JP2014192643A

JP2014192643A - 機器の遠隔制御装置

Info

Publication number: JP2014192643A
Application number: JP2013065291A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Fukazawa; 康雄深澤
Original assignee: Contec Co Ltd
Current assignee: Contec Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-06

Abstract

【課題】機器の制御に関する作業効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】機器３に１対１で接続されるＩ／Ｏデバイス１に無線制御回路と優先順位を調整する制御回路を備え、複数の携帯端末２から無線によりコマンドを送信する構成とすることにより、機器３から離れた携帯端末２から機器３の制御が可能となり、かつ、複数のいずれかの携帯端末２から機器３を制御できるため、機器３の制御に関する作業効率を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

産業用等に用いられる機器と１対１で接続されたＩ／Ｏデバイスを介して、機器の動作を遠隔操作する機器の遠隔制御装置に関する。

従来、検査装置や製造装置等の機器に対して動作の制御を行う場合、１つの機器に対して１つのＩ／Ｏデバイスを接続し、Ｉ／Ｏデバイスを操作して動作の制御を行っていた。Ｉ／Ｏデバイスは、モニタやスイッチ，キーボード等を備えており、モニタを確認しながらスイッチやキーボードを操作することにより機器の動作を制御していた。

特開２００４−１３３５０９号公報

しかしながら、従来の機器の制御装置では、機器に接続されたＩ／Ｏデバイスで動作の制御を行う必要があり、作業者が離れた場所にいる場合、わざわざ機器のそばに移動して操作を行う必要があるという問題点があった。

また、Ｉ／Ｏデバイスの操作系等に故障があった場合等、Ｉ／Ｏデバイス全体の修理や交換が必要となり、機器の連続運転に支障が生じ、効率的な動作ができないという問題点があった。
本発明は、機器の制御に関する作業効率を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の機器の遠隔制御装置は、機器と１対１で接続されて前記機器に対する動作の制御信号を送信するＩ／Ｏデバイスと、無線通信が可能で前記制御信号に対応するコマンドを前記Ｉ／Ｏデバイスに送信する複数の携帯端末とを有し、前記Ｉ／Ｏデバイスが、前記機器との前記制御信号を含むデータの送受信を行うインターフェース回路と、前記携帯端末と無線接続する無線制御回路と、複数の前記携帯端末からの無線通信の優先順位を調整して前記インターフェース回路に１つの前記コマンドを送信する制御回路とを備えることを特徴とする。

また、前記携帯端末が有線通信機能をさらに備え、前記Ｉ／Ｏデバイスが、前記携帯端末との有線接続を制御する有線制御回路をさらに備え、前記携帯端末が前記有線制御回路に接続された場合には、前記制御回路が、前記インターフェース回路に前記有線制御回路からの前記コマンドのみを送信しても良い。
また、前記有線制御回路に接続された前記携帯端末と他の前記携帯端末とが、高速無線通信を行うことが好ましい。

また、前記携帯端末が、動作要求ボタンをさらに備え、前記制御回路が、前記動作要求ボタンを押下中の前記携帯端末から送信されたコマンドのみを前記インターフェースに送信することが好ましい。
また、前記インターフェース回路が、ＣＯＭ回路，デジタル回路、またはアナログ回路の内の、１または複数の組み合わせで構成されても良い。
また、前記Ｉ／Ｏデバイスが、さらに前記機器から情報を取得可能であり、前記携帯端末が、前記携帯端末の要求により前記機器から情報を取得しても良い。

以上のように、機器に１対１で接続されるＩ／Ｏデバイスに無線制御回路と優先順位を調整する制御回路を備え、複数の携帯端末から無線によりコマンドを送信する構成とすることにより、機器から離れた携帯端末から機器の制御が可能となり、かつ、複数のいずれかの携帯端末から機器を制御できるため、機器の制御に関する作業効率を向上させることができる。

実施の形態１における機器の遠隔制御装置の構成を説明する図本発明のＩ／Ｏデバイスの構成を例示する図本発明のタブレット端末の構成を例示する図本発明のコマンドの調整方法を説明する図実施の形態２における機器の遠隔制御装置の構成を説明する図

（実施の形態１）
まず、図１〜図４を用いて実施の形態１における機器の遠隔制御装置について説明する。

図１は実施の形態１における機器の遠隔制御装置の構成を説明する図、図２は本発明のＩ／Ｏデバイスの構成を例示する図であり、図２（ａ）は実施の形態１におけるＩ／Ｏデバイスの構成を例示する図である。図３は本発明のタブレット端末の構成を例示する図、図４は本発明のコマンドの調整方法を説明する図である。

図１，図２に示すように、産業用に用いる機器３は、１対１でＩ／Ｏデバイス１と接続される。機器３の操作は、Ｉ／Ｏデバイス１から所定の距離以内にある携帯端末２で行う。携帯端末２は、機器３を動作させる制御信号に対応する所定のコマンドを無線送信することができる。Ｉ／Ｏデバイス１は無線送信されたコマンドを受信し、それに応じて機器３に制御信号を送信することにより、コマンドに応じた動作を機器３にさせることができる。機器３としては、製造装置や検査装置等のＦＡ機器を始め様々な機器，装置を用いることができる。例えば、機器３が検査装置である場合は、検査対象品の搬入，入れ替えや、検査の実施，検査結果の取得等を携帯端末２を用いて遠隔操作することができる。また、機器３が恒温槽である場合は、温度設定の変更，温度測定，温度推移の取得等を携帯端末２を用いて遠隔操作することができる。

図２（ａ）に示すように、Ｉ／Ｏデバイス１は、インターフェース回路を介して機器３と有線または無線で接続されており、インターフェース回路から直接機器３に動作制御信号を送信する。インターフェース回路は、例えば、ＲＳ２３２Ｃ等を制御するＣＯＭ回路４，デジタル回路５，アナログ回路６等を用いることができ、インターフェース回路としてこれらを１つ搭載しても良いし、１または複数を組み合わせて搭載しても良い。なお、ＣＯＭ回路４を介して行われる機器３の動作としては、生産装置のロボット動作や製品の搬入・搬出等がある。デジタル回路５の動作としては、機器３のランプを点灯させたり、ブザーを発報させたりする動作等がある。アナログ回路６の動作としては、機器３に設けられた温度センサの制御や測定結果の取得等がある。

さらに、Ｉ／Ｏデバイス１は、携帯端末２と無線通信するための送受信回路である無線制御回路７を備える。例えば、無線通信はＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）が用いられ、携帯端末２にＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）の送受信回路を設け、無線制御回路７としてＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）の制御回路をＩ／Ｏデバイス１に設ける。その他、ＷｉＦｉ等の様々な無線通信を採用することができる。機器３を操作する場合には、機器３を操作するコマンドを携帯端末２で生成して、Ｉ／Ｏデバイス１にＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）等で無線送信する。

また、Ｉ／Ｏデバイス１は、複数の携帯機器２から複数のコマンドが送信された場合に、その優先順位を制御して、優先順位順にインターフェース回路にコマンドを転送する制御回路８を備える。

携帯端末２からコマンドを送信する場合には、携帯端末２を操作して機器３にさせたい動作に対応するコマンドを作成し、無線送信する。例えば、図３に示すように、携帯端末２としてタブレット端末９を用いる場合には、タブレット端末９の画面１０に動作を選択する画面を表示し、機器３にさせたい動作を選択することにより、対応するコマンドをＩ／Ｏデバイス１に送信してＩ／Ｏデバイス１を介して機器３に所望の動作をさせることができる。図３に示す例では、機器３が検査装置の場合を示しており、選択可能な動作として「検査開始」，「検査停止」，「測定温度変更」が表示され、測定温度を１０度昇温する操作が選択されている。この状態で、送信１１をタッチすることにより、測定温度を１０度昇温する操作に対応するコマンド１１として例えば「００１００１１０」が送信される。ここで、コマンド１１は、各タブレット端末９に固有のタブレットＩＤ１３と制御コマンド１４とから構成され、どのタブレット端末９からどのような制御コマンドが送信されたか、Ｉ／Ｏデバイス１で認識できる態様である。

なお、携帯端末２には、送信時に押下する動作要求ボタン１２をさらに設けることも可能である。動作要求ボタン１２を設けた携帯端末２においては、動作要求ボタン１２を押下中のみコマンド２５の送信を行うことができる。または、動作要求ボタン１２を押下したコマンド２５のみを有効なものと扱うこともできる。この場合は、コマンド２５として、タブレットＩＤ１３と制御コマンド１４以外に、ボタン情報１５を加える。このように、動作要求ボタン１２を設け、コマンド２５送信時に動作要求ボタン１２を押下することを必須とすることにより、誤って携帯端末２からコマンド２５を送信するようなヒューマンエラーを防止することができる。

次に、Ｉ／Ｏデバイス１に送信された複数のコマンド１１を調停する方法について説明する。複数の携帯端末２から複数のコマンドがＩ／Ｏデバイス１に送信された場合、Ｉ／Ｏデバイス１は１つのコマンドを選択して機器３に制御信号を送信する必要がある。そのため、制御回路８は、受信したコマンドを選択して、優先的に処理するコマンドを選択する。図４を用いて具体例を説明する。ここでは、携帯端末２に動作要求ボタン１２が付加されており、ボタン情報１５を有するコマンド２５を受信する場合を説明する。図４の例では、携帯端末２から送信された４つのコマンド２１，コマンド２２，コマンド２３，コマンド２４をこの順で制御回路８が受信したとする。コマンド２２とコマンド２４はボタン情報１５がＯＮ状態であるが、コマンド２１とコマンド２３はボタン情報１５がＯＦＦ状態である。よって、コマンド２１とコマンド２３は処理されない。また、コマンド２２とコマンド２４とでは、コマンド２２が先に入力されている。そのため、制御回路８はコマンド２２を選択し、コマンド２２の制御コマンド１４「００１０」に対応する処理をインターフェース回路に要求すると共に、コマンド２２のタブレットＩＤ１３「００１１」を記憶する。さらに、優先的にコマンド２５が選択されたタブレットＩＤ１３を他の携帯端末２に送信し、誰の指示による動作が実施されているか、明確にすることもできる。なお、携帯端末２に動作要求ボタン１２が付加されておらず、コマンド１１にボタン情報１５を有しない場合は、受信順に処理を行う。また、制御回路８は、カスタムＩＣやＦＰＧＡ等、様々な回路形態をとることができる。

このように、無線制御回路７を備えて、機器３ごとに設けられるＩ／Ｏデバイス１と、無線通信が可能な複数の携帯端末２とを用いることにより、機器３から離れた携帯端末２により機器３の制御が可能となり、かつ、複数のいずれかの携帯端末２から機器３を同時に制御できるため、機器３の制御に関する作業効率を向上させることができる。特に、機器３が危険な作業を行う場合であっても、遠隔操作が可能であるので、安全性を確保しながら作業効率を向上させることができる。また、Ｉ／Ｏデバイス１に制御回路８を設けることにより、複数のコマンドが送信された場合であっても、優先させるコマンドを選択して実行することができるので、機器３の操作を確実に行い、作業効率を向上させることができる。さらに、携帯端末２に動作要求ボタン１２を付加することにより、コマンドの送信の際に動作要求ボタン１２の押下が必要となるため、ヒューマンエラーを抑制し、作業効率を向上させることができる。
（実施の形態２）
次に、図２，図５を用いて実施の形態２における機器の遠隔制御装置について説明する。
図５は実施の形態２における機器の遠隔制御装置の構成を説明する図、図２（ｂ）は実施の形態２におけるＩ／Ｏデバイスの構成を例示する図である。

実施の形態２における機器の遠隔制御装置は、実施の形態１における機器の遠隔制御装置のＩ／Ｏデバイスに対して、さらに有線制御回路を設けることが特徴である。これ以外の構成は実施の形態１と同じであり、説明を省略する。

実施の形態２における機器の遠隔制御装置に用いるＩ／Ｏデバイス１８は、インターフェース回路，無線制御回路７，制御回路８に加えて、有線制御回路１７を有する。図２（ｂ）に示すように、有線制御回路１７は携帯端末２の１つの携帯端末１９と有線接続可能な構成で、携帯端末１９と有線接続された場合には、携帯端末１９から送信されるコマンドを有線接続を介して有線制御回路１７が受信する。また、有線制御回路１７は、制御回路８と接続され、受信したコマンドに対応する処理を制御回路８を介して行う。例えば、有線接続はＵＳＢを用いることができ、この場合、有線制御回路１７はＵＳＢコントローラとなる。有線接続は配線を用いてＩ／Ｏデバイス１８に接続することもできるが、Ｉ／Ｏデバイス１８に装着することにより、Ｉ／Ｏデバイス１８の端子と携帯端末１９の端子とを接続することにより行うことも可能である。

制御回路８は、携帯端末１９がＩ／Ｏデバイス１８に有線接続されている場合、有線接続される携帯端末１９から送信されるコマンドに対応して、ＣＯＭ回路４，デジタル回路５，アナログ回路６等のインターフェース回路に機器３の操作をさせる。この時、制御回路８は有線接続される携帯端末１９からのコマンドのみを受付け、無線制御回路７を介して受信するコマンドは遮断するように制御する。

無線制御回路７からのコマンドを遮断することで、携帯端末１９の作業者は、Ｉ／Ｏデバイス１８への制御を携帯端末１９のみで行なうように設定することができ、Ｉ／Ｏデバイス１８を自由に制御することが可能となる。つまり、携帯端末１９の作業者の意図通りに、機器３を操作及び管理することが可能となる。例えば、携帯端末１９上のアプリケーションで、携帯端末２との無線通信を遮断する設定にした場合、携帯端末１９だけが、機器３を操作することが可能となるため、高いセキュリティが要求される機器３の初期設定操作を、携帯端末１９でしか操作させないように容易に設定することができる。そのため、作業者の意図通りに機器３およびＩ／Ｏデバイス１８の管理を容易に実現できる。通常は複数の携帯端末２で操作することが可能な遠隔制御装置においても、機器３の重要な設定、根底となる設定を行なうような設定、つまり初期設定の場合などは、遠隔制御装置のセキュリティ面を考慮すると、操作権を適切に付与・設定したいケースが多い。特に、このような場合に、携帯端末１９のみで所定の設定を行うようすることができ、効果的である。

もちろん、携帯端末１９がＩ／Ｏデバイス１８に有線接続されている場合でも、制御回路８が強制的に無線制御回路７を介して受信するコマンドを遮断しないようにし、他の携帯端末２からの操作を可能とするように、制御回路８の動作を設定することもできる。例えば、機器３の操作権限を詳細に設定する必要がなく、高いセキュリティが要求されない代わりに、遠隔制御装置に高い安定性や高いパフォーマンスが要求される場合、強制的に無線制御回路７が受信したコマンドを遮断せずに、携帯端末１９が受信したコマンドだけでなく、無線制御回路７が受信したコマンドも受け付けることができるように、制御回路８を設定することができる。

また、有線接続される携帯端末１９とそれ以外の携帯端末２とをＷｉＦｉ等で無線通信する構成とすることもできる。この場合、携帯端末１９にコマンドを無線送信することにより、携帯端末２から機器３を遠隔操作することができる。

また、Ｉ／Ｏデバイス１８に携帯端末１９を装着した状態において、Ｉ／Ｏデバイス１８により携帯端末１９を充電できる構成とすることもできる。この場合、Ｉ／Ｏデバイス１８にＡＣアダプタ２０を設けておく。

このように、無線制御回路７を備えて、機器３ごとに設けられるＩ／Ｏデバイス１８と、無線通信が可能な複数の携帯端末２とを用いることにより、機器３から離れた携帯端末２により機器３の制御が可能となり、かつ、複数のいずれかの携帯端末２から機器３を同時に制御できるため、機器３の制御に関する作業効率を向上させることができる。特に、機器３が危険な作業を行う場合であっても、遠隔操作が可能であるので、安全性を確保しながら作業効率を向上させることができる。また、Ｉ／Ｏデバイス１８に制御回路８を設けることにより、複数のコマンドが送信された場合であっても、優先させるコマンドを選択して実行することができるので、機器３の操作を確実に行い、作業効率を向上させることができる。また、携帯端末２に動作要求ボタン１２を付加することにより、コマンドの送信の際に動作要求ボタン１２の押下が必要となるため、ヒューマンエラーを抑制し、作業効率を向上させることができる。さらに、Ｉ／Ｏデバイス１８に対して、さらに有線制御回路１７を設け、携帯端末２の内の１つである携帯端末１９をＩ／Ｏデバイス１８に有線接続可能な構成にすることにより、Ｉ／Ｏデバイス１８の操作系として携帯端末２の内の１つを任意に選択して用いることができ、機器３を長期に連続操業中であっても、操作系を随時交換することができ、メンテナンス性を向上させることができ、結果的に、作業効率を向上させることができる。また、Ｉ／Ｏデバイス１８の操作系として携帯端末１９を有線接続して用いることにより、携帯端末１９を装着時には携帯端末１９を専用の操作装置として用いながら他の携帯端末２からも携帯端末１９を介して遠隔操作でき、携帯端末１９を着脱した状態であっても、携帯端末２からの遠隔操作により機器３を操作でき、携帯端末１９を別の用途で使用中であっても、連続したシステム稼動が可能となる。なお、携帯端末１９の着脱が意図的に行なわれたものであっても、意図的ではなく偶発的に生じたものであっても、連続したシステム稼動が可能になることから、堅牢性に優れた遠隔制御装置を実現することができ、結果的に、作業効率を向上させることができる。また、Ｉ／Ｏデバイス１８の操作系として携帯端末１９を用いることにより、機器３からの情報を取得して携帯端末１９に集中して保存することができ、携帯端末１９も持ち出して、別途機器３の状況を分析し、改善点を検討する等の作業の検証を容易に行うことができる。この場合でも、他の携帯端末２をＩ／Ｏデバイス１８に装着することにより、Ｉ／Ｏデバイス１８の操作系を確保することができる。

１Ｉ／Ｏデバイス
２携帯端末
３機器
７無線制御回路
８制御回路
９タブレット端末
１２動作要求ボタン
１７有線制御回路
１８Ｉ／Ｏデバイス
１９携帯端末

Claims

機器と１対１で接続されて前記機器に対する動作の制御信号を送信するＩ／Ｏデバイスと、
無線通信が可能で前記制御信号に対応するコマンドを前記Ｉ／Ｏデバイスに送信する複数の携帯端末と
を有し、
前記Ｉ／Ｏデバイスが、
前記機器との前記制御信号を含むデータの送受信を行うインターフェース回路と、
前記携帯端末と無線接続する無線制御回路と、
複数の前記携帯端末からの無線通信の優先順位を調整して前記インターフェース回路に１つの前記コマンドを送信する制御回路と
を備えることを特徴とする機器の遠隔制御装置。
前記携帯端末が有線通信機能をさらに備え、
前記Ｉ／Ｏデバイスが、前記携帯端末との有線接続を制御する有線制御回路をさらに備え、
前記携帯端末が前記有線制御回路に接続された場合には、前記制御回路が、前記インターフェース回路に前記有線制御回路からの前記コマンドのみを送信することを特徴とする請求項１記載の機器の遠隔制御装置。
前記有線制御回路に接続された前記携帯端末と他の前記携帯端末とが、高速無線通信を行うことを特徴とする請求項２記載の機器の遠隔制御装置。
前記携帯端末が、動作要求ボタンをさらに備え、
前記制御回路が、前記動作要求ボタンを押下中の前記携帯端末から送信されたコマンドのみを前記インターフェースに送信することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の機器の遠隔制御装置。
前記インターフェース回路が、ＣＯＭ回路，デジタル回路、またはアナログ回路の内の、１または複数の組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の機器の遠隔制御装置。
前記Ｉ／Ｏデバイスが、さらに前記機器から情報を取得可能であり、前記携帯端末が、前記携帯端末の要求により前記機器から情報を取得できることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の機器の遠隔制御装置。