JPH11249702A - 現場機器操作用移動端末システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、適切な位置から操作を行うときの
み、その現場機器を操作できるインタロック機能を備え
る。 【解決手段】 現場機器２の運転、停止等の操作をその
現場から行うことを可能とする現場機器操作用移動端末
システムにおいて、現場機器への操作要求を入力可能と
した携帯性を有する移動端末１と、現場機器に対する操
作信号を移動端末から受ける受信手段４と、現場機器を
操作する現場における所定領域６に、移動端末の使用者
がいるかいないかを検出する検出手段３と、検出手段か
ら検出状態の信号を受けているときのみ、受信手段を介
する移動端末からの操作要求を受け付けて現場機器を制
御する機器制御手段５とを備えた現場機器操作用移動端
末システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、現場機器の運
転、停止等の操作を移動端末から行うことができる現場
機器操作用移動端末システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からプラント等の施設は多数の現場
機器からなっているが、現場機器を操作するには、現場
機器の動きを実際に操作する人が確かめながら操作でき
ることが望ましい。また、保守や調整等を容易に行うた
めに、その対象となる機器が設置された現場から当該現
場機器を直接操作する手段が必要であり、このための手
段として以下のような方法がある。

【０００３】(i) 現場操作盤を現場機器の側に設ける方
式。 (ii)現場機器を制御するＬＡＮに、コネクタケーブル等
を用いて現場操作用端末を接続して操作する方式。

【０００４】(iii) 現場操作用移動端末を用い、無線等
で現場機器を制御するコントローラに指示を与えて現場
機器を操作する方式。 これらの各方法のうち、現場操作盤を設ける方法は従来
から利用されている手段であるが、現場操作盤は比較的
大型の高価な装置であり、また現場操作盤自体の保守点
検も行う必要がある。また、ＬＡＮに現場操作用端末を
接続する方法は、現場における操作手段を小形化するこ
とができるが、端末を自在に持ち運んで操作する場合に
は不便である。

【０００５】この点、現場操作用移動端末を使用する方
法は、移動端末自体を小形化できると共に、移動端末を
自在に持ち運んで現場機器操作を行うことが可能で、簡
便性、操作性、コスト面で優れた方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現場操
作用移動端末を使用する方法には、解決すべき次のよう
な課題がある。つまり、移動端末を用いる場合には、当
該端末がいかなる場所にあるときでも、例えば当該端末
から離れた場所にある現場機器に対して操作指令を与え
たときでも、当該移動端末からの操作指令により、その
現場機器が動きだしてしまうという点に問題がある。

【０００７】すなわち現場機器を操作するにあたって
は、当該現場機器の動作をその場で確認しながら操作す
る必要があり、例えば人が機器のそばにいる場合には、
安全上ただちに機器を停止しなければならない。また、
事情を知らない部外者が現場外におかれた移動端末を不
用意に操作して、現場機器が動作する等の自体も考え得
る。

【０００８】また、移動端末を所持する者が、操作すべ
き機器の選択を間違えた場合に、その操作者から離れた
機器がいきなり動作するのは安全上好ましくない。した
がって、移動端末を用いた現場機器操作システムでは、
その移動端末を使用するときには操作者と無関係な機器
が動作しないように、また、現場機器を操作するのに適
切な位置のみから操作が可能となるように、適切なイン
タロック機能を持たせる必要がある。

【０００９】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、適切な位置から操作を行うときのみ、その
現場機器を操作できるインタロック機能を備えた現場機
器操作用移動端末システムを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、現場機器操作用移動端
末システムについてなされたものである。まず、携帯性
を有する移動端末によって、現場機器への操作要求が入
力可能になっており、この操作要求は、受信手段が現場
機器に対する操作信号として受け取るようになってい
る。

【００１１】一方、現場機器を操作すべき所定領域に、
移動端末が位置するか否かを検出する検出手段が設けら
れている。そして、この検出手段から位置するとの信号
を受けているときのみ、受信手段による移動端末からの
操作要求が機器制御手段によって受け付けられ、現場機
器がその要求通りに制御される。

【００１２】したがって、現場機器操作用移動端末シス
テムに対し、適切な位置から操作を行うときのみ、その
現場機器を操作できるインタロック機能を提供すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の実施の形態に係る現場機器
操作用移動端末システムの一例を示す構成図である。

【００１４】この現場機器操作用移動端末システムは、
プラント等における現場機器２をその付近の操作可能範
囲６から操作するために設けられるシステムであり、伝
送ライン１０を介して現場機器２を制御するコントロー
ラ５と、このコントローラ５に機器操作要求を与える携
帯可能な移動端末１と、センサ３と、無線送受信器４と
から構成されている。

【００１５】ここで、まず、センサ３は、例えは遮光式
の赤外線センサからなり、操作可能範囲６を形成するた
めに用いられる。つまり、ある現場機器２を操作できる
操作可能範囲６内に操作者及び移動端末１が入ったとき
には、これを検出し、伝送ライン８を介して、その旨を
コントローラ５に通知する。

【００１６】無線送受信器４は、移動端末１からの無線
信号を受信すると、伝送ライン９を介してその受信内容
をコントローラ５に通知する。次に、図２を用いてコン
トローラ５の構成を説明する。

【００１７】図２は本実施形態の現場機器操作用移動端
末システムにおけるコントローラの主要部構成例を示す
ブロック図である。コントローラ５は、センサ３からの
信号をセンサ入力受付部１１で受け付けるとともに、こ
のセンサ入力受付部１１で受け付けられたセンサ信号に
基づいて、端末指令判定部１２により無線受信機４から
の操作指令信号が操作可能範囲６内からのものかを判定
するようになっている。端末指令判定部１２は、操作可
能範囲６にて操作者及び移動端末１がセンサ３で検出さ
れているときのみ、当該移動端末１からの現場機器操作
指令を受け付け、その操作内容を機器制御信号出力部１
３に通知する。

【００１８】機器制御信号出力部１３は、端末指令判定
部１２から通知を受けると、その操作内容にしたがっ
て、当該現場機器２に対する制御を行うようになってい
る。また、端末指令判定部１２は、移動端末１からの操
作指令信号が受け付けられないものであるときには、当
該移動端末１に対し、無線送受信器４による無線通信で
その旨を通知する。また、現場機器２を動作中に操作可
能範囲６におけるセンサ出力が検出状態から非検出状態
に変化すると、動作中の現場機器２を停止するように処
理を行う。

【００１９】図３は本実施形態の現場機器操作用移動端
末システムにおける移動端末の主要部構成例を示すブロ
ック図である。この移動端末１は操作者に携帯可能に構
成されており、現場機器２に対する操作入力を機器操作
入力受付部２１で受け付け、この受付内容にしたがっ
て、機器操作要求部２２により機器操作指令を発行す
る。この機器操作要求部２２からの機器操作指令は、無
線送受信部２３によって、無線信号でコントローラ側の
無線送受信器４に送信されるようになっている。

【００２０】また、移動端末１には液晶パネル等からな
る表示出力部２４が設けられ、コントローラからの操作
拒否通知や機器操作状態、機器動作状況等を表示する。
次に、以上のように構成された本発明の実施の形態に係
る現場機器操作用移動端末システムの動作を図１を用い
て説明する。

【００２１】現場機器２の操作は、現場機器操作用移動
端末１により行われる。通常この移動端末１による操作
は、センサ３の配置により設定される操作可能範囲６内
で行われる。センサ３により、この移動端末１が操作可
能範囲６内にあるかどうかが、伝送ライン８を通じてコ
ントローラ５に伝えられる。このセンサ３の通知に基づ
きコントローラ５の端末指令判定部１２によって、移動
端末１からの操作指令信号が受け付け可能状態であるか
判定される。

【００２２】ここで、操作者が、図１に示す現場機器
（コンベア）２を動作させる場合を考える。まず、移動
端末１への操作入力により現場機器の選択が行われ、そ
の選択後、当該現場機器２の動作が要求される。その要
求は、無線送受信部２３により、図１に示す信号７とな
ってコントローラ５に伝送される。

【００２３】コントローラ５の端末指令判定部１２によ
り、この信号７により動作要求されている現場機器２に
対応した操作可能範囲６の状況が確認される。すなわち
センサ入力が確認され、その操作可能範囲６を担当する
赤外線センサ出力が遮光されて、移動端末１を携帯する
操作者が存在する場合には、機器操作可能と判定され
る。

【００２４】この場合には、端末指令判定部１２から移
動端末１からの機器操作信号が機器制御信号出力部１３
に引き渡され、現場機器（コンベア）が動作する。した
がって、操作者は、この操作可能範囲６から機器２の動
きを確かめながら操作を行うことが可能となる。つまり
このセンサ網の範囲内では、現場機器２の操作者が自由
に移動しながら操作しやすい状態で操作できる。

【００２５】一方、操作者が現場機器に近づきすぎた
り、また、部外者が遠方から不用意な操作を行うときに
は、センサ網の範囲外となるため現場機器２の操作がで
きないようインタロック機能が働く。この場合を以下に
説明する。

【００２６】まず、操作者が現場機器２に近づき過ぎ、
コントローラ１ａの位置にまで移動した場合を考える。
つまり、センサ３が検出状態から非検出状態になったと
きである。この場合には、移動端末１が操作可能範囲６
から外へ出たことがセンサ３から伝送ライン８を通じて
コントローラ５に伝えられる。この時点で、端末指令判
定部１２は、移動端末１ａからの信号７ａを送受信器４
で受け付けないように指示する。さらに、機器制御信号
出力部１３に指令し、伝送ライン１０を通じて、現場機
器２を自動停止させる。

【００２７】また、移動端末１ａからの信号７ａを受け
付けず、現場機器２を自動停止させた旨がコントローラ
５から移動端末１ａに通知され、移動端末１ａの表示出
力部２４からその旨が表示される。

【００２８】このようにして、操作者が現場機器２の操
作中に操作可能範囲６の外へ出た場合でも現場機器２の
停止により安全性が確保される。次に、遠隔（コントロ
ーラ１ａの位置）からの不用意な操作が行われる場合を
考える。つまり、センサ３が非検出状態にて操作信号が
与えられるときである。この場合も、移動端末１ｂは操
作可能範囲６の外であり、その旨がセンサ３から伝送ラ
イン８を通じてコントローラ５に伝えられる。このとき
端末指令判定部１２は、移動端末１ｂからの信号７ｂを
送受信器４で受けつけないように指示するが、現場機器
２の動きはそのまま継続させる（例えば、現場機器２が
運転中であれば、そのまま運転を継続する）。

【００２９】また、移動端末１ｂからの信号７ｂを受け
付けない旨がコントローラ５から移動端末１ｂに通知さ
れ、移動端末１ｂの表示出力部２４からその旨が表示さ
れる。

【００３０】このようにして、現場機器２から離れたと
ころから、事情を知らない部外者が移動端末１ｂから間
違って現場機器２を操作しようとしても、その操作は受
け付けられず、また、現場機器２の現状は維持される
（部外者プロテクト）。

【００３１】図１では、操作可能範囲６として平面的な
領域を図示しているが、本実施形態の現場機器操作用移
動端末システムでは、立体空間に対しても操作可能範囲
６を規定することができる。この様子を図４を用いて説
明する。

【００３２】図４は本実施形態の現場機器操作用移動端
末システムにおける操作可能範囲を立体的な領域とした
場合を説明する図である。同図に示す場合では、現場機
器２としてのコンベア２Ａ，２Ｂ，２Ｃが高さを違えて
複数設けられている。また、各コンベアを操作するため
に、作業台３０が設けられている。各コンベア２Ａ，２
Ｂ，２Ｃに対応する操作可能範囲６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、
この作業台３０における各々の現場機器２を視認しつつ
操作しやすい位置に設けられたステージ上に直方体上の
空間として形成されている。

【００３３】このように操作可能範囲が形成されている
場合、図４に示す移動端末１の位置、すなわち操作可能
範囲６Ｂ内からコンベア２Ｂを操作した場合には、上記
したと同様に、その現場機器を操作することができる。

【００３４】また、高さ位置のみならず水平面上の位置
も操作可能範囲６Ｂから外れている移動端末１ｃから
は、コンベア２Ｂを操作することはできない。さらに、
たとえ水平面上の位置が操作可能範囲６Ｂと一致してい
るが、その高さが異なるために操作可能範囲６Ｂから外
れている移動端末１ｄからであっても、コンベア２Ｂを
操作することはできない。

【００３５】上述したように、本発明の実施の形態に係
る現場機器操作用移動端末システムは、センサ網により
現場機器２の操作可能範囲６を設けると共に、移動端末
１がその操作可能範囲内にあるときのみ当該移動端末１
から現場機器を操作できるよう，コントローラ５におい
て判断するようにしたので、適切な位置から操作を行う
ときのみ、現場機器を操作できるインタロック機能を備
えることができる。

【００３６】したがって、より具体的には、以下のよう
な効果が得られる。 （１）センサにて検出される移動端末の操作可能範囲内
では、操作対象となる現場機器の動作を確認しながら
（その範囲内を自由に動きながら）の操作が可能であ
る。また、センサの配置により、その機器の状況に応じ
た操作可能範囲の設定が可能となる（縦横の範囲だけで
なく、上下の範囲の設定も可能である）。さらに、この
センサ網（操作可能範囲）は屋内にも設置することがで
きる。

【００３７】（２）人が近づくと危険であるような機器
（巻き込まれ等の恐れのある機器）に対しては、人が近
づいた時点で操作可能範囲から外れ、機器の操作ができ
なくなり、機器が停止するので、人身への安全性を確保
することができる。

【００３８】（３）部外者による不用意な操作、あるい
は、機器の動きが見えないところからの操作に対して
も、操作可能範囲から外れ、機器の操作ができなくなる
ことから、部外者プロテクトや安全性に対する効果が期
待できる。

【００３９】（４）センサ３として赤外線を用いた遮光
センサを用いているので、上記効果を保持しつつ、簡便
かつ低コストなシステムを構築することができる。な
お、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが
可能である。

【００４０】また、実施形態に記載した手法は、計算機
（コンピュータ）に実行させることができるプログラム
（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フ
ロッピーディスク、ハードディスク等）、光ディスク
（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒
体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布すること
もできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、
計算機に実行させるソフトウエア手段（実行プログラム
のみならずテーブルやデータ構造も含む）を計算機内に
構成させる設定プログラムをも含むものである。本装置
を実現する計算機は、記憶媒体に記録されたプログラム
を読み込み、また場合により設定プログラムによりソフ
トウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって
動作が制御されることにより上述した処理を実行する。

【００４１】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、セ
ンサ網内から移動端末を操作したときのみ現場機器を動
作させるようにしたので、適切な位置から操作を行うと
きのみ、その現場機器を操作できるインタロック機能を
備えた現場機器操作用移動端末システムを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る現場機器操作用移動
端末システムの一例を示す構成図。

【図２】同実施形態の現場機器操作用移動端末システム
におけるコントローラの主要部構成例を示すブロック
図。

【図３】同実施形態の現場機器操作用移動端末システム
における移動端末の主要部構成例を示すブロック図。

【図４】同実施形態の現場機器操作用移動端末システム
における操作可能範囲を立体的な領域とした場合を説明
する図。

【符号の説明】

１…移動端末 ２…現場機器 ３…センサ ４…無線送受信器 ５…コントローラ ６…操作可能範囲 ７…信号 ８…伝送ライン ９…伝送ライン １０…伝送ライン １１…センサ入力受付部 １２…端末指令判定部 １３…機器制御信号出力部 ２１…機器操作入力受付部 ２２…機器操作要求部 ２３…無線送受信部 ２４…表示出力部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現場機器への操作要求を入力可能とした
   携帯性を有する移動端末と、 前記現場機器に対する操作信号を前記移動端末から受け
   る受信手段と、 前記現場機器を操作すべき所定領域に、前記移動端末が
   位置するか否かを検出する検出手段と、 前記検出手段から位置するとの信号を受けているときの
   み、前記受信手段により前記移動端末からの操作要求を
   受け付けて前記現場機器を制御する機器制御手段とを備
   えたことを特徴とする現場機器操作用移動端末システ
   ム。