(57)【要約】      （修正有）【課題】手袋に取付けた加速度・位置情報センサで工具の把握状態を検出し、手袋に取付けたＩＣタグ情報読取手段で工具の種類を特定して、作業の的確性を判断する点検業務システムを提供する。【解決手段】点検業務システムは、手袋に取付けた加速度・位置情報センサ及び工具情報読取手段と電気的に接続した携帯端末器と、工具情報を取付けた工具と、サーバからなる。携帯端末器は、加速度・位置情報センサの動きから工具の把持状態を検出する工具把持・動き判別手段と、工具情報から工具を特定する工具情報判別手段を備える。サーバは、点検業務マニュアル手段と、作業手順手段とを有す。サーバの作業手順手段に基づいて、手袋で把持した工具情報を読み出して携帯端末器に送ると共に、工具を把持している状態を加速度・位置情報センサからの信号により検出して、点検業務マニュアル手段に基づいた作業であることを検証する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加速度・位置情報センサと工具情報読取手段とを適宜位置に取付けた手袋と、
前記手袋に取付けた前記加速度・位置情報センサ及び工具情報読取手段と電気的に接続してなる携帯端末器と、
工具情報保持手段を取付けた工具と、
前記加速度・位置情報センサで得られたセンサ情報及び前記工具情報読取手段で得られた工具情報を前記携帯端末器との交信により得る機能を有するサーバと
からなる点検業務システムであって、
前記携帯端末器には、前記手袋に備えた前記加速度・位置情報センサの動きによる手袋をした状態での工具の把持状態を検出する機能を有する工具把持・動き判別手段と、前記工具情報読取手段で読み取った工具情報から工具を特定する機能を有する工具情報判別手段とを備え、
前記サーバには、一定の点検業務を行うためのマニュアルを駆動させるための点検業務マニュアル手段と、点検業務を行うための作業手順をプログラム化して格納されている作業手順手段とを有し、
前記サーバで機能する作業手順手段に基づいて、前記手袋で所定の工具を把持したときに前記工具情報読取手段で、その把持した工具についている工具情報保持手段から工具情報を読み出して前記携帯端末器に送ると共に、工具を把持している状態を前記加速度・位置情報センサからの信号により検出して、前記点検業務マニュアル手段に基づいた作業であることを検証するようにしたことを特徴とする点検業務システム。
【請求項２】
前記手袋の５指の各々に前記加速度・位置情報センサを取付けたことを特徴とする請求項１に記載の点検業務システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点検業務システムに関し、詳しくは、工業製品の操作／メンテナンスに関する作業形態を手袋に取付けた加速度・位置情報センサにより工具の把持状態を観察し、且つ手袋に取付けた工具情報読取手段によりどのような工具を把持したかを把握するようにして現在の作業の妥当性及び的確な指示を出すことにより効率良く間違いの発生しづらい作業が行えるようにした点検業務システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における点検業務システムの一つであるプラント管理システムは、図５に示すような構成になっており、それは、１はプラント内に設けられた各種の設備であり、これらの設備はコントローラ２によって制御される。コントローラ２は制御系のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）３を介して計器室に設けられた中央監視装置４と接続されている。５はデータベースであり、操作権限データベース５−１と操作履歴データベース５−２とを備え、情報系のＬＡＮ６を介して中央監視装置４に接続されている。
【０００３】
更に、サーバ７とＰＨＳ制御装置８が設けられ、サーバ７は制御系のＬＡＮ３及び情報系のＬＡＮ６に接続されており、ＰＨＳ制御装置８は情報系のＬＡＮ６に接続されている。
【０００４】
フィールドマンにはＰＤＡ９を携帯させ、ＰＤＡ９のメモリ容量及びＣＰＵの処理能力は小さく、また、このＰＤＡ９にはカード型ＰＨＳ電話機１０を装着する。
【０００５】
ＰＨＳ制御装置８は、プラント内の各所に設けられたアンテナ１１と接続されており、このＰＨＳ制御装置８とアンテナ１１とによってプラント内に無線ＬＡＮ（構内ＰＨＳ）が構築されている。
【０００６】
サーバ７は、図６に示すように、ＣＰＵ７−１、ＲＡＭ７−２、ＲＯＭ７−３、インターフェイス７−４、７−５を備え、ＣＰＵ７−１は、ＲＡＭ７−２によってアクセスしながら、ＲＯＭ７−３に格納されたプログラムに従って動作する。
【０００７】
ＰＤＡ９は、図７に示すように、ＣＰＵ９−１、ＲＡＭ９−２、ＲＯＭ９−３、インターフェイス９−４、９−５、９−６、タッチパネル式のディスプレイ９−７、キー操作部９−８、ＰＤＡ９に着脱可能に装着されたカード型ＰＨＳ電話機１０を備えた構成になっている。
カード型ＰＨＳ電話機１０は、インターフェイス９−４を介してＣＰＵ９−１に接続されている。
【０００８】
ＣＰＵ９は、ＲＡＭ９−２にアクセスしながら、ＲＯＭ９−３に格納されたプログラムに従って動作する。ＲＯＭ９−３には通信用のプログラムＰＲＩや表示用のプログラムＰＲ２などが格納されている。
【０００９】
コントローラ２は、プラント内の各種管理ポイントのデータを定期的に収集し、この収集したデータを中央監視装置４へ送る。中央監視装置４は各種管理ポイントからのデータを蓄積する。また、中央監視装置４は、操作者からの要求に応えて監視画面を作成し、ディスプレイ上に表示する。中央監視装置４において、操作者には操作権限が与えられており、ディスプレイ上に表示される監視画面からの操作や表示内容などが操作者の操作権限に応じて規制される。
【００１０】
中央監視装置４にログインする際、操作者は、自己に割り当てられている操作者ＩＤ（識別番号）とパスワードを入力する。すると、中央監視装置４は、入力された操作者ＩＤとパスワードに基づいて、操作権限データベース５−１内の操作権限テーブルＴＢを参照し、操作者に与えられている操作権限を判定する。
【００１１】
中央監視装置４は、判定した操作権限に応じて、ディスプレイ上に表示する監視画面からの操作（例えば、実際の設備機器に対する発停操作、温度管理点に対する設定温度の変更、コントロールバルブに対する設定開度の変更など）や表示内容を規制する。また、中央監視装置４は、情報系のＬＡＮ６を介して操作履歴データベース５−２にアクセスし、中央監視装置４における操作履歴を記録する。
【００１２】
次に、ＰＤＡ９からのアクセスについて説明する。
例えば、今、フィールドマンがコントロールバルブの開度チェックや調整を行いたいものとする。
この場合、フィールドマンは、携帯しているＰＤＡ９のディスプレイ９−７上にログイン画面を表示させる。図８にディスプレイ９−７上に表示されるログイン画面Ｇ１を示す。
ログイン画面Ｇ１には操作者（ユーザＩＤ）の入力窓Ｓ１とパスワードの入力窓Ｓ２が表示される。
【００１３】
フィールドマンは、ログイン画面Ｇ１において、自己に割り当てられた操作者ＩＤを入力窓Ｓ１に入力し、パスワードを入力窓Ｓ２に入力し、ＯＫボタンＢＴ１を押す。すると、入力された操作者ＩＤとパスワードをＣＰＵ９−１がログイン情報として取り込み、このログイン情報をインターフェイス９−４を介してカード型ＰＨＳ電話機１０へ送る。
【００１４】
カード型ＰＨＳ電話機１０は、ＰＨＳ制御装置８との間に無線回線を確立し、ＣＰＵ９−１からのログイン情報をＰＨＳ制御装置８へ送る。ＰＨＳ制御装置８はＰＤＡ９からのログイン情報を受け取り、このログイン情報の操作者ＩＤとパスワードに基づき、操作権限データベース５−１内の操作権限テーブルＴＢを参照し、ＰＤＡ９における操作者（フィールドマン）の操作権限を判定する。
【００１５】
次に、サーバ７は、判定した操作権限に応じた監視画面を作成し、この監視画面に最新データの取込指令を付加し、ＰＨＳ制御装置８を介してＰＤＡ９へ送る。この場合、ＰＨＳ制御装置８とＰＤＡ９との間の無線回線は確立されたままの状態であり、この無線回線を通してサーバ７からの監視画面が直ちにＰＤＡ９へ送られる。
【００１６】
ＰＤＡ９において、ＣＰＵ９−１は、サーバ７から送られてきた監視画面をディスプレイ９−７上に表示する。また、ＣＰＵ９−１は、サーバ７から送られてきた監視画面に付加されている最新データの取込指令を受けて、ＲＯＭ９−３に格納されている通信用のプログラムＰＲＩを使用して、サーバ７に対して最新データの送信を定期的に要求する。また、この要求に応じて送られてきた最新データを、ＲＯＭ９−３に格納されている表示用のプログラムＰＲ２を使用して、ディスプレイ９−７上の監視画面に表示する。
【００１７】
図９に示すものは、メニュー画面で、ディスプレイ９−７上に表示される監視画面である。サーバ７は、ログイン情報受信後の最初の監視画面としてメニュー画面Ｇ２をＰＤＡ９のディスプレイ９−７上に表示させる。メニュー画面Ｇ２には、その上部に、操作メニューが表示される。この例では、操作メニューとして、「アラーム」、「メッセージ」、「グループ」、「更新」の各メニューＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４が表示される。
【００１８】
また、操作メニューの横には、ディスプレイ９−７に表示される監視画面内のデータが最新データであるか否かを表示する表示ブロックＢＬ１が表示される。表示ブロックＢＬ１は、サーバ７から監視画面が送られてきた最初の状態では、その表示色が緑とされる。表示ブロックＢＬ１の表示色が緑の状態は最新データの表示中であることを示している。
【００１９】
調整画面を表示されるには、メニュー画面Ｇ２が表示されると、フィールドマンはメニューＭ３を選択し、その詳細画面（グループ画面）を表示させる。このグループ画面も、メニュー画面Ｇ２と同様にサーバ７において作成され、ＰＤＡ９に送られてくる。そして、このグループ画面から所望の管理ポイントを選択し、その管理ポイントの詳細画面（調整画面）を表示させる。この調整画面も、サーバ７において作成され、ＰＤＡ９に送られてくる。尚、グループ画面や調整画面などに表示するデータは、サーバ７が中央監視装置４やコントローラ２にアクセスして取得する。
【００２０】
このとき表示される調整画面の一例を図１０に示す。この調整画面Ｇ３は、管理ポイントとして、「ＦＣ１０１：ＰＰＹフィールド流量１」を選択した場合のものであり、「ＦＣ１０１」に対する設定流量（ＳＰ）が表示窓Ｗ１に、計測流量（ＰＶ）が表示窓Ｗ２に、コントロールバルブへの出力開度の指令値（ＯＰ（％））が表示窓Ｗ３に、運転モード（ＭＯＤＥ）が表示窓Ｗ４に表示される。また、メニュー画面Ｇ２のメニューＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４がそのまま残され、表示ブロックＢＬ１も表示される。
【００２１】
【特許文献１】特開２００３−２９５９４５号公報（第３頁  第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、従来技術で説明した点検業務システムにおいては、作業結果などの情報が自己申告制で、記憶違い、忘れなどにより情報が欠落する可能性があり、また、作業後に入力するのでリアルタイムに作業良否の判断ができないという問題がある。
又、作業マニュアルを見ながら作業をすると効率が悪く、作業ミスの発生する恐れがある。
【００２３】
従って、実際に保守点検修理する際に使用される工具の動きを観察できるようにして、その工具、例えば、ドライバであればドライバを操作する動作、ペンチを操作する動作の決まったルールを把握するようにする。そして、工具を持つ各指の位置関係、指、腕の動きなどから視覚的ではなく、指などに取付けた位置センサの動きから動作を判断し、この動きを作業手順データベースと照合し、作業の妥当性確認、次の操作指示を行うようにした点検業務システムに解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために、本願発明の点検業務システムは、次に示す構成にしたことである。
【００２５】
（１）点検業務システムは、複数の加速度・位置情報センサと工具情報読取手段とを適宜位置に取付けた手袋と、前記手袋に取付けた前記加速度・位置情報センサ及び工具情報読取手段と電気的に接続してなる携帯端末器と、工具情報保持手段を取付けた工具と、前記加速度・位置情報センサで得られたセンサ情報及び前記工具情報読取手段で得られた工具情報を前記携帯端末器との交信により得る機能を有するサーバとからなる点検業務システムであって、前記携帯端末器には、前記手袋に備えた前記加速度・位置情報センサの動きによる手袋をした状態での工具の把持状態を検出する機能を有する工具把持・動き判別手段と、前記工具情報読取手段で読み取った工具情報から工具を特定する機能を有する工具情報判別手段とを備え、前記サーバには、一定の点検業務を行うためのマニュアルを駆動させるための点検業務マニュアル手段と、点検業務を行うための作業手順をプログラム化して格納されている作業手順手段とを有し、前記サーバで機能する作業手順手段に基づいて、前記手袋で所定の工具を把持したときに前記工具情報読取手段で、その把持した工具についている工具情報保持手段から工具情報を読み出して前記携帯端末器に送ると共に、工具を把持している状態を前記加速度・位置情報センサからの信号により検出して、前記点検業務マニュアル手段に基づいた作業であることを検証するようにしたことである。
（２）前記手袋の５指の各々に前記加速度・位置情報センサを取付けたことを特徴とする（１）に記載の点検業務システム。
【発明の効果】
【００２６】
本提案によれば、手袋に取付けた加速度・位置情報センサで工具の把握状態を検出し、手袋に取付けた工具情報読取手段で工具の種類を特定するようにして、現在使用されている工具がどのように使われているかをリアルタイムに把握することで、作業工程の的確性を判断して次の操作指示等を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本願発明に係る点検業務システムの実施例について図面を参照して説明する。
【００２８】
本願発明の点検業務システムは、手袋に複数の加速度・位置情報センサを取付けて工具の把持状態を検出し、やはり手袋に取付けた工具情報読取手段（ＩＣタグ情報読取手段）で工具の種類を特定するようにして、作業手順に従ってマニュアルに規定されている通りの保守点検作業ができるようにしたものである。
【００２９】
その構成は、図１に示すように、手袋２１の５指の各々に加速度・位置情報センサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅを取付け、手首部位に加速度・位置情報センサ２２ｆとＩＣタグ情報読取手段２３を取付けた構成になっている。これらの５指からの加速度・位置情報センサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ及び手袋２１の手首部分に取付けられた加速度・位置情報センサ２２ｆとＩＣタグ情報読取手段２３は、携帯端末器（ウェアブルコンピュータ）２４に電気的に接続されている。携帯端末器２４は携帯自在な構成となっており使用するときにフィールドマン２５が携えて使用する構成になっている。この携帯端末器２４は、別位置に設置されているサーバ２６と無線による交信をして作業手順やマニュアルに従った指示を出したり、作業状態の的確性等を判断する機能を有する。
又、手袋で把持する工具には工具情報保持手段（ＩＣタグ）が取付けられており、図においてドライバ２７の柄頭にＩＣタグ２８が取付けられている。
【００３０】
工具情報保持手段は、ＩＣタグの他、バーコード（１次元及び２次元）、磁気テープ、標識シールなどでもよく、工具を識別するための情報が保持されている。
【００３１】
図２は、加速度・位置情報センサ及びＩＣタグ情報読取手段２３と接続してある携帯端末器の構成を示したもので、親指に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ａ、人差指に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ｂ、中指に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ｃ、薬指に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ｄ、小指に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ｅ、手首の部位に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ｆの各々と電気的に接続してあるワイヤを介して信号を受信する指センサ信号処理部２９、手首部位に取付けてあるＩＣタグ情報読取手段２３と電気的に接続してあるワイヤを介して信号を受信するＩＣタグ信号処理部３１、指センサ信号処理部２９及びＩＣタグ信号処理部３１からの信号を受信して処理するＣＰＵ３２、ＣＰＵ３２で演算した結果等を記憶するＲＡＭ３３、ＣＰＵ３２で処理駆動するプログラムが格納されているＲＯＭ３４、ＣＰＵ３２からの信号を外部（サーバ）に送信し或は外部（サーバ）からの信号を受信するためのインターフェイスＩ／Ｆ、インターフェイスＩ／Ｆを介した信号を送信し或はサーバからの信号を受信する送受信部３５、から概略構成されている。
【００３２】
ＲＯＭ３４には、センサ付手袋で把持したときの工具を特定するための工具情報判断プログラム３５、工具を把持して手袋をした手の動きを判別するための工具把持・動き判別プログラム３６が格納され、これらのプログラムはＣＰＵ３２にロードされて逐次処理する構成になっている。
【００３３】
図３は、携帯端末器と送受信するサーバ２６の構成を示したものであり、携帯端末器２４と送受信するための送受信部３７、送受信部３７で受けた信号を受信し或はＣＰＵ３８からの信号を出力するインターフェイスＩ／Ｆ、携帯端末器からの手の動きの信号や工具の情報等の信号に基づいてＲＯＭ３９に格納してある点検業務マニュアルプログラム４２や作業手順プログラム４３を駆動させるＣＰＵ３８、ＣＰＵ３２で演算した結果等を記憶するＲＡＭ４１、点検業務マニュアルプログラム４２及び作業手順プログラム４３を格納してあるＲＯＭ３９、から概略構成されている。
【００３４】
このような構成からなる点検業務システムにおいて、先ず、サーバ２６のＣＰＵ３８には作業手順プログラム４３がロードされ逐次処理できるようになっており、一方フィールドマン２５は携帯端末器２４を携え、センサ付手袋２１をした状態で点検業務ができる状態になっているものとする。
【００３５】
この状態で、フィールドマン２５が所定の点検する場所に行き、適切な工具を選択したことを、センサ付き手袋２１に取付けてあるＩＣタグ情報読取手段２３で検出し、その信号が携帯端末器２４に送られ、先ずは正しい工具の選択かどうかが検証される。
次に、選択された工具を使って所定の動作、例えば、工具がドライバやスパナであれば締めているのか、緩めているのか、ペンチであれば掴んでいるのか、ひねっているのかを手袋の５指に取付けてある加速度・位置情報センサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅの検出状態で解析することができる。
【００３６】
図４はドライバ２７を掴んで所定のネジを緩めている状態を示したものであり、図４（Ａ）に示すように、先ずドライバ２７を掴むとセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆの位置がドライバ２７の柄部分方向に集中して動くことにより、この状態を把握することで現在ドライバ２７を掴んだかどうかをセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆの検出信号を解析することで解かる。次に、図４（Ｂ）に示すように、ドライバ２７を使ってネジを緩める方向に動かした場合には、ドライバ２７の柄の部分に集中しているセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆが左方向に一斉に動くこと且つ力んでいる指のセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅの間隔の微妙なズレ等をセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅからの検出信号を解析することで、ドライバ２７の柄を握った状態で緩める方向に動かしたことと判断できる。
【００３７】
以上のようにして、所定の適切な工具を使用しているか、その工具を使用して適切な作業をしているか等がセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆの検出信号を解析することで容易に把握することができるのである。
【００３８】
更に、このセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆによる検出信号を解析することは、前もって作業手順に決められており、マニュアルに記載されていることを具体的に実行するという大前提があるから、この点検業務では、現在どの工具を使ってどの方向に動かす必要があるという極めて仔細なことまでも決めることができるのである。
【００３９】
そして、この一連の作業工程のうち使用する工具の把持状態使い方については、ある一定の動作パターンが存在する。この動作パターンをデータベースに蓄積しておくことにより、所定の点検業務での一連の工具の使い方を予め把握しておくことが可能であるため、実際に異なった工具を選択したときへのアラーム、工具を適切に使用しなかったときへのアラームを発生させることで、例えば緩み過ぎ、締め付け過ぎといったことまでも制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
点検業務において、工具の取り扱いをセンサの検出状態から把握することで適切な点検であるか否かを判断するようにした点検業務システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願発明の点検業務システムの構成を略示的に示した説明図である。
【図２】同、携帯端末器の構成を略示的に示した説明図である。
【図３】同、サーバの構成を略示的に示した説明図である。
【図４】同、工具を把持したときのセンサの状態を示した説明図である。
【図５】従来技術におけるプラント管理システムの概略を示した説明図である。
【図６】従来技術におけるサーバの構成を略示的に示した説明図である。
【図７】従来技術におけるＰＤＡの構成を略示的に示した説明図である。
【図８】従来技術におけるＰＤＡのディスプレイ上に表示されるログイン画面を示す説明図である。
【図９】従来技術におけるＰＤＡのディスプレイ上に表示されるメニュー画面を示す説明図である。
【図１０】従来技術におけるＰＤＡのディスプレイ上に表示される調整画面を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
２１      手袋
２２ａ    加速度・位置情報センサ
２２ｂ    加速度・位置情報センサ
２２ｃ    加速度・位置情報センサ
２２ｄ    加速度・位置情報センサ
２２ｅ    加速度・位置情報センサ
２２ｆ    加速度・位置情報センサ
２３      ＩＣタグ情報読取手段
２４      携帯端末器
２５      フィールドマン
２６      サーバ
２７      ドライバ
２８      ＩＣタグ
２９      指センサ信号処理部
３１      ＩＣタグ信号処理部
３２      ＣＰＵ
３３      ＲＡＭ
３４      ＲＯＭ
３７      送受信部
３８      ＣＰＵ
３９      ＲＯＭ
４１      ＲＡＭ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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