上記音声
コマンドデータの操作量のデータと、操作対象／操作量
計測部25に記憶された操作データの操作量のデータの一
致の具合、「一致していない」、「ふつう」、「一致し
ている」をファジィ推論する（ステップ−７）。

【００２５】このファジィ推論の入力のメンバシップ関
数と出力のメンバシップ関数の一例を図４に、ファジィ
ルールの一例を図５に示す。このファジィ推論では、各
操作量のデータからそれぞれ図５（ａ）に示す入力のメ
ンバシップ関数によりそのメンバシップ値が求められ、
続いて図６に示すファジィルールと図５（ｂ）に示す出
力のメンバシップ関数により、各ルール毎に適合値が求
められ、ファジィ集合が求められ、次にその平均位置
（０〜１００％）、すなわちデータの一致の具合が求め
られ、その平均位置が、「一致していない」、「ふつ
う」、「一致している」のどの範囲にあるかが求められ
る。

【００２６】次にファジィ推論の結果、「ふつう」、
「一致している」と判断されたか、「一致していない」
と判断されたかを確認する（ステップ−８）。このステ
ップ−８において「ふつう」、「一致している」のと
き、操作データの操作量のデータを出力操作データとし
てコントローラ14へ出力し（ステップ−９）、終了す
る。ステップ−６またはステップ−８においてデータが
不一致のとき、不一致データとして、不一致である旨お
よび音声コマンドデータの操作対象と操作量のデータを
運転モニター部12へ出力し（ステップ−10）、ステップ
−３へ戻る。

【００２７】またステップ−４においてタイマーが動作
したとき、すなわち時間Ｔの間に操作データが入力され
なかったとき、音声コマンドデータの操作量のデータを
出力操作データとしてコントローラ14へ出力し（ステッ
プ−11）、時間切れのメッセージデータを運転モニター
部12へ出力し（ステップ−12）、終了する。

【００２８】以下、上記構成における作用を説明する。
各プラントＰの運転モニター部12により監視されている
操作対象Ｓのデータは、送受信部21、ＬＡＮ５を介して
センターＣへ送信され、センターＣの送受信部４により
受信され、モニター３へ表示される。

【００２９】センターＣの運転員（熟練者）は、モニタ
ー３によりプラントＰの操作対象Ｓの操作を必要と判断
すると、マイク１に向かって、たとえば「Ａバルブをや
や開く。」などのコマンドを音声で入力する。すると、
この音声コマンドは、音声コマンド認識部２により、
「Ａバルブ」（操作対象）と「やや」（度合い）と「開
く」（操作内容）に分解して認識され、この認識は予め
設定されたコードに変換され、コードは組み合わされて
認識データが形成され、送受信部４、ＬＡＮ５を介して
目的のプラントＰへ送信される。

【００３０】目的のプラントＰでは、送受信部21により
音声コマンドデータが受信されると、記憶部24に記憶さ
れ、操作判定部26において音声コマンドデータの操作量
が設定され、プラントＰの運転員（未熟者）の操作入力
を待つ。そして、プラントＰの運転員（未熟者）の操作
データが入力されると、操作対象／操作量計測部25に記
憶され、上記音声コマンドデータの操作対象のデータ
と、操作対象／操作量計測部25に記憶された音声コマン
ドデータの操作対象のデータが一致するかが確認され、
操作対象のデータが一致すると、上記音声コマンドデー
タの操作量のデータと、操作対象／操作量計測部25に記
憶された操作データの操作量のデータの一致の具合、
「一致していない」、「ふつう」、「一致している」が
ファジィ推論される。

【００３１】このファジィ推論の結果、「ふつう」、
「一致している」と判断されると、操作データの操作量
のデータがコントローラ14へ出力され、操作対象が運転
され、「一致していない」と判断されたとき、または操
作対象Ｓが一致しないとき、不一致である旨、および音
声コマンドデータの操作対象と操作量のデータ（不一致
データ）が運転モニター部12へ出力され表示される。

【００３２】プラントＰの運転員は、この運転モニター
部12の表示を見て、再度操作データを入力する。この操
作データの入力が上記時間Ｔの間に行われないと、音声
コマンドデータの操作量のデータがコントローラ14へ出
力され、時間切れのメッセージデータが運転モニター部
12へ出力される。

【００３３】なお、切換スイッチ23がオフのとき、操作
手段13の操作データがそのままコントローラ14へ出力さ
れる。なお、認識データと操作データがシーケンス命令
のとき、操作対象Ｓと操作内容の一致のみが確認され、
「一致している」と判断されると、操作データがコント
ローラ14へ出力され操作対象が運転され、「一致してい
ない」と判断されるとき、不一致である旨、および音声
コマンドデータの操作対象と操作内容（不一致データ）
が運転モニター部12へ出力され表示される。

【００３４】このように、センターＣの音声コマンドの
データと、操作手段13から入力した操作データが一致し
たときのみ操作データが操作対象Ｓへ出力され、運転が
実行されることにより、プラントＰの運転員（未熟者）
の誤った操作データが実行されることを防止でき、運転
精度を向上することができる。またセンターＣの運転員
（熟練者）による一方的な運転支援ではないことから、
センターＣの運転員に過度の負担・責任を増大させるこ
とを防止できる。

【００３５】またセンターＣの音声コマンドのデータが
入力してから時間Ｔの間に、プラントＰの運転員（未熟
者）の操作が行われなかったとき、熟練者の音声コマン
ドのデータがコントローラ14へ出力されることにより、
操作対象Ｓに不具合が発生する事態を回避することがで
きる。

【００３６】さらに、操作手段13から入力した操作デー
タと、センターＣの音声コマンドのデータが不一致のと
き、不一致データが運転モニター部12に表示されること
によりプラントＰの運転員は操作のミスを発見でき、ま
たプラントＰの運転員の教育が行われる。

【００３７】なお、本実施の形態では、センターＣと複
数のプラントＰ間の運転データの一致を確認している
が、１対１の第１の運転手段と第２の運転手段間におい
ても同様に適用できる。

【００３８】また本実施の形態では、不一致の旨を運転
モニター部12に表示しているが、データの一致の具合、
すなわち「一致していない」、「ふつう」、「一致して
いる」を表示するようにすることもできる。また３台の
表示ランプの点灯により「一致していない」、「ふつ
う」、「一致している」を表示するようにすることもで
きる。

【００３９】また本実施の形態では、遠隔支援装置11を
各プラントＰに設けているが、可搬式として運転員が未
熟者のプラントＰに取り付け、熟練してくると、取り外
すようにすることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように請求項１記載の発明に
よれば、第１の運転手段から入力した音声コマンドの認
識データと、操作入力手段から入力した操作データにお
ける、シーケンス命令が一致、あるいは操作量命令がほ
ぼ一致したときのみ、操作データが機器へ出力され、運
転が実行されることにより、第２の運転手段の操作入力
手段からの誤った操作データが実行されることを防止で
き、運転精度を向上することができる。また第１の運転
手段による一方的な運転支援ではないことから、第１の
運転手段の運転員に過度の負担・責任を増大させること
を回避できる。

【００４１】また請求項２記載の発明によれば、第１の
運転手段から音声コマンドの認識データを入力して一定
時間内に、操作入力手段から操作データの入力がないと
き、音声コマンドの認識データが機器へ出力されること
により、第２の運転手段からの操作がない場合に、第１
の運転手段からの操作が行われ、機器に不具合が発生す
る事態を回避することができる。

【００４２】さらに請求項３記載の発明によれば、操作
入力手段から入力した操作データと、第１の運転手段か
ら入力した音声コマンドのデータが不一致のとき、不一
致データが表示部に表示されることにより、第２の運転
手段の運転員は操作のミスを発見でき、第２の運転手段
の運転員の教育を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における運転支援装置の構
成図である。

【図２】同プラント遠隔支援装置の音声コマンドデータ
の形成を説明する図である。

【図３】同運転支援装置の操作判定部の構成図である。

【図４】同運転支援装置の操作判定部のファジィ判定部
の動作を説明するフローチャートである。

【図５】同運転支援装置のファジィ推論のメンバーシッ
プ関数を示す図である。

【図６】同運転支援装置のファジィ推論のファジィルー
ルを示す図である。

【符号の説明】

１マイク２音声コマンド認識部３モニター４送受信部５ＬＡＮ 11 遠隔支援装置６移動電話の親機８表示メータ９情報端末機 11 トレンドデータ入力部 12 運転モニター部 13 操作手段 14 コントローラ 21 送受信部 22 操作判定部 23 切換スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｗ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の運転手段から、実際に機器を運転
する第２の運転手段の運転を支援する運転支援装置であ
って、前記第１の運転手段に、前記機器の音声コマンドを入力する入力部と、この入力部から入力した音声コマンドを、操作対象と操
作内容、または操作対象と操作内容と操作の度合いに分
解して認識し、認識したデータを前記第２の運転手段へ
出力する音声コマンド認識部とを設け、前記第２の運転手段に、前記機器の操作入力手段と、前記第１の運転手段から入力した音声コマンドの認識デ
ータと、前記操作入力手段から入力した操作データがほ
ぼ一致したときのみ前記操作データを機器へ出力する操
作判定部とを備えたことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】操作判定部に、第１の運転手段から音声
コマンドの認識データを入力して一定時間内に、操作入
力手段から操作データの入力がないとき、前記音声コマ
ンドの認識データを機器へ出力する機能を付加したこと
を特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】操作判定部に、操作入力手段から入力し
た操作データと、第１の運転手段から入力した音声コマ
ンドの認識データが不一致のとき、不一致データを出力
する機能を付加し、プラントに、前記操作判定部から出力された不一致デー
タを表示する表示部を設けたことを特徴とする請求項１
記載の運転支援装置。