(57)【要約】      （修正有）【課題】より利便性の高いフィールド機器、フィールド機器の操作装置、及びフィールド機器コントロールシステムを提供する。【解決手段】一実施形態に係るフィールド機器は、検出装置により検出された検出信号に応じて測定を行うフィールド機器であって、前記検出信号に応じた測定値の算出に用いられる被演算情報を記憶するメモリ２４と、前記検出信号と前記被演算情報とに基づいて前記測定値を算出する算出部２１と、前記測定値を出力する出力部２５と、レーザ光を受光して外部機器で生成された操作信号を取得するレーザ光受光部３３と、前記操作信号に応じて前記被演算情報を変更する変更処理部と、を具備する。【選択図】図１
2015219869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出装置により検出された検出信号に応じて測定を行うフィールド機器であって、
前記検出信号に応じた測定値の算出に用いられる被演算情報を記憶するメモリと、
前記検出信号と前記被演算情報とに基づいて前記測定値を算出する算出部と、
前記測定値を出力する出力部と、
レーザ光を受光して外部機器で生成された操作信号を取得するレーザ光受光部と、
前記操作信号に応じて前記被演算情報を変更する変更処理部と、
を具備するフィールド機器。
【請求項２】
前記メモリは、フィールド機器固有の識別情報をさらに記憶し、
前記変更処理部は、前記操作信号に識別情報が含まれている場合、前記操作信号に含まれていた識別情報と前記メモリに記憶されている識別情報とを比較し、比較の結果が一致である場合に前記操作信号に応じて前記被演算情報を変更し、比較の結果が一致しない場合に前記被演算情報の変更を行わない、
請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項３】
前記メモリは、前記測定値を出力する際の単位を示す出力単位情報をさらに記憶し、
前記変更処理部は、前記操作信号に応じて前記出力単位情報をさらに変更する、
請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項４】
前記メモリは、前記測定値に応じてパルス出力する際のパルスレートをさらに記憶し、
前記変更処理部は、前記操作信号に応じて前記出力単位情報をさらに変更する、
請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項５】
前記メモリは、前記外部機器との間で対応した暗号鍵をさらに記憶し、
前記レーザ光受光部は、前記メモリに記憶されている暗号鍵を用いて、前記操作信号を復号する、
請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項６】
前記レーザ光受光部は、
レーザ光を受光するための光学系と、
レーザ光を電気信号に変換するセンサと、
を備え、
前記光学系は、
レーザ光を反射させる反射体と、
前記反射体により反射されたレーザ光を前記センサに結像させるレンズと、
を備える請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項７】
検出装置により検出された検出信号に応じて測定を行うフィールド機器を操作する操作装置であって、
操作入力に応じて、前記フィールド機器による前記検出信号に応じた測定値の算出に用いられる被演算情報を変更する為の操作信号を生成する操作信号生成部と、
前記操作信号をレーザ光として出力するレーザ光出力部と、
を具備する操作装置。
【請求項８】
前記フィールド機器固有の識別情報を記憶するメモリをさらに具備し、
前記操作信号生成部は、操作入力に応じて前記フィールド機器を特定し、特定したフィールド機器の識別情報を前記操作信号に付加する、
請求項７に記載の操作装置。
【請求項９】
前記操作信号生成部は、操作入力に応じて、前記フィールド機器が前記測定値を出力する際の単位を示す出力単位情報を変更する為の情報を操作信号に付加する請求項７に記載の操作装置。
【請求項１０】
前記操作信号生成部は、操作入力に応じて、前記フィールド機器が前記測定値に応じてパルス出力する際のパルスレートを変更する為の情報を操作信号に付加する請求項７に記載の操作装置。
【請求項１１】
前記フィールド機器との間で対応した暗号鍵をさらに記憶するメモリをさらに具備し、
前記レーザ光出力部は、前記メモリに記憶されている暗号鍵を用いて、前記操作信号を暗号化し、暗号化された操作信号をレーザ光として出力する、
請求項７に記載のフィールド機器。
【請求項１２】
検出装置により検出された検出信号に応じて測定を行うフィールド機器と、前記フィールド機器を操作する操作装置とを備えるフィールド機器コントロールシステムであって、
前記フィールド機器は、
前記検出信号に応じた測定値の算出に用いられる被演算情報を記憶するメモリと、
前記検出信号と前記被演算情報とに基づいて前記測定値を算出する算出部と、
前記測定値を出力する出力部と、
レーザ光を受光して外部機器で生成された操作信号を取得するレーザ光受光部と、
前記操作信号に応じて前記被演算情報を変更する変更処理部と、
を具備し、
前記操作装置は、
操作入力に応じて、前記フィールド機器による前記検出信号に応じた測定値の算出に用いられる被演算情報を変更する為の前記操作信号を生成する操作信号生成部と、
前記操作信号をレーザ光として出力するレーザ光出力部と、
を具備するフィールド機器コントロールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、フィールド機器、フィールド機器の操作装置、及びフィールド機器コントロールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流量計等のフィールド機器は、多数のパラメータを記憶するメモリを備える。フィールド機器は、検出器により検出された検出信号と、パラメータとに基づいて、状態信号を生成する。フィールド機器のシステムは、上記の状態信号に基づいて、フィールド機器の状態を判断する。
【０００３】
フィールド機器にパラメータを設定する為のスイッチが設けられている場合、フィールド機器を操作するオペレータは、フィールド機器のスイッチを直接操作することにより、パラメータを設定させる。しかし、フィールド機器は、防塵、防水、防爆構造を備えている場合が多く、オペレータがスイッチを操作する為に例えばスイッチを保護するカバーなどを開閉する必要があり、パラメータの変更が手間であるという課題がある。また、フィールド機器をネットワークに接続し、ネットワーク経由でパラメータを変更することも考えられるが、この場合コストが嵩むという課題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２８３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、より利便性の高いフィールド機器、フィールド機器の操作装置、及びフィールド機器コントロールシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係るフィールド機器は、検出装置により検出された検出信号に応じて測定を行うフィールド機器であって、前記検出信号に応じた測定値の算出に用いられる被演算情報を記憶するメモリと、前記検出信号と前記被演算情報とに基づいて前記測定値を算出する算出部と、前記測定値を出力する出力部と、レーザ光を受光して外部機器で生成された操作信号を取得するレーザ光受光部と、前記操作信号に応じて前記被演算情報を変更する変更処理部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一実施形態に係るフィールド機器コントロールシステムについて説明する為の図である。
【図２】図２は、一実施形態に係るフィールド機器の操作装置について説明する為の図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るコントローラから出力されるレーザ光のフォーマットについて説明する為の図である。
【図４】図４は、一実施形態に係るフィールド機器の操作装置の画面の表示例について説明する為の図である。
【図５】図５は、一実施形態に係るフィールド機器の操作装置の画面の表示例について説明する為の図である。
【図６】図６は、一実施形態に係るフィールド機器の操作装置の画面の表示例について説明する為の図である。
【図７】図７は、一実施形態に係るフィールド機器コントロールシステムについて説明する為の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照しながら、一実施形態に係るフィールド機器、フィールド機器の操作装置、及びフィールド機器コントロールシステムについて詳細に説明する。  
図１は、フィールド機器コントロールシステム１の例を示す。  
フィールド機器コントロールシステム１は、例えば工場などのライン上の状況を監視する為のシステムである。フィールド機器コントロールシステム１は、検出器１０、変換器（フィールド機器）２０、及びレーザ光発生装置（操作装置）４０を備える。
【０００９】
検出器１０は、工場などのライン上の状況に応じて検出信号を変換器２０に出力する。検出器１０は、例えば、コイルを備える。検出器１０は、コイルを駆動し磁場を発生させる。発生した磁場を流体（被測定物）が通過した場合、ファラデーの法則により起電力が発生する。この起電力は、磁場を通過した流体の量に応じて変動する。検出器１０は、発生した起電力を検出信号として出力する。これにより、検出器１０は、流体の量に応じた検出信号を出力することができる。
【００１０】
具体的には、検出器１０は、パイプライン１１を流れる流体（被測定物）の量を検出する。この場合、検出器１０は、コイルにより発生する磁場をパイプライン１１が貫通するように設けられている。なお、検出器１０は、どのようなものを被測定物として検出する構成であってもよい。
【００１１】
変換器２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、不揮発性メモリ２４、表示部２５、通信インタフェース（ＩＦ）２６、信号処理部３１、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３２、レーザ受光部３３、信号処理部３４、及びＡ／Ｄ３５を備える。
【００１２】
ＣＰＵ２１は、種々の演算処理を実行する演算素子などを備える。ＲＯＭ２２は、変換器２０を制御する為のプログラム、及び各種の機能を実現する為のプログラムなどを記憶する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されているプログラムを起動することにより、各モジュールの動作を制御する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１のワークメモリとして機能する。即ち、ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の演算結果、ＣＰＵ２１により読み込まれたデータなどを記憶する。不揮発性メモリ２４は、各種の設定情報（パラメータ）、及びプログラムなどを記憶する不揮発性メモリである。
【００１３】
変換器２０のＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２、または不揮発性メモリ２４などに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実行する為のモジュールを実現することができる。
【００１４】
表示部２５は、例えば、マトリクス状に配列された複数の画素を備える液晶表示パネルと、この液晶パネルを照明するバックライトとを備える液晶表示装置などである。また、表示部２５は、有機ＥＬディスプレイなどにより構成されていてもよい。表示部２５は、ＣＰＵ２１の制御により生成された画面を表示することができる。
【００１５】
通信ＩＦ２６は、ネットワークを介して他の機器と通信を行う為のモジュールである。変換器２０は、通信ＩＦ２６によりネットワークを介して、フィールド機器コントロールシステム１内の各フィールド機器の状態をオペレータに認識させることができる中央制御盤に送信することができる。
【００１６】
信号処理部３１は、データに対して所定の信号処理を施すものである。例えば、信号処理部３１は、通信ＩＦ２６により、検出器で１０から受け取った検出信号に対して所定の信号処理を行う。Ａ／Ｄ３２は、信号処理部３１により信号処理が施された検出信号をディジタル信号に変換する。これにより、信号処理部３１及びＡ／Ｄ３２は、検出器１０により検出された検出信号をディジタル信号に変換し、変換器２０内の各部に供給することができる。
【００１７】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２、または不揮発性メモリ２４などに記憶されているプログラムを実行することにより、検出器１０により検出された検出信号に基づいてパイプライン１１を流れる被測定物の流量を示す流量値（測定値）を算出することができる。ＣＰＵ２１は、算出した流量値を表示部２５に表示させる。
【００１８】
変換器２０は、上記したように不揮発性メモリ２４内に種々のパラメータを保持している。例えば、変換器２０は、検出器１０のコイルに流す電流の電流値（被演算情報）をパラメータとして不揮発性メモリ２４内に保持する。また、変換器２０は、接続されている検出器１０の測定対象であるパイプライン１１の中の流体が流れる面積（例えば、パイプライン１１が円筒状である場合は口径）など示す情報（被演算情報）をパラメータとして不揮発性メモリ２４内に保持する。ＣＰＵ２１は、検出器１０により検出された検出信号と、不揮発性メモリ２４に記憶されているパラメータとに基づいて、パイプライン１１を流れる被測定物の流量を示す流量値を算出することができる。例えば、ＣＰＵ２１は、検出信号の値に基づいて、パラメータとして保持されている被演算情報を係数として演算処理を行い、流量値を算出することができる。
【００１９】
また、例えば、変換器２０は、表示部２５に表示させる流量値の単位を示す情報（出力単位情報）をパラメータとして不揮発性メモリ２４内に保持していてもよい。例えば、変換器２０は、算出した流量値をミリリットルとして表示部２５に表示させるのか、リットルとして表示部２５に表示させるのかを示す出力単位情報をパラメータとして不揮発性メモリ２４内に保持する。ＣＰＵ２１は、出力単位情報に基づいて、算出した流量値をミリリットルとして表示部２５に表示させるのか、リットルとして表示部２５に表示させるのかを判断する。
【００２０】
また、例えば、変換器２０は、算出した流量値に応じて報知情報を中央制御盤に送信する構成であってもよい。報知情報は、算出した流量値そのものであってもよい。
【００２１】
また、変換器２０は、流量値を時系列的に積算してある時間単位中の流量の合計（総流量）を算出する構成であってもよい。この場合、変換器２０のＣＰＵ２１は、総流量を逐次算出し、予め設定された量の流体が流れたと判断した場合にパルスを報知情報として中央制御盤に送信する構成であってもよい。このような構成の場合、変換器２０は、流量当たりのパルス数を示すパルスレートをパラメータとして不揮発性メモリ２４内に保持する。ＣＰＵ２１は、総流量がパルスレートにより定められた流量に達した場合、１パルスを中央制御盤に出力する。なお、ＣＰＵ２１は、前回パルスが出力されてからの総流量を算出する。これにより、ＣＰＵ２１は、パイプライン１１を流れた流体の総流量がパルスレートにより定められた流量に達する毎にパルスを中央制御盤に出力することができる。
【００２２】
中央制御盤は、フィールド機器コントロールシステム１の上位装置である。中央制御盤は、フィールド機器コントロールシステム１内の各フィールド機器から出力された測定値と、予め設定された規定値との差を算出する。中央制御盤は、算出した差が予め設定された閾値以上であった場合、その旨を中央制御盤のオペレータに報知する、または、パイプライン１１の流量を調整する為のバルブを制御して流量が予め設定された流量になるように調整する。
【００２３】
レーザ受光部３３は、レーザ光を受光し、受光した光に応じて電気信号を生成する。レーザ受光部３３は、光を電気信号に変換するフォトダイオードなどのセンサと、受光した光をフォトダイオードに結像させるレンズなどの光学系とを備える。レーザ受光部３３の光学系は、は、操作装置４０から出力されたレーザ光を受光し、フォトダイオードに結像させる。レーザ受光部３３のフォトダイオードは、光学系により結像された光を電気信号に変換する。
【００２４】
信号処理部３４は、レーザ受光部３３により生成された電気信号に対して所定の信号処理を施すものである。Ａ／Ｄ３５は、信号処理部３４により信号処理が施された検出信号をディジタル信号に変換する。これにより、信号処理部３４及びＡ／Ｄ３５は、レーザ受光部３３により生成された電気信号をディジタルの電気信号に変換し、変換器２０内の各部に供給することができる。即ち、レーザ受光部３３、信号処理部３４、及びＡ／Ｄ３５は、操作装置４０により生成された操作信号を復調することができる。
【００２５】
ＣＰＵ２１は、上記の処理により復調された操作信号に基づいて不揮発性メモリ２４に記憶されているパラメータを変更することができる。例えば、ＣＰＵ２１は、操作信号に基づいて不揮発性メモリ２４に記憶されている被演算情報、出力単位情報、及びまたはパルスレートなどを変更することができる。
【００２６】
図２は、操作装置４０の例を示す。  
操作装置４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、不揮発性メモリ４４、操作部４５、表示部４６、通信インタフェース（ＩＦ）４７、ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）４８、信号処理部４９、及びレーザ発光部５０を備える。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、種々の演算処理を実行する演算素子などを備える。ＲＯＭ４２は、操作装置４０を制御する為のプログラム、及び各種の機能を実現する為のプログラムなどを記憶する。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶されているプログラムを起動することにより、各モジュールの動作を制御する。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１のワークメモリとして機能する。即ち、ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１の演算結果、ＣＰＵ４１により読み込まれたデータなどを記憶する。不揮発性メモリ４４は、各種の情報、及びプログラムなどを記憶する不揮発性メモリである。
【００２８】
操作装置４０のＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２、または不揮発性メモリ４４などに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実行する為のモジュールを実現することができる。
【００２９】
操作部４５は、係員による操作入力に応じて入力信号を生成する。操作部４５は、例えば、操作キー、またはタッチパッドなどを備える。また、操作部４５は、キーボード、マウス、または操作信号を生成する事ができる他の入力装置などから入力信号を受け取る構成であってもよい。操作部４５は、入力信号をＣＰＵ４１に供給する。
【００３０】
表示部４６は、例えば、マトリクス状に配列された複数の画素を備える液晶表示パネルと、この液晶パネルを照明するバックライトとを備える液晶表示装置などである。また、表示部４６は、有機ＥＬディスプレイなどにより構成されていてもよい。表示部４６は、ＣＰＵ４１の制御により生成された画面を表示することができる。
【００３１】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２、または不揮発性メモリ４４などに記憶されているプログラムを実行することにより、操作部４５から供給された入力信号に基づいて、変換器２０のパラメータを変更する為の操作信号を生成する。例えば、ＣＰＵ４１は、操作部４５から供給された入力信号に基づいて、変換器２０の被演算情報、出力単位情報、及びまたはパルスレートなどを変更する為の操作信号を生成する。ＣＰＵ４１は、生成した操作信号をＤ／Ａ４８、信号処理部４９、及びレーザ発光部５０に入力する。
【００３２】
また、ＣＰＵ４１は、最後に生成した操作信号を各パラメータ毎に不揮発性メモリ４４に保持することができる。即ち、ＣＰＵ４１は、不揮発性メモリ４４に格納された操作信号に基づいて、変換器２０で設定されている各パラメータを認識することができる。さらに、ＣＰＵ４１は、認識したパラメータに応じて、変換器２０で設定されている各パラメータを示す画面を生成し、表示部４６に表示させることができる。これにより、操作装置４０は、変換器２０で設定されている各パラメータの値を操作装置４０のオペレータに認識させることができる。
【００３３】
Ｄ／Ａ４８は、ＣＰＵ４１により生成されたディジタルの操作信号をアナログ信号に変換する。信号処理部４９は、Ｄ／Ａ４８によりアナログ信号に変換された操作信号に対して所定の信号処理を施し、レーザ発光部５０に操作信号を供給する。信号処理部４９は、Ｄ／Ａ４８によりアナログ信号に変換された操作信号をレーザ発光部５０のレーザダイオードを駆動させることができる信号に変換する。
【００３４】
レーザ発光部５０は、信号処理部４９から供給された操作信号に応じてレーザ光を出力する。レーザ光は、例えば、周波数及び位相が一定である光である。レーザ発光部５０は、例えば、レーザ光を出力するレーザダイオードなどを備える。レーザ発光部５０は、信号処理部４９から供給された操作信号によりレーザダイオードを駆動することにより、レーザ光を出力することができる。これにより、操作装置４０は、入力に応じて生成した操作信号をレーザ光として出力することができる。
【００３５】
図３は、操作信号をレーザ光として出力する場合のフォーマットの例を示す。  
操作装置４０は、例えば図３に示されるようなフォーマットの操作信号を生成する。操作信号は、「ＩＤ」、「コマンド」、及び「データ」などを格納するフィールドを備える。ＣＰＵ４１は、例えばＲＡＭ４３上に操作信号を一時的に生成する。
【００３６】
「ＩＤ」は、変換器２０が有する識別情報である。変換器２０は、機器固有の識別情報として「ＩＤ」を有する。変換器２０は、例えば不揮発性メモリ２４またはＲＯＭ２２内に自身の固有の「ＩＤ」を記憶している。また、操作装置４０は、例えば不揮発性メモリ４４またはＲＯＭ４２内に、操作対象の変換器２０の「ＩＤ」を記憶している。例えば、操作装置４０が複数の変換器２０を操作対象としている場合、操作装置４０は、複数の変換器２０の「ＩＤ」の一覧を不揮発性メモリ４４またはＲＯＭ４２内に記憶している。
【００３７】
操作装置４０のＣＰＵ４１は、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、複数の変換器２０の「ＩＤ」の一覧を示す表示画面（機器選択画面）を生成する。ＣＰＵ４１は、図４に示されるような機器選択画面を表示部４６に表示させる。
【００３８】
さらに、ＣＰＵ４１は、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、機器選択画面に表示された複数の変換器２０のうちの１つを特定する。例えば、ＣＰＵ４１は、機器選択画面に表示させた複数の「ＩＤ」のうち、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、１つの「ＩＤ」を選択する。ＣＰＵ４１は、選択した「ＩＤ」を操作信号の「ＩＤ」を格納する為のフィールドに格納する。
【００３９】
「コマンド」は、変換器２０が保持している複数のパラメータのどのパラメータを変更するかを示す指令情報（コマンド）である。ＣＰＵ４１は、変更可能なパラメータ（項目）の一覧を示す表示画面（項目選択画面）を生成する。ＣＰＵ４１は、図５に示されるような項目選択画面を表示部４６に表示させる。例えば、ＣＰＵ４１は、「出力単位情報」、「被演算情報」、及び「パルスレート」などを示す項目選択画面を生成する。
【００４０】
ＣＰＵ４１は、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、項目選択画面に表示された複数のパラメータのうちの１つを特定する。例えば、ＣＰＵ４１は、項目選択画面に表示させた複数の「パラメータ」のうち、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、１つの「パラメータ」を選択する。ＣＰＵ４１は、選択した「パラメータ」を変更する為の指令情報を操作信号の「コマンド」を格納する為のフィールドに格納する。
【００４１】
「データ」は、変換器２０が保持しているパラメータの値を変更する為の値情報（バリュー）である。ＣＰＵ４１は、変換器２０が保持しているパラメータの値を変更する為の表示画面（パラメータ変更画面）を生成する。例えば、ＣＰＵ４１は、「出力単位情報」、「被演算情報」、及び「パルスレート」のそれぞれの選択肢を示すパラメータ変更画面を生成する。ＣＰＵ４１は、図６に示されるようなパラメータ変更画面を表示部４６に表示させる。
【００４２】
「出力単位情報」の選択肢は、例えば「リットル」、及び「ミリリットル」などの流量値の単位である。「被演算情報」の選択肢は、例えば「Φ２０ｍｍ」、及び「Φ３０ｍｍ」などのパイプライン１１の径を示す情報である。「パルスレート」の選択肢は、例えば、「１パルス／１リットル」、「１パルス／２リットル」などの流量あたりのパルス数を示す情報である。
【００４３】
ＣＰＵ４１は、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、パラメータ変更画面に表示された複数の選択肢のうちの１つを特定する。例えば、ＣＰＵ４１は、パラメータ変更画面に表示させた複数の選択肢のうち、操作部４５により入力された入力信号に基づいて、１つの選択肢を特定する。ＣＰＵ４１は、特定した選択肢に応じた値を操作信号の「データ」を格納する為のフィールドに格納する。
【００４４】
上記の手順により、操作装置４０は、操作信号を生成することができる。操作装置４０のＣＰＵ４１は、生成した操作信号をレーザ発光部５０によりレーザ光として出力可能な信号にＤ／Ａ４８及び信号処理部４９により変換させる。ＣＰＵ４１は、変換された操作信号をレーザ発光部５０によりレーザ光として出力させる。これにより、操作装置４０は、変換器２０が受信可能な操作信号を出力することができる。
【００４５】
変換器２０のＣＰＵ２１は、レーザ光をレーザ受光部３３により受光した場合、受光したレーザ光を光電変換により電気信号に変換させる。さらに、ＣＰＵ２１は、レーザ受光部３３から出力された電気信号をＣＰＵ２１が解析可能な電気信号に信号処理部３４及びＡ／Ｄ３５により変換させる。これにより、ＣＰＵ２１は、図３に示されるような操作信号を取得することができる。
【００４６】
ＣＰＵ２１は、操作信号を取得した場合、操作信号の「ＩＤ」、「コマンド」、及び「データ」の各フィールドの値を認識する。ＣＰＵ２１は、操作信号の「ＩＤ」と、不揮発性メモリ２４またはＲＯＭ２２に記憶されている「ＩＤ」とを比較する。ＣＰＵ２１は、比較結果が一致である場合、以降のパラメータを変更する為の処理（パラメータ変更処理）を実行する。また、ＣＰＵ２１は、比較結果が一致しない場合、パラメータ変更処理を実行しない。
【００４７】
ＣＰＵ２１は、操作信号の「ＩＤ」と不揮発性メモリ２４またはＲＯＭ２２に記憶されている「ＩＤ」との比較結果が一致である場合、操作信号の「コマンド」及び「データ」に応じて、不揮発性メモリ２４に記憶されているパラメータを変更する。例えば、ＣＰＵ２１は、操作信号の「コマンド」を認識することにより、不揮発性メモリ２４に記憶されている複数のパラメータのうちのどのパラメータを変更するのかを特定することができる。また、ＣＰＵ２１は、操作信号の「データ」を認識することにより、特定したパラメータをどのように変更するのかを認識することができる。
【００４８】
例えば、操作信号の「ＩＤ」が自身の「ＩＤ」と一致し、操作信号の「コマンド」が「出力単位情報」の変更を示し、且つ操作信号の「データ」が「ミリリットル」を示す場合、ＣＰＵ２１は、不揮発性メモリ２４に記憶されている「出力単位情報」のパラメータを「ミリリットル」に変更する。このような構成によると、操作装置４０は、レーザ光で変換器２０のパラメータを変更させることができる。これにより、フィールド機器を操作するオペレータは、フィールド機器である変換器２０のスイッチを直接操作することなく、操作装置４０により変換器２０のパラメータを設定させることができる。この結果、より利便性の高いフィールド機器、フィールド機器の操作装置、及びフィールド機器コントロールシステムを提供することができる。
【００４９】
また、操作装置４０は、操作信号を暗号化した状態でレーザ光として出力する構成であってもよい。例えば、操作装置４０は、暗号鍵をＲＯＭ４２または不揮発性メモリ４４に記憶している。また、変換器２０は、操作装置４０が備える暗号鍵に対応した暗号鍵をＲＯＭ２２または不揮発性メモリ２４内に記憶している。なお、操作装置４０は、複数の変換器２０とそれぞれ対応する複数の暗号鍵をＲＯＭ４２または不揮発性メモリ４４に記憶している構成であってもよい。
【００５０】
操作装置４０のＣＰＵ４１は、操作信号を生成した場合、ＲＯＭ４２または不揮発性メモリ４４に記憶されている暗号鍵を用いて信号処理部４９により操作信号を暗号化させる。なお、暗号化の方式は、変換器２０が復号できる方式であれば如何なる方式であってもよい。ＣＰＵ４１は、暗号化された操作信号によりレーザ発光部５０を駆動し、レーザ光を出力させる。これにより、操作装置４０は、暗号化された操作信号をレーザ光として出力することができる。
【００５１】
変換器２０のＣＰＵ２１は、レーザ光を受光した場合、受光したレーザ光を光電変換により電気信号に変換させる。さらに、ＣＰＵ２１は、変換された電気信号をＣＰＵ２１が解析可能な電気信号に信号処理部３４及びＡ／Ｄ３５により変換させる。さらに、ＣＰＵ２１は、この電気信号をＲＯＭ２２または不揮発性メモリ２４に記憶されている暗号鍵を用いて信号処理部３４により復号させる。これにより、ＣＰＵ２１は、操作装置４０で生成された操作信号を取得することができる。
【００５２】
上記のように、操作装置４０は、操作信号を暗号化して出力することにより、レーザ光として出力される操作信号の秘匿性を高めることができる。また、例えば変換器２０と操作装置４０とが一対一の関係である場合、変換器２０と操作装置４０とで対応した暗号鍵を保持しておくことにより、上記したようなＩＤを用いることなく変換器２０と操作装置４０との一対一の関係を実現することができる。
【００５３】
また、上記したように、操作装置４０から操作信号がレーザ光として出力される場合、レーザ光の照射範囲が非常に狭くなる可能性がある。そこで、例えば、変換器２０のレーザ受光部３３は、レーザ光を受光する為の光学系として、断面が放物線形状であるレーザ光を反射する反射体（例えばミラー）と、反射体により反射されたレーザ光をセンサに結像させるレンズと、を備える構成であってもよい。例えば、反射体に対向させてフォトダイオードなどのセンサが設置されている場合、反射体によりレーザ光の照射範囲を収束させることができる。この為、レーザ受光部３３は、より広い範囲から出力されたレーザ光を受光することができる。
【００５４】
また、例えば、変換器２０のレーザ受光部３３は、レーザ光を受光する為の光学系として、断面が放物線形状であるレーザ光を反射する反射体（例えばミラー）を備える構成であってもよい。例えば、反射体に対向させてフォトダイオードなどのセンサが設置されている場合、反射体によりレーザ光の照射範囲を収束させることができる。この為、レーザ受光部３３は、より広い範囲から出力されたレーザ光を受光することができる。
【００５５】
また、例えば、変換器２０のレーザ受光部３３は、レーザ光を受光する為の光学系として、広角レンズ（例えば魚眼レンズなど）を備える構成であってもよい。例えば、光学系として広角レンズが設けられている場合、レーザ受光部３３は、より広い角度から入射されたレーザ光を受光することができる。
【００５６】
また、フィールド機器コントロールシステム１は、操作装置４０のレーザ光の出力方向を補正する為の補正装置をさらに備える構成であってもよい。図７は、補正装置６０を有するフィールド機器コントロールシステム１の例を示す。
【００５７】
フィールド機器コントロールシステム１は、複数の変換器２０と、操作装置４０と、補正装置６０とを備える。なお、変換器２０及び操作装置４０は、図１及び図２に示したものと同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００５８】
補正装置６０は、各変換器２０のレーザ受光部３３の受光の為の光学系の位置（座標）を示す情報を記憶するメモリと、操作装置４０を支持する支持部６１と、この支持部６１を可動させる可動部６２と、支持部６１により装着されている操作装置４０から出力されたレーザ光の向きを認識する機能と、を有する。
【００５９】
補正装置６０は、操作装置４０が支持部６１に装着された場合、可動部６２の向きに応じて操作装置４０から出力されたレーザ光の向きを認識する。例えば、操作装置４０が支持部６１に装着される場合に所定の向きでしか装着されないように支持部６１が構成されている場合、補正装置６０は、可動部６２の向きから容易に操作装置４０から出力されたレーザ光の向きを認識することができる。また、例えば、補正装置６０が、操作装置４０から出力されたレーザの光軸を認識するモジュールを備えている場合、補正装置６０は、このモジュールの認識結果から操作装置４０から出力されたレーザ光の向きを認識することができる。
【００６０】
補正装置６０は、メモリを参照してレーザ光を照射させる変換器２０の座標を認識し、支持部６１に装着された操作装置４０から出力されたレーザ光が各変換器２０のレーザ受光部３３に入射するように可動部６２を可動させる。
【００６１】
さらに、操作装置４０は、機器選択画面で選択された変換器２０を示す情報を補正装置６０に伝送する構成であってもよい。例えば、操作装置４０は、操作装置４０が支持部６１に装着された場合に操作装置４０と補正装置６０とで導通するインタフェースにより情報を補正装置６０に伝送することができる。また、補正装置６０は、メモリを参照し、操作装置４０で選択された変換器２０の座標を認識する。さらに、補正装置６０は、認識した座標にレーザ光が入射するように可動部６２を可動させる。このような構成によると、フィールド機器を操作するオペレータは、容易に各変換器２０のパラメータを変更させることができる。
【００６２】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００６３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…フィールド機器コントロールシステム、１０…検出器、１１…パイプライン、２０…変換器、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…不揮発性メモリ、２５…表示部、２６…通信インタフェース、３１…信号処理部、３２…アナログディジタル変換器、３３…レーザ受光部、３４…信号処理部、４０…操作装置、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…不揮発性メモリ、４５…操作部、４６…表示部、４７…通信インタフェース、４８…ディジタルアナログ変換器、４９…信号処理部、５０…レーザ発光部、６０…補正装置。
【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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