(57)【要約】【課題】制御システムにおいて、生体情報に基づく操作者の管理を容易に実現する。【解決手段】操作者管理装置５は、生体情報取得部および認証制御部５５を備える。生体情報取得部は、操作者の生体情報を読取生体情報として取得する。認証制御部は、生体情報取得部に電気的に接続されるとともに、制御システム２が含む操作入力部２２１，２２２から信号が入力される入力端子５７１と、制御システムが含む制御装置２１へと信号を出力する出力端子５７２とを有する。認証制御部では、操作者における操作入力部を用いた一の入力操作の権限の有無が、読取生体情報に基づいて確認され、当該入力操作の権限がある場合に、当該入力操作により操作入力部から出力される信号が制御装置へと中継される。当該入力操作の権限がない場合に、当該入力操作により操作入力部から出力される信号が遮断される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システムに取り付けられる操作者管理装置であって、
操作者の身体の一部の特徴を示す生体情報を、読取生体情報として取得する生体情報取得部と、
前記生体情報取得部に電気的に接続されるとともに、前記制御システムが含む操作入力部から信号が入力される入力端子と、前記制御システムが含む制御装置へと信号を出力する出力端子とを有する認証制御部と、
を備え、
前記認証制御部が、前記操作者における前記操作入力部を用いた一の入力操作の権限の有無を、前記読取生体情報に基づいて確認し、前記一の入力操作の権限がある場合に前記一の入力操作により前記操作入力部から出力される信号を前記制御装置へと中継し、前記一の入力操作の権限がない場合に前記一の入力操作により前記操作入力部から出力される信号を遮断することを特徴とする操作者管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作者管理装置であって、
前記認証制御部が前記一の入力操作の権限の有無を確認した結果を、前記操作者に報知する権限報知部をさらに備えることを特徴とする操作者管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の操作者管理装置であって、
前記生体情報取得部および前記権限報知部が１つの外装部材に収容されることを特徴とする操作者管理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の操作者管理装置であって、
前記認証制御部が、支持レールに取り付け可能な取付構造を有することを特徴とする操作者管理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の操作者管理装置であって、
前記生体情報取得部と同様の構造を有する他の生体情報取得部をさらに備え、
前記認証制御部が、前記制御システムが含む他の操作入力部から信号が入力される他の入力端子と、前記制御装置へと信号を出力する他の出力端子とをさらに有し、
前記認証制御部が、前記操作者における前記他の操作入力部を用いた他の入力操作の権限の有無を、前記他の生体情報取得部により取得される読取生体情報に基づいて確認し、前記他の入力操作の権限がある場合に前記他の入力操作により前記他の操作入力部から出力される信号を前記他の出力端子を介して前記制御装置へと中継し、前記他の入力操作の権限がない場合に前記他の入力操作により前記他の操作入力部から出力される信号を遮断することを特徴とする操作者管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業機械等の制御盤に設けられたスイッチの操作者を制限するために、当該スイッチを覆うカバーを設け、当該カバーに南京錠等を取り付けることが行われている（例えば、特許文献１ないし３参照）。
【０００３】
なお、特許文献４では、自動ドアにおける既存のシステムに、携帯端末を利用した新たな電波鍵式システムを追加する手法が開示されている。当該手法では、既存のシステムが有している人感センサと自動ドア制御部との間に、通信装置および解錠制御装置が設けられる。通信装置では、利用者の携帯端末から送信される利用者登録情報が受信される。解錠制御装置では、当該利用者登録情報と事前に登録されている情報とが一致している場合に、自動ドア制御装置に対して解錠を指示する信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０７７６２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１１３５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２９４３４号公報
【特許文献４】特開２０１５−２１８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カバーに南京錠等を取り付ける上記手法では、カバーによりスイッチの操作性が損なわれるとともに、部品点数が増加してしまう。また、カバーの開放時における意匠性が悪くなる。さらに、カバーの開放時における他のスイッチとの干渉を避けるため、当該カバーを配置する余分なスペースも必要となる。
【０００６】
一方、近年、熟練技術者が不足し、外国人労働者が増加しており、労働安全衛生の観点から、各種操作の操作者を高いレベルで管理することが求められる。スイッチを覆うカバーに南京錠等を取り付ける上記手法では、上記問題に加えて、操作権限がない操作者に鍵が渡される、鍵が盗まれる、鍵が複製される等により、操作者の管理レベルが低下する可能性がある。そこで、静脈パターン等の生体情報を鍵として用いることが考えられるが、生体情報を利用する新たなシステムを構築するには、多大な費用と手間が必要となる。したがって、制御システムにおいて、生体情報に基づく操作者の管理を容易に実現する手法が求められる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、制御システムにおいて、生体情報に基づく操作者の管理を容易に実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、制御システムに取り付けられる操作者管理装置であって、操作者の身体の一部の特徴を示す生体情報を、読取生体情報として取得する生体情報取得部と、前記生体情報取得部に電気的に接続されるとともに、前記制御システムが含む操作入力部から信号が入力される入力端子と、前記制御システムが含む制御装置へと信号を出力する出力端子とを有する認証制御部とを備え、前記認証制御部が、前記操作者における前記操作入力部を用いた一の入力操作の権限の有無を、前記読取生体情報に基づいて確認し、前記一の入力操作の権限がある場合に前記一の入力操作により前記操作入力部から出力される信号を前記制御装置へと中継し、前記一の入力操作の権限がない場合に前記一の入力操作により前記操作入力部から出力される信号を遮断する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の操作者管理装置であって、前記認証制御部が前記一の入力操作の権限の有無を確認した結果を、前記操作者に報知する権限報知部をさらに備える。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の操作者管理装置であって、前記生体情報取得部および前記権限報知部が１つの外装部材に収容される。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の操作者管理装置であって、前記認証制御部が、支持レールに取り付け可能な取付構造を有する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の操作者管理装置であって、前記生体情報取得部と同様の構造を有する他の生体情報取得部をさらに備え、前記認証制御部が、前記制御システムが含む他の操作入力部から信号が入力される他の入力端子と、前記制御装置へと信号を出力する他の出力端子とをさらに有し、前記認証制御部が、前記操作者における前記他の操作入力部を用いた他の入力操作の権限の有無を、前記他の生体情報取得部により取得される読取生体情報に基づいて確認し、前記他の入力操作の権限がある場合に前記他の入力操作により前記他の操作入力部から出力される信号を前記他の出力端子を介して前記制御装置へと中継し、前記他の入力操作の権限がない場合に前記他の入力操作により前記他の操作入力部から出力される信号を遮断する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、制御システムにおいて、生体情報に基づく操作者の管理を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】操作者管理装置が設けられた工場の平面図である。
【図２】制御盤の縦断面図である。
【図３】生体情報取得ユニットを示す正面図である。
【図４】生体情報取得ユニットを示す底面図である。
【図５】制御システムおよび操作者管理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】機械の操作に係る処理の流れを示す図である。
【図７】操作者管理装置の他の例の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る操作者管理装置５が設けられた工場１の平面図である。工場１には、産業用の機械４が設置され、機械４の操作者も工場１内に立ち入る。図１では、工場１の外壁、および、内部に設けられる柵または壁を太い実線にて示している。
【００１６】
工場１内の一の領域１２には、制御盤（制御ボックス）２０が設置される。制御盤２０は、機械４の制御を担う制御装置２１を収容する。制御装置２１は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。制御盤２０の前面には、セレクタスイッチ２２１、非常停止スイッチ２２２等の各種スイッチが取り付けられる。セレクタスイッチ２２１、非常停止スイッチ２２２等のスイッチは、制御装置２１に対して機械４の操作に係る入力を行う際に利用されるものであり、以下、「操作入力部」とも総称する。操作入力部２２１，２２２および制御装置２１は、制御システム２に含まれる。制御盤２０の前面には、操作者管理装置５の生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂも取り付けられ、制御盤２０の内部には、操作者管理装置５の認証制御部５５も設けられる。なお、工場１の出入口１１１近傍に設けられる生体情報取得ユニット５１ｃ（破線の矩形にて示す。）は、後述する他の操作者管理装置５ａにおいて設けられる構成である。
【００１７】
図２は、制御盤２０の縦断面図である。制御盤２０は、本体２０１と、前面扉２０２とを備える。本体２０１は、前側が開口した箱状である。前面扉２０２は、開閉可能な状態で本体２０１に取り付けられ、本体２０１の前側の開口を覆う。既述のように、前面扉２０２の外側の面、すなわち前面には、生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂ、および、操作入力部２２１，２２２が取り付けられる。
【００１８】
生体情報取得ユニット５１ａは、操作部５２１と、突出部５２２と、ロックナット５２３とを備える。操作部５２１は、前面扉２０２の前面に配置される。突出部５２２は略円柱状であり、前面扉２０２に設けられた貫通孔を介して、操作部５２１から制御盤２０の内部に向かって突出する。突出部５２２の外周面には、ねじが形成されており、ロックナット５２３を当該ねじに締め付けることにより、生体情報取得ユニット５１ａが前面扉２０２に対して固定される。生体情報取得ユニット５１ｂ、および、操作入力部２２１，２２２も、生体情報取得ユニット５１ａと同様にして前面扉２０２に対して固定される。これらの構成は、他の固定手法により前面扉２０２に固定されてもよい。生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂの詳細については後述する。
【００１９】
本体２０１の内部には、水平方向に延びる支持レール２０３（例えば、ＤＩＮレール）が設けられる。既述の認証制御部５５は、支持レール２０３に取り付けられる。詳細には、認証制御部５５は、電気的回路を内部に収容する筐体５６を備える。筐体５６の背面は、取付面５６１であり、取付面５６１には、支持レール２０３に沿って延びる溝５６２が設けられる。取付面５６１において、溝５６２の上側の縁には下方に向かって突出する固定係合部５６３が設けられる。溝５６２の下側の縁には上方に向かって突出する可動係合部５６４が設けられる。可動係合部５６４は、上下方向に移動可能である。
【００２０】
認証制御部５５の支持レール２０３への取り付けでは、可動係合部５６４を図２に示す位置よりも下方に配置した状態で、溝５６２と支持レール２０３とが嵌め合わされる。そして、可動係合部５６４を図２に示す位置に配置することにより、認証制御部５５が支持レール２０３に取り付けられる。このように、溝５６２、固定係合部５６３および可動係合部５６４を含む取付構造５６５により、認証制御部５５が支持レール２０３に取り付けられる。上記取付構造５６５は、一例に過ぎず、他の種類の取付構造が用いられてもよい。制御盤２０では、制御装置２１も支持レール２０３に取り付けられる。
【００２１】
認証制御部５５は、複数の入力端子５７１と、複数の出力端子５７２とをさらに備える。図２では、１つの入力端子５７１および１つの出力端子５７２のみを破線にて示している。各操作入力部２２１，２２２は、リード線５９１を介して個別の入力端子５７１に接続される。各操作入力部２２１，２２２が２以上の出力端子（実際に使用する出力端子である。以下同様。）を含む場合に、当該２以上の出力端子が、認証制御部５５の２以上の入力端子５７１にそれぞれ接続されてもよい。
【００２２】
複数の出力端子５７２は、制御装置２１の複数の入力端子にそれぞれリード線５９２を介して接続される。後述するように、認証制御部５５では、複数の入力端子５７１をそれぞれ複数の出力端子５７２に電気的に接続することが可能である。すなわち、各入力端子５７１は、開閉可能な電気的経路を介して１つの出力端子５７２に接続される。したがって、認証制御部５５では、操作入力部２２１，２２２から出力される信号の制御装置２１への中継と遮断とが選択的に可能となる。以下の説明では、互いに接続可能である入力端子５７１および出力端子５７２を、「端子ペア」という。認証制御部５５は、各生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂにもリード線５９３を介して接続される。
【００２３】
図３は、生体情報取得ユニット５１ａを示す正面図であり、図４は、生体情報取得ユニット５１ａを示す底面図である。図４では、ロックナット５２３の図示を省略している。他の生体情報取得ユニット５１ｂも、図３および図４の生体情報取得ユニット５１ａと同じ構造を有する。
【００２４】
生体情報取得ユニット５１ａは、生体情報取得部５１１と、２つの表示灯５１２，５１３とを備える。生体情報取得部５１１、および、２つの表示灯５１２，５１３は、生体情報取得ユニット５１ａの前面に設けられる。２つの表示灯５１２，５１３は、生体情報取得部５１１を間に挟んで、横方向に離れて配置される。２つの表示灯５１２，５１３は、互いに異なる色の光を点灯する。例えば、一方の表示灯５１２は、赤色の光を点灯し、他方の表示灯５１３は、緑色の光を点灯する。２つの表示灯５１２，５１３は、権限報知部５１５として、後述する入力操作の権限の確認結果を操作者に報知する。
【００２５】
図４に示すように、生体情報取得ユニット５１ａの前面には、上下方向（図３の縦方向）に延びる溝部５１４が設けられる。生体情報取得部５１１は、溝部５１４の底面に位置する。後述する生体情報の取得時には、溝部５１４の底面に対して操作者の特定の指の腹が押し当てられる。生体情報取得部５１１は、出射部、撮像部および電極を有する。電極は、溝部５１４の底面における操作者の指の存在を検出する。電極により指の存在が検出されると、出射部は、近赤外線を当該指に向けて出射する。撮像部は、指からの近赤外線の反射光を受光し、指の静脈の画像を生体情報として取得する。
【００２６】
生体情報取得部５１１では、手のひら等の静脈の画像が、生体情報として取得されてもよい。生体情報は、各操作者の身体の一部の特徴を示す情報であればよく、指紋、虹彩、顔等の画像であってもよい。取得される生体情報の種類に応じて、生体情報取得部５１１の構成は適宜変更される。以下の説明では、生体情報取得部５１１により取得される生体情報を「読取生体情報」という。生体情報取得ユニット５１ａでは、生体情報取得部５１１および権限報知部５１５が、１つの外装部材５２０に収容される。これにより、生体情報取得部５１１および権限報知部５１５を、制御盤２０に一体的に取り付けることが可能である。
【００２７】
図５は、制御システム２および操作者管理装置５の機能構成を示すブロック図である。既述のように、制御システム２は、操作入力部であるセレクタスイッチ２２１および非常停止スイッチ２２２と、制御装置２１とを備える。操作者管理装置５は、生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂと、認証制御部５５とを備える。認証制御部５５は、中継部５５１ａ，５５１ｂと、権限確認部５５２ａ，５５２ｂとを備える。図５では、２つの権限確認部５５２ａ，５５２ｂを図示しているが、１つの権限確認部により、これらの機能が実現されてもよい。
【００２８】
操作者管理装置５は、例えば、既存の制御システム２に対して後から付け足される（すなわち、後付けされる。）。具体的には、操作者管理装置５を取り付ける前の制御システム２では、図５中に破線にて示すように、セレクタスイッチ２２１の出力端子２２０がリード線を介して制御装置２１の入力端子２１１に接続され、非常停止スイッチ２２２の出力端子２２０もリード線を介して制御装置２１の他の入力端子２１１に接続される。各操作入力部２２１，２２２が２以上の出力端子２２０を含む場合には、当該２以上の出力端子２２０は、制御装置２１の２以上の入力端子２１１にそれぞれ接続される。図５では、各操作入力部２２１，２２２に対して、当該操作入力部２２１，２２２の１つの出力端子２２０と、当該出力端子２２０に対応する制御装置２１の１つの入力端子２１１のみを図示している（認証制御部５５の入力端子５７１および出力端子５７２において同様）。
【００２９】
制御装置２１では、セレクタスイッチ２２１および非常停止スイッチ２２２から出力される信号（以下、「出力信号」という。）に基づいて、機械４を制御するためのプログラムが導入されている。セレクタスイッチ２２１は、例えば、運転モードと、メンテナンスモードと、停止状態とを切り替える３ポジションのスイッチである。セレクタスイッチ２２１において運転モードを選択する場合、運転モードを指示する出力信号が制御装置２１に入力され、予め設定された動作順序にて機械４の運転が行われる。また、メンテナンスモードを選択する場合、メンテナンスモードを指示する出力信号が制御装置２１に入力され、図示省略のタッチパネル等を介して、機械４の所望の動作を指定することが可能となる。停止状態を選択する場合、例えば、セレクタスイッチ２２１からいずれの信号も制御装置２１に入力されず、機械４の運転が停止される。
【００３０】
非常停止スイッチ２２２は、例えば押ボタン式である。非常時に非常停止スイッチ２２２を押込操作することにより、機械４への電力の供給が遮断され、機械４が強制的に停止状態となる。また、操作者が、非常停止スイッチ２２２に対して所定の操作を行うことにより、非常停止スイッチ２２２がリセットされ、リセットを指示する出力信号が制御装置２１に入力される。これにより、機械４への電力の供給が再開される。以上のように、制御システム２では、操作入力部２２１，２２２からの出力信号に従って、制御装置２１により機械４が制御（給電のＯＮ／ＯＦＦを含む。）される。
【００３１】
制御システム２に対して操作者管理装置５を取り付ける際には、図１の制御盤２０の内部の支持レール２０３に認証制御部５５が取り付けられる。また、制御盤２０の前面においてセレクタスイッチ２２１の近傍に生体情報取得ユニット５１ａが取り付けられ、非常停止スイッチ２２２の近傍に生体情報取得ユニット５１ｂが取り付けられる。生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂは、認証制御部５５に電気的に接続される。
【００３２】
続いて、図５の各操作入力部２２１，２２２と制御装置２１との間の電気的経路に、認証制御部５５が直列的に挿入される。具体的には、セレクタスイッチ２２１の出力端子２２０が、認証制御部５５の入力端子５７１に（電気的に）接続される。また、当該入力端子５７１と端子ペアを構成する出力端子５７２が、制御装置２１においてセレクタスイッチ２２１の当該出力端子２２０と直接的に接続されていた入力端子２１１に接続される。セレクタスイッチ２２１の当該出力端子２２０は、制御装置２１の当該入力端子２１１に直接的には接続されない。同様に、非常停止スイッチ２２２の出力端子２２０が、認証制御部５５の他の入力端子５７１に接続される。また、当該入力端子５７１と端子ペアを構成する出力端子５７２が、制御装置２１において非常停止スイッチ２２２の当該出力端子２２０と直接的に接続されていた入力端子２１１に接続される。なお、各操作入力部２２１，２２２が２以上の出力端子を含む場合に、当該２以上の出力端子の一部のみが、認証制御部５５の入力端子５７１に接続され、残りがそのまま制御装置２１に接続されてもよい。
【００３３】
各端子ペアの入力端子５７１と出力端子５７２との間には、中継部５５１ａ，５５１ｂが設けられており、通常状態では、中継部５５１ａ，５５１ｂにより、入力端子５７１と出力端子５７２との間における電気的経路が遮断される。中継部５５１ａ，５５１ｂとして、例えばリレーが利用可能である。図５では、セレクタスイッチ２２１に接続された端子ペアおよび中継部５５１ａは、生体情報取得ユニット５１ａに関連付けられる。また、非常停止スイッチ２２２に接続された端子ペアおよび中継部５５１ｂは、生体情報取得ユニット５１ｂに関連付けられる。上記作業により、制御システム２に対する操作者管理装置５の取り付けが完了する。
【００３４】
次に、操作者管理装置５を取り付けた制御システム２における機械４の操作について、図６を参照しつつ説明する。機械４の操作では、操作者によりセレクタスイッチ２２１が、例えば停止状態から運転モードに切り替えられる。すなわち、運転モードを指示する入力操作が制御システム２において受け付けられる（ステップＳ１１）。続いて、生体情報取得ユニット５１ａの生体情報取得部５１１に対して、操作者が、特定の指の腹を押し当てることにより、生体情報取得部５１１において、当該操作者の生体情報が読取生体情報として取得される（ステップＳ１２）。読取生体情報は、認証制御部５５に入力される。
【００３５】
認証制御部５５は、多数の操作者の生体情報が登録されたデータベースを有する。データベースでは、各操作者の識別情報、当該操作者における各種権限の有無を示す権限情報等が、当該操作者の生体情報に関連付けられている。認証制御部５５の権限確認部５５２ａでは、読取生体情報と、データベースに登録されている多数の生体情報との照合（例えば、パターンマッチング）が行われる。換言すると、読取生体情報に対する認証が行われる（ステップＳ１３）。データベースにおいて読取生体情報に一致する生体情報（すなわち、所定の一致度を超える生体情報）が特定され、認証が成功すると（ステップＳ１４）、当該生体情報を適合生体情報として、適合生体情報に関連付けられた操作者の権限情報の内容が確認される。
【００３６】
ここで、権限確認部５５２ａでは、セレクタスイッチ２２１からの出力信号に基づいて、セレクタスイッチ２２１において運転モードを指示する入力操作、または、メンテナンスモードを指示する入力操作のいずれが行われたかを特定することが可能である。例えば、セレクタスイッチ２２１が、これらの入力操作にそれぞれ対応する２つの出力端子２２０を含む場合に、当該２つの出力端子２２０にそれぞれ接続される認証制御部５５の２つの入力端子５７１のいずれに信号が入力されるかを特定することにより、操作者によりいずれの入力操作が行われたかが特定される。入力操作の種類によって、セレクタスイッチ２２１からの出力信号の種類（出力信号のパターンや電圧等）が異なる場合も同様である。権限確認部５５２ａでは、運転モードを指示する入力操作が行われたことが特定され、操作者の権限情報において、セレクタスイッチ２２１における運転モードの入力操作に対する権限の有無が確認される。
【００３７】
運転モードの入力操作に対する権限がある場合に（ステップＳ１５）、権限確認部５５２ａが中継部５５１ａを接続状態にすることにより、セレクタスイッチ２２１からの出力信号が、認証制御部５５の入力端子５７１、中継部５５１ａおよび出力端子５７２を介して、制御装置２１の入力端子２１１に入力される（ステップＳ１６）。すなわち、セレクタスイッチ２２１からの出力信号が中継部５５１ａにより中継され、制御装置２１の入力端子２１１に入力される。これにより、所定の動作順序での機械４の運転が開始される。また、権限確認部５５２ａは、生体情報取得ユニット５１ａにおける緑色の表示灯５１３を点灯させる。これにより、操作者に対して、運転モードの入力操作に対する権限があることが確認できた旨が報知される（ステップＳ１７）。なお、認証制御部５５では、当該操作者による運転モードの入力操作の日時等が、操作履歴として記憶されてもよい。
【００３８】
一方、権限確認部５５２ａによる認証において、読取生体情報に一致する生体情報がデータベースに存在せず、認証が失敗した場合には（ステップＳ１４）、中継部５５１ａの遮断状態が維持される（ステップＳ１８）。すなわち、セレクタスイッチ２２１からの出力信号が中継部５５１ａにより遮断され、制御装置２１の入力端子２１１に入力されない。したがって、機械４は停止したままとなる。また、権限確認部５５２ａは、生体情報取得ユニット５１ａにおける赤色の表示灯５１２を点灯させる。これにより、操作者に対して、運転モードの入力操作に対する権限があることが確認できなかった旨が報知される（ステップＳ１７）。
【００３９】
読取生体情報に対する認証が成功した場合でも（ステップＳ１４）、操作者の権限情報の内容を確認した結果、運転モードの入力操作に対する権限がないときには（ステップＳ１５）、中継部５５１ａの遮断状態が維持され（ステップＳ１８）、機械４は停止したままとなる。また、赤色の表示灯５１２の点灯により、操作者に対して、運転モードの入力操作に対する権限があることが確認できなかった旨が報知される（ステップＳ１７）。なお、読取生体情報に対する認証の失敗と、入力操作の権限の不存在とが、操作者に区別して報知されてもよい。例えば、認証が失敗した場合に、赤色の表示灯５１２を連続的に点灯させ、認証は成功したが、運転モードの入力操作に対する権限がない場合に、赤色の表示灯５１２を点滅させてもよい。
【００４０】
上記の処理例では、セレクタスイッチ２２１における運転モードの入力操作について説明したが、メンテナンスモードを指示する入力操作においても、上記と同様の処理が行われる。ここでは、セレクタスイッチ２２１に対して運転モードの入力操作のみの権限を有する操作者、メンテナンスモードの入力操作のみの権限を有する操作者、運転モードおよびメンテナンスモードの双方の入力操作の権限を有する操作者が存在する。
【００４１】
さらに、非常停止スイッチ２２２におけるリセットを指示する入力操作においても、図６の処理が行われる。この場合、生体情報取得ユニット５１ｂを用いて、操作者の読取生体情報が取得される（ステップＳ１１，Ｓ１２）。また、権限確認部５５２ｂにより、読取生体情報の認証が行われる（ステップＳ１３）。認証が成功し（ステップＳ１４）、操作者においてリセットの入力操作に対する権限があることが確認された場合に（ステップＳ１５）、非常停止スイッチ２２２からの出力信号が中継部５５１ｂにより中継され、制御装置２１の入力端子２１１に入力される（ステップＳ１６）。これにより、機械４への電力の供給が開始される。また、緑色の表示灯５１３が点灯される（ステップＳ１７）。認証が失敗した（ステップＳ１４）、または、リセットの入力操作に対する権限がない場合には（ステップＳ１５）、非常停止スイッチ２２２からの出力信号が中継部５５１ｂにより遮断され（ステップＳ１８）、機械４への電力の供給が遮断されたままとなる。また、赤色の表示灯５１２が点灯される（ステップＳ１７）。
【００４２】
なお、操作者管理装置５では、登録端末５８１を用いることにより、認証制御部５５のデータベースに対して新たな生体情報を登録することが可能である。また、権限情報等の設定または変更も可能である。データベースに対する新たな生体情報の登録において、生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂが用いられてもよい。また、データベースが外部から入力されてもよい。
【００４３】
以上に説明したように、制御システム２に対して取り付けられる操作者管理装置５では、生体情報取得部５１１および認証制御部５５が設けられる。生体情報取得部５１１は、操作者の生体情報を読取生体情報として取得する。認証制御部５５は、生体情報取得部５１１に電気的に接続されるとともに、制御システム２の操作入力部２２１，２２２から信号が入力される入力端子５７１と、制御システム２の制御装置２１へと信号を出力する出力端子５７２とを有する。認証制御部５５では、操作者における操作入力部２２１，２２２を用いた一の入力操作の権限の有無が、読取生体情報に基づいて確認され、当該入力操作の権限がある場合に、当該入力操作により操作入力部２２１，２２２から出力される信号が制御装置２１へと中継される。また、当該入力操作の権限がない場合に、当該入力操作により操作入力部２２１，２２２から出力される信号が遮断される。
【００４４】
ここで、比較例の装置について述べる。比較例の装置では、操作者により、操作入力部２２１，２２２を用いた一の入力操作が行われた場合に、当該操作者の読取生体情報に基づいて、当該操作者における当該入力操作の権限の有無が確認され、当該入力操作の権限があることを示す信号、または、当該入力操作の権限がないことを示す信号が制御装置２１に入力される。したがって、制御装置２１では、当該信号に応じて機械４の制御を変更するために、プログラムの書き換えが必要になる。その結果、既存の制御システム２に対して、比較例の装置を取り付けることの困難性が大きくなる。
【００４５】
これに対し、操作者管理装置５では、操作者において入力操作の権限がある場合に、操作入力部２２１，２２２からの出力信号が制御装置２１へと中継され、当該入力操作の権限がない場合に、操作入力部２２１，２２２からの出力信号が遮断される。したがって、制御システム２に操作者管理装置５を取り付ける前と比べて、制御装置２１に入力される信号の種類や数に変更はなく、制御装置２１におけるプログラムの書き換えは不要となる。その結果、比較例の装置と比較して、制御システム２に対して操作者管理装置５を取り付けることが大幅に容易となる。換言すると、既存の制御システム２において、生体情報に基づく操作者の管理を容易に実現することができる。また、新たに構築される制御システムにおいても、操作者管理装置５を用いることにより、従来の設計思想を用いたまま、生体情報に基づく操作者の管理を容易に実現することができる。
【００４６】
操作者管理装置５では、同様の構造を有する複数の生体情報取得部５１１が設けられ、複数の生体情報取得部５１１が、複数の操作入力部２２１，２２２に関連付けられる。認証制御部５５は、複数の操作入力部２２１，２２２から信号が入力される複数の入力端子５７１と、当該複数の入力端子５７１にそれぞれ対応する複数の出力端子５７２とを備える。また、操作者における各操作入力部２２１，２２２を用いた入力操作の権限の有無が、当該操作入力部２２１，２２２に対応する生体情報取得部５１１により取得される読取生体情報に基づいて確認される。そして、当該入力操作の権限がある場合に当該入力操作により当該操作入力部２２１，２２２から出力される信号が制御装置２１へと中継され、当該入力操作の権限がない場合に当該入力操作により当該操作入力部２２１，２２２から出力される信号が遮断される。上記構成により、操作者管理装置５では、複数の操作入力部２２１，２２２に対して、生体情報に基づく操作者の管理を行うことが容易に可能となる。
【００４７】
操作者管理装置５では、認証制御部５５が入力操作の権限の有無を確認した結果が、権限報知部５１５により操作者に報知される。これにより、認証制御部５５による入力操作の権限の確認結果を、操作者が容易に把握することができる。また、生体情報取得部５１１および権限報知部５１５が１つの外装部材５２０に収容されることにより、生体情報取得部５１１および権限報知部５１５を、制御盤２０に容易に取り付けることが可能となる。さらに、認証制御部５５が、支持レール２０３に取り付け可能な取付構造５６５を有することにより、認証制御部５５を制御盤２０に容易に取り付けることができる。
【００４８】
図７は、操作者管理装置の他の例の機能構成を示すブロック図である。図７の操作者管理装置５ａは、生体情報取得ユニット５１ｃをさらに備えるとともに、認証制御部５５において通信部５５３が追加される。図７では、生体情報取得ユニット５１ｂ、並びに、認証制御部５５における中継部５５１ａ，５５１ｂおよび権限確認部５５２ａ，５５２ｂの図示を省略している。生体情報取得ユニット５１ｃは、生体情報取得ユニット５１ａ，５１ｂと同じ構造を有する。生体情報取得ユニット５１ｃは、工場１の外側において、出入口１１１の近傍における壁に取り付けられる（図１参照）。通信部５５３では、無線または有線により外部との通信が行われ、認証制御部５５は、通信部５５３を介して、外部の認証装置６と通信可能である。
【００４９】
操作者管理装置５ａが設けられる工場１では、図１の出入口１１１の扉１１２がロックされており、操作者が外部から工場１内に立ち入る際には、出入口１１１の近傍に設けられたタッチパネル（図示省略）を操作して、扉１１２のロックの解除が指示される。続いて、生体情報取得ユニット５１ｃの生体情報取得部５１１に対して、操作者が、特定の指の腹を押し当てることにより、生体情報取得部５１１において、当該操作者の生体情報が読取生体情報として取得される。読取生体情報は、認証制御部５５に入力され、通信部５５３を介して外部の認証装置６へと送信される。このとき、工場１の識別情報も送信される。
【００５０】
認証装置６は、既述のデータベースを有する。認証装置６では、認証制御部５５から送信された読取生体情報と、データベースに登録されている多数の生体情報との照合が行われる。データベースにおいて読取生体情報に一致する生体情報が特定されると、当該生体情報を適合生体情報として、適合生体情報に関連付けられた操作者の識別情報を含む認証情報が、操作者管理装置５ａの認証制御部５５へと送信される。また、データベースにおいて、適合生体情報に対して、工場１の識別情報が関連付けられる。なお、適合生体情報に対して他の工場の識別情報が関連付けられている場合には、認証の失敗とされ、後述の認証失敗信号が認証制御部５５へと送信される。
【００５１】
認証制御部５５は、認証装置６からの認証情報を受信すると、生体情報取得ユニット５１ｃにおける緑色の表示灯５１３を点灯させ、認証の成功が操作者に対して報知される。また、出入口１１１の扉１１２のロックが解除され、操作者が工場１内に立ち入ることが可能となる。
【００５２】
一方、認証装置６による認証において、読取生体情報に一致する生体情報がデータベースに存在しない場合には、認証の失敗を示す認証失敗信号が、操作者管理装置５ａの認証制御部５５へと送信される。認証制御部５５は、認証装置６からの認証失敗信号を受信すると、生体情報取得ユニット５１ｃにおける赤色の表示灯５１２を点灯させ、認証の失敗が操作者に対して報知される。この場合、出入口１１１の扉１１２のロックは維持され、操作者は工場１内に立ち入ることが不能である。
【００５３】
例えば、複数の工場にそれぞれ設けられた複数の操作者管理装置５ａの認証制御部５５が、１つの認証装置６に対して読取生体情報を送信し、認証を要求する。多数の操作者の生体情報が登録されたデータベースは、認証装置６のみで一元的に記憶されており、各操作者管理装置５ａでは記憶されない。これにより、生体情報のデータベースが外部に流出することが容易に防止される。典型的には、操作者管理装置５ａでは、読取生体情報も記憶されない。ここでは、詳細な説明を省略するが、各操作者が工場１から退出する際にも、上記処理が行われ、認証が成功すると、データベースにおける当該操作者の生体情報に対して、工場１の識別情報の関連付けが取り消される。
【００５４】
続いて、操作者管理装置５ａを取り付けた制御システム２における機械４の操作について図６を参照して説明する。操作者管理装置５ａでは、操作者による操作入力部２２１を用いた一の入力操作が受け付けられるとともに（ステップＳ１１）、生体情報取得ユニット５１ａの生体情報取得部５１１により当該操作者の生体情報が読取生体情報として取得される（ステップＳ１２）。読取生体情報は、工場１の識別情報および領域１２の識別情報と共に認証装置６へと送信される。認証装置６では、読取生体情報に対する認証が行われる（ステップＳ１３）。このとき、読取生体情報に対して、工場１の識別情報のみならず、領域１２の識別情報が付加されているため、これらの情報は、操作者が既に工場１に立ち入っていることを示すものとなる。認証装置６では、データベースにおいて、工場１の識別情報が関連付けられた生体情報と、読取生体情報との照合が行われる。すなわち、データベースにおいて読取生体情報と照合される生体情報が、工場１の識別情報に関連付けられたものに制限される。これにより、読取生体情報に対する認証を短時間にて行うことができる。
【００５５】
既述のように、操作者が外部から工場１内に立ち入る際に行われる認証では、データベースに登録されている全ての生体情報を対象として、読取生体情報との照合が行われる。したがって、操作者が工場１内に立ち入る際に行われる認証を「全体認証」と呼ぶと、上記ステップＳ１３における認証は、「部分認証」と捉えることが可能である。
【００５６】
部分認証において読取生体情報に一致する生体情報が適合生体情報として特定されると、適合生体情報に関連付けられた操作者の識別情報、および、権限情報を含む認証情報が、操作者管理装置５ａの認証制御部５５へと送信される（ステップＳ１４）。認証制御部５５は、認証装置６からの認証情報を受信すると、認証情報に含まれる権限情報において、上記入力操作に対する権限の有無が確認される。操作者に上記入力操作の権限がある場合には（ステップＳ１５）、操作入力部２２１からの出力信号が制御装置２１へと中継される（ステップＳ１６）。また、生体情報取得ユニット５１ａの緑色の表示灯５１３が点灯される（ステップＳ１７）。操作者に上記入力操作の権限がない場合には（ステップＳ１５）、操作入力部２２１からの出力信号の遮断が維持され（ステップＳ１８）、赤色の表示灯５１２が点灯される（ステップＳ１７）。
【００５７】
また、認証装置６のデータベースにおいて、工場１の識別情報が関連付けられた生体情報のうち、読取生体情報に一致するものが存在しない場合には、認証失敗信号が操作者管理装置５ａの認証制御部５５へと送信される（ステップＳ１４）。認証制御部５５では、認証装置６からの認証失敗信号を受信すると、操作入力部２２１からの出力信号の遮断が維持され（ステップＳ１８）、赤色の表示灯５１２が点灯される（ステップＳ１７）。
【００５８】
以上のように、図７の操作者管理装置５ａでは、読取生体情報に対する認証が外部の認証装置６において行われる。これにより、認証制御部５５における演算処理の負荷を低くすることができ、認証制御部５５において比較的安価な演算装置（ＣＰＵ等）を用いることが可能となる。すなわち、操作者管理装置５ａの製造コストを削減することができる。操作者管理装置５ａでは、認証装置６により読取生体情報に基づいて取得される権限情報が認証制御部５５に送信され、認証制御部５５により、当該権限情報において上記入力操作の権限の有無が確認される。したがって、認証制御部５５では、上記入力操作の権限の有無が読取生体情報に基づいて確認されていると捉えることが可能である。
【００５９】
上記操作者管理装置５，５ａでは様々な変形が可能である。
【００６０】
認証制御部５５の機能は、コンピュータにおけるプログラムの実行により実現されてもよい（制御装置２１において同様）。また、操作者に入力操作の権限がある場合に、認証制御部５５において、操作入力部２２１，２２２からの出力信号と等価な信号が生成されて制御装置２１に出力されてもよい。この場合も、操作入力部２２１，２２２から出力される信号が制御装置２１へと（実質的に）中継されていると捉えることが可能である。
【００６１】
操作入力部は、タッチパネル等であってもよい。この場合、認証制御部５５には、所定のケーブル（ＵＳＢケーブル等）が接続可能なインターフェイスが、入力端子および出力端子として設けられる。当該入力端子はタッチパネル等に接続され、当該出力端子は制御装置２１に接続される。また、操作入力部が、可変抵抗器等のポテンショメータであってもよい。この場合に、ポテンショメータにおいて出力可能な全範囲を複数の範囲に分割し、各範囲毎に操作の権限が設定されてもよい。操作入力部は、スイッチ、タッチパネル、ポテンショメータ等の電気部品以外に、コンピュータ等であってもよい。この場合も、操作者によるコンピュータに対する入力操作により、コンピュータから制御装置２１に出力される信号の中継または遮断を、読取生体情報に基づいて確認される当該操作者の権限に応じて切り替えることが可能である。
【００６２】
権限報知部５１５として、ディスプレイまたはブザーが設けられ、認証制御部５５が入力操作の権限の有無を確認した結果が、画像または音により周囲に報知されてもよい。
【００６３】
認証制御部５５は、ねじ等により壁面に取り付けられてもよい。また、認証制御部５５は、所望の位置に据え置くものであってもよい。生体情報取得部５１１と権限報知部５１５とが分離して設けられてもよく、生体情報取得部５１１および権限報知部５１５は、制御盤２０以外に取り付けられてもよい。
【００６４】
操作者管理装置５，５ａが取り付けられる制御システム２は、工場１内に設けられる機械４の制御用には限定されない。
【００６５】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００６６】
２    制御システム
５，５ａ    操作者管理装置
２１    制御装置
５５    認証制御部
２０３    支持レール
２２１，２２２    操作入力部
５１１    生体情報取得部
５１５    権限報知部
５２０    外装部材
５６５    取付構造
５７１    （認証制御部の）入力端子
５７２    （認証制御部の）出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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