(57)【要約】【課題】運転クルー間で互いの行動内容を正確かつ容易に把握すること。【解決手段】共用出力装置３は、複数のユーザへプラント機器９００の情報を表示する。複数の入力端末４０は、複数のユーザのそれぞれから操作指示を受け付ける。複数の出力端末６０は、複数のユーザのそれぞれによって用いられるものである。出力端末６０の各々は、外界を撮像する撮像装置７が取り付けられた端末出力装置６を含む。端末出力装置６は、外界画像を表示しかつそれに対して、ユーザからの操作指示に対応した画像を重畳する。位置姿勢推定部５は、撮像装置７が共用出力装置３を撮像した内容に基づいて共用出力装置３に対する出力端末６０の位置および姿勢を推定する。端末出力装置６上における重畳画像の座標は、位置姿勢推定部５からの出力に基づいて決定される。【選択図】図３
2016139350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユーザによって監視されるプラント機器の情報であるプラント情報を表示し、かつ前記複数のユーザから与えられる操作指示に従って前記プラント機器を制御するプラント監視制御システムであって、
前記複数のユーザへ前記プラント機器の情報を表示する共用表示画面を有する共用出力装置と、
前記複数のユーザのそれぞれから前記操作指示を受け付けることにより操作信号を生成する複数の入力端末と、
前記複数のユーザのそれぞれによって用いられる複数の出力端末とを備え、前記出力端末の各々は、外界を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が取り付けられた端末出力装置とを含み、前記端末出力装置は、前記撮像装置により得られる画像および外界からの光の透過により得られる画像のいずれかによって外界画像を表示しかつ前記外界画像に対して重畳画像を重畳し、さらに
前記入力端末の各々からの前記操作信号により前記ユーザの各々の前記操作指示を判別することで制御要求データを生成する操作イベント判別処理部と、
前記操作イベント判別処理部からの前記制御要求データに従い制御要求情報を生成する制御出力処理部と、
前記操作指示に従って制御される前記プラント機器へ前記制御出力処理部からの前記制御要求情報を出力し、かつ前記プラント機器から前記プラント情報を受け付ける伝送処理部と、
前記出力端末の前記撮像装置によって前記共用出力装置が撮像された場合に、撮像された内容に基づいて前記共用出力装置に対する前記出力端末の位置および姿勢を推定することで位置姿勢データを算出する位置姿勢推定部と、
前記プラント情報を用いて、前記共用出力装置で表示される画像を生成する共用画面表示処理部と、
前記制御要求情報を用いて、前記出力端末の各々の前記端末出力装置で表示される前記重畳画像を生成する端末画像表示処理部とを備え、前記端末出力装置上における前記重畳画像の座標は、前記位置姿勢推定部から出力された前記位置姿勢データに基づいて決定される、プラント監視制御システム。
【請求項２】
前記共用出力装置は、前記共用出力装置上の固定された位置に特徴画像を表示し、前記位置姿勢推定部は、前記出力端末の前記撮像装置によって撮像された前記特徴画像を用いて前記出力端末の位置および姿勢を推定する、請求項１に記載のプラント監視制御システム。
【請求項３】
前記操作指示の各々の作業対象を示す作業対象表示が前記端末出力装置に表示されるものであるか否かを前記複数の出力端末の各々について表す表示制御情報を生成する作業対象表示制御部をさらに備える、請求項１または２に記載のプラント監視制御システム。
【請求項４】
前記作業対象表示制御部は、前記操作指示の各々の作業対象を示す作業対象表示を前記端末出力装置に表示するか否かを、前記操作指示が前記複数の入力端末のうちのいずれによるものかと、前記端末出力装置が前記複数の出力端末のいずれに含まれるものかとの組み合わせに基づいて規定する出力先管理データを有する、請求項３に記載のプラント監視制御システム。
【請求項５】
前記作業対象表示制御部は、前記出力先管理データとして優先的に使用され得る優先出力先管理データを有し、前記優先出力先管理データが使用されるか否かは、前記複数の入力端末のうちの一部のもののみからの前記操作指示によって変更可能である、請求項４に記載のプラント監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種プラントの監視制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力プラント等の各種大規模プラントの監視制御システムにおいて、従来のハードウェア型のアナログ監視制御盤（アナログ盤）に代わり、ソフトウェア型のデジタル監視制御盤（デジタル盤）の導入が進んでいる。デジタル盤では、監視制御盤の機能が集約されたグラフィカルユーザインタフェース(GUI)を用いて作業を行うことができるため、一般にシステムを小型化することができ、またオペレータ（運転員）の操作負荷を軽減することができる。
【０００３】
通常、プラントの運転管理は、監視制御室の中央制御盤を監視操作する運転クルーによって行われる。運転クルーはリーダーである監督者と数名の運転員とから構成される。デジタル盤では、プラント全体の主要情報を常時表示し運転クルー全員で共有できるようにした大型出力装置と、プラントの詳細情報を表示する、運転員および監督者それぞれに専用の監視制御入出力装置とが用意されている。運転クルーは、大型出力装置（大画面）の表示を確認しつつ、各自に与えられた入出力装置を利用して、プラントの監視および制御を行う。監視制御入出力装置には、画面の物理的な広さの制約上、系統単位や機器単位、または操作目的の単位など、プラント全体を複数の単位に分割して表した監視操作画面が表示される。そのほか、各種プラント情報をまとめたサマリ画面、警報画面なども表示され得る。
【０００４】
プラントの典型的な運転方法としては、まず監督者が運転員に口頭で作業内容を指示する。運転員は、内容を確認の上、与えられた入出力装置を利用して作業を実施する。作業の実施後、運転員は監督者に口頭で完了報告を行う。報告を受けた監督者は、監督者の入出力装置を利用して、運転員が実施した作業内容が正しいかどうかを確認する。このように、大規模プラントにおいては、運転クルー同士で互いに内容を確認し合いながら操作を実施している。
【０００５】
上記のような運転方法において、デジタル盤ならではの課題も新たに生じている。具体的には、運転員の入出力装置に対する操作内容を監督者が把握するための負荷が、デジタル盤が用いられることによりかえって高くなることがある。従来のアナログ盤では、運転に必要なスイッチや計器が盤上に全て並んでいたため、運転員の物理的位置により、監督者は運転員の操作内容を推測することができた。しかしデジタル盤では、監督者から離れて位置する運転員が各自の入出力装置を用いて操作を行うため、このような推測は不可能である。
【０００６】
特に、運転員によるヒューマンエラーが発生した場合には、監督者は直ちに気づいてプラントの状況を把握し、その修復のための指示を迅速に行う必要がある。そのためには運転員がどのような操作を行っていたかを把握する必要がある。そのための手段は、現状、運転員との会話、または、プラント機器のモニター値の変化からの推測によるところが大きく、誤った操作がなされた箇所を特定するための確認作業は負荷が高い。
【０００７】
以上から、デジタル盤の導入に伴って、運転員および監督者などの運転クルー間で情報を効率的に共有する技術が望まれている。特開２００８−３１０６８８号公報（特許文献１）によれば、大型ディスプレイを用いた表示パネルにおいて、プラント全体の設備系統図の表示に加えて、運転員個別の操作卓の表示と同様の表示も可能とされる。通常運転中は大型ディスプレイ全体にプラント全体の設備系統図を表示することで、運転員全員がプラントの全体状況を共有することが可能となる。一方、機器の操作実施時や、異常発生時など、一部の機器を重点的に監視する必要がある場合などにおいては、監視対象範囲を大型ディスプレイにマルチウィンドウで拡大表示することで、運転操作に伴う監視対象の情報を全体共有することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３１０６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記公報に記載の技術によれば、運転操作に伴う監視対象の情報は、プラント全体の設備系統図とは別のウィンドウに表示される。このため、プラント全体のどの箇所が操作されているのか、操作を行っている運転員以外の運転員または監督者にとっては、直感的には把握しにくい。特に、冗長化などの理由により同一機器構成の系統が複数存在するプラントでは、各系統の画面構成が類似しているので、現在操作されている箇所の認知誤り（ヒューマンエラー）が生じやすくなる。
【００１０】
特に、複数の運転員が同時に操作を行っている場合には、それに対応して大型ディスプレイ上に複数のウィンドウが表示される。この場合、認知対象が複数となるので、認知のための負荷は一層高まることとなる。
【００１１】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、運転クルー間で互いの行動内容を正確かつ容易に把握することができるプラント監視制御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】
【００１２】
本発明のプラント監視制御システムは、複数のユーザによって監視されるプラント機器の情報であるプラント情報を表示し、かつ複数のユーザから与えられる操作指示に従ってプラント機器を制御するものである。プラント監視制御システムは、共用出力装置と、複数の入力端末と、複数の出力端末と、操作イベント判別処理部と、制御出力処理部と、伝送処理部と、位置姿勢推定部と、共用画面表示処理部と、端末画像表示処理部とを有する。共用出力装置は、複数のユーザへプラント機器の情報を表示する共用表示画面を有する。複数の入力端末は、複数のユーザのそれぞれから操作指示を受け付けることにより操作信号を生成するものである。複数の出力端末は、複数のユーザのそれぞれによって用いられるものである。出力端末の各々は、外界を撮像する撮像装置と、撮像装置が取り付けられた端末出力装置とを含む。端末出力装置は、撮像装置により得られる画像および外界からの光の透過により得られる画像のいずれかによって外界画像を表示しかつ外界画像に対して重畳画像を重畳するものである。操作イベント判別処理部は、入力端末の各々からの操作信号によりユーザの各々の操作指示を判別することで制御要求データを生成するものである。制御出力処理部は、操作イベント判別処理部からの制御要求データに従い制御要求情報を生成するものである。伝送処理部は、操作指示に従って制御されるプラント機器へ制御出力処理部からの制御要求情報を出力し、かつプラント機器からプラント情報を受け付けるものである。位置姿勢推定部は、出力端末の撮像装置によって共用出力装置が撮像された場合に、撮像された内容に基づいて共用出力装置に対する出力端末の位置および姿勢を推定することで、位置姿勢データを算出するものである。共用画面表示処理部は、プラント情報を用いて、共用出力装置で表示される画像を生成するものである。端末画像表示処理部は、制御要求情報を用いて、出力端末の各々の端末出力装置で表示される重畳画像を生成するものである。端末出力装置上における重畳画像の座標は、位置姿勢推定部から出力された位置姿勢データに基づいて決定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプラント監視制御システムによれば、プラント機器の系統を分かりやすく表示した共用出力装置の画像に対して、ユーザからシステムに与えられる操作指示に対応した情報を表す画像を、端末出力装置により重畳表示させることができる。これにより運転クルー間で互いの行動内容を正確かつ容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムの入出力セットの構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムの制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムを運転クルーが使用している様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムの運転員の小型出力装置上に表示されている画面の第１の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムの運転員の小型出力装置上に表示されている画面の第２の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムの監督者の小型出力装置上に表示されている画面の例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのユーザ管理部が有するデータ構造の例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１による操作内容データベースの内容例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による大型画面部品データの例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１による大型画面データの例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１による端末画像表示処理部にて生成される画面データの例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１による端末画像表示処理部にて生成される画面データの例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による重畳部品データの例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１による重畳画面データの例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１による重畳画面データの例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による端末画像表示処理部の処理ステップを示すフロー図である。
【図１８】本発明の実施の形態２によるプラント監視制御システムが有する監視制御部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】図１８の作業対象表示制御部が有する出力先管理テーブルの例を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態３によるプラント監視制御システムが有する作業対象表示制御部の構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１６】
＜実施の形態１＞
（システム構成の概要）
図１を参照して、本実施の形態のプラント監視制御システム５００は、複数の運転クルーＣＲ（ユーザ）によって監視されるプラント機器９００の情報であるプラント情報を表示するものである。さらに、プラント監視制御システム５００は、複数の運転クルーＣＲから与えられる操作指示に従ってプラント機器９００を制御するものである。プラント監視制御システム５００は、大型出力装置３（共用出力装置）と、制御装置４００と、入出力セット３０１〜３０３（総称して入出力セット３００とも称する）とを有する。大型出力装置３は、複数の運転クルーＣＲへプラント機器９００の情報を表示する共用表示画面を有する。入出力セット３０１〜３０３のそれぞれは複数の運転クルーＣＲによって用いられる。運転クルーＣＲは、図中においては、運転員ＯＰ１およびＯＰ２と、監督者ＳＳ１とから構成されている。
【００１７】
図２を参照して、入出力セット３００の各々は、１組の入力端末４０および出力端末６０を有する。プラント監視制御システム５００は、運転クルーＣＲの数に応じた数の入出力セット３００を有する。よってプラント監視制御システム５００は複数の入力端末４０および複数の出力端末６０を有する。複数の入力端末４０は、複数の運転クルーＣＲのそれぞれから操作指示を受け付けることにより操作信号を生成するものである。複数の出力端末６０は、複数の運転クルーＣＲのそれぞれによって用いられるものである。
【００１８】
出力端末６０の各々は、外界を撮像する撮像装置７と、撮像装置７が取り付けられた小型出力装置６（端末出力装置）とを含む。小型出力装置６の表示部は、前述した大型出力装置３の表示部よりも小さい。
【００１９】
小型出力装置６は、撮像装置７により得られる画像および外界からの光の透過により得られる画像のいずれかによって外界画像を表示しかつ外界画像に対して重畳画像を重畳するものである。撮像装置７により得られる画像によって外界画像を表示しかつ外界画像に対して重畳画像を重畳する方式は、ビデオシースルー方式とも称される。一方、外界からの光の透過により得られる画像によって外界画像を表示しかつ外界画像に対して重畳画像を重畳する方式は、光学シースルー方式とも称される。
【００２０】
図３を参照して、制御装置４００は、監視制御部１と、画面表示処理部２と、位置姿勢推定部５とを有する。
【００２１】
監視制御部１は、操作イベント判別処理部１１と、制御出力処理部１２と、伝送処理部１３と、ユーザ管理部１５とを有する。操作イベント判別処理部１１は、入力端末４０の各々からの操作信号により運転クルーＣＲの各々の操作指示を判別することで制御要求データを生成するものである。制御出力処理部１２は、操作イベント判別処理部１１からの制御要求データに従い制御要求情報を生成するものである。伝送処理部１３は、操作指示に従って制御されるプラント機器９００へ制御出力処理部１２からの制御要求情報を出力し、かつプラント機器９００からプラント情報を受け付けるものである。
【００２２】
位置姿勢推定部５は、出力端末６０の撮像装置７によって大型出力装置３が撮像された場合に、撮像された内容に基づいて大型出力装置３に対する出力端末６０の位置および姿勢を推定することで位置姿勢データを算出するものである。
【００２３】
画面表示処理部２は、大型画面表示処理部２２（共用画面表示処理部）と、端末画像表示処理部２３と、作画データベース２１とを有する。大型画面表示処理部２２は、プラント情報を用いて、大型出力装置３で表示される画像を生成するものである。端末画像表示処理部２３は、制御要求情報を用いて、出力端末６０の各々の小型出力装置６で表示される重畳画像を生成するものである。小型出力装置６上における重畳画像の座標は、位置姿勢推定部５から出力された位置姿勢データに基づいて決定される。
【００２４】
（システムの詳細）
図３を参照して、監視制御部１はプラント情報を定期的に取得する処理を行う。また監視制御部１は、入力端末４０から入力された操作信号に基づいて、小型出力装置６に表示する内容およびプラント機器９００に対する制御内容を判別し、画面やプラント機器９００の制御信号を出力する処理を行う。
【００２５】
画面表示処理部２は、監視制御部１から送信された制御信号およびプラント情報を基に、大型出力装置３および小型出力装置６に表示するべき画像を作成し、それぞれに伝送する。
【００２６】
大型出力装置３は、画面表示処理部２で作画された、プラント運転に係る全ての機器・計器の情報および警報情報をプラント構造に沿った形で表示するものである。大型出力装置３は運転クルーＣＲ全員で共有して使用される。
【００２７】
小型出力装置６は運転クルーＣＲそれぞれに用意されているものであり、大型出力装置３に表示されている内容に加えて、運転クルーＣＲが個別に必要な詳細情報を表示するものである。小型出力装置６は入力端末４０と同一個数存在している。入力端末４０には入力端末ＩＤが割り振られており互いに区別されている。また出力端末６０には出力端末ＩＤが割り振られており互いに区別されている。ある一人の運転クルーＣＲが使用する入力端末４０および出力端末６０はペアであり、その入力端末ＩＤおよび出力端末ＩＤの各々には同じ値が設定されている。
【００２８】
図４を参照して、プラント監視制御システム５００を運転クルーＣＲが使用している様子を説明する。運転員ＯＰ１、ＯＰ２、および監督者ＳＳ１は、それぞれ入力端末４１〜４３（上記説明では「入力端末４０」と総称している）と出力端末６１〜６３（上記説明では「出力端末６０」と総称している）とを所持している。
【００２９】
大型出力装置３の表示出力エリア３１（共用表示画面）には、画面表示処理部２で生成された画像が表示される。図４の表示出力エリア３１の周囲には、一意に識別できる複数の特徴画像が貼付されている。本実施の形態１では、例として正方形の特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０を用いているが、その個数や形状はこの限りではない。また特徴画像Ｍ１〜Ｍ３は表示出力エリア３１の周囲に配置されているが、表示出力エリア３１内に固定表示される画像を特徴画像として用いても構わない。
【００３０】
出力端末６１〜６３の各々は、撮像装置７が取り付けられた小型出力装置６を有する。撮像装置７は小型出力装置６が起動している間、常時映像を撮影している。運転クルーＣＲが出力端末６０を大型出力装置３に向けると、撮像装置７が大型出力装置３の一部を撮影する。具体的には、運転員ＯＰ１、ＯＰ２および監督者ＳＳ１のそれぞれの出力端末６１〜６３は、撮像装置７により撮影領域Ｖ１〜Ｖ３を撮影している。その映像中に大型出力装置３の特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０のいずれかが含まれていれば、後述の位置姿勢推定部５が特徴画像を読み取り種別を判別し、かつ、その特徴画像の形状から大型出力装置３に対する位置姿勢を算出する。そして、画面表示処理部２が特徴画像の種別および得られた位置姿勢データを基に、小型出力装置６に表示すべき画像を生成し、小型出力装置６がそれを表示する。
【００３１】
出力端末６１〜６３は、可搬性があることが望ましく、図４では眼鏡型のウェアラブル端末として示されている。出力端末６０の表示形態としては、例えば、ビデオシースルー方式または光学シースルー方式が挙げられる。ビデオシースルー方式は、撮像装置７で撮影された画像上にコンピュータグラフィックス（ＣＧ）による画像を合成することで得られた画像を小型出力装置６上に表示する方式である。この場合、撮像装置７で撮影した画像上に仮想的な画像がしかるべき位置に合成されて小型出力装置６上に表示される。一方、光学シースルー方式は、透明なディスプレイ上の、撮像装置７で撮像した画像から計算される位置に、ＣＧを描画するものである。なお、出力端末６０を実現する構成はこの限りではない。
【００３２】
上記のような出力端末６０を運転クルーＣＲが大型出力装置３に向けると、小型出力装置６に映る大型出力装置３の見え方に応じて仮想の画像が変形される。これにより運転クルーＣＲは、大型出力装置３の映像上に仮想の画像が重畳して表示されるように知覚する。
【００３３】
図５は、運転員ＯＰ１の出力端末６１上に表示される画面例を示す。図中、撮影領域Ｖ１は図４におけるものに対応している。運転クルーＣＲが入力端末４１を動かすと、その動きに追従するように大型出力装置３の画面上に小型出力装置６によってポインタＣ１が重畳表示される。運転クルーＣＲはこのポインタＣ１を用いて大型出力装置３上での操作を行うことができ、特に、大型出力装置３の画面から、操作の作業対象を選択することができる。図５の時点で、操作可能な作業対象（例えばボタン表示Ｉ０１）にポインタＣ１を当てつつ選択操作が入力端末４０によって行われる。
【００３４】
図６を参照して、上記選択操作が行われると、大型出力装置３の画面上に小型出力装置６によって、プラントの作業対象に対して操作を行うための表示（操作器表示とも称する）としての操作器画像Ｐ０１と、作業対象を強調して示す表示（作業対象表示とも称する）としての作業対象画像Ｐ０２とが重畳表示される。図６においては、フォーカスが当たっている対象が円形破線により示されている。
【００３５】
図７は、監督者ＳＳ１の出力端末６３上に表示される画面例を示す。図中、撮影領域Ｖ３は図４におけるものに対応している。この画面上には、運転員ＯＰ１およびＯＰ２のそれぞれの作業対象表示として作業対象画像Ｐ０２およびＰ０３が表示されている。一方で、監督者ＳＳ１の出力端末６３上には、運転員ＯＰ１およびＯＰ２のそれぞれの操作器表示は表示されていない。
【００３６】
上述したように、ある操作を行っている運転員ＯＰ１の小型出力装置６には、当該操作に係る操作器表示（操作器画像Ｐ０１）および作業対象表示（作業対象画像Ｐ０２）の両方が表示される。一方で、当該操作を直接行っているわけではない監督者ＳＳ１および運転員ＯＰ２の各々の小型出力装置６には、当該操作に係る操作器表示は表示されず、作業対象表示のみが表示される。より一般的にいえば、ある操作指示が入力されている入力端末４０と組をなしている出力端末６０の小型出力装置６に表示される内容（上記例では操作器表示および作業対象表示の両方）に比して、より簡略化された内容（上記例では作業対象表示のみ）が、他の出力端末６０の小型出力装置６には表示される。
【００３７】
各運転クルーＣＲはこのようにそれぞれ大型出力装置３上に表示された作業対象に出力端末６０を向け、そこへ重畳表示される画像を基に、入力端末４０を用いて各種情報の閲覧や操作を実施する。
【００３８】
次に、プラント監視制御システム５００の構成の詳細について、以下に説明する。
【００３９】
監視制御部１は、操作イベント判別処理部１１、制御出力処理部１２、伝送処理部１３、プラント機器９００、およびユーザ管理部１５から構成されている。操作イベント判別処理部１１は、運転クルーＣＲが保有する入力端末４０から入力される信号から操作イベントを判別し、操作内容データを制御出力処理部１２へ送信する。操作イベント判別処理部１１の詳細については後述する。制御出力処理部１２は、操作内容データを受け取り、プラント機器９００を制御するための制御信号と、大型出力装置３および小型出力装置６へ出力される画面の制御信号とを生成する。画面の制御信号には、種別を示す信号、入力端末ＩＤまたは出力端末ＩＤ、および、新たに生成する画面ＩＤなどが含まれる。伝送処理部１３は、制御信号を受け取り、その送り先を判別した上で、この制御信号をプラント機器９００および画面表示処理部２へ伝送する。また伝送処理部１３は、定期的にプラント機器９００からプラント情報を受信し、それを画面表示処理部２へ伝送する役割も担う。
【００４０】
ユーザ管理部１５には、詳細は後述するが、各運転クルーＣＲが使用する小型出力装置６に表示している画面情報およびフォーカス対象部品の情報が格納されている。この情報は、操作イベント判別処理部１１および端末画像表示処理部２３によって出力端末６０ごとに更新・管理される。
【００４１】
画面表示処理部２は、作画データベース２１と、大型画面表示処理部２２と、端末画像表示処理部２３とから構成されている。作画データベース２１は、大型出力装置３および小型出力装置６に出力する画像を生成するための画面データを格納している。作画データベース２１は、大型画面部品データ２１１、大型画面データ２１２、重畳部品データ２１３、および重畳画面データ２１４から構成されている。
【００４２】
以下、入力端末４０による入力から、大型画面表示処理部２２への制御信号の伝送までの処理について述べる。
【００４３】
各運転クルーＣＲが保有する入力端末４０は、例えばリモコン形状であり、入力を実施するためのボタンが配置されている（例えば、決定ボタン、上下ボタン）。さらに、入力端末４０の先端には赤外線カメラ（図示せず）が内蔵されており、それを大型出力装置３に向けて使用する。大型出力装置３付近に設置された赤外線ＬＥＤをこの赤外線カメラで撮影することで、既知の技術により、大型出力装置３からの入力端末４０の距離および位置が計測される。なお赤外線カメラからの情報に加えて、入力端末４０に内蔵された加速度センサなどの各種センサからの情報が上記計測のために用いられてもよく、これにより計測精度が高められる。
【００４４】
上記計測により、大型出力装置３上での座標（物理座標系Ｃ２Ａ上の座標、以下カーソル座標ＣＣと呼ぶ）が算出可能である。運転員ＯＰ１、ＯＰ２、および監督者ＳＳ１が保有する入力端末４１〜４３によって、それぞれカーソル座標ＣＣ１〜ＣＣ３が算出される。
【００４５】
なお、カーソル座標ＣＣは、大型出力装置３の論理座標系のカーソル座標ＣＣ´に変換される。そしてカーソル座標ＣＣ´は、後に説明する小型出力装置６の位置姿勢に応じた座標にさらに変換される。この座標を用いて小型出力装置６上にカーソル画像が描画されることで、入力端末４０が指し示す位置が常に運転クルーＣＲにフィードバックされる。
【００４６】
入力端末４１〜４３上のいずれかのボタンが押下された場合、そのボタンの入力信号と、その時点でのカーソル座標ＣＣ１〜ＣＣ３と、入力端末４１〜４３を識別する入力端末ＩＤデータとが、操作イベント判別処理部１１に送信される。
【００４７】
操作イベント判別処理部１１は、入力信号およびカーソル座標を受け取り、その内容により操作イベントを判別する。ここで、運転クルーＣＲが監視制御を行う流れとしては、まず、大型出力装置３に表示されている操作対象または詳細情報を見たい対象の上にまでカーソルが動かされ、そして選択入力が行われる。その後、各種画面が小型出力装置６に重畳表示される。監視制御の一作業が終わることで小型出力装置６上の重畳表示が消えるまでは、重畳描画された画面に対して操作が行われる。よって、操作イベント判別処理部１１はまず、入力信号を受け付けた時点で、それが大型出力装置３に対するものか、小型出力装置６に対するものかを判別する。
【００４８】
入力信号の判別のために、操作イベント判別処理部１１は、ユーザ管理部１５に格納されているデータを参照する。ユーザ管理部１５は、図８に示すデータ構造を有するデータベースであり、入力端末４０と同じ個数の出力端末ＩＤ１５１と、それに対応する表示画面ＩＤ１５２、フォーカス端末部品ＩＤ１５３、およびフォーカス大画面部品ＩＤ１５４とが格納されている。表示画面ＩＤ１５２には、対象を制御するための画面または詳細情報の画面が小型出力装置６上に表示されている場合には、重畳画面データ２１４内の対応する画面ＩＤ２１４１（詳しくは、図１５および図１６を参照して後述）が格納される（例えば図８の出力端末ＩＤ１５１の値が「１」または「３」の場合）。小型出力装置６上に制御画面または詳細情報画面が表示されていない場合には、現在表示されている大型画面データ２１２内の対応する大画面ＩＤ２１２１が格納される（例えば図８の出力端末ＩＤ１５１の値が「２」の場合）。また、フォーカス端末部品ＩＤ１５３には、表示画面ＩＤ１５２に重畳画面データ２１４内の画面ＩＤ２１４１が格納されているものに対してのみ、現状のフォーカス対象の部品ＩＤ２１４２が格納される。フォーカス大画面部品ＩＤ１５４には、小型出力装置６に重畳表示されている画像が対応する大型出力装置３の部品ＩＤ２１２２が登録される。
【００４９】
操作イベント判別処理部１１は、ユーザ管理部１５を参照し、受信した入力端末ＩＤデータと同一の出力端末ＩＤ１５１の表示画面ＩＤ１５２を得て、大型出力装置３および小型出力装置６のどちらに対する入力かを判別する。入力信号が大型出力装置３に対する操作によるものであった場合には、操作イベント判別処理部１１は物理座標系上のカーソル座標ＣＣを論理座標系のカーソル座標ＣＣ´に変換し、作画データベース２１を参照して操作対象の部品を特定する。後述の大型画面データ２１２内の、ユーザ管理部１５の表示画面ＩＤ１５２と同一の大画面ＩＤ２１２１が参照され、その後、その各部品の論理基準座標２１２３と、大型画面部品データ２１１の部品領域２１１３とが参照されて、操作対象の部品ＩＤ２１２２が得られる。そして部品ＩＤ２１２２がフォーカス大画面部品ＩＤ１５４に登録される。一方、入力信号が小型出力装置６に対する操作によるものであった場合には、操作イベント判別処理部１１はユーザ管理部１５の該当出力端末ＩＤ１５１のフォーカス端末部品ＩＤ１５３を取得する。
【００５０】
次に、操作イベント判別処理部１１が保有する操作内容データベース１１１を用いて、操作イベントが判別される。図９に操作内容データベース１１１のデータ構造を示す。操作内容データベース１１１には、画面ＩＤ１１１１、部品ＩＤ１１１２、入力信号１１１３、および操作内容１１１４が格納されている。画面ＩＤ１１１１には、大型画面データ２１２の大画面ＩＤ２１２１（詳しくは図１１を参照して後述）と、重畳画面データ２１４の画面ＩＤ２１４１（詳しくは図１５を参照して後述）とが格納されている。また部品ＩＤ１１１２には、部品ＩＤ２１２２および２１４２（詳しくは、図１１および図１５を参照して後述）が格納されている。
【００５１】
操作イベント判別処理部１１は、操作対象の部品ＩＤ２１２２またはフォーカス端末部品ＩＤ１５３を部品ＩＤ１１１２より検索する。操作イベント判別処理部１１はさらに、該当する部品ＩＤ１１１２に対応する入力信号１１１３より、入力端末４０から入力された入力信号と一致するものを検索する。これにより操作内容１１１４が特定される。操作内容１１１４の種別としては、例えば、大型出力装置３に対する操作による新規画面生成（トレンドなどの詳細画面または制御器画面の生成）、大型出力装置３または小型出力装置６上の画面操作（画面遷移、フォーカス移動、または画面消去）、および、プラント機器９００の制御操作などが挙げられる。操作内容１１１４には、それらを識別する識別データが含まれる。そのほか、小型出力装置６上の画面操作の場合は、画面遷移先の画面ＩＤ、フォーカス移動の場合はフォーカス移動先の部品ＩＤが格納される。大型出力装置３の表示に対する操作による新規画面作成の場合も同様に、作成する画面ＩＤが格納される。また、プラント機器９００の制御操作の場合は、その操作信号など、制御に必要な情報が格納される。
【００５２】
その後、操作イベント判別処理部１１は、入力端末４０を区別する入力端末ＩＤデータと操作内容１１１４とを制御要求データとして生成し、制御出力処理部１２へ送信する。ここで、操作内容１１１４が大型出力装置３の表示に対する操作による新規画面生成である場合には、作業対象箇所を表す画像（作業対象画像）を全運転クルーＣＲの小型出力装置６に生成するための制御要求データも別途生成され、制御出力処理部１２へ送信される。この制御要求データは、作業対象画像の生成要求を示す信号と出力端末ＩＤとを含み、小型出力装置６の個数分生成される。同時に、画面表示・遷移先の画面ＩＤがユーザ管理部１５の表示画面ＩＤ１５２へ格納され、またフォーカス移動先の部品ＩＤがフォーカス端末部品ＩＤ１５３へ格納される。なお、操作内容１１１４を一意に特定できない場合（同じ入力信号でも状況によって操作内容が異なる場合）は、操作内容１１１４を特定するための条件データが操作内容データベース１１１にさらに設けられてもよい。
【００５３】
再び図３を参照して、次に、伝送処理部１３から出力された制御信号を基に、画面表示処理部２が大型出力装置３に画像を描画させる処理について、以下に説明する。
【００５４】
大型画面表示処理部２２は、作画データベース２１に登録された大型画面部品データ２１１および大型画面データ２１２を用いて、大型出力装置３へ出力する画像データを生成する。ここで、大型画面データ２１２および大型画面部品データ２１１の各々は計算機上の論理座標系Ｃ１Ａに配置される。大型画面データ２１２および大型画面部品データ２１１が大型出力装置３に描画される際には、一般的に普及している画像表示システムの座標変換方法によって、画像データの移動、拡縮率、あるいは回転などが考慮され、物理座標系Ｃ２Ａへの座標変換が行われる。物理座標系Ｃ２Ａは、図４の大型出力装置３を構成する領域（特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０を含む）を含んだ座標系であるとする。
【００５５】
図１０に大型画面部品データ２１１の例を示す。大型画面部品データ２１１は、部品ＩＤ２１１１、部品画像２１１２、および部品領域２１１３から構成されている。１つの部品ＩＤ２１１１に対して、１つ以上の部品画像２１１２が設定されている。つまり部品を複数の部品画像２１１２から構成することができる。部品画像２１１２としては、図形データなどの描画時に必要な各種属性データが格納されている。部品画像２１１２には、例えば一定時間ごとに描画色を変える（点滅）といった描画ロジックが設定されていてもよい。部品領域２１１３は、論理座標系Ｃ１Ａでの同一部品ＩＤの全部品画像を合わせた領域（座標データ）である。図１０の例では長方形領域を構成する２点の座標が格納されているが、この限りではない。
【００５６】
図１１に大型画面データ２１２の例を示す。大型画面データ２１２は、大画面ＩＤ２１２１、部品ＩＤ２１２２、および論理基準座標２１２３から構成されている。大画面ＩＤ２１２１は１つ以上のデータから構成されており、大画面ＩＤ２１２１ごとに、大型画面部品データ２１１の部品ＩＤ２１１１と紐付けられている部品ＩＤ２１２２が登録されている。各部品ＩＤ２１２２には、論理座標系Ｃ１Ａ上における描画の基準となる座標である論理基準座標２１２３が設定されている。なお本実施の形態においては大型画面部品データ２１１および大型画面データ２１２の構成が分けられているが、これらが１つにまとめられて格納されていてもよい。
【００５７】
大型画面データ２１２と、大型画面部品データ２１１と、伝送処理部１３から送信されたプラント機器９００のプラント情報とを用い、大型画面表示処理部２２は、論理座標系Ｃ１Ａ上で出力する画面の画像を生成し、大型出力装置３に送信する。
【００５８】
次に、伝送処理部１３から出力された制御信号を基に、画面表示処理部２が小型出力装置６に画像を描画させる処理について、以下に説明する。
【００５９】
端末画像表示処理部２３は、生成する画面情報を含む制御信号が伝送処理部１３より送信された場合に、作画データベース２１に登録された重畳部品データ２１３および重畳画面データ２１４を用いて、小型出力装置６へ出力する画像データを生成する。画像データの生成には、運転クルーＣＲの画面切替または制御操作などの操作による、詳細情報または操作器の画面画像などの生成と、運転クルーＣＲの作業対象を表示する作業対象画像の生成との２種類が存在する。前者の例としては、図１２に示すように、対象を操作するための画面の画像データＳＤ１の生成がある。図中、点線ＦＣ１は現状のフォーカス対象部品を示している。後者の例としては、図１３に示す作業対象画像データＦＣ２（例えば、図６における作業対象画像Ｐ０２）の生成がある。両者の画像を構成する部品データは重畳部品データ２１３に格納されている。
【００６０】
図１４は重畳部品データ２１３の例を示す。重畳部品データ２１３には、部品ＩＤ２１３１、部品画像２１３２、部品領域２１３３が格納されている。１つの部品ＩＤ２１３１に対して、部品画像２１３２は１つ以上設定されており、これにより複数の部品画像２１３２から部品を構成することができる。部品画像２１３２は、図形データなどの描画時に必要な各種属性データが格納されている。部品画像２１３２には、例えば、一定時間ごとに描画色を変える（点滅）などの描画ロジックが設定されていてもよい。部品領域２１３３は、論理座標系Ｃ１Ａでの同一部品ＩＤの全部品画像を合わせた領域（座標データ）である。例えば、図１４の例では長方形領域を構成する２点の座標が格納されているが、領域の表現形式はこの限りではない。
【００６１】
図１５および図１６は重畳画面データ２１４の例を示す。重畳画面データ２１４のうち画面画像と作業対象画像とは分かれて登録されている。具体的には、画面画像は画面データベース２１４Ａ（図１５）に、作業対象画像は作業対象画像データベース２１４Ｂ（図１６）に登録されている。
【００６２】
重畳画面データ２１４内の画面データベース２１４Ａには、画面ＩＤ２１４１、部品ＩＤ２１４２、部品論理基準座標２１４３、特徴ＩＤ２１４４、画面論理基準座標２１４５、およびフォーカスデータ２１４６が格納されている。画面ＩＤ２１４１は１つ以上のデータから構成されている。画面ＩＤ２１４１ごとに、重畳部品データ２１３の部品ＩＤ２１３１と紐付けられた部品ＩＤ２１４２が登録されている。重畳部品データ２１３および重畳画面データ２１４の各々は計算機上で論理座標系Ｃ１Ｂに配置される。部品ＩＤ２１４２ごとに、論理座標系Ｃ１Ｂ上における描画の基準となる座標である部品論理基準座標２１４３が登録されている。また、画面を構成する各部品は、入力端末４０からの入力を受け付けるよう選択されている状態（すなわちフォーカスが当てられた状態）と、選択されていない状態とを有する。いったん現れたフォーカスは、入力端末４０の操作によって移動され得る。このため、フォーカスが当たっていることを表すデータ（例えば数値「１」）を取り得るフォーカスデータ２１４６が設定されている。各画面ＩＤ２１４１には、特徴ＩＤ２１４４が１つ以上登録されており、それぞれの特徴ＩＤ２１４４の特徴画像の中心を原点として、画面を論理座標系Ｃ１Ｂ上でどの位置に描画するかを示す３次元の相対座標が、画面論理基準座標２１４５として登録されている。
【００６３】
重畳画面データ２１４内の作業対象画像データベース２１４Ｂ（図１６）には、行動対象画像ＩＤ２１５１、部品ＩＤ２１５２、部品論理基準座標２１５３、特徴ＩＤ２１５４、および画像論理基準座標２１５５が登録されている。行動対象画像ＩＤ２１５１は１つ以上のデータから構成されている。行動対象画像ＩＤ２１５１ごとに、重畳部品データ２１３の部品ＩＤ２１３１（図１４）と紐付けられた部品ＩＤ２１５２が登録されている。部品ＩＤ２１５２ごとに、論理座標系Ｃ１Ｂ上における描画の基準となる座標である部品論理基準座標２１５３が登録されている。行動対象画像ＩＤ２１５１には、特徴ＩＤ２１５４が１つ以上登録されており、それぞれの特徴ＩＤ２１５４の特徴画像の中心を原点として、作業対象画像を論理座標系Ｃ１Ｂ上でどの位置に描画するかを示す３次元の相対座標が、画像論理基準座標２１５５として登録されている。
【００６４】
端末画像表示処理部２３は、前述の通り、画面画像および作業対象画像をそれぞれ生成する。画面画像は運転クルーＣＲ個別に生成されるが、作業対象画像は全運転クルーＣＲに対して生成される。実施の形態１では端末画像表示処理部２３は、小型出力装置６ごとに存在し接続されているとする。ただし構成はこの限りではない。
【００６５】
図１７は端末画像表示処理部２３の処理の流れを示す。
【００６６】
ステップＳ１にて、制御信号が取得され、またその内容が判別される。具体的には、小型出力装置６上への画面の新規作成もしくは画面遷移・描画更新（画面描画処理）であるか、または作業対象画像の生成であるか、といったような判別がなされる。
【００６７】
ステップＳ２にて、描画に必要な画面データまたは部品データが取得される。小型出力装置６上の画面描画処理の場合は、取得した画面ＩＤを用いて、重畳部品データ２１３と、重畳画面データ２１４内の画面データベース２１４Ａとが参照され、各種画面データが取得される。作業対象画像の生成の場合は、まずユーザ管理部１５からフォーカス大画面部品ＩＤ１５４が取得される。次に、作業対象画像データベース２１４Ｂを参照して、処理を実施している出力端末ＩＤと、取得されているフォーカス大画面部品ＩＤ１５４の部品ＩＤ２１２２（図１１）とが合致する行動対象画像ＩＤ２１５１が特定され、各種画像に関するデータが取得される。
【００６８】
ステップＳ３にて、位置姿勢推定部５（図３）から、端末の位置姿勢データと、特徴ＩＤと、撮像装置７の撮像画像とが取得される。ここで位置姿勢推定部５の構成について説明する。位置姿勢推定部５は特徴データベース５１および位置姿勢推定処理部５２から構成されている。特徴データベース５１には、特徴画像データ５１１と、特徴画像を一意に識別する特徴ＩＤ５１２と、画像サイズ５１３との組が複数登録されている。特徴画像データ５１１は図４の特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０に相当するものである。特徴ＩＤ５１２としては、例えば、特徴画像Ｍ１に対して数値「１」が登録されているとする。画像サイズ５１３は、大型出力装置３の物理座標系Ｃ２Ａ上での、特徴画像５１１の各々の物理的な大きさである。
【００６９】
位置姿勢推定処理部５２は、各小型出力装置６に接続された撮像装置７が撮影した画像データＩ（映像のフレーム画像）を個別に受け取る。そして位置姿勢推定処理部５２は、特徴データベース５１を用いて画像データＩに特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０のいずれかが含まれているかのマッチング判断を行う。マッチングすれば、その特徴ＩＤ５１２が取得される。そして、該当する特徴ＩＤ５１２に対応する画像サイズ５１３と、画像データＩに映っている特徴画像（Ｍ１〜Ｍ３０のいずれか）の形状とを利用して、一般的な位置姿勢推定技術により、マッチングされた特徴画像に対する小型出力装置６の位置姿勢データを算出する。なお一度に複数の特徴画像がマッチングされた場合は、例えば、その特徴ＩＤ５１２の数値が最も小さいもの（あるいは３つ以上ある場合は中間のもの）を選択するなど、何らかの基準で１つの特徴画像が選択される。上記の処理は撮影映像中に特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０が映っている間、画像フレームごとに実施され、位置姿勢データ、特徴ＩＤ５１２、および画像データＩが端末画像表示処理部２３に送信される。マッチングしない場合は、撮影画像中に特徴画像がないと判断され、位置姿勢データおよび特徴ＩＤ５１２が存在しないことを表すデータ（例えば「ＮＵＬＬ」）が画像データＩと共に送信される。
【００７０】
ステップＳ４にて、端末画像表示処理部２３は、位置姿勢推定部５から取得したデータの中に位置姿勢データおよび特徴ＩＤがあるか（または「ＮＵＬＬ」データがないか）を判断する。もし位置姿勢データおよび特徴ＩＤがあれば、ステップＳ５にて、重畳表示する画面などの元画像データ（例えば画像データＳＤ１（図１２））が論理座標系Ｃ１Ｂ上で生成される。
【００７１】
ステップＳ６にて、位置姿勢推定部５により推定される小型出力装置６の位置姿勢データと、検出した特徴画像の特徴ＩＤ５１２とを用い、上記の元画像データが、画面論理基準座標２１４５（図１５）の位置に合わせて、小型出力装置６の位置姿勢に応じて変換済画像データに変換される。そして変換済画像データが、撮像装置７が撮影した画像データＩの上に合成される。
【００７２】
ステップＳ７にて、上記合成により得られた信号が小型出力装置６へ出力される。そして処理はステップＳ３へ戻る。
【００７３】
上記ステップＳ４において位置姿勢データおよび特徴ＩＤが取得できなかった場合には、画面または作業対象画像を描画するために必要な特徴画像が認識できなかったと判断される。この場合、ステップＳ８にて、画像データＩのみが出力装置へ出力される。そして処理はステップＳ３へ戻る。
【００７４】
またステップＳ１にて端末画像表示処理部２３が伝送処理部１３から画面消去の制御信号を受け取った場合には、端末画像表示処理部２３は、メモリが保有している画像のうち消去対象の画像データが消去されたものを小型出力装置６に表示させる。
【００７５】
なお本実施の形態においては重畳部品データ２１３および重畳画面データ２１４の構成が分けられているが、これらが１つにまとめられて格納されていてもよい。さらに、本実施の形態の位置姿勢推定部５は、複数の特徴画像がマッチングされた場合、１つの特徴ＩＤ５１２を選択しているが、マッチングされた他の特徴ＩＤ５１２による位置姿勢データが、位置姿勢の算出精度を向上するために利用されてもよい。
【００７６】
なお、本実施の形態では、図４に示すように出力端末６０としてウェアラブル端末が用いられるが、他の種類の出力端末が用いられてもよく、例えば、撮影装置が組み込まれたタブレット端末またはスマートフォンが使用されても構わない。また本実施の形態では、リモコン型の入力端末４０が用いられるが、他の種類の入力端末が用いられてもよい。例えば、運転クルーＣＲのジェスチャを認識することにより入力信号を生成する距離センサなどが使用されても構わない。
【００７７】
（効果）
本実施の形態によれば、プラント機器９００の系統を分かりやすく表示した大型出力装置３の画像（典型的には、実際のプラントの全体系統を模した画像）に対して、運転クルーＣＲからシステムに与えられる操作指示に対応した情報を表す画像を、小型出力装置６により重畳表示させることができる。これにより運転クルー間で互いの行動内容を正確かつ容易に把握することができる。
【００７８】
具体的には、運転クルーＣＲ個別の小型出力装置６を介して視認される大型出力装置３上の画像のみでの監視制御が可能となる。大型出力装置３に表示する画面がプラントの全体系統を模したものとされることで、同一機器構成によるユニット系統が複数存在する場合であっても、それらは全て個別に（異なる場所に）表示される。このため、ある特定のユニット系統の機器を操作する場合も、運転クルーＣＲは全体系統を表示する大型出力装置３上の場所に紐付けて操作対象や確認対象を選択できる。よって、操作誤りや確認誤りが低減される。
【００７９】
また作業対象表示として全運転クルーＣＲの作業対象画像Ｐ０２およびＰ０３（図７）を各運転クルーＣＲの小型出力装置６に重畳表示することができる。これにより操作対象部分が強調されるので、特に監督者ＳＳ１は、大型出力装置３を小型出力装置６越しに確認するのみで、容易に運転員ＯＰ１およびＯＰ２の作業対象を監視することができる。つまり監督者ＳＳ１は複数の運転員ＯＰ１およびＯＰ２の行動を大型出力装置３上で一度に確認することができる。よってこの確認時の認知負荷が低減される。
【００８０】
また上記のように作業対象表示が行われる一方で、直接的な操作に必要な操作器表示としての操作器画像Ｐ０１（図６）は、その操作を行っている運転員ＯＰ１以外の運転クルーＣＲの小型出力装置６には、図７に示すように、表示されない。これにより操作器画像Ｐ０１の表示が他の部分の視認または操作の妨げとなることを避けることができる。
【００８１】
また、万が一運転員ＯＰ１およびＯＰ２のひとりが指示と異なる対象を操作しようとしている（または操作した）場合であっても、その操作対象が、小型出力装置６による重畳表示によって、監督者ＳＳ１および他の運転員に明確に表示される。このため、当該運転員に対する監督者ＳＳ１または他の運転員による迅速な注意喚起が可能となる。
【００８２】
以上のように、運転クルーＣＲの状況認識力が向上することで、運転クルーＣＲ全体の間でのより円滑なコミュニケーションが可能となる。
【００８３】
さらに本実施の形態によれば、上述したようにプラントの全体構造に沿った認知が可能となるので、操作性が向上する。この点について、以下に説明する。
【００８４】
従来のデジタル盤の場合、運転員用の出力装置において、プラントの一部構造のみを表す多数の小画面間での画面遷移が行われることで操作対象を選択する方式が典型的であった。小画面によってプラント運転に必要な情報を網羅する場合、画面数は膨大である。このため画面遷移を迅速に行うためには、画面内や画面間の関連を把握し覚える訓練が必要であった。また、冗長化などの理由により同一機器構成の系統が複数存在するプラントでは、系統ごとに非常に似た画面構成となり、操作誤り（ヒューマンエラー）の要因となる可能性があった。
【００８５】
これに対して本実施の形態によれば、大型出力装置３上に表示されたプラントの全体構造の画面から操作対象を選択することができる。これにより運転クルーのプラント構造に関するメンタルモデルに基づいて、プラント全体を直観的に把握して監視操作することができる。よってプラント運転効率が向上する。
【００８６】
具体的には、プラント構造に沿って全プラント機器・計器を１つの大型出力装置３に連続的に表示することで、運転クルーＣＲは操作対象のプラント機器９００または確認すべき計器を大型出力装置３上の場所で区別して認知することが可能となる。つまり、より運転クルーＣＲのプラントに関するメンタルモデルに近い形で、プラント情報を得ることができるようになる。同一機器構成の系統が複数存在する場合であっても全て異なる場所に表示されるため、ある特定の系統の機器を操作する場合も、運転員は大型出力装置３上の場所に紐付けて操作対象および確認対象を選択することができる。このことは、操作誤りや確認誤りを低減する効果を有する。
【００８７】
また、多数の小画面が切り替えられる場合と異なり、プラントにおける警報を全て表示することができる。よって運転クルーＣＲは警報の点き方の形状パターンでプラント異常の事象を直感的に判別することができる。
【００８８】
また本実施の形態によれば、大型出力装置３は、大型出力装置３上の固定された位置に特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０（図４）を表示する。そして位置姿勢推定部５は、出力端末６０の撮像装置７によって撮像された特徴画像Ｍ１〜Ｍ３０のいずれかを用いて出力端末６０の位置および姿勢を推定する。これにより、大型出力装置３の画像に対する、出力端末６０による重畳表示を、高い位置精度で行うことができる。
【００８９】
なお小型出力装置６による表示は、大型出力装置３上のプラントの全体系統を模した画像に対して重畳されるものに限定されるわけではない。例えば、小型出力装置６による表示が、サマリ画面または警報画面などのような集約された情報の表示を含んでもよい。集約された情報の表示は、小型出力装置６により大型出力装置３の特定の位置に対して重畳表示されることが好ましく、大型出力装置３上における、プラントの全体系統を模した画像から外れた空きスペース（例えば、図４の表示出力エリア３１における右端のスペース）に対して重畳表示されることがより好ましい。また、集約された情報の表示の内容は、小型出力装置６毎に異なるものであってもよい。
【００９０】
＜実施の形態２＞
上述したように、運転クルーＣＲは、大型出力装置３上に表示される操作対象を選択することによって小型出力装置６上に画像を表示させ、この画像を用いて操作作業を行う。上記実施の形態１においては、この操作対象に対する作業対象表示が全ての小型出力装置６の各々で表示される。つまり作業対象画像Ｐ０２およびＰ０３（図７）の情報が全運転クルーＣＲの間で共有される。しかし、全運転クルーＣＲの作業対象が常に表示されると、運転員が集中して作業したい場合などに、他の運転クルーＣＲの作業情報が目に入ることで、視界の妨げや集中力低下の原因になることがある。この点に鑑み、本実施の形態では、各運転クルーＣＲは、他の運転クルーの作業情報を必要に応じて選択的に表示することができる。その具体的な方法について、以下に説明する。
【００９１】
図１８は、本実施の形態におけるプラント監視制御システムが有する監視制御部１Ｂの構成を概略的に示すブロック図である。監視制御部１Ｂは、監視制御部１（図３）の構成に加えてさらに作業対象表示制御部１６を有している。作業対象表示制御部１６は、操作指示の各々の作業対象を示す作業対象表示が小型出力装置６に表示されるものであるか否かを複数の出力端末６０の各々について表す表示制御情報を生成するものである。具体的には、作業対象表示制御部１６は、運転クルーＣＲの各々が使用する小型出力装置６ごとに、全運転クルーＣＲ各々の作業対象表示の有効・無効の状態を管理する。この状態は、各小型出力装置６を使用する運転クルーＣＲからの入力に従って変更され得る。
【００９２】
さらに図１９を参照して、作業対象表示制御部１６は出力先管理テーブル１６１（出力先管理データ）を有している。出力先管理テーブル１６１は、出力端末ＩＤ１６１１と、運転クルーＣＲごとの作業対象表示状態１６１２Ａ〜１６１２Ｃとから構成されている。本実施の形態では運転クルーＣＲの人数は３人のため、出力端末ＩＤ１６１１および作業対象表示状態１６１２の各々のデータ数は３つであるが、人数に応じてデータ数は増減する。出力端末ＩＤ１６１１ごとに、作業対象表示状態１６１２には各運転クルーＣＲの作業対象表示の有効・無効を設定するデータが格納されている（例えば有効であれば「１」、無効であれば「０」）。例えば、出力端末ＩＤ１６１１が「１」の端末（運転員ＯＰ１のもの）では、全運転クルーＣＲの作業対象表示が有効にされているが、出力端末ＩＤ１６１が「２」の端末（運転員ＯＰ２のもの）では、「運転クルー３」（例えば監督者ＳＳ１）の作業対象表示が無効にされている。このように出力先管理テーブル１６１は、操作指示の各々の作業対象を示す作業対象表示を小型出力装置６に表示するか否かを、操作指示が複数の入力端末４０のうちのいずれによるものかと、小型出力装置６が複数の出力端末６０のいずれに含まれるものかとの組み合わせに基づいて規定する。
【００９３】
本実施の形態では、作画データベース２１（図３）に、作業対象表示切替操作を実施するために必要な画面データも含まれている。また操作イベント判別処理部１１の操作内容データベース１１１に、作業対象表示の切替入力を判別するデータが含まれている。
【００９４】
大型出力装置３または小型出力装置６上の画面に対して入力端末４０から作業対象表示の切替操作があれば、操作イベント判別処理部１１は、それが作業対象表示の切替操作であることと、それにより変更される作業対象表示状態とを判断する。そして、ユーザ管理部１５から全小型出力装置６のフォーカス大画面部品ＩＤ１５４が取得され、それが、入力端末４０の入力端末ＩＤデータと、新たな作業対象表示状態データと共に作業対象表示制御部１６に送信される。それらを取得した作業対象表示制御部１６は、入力端末ＩＤデータと同じ値の出力端末ＩＤ１６１１の作業対象表示状態１６１２を参照し、作業対象表示状態データと比較して状態が変更になる箇所のデータを更新する。その後、該当する小型出力装置６に対する作業対象表示の表示または消去を示す制御要求データが生成され、制御出力処理部１２へ送信される。
【００９５】
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００９６】
（効果）
本実施の形態によれば、小型出力装置６上に表示される作業対象表示が、各入力端末４０からの入力によって、作業対象表示制御部１６により個別に制御される。これにより、運転クルーＣＲの各々は自身の状況に応じて自己の小型出力装置６における他の運転クルーＣＲの作業対象表示の有無を変更することができる。言い換えれば、運転クルーＣＲごとに、小型出力装置６によって重畳表示される作業対象表示を選択することができる。よって不必要な作業対象表示を避けることができる。これにより、視認性を向上させることができる。また集中力の欠落を抑えることができる。
【００９７】
また出力先管理テーブル１６１が設けられることにより、一の運転クルーＣＲの出力端末６０に他の運転クルーＣＲの作業対象表示を重畳表示するか否かを、操作指示がどの運転クルーＣＲによるものかに応じて制御することができる。
【００９８】
＜実施の形態３＞
上記実施の形態２のプラント監視制御システムでは、各小型出力装置６上で表示される作業対象表示の対象を、運転クルーＣＲが各自で設定することができる。しかしながら、状況によっては監督者ＳＳ１が各自の行動状況を運転員ＯＰ１およびＯＰ２間で共有させたい場合がある。例えば、運転員ＯＰ１およびＯＰ２同士が協調して作業するような場面などがある。上記実施の形態２では、運転員ＯＰ１およびＯＰ２の各々の好みで、自身の小型出力装置６上での他の運転クルーＣＲの作業対象表示の有無を変更することができる。このため、ある運転員の小型出力装置６に他の運転員の状況が表示されていない可能性があり、その結果、迅速な状況認識に差支えが生じる可能性がある。そこで本実施の形態では、ある運転クルーＣＲ（例えば監督者ＳＳ１など）が、必要な局面で各運転クルーＣＲの作業対象表示の切替を優先的に実施することができるものとされる。その具体的な方法について、以下に説明する。
【００９９】
図２０を参照して、本実施の形態においては、上記実施の形態２の作業対象表示制御部１６（図１８）の代わりに作業対象表示制御部１６Ｂが設けられる。作業対象表示制御部１６Ｂは、前述した作業対象表示制御部１６の構成に加えてさらに、優先出力先管理データ１７１と、表示モードデータ１７２と、表示モードデータベース１７３とを有している。優先出力先管理データ１７１は、優先入力端末ＩＤデータ１７１１と、優先時作業対象表示状態データ１７１２と、出力端末ＩＤ１７１３とから構成されている。優先入力端末ＩＤデータ１７１１には、作業対象表示の切替入力を優先的に行わせる入力端末ＩＤ（例えば監督者ＳＳ１を表す「３」）が格納されている。優先時作業対象表示状態データ１７１２には、優先時に実行される作業対象表示を表す作業対象表示制御データ（運転クルーＣＲごとの表示の有効・無効）が格納されている。出力端末ＩＤ１７１３には、優先時に作業対象表示制御を実行することができる１つ以上の出力端末ＩＤが格納されている。表示モードデータベース１７３には表示モードの種別を示すＩＤが２つ以上格納されている。表示モードの例としては、上述したように作業対象表示の優先的な切替を行う優先制御モードのほかに、上記実施の形態２で説明したように各運転クルーＣＲが個別に作業対象表示を制御可能な通常制御モードなどが挙げられる。表示モードデータ１７２には、表示モードデータベース１７３の表示モードのＩＤのうち現状設定されているものが格納されている。
【０１００】
本実施の形態では、作画データベース２１（図３）に、表示モードの切替、優先時作業対象表示状態データ１７１２および出力端末ＩＤ１７１３を設定するために必要な各種画面データも含まれている。また、操作内容データベース１１１にも、上記の操作を判別するためのデータが含まれている。
【０１０１】
表示モードが通常制御モードに設定されている間は、上記実施の形態２と同様の処理が行われる。表示モードを表す信号が入力端末４０から入力されると、操作イベント判別処理部１１はそれを判別し、表示モード切替を示す信号と入力端末ＩＤデータとを作業対象表示制御部１６Ｂに送信する。作業対象表示制御部１６Ｂでは、得られた入力端末ＩＤデータと、優先入力端末ＩＤ１７１とを照合する。入力端末ＩＤデータが含まれていれば、作業対象表示制御部１６Ｂは表示モード画像を生成する制御要求データを制御出力処理部１２に送信する。その結果、該当小型出力装置６に表示モード画像が描画される。
【０１０２】
入力信号が表示モードの優先制御モードの内容に関する変更操作であると操作イベント判別処理部１１が判別した場合、その信号と入力端末ＩＤデータとが、同じく作業対象表示制御部１６Ｂへ送信される。作業対象表示制御部１６Ｂは出力端末ＩＤ１７１３および優先時作業対象表示状態データ１７１２の入力を促す画面を作成するための制御要求信号を生成し、制御出力処理部１２へ送る。その後、操作イベント判別処理部１１が小型出力装置６と作業対象表示制御とに関する入力データを処理し作業対象表示制御部１６Ｂに送信すると、作業対象表示制御部１６Ｂはそのそれぞれを出力端末ＩＤ１７１３および優先時作業対象表示状態データ１７１２に格納する。そして作業対象表示制御部１６Ｂは、出力端末ＩＤ１７１３に記載の出力端末６０の小型出力装置６に対し、優先時作業対象表示状態データ１７１２を基に作業対象の表示または消去を示す制御要求データを生成し、制御出力処理部１２へ送信する。
【０１０３】
入力信号が優先制御モードを解除する表示モード変更操作であると操作イベント判別処理部１１が判断した場合には、作業対象表示制御部１６Ｂにて表示モードが変更される。そして出力先管理テーブル１６１（図１９（実施の形態２））の全ての出力端末ＩＤ１６１１に対して、そのＩＤに記載の作業対象表示状態１６１２から作業対象の表示または消去を示す制御要求データが生成され、制御出力処理部１２へ送信される。つまり通常制御モードによる制御が再開される。
【０１０４】
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態２の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１０５】
（効果）
本実施の形態によれば、作業対象表示制御部１６Ｂは、出力先管理データとして優先的に使用され得る優先出力先管理データ１７１を有する。優先出力先管理データ１７１が使用されるか否かは、複数の入力端末４０のうちの一部のもののみからの操作指示によって変更可能である。これにより、複数の運転クルーに互いの作業状況を共有させたい場合に、優先権のある運転クルーが一時的に、指定した運転クルーに、指定したメンバの作業対象を表示することができ、意図したとおりに状況を共有させることが可能になる。
【０１０６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  監視制御部、２  画面表示処理部、３  大型出力装置（共用出力装置）、４０〜４３  入力端末、５  位置姿勢推定部、６  小型出力装置（端末出力装置）、７  撮像装置、１１  操作イベント判別処理部、１２  制御出力処理部、１３  伝送処理部、１５  ユーザ管理部、１６，１６Ｂ  作業対象表示制御部、２１  作画データベース、２２  大型画面表示処理部、２３  端末画像表示処理部、５１  特徴データベース、５２  位置姿勢推定処理部、６０〜６３  出力端末、１７１  優先出力先管理データ、４００  制御装置、５００  プラント制御システム、９００  プラント機器。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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