(57)【要約】【課題】煩雑性と過失を低減させたプロセス制御システムを提供する。【解決手段】携帯型通信機器を利用して、プロセス制御環境内の要素にアクセスする方法であって、プロセス制御環境内で複数の制御領域を定義し、１つ以上の制御領域に対し携帯型通信機器を操作するユーザの位置を決定し、ユーザのアイデンティティを確立し、１つ以上の制御領域に対し決定されたユーザの位置及びユーザのアイデンティティに応じて、ユーザが携帯型通信機器によるプロセス制御環境内の要素にアクセスすることを選択的に許可する、ことを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型通信機器を利用して、プロセス制御環境内の要素にアクセスする方法であって、
前記プロセス制御環境内で複数の制御領域を定義し、
１つ以上の前記制御領域に対し携帯型通信機器を操作するユーザの位置を決定し、
ユーザのアイデンティティを確立し、
前記１つ以上の制御領域に対し決定されたユーザの位置及びユーザのアイデンティティに応じて、前記携帯型通信機器によるプロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可する、
ことを含む方法。
【請求項２】
携帯型通信機器を操作するユーザの位置を決定することは、ユーザの位置を前記携帯型通信機器の位置と関連付けること、及び、前記携帯型通信機器の位置を決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
携帯型通信機器を操作するユーザの位置を決定することは、ユーザの位置をユーザが携帯する電子タグの位置と関連付けること、及び、前記電子タグの位置を決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記電子タグの位置を決定することは、前記電子タグのリアルタイム位置を決定すべくリアルタイムロケーションシステム（ＲＴＬＳ）規準に準拠した技術を適用することを含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記電子タグの位置を決定することは、静止要素により送信される信号によって電子タグ内の回路を起動することを含む請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、前記１つ以上の制御領域に対し決定されたユーザの位置に応じて、前記要素に関連する、前記要素の外部に格納されたデータにユーザがアクセスすることを選択的に許可することを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、前記１つ以上の制御領域に対し決定されたユーザの位置に応じて、前記要素に関連する構成データにユーザがアクセスすることを選択的に許可することを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記要素に関連する構成データにユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、前記構成データをユーザが変更することを許可することを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、ユーザが前記要素と同一の制御領域内にいると決定された場合に、前記要素内のデータにユーザがアクセスすることを選択的に許可することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
複数の制御領域を定義することは、複数の地理座標によって定義される地理的領域に各制御領域を関連付けることを含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記地理座標はグローバルポジショニングサービス（ＧＰＳ）座標である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
複数の制御領域を定義することは、前記複数の制御領域の各々を少なくとも１つの領域通信機器に関連付けること、及び、各制御領域を、携帯型通信機器が前記制御領域に関連付けられた少なくとも１つの領域通信機器との間にワイヤレス通信を確立しうる地理的領域として定義することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１３】
各制御領域を定義することは、所定のもしくはそれを上回る信号レベルの検索信号を検知することにより、携帯型通信機器が少なくとも１つの領域通信機器との間にワイヤレス通信を確立しうる地理的領域として各制御領域を定義することを含み、
前記検索信号は前記携帯型通信機器又は前記領域通信機器のいずれか一方から発せられ、前記携帯型通信機器及び前記領域通信機器の他方によって検知される、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の制御領域の各々を前記少なくとも１つの領域通信機器と関連付けることは、前記少なくとも１つの領域通信機器に無線周波数識別タグを割り当てることを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の制御領域の各々を前記少なくとも１つの領域通信機器と関連付けることは、ワイヤレストランスミッタ、ワイヤレスレシーバ又はワイヤレストランシーバのいずれか１つを領域通信機器として利用することを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記１つ以上の前記制御領域に対し携帯型通信機器を操作するユーザの位置を決定することは、前記ユーザの位置を前記携帯型通信機器と関連付けること、前記携帯型デバイスの現在の位置に関連付けられた座標を取得すること、及び、前記取得された座標が前記複数の制御領域のうちの１つと関連付けられているか否かを決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ以上の前記制御領域に対し携帯型通信機器を操作するユーザの位置を決定することは、前記ユーザの位置を前記携帯型通信機器の位置と関連付けること、前記携帯型通信機器によって１台以上のトランシーバの各々から検索信号を検出すること、及び、前記受信された検索信号の各々の強度を測定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記プロセス制御環境内で複数の制御領域を定義することは、前記複数の制御領域の各々において少なくとも１つのバーコードタグを配置することを含み、前記１つ以上の制御領域に対しユーザの位置を決定することは、ユーザの位置を前記携帯型通信機器の位置と関連付けること、及び、前記携帯型通信機器によって前記バーコードタグを走査することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、前記プロセス制御環境のプロセス制御システム内のフィールドデバイス、コントローラ又は制御ループのいずれか１つに関連するデータにユーザがアクセスすることを選択的に許可することを含む請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを許可することは、前記携帯型通信機器と前記要素との間に直接的な通信リンクを確立することを含む請求項１記載の方法。
【請求項２１】
ユーザが前記プロセス制御環境内の要素にアクセスすることを許可することは、前記携帯型通信機器と前記要素との間に、前記プロセス制御システムに操作によって接続されるワイヤレスネットワークを通じた通信リンクを確立することを含む請求項１記載の方法。
【請求項２２】
ユーザのアイデンティティを確立することは、前記携帯型通信機器を利用してユーザから識別情報を取得すること、ユーザの前記識別情報と関連付けられたデータと前記プロセス制御環境の１つ以上の要素に対するユーザの許可レベルとを有するレコードを検索すること、及び、前記検索されたレコード内の前記データに基づいて、前記要素への前記携帯型通信機器によるアクセスを制限することを含む請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記１つ以上の制御領域に対して決定されたユーザの位置に応じて、前記プロセス制御環境内の前記要素に関連付けられた事象の前記携帯型通信機器を通じて選択的にユーザに通知することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記事象は機能異常、測定異常又は緊急状態のいずれか１つを報知する要素を示すデータを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
ユーザの位置が、事象が関連付けられた前記制御領域の少なくとも１つの中であることが決定されると、携帯型通信機器を介して、前記要素と関連付けられた事象に関する通知をユーザに提供し、ユーザの位置が、前記事象が関連付けられた前記制御領域のうちの１つの外側であることが決定されると、前記要素と関連付けられた事象に関する通知をユーザに提供しないことを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記事象は機能異常、測定異常又は緊急状態のいずれか１つを報知する要素を示すデータを含む請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
ユーザのアイデンティティを確立することは、前記携帯型デバイスによってユーザからの個人識別情報及び共有秘密情報を取得することによりユーザを認証することを含む請求項１記載の方法。
【請求項２８】
ユーザのアイデンティティを確立することは、携帯型デバイスを利用してユーザから個人識別データ取得すること、及び、ユーザの前記位置及び前記個人識別データを、プロセス制御環境と関連付けられたネットワークに配置されたホストに報告することを含み、前記ホストは前記携帯型通信機器の位置及びユーザの前記アイデンティティを表示すべく構成されている請求項１記載の方法。
【請求項２９】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、携帯型通信機器を利用してユーザからオーバライドキーを取得すること、前記オーバライドキーが前記プロセス制御環境において有効であるか否かを判断すること、及び、前記オーバライドキーが有効であれば、ユーザの前記決定された位置に関わらず前記要素へのアクセスを認めることを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３０】
ユーザの位置をユーザが携行する電子タグの位置に関連付けこと、
電子タグと信号強度を有する前記携帯型デバイスとの間にワイヤレスリンクを確立すること、及び、
前記信号強度が閾値以下に低下した場合に、ユーザの位置を前記携帯型デバイスの位置から分離すること、
を含む、ユーザの位置を携帯型デバイスの位置に条件付きで関連付けることを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３１】
少なくともユーザの決定された位置及びユーザのアイデンティティを示すログエントリを生成すること、及び、持続性記憶装置にログエントリを格納することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３２】
前記プロセス制御環境内の要素にユーザがアクセスすることを選択的に許可することは、前記１つ以上の制御領域に対してユーザの決定された位置に応じて、前記要素に関連する構成データをユーザが更新することを選択的に許可することを含み、
前記ログエントリを生成することは、更にアップデートを示すログエントリを生成することを含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
通信ネットワークを通じて相互に接続された複数のデバイスを有するプロセス環境で使用されるアクセス制御システムであって、
前記プロセス環境に配置され、前記通信ネットワークに通信接続された第一のワイヤレストランシーバと、
処理装置、コンピュータ可読メモリ、グラフィック表示ユニット、入力デバイス及び第二のワイヤレストランシーバを有するハンドヘルド通信機器であって、前記ハンドヘルド通信機器は前記第一及び第二のトランシーバを通じて前記通信ネットワークと通信する、ハンドヘルド通信機器と、
前記プロセス環境と関連付けられた複数の制御領域を示す制御領域データを格納する第一のデータベースと、
１人以上のユーザと関連する認証データを格納する第二のデータベースと、
前記携帯型通信機器を操作しているユーザに、１つ以上の前記制御領域に関するユーザの位置に応じて、及びユーザに対応する前記認証データに応じて、前記複数のデバイスの１台以上と関連付けられたデータ又は機能へのアクセスを提供するアクセスコントローラと、
を有するアクセス制御システム。
【請求項３４】
前記アクセスコントローラは、１つ以上の前記制御領域に関する前記携帯型通信機器の位置を決定し、ユーザの位置を前記携帯型通信機器の位置に関連付けるためのポジショナを含む請求項３３記載のシステム。
【請求項３５】
前記第一のワイヤレストランシーバは複数のデバイスの少なくとも１つに配置される請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】
前記第一のワイヤレストランシーバは複数のデバイスの少なくとも１つから離間されて配置されるが、ハードワイヤード通信接続を通じて前記複数のデバイスの少なくとも１つに接続される請求項３４記載のシステム。
【請求項３７】
前記ハンドヘルド通信機器は更にグローバルポジショニングサービス（ＧＰＳ）ユニットを含む請求項３４記載のシステム。
【請求項３８】
前記電子デバイスの位置を確立するための回路を有する携帯型電子デバイスを更に含み、前記アクセスコントローラは携帯型電子デバイスを携行するユーザの位置を前記電子デバイスの位置と関連付けた請求項３３記載のシステム。
【請求項３９】
携帯型電子デバイスは、ＷｉＦｉ規準、ＷｉＭａｘリアルタイムロケーションシステム（ＲＴＬＳ）規準と整合性を有する技術、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）技術又はグローバルポジショニングサービス（ＧＰＳ）システムの少なくとも１つをサポートする電子タグである請求項３８記載のシステム。
【請求項４０】
前記携帯型電子デバイスが前記静止デバイスの一定の範囲内にある場合に、前記携帯型電子デバイスの回路を起動する静止ワイヤレスデバイスを更に含む請求項３３記載のシステム。
【請求項４１】
前記第二のワイヤレストランシーバは、無線トランシーバ、赤外線トランシーバ又はブルートゥーストランシーバのうちの１つである請求項３３記載のシステム。
【請求項４２】
前記アクセスコントローラは、プロセッサ上で実行されるとユーザの物理的位置を決定するソフトウェアルーチンを含む請求項３３記載のシステム。
【請求項４３】
更に、通信ネットワークに通信接続されたロケーションアプライアンスを含み、前記アクセスコントローラは、プロセッサ上で実行されると、少なくとも１つの制御領域に関する前記ハンドヘルド通信機器の物理的位置を決定するコンピュータホスト上に格納されたソフトウェアルーチンを含む請求項３３記載のシステム。
【請求項４４】
更に、処理装置、コンピュータ可読メモリ、グラフィック表示ユニット及び入力デバイスを有するコンピュータワークステーションを含み、前記コンピュータワークステーションは通信ネットワークに通信接続され、前記コンピュータワークステーションはユーザの位置を示す情報を表示する請求項３３記載のシステム。
【請求項４５】
前記アクセスコントローラは、ユーザの地理的位置が前記複数のデバイスの１つに関連付けられた制御領域内にあるとき、前記複数のデバイスのうちの１つに関連付けられたデータへのアクセスをユーザに認める請求項３３記載のシステム。
【請求項４６】
前記アクセスコントローラは、前記１つ以上の制御領域に対する前記ハンドヘルド通信機器の前記決定された位置に応じて、ユーザが前記複数のデバイスの前記１つ以上の外部に格納された前記複数のデバイスの１つ以上に関するデータにアクセスすることを選択的に許可することにより前記複数のデバイスの１つ以上に関連付けられたデータ又は機能へのアクセスをユーザに提供する請求項３３記載のシステム。
【請求項４７】
コントローラ、データヒストリアン、又は、前記複数のデバイスの前記１つ以上の外部に格納された前記複数のデバイスの１つ以上に関するデータを格納する構成データベースのうち少なくとも１つを更に含む請求項４６記載のシステム。
【請求項４８】
前記アクセスコントローラは、前記１つ以上の制御領域に対するユーザの前記決定された位置に応じて、前記複数のデバイスの前記１つ以上に関する構成データにユーザがアクセスすることを選択的に可能にすることにより、前記複数のデバイスの１つ以上に関連付けられたデータ又は機能へのアクセスをユーザに提供する請求項３３記載のシステム。
【請求項４９】
前記アクセスコントローラは、前記１つ以上の制御領域に対するユーザの前記決定された位置に応じて、前記複数のデバイスの前記１つ以上に関する前記構成データをユーザが変更することを可能とする請求項４７記載のシステム。
【請求項５０】
前記データベースは各地理的領域の地理的特性を格納する請求項３３記載のシステム。
【請求項５１】
少なくとも１つの制御領域に関するユーザの位置を推測するための、前記アクセスコントローラに通信接続されたロケーションアプライアンスを更に含む請求項３３記載のシステム。
【請求項５２】
プロセスプラント内のプロセス制御環境で使用される制御システムであって、該制御システムは、
前記プロセス制御環境内の１つ以上の制御又は測定活動を行うべく前記プロセス制御環境中で分配された複数の制御デバイスと、
前記プロセス制御環境内に配置され、前記複数の制御デバイスの前記少なくとも１つに通信接続された第一のワイヤレストランシーバと、
前記複数の制御デバイスの少なくとも１つに通信接続された、処理装置及びコンピュータ可読メモリを有するホストと、
処理装置、コンピュータ可読メモリ、グラフィック表示ユニット、入力デバイス及び第二のワイヤレストランシーバを有するハンドヘルド通信機器であって、前記ハンドヘルド通信機器は第一及び第二のトランシーバを通じて前記複数の制御デバイスの前記少なくとも１つと通信すべく動作する、ハンドヘルド通信機器と、
前記複数の制御デバイスの各々と１つ以上の制御領域との関連を格納するデータベースであって、各制御領域は少なくとも１つの地理的領域と関連付けられている、データベースと、
制御領域に対する、前記ハンドヘルド通信機器を操作しているユーザの物理的位置を決定し、前記ハンドヘルド通信機器の前記物理的位置が前記複数のデバイスの少なくとも１つが関連付けられている前記制御領域の各々の外部である場合に前記複数のデバイスの少なくとも１つに関するデータにユーザがアクセスすることを防止するアクセス制御システムと、
を含む制御システム。
【請求項５３】
前記アクセス制御システムは、前記ハンドヘルド通信機器の前記物理的位置が前記複数のデバイスの少なくとも１つがが関連付けられている前記制御領域の少なくとも１つの中にある場合に、前記複数のデバイスの少なくとも１つに関するデータにユーザがアクセスすることを選択的に可能とする請求項５２記載のシステム。
【請求項５４】
前記ホストは前記複数のデバイスの少なくとも１つの動作を示すデータを受け取り、前記データを前記複数のデバイスの少なくとも１つが関連付けられた前記制御領域の１つの中にいる少なくとも１人のユーザに向ける請求項５３記載のシステム。
【請求項５５】
前記ホストは、ユーザと関連付けられたデータレコードに基づき、前記ハンドヘルド通信機器と関連付けられたユーザが前記データにアクセスすることを認証されているか否かを判断する請求項５４記載のシステム。
【請求項５６】
前記ホストは、多数のユーザのいずれが前記複数のデバイスの少なくとも１つが関連付けられた前記制御領域のうちの１つの中にいるかを判断し、前記多数のユーザの前記１人以上の前記複数のデバイスの前記少なくとも１つに対する物理的近接に基づいて、前記多数のユーザのうち、前記複数のデバイスの前記少なくとも１つの動作を示すデータを送るべき１人以上を選択する請求項５４記載のシステム。
【請求項５７】
前記ホストは、ユーザが前記１つ以上の制御領域内にいると決定された時間を決定する請求項５２記載のシステム。
【請求項５８】
ユーザが前記１つ以上の制御領域内にいると決定されている場合に、前記ホストは、ユーザが前記１つ以上の制御領域を出たと決定された時間を決定する請求項５７記載のシステム。
【請求項５９】
プロセス環境内で使用されるアクセス制御システムであって、前記アクセス制御システムは、
コンピュータ可読媒体と、
前記プロセッサによって実行されると、認証されたユーザが携行する携帯型通信機器又は電子ロケーションデバイスのうちの１つから受け取られたデータに基づいて、前記プロセス環境内で携帯型通信機器を操作している認証されたユーザの地理的位置を決定する、前記コンピュータ可読媒体に格納された第一ルーチンと、
前記プロセッサによって実行されると、前記複数の制御領域に対する前記携帯型通信機器の前記決定された地理的位置に基づいて、前記認証されたユーザの前記プロセス環境内のデータへのアクセスを制限する、前記コンピュータ可読媒体に格納された第二ルーチンと、
を含むアクセス制御システム。
【請求項６０】
プロセッサによって実行されると、複数の制御領域を示すデータを格納する、コンピュータ可読媒体に格納される第三ルーチンを更に含む請求項５９記載のアクセス制御システム。
【請求項６１】
前記第三ルーチンは携帯型通信機器に格納され、前記第三ルーチンが、前記プロセス環境内のワイヤレス通信ネットワークに通信接続されたコンピュータホストに格納される請求項６０記載のアクセス制御システム。
【請求項６２】
前記第二ルーチン及び第三ルーチンは、前記プロセス環境内のワイヤレス通信ネットワークに通信接続されたコンピュータホストに格納される請求項６０記載のアクセス制御システム。
【請求項６３】
プロセッサによって実行されると、前記複数の制御領域に対する前記携帯型デバイスの位置に応じて、前記プロセス環境内の要素に関連付けられた事象を携帯型通信機器に選択的に通知する、コンピュータ可読媒体に格納された第四ルーチンを更に含む請求項５９記載のアクセス制御システム。
【請求項６４】
プロセッサによって実行されると、ユーザの前記認証情報を示す携帯型通信機器データをユーザから受け取る、前記コンピュータ可読媒体に格納された第五ルーチンを更に含む請求項５９記載のアクセス制御システム。
【請求項６５】
前記第三ルーチンはデータベースからユーザレコードを検索し、前記ユーザレコードに応じて、及び前記第五ルーチンによって受け取られたデータに応じて、前記プロセス環境内のデータに前記認証されたユーザがアクセスすることを更に制限し、前記ユーザレコードは、ユーザの認証情報及び前記プロセス制御システム内の要素へのユーザの許可レベルに関連付けられたデータを含む請求項６４記載のアクセス制御システム。
【請求項６６】
前記携帯型通信機器から受け取られた前記１組のデータは、１組のグローバルポジショニングサービス（ＧＰＳ）座標あるいは前記プロセス環境内のトランシーバから送信された検索信号を示すデータを含む請求項５９記載のアクセス制御システム。
【請求項６７】
プロセッサによって実行されると、前記第二ルーチンがユーザの位置を決定した時刻と、ユーザの決定された位置とをレジストリに記録する、コンピュータ可読媒体に格納された第四ルーチンを更に含む請求項５９記載のアクセス制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、２００７年９月１０日出願の米国特許仮出願第６０／９７１，１７１号「Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ（プロセス制御システムにおける位置依存制御アクセス）」に対し優先権を主張し、その開示内容を参照によって本願明細書中に援用する。
【０００２】
本発明はプロセス制御システムに関し、より詳しくはプロセス制御プラント内における携帯型デバイスの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、プロセス制御システムは、薬品、石油又は他のプロセスプラント内で使用されるシステムと同様に、アナログバス、デジタルバスあるいはアナログ／デジタルの組合せバスによって少なくとも１つのホスト又はオペレータワークステーション及び１つ以上のフィールドデバイスに通信接続される集中型プロセスコントローラを含む。バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、センサ（例えば温度、圧力及び流量センサ）などのフィールドデバイスは、プロセス内でバルブ開閉やプロセスパラメータの測定などの制御機能を実行する。一般的に、プロセスコントローラはフィールドデバイスによって行われるプロセス測定を示す信号及び／又は当該フィールドデバイスに関する他の情報を受け取り、この情報を利用して制御ルーチンを実施し、次いでプロセスの動作を制御すべくバスを介してフィールドデバイスに送信される制御信号を生成する。フィールドデバイス及びコントローラからの情報は、一般的にオペレータがプロセスに対しプロセスの現在の状態を見る、プロセスの動作を変更する、診断活動を行う、プロセスを最適化する、プロセスアラート又はアラームを管理する、バッチ活動を行う、などの任意の所望の機能を実行可能とすべくオペレータワークステーションによって実行される１つ以上のアプリケーションによって利用可能となる。
【０００４】
オペレータ又は技術者は、ホスト又はオペレータワークステーションを利用して、プロセス制御システム及びシステム内の個々のデバイスに関する各種タイプの情報（ヘルプ、診断、設定及び構成情報など）にアクセスできるが、技術者が戸外に出てホスト又はオペレータワークステーションが存在しない実プラント環境に入ることが要求される多くのプロセス制御活動が存在する。このような活動として、プロセス制御デバイス又はプロセス制御領域の視覚的検査、プロセス制御環境内のデバイス又はバスの接続、手動測定、トラブルシューティング、フィールドデバイスの修理及び交換などが挙げられる。これらの場合、オペレータ又は技術者は、実行される機能に関するマニュアルを携行して外出し、プラントに入り、現場で必要とされる情報を調査することがある。このプロセスは著しく煩雑でありうる。それどころか、技術者は所望の活動を実行する間に必要となる任意の情報を調査すべく１回以上オペレータワークステーションに戻ることになる。これは著しい時間の浪費であり、過失を生じやすい。他の日時に、技術者は無線又はウォーキートーキーを携帯してプラントへ行き、デバイスの現在のセットポイント又は動作値などの任意のプロセス情報を取得すべくオペレータワークステーションにいるオペレータと無線で通信する。しかし、無線で提供可能な情報量は時間の浪費であり、限られており、人間の通信に基づく以上過失を生じやすい。更に、技術者は一般的に手で無線を携帯し操作するため、無線の使用によりデバイスの修理などの一定の機能を行うことがより煩雑となり、困難となる。
【０００５】
より小さなエレクトロニクスの到来で、ウェアラブルコンピュータ及び／又はハンドヘルドコンピュータの形態をとる携帯型コンピュータは容易に利用できるようになった。一般的に、ウェアラブルコンピュータ及び／又はハンドヘルドコンピュータは、ウェアラブルコンピュータの携帯を可能な限り便利なものとすべく設計された、（本願明細書では「ウエアラ（ｗｅａｒｅｒ）」とも称する）ユーザが着用するポーチ、ベルト又はハーネス内に配置できる小さい容器で包装された標準的な中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを含む。場合により、例えば個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）などのハンドヘルドコンピュータは手で携帯され、ベルトやポーチに入れられ、あるいは必要に応じてあるいは所望によりユーザにより着用されてもよい。例えば、ユーザはプロセスプラント内の特定の位置へ移動する間にＰＤＡをケースに入れ（すなわち着用し）てもよい。当該位置に到着すると、ケースからＰＤＡを取り出し、ハンドヘルドコンピュータとしてＰＤＡの利用を開始してもよい。ディスクドライブ、ハードドライブ、ＰＣＭＣＩＡスロット、マイクロホン、バーコードリーダ及びキーボードデバイス（ワイヤードあるいはブルートゥースにより通信する）などの周辺機器は、適切なワイヤ又はバスによってＣＰＵに通信接続されてもよい。所望によりこれらの周辺機器の１つ以上はハーネス内に配置され、あるいはハーネスに接続されてもよい。あるいは、もしくはこれに加えて、所望によりこれらの周辺機器の１つ以上を携帯型コンピュータ（すなわちハンドヘルドコンピュータ及び／又はウェアラブルコンピュータ）内に統合されてもよい。ウェアラブルコンピュータはユーザに携帯できる計算能力及びメモリを提供する。ウェアラブルコンピュータはユーザに携帯されるのではなく着用されるため、ユーザは手でキーボード又は他の入力デバイスを操作するだけでよい。当然ながら、ＰＤＡなどハンドヘルドコンピュータは、ユーザが着用したポーチなど中に入れられ、あるいは所望により手で携帯されてプラント内の場所へ便利に携帯されてもよい。ユーザは、プラント内の場所に到着してからハンドヘルドコンピュータをケースに入れ、あるいは用意があれば一体的スタンドを利用してハンドヘルドコンピュータを置いてもよい。
【０００６】
プロセス制御システム内で強化サポートを提供するための携帯型コンピュータの使用は、Ｎｉｘｏｎ（ニクソン）らの特許文献１「Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（プロセス制御環境における携帯型コンピュータデバイス）」に概ね記載されている。この特許の全開示内容を参照によって本願明細書に援用する。一般的に、携帯型デバイスは、プロセス制御システム又はプロセスプラントにおいてデバイス又は制御ループへのワイヤレス通信アクセスを提供しうる。これにより、デバイスから離間されて配置された静止ワークステーションを置き換え、あるいはプロセスプラント内にデバイス、データベースなどと通信する更なる方法を提供する。静止ワークステーションと同様に、携帯型デバイスは、プロセスの監視又は構成と関連する１組のアプリケーションをサポートしてもよい。従って、オペレータはプラント又は製造設備などのプロセス領域内を移動できることに加え、携帯型コンピュータを介して静止ワークステーション位置においてのみ予め入手可能なタスクの一部又は全部を実行できる。
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５−００６２７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
携帯型デバイスはプロセス制御プラントのオペレータ及びメンテナンス担当者に、個人的に又は視覚的に問題を観察するために、あるいはシステムになされている変更を視覚的に確認するために作業中のプラントの特定部分にアプローチすることができるなど多くの利点を提供する一方、オペレータ又はメンテナンス担当者はこれらの利点を得るために必ずしも適切に携帯型デバイスを利用していない。このため問題が発生することがある。例えば、オペレータは、近くに存在しないフィールドデバイス、制御ループ又は他のプロセス設備の構成にアクセスし変更するために携帯型通信デバイスを利用できる。容易に認識可能なシナリオでは、オペレータは作用下にあるデバイスを観察しながらシステムの一部を構成し、その領域を離れ、システムの同一箇所に更なる変更が必要であることを発見する。当然ながら、オペレータは残りの変更を視覚的に確認すべく同一領域に戻ることを望まない場合がある。この場合オペレータは携帯型デバイスを利用し変更による影響を受けたプロセスプラントのセクション内にいない時に変更を行う。なお、オペレータが変更又は問題を自ら見ていないときには、構成においてミスを生じる可能性は明らかに高い。
【０００９】
プロセス制御システム内で携帯型デバイスを使用することで生じうる別の欠点は、同一システム内で類似したデバイス（あるいは同様の名称を有する装置）を扱う場合、曖昧さ及び／又は混乱のためにこれらのデバイスが過失を生じる可能性が増大する点にある。例えば、精製所には何らかの所定レベルで対応するタンク内の液体圧力をそれぞれ保持する液体及びいくつかの制御ループを格納するいくつかの類似したタンクが存在しうる。故障の場合、又は制御ループの１つにおいてセットポイント又は構成パラメータの調節が必要である場合、オペレータにとって特定の制御ループ及び考慮を要する関連付けられたタンクを正確に識別することが重要であることは明らかである。一般的に、制御システム設計者はプロセス制御システムに関連付けられたソフトウェア中の各種デバイス、ループ及び信号に記述名を割り当てようとしているが、特に大規模なプラントでは潜在的な混乱を完全に取り除く名称を割り当てることは極めて困難である。この混乱は、一般的に小さくて読み取りにくいディスプレイスクリーンを有する携帯型通信デバイスが使用される場合に増大することがある。従って、ある状況では、オペレータは発生している問題又は変更を視覚的に確認すべく、考慮を要する実体に物理的に接近できるが、名称やデバイスタグが似ていて混乱しやすい、携帯型通信デバイスのディスプレイスクリーンが小さくて読み取りにくい、入力デバイスが使いにくいなどの理由で、プロセスプラント内の他の領域又はセクションに不注意に変更を行ってしまうことがある。
【００１０】
更に、プロセス制御システムでの携帯型デバイスの使用は、更に新しいタイプのセキュリティ問題を生じる。一般的に静止ワークステーションはプラントの制御機能内又は少なくともいくらかのレベルのセキュリティが提供されるいくつかの専用敷地内に残るが、携帯型デバイスは盗難に遭ったり単に過失によってプラントの特定の境界又は領域外に持ち出されたりすることがある。従って、プラント外部あるいは携帯型デバイスの認証されていないユーザがプラントの動作に対する変更を企図する可能性がある。
【００１１】
別の問題は、プロセス事象や警告などの自動的に生成されるメッセージにヒューマンオペレータの注意を向けることに関する。近年、複数の異なる通信装置を通じたリアルタイム事象通知が普及したことで、ヒューマンオペレータは機械により生成されたメッセージを利用するようになった。オペレータはこれらのメッセージを無視し、一般的なシナリオにおいてはこれらのメッセージの処理を延期することが知られている。従ってオペレータはオンタイムで事象通知に反応せず、また事象通知に反応することを全く忘れてしまうことがある。容易に認識可能なシナリオでは、警告又は事象がワークステーションに通知されたとき、オペレータはワークステーションにおいて重要な作業に取り組んでいる最中でありうる。ワークステーションは、例えばタスクバー上でタブをフラッシュさせ、音声を発生し、ディスプレイ前面に新しいウィンドウを表示することにより新しいメッセージの到着を示してもよい。しかし、オペレータは、ウィンドウを最小化し、ウィンドウをバックグラウンドへのタブへ送り、あるいはウィンドウ又はタブを完全に閉じることにより、事象の処理を延期することがある。このシナリオは、オペレータが遠隔地から作業を行う場合、及びオペレータが事象が開始された領域へ徒歩又は車で向かうべく作業を中断しなければならない場合に特に当てはまる。携帯型デバイスの使用はオペレータ又はメンテナンス担当者に通知を送る更なる手段を提供しうるが、必要な時に問題に注意を向けさせる用はほとんどなさない。いくつかの点で、携帯型デバイスはこれまで通知されている事象における「ノイズ」レベルを増大させる機能のみを有していた。これは、オペレータ又はメンテナンス担当者が静止ワークステーション及び携帯型デバイスの両方において通知を受け取るためである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
各種態様のプラント動作と関連する情報を送受信すべくプロセス制御システム内で利用されるワイヤレス携帯型（例えばハンドヘルドやウェアラブル）通信装置を操作しているユーザは、ユーザの現在の物理的位置に基づいてプロセスプラント装置及びプロセスプラント装置に関するデータへのアクセスを付与される。いくつかの実施形態では、ユーザの位置は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）が可能な電子タグによって決定される。他の実施形態では、ユーザの位置は、ワイヤレス携帯型通信デバイスの位置と関連付けられる。一実施形態において、アクセスコントローラ又はサーバは、携帯型デバイス又はタグの絶対的な地理的位置、あるいは携帯デバイス又はタグの１つ以上の信号ソース又はプロセスプラント内の他のデバイスに対する相対的位置を決定し、又は配置を決定するためにプロセスプラントに配置され、また、携帯型通信デバイスのユーザが有しうるアクセス権を確立し強化すべく携帯型ワイヤレス通信デバイス又はタグの位置を利用する。アクセス制御システムは、例えば、携帯型通信デバイスのユーザが、ユーザが現在いるプラント設備又はプラント領域内のプラント設備に関する情報にアクセス可能であることを制限してもよい。別の態様では、アクセス制御システムは、ユーザの認証レベル及びユーザの地理的位置の両方に応じて、ユーザに異なるアクセス権を付与してもよい。従って、このアクセス制御システムは、ユーザが構成されたプラント設備の近くにいることを確実にし、誤って放置されたり、盗難に遭ったり、遺失された携帯型デバイスに何らかのレベルのセキュリティを提供するため、携帯型デバイスのユーザが当該携帯型デバイスの位置と関連付けられたアクセス制御領域外の実体を見たり構成したりすることを防止し、ユーザが不適切な設備に誤って変更を加えることを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、プラントの静止要素を閲覧・構成しあるいは静止要素と通信すべく携帯型デバイスが使用されるプロセスプラント内のプロセス制御システムの概略図である。プロセス制御システムによる諸要素へのアクセスは特定の携帯型デバイスを操作しているユーザの位置あるいは携帯型デバイス自体の位置に基づいて制御される。より具体的には、プロセスプラント１０１内のプロセス制御システム１００はいくつかの制御領域及び／又はユニット１０２〜１０４に分割される。プロセスプラント１０１は、１台以上のホストワークステーション又はコンピュータ１２０（任意のタイプのパソコン、ワークステーションなどであってもよい）に通信接続される１つ以上のプロセスコントローラ１１０を含む。ホストワークステーション又はコンピュータ１２０はディスプレイスクリーンを含むことがある。更に、アクセスサーバ１２１は、１つ以上のプロセスコントローラ１１０に通信接続されてもよい。あるいは、アクセスサーバ１２１及びワークステーション１２０の１つは一体的ユニットとして実施されてもよい。システムコンポーネントとシステムユーザに関連するランタイムデータを保持するレジストリ１２５は、アクセスサーバ１２１又は他の所望のデータベースに存在してもよい。図１に示されるように、コントローラ１１０は、入出力（Ｉ／Ｏ）カード１４０によってフィールドデバイス１３０及び１３１に接続される。データヒストリアン１３５は、データの格納のために任意の所望のタイプのメモリ及び任意の所望もしくは既知のソフトウェア、ハードウェア又はファームウェアを有する任意の所望のタイプのデータ収集ユニットであってもよく、ワークステーション１２０から分離されていても、ワークステーション１２０の１つの一部をなしてもよい。コントローラ１１０は、例えばエマソン・プロセス・マネジメント（Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）により販売されるＤｅｌｔａＶTMコントローラであってもよい。コントローラ１１０は、例えばイーサネット（登録商標）接続又は他の任意の所望の通信ネットワーク１５０によってホストコンピュータ１２０に通信接続される。通信ネットワーク１５０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、電気通信ネットワークなどの形態をとることができ、ハードワイヤード又はワイヤレス技術を用いて実施できる。更に、コントローラ１１０は、例えば標準的な４−２０ｍＡデバイス及び／又はＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）、ＨＡＲＴプロトコルなどの任意のスマート通信プロトコルと関連付けられた任意の所望のハードウェア及びソフトウェアを利用してフィールドデバイス１３０及び１３１に通信接続されてもよい。
【００１４】
フィールドデバイス１３０及び１３１は、センサ、バルブ、トランスミッタ、ポジショナなど任意のタイプのデバイスであってもよい。Ｉ／Ｏカード１４０は任意の所望の通信プロトコル又はコントローラプロトコルに準拠する任意のタイプの入出力デバイスであってもよい。図１に示される実施形態では、フィールドデバイス１３０は標準的な４−２０ｍＡデバイス又はＩ／Ｏカード１４０とアナログ回線を通じて通信するＨＡＲＴデバイスであり、フィールドデバイス１３１はＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコル通信を利用してＩ／Ｏカード１４０とデジタルバスを通じて通信するＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスなどのスマートデバイスである。当然ながら、フィールドデバイス１３０及び１３１は、任意の規準又は今後開発されるプロトコルを含む、他の所望の規準又はプロトコルに準拠しうる。
【００１５】
図１に示されたコントローラ１１０はプラント１０１内に配置される多くの分配されたコントローラのうちのいくつかのみであってもよい。コントローラ１１０は少なくとも１台のプロセッサを有し、１つ以上のプロセス制御ルーチンを実施あるいは監視する。プロセス制御ルーチンは、該ルーチンに格納されあるいは関連付けられた制御ループを含んでもよい。各コントローラ１１０は、任意の所望のもしくは既知の方法で、プロセスを制御すべくフィールドデバイス１３０及び１３１、ホストコンピュータ１２０及びデータヒストリアン１３５とも通信する。なお、本願明細書中に記載された任意の制御ルーチン又は要素は、所望により別のコントローラ又は他のデバイスによって実施又は実行される部分を有していてもよい。同様に、本願明細書中においてプロセス制御システム１００で実施されるものとして記載された制御ルーチン又は要素は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアなどを含む任意の形態をとってもよい。ここでの議論のため、プロセス制御要素は、例えば任意のコンピュータ可読媒体に格納されたルーチン、ブロック又はモジュールを含むプロセス制御システムの任意の一部もしくは部分とすることができ、あるいはデバイス（フィールドデバイス、コントローラ、入出力デバイスなど）、ユニット又はプロセス設備の他の部分又はその集合体であってもよい。制御ルーチンは１つ以上のモジュール、あるいはサブルーチン、サブルーチンの一部（例えば、コード行）などの制御手順の任意の一部からなってもよい。制御ルーチンは、ラダーロジック、シーケンシャルファンクションチャート、機能ブロック図、オブジェクト指向プログラミング又は任意の他のソフトウェアプログラミング言語あるいは設計パラダイムなどの任意の所望のソフトウェアフォーマットで実施できる。同様に、制御ルーチンは、例えば１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）又は任意の他のハードウェア又はファームウェア要素へハードコードされてもよい。更に、制御ルーチンは、グラフィカル設計ツール、他のタイプのソフトウェア／ハードウェア／ファームウェアプログラミングツール又は設計ツールを含む任意の設計ツールを利用して設計されてもよい。従って、コントローラ１１０は任意の所望の方法で制御ストラテジ又は制御ルーチンを実施すべく構成されてもよい。
【００１６】
プロセス制御システム１００は、更に通信ネットワーク１６３に操作によって接続されるワイヤレス通信ポイント１６０〜１６２のうちの１つを含んでいてもよい。プラント１０１の動作中に、オペレータ１７０〜１７２は、プロセスプラント１０１の別のセクション又は部分を通じて携帯型ワークステーション又は携帯型通信デバイス１８０（ワイヤレス通信デバイスであることが望ましい）を携帯し、プロセスプラント１０１のデバイス、ユニット、制御ループ及び他の部分を監視し、構成し、トラブルシュートし、あるいは保持すべくこれらのデバイスを利用してもよい。オペレータは、例えば、多くのＩＥＥＥ規格８０２．１１（ｘ）プロトコルのうちの１つを利用して、ワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２経由でサーバ１３１など各種システム要素と通信すべく携帯型デバイス１８０を利用してもよい。これらの通信は各種態様のプラント動作と関連してもよいが、一般的にこれらの通信は、フィールドデバイス又は制御ループなどの特定のシステム要素に関する。ほとんどの場合、携帯型デバイス１８０によって実行される手順は、プロセスプラント１０１の特定の領域に関する、目標とされた動作である。
【００１７】
オペレータは、更にプロセス制御システム１００がプラント１０１内のオペレータの位置を自動的に検出すべく電子タグ１８２を携帯してもよい。電子タグ１８２は、略独特な識別情報を伝える低出力無線信号を発する能動的ＲＦＩＤタグであってもよい。電子タグ１８２からの信号は、周期的に、あるいは電子タグ１８２が所定位置の１つに到着した際にオンデマンドで送信されてもよい。電子タグ１８２によって発せられた信号は、プラント１０１内の様々な位置に配置された１台以上の読取機（図示せず）によって検出されてもよい。当業者は認識するように、能動的ＲＦＩＤタグは、利用可能なリアルタイムロケーションシステム（ＲＴＬＳ）技術のうちの１つにより動作しうる。能動的電子タグ１８２は、電子タグ１８２が信号を送信すべく構成される間隔に応じて、小型ながら数年間持続する極めて小型のバッテリを装備していてもよい。
【００１８】
別の実施形態において、電子タグ１８２の一部又は全部を、静止デバイスあるいは電子タグ１８２中の回路をトリガする「難所（ｃｈｏｋｅ  ｐｏｉｎｔｓ）」（図示せず）と協働する受動的ＲＦＩＤとしてもよい。「目覚め」ると、受動的電子タグ１８２内の回路は検知された信号のエネルギーの一部を利用し、タグアイデンティティを送信してもよい。受動的電子タグ１８２はバッテリを必要としないことから、ＲＦＩＤタグ付けへの受動的アプローチは、プラント１０１の構成又はプラント１０１により実行されるプロセスの性質が、比較的ロバストでない位置サービスを許容しうる状況では望ましいことがある。
【００１９】
更に、受動的又は能動的な電子タグ１８２は現在もしくは将来利用可能な他の技術と共に利用されてもよい。例えば、電子タグ１８２はＷｉＦｉ又はＷｉＭａｘのＲＴＬＳに依存してもよい。最高の精度が必要とされる状況では、電子タグ１８２はウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）ＲＴＬＳを利用してもよい。これらの実施形態のいずれかにおいて、オペレータは、電子タグ１８２を衣類に付けてあるいは財布に入れて携帯してもよい。あるいは、電子タグ１８２は携帯型ワイヤレスデバイス１８０に取り付けられてもよい。当然ながら、電子タグ１８２と関連付けられたファームウェア及びソフトウェアも携帯型デバイス１８０に埋め込まれてもよく、あるいは携帯型デバイス１８０の拡張スロットのうちの１つと互換性をもつカードとして提供されてもよい。
【００２０】
更に別の実施形態では、オペレータ及び個人的携帯型デバイス１８０は、１つの又は１対の電子タグ１８２によって「連結」されてもよい。特に、ある携帯型デバイス１８０は、オペレータが携帯型デバイス１８０から所定の距離にいる間、対応するオペレータとの関係を保持すべく構成されてもよい。オペレータは、例えば監視されていない設備の乱用を回避すべくセキュリティ特徴又は事前対策としてこのアプローチを利用してもよい。当業者は、オペレータと携帯型デバイスの関連も、ブルートゥース、赤外線又は他の小信号技術によって実施されてもよいことを認識する。
【００２１】
プロセスプラント１０１は、図１に制御領域１０２〜１０４として示された任意の数の制御領域に分割されてもよい。分割はプラント１０１の物理的設定に対応しあるいは関連してもよい。従って、各制御領域はプラント１０１の別々の部屋、フロア、領域などに基づき、あるいはこれらに対応してもよい。あるいは、制御領域間の境界は仮想の境界であってもよく、物理的に識別できず、あるいはプラント１０１内の物理的なセパレータに基づいていなくてもよい。従って、プロセスプラントの１つのフロア、領域、部屋などは多数の制御領域を有していてもよい。一実施形態において、プラント１０１は、個々の対応する地理的領域内の１組のプロセス設備又はデバイスに基づいた多数の制御領域に分割される。例えば、多数のデバイスを含むプラント１０１の比較的小さい地理的領域は、多数の制御領域に分割されてもよい。一方、少数のデバイス又はプロセス設備を備えた比較的大きい地理的領域は、単一の制御領域に対応してもよい。しかし、概して制御領域はオペレータがオペレータの位置に基づいて制御を与えられる特定の設備を定義する所定の物理的制御アクセスパラダイムに対応すべく設定される。従って、制御領域は物理的サイズやデバイス数、制御領域内のプロセス設備の量の面で制限される必要はない。更に、図１に図示されるように、単一のプラントの異なる制御領域は異なる二次元又は三次元形状を有し、異なる量の物理的空間をカバーしてもよい。なお、図１では制御領域の二次元配置が図示されているが、制御領域は三次元の物理的空間に対応してもよい。例えば、１つの制御領域は、プラントのいくつかのフロアを含んでいてもよい。
【００２２】
上に示されるように、制御領域は任意の特定の幾何学的図形に従う必要はない。図１では、例えば、制御領域１０３は矩形であり、制御領域１０２及び１０４は各種形状の多角形として示されている。各制御領域の境界は、例えば対応する多角形の頂点の各々について二次元座標又は三次元座標など１組の座標によって画定されてもよい。あるいは、制御領域は、中心を座標及び半径に関連させた円形、又は他の形状として画定してもよい。地理的座標は、例えばグローバルポジショニングサービス（ＧＰＳ）に関連付けられた絶対座標、又は技術スタッフにより定義され、例えばプラントの設備又は物理的態様に基づいた相対座標であってもよい。従って、例えば、相対座標は、特定のプラント設備に対する近接、建物、フロア又はプラントの他の領域などに対する近接の点から定義されてもよい。
【００２３】
なお、制御領域は更に座標系を使用せずに定義されてもよい。例えば、制御領域は、プラント領域に特有の識別符号を伝える無線信号など所与の信号の強さが一定の所定閾値を上回るように測定される空間の領域として定義されてもよい。別の実施形態では、制御領域は、ＲＦＩＤタグが接触する１つ以上の難所に関連付けられていてもよい。しかし、領域境界を記録する特定の技術に関わらず、制御領域が少なくとも何らかの視覚的接触の可能性に対応することが好ましい。場合によってはこのことは不可能であるが、この場合、人間の観察者が関連付けられた領域にいる間、関連のある実体を物理的に見ることができるように制御領域を定義することが望ましい。更に、図１の制御領域はオーバラップしていないが、制御領域は空間的に重複してもよい。これにより、いくつかの物理的位置ではユーザは多数の制御領域に存在しうる。
【００２４】
一実施形態において、制御領域の定義は、ユーザの位置に基づいてプロセス設備へのアクセスを制御する方法の十分な効率が利用されるように、計画された系統的な方法で行われるものと考えられる。例えば、設計者は、プロセス制御システムの動作と関連する様々な概略と同様に、プロセス制御システムが実施されるプラント又は設備のレイアウトを最初に調べてもよい。次いで、設計者は設備内を歩き回り、携帯型デバイス１８０を利用してＧＰＳ座標を記録し、あるいはワイヤレスアクセスポイントからのサンプル測定を記録することにより領域をマークしてもよい。あるいは、選択された実施のために望ましい精度の程度によって、設計者は、単にトランシーバ又は他の信号エミッタ及びプラント１０１内の各種オブジェクトの検出器を設置してもよい。これらの信号ソース及び／又は検出器の位置及び対応する関連はプラント１０１の各種異なる制御領域のマップを作成すべくデータベースに入力されてもよい。１つ以上の制御領域に対するデバイス、制御ループ及び他のユニットの比較的正確なマッピングを作成するために、市販のＧＰＳレシーバを含む任意のＧＰＳレシーバも利用することも可能である。あるいは、既知のローカルポジショニング技術のうちの１つを同様に利用してもよい。設計工程のこの段階では、設計者は、プロセス制御システム又はプラント１０１の任意の特定のインフラストラクチュア要素に依存してもよいし、依存しなくてもよい。
【００２５】
更に、制御領域は静的である必要はなく、アクセスサーバ１２１によって検知されうる故障などの状況によって変動してもよい。例えば、サーバ１２１上で実行されるソフトウェアルーチンは、何らかの異常状態に応じて特定の制御領域を拡張してもよい。この点で、隣接する領域のリストなど、制御領域の相対的なポジショニングを格納することは望ましい。場合により、例えば「制御領域１」が「制御領域２、３及び７」に隣接し、一方「制御領域１０」が制御領域４及び６に隣接していることを知ることが有利でありうる。必要であれば、この情報は任意の所望のフォーマット又は既知のフォーマットで格納され、時々制御領域を拡張又は変更すべく利用されてもよい。
【００２６】
また、制御領域は互いにオーバラップしていてもよい。例えば、一定のフィールドデバイスは、１つ以上の制御領域に適切に関連付けられていてもよい。あるいは、任意の制御領域と関連付けられていないプラント内外の物理的位置が存在しうる。これらの物理的位置はプロセス設備を含んでいてもよいし含んでいなくてもよい。図１では、例えば、制御領域１０３は携帯型デバイス１８０を利用したプロセス制御システム１００の任意の一部へのアクセスがオペレータに許可されるプロセスプラント１０１の内外の領域のいずれかに対応してもよい。
【００２７】
制御領域の割り当て又は定義は上に議論された可能なアプローチあるいは任意の他の所望のアプローチに基づいて、例えばＳＱＬサーバ／データベースなどのデータベース１２３に入力され格納されてもよい。図１ではアクセスサーバ１２１及びワークステーション１２０と物理的に離間されたものとして示されたが、当業者はサーバ１２１又はワークステーション１２０のいずれかのメモリにデータベース１２３が存在してもよいことを認識する。更に、当業者は、サーバ１２１及びワークステーション１２０の両方がキーボードとディスプレイユニットを備えた単一のサーバとして実施可能であることを認識する。地理的領域を定義する可能な方法の少なくとも１つと関連するデータの格納に加え、データベース１２３は、更に入出力デバイス１４０、フィールドデバイス１３０及び１３１、これらのデバイスの構成データの各々と関連するデータのほか、コントローラ１１０又は１１０上で実行されるソフトウェアルーチンなど、プロセス制御システム１００の動作と関連する他の情報を格納してもよい。
【００２８】
ロケーションアプライアンス１８５は、データベース１２３に加えて、あるいはデータベース１２３の代わりとして領域１０２〜１０４の定義を格納してもよい。ロケーションアプライアンス１８５は、フィールドデバイス１３０及び１３１などのプラント設備の座標、難所の座標、プロセスプラント１０１が存在する設備のマップ及び他の関連する地理的情報のリストを格納し管理してもよい。例えば、ロケーションアプライアンス１８５はプロセスプラント１０１のネットワークを通じて１つ以上のワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２へ通信接続されてもよい。ロケーションアプライアンスは、電子タグ１８２と等価なファームウェア及び／又はソフトウェアを装備した電子タグ１８２又は携帯型デバイス１８０の位置を見出すことで、プロセス制御システム１００を支援してもよい。特に、１つ以上のワイヤレスアクセスポイント１６０−１６２と協働する電子タグ１８２又はプロセスプラント１０１の難所は、ロケーションアプライアンス１８５に信号測定を報知してもよい。ロケーションアプライアンス１８５は報知された測定に数学的アルゴリズムを適用して１組の座標を生成し、座標を制御領域１０２−１０４の格納された定義と比較して、定義された制御領域に関するユーザ又は携帯型デバイスの１８０の位置に到達してもよい。この意味で、ロケーションアプライアンス１８５は位置関連の計算の実施に関与する集中型のサーバとして機能してもよい。以下に議論されるように、ロケーションアプライアンス１８５は、ユーザの取得された相対位置に基づいてプロセスプラント１０１のデバイスに対して特定の認証されたユーザのアクセスレベルを確認すべく構成されてもよい。
【００２９】
所望により、１つ以上のワイヤレスアクセスポイント（ＷＡＰ）１６０〜１６２はプラント１０１の異なる位置又はプラント１０１外部に設置されてもよい。一実施形態において、少なくとも３つのＷＡＰがプロセスプラント１０１内の任意の位置の十分に近くに配置される。図１では、ＷＡＰ１６０は領域１０４内に示されているが、制御領域とＷＡＰの間の数又は位置に関するマッピングは厳密には必要ない。更に、プラントについて定義された各制御領域に１つのＷＡＰを提供することは可能であるが、全ての実施形態でそれを行うことが厳密に求められる。いずれの場合も、ＷＡＰ１６０〜１６２はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などのネットワーク１６３に操作によって接続されてもよい。更に、ネットワーク１６３はネットワークプラントに関連付けられた人員によってのみアクセス可能な安全なネットワークであってもよいし、又はワイドエリア通信ネットワーク１５０に操作によって接続されるネットワークであってもよい。ＷＡＰ１６０〜１６２の各々とネットワーク１６３との間の接続が行われ、イーサネット（登録商標）などの当該技術で知られている任意のタイプのネットワーク接続、又は任意の他のタイプのネットワーク接続を利用して実施されることができる。
【００３０】
一般的に、ワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２は携帯型デバイス１８０及び／又は電子タグ１８２を携行するオペレータ１７０〜１７２とプロセス制御システム１００との間にワイヤレス通信を提供すべく動作する。詳細は後述するが、携帯型デバイス１８０はトランシーバを備え、多くのワイヤレスプロトコルをサポートするために対応するソフトウェアを提供されてもよい。ＷＡＰ１６０〜１６２の１つと通信することで、携帯型デバイス１８０は、オペレータ１７０〜１７２がプロセス制御システムの１つ以上の要素と通信することを許可するためにプロセス制御システム１００との間にネットワーク接続を確立する。例えば、オペレータはサーバ１２１、ワークステーション１２０、又はデータベース１２３と通信してもよい。更に、オペレータは各コントローラ１１０及びＩ／Ｏカード１４０を介してコントローラ１１０のうちの１つ、又はフィールドデバイス１３０又は１３１のうちの１つと直接通信可能であってもよい。一実施形態において、携帯型デバイス１８０を携行するオペレータは、ワークステーション１２０で利用可能なアクセスを有し、あるいはそのようなアプリケーションを実行するためのアクセスを有し、またワークステーション１２０で利用可能な同一のデータへのアクセスを有してもよい。
【００３１】
図１に示される実施形態によれば、ワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２は携帯型デバイス１８０とネットワーク１５０の間の通信を許可し、携帯型デバイス１８０の物理的位置を確認するために利用できる。ある可能な実施形態において、携帯型デバイス１８０は１つ以上のＷＡＰ１６０〜１６２から捜索信号を測定し又は受け取り、測定レポートをロケーションアプライアンス１８５に送る。次いで、ロケーションアプライアンス１８５上で実行されるソフトウェアは、例えば、信号や信号強度などの三角測量に基づいて携帯型デバイス１８０の位置を決定してもよく、決定された位置をサーバ１２１のメモリ、データベース１２３、又は任意の他の所望の位置に登録してもよい。計算された位置は更に測定レポートを実行する携帯型デバイス１８０に報知されてもよい。適切な三角測量を可能とし、従って、よりよい位置計算を行うために、携帯型デバイス１８０を携行するオペレータに十分近い位置に少なくとも３つのＷＡＰ１６０〜１６２があることが望ましい。しかし、位置の決定に使われるＷＡＰの数が３未満であるとき、位置は概ね決定されている。例えば、携帯型デバイス１８０は２つの又は実に１つの信号ソースと関連付けられた測定レポートを送ってもよく、ロケーションアプライアンス１８５で実施される、単独で又はサーバ１２１と協働して動作する位置決定システムは、受け取られたレポートを処理し、例えば相対信号強度などに基づいて位置を推測してもよい。
【００３２】
特にロケーションアプライアンス１８５は、デバイス又はタグ読み取りに基づいて、あるいは受動的ＲＦＩＤタグが使用されている場合には、１つ以上の難点の読み取りに基づいて特定の携帯型デバイス１８０又は電子タグ１８２の座標を決定してもよい。ロケーションアプライアンス１８５は特定のデバイス又はタグに関する１組の座標を生成し、座標をサーバ１２１に通知してもよい。この例示的実施形態によれば、ロケーションアプライアンス１８５は汎用デバイスであってもよく、プロセス制御システム１００内で正常に動作するための構成をほとんどあるいは全く必要としなくてもよい。他方、サーバ１２１は、セキュリティレベルの定義など、システムに特有の情報を含んでいてもよい。レジストリ１２５及びデータベース１２３からオペレータに特有の情報及び制御領域の定義を要求すべくサーバ１２１を構成してもよい。操作上、サーバ１２１はロケーションアプライアンス１８５により報告された座標を処理し、座標を１つ又はいくつかの制御領域に変換し、オペレータに特有の情報に基づいて、オペレータに対しこれらの制御領域への（全体又は部分的）アクセスを拒否又は付与する。
【００３３】
上述したように、ロケーションアプライアンス１８５及びサーバ１２３の他の構成も可能である。上述した別のアプローチとして、ロケーションアプライアンスはデバイス又はタグの座標を計算することに加え、１つ以上の制御領域を識別してもよい。これに続く特定のオペレータのアクセスレベルの決定はサーバ１２１又は携帯型１８０で行われてもよい。更に、当業者は、位置を推測し、位置の推測を制御領域のリストにマッピングし、オペレータの権限及びオペレータの位置に基づいてアクセスを付与又は拒否する各ステップは、多数の方法でプロセス制御システム１００の静的又は移動コンポーネント間で分配されてもよいことを理解する。
【００３４】
ワイヤレスネットワークの利用可能な設備を利用して携帯型デバイスの位置を確認することはコスト効率の良いソリューションを提供するが、他の実施形態も可能である。例えば、携帯型デバイス１８０は、物理的位置に対応する１組の座標を取得するために衛星配置（図示せず）と通信するグローバルポジショニングサービス（ＧＰＳ）ユニットを備えていてもよい。ＷＡＰアプローチに関して上述したように、次いでデータはＧＰＳ位置又は座標に基づいて携帯型デバイス１８０が現在位置する制御領域を決定すべくサーバ１２１又は携帯型デバイス１８０あるいはその両方により処理されてもよい。
【００３５】
あるいは、携帯型デバイス１８０はＧＰＳデータについて外部デバイスに依存してもよい。当該技術で知られているように、携帯電話はＧＰＳレシーバを備えていることが多く、概ねＪａｖａ（登録商標）などの携帯型開発言語により付与される柔軟性により、カスタムアプリケーションを容易に備えることができる。従って、携帯電話をデータモデムとＧＰＳユニットの両方として利用できる。本実施形態は既存のインフラストラクチャを容易に変更でき、あるいはワイヤレスアクセスポイントを含むべく拡張される状態における合理的なオプションでありうる。これらの場合、プロセス制御システム１００はワイヤレスネットワークへのアクセスを有する必要はなく、唯一の条件はプロセス制御システムを備えた設備が携帯電話の範囲が利用できる領域に存在することである。この場合、通常の携帯型コンピュータ又は他のハンドヘルドデバイスはＵＳＢ、ブルートゥース、又は任意の他のポートを介して接続された携帯電話を有する設備の周囲において携行されるだけであってもよい。携帯型コンピュータの位置は携帯電話からのＧＰＳ信号に基づいて決定できる。
【００３６】
図２は、携帯型デバイス１８０の位置に関する比較的正確な情報を取得するための別の方法を示す。携帯型デバイス１８０はプロセス設備自体のすぐ近くに配置されるトランシーバ又は他の機器と通信する。プロセス制御システム１００と同様に、図２のプロセス制御システム２００は制御領域２４０〜２４３で示される任意の数の制御領域に分割されてもよい。プロセス制御システム２００は更にいくつかのコントローラ２１０及び２１１、Ｉ／Ｏデバイス及びフィールドデバイス２２０及び２２１を含む。携帯型デバイス１８０は同様に制御システム２００と通信するためのローカル又は非ローカルネットワークに属するワイヤレスアクセスポイントに依存する。但し、携帯型デバイス１８０は、比較的正確に位置を確認するため、プラント内に配置された他の信号ソースに依存してもよい。例えば、フィールドデバイス２２１は、当該技術で知られている多くのタイプのワイヤレストランスミッタの１つに操作によって接続されてもよい。従って、１つ以上のフィールドデバイス２２１はブルートゥースデバイス、赤外線デバイス、バーコードスキャナ、無線トランスミッタなどのデバイス２３０、あるいは適度に小さい距離で検出可能な任意の他の信号ソースに接続されてもよい。いくつかのデバイスは直接信号トランスミッタに接続されていなくてもよい。例えば、全てのフィールドデバイス２２０がＩ／Ｏデバイスを介してコントローラ２１０に接続され、コントローラ２１０がトランシーバ２３１に接続されてもよい。本実施形態では、携帯型デバイス１８０は、トランシーバ２３１に接続されたデバイス又はデバイスグループとの通信を可能とするために、同様の又は互換性を有するタイプのワイヤレスデバイスを有している。例えば、携帯型デバイス１８０は、プロセス制御システムの一部と関連付けられたトランシーバがブルートゥースデバイスである場合に、ブルートゥース技術をサポートする必要がある。
【００３７】
上の議論で示したように、携帯型デバイス１８０の位置は、受け取られた信号の相対強度に関連していなくてもよい。多くの場合、ある地理的領域内におけるデバイスの存否のみを検出すればよい。従って、例えば、ある携帯型デバイス１８０が、接続が確立されうる領域に入ったか否かをブルートゥースデバイスによって検出すればよい。従って、この場合、実際に通信接続を確立しこのような通信接続の潜在的な品質を測定することは全く必要でないことがある。代わりに、携帯型デバイス１８０は、システム内に独自に識別されたブルートゥースデバイスがワイヤレス接続を確立でき、その事象に基づいて携帯型デバイス１８０の位置を決定しうる領域に入った事象を単に登録してもよい。
【００３８】
なお、信号のワイヤレスソースを識別する方法は当該技術でよく知られている。例えば、ブルートゥースデバイスはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ＿ＤＥＶＩＣＥ＿００１などの、デバイスのオペレータに割り当てられた名称を伝える情報の識別ブロックを送信してもよい。当該技術でよく知られている別の技術は「ＲＦタグ付け」である。この技術は既知の頻度で識別情報を周期的に送信するモジュールを提供する方法を参照する。熟練の技術者は、バーコードスキャニングを含む多くの既知の方法の１つにより比較的独特の識別が任意のワイヤレス技術により実施できることを更に理解する。
【００３９】
当然ながら、バーコードスキャニングなどの非対称通信スキームの場合、プラント設備がバーコードスキャナに依存するならば携帯型デバイス１８０はバーコードを有していなければならない。あるいは、携帯型デバイス１８０は代わりにバーコードスキャナを有していてもよく、フィールドデバイス２２０又はコントローラ２１０及び２１１などのプラント設備はバーコードラベルを運んでもよい。なお、一般的に、信号ソースは携帯型デバイス又は静的デバイスのいずれかと関連付けられることができ、信号検出器は携帯型デバイス又は静的デバイスと関連付けられることができる。当然ながら、本願明細書に示す位置検出システムは更にこれらの技術の組合せを利用してもよい。
【００４０】
上記方法のいずれかにより取得される携帯型デバイス１８０の比較的正確な位置は、次いで例えば、アクセス制御ソフトウェアにより１組の制御領域を定義するデータと比較されてもよい。このステップは携帯型デバイス１８０上で実行されるソフトウェアあるいはサーバ１２１によって、あるいはこれらの協働により実行できる。上述したように、制御領域は多くの可能な方法で定義でき、各種定義の組合せが同一システムで利用できる。図１を再び参照すると、制御領域１０２は比較的正確な頂点定義を有する多角形である。ある携帯型デバイスが制御領域１０２内にあるか否かを確認するため、携帯型デバイス１８０の絶対座標又は相対座標を取得し、１組の頂点と比較する必要がある。一方、別のオペレータ１７０が、矩形として画定される制御領域１０３に位置する携帯型デバイス１８０を保持していることがある。形状は同一ではないものの、制御領域１０２及び１０３は同一の定義フォーマットに従っており、よってある現在の座標を有する携帯型デバイスが制御領域１０２又は１０３の内外いずれかに存在するか否かを決定すべく同一のアルゴリズムを利用できる。
【００４１】
他方、図２に示すプロセス制御システム２００はあるレベル以上の捜索信号などの所与の信号を検出する制御領域を領域として定義してもよい。上述したように、移動デバイスと静的デバイスの間の検出スキームは逆転されてもよい。この場合携帯型デバイス１８０がワイヤレス信号ソースとして機能し、制御領域が、携帯型デバイス１８０が送信された信号を検出するためにプロセスデバイス又はプロセスデバイス上のレシーバ用トランシーバの十分に近くにある領域として決定される。図２では、制御領域２４０はデバイス２２１と関連付けられ、楕円形又は円形の領域として示されている。電波などの信号の通過が比較的妨害されない環境では、携帯型デバイス１８０を携行するユーザは信号ソースから一定の距離にきたところで領域１４０に入る。別の制御領域２４１は、信号が弱いため又は信号のパスに生じたある障害のために半径が小さい円として定義される。制御領域２４０及び２４１はいくつかの部分でオーバラップしてもよいことは重要である。プロセス制御システム２００の管理者により選択された構成に応じて、ユーザは制御領域２４０及び２４１の両方にいる、制御領域２４０又は２４２のいずれにもいない、あるいは当該システムについて定義された何らかの優先スキームに応じて選択された制御機能内にいるとみなされる（例えば両方の制御領域の範囲内にいる場合、ユーザは制御領域２４１よりも高い優先度を有する制御領域２４０に割り当てられてもよい）。
【００４２】
図２はいくつかのフィールドデバイス２２０と接続されたコントローラ２１０と関連付けられた制御領域２４２を更に示す。この場合、位置決定システムは領域２４２への実際の物理的位置に関わらずこれらのフィールドデバイスの全てを含むべく構成されてもよい。制御領域の定義の更に別の例では、制御領域２４３は２つの信号ソースに対応する２つの円によりカバーされる領域を含んで示されている。上述したように、これらの信号ソースの各々はフィールドデバイス、制御ループ、複数のフィールドデバイスに接続されたコントローラなどの任意のレベルのサブシステムと関連付けられていてもよい。更に、なお、システム２００で利用される上に概説した方法は、システム１００で利用される方法に加えて利用されてもよい。
【００４３】
アクセス制御システムは通信ネットワーク１５０を介して接続された複数の静的ホスト、コンピュータ、又は、アクセスサーバ１２１及びコントローラ１１０などのコントローラ、及び携帯型通信機器１８０などに分配されてもよい。なお、アクセス制御システムのいくつかの機能、例えばソフトウェアルーチンにより実行される測定及び計算は、各種アプローチに応じて分配できる。例えば、所与の位置で携帯型デバイス１８０を利用してプロセス制御システム１００のある要素がユーザ１７０によってアクセスされたか否かを判断するソフトウェアルーチンは、アクセスサーバ１２１又は携帯型デバイス１８０上で実行されてもよい。あるいは、このルーチンの機能はアクセスサーバ１２１、ロケーションアプライアンス１８５、及び携帯型デバイス１８０により協働して実行されてもよい。更に、アクセス制御システムはプロセスプラント１０１の外部に配置されたグローバルポジショニングサービス衛星などのデバイスから受け取られたデータに依存してもよい。なお、アクセス制御システムプロセス制御システム１００又は２００の静的コンポーネントと、携帯型通信機器１８０などの移動コンポーネントの両方、これらの静的コンポーネントと移動コンポーネントにわたり分配されたソフトウェアルーチン、及びおそらくネットワーク１６３が操作によって接続されるインターネットなどの外部インフラストラクチャの要素を含んでいてもよい。実施形態において、アクセス制御システムは、トランシーバを装備し、ロケーションアプライアンス１８５と通信するためのソフトウェアルーチンを格納する携帯型通信機器１８０を含んでいてもよい。携帯型通信機器１８０がプロセス制御システム１００で通信するように、プロセス制御システム１００内の何らかのデバイスに接続されたワイヤレス通信点、携帯型デバイス１８０に格納された制御領域のリスト、及び現在の位置において携帯型デバイス１８０で利用可能なアクセスレベルを決定する携帯型デバイス１８０又はホスト（アクセスサーバ１２１など）に格納された別のルーチンを含んでいてもよい。
【００４４】
ここで図３を参照すると、携帯型デバイス１８０はプロセッサ２８１、トランシーバ２８２、ディスプレイデバイス２８３、入力デバイス２８４及びこれらに接続された多数の周辺機器（図示せず）を含んでいてもよい。必須ではないが、プロセッサ２８１はメモリユニット２８５として図示される、ハードドライブ（例えば４．３ＧＢ）に通信接続される映像、音声、ＲＡＭ（例えば６４ＭＢ）及びＲＯＭを備えたマザーボードに実装されたペンティアム（登録商標）（Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標））又はより高いクラスのＣＰＵであることが好適である。これらの部材は全てウェアラブル及び／又はハンドヘルドハウジング（図示せず）内に配置されうる。あるいは又は更に、周辺機器のいくつか又は全部はデバイス１８０のハウジングと一体であってもよい。携帯型デバイス１８０はＰＣＭＣＩＡスロットなどの任意の数の通信スロット又はポートを含んでいてもよい。１つ以上の通信スロット又はポートは遠隔トランシーバ２８２、ＧＰＳユニット２８３、ブルートゥースユニット２８４、赤外線通信機器ユニット２８５、バーコードスキャナ２８６、又はワイヤレスで信号を送受信可能な任意のモジュールを受容すべく使用できる。例えば、拡張スロット２８８は電子タグ１８２を一時的に又は永久的に保持してもよい。コンピュータ１８０に通信接続される周辺機器は、更に例えば、一般的なキーボード、マウス、トラックボール、又は限定数の使いやすいキー（機能キーなど）を有するＴｗｉｄｄｌｅｒと呼ばれるデバイスなどのユーザ入力デバイス２８４を含んでいてもよい。これらの機能は異なるアプリケーションについては異なって定義されうる。メモリ２８５は例えば、ディスクドライブ（例えばハード、磁気又は光ディスクストレージデバイス）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどを含む任意のタイプのメモリとすることができる。プロセッサ２８１は、携帯型デバイス１８０への入力、及びメモリ２８５に格納された情報及び／又はトランシーバ２８２を介して、又はデバイス２８３〜２８６のいずれかを介して受け取られた情報のいずれかを用いて、（メモリ２８５に格納された）１つ以上のソフトウェアアプリケーション３００を実行する。
【００４５】
上述したように、携帯型デバイス１８０は、単独で又はネットワーク要素と協働して、上記方法のいずれかあるいはこれらの組合せを用いて、プロセス制御システム１００又は２００デバイス及びデバイスグループに対する携帯型デバイス１８０の位置を示す情報を収集する。プロセス制御システム１００又は２００は、単独で又は携帯型デバイス１８０と協働して、対応する測定又は１組の測定がマップされる制御領域を決定する。更に、携帯型デバイス１８０はプロトコルスタックの下層と関連付けられた追加の認証ルーチンを実行することを要求されることがある。
【００４６】
いくつかの実施形態では、携帯型デバイス１８０及び／又はプロセス制御システム１００及び２００は、特定の状況が検出されるまで携帯型デバイス１８０の位置を取得するための手順を開始しない。特に携帯型デバイス１８０は、常に又は所定の間隔でプロセス制御システム１００又は２００へのロケーションアプライアンス１８５に信号読み出し又は測定を報告する必要がない。代わりに、オペレータがプロセス制御システム１００又は２００の特定のドメインにアクセスしようとするとき、又はプロセス制御システム１００又は２００が異常又は緊急の状態を検出し最も近くにいるオペレータを探そうとするときに位置識別手順がトリガされてもよい。
【００４７】
更に、プロセス制御システム１００又は２００はプロセス制御システム１００又は２００内の各オペレータ又はユーザの最近の既知の位置を格納するレジストリ１２５を更新することが望ましい。レジストリ１２５は図１ではデータベース１２３に格納されているものとして図示されているが、ホストデバイス１２１又は１２０のうちの１つ又は任意の他の所望のデータベースデバイスに格納されていてもよい。レジストリ１２５は各オペレータの名前及び特定のサブシステム又は１組のサブシステムとの関連、並びにオペレータの現在の位置などの情報を含んでいてもよい。例えば、製造設備のあるオペレータは主に電気機械コンポーネントに対して責任を持ち、別のオペレータは主に化学的プロセスに関連するコンポーネントに対して責任を持っていてもよい。従って、制御アクセスシステムは各オペレータを自らの制御ドメインにマッピングするためにこの情報をレジストリに格納してもよい。レジストリ１２５は、更にオペレータの最近の又はいくつかの最近の位置の更新のためのタイムスタンプを含んでいてもよい。この情報は統計的分析、人員の監督及び追跡、可能な緊急サポートの識別など多くの異なる目的に利用できる。
【００４８】
更に、レジストリ１２５はデータベース１２３などの１つ以上のデータベースと通信し、ユーザ識別情報及び認証情報を取得してもよい。好適には、オペレータの役割、アクセスレベル、認証情報など比較的永久的なデータはデータベース１２３などのデータベースに格納され、レジストリ１２５はオペレータの最近の既知の位置、位置更新時刻など、より暫時のデータを保持する。更に、レジストリ１２５は事象、アラーム、コメント及びオペレータの行動計画を取得し格納すべくデータベース１２３又はシステムの他の場所に存在するデータヒストリアンと通信してもよい。
【００４９】
オペレータにデバイス１３０〜１３１又はプロセス制御システム１００の他のコンポーネントへのアクセスを付与する前に、アクセス制御システムは、例えば携帯型デバイス１８０上に表示されるプロンプトウィンドウを介してログイン及びパスワード情報を尋ねることでオペレータを認証することが望ましい。オペレータはシフトの持続時間にわたりシステムにログインし、アクセス制御システムはオペレータの物理的位置に関わらずログインしたオペレータを考慮する。但し、いくつかの実施形態では、不活性タイマーを実施することによりシステムのセキュリティを向上させることが望ましい。不活性タイマーの終了時に、ユーザは自動的にログオフされる。プロセス制御システム１００の要素の１つにアクセスしようとすれば再度ログインする必要がある。オペレータのアイデンティティを確認し、好適にはデータベース１２３又はレジストリ１２５からオペレータの個人的情報を検索するに当たり任意の既知の認証技術を利用できることが考慮されている。一般的に、アクセス制御システムはオペレータの物理的位置とオペレータの認証レベルとに鑑みてオペレータにデバイス又はデバイスグループへのアクセスを付与してもよい。オペレータは異なるデバイスには異なるアクセス権を有するため、アクセス制御システムはいくつかのアクセスレベルを定義し、各デバイス、デバイスタイプ、又は制御領域を定義されたアクセスレベルのうちの１つと関連付けることが望ましい。データベース１２３は、アクセス制御システムが特定のオペレータが特定のデバイスと相互作用すべく認証されているか否かを効率的に決定するために、プロセス制御システム１００と関連付けられたオペレータ毎にアクセスレベルインジケータを格納してもよい。
【００５０】
また、デバイス毎に、アクセス制御システムがＲＥＡＤ及びＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥなどの１組の許可を定義することも考えられている。この場合、あるオペレータはあるデバイスに対するＲＥＡＤ許可のみを有してもよい。この場合、デバイスの動作の任意の態様を変更することはできないが、デバイスの構成又は動作の詳細を見ることができる。一方、別のオペレータはＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ許可を有し、必要に応じてデバイス構成を見たり構成を変更したりすることができる。
【００５１】
当業者は、当該技術で知られている認証レベル割り当てに関するいくつかの他のアプローチはプロセス制御システム１００に対し同様に互換性を有することを理解する。別の例として、アクセス制御システムは、「管理者」又は「技術者」などのオペレータタイプに関する汎用ログインのみを定義することでデバイスへの匿名のアクセスを許可してもよい。他方、アクセス制御システムは、別の実施形態において、デバイス毎に高度に個別化された認証情報を格納してもよい。例えば、アクセス制御システムは認証されたユーザの姓名のリストを高感度又は価値のあるデバイスへのアクセスと関連付けてもよい。
【００５２】
携帯型デバイス１８０の位置及び／又は携帯型デバイス１８０を使用しているオペレータの位置が確立され、プロセスプラント内の１つ以上の予め定義された制御領域にマッピングされると、アクセス制御システムはこのオペレータに付与可能なアクセスレベルを決定する。再び図１を参照すると、アクセス制御システムはオペレータ１７１が制御領域１０４内、すなわちコントローラ１１０及びコントローラ１１０に接続されたデバイスへの相対的に近い位置にいることを決定してもよい。次いで、アクセス制御システムは、適切に確認されたオペレータのシステムへのアクセスを領域１０４のみに限定してもよい。しかし、アクセス制御システムはまずレジストリ１２５又は他のデータベース１２３などのデータベースを調査し、特定のオペレータが実際に特定のサブシステム又はサブシステムが存在する制御領域に関する情報を構成又は閲覧する資格を有し、認証されているか否かを決定してもよい。上述したように、アクセス制御システムはオペレータの専門領域、アクセスレベル又は年功、シフト割り当て、又はこの機能を実行するための任意の他の関連するデータなどの情報をチェックしてもよい。レジストリ及び／又はデータベースデータの適用の更なる例として、異なる技術的ドメインと関連付けられた制御領域はオーバラップしていることがある。これにより、ある位置において、オペレータは１組の化学的デバイスの制御領域内であると共に電気機械コンポーネントの別の制御領域内にいることがある。一般的に、関連する特定のオペレータに関連しないデータをフィルタリングすることは、オペレータとプロセス制御システムの双方にとって有用であることは明らかである。
【００５３】
図４は、決定された位置に基づいて位置決定及びデバイス又はモジュール選択を行うべく携帯型デバイス１８０上で実行されうるソフトウェアルーチン３００のブロック図を示す。上述したように、携帯型デバイス１８０は拡張スロットのうちの１つに受動的又は能動的電子タグ１８２を含んでいてもよい。別の実施形態において、携帯型デバイス１８０ブルートゥース、赤外線、又は同様のワイヤレス（又はワイヤード）リンクを介してローカルロケーティングサービス機能を実行すべく構成されたスタンドアロンデバイスと通信してもよい。いくつかの実施形態では、手順３００はこのようなスタンドアロンデバイス上で実行されてもよい。しかし、状況によっては、特に携帯型デバイス１８０が高い処理能力を有する場合には、手順３００を含むソフトウェアを携帯型デバイス１８０にインストールして実行することが望ましい。携帯型デバイス１８０は任意の特定の時刻において無線波トランスミッタなどのいくつかの信号ソースの範囲内にあってもよい。しかし、手順３００はユーザ動作など１組の所定の状況のうちの１つの発生に伴いトリガされることが望ましい。トリガとなる状況の詳細は後述する。ブロック３０１で、手順３００はソースの１つから信号強度を測定する。上述したように、各信号ソースは専用チャネル上で数字の比較的独特の配列を送り、あるいは探索メッセージ内の特定の信号ソースを示す他のデータを提供することなどにより、当該技術で知られている多くの方法の１つにより明白に識別されてもよい。ブロック３０２で、手順３００は測定可能な他の信号の存否をチェックしてもよい。例えば、携帯型デバイス１８０が４つの信号ソースを検出した場合、手順３００は、リストが尽きるか、ある所定の限界に到達するまでブロック３０１と３０２を反復してもよい。他の実施形態では、携帯型デバイス１８０はＷｉＦｉ又はＷｉＭａｘＲＴＬＳ技術又はＵＷＢＲＴＬＳ技術を利用して信号測定を収集してもよい。従って、ここではステップ３０１及び３０２はあくまで一例である。
【００５４】
次いで、ブロック３０３はワイヤレス接続及びネットワーク１６３を介して収集された測定を、プロセス制御システム１００又は２００内に配置されたサーバ１２１などのいくつかのホストに送る。当然ながら、携帯型デバイス１８０のアイデンティティも、測定に伴いブロック３０３で、あるいはより一般的なシナリオでは、それ以前の、デバイス１８０がワイヤレスネットワーク１６３に登録される際の、いずれかの時点で提供される。サーバ１２１は情報を更に広めてもよく、携帯型デバイス１８０の位置を決定する手順を実行してもよい。この例示的実施形態では、次いで手順３００は、上で概説したステップで決定された位置において許可される動作に関する情報あるいは携帯型デバイス１８０により要求されるデータの受領又はデータへのアクセスに関する情報でネットワーク１６３が応答するのを待つ。詳細は後述するが、ネットワーク１５０上のアクセスサーバ１２１などのホストは手順又は１組の手順を実行してもよい。携帯型デバイス１８０が現在配置される制御領域がある場合には制御領域を識別し、この領域における特定のユーザに許可された動作範囲に関連する情報を携帯型デバイス１８０に提供し、及び／又はユーザが現在いる制御領域に基づいて特定のユーザに許可された動作範囲（構成データなどのデータへのアクセスを含む）を制御してもよい。
【００５５】
再び図４を参照すると、手順３００は、ブロック３０４で、ブロック３０３で以前に送信された収集された測定レポートに応答してネットワーク１５０から情報を受け取ってもよい。一実施形態において、情報は識別された制御領域に割り当てられた近接モジュール、フィールドデバイス又は制御ループのリストを含んでいてもよいが、このデータは必ずしもなくてもよい。情報はオペレータが認識可能なあるいは処理可能な顕著なアラーム及びアラートのリストを含んでいてもよい。当然ながら、アラーム及びアラートを見て認識できるか否か、及び／又はデータにアクセスしプロセス制御システム１００又は２００の一部（例えばデバイス、モジュールなど）を構成できるか否かはオペレータの認証レベルにより制限される。ネットワークホスト１２１内のアクセスコントローラ又は他のデバイスは、及び携帯型デバイス１８０と通信することは、データベース１２３を調査し又は同一サーバ１２１上の別のアプリケーションと通信することで、例えば、データを携帯型デバイス１８０に送る前に特定のオペレータに関する規制を決定してもよい。一実施形態において、規制レベルに関係なく制御領域内のデバイスの完全なリストがデバイス１８０に送られるが、モジュール毎の規制条件を示す更なる情報が同時に携帯型デバイス１８０に送られる。このように、携帯型デバイス１８０上で実行される対応するアプリケーションは、利用可能な全ての情報をオペレータに提示してもよく、いくつかのデバイス及び／又はアラームが構成されず又は認識されないことを同時に示してもよい。オペレータへのデータの提示の詳細は後述する。
【００５６】
次いで、オペレータはルーチン又は手順３００を用いてモジュール、デバイス又はいくつかの機器の１つを閲覧又は構成のために選択する。ブロック３０５では、手順３００はユーザから選択データを受け取り、ネットワーク１５０から受け取られた規制情報に応じてログイン及びパスワードなどの認証情報を確認する。一般的に、プロセスプラント１０１内のデバイスへのアクセスは静的ワークステーションで利用できるアクセスと同様の方法で制御できる。しかし、上述したように、オペレータは近くにないデバイス、すなわちオペレータが現在いる制御領域になく、その制御領域に関連付けられていないデバイスを見たり構成したりできなくてもよい。あるいは、オペレータはオペレータが現在いる制御領域の理由でアクセス又は制御ができないデバイスを限定的に見ることができてもよい。所望により、一般的にグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を含む携帯型デバイス１８０のインタフェースは、視覚的に及び／又はテキストでユーザへの規制を示すべく、アクセス不可能なデバイスを、「グレイアウト」フォーマットで、異なるフォント又は色で、隣に特定のグラフィカルアイコンを置いて、又は任意の他の方法で提示してもよい。図４を再び参照すると、ユーザがまだアクセス制御システムに登録されていなければ、ブロック３０６はユーザにより入力された認証情報をネットワーク１５０に送る。殆どの場合、アクセス制御システムはランタイムレジストリ１２５又はデータベース１２３をチェックすることでユーザの認証を確認するだけであり、所要の認証が終わっていなければ、手順３００は単にステップ３０６及び３０７をスキップする。あるいは、手順３００ネットワーク１５０による許容又は拒絶をブロック３０７で待つ。より具体的には、１つ以上のソフトウェアルーチンアクセスサーバ１２１及び／又はワークステーション１２０上で実行でき、スタンドアロン又は分散された方法においてコントローラ１１０又は２１０、デバイス１３０、携帯型デバイス１８０、データベース１２３、及びネットワーク１５０内に配置された他のコンポーネントなどの各種フィールドデバイスからの情報を処理する。拒絶された場合、手順３００利用可能なモジュールの表示に戻ってもよい。認証が許容された場合、手順３００は選択されたモジュール、デバイスなどの閲覧又は構成と関連する１組のスクリーン／メニュー／オプションへ移行してもよい。
【００５７】
手順３００はデバイス毎にそれぞれ認証を行うものとして示したが、ネットワーク１５０は単に全てのデバイスに対し一度に認証を要求してもよい。一実施形態において、ブロック３０６及び３０７は、オペレータが携帯型デバイス１８０などのワークステーションにログインした際に、アクセスの任意の領域に関連付けられたプラント１０１内の任意の位置から実行される最初のワイヤレス認証手順（図示せず）と統合される。
【００５８】
ブロック３０８で、プロセス制御システムを実施しているプラント、工場、又は任意の設備内のオペレータの位置が確立され、オペレータは、オペレータの現在の位置を囲んでいる領域に関連付けられた特定の制御領域について適切に認証される。オペレータは当該制御領域内にある、あるいは近接ワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２（この中にフィールド機器自体アクセスポイントを含んでもよい）の１つにより提供されるワイヤレス接続によりコマンドを送信することで、あるいは別の実施形態では、ワイヤレス通信ポートなどのローカル通信ポートを介してデバイスに直接コマンドを送ることにより、当該制御領域と関連付けられているモジュール、フィールドデバイス、コントローラ、制御ループ、ユニットなどと共に作業を進めてもよい。後者の場合、ネットワーク１５０はオペレータの位置を確認しオペレータの認証情報を確認した後でイーサネット（登録商標）接続１５０により携帯型デバイス１８０と通信してもよい。携帯型デバイス１８０と直接通信することも可能である。この場合、ネットワーク１５０は携帯型デバイス１８０の位置が処理され所与のプロセスプラント設備と共に利用されることが承認されるまではフィールドデバイス又はコントローラ又は他のプラント設備が携帯型デバイス１８０と通信することを防止しなくてはならない。
【００５９】
プロセス制御システムが実施された設備のレイアウト、モジュールの位置、制御領域のリスト、及び領域毎のモジュールのリストなどの少なくともいくつかの情報は、例えば携帯型デバイス１８０自体のメモリに格納されてもよい。このデータは、ネットワーク１５０上に格納されたデータを交換、補足あるいは複写してもよい。一実施形態において、このようなデータは、オフラインである際又は携帯型デバイス１８０の現在の位置に関する理由、特定のオペレータが情報を扱うことを認証されていないという理由又は任意の他の理由によりで特定のサブシステムへのアクセスを拒否された場合にも携帯型デバイス１８０で情報を見ることができるようにプロセス制御システム１００又は２００の携帯型要素及び静的要素の両方によって認識可能なフォーマットで格納される。
【００６０】
図２に示されるような、相対座標又は絶対座標のいずれにも依存しない実施形態では、携帯型デバイス１８０の位置は平面又は三次元空間における１組のグローバル又はローカル座標として決定される必要はない。一般的に、地理的領域は単に予め定義された周波数範囲内の最強の信号を捕捉することにより概ね決定されてもよいことが考慮されている。当然ながら、この方法では位置の不正確な識別しか得られない。しかし、単に各領域をある周波数で発せられる信号と関連付け、実質的に独特の識別を行うことで制御領域を決定することはできる。本実施形態は、ＧＰＳのコスト又はローカルロケーティング技術のコストが法外に高い場合に好適でありうる。
【００６１】
携帯型デバイス１８０は図４に示された実施形態に対応するルーチンを実行してもよいが、プロセス制御システム１００又は２００で実施されるネットワーク１５０上のホストは図５に示されるルーチン５００を実行してもよい。ブロック５０２で、ホスト１２１は何らかの所定のフォーマットで１組の測定を受け取ってもよい。ブロック５０３で、ホスト１２１は受け取られた１組の測定に基づき、携帯型デバイス１８０の位置を決定してもよい。次いで、ホスト１２１は携帯型デバイス１８０の現在の位置を、詳細がデータベース１２３に格納される１つ以上の予め定義された制御領域にマッピングすべくデータベース１２３を調査する。当然ながら、携帯型デバイス１８０の現在の位置は予め定義された制御領域の全ての外にあることもある。
【００６２】
ブロック５０６はオペレータの位置（具体的には携帯型デバイス１８０の位置）に関する最新情報を保持するレジストリを更新する。特に、ルーチン５００は制御領域又は制御領域内の物理的位置、オペレータのアイデンティティ、位置及び制御領域の識別を行った時刻のいずれかを記録してもよい。多くの場合このステップは省略されるが、携帯型デバイスの最近の既知の位置を記録することは多くの目的に役立てることができる。例えば、ワークステーション１２０など別のワークステーションにいるオペレータが、携帯型デバイスを携行するオペレータの位置を監視してもよいことが考慮されている。更に、レジストリは周期的に永久的なデータベースに移すことで「空にし」又はデータヒストリアンと同期させてもよい。このように、オペレータの位置は後に問題の調査や緊急状態のモデリングに利用できる。更に、レジストリはオペレータ作業時間又は他の活動を追跡するアプリケーションによって利用されてもよい。この意味で、図１〜図６に一般的に示されるシステムは、オペレータが割り当てられたシフトの間にある領域にいると考えられる共通の状態において「出勤」及び「退勤」時刻を記録する更なる機能を実行してもよい。
【００６３】
更に図５について、ブロック５０８は携帯型デバイス１８０のユーザからの追加の認証の要否をチェックしてもよい。ルーチン５００は、ブロック５０９で、条件付きで追加の認証を要求し、特定の領域に関するオペレータの許可を確認してもよい。しかし、ルーチン５００は直接ブロック５１０に進んでもよい。ブロック５１０はフィールドデバイス、制御ループ、又は他のモジュール又は特定の制御領域に割り当てられたデータのリストを要求する。このとき、ルーチン５００は更にモジュール、フィールドデバイス、制御ループ、プロセス設備などの各々について任意の追加の関連する情報を検索してもよい。次いで、ルーチン５００はモジュール、フィールドデバイス、制御ループ、プロセス設備などの各々に適用される際にオペレータに関する規制情報を処理する。例えば、ルーチン５００はオペレータの記録された専門領域、オペレータのシフト割り当て、年功レベルなどをチェックしてもよい。ブロック５１２で認証をチェックした後、ルーチン５００のブロック５１４は、オペレータに送られる任意の顕著なアラーム又は事象について別の又は同一のレジストリ又は任意の他のデータベースを調査する。例えば、オペレータがモジュールの極めて近くにいることが明白であることからプロセス制御システムは事前に低深刻度アラームを検出し、このときにオペレータに送ってもよい。
【００６４】
最後に、ブロック５１６で、ルーチン５００はオペレータの現在の位置に基づいて情報を携帯型デバイス１８０に送り、又は携帯型デバイス１８０がプロセス制御システムの１つ以上の要素に関する構成データなどのデータにアクセスし又はデータを変更することを可能としてもよい。携帯型デバイス１８０上で実行されるルーチンを参照して上述したように情報は多くの異なるフォーマットで送信できる。特にアクセス制御システムは、デバイスがプラントのレイアウト、領域割り当てなどの同期バージョンを格納する場合に、現在の規制情報のみを携帯型デバイス１８０に送ってもよい。ネットワーク要素間で送信されるデータ量を最小化することが望ましい場合、ネットワーク１５０はネットワーク１５０がコマンドを受け取る又は携帯型デバイス１８０によるデータ又は機能へのアクセスを提供する１つ以上の制御領域に関して携帯型デバイス１８０に単に通知してもよい。これに応じて携帯型デバイス１８０上で実行されるソフトウェアは携帯型デバイス１８０のユーザインタフェース及びメモリを更新する。あるいは、アクセス制御システムは携帯型デバイス１８０により詳細な情報を送ってもよい。当業者は他の様々な実施方法が可能であることを認識する。
【００６５】
情報は図形を用いた使いやすいフォーマットでオペレータに提示され、オペレータから収集されることが望ましいことから、図６〜図８は、オペレータがある制御領域で作業している際に携帯型デバイス１８０がオペレータのために生成しうるいくつかのサンプルスクリーンを示している。図６の画面６００はオペレータの現在の位置に基づいてオペレータが許可を付与される制御領域のプルダウンリストを表示する。メニューの識別タグはここでは「ＰＲＯＸＩＭＡＴＥ  ＡＲＥＡＳ」として示される。一実施形態において、オペレータが以前に訪問した領域又は将来訪問する領域はプルダウンリスト内に表示されるが、アクセス不可能な領域として何らかの方法で明示的にマークされる。「ＰＲＯＸＩＭＡＴＥ  ＡＲＥＡＳ」メニューで「グレイ」又は別の方法でアクセス不可能であるとマークされた領域については画面６００上のいくつかの他のプルダウンメニューは全く提示されないことが望ましい。オペレータは各近接領域について「ＤＥＴＡＩＬＳ」とマークされた無線ボタン６０２を押してもよい。「ＤＥＴＡＩＬＳ」ボタン６０２をクリックすることに応答して、携帯型デバイス１８０はテキスト又はグラフィカルフォーマットで制御領域の描写を表示してもよい。携帯型デバイス１８０は当該領域で作業することを認証された他のユーザのリスト、以前のアクセス試行の履歴、構成変更、アラーム認識、及び／又はユーザにとって有用な任意の情報などの追加の情報を更に提供してもよい。当然ながら、携帯型デバイス１８０はこのデータをメモリに格納しなくてもよく、プロセス制御システムで実施されるネットワーク１５０にこの情報を要求してもよい。
【００６６】
更に、オペレータが現在いる制御領域についてのみ許可されたと仮定して、画面６００は選択された制御領域と関連付けられたモジュール又はデバイスのリスト又は他のデータ又は機能（携帯型デバイス１８０によって、又は携帯型デバイス１８０から実行又は実施可能なアプリケーション）を示す。オペレータはリストを上下にスクロールして個々の又はグループのモジュール、デバイス、アプリケーションなどを選択できる。オペレータは適切な動作を選択するために「ＣＯＮＦＩＧＵＲＥ」ボタン６０５又は「ＶＩＥＷ」ボタン６０７をクリックすることが望ましい。当然ながら、他の動作も同様に図形フォーマット、テキストフォーマット、あるいはショートキーフォーマットのいずれかにより画面上に提示される。このサンプル実施形態において、オペレータはモジュールのステータスをチェックし、特定の事象履歴を見る、などのために「ＶＩＥＷ」ボタン６０７をクリックしてもよい。
【００６７】
更に、デバイスリストの横に事象及びアラームのプルダウンリストが提示されてもよい。プルダウンリストは、ユーザが「ＤＥＶＩＣＥＳ」リストから特定のフィールドデバイス、制御ループ、又は他のモジュール又はデバイスを選択すると、それに応答して現れてもよい。一実施形態において、オペレータが特定のモジュール又はデバイスを選択する前であってもすぐにアラーム又は事象を見ることができるように「ＥＶＥＮＴ／ＡＬＡＲＭＳ」は画面６００上で常時可視的であってもよい。更に、ユーザインタフェースは、アラームの深刻度及び事象の相対的重要性が異なる色と関連付けられ、又は重要な事象を点滅させたり、又はこれらの事象の横に矢印を表示したりするなど他の形式の視覚的分配を利用して設計されてもよい。更に、「ＣＯＮＦＩＧＵＲＥ」ボタン６０５を選択することで新しい画面又は新しいスクリーンファミリーを起動することができる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、オペレータが本願明細書に示す位置ベースのアクセス制御システムが実施された設備内を歩き回る際にオペレータにリアルタイム通知を提供することが更に望ましい。特に、携帯型デバイス１８０が位置の周期的更新を行う場合、携帯型デバイス１８０は図７及び図８にスクリーン６２０及び６３０として示すポップアップボックスを表示してもよい。画面６２０において、ユーザはオペレータが所与の領域を離れ、関連付けられたデバイス又は機器へのアクセスを有さなくなったことを通知される。一方、画面６３０はオペレータに携帯型デバイス１８０が新しい制御領域に移動したことを通知する。これらのポップアップ通知は、オペレータが頻繁に領域間を移動し、必要でない情報が充満することを望まない場合を考慮し、必要に応じて特定の携帯型デバイス上で消されてもよい。
【００６９】
他の実施形態によれば、携帯型デバイス１８０は図７及び図８に示されるポップアップよりも侵入的でない通知を提供してもよい。例えば、アクセス制御システムにより定義される各アクセス権は、フルアクセスタイプ（読み出し／書き込み）には緑色、読み出し専用アクセスタイプには黄色、アクセスなしには赤色、というように視覚的に異なる色と関連付けられてもよい。例えば、プロセスプラント１０１で使用される流量計デバイスのプルダウンリストは各流量計の横に配置されるカラーインジケータを含んでいてもよい。各カラーインジケータはユーザの物理的位置とユーザの認証レベルとに応じて三色のうちいずれかで表示される。あるいは、各流量計のテキスト形式の識別子は三色のうちの１色でコード化されてもよい。本実施形態によれば、ユーザはユーザがデバイスに接近しあるいは離間する際に、ある時点で、デバイスからの距離が離れすぎたためにあるデバイスへのアクセスが許可されなくなったこと、あるいは逆にデバイスが関連付けられた位置領域内に入ったことを示すデバイスの色変更に対応するシンボル又はテキストを見ることができる。標準的なＧＵＩソリューションに詳しい人なら、更にオペレータの注意を引くためにあるインジケータは点滅しあるいは鼓動してもよいことを理解する。
【００７０】
上述したように、カラーインジケータは永久的な認証規制を位置ベースのアクセス規制と組み合わせてもよい。例えば、第一のオペレータは制御ループからの距離に関わらずある制御ループへのアクセスを許可されないことがある。一方、第二のオペレータは制御ループへのアクセスを有するが、アクセス制御システムはオペレータに、制御ループに変更を行う際には制御ループから１０フィートの位置に立つことを要求してもよい。従って、いくつかの実施形態は、オペレータのプロフィールに基づいた規制情報をオペレータの現在の位置に基づいた一時的な規制情報と分離すべく多数のインジケータを含んでいてもよいことが考慮される。
【００７１】
他の実施形態では、アクセス規制はデバイス構成又は編集ウィンドウの「提出」ボタンを無効とすることで、及び当該技術で知られている他の方法によってグレイ表示されたあるいは線で消されたテキストを用いて表示されてもよい。更に、位置ベースの規制（単独で又は認証ベースの規制との組合せで）を表示する視覚的インジケータは、プロセスプラント１０１の環境を表す他の形態と互換性を有する。例えば、プロセスプラントのデバイス及び制御ループは携帯型デバイス１８０のディスプレイ上に概略的に示されてもよい。ユーザはオペレータがプロセスプラント１０１の各種制御領域を移動する際にプロセスプラント１０１を表す同一の静的ディスプレイを見てもよい。しかし、ユーザが対応する制御領域に出入りした際にデバイス又はデバイスに特有のカラーインジケータは色を変えてもよい。
【００７２】
更に、アクセス制御システムは現在の制御領域外にあるデバイス、制御ループ、又は他の要素にアクセスしているユーザに対し、これらの要素を見たり変更したりする代わりに警告表示のみを提供すべく構成され又はハードコードされてもよい。例えば、アクセス制御システムは適切に認証されたオペレータがある要素を変更することを許可しながら、オペレータがデバイスに十分に近づいていないことについて画面下部で警告メッセージを表示してもよい。より一般的なシナリオでは、オペレータはあるデバイスにアプローチし、携帯型通信機器１８０を介してデバイスからあるプロセスパラメータの読み出しを要求してもよい。本実施形態では、アクセス制御システムはオペレータが要求された読み出しを取得することを許可するが、携帯型デバイス１８０上で実行されるソフトウェアはハッシュ化されたボックス又は警告を表す色（黄色など）で読み出しを表示する。あるいは、通常の方法で読み出しを表示し、更にユーザが誤って読み出しを要求したことを示すポップアップメッセージを表示してもよい。
【００７３】
一般的に、アクセス制御システムは、適切な制御領域の外側からプロセスプラント１０１の要素にアクセスすることを防止すべく構成されてもよい。現在適切な制御領域の外部にいるオペレータにこれらの要素へのアクセスを部分的に制限し（読み出し／書き込みの権限を読み出し専用に制限するなど）、又はアクセス権をそのままにする一方で警告表示を表示し及び／又はレコードこのようなアクセスの実例をログに記録してもよい。当然ながら、アクセス制御システムは上にリストされた方法の組合せを用いてもよく、例えば、ある重要な制限領域における厳密なアクセス規則を強化し、他の制御領域の規制を緩める。
【００７４】
ユーザ、事象、及び制御領域に関する情報は効率的な制御及び選択を可能とする方法で系統化されることが望ましい。例えば、レジストリ１２５、又は図９に示すような関係データベースあるいはこれらの組合せは、参照番号７０１で示される「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」、参照番号７０２で示される「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」、及び参照番号７０３で示される「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」などのいくつかの表を保持してもよい。表７０１〜７０３は、対応するレコードにレコード又はレコードグループを他の表で識別するフィールドを提供することにより相互にリンクされてもよい。本願明細書に示される位置ベースのアクセス制御システムの場合、プロセス制御システムのフィールドデバイス、制御ループ及び他の要素と関連するデータを、プロセス制御システムをサービスし、使用し構成するオペレータに関連するデータに効率的に接続することが望ましい。更に、データのこれらのカテゴリを更に領域レイアウト及びデバイスから領域への割り当てに関する情報に接続することにより、アクセス制御システムはリソースを割り当て、より高度な信頼性及び動作上の安全性を提供する際に更により高い効率を達成する。更に、後述するデータアーキテクチャは本願明細書に示した位置ベースのアクセス制御システムに関連する情報を系統化する情報を整理するために多くの可能なアプローチの１つであり、あくまで一例である。
【００７５】
「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」表７１０はユーザ識別又はログイン７１１、組織７１２におけるユーザの役割、ユーザのシフト割り当て７１３、最近のユーザの位置７１４、制御領域７１５、ユーザがこの位置にいた時刻７１６などなどのユーザに特定の情報のためのカラムを含むことが望ましい。所望により、同一のレコードはパスワード又はパスワードの組などの更なる個人的情報を含んでいてもよい。プロセス制御システム１００又は２００内の特定のオペレータをはっきりと指すことができるよう、ログイン情報などのユーザ識別は、十分に独特であるべきである。ロールフィールド７１２は、プロセス制御システム１００又は２００をサービスする構成内の可能な位置を列挙してもよい。このロールフィールド７１２は更に追加のカテゴリに細分化されていてもよい。例えば、「技術者」は更に「化学的コンポーネント」又は「電気機械」コンポーネントなどの、濃度の特定の領域を有していてもよい。更に、シフト情報はオペレータの有効性に関連してもよいが、追加のアクセスレベルを意味してもよい。例えば、アクセス制御システムは、異なる作業シフトにおいて同等の資格を有するオペレータに対しより多い又は少ないアクセスを許可すべく構成されてもよい。当然ながら、この情報は特定の時間のリストとして、又は他の方法で格納されてもよい。
【００７６】
上述したように、「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」表７１０はオペレータが「現れた」又はアクセス制御システムにより検知された最近の位置の識別子を有していてもよいことが重要である。特に、オペレータが制御領域に入ると、ユーザのレコードのための「ＬＡＳＴ  ＬＯＣＡＴＩＯＮ」フィールド７１４又は「領域」フィールド７１５はこの情報で更新されうる。アクセス制御システムはオペレータの決定された位置を格納する必要はないが、代わりにこの位置が属する制御領域を格納してもよい。但し、アクセス制御システムはこれらの情報の一方又は両方を格納してもよい。システム又はシステムを利用するオペレータが後でこの情報の相対品質を評価できるように、この更新をタイムスタンプすることが望ましい。上述したように、表７１０内の情報は、機能の記録及び監視のために周期的に図１のデータヒストリアン１３５などのデータヒストリアンに提供されてもよい。
【００７７】
再び図１１を参照すると、プロセス制御システム要素のためのサンプルデータ構造が「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」７２０として示されている。この場合デバイス、機器、プロセス制御モジュール、ループなどを含んでいてもよい各モジュールは、数字又はアルファベット文字列で識別されることが望ましい。「ＶＡＬＶＥ」又は「ＡＩＲ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＬＯＯＰ」などのモジュールのタイプも、表の中で好ましくは何らかの表スキームに対応する数として表中で識別される。更に「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」７２０に格納されるモジュールの近似中心のＧＰＳ座標又はモジュールと関連付けられた１つ以上の物理的オブジェクトの地理的位置の識別を補助する任意のデータなどのモジュールの位置は比較的正確な位置である。あるいは、モジュールの比較的正確な位置は格納されず、位置が属する制御領域のみを記録してもよい。但し、いくつかの実施形態では、しかし、モジュールの位置とモジュールが位置する制御領域とを両方格納することが望ましい。
【００７８】
次いで各制御領域位置は別の表に記載される。オペレータとプロセス制御システム要素の場合と同様に、各制御領域位置は独特の識別番号を割り当てられることが望ましい。プロセス制御領域位置毎の記録は、制御領域を定義する１組の座標、１組の中心と半径の組合せ、又は制御領域と関連付けられた空間の領域又は体積を定義する任意の他のデータのいずれかを含む。従って、所望により、位置レコード７３０は座標集合とは異なる各制御領域の説明を格納してもよい。例えば、制御領域の記述は、単に対応する信号エミッタの識別情報、制御領域と関連付けられたバーコード情報、特定の制御領域内の１組のデバイス又はトランスミッタ、又は任意の他の識別子であってもよい。この場合、各制御領域が制御領域内の中央位置から送信された無線信号の周波数など何らかの定義する特性を有する限り、純粋に地理的な用語における制御領域の識別は必ずしも必要ではない。「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」７３０は制御領域内に現在いるユーザのリストを更に格納してもよい。
【００７９】
図１１に示されるように、ユーザ、モジュール及び領域に割り当てられた一意の名称はデータベース表７１０、７２０及び７３０の間の論理結合を作成するのを支援する。例えば、「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」７１０の中の「ＬＡＳＴ  ＬＯＣＡＴＩＯＮ」フィールド７１４は、「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０の中へのインデックスとして役立つ識別子を格納してもよい。同様に、「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０内の「ＵＳＥＲ」フィールド７３３は「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０内の１つ以上のレコードを提示してもよい。このサンプルデータ保存アーキテクチャは、アクセス制御システムが例えば、特定の制御領域にいるユーザのリストの検索、特定の制御領域と関連付けられたデバイス、モジュール、機器などのリストの検索、特定のオペレータの最近の又は最もありそうな現在の位置の取得などの動作を迅速に行うことを可能とする。
【００８０】
上に概説したデータ組織構造は更に目標とされたアラーム及びオペレータへの事象通知を許可してもよい。特に、事象及びアラーム通知について適切なオペレータの選択の問題は、これらのオペレータがいつオペレータ動作が必要な領域に入るかなどの対応するメッセージを、最も適切な時にメッセージを受け取るように構成されたオペレータに送ることにより解決される。他方、これらのメッセージが発生したときに、これらのメッセージは、メッセージが発生し又はメッセージが関連する制御領域内に現在いるオペレータなど最も適切に地理的に位置するオペレータへ送信されてもよい。従って、本願明細書に記載するように、位置ベースのアクセス制御を利用することで、プロセス制御システムがアラーム及びアラート又は他のメッセージなどのメッセージを、設備のメンテナンス又は監督と関連付けられた人員に、これらの人員がメッセージを扱う可能性が最も高いとき、例えばこれらの人員がメッセージが関連するプロセスプラントの制御領域にいるときに送ることが可能となる。
【００８１】
図１０は、プロセス制御システム１００又は２００の動作を監視し、レコード、ルート事象及びアラーム通知を受け取る、図１のサーバ１２１などネットワークホスト上で実行されてもよいルーチン８００を図示する。特に、ルーチン８００は、通知が最も適切に処理される可能性が高い時間及び場所でオペレータ又は別の人員に通知が送られることを可能とするため、図１又は図２に一般的に示された人員１７０〜１７２などの、プロセス制御システム１００又は２００における通知の適切な受取人を決定する。特にルーチン８００のブロック８０１はプロセス制御システム１００（図１）のコンポーネントの１つから事象を受け取る。当業者は理解するように、事象は多くの場合、温度センサからの周期的測定レポート、圧力センサの境界線上の読み取りなどの警告事象、流体レベルを所定のセットポイントに保持する制御ループにより検出される不都合な又は異常な状態などのアラームなどの情報を含む。また、重要性及び深刻度に基づいてこれらの事象及びアラームをランク分けすることは実施に特有であり、複数の方法で実施できることが理解される。
【００８２】
ブロック８０３で、ルーチン８００は事象のソースが割り当てられる制御領域を決定する。上述したように、ルーチン８００はデータベース１２３を調査して制御領域を決定してもよい。特にルーチン８００は、事象情報の一部として受け取られることが望ましい識別に基づいて「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」表７２０中にプロセスシステム１００又は２００のコンポーネントを見出すことがある。また、位置フィールド７２３に基づいて「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０中に対応する制御領域の記述を見出す。別の実施形態において、ルーチン８００はコンポーネント自体からメッセージヘッダ又はメッセージ本文の一部としてこの情報を受け取ってもよい。例えば、プロセス制御システム内のメッセージ伝搬をサポートするプロトコルは、領域又は送信側の正確な位置までも独自に識別するヘッダフィールドを定義してもよい。しかし、本実施形態では、イーサネット（登録商標）接続１５０に接続された単一のコントローラが各々別の領域に属する多数のフィールドデバイスをサポートしうることから多くのオーバヘッドが要求される。この場合、各コントローラ１１０はデバイスの領域及び／又は位置へのマッピングを保持する必要がある。一般的に、全ての位置及び制御領域データを単一の位置に格納するような集中型アプローチは手続き的により単純である。
【００８３】
ブロック８０４はレジストリ１２５を調査し又は任意の他の方法を利用して任意のオペレータがブロック８０３で決定された制御領域に現在いるか否かを決定する。ここで、いくつかのアプローチが考えられる。ある実施オプションによれば、ルーチン８０４は位置確認を行い、ネットワーク側で位置確認を行うための別のルーチンを開始してもよい。例えば、図１に概略を示した実施形態によれば、各携帯型デバイス１８０は一般的にネットワーク１５０と共に双方向通信リンクを保持する。次いで、ネットワーク１５０はメッセージ又は任意のタイプの信号を、携帯型デバイス１８０内のソフトウェア又はハードウェアを利用してその地理的位置を取得することを要求している携帯型デバイス１８０に送信してもよい。あるいは、ネットワーク１５０は三角測量又は任意の他の技術を実行し、携帯型デバイス１８０又はプロセス制御システム内の１つ以上のデバイス、例えば１つ以上のＷＡＰ１６０〜１６２、プロセス設備（図２）上のトランシーバ２３０などによって送信されたデータに基づいてユーザの位置を識別してもよい。更に別のオプションとして、アクセス制御システムは単に制御領域ごとに格納された情報を十分に正確なものとみなしてもよい。例えば、レジストリ１２５が所与の領域に存在するものとしてログイン名ＪＯＥ＿ＤＯＥ及びＪＯＨＮ＿ＳＭＩＴＨを用いてユーザをリストする場合、ルーチン８００はこの情報がある程度の確率で正確であると仮定してもよい。この確率を更に評価するため、システムはオペレータ毎に記録されたタイムスタンプの更新を比較し、このタイムスタンプを現在の時間と比較し、オペレータ又は人員がまだ制御領域内にいる可能性を決定してもよい。
【００８４】
少なくとも１人のオペレータ（通知へのアクセス権を有する）が関連する制御領域にいると考えられると、アクセス制御システムは通知をこのオペレータに送る。ルーチン８００は緊急でないメッセージを、関連する領域の外にいる又は特定の機能に関連付けられていないオペレータに送ることを差し控えてもよいことが重要である。しかし、必要に応じて、任意の資格のあるオペレータが事象が発生した制御領域に隣接する領域に現在いると考えられるか否かを決定することで、オペレータについての探索領域を動的に拡張することができる。
【００８５】
図１０を再び参照すると、ルーチン８００のブロック８０５は事象又はアラームに対応するメッセージをキューにする。キューにすることは、更にキュー時間の終了、領域毎の最大メッセージ数など追加の条件に従ってもよい。例えば、オペレータが適切な領域に到達していない場合、時々メッセージキューからメッセージを抽出して直接オペレータに連絡することが必要である。但し、一般的なシナリオでは、ルーチン８００は、認証されたオペレータの１人が領域に入り、あるいは位置の更新が手動でなされる場合、当該領域に登録を行うまで、ブロック８０５で待機する。上述したように、この時点でオペレータの更なる認証及び規制情報をチェックすることが必要でありうる。
【００８６】
最後に、ブロック８０７はメッセージをオペレータに送る。この時点で、オペレータは事象が開始された又は事象に最も緊密に関連付けられた制御領域にいると考えられる。この技術は、オペレータが事象に最も緊密に関連付けられた領域にいるときにオペレータに事象通知を行い、あるいは現在事象に最も緊密に関連付けられた領域にいるオペレータに事象通知を行うことから、この技術を利用することでオペレータがタイムリーに事象を処理する確率が高まる。更に、オペレータは潜在的な又は実際の問題の原因との間に視覚的接触を確立することが望ましいことから、オペレータは事象をよりよく処理する傾向がある。
【００８７】
図１〜図１０に関して記載された位置ベースのアクセス制御技術は更により高度なノイズフィルタリングを提供すべく利用できる。複雑なシステムは数多くの殆どが小さい事象を頻繁に報告することが当業者にはすぐに理解される。従って、事象通知が送信されるべき移動オペレータ又は最適なオペレータに事象通知が送信されるべき最適な時刻を計算することに加え、図１０に示すように、本願明細書で説明した位置ベースのアクセス制御システムは全ての移動オペレータに供給される必要のない事象をフィルタリングすることでノイズを低減してもよい。例えば、幾人かのオペレータがワークステーション又は非移動位置において同一のモジュールについて同様のアラームを通常受け取ると、位置ベースのアクセス制御システムは位置上の理由から所与の時刻に事象に反応する可能性が低い移動オペレータには通知の送信を省略できるようにする。この場合、事象は移動オペレータの現在位置に基づいて、ある移動オペレータには公開されない。
【００８８】
更に、プロセス制御システム１００又は２００の要素へのアクセスは通常、携帯型デバイス１８０を携行するユーザが特定の又は指定された制御領域内にいるときのみ付与されるが、このユーザが他のシステム要素に対し追加のアクセスを必要とする状態が存在しうることが理解される。例えば、ユーザの近くのデバイスへのアクセスを通常は制限されているユーザに、閉止バルブなどの遠隔デバイスに緊急でアクセスする必要が生じるなど緊急状態が発生することがある。一実施形態において、これらのユーザが緊急状態を処理することを許可するため、プロセス制御システムはこれらのケースを自動的に検知し、追加の遠隔領域又はシステムに関連付けられた全ての領域までも包含するようにシステムの特定のユーザ又は全てのユーザのアクセス領域を拡張してもよい。別の実施形態において、ユーザは、ユーザが現在いる制御領域内で通常はアクセス不可能な要素へのアクセス権を付与する緊急オーバライドキーを備えていてもよい。当然ながら、この場合緊急キーの使用は乱用を防止するため厳密に監視されなくてはならない。例えば、緊急オーバライドキーの各使用及びキーを利用する特定のユーザに関する情報はデータベース１２３に記録され、あるいは後の分析のためにデータヒストリアン１３５によって記録されてもよい。
【００８９】
なお、特に記録付けに関して、上記技術により、リアルタイム又はポストタイム分析のために事象を位置及びユーザと関連付けるなどいくつかの追加の利点が提供される。データヒストリアン１３５は、例えば、プロセス制御システム１００へのログイン又はログアウト、セットポイント又は別の動作値の追加又は更新、アラームのクリアなどの動作を記録してもよい。ログエントリについて、データヒストリアン１３５は対応するオペレータ１７０〜１７２のアイデンティティ、オペレータ１７０〜１７２の位置（例えば絶対座標又は相対座標、ワイヤレスアクセスポイントのアイデンティティ、近接デバイスのアイデンティティなど）、事象が発生した時刻、事象の描写、及び他の関連する情報を記録してもよい。
【００９０】
本発明は特定の例に関連して記載したが、これらはあくまで例であり本発明を制限しない。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、開示された実施形態に変更、追加及び／又は削除を行いうることは当業者には明白である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】いくつかの地理的領域に分割されると共に、いくつかのワイヤレスアクセスポイント及びロケーションアプライアンスを含むプロセス制御システムのブロック図である。
【図２】いくつかの地理的領域に分割されると共に、個々のデバイス又はデバイスグループと関連付けられたトランシーバを含むプロセス制御システムのブロック図である。
【図３】トランシーバ及び追加の通信モジュール用拡張スロットを含む携帯型通信デバイスのブロック図である。
【図４】通信装置の比較的正確な地理的位置又はタグを取得し、及び取得された地理的位置に応じてプロセス制御システムの一部へのアクセスを付与するための、携帯型通信によって実行される手順を示すフローチャートである。
【図５】携帯型通信デバイス又はＲＦＩＤタグと通信するアクセスポイントから受け取られた１組の測定を処理し、携帯型通信デバイスに領域特定情報を送信するプロセス制御システムに関連付けられたネットワーク上のホストによって実行される手順を示すフローチャートである。
【図６】携帯型通信デバイスを利用するオペレータが適切に認証された１組のアクセス領域のうちの１つにおいて、動作中に携帯型デバイスに表示されうるいくつかの例示的スクリーンディスプレイを示す図である。
【図７】携帯型通信デバイスを利用するオペレータが適切に認証された１組のアクセス領域のうちの１つにおいて、動作中に携帯型デバイスに表示されうるいくつかの例示的スクリーンディスプレイを示す図である。
【図８】携帯型通信デバイスを利用するオペレータが適切に認証された１組のアクセス領域のうちの１つにおいて、動作中に携帯型デバイスに表示されうるいくつかの例示的スクリーンディスプレイを示す図である。
【図９】携帯型デバイスと通信すべくプロセス制御システムによって利用される例示的データアーキテクチャの概略図である。
【図１０】オペレータの現在位置、事象を発生する要素と関連付けられた領域にオペレータが入った時刻に基づいて、プロセス制御システムの各種要素と関連付けられた事象をオペレータに送る手順を示すフローチャートである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月18日(2008.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
オペレータは、更にプロセス制御システム１００がプラント１０１内のオペレータの位置を自動的に検出すべく電子タグを携帯してもよい。電子タグは、略独特な識別情報を伝える低出力無線信号を発する能動的ＲＦＩＤタグであってもよい。電子タグからの信号は、周期的に、あるいは電子タグが所定位置の１つに到着した際にオンデマンドで送信されてもよい。電子タグによって発せられた信号は、プラント１０１内の様々な位置に配置された１台以上の読取機（図示せず）によって検出されてもよい。当業者は認識するように、能動的ＲＦＩＤタグは、利用可能なリアルタイムロケーションシステム（ＲＴＬＳ）技術のうちの１つにより動作しうる。能動的電子タグは、電子タグが信号を送信すべく構成される間隔に応じて、小型ながら数年間持続する極めて小型のバッテリを装備していてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
別の実施形態において、電子タグの一部又は全部を、静止デバイスあるいは電子タグ中の回路をトリガする「難所（ｃｈｏｋｅ  ｐｏｉｎｔｓ）」（図示せず）と協働する受動的ＲＦＩＤとしてもよい。「目覚め」ると、受動的電子タグ内の回路は検知された信号のエネルギーの一部を利用し、タグアイデンティティを送信してもよい。受動的電子タグはバッテリを必要としないことから、ＲＦＩＤタグ付けへの受動的アプローチは、プラント１０１の構成又はプラント１０１により実行されるプロセスの性質が、比較的ロバストでない位置サービスを許容しうる状況では望ましいことがある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
更に、受動的又は能動的な電子タグは現在もしくは将来利用可能な他の技術と共に利用されてもよい。例えば、電子タグはＷｉＦｉ又はＷｉＭａｘのＲＴＬＳに依存してもよい。最高の精度が必要とされる状況では、電子タグはウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）ＲＴＬＳを利用してもよい。これらの実施形態のいずれかにおいて、オペレータは、電子タグを衣類に付けてあるいは財布に入れて携帯してもよい。あるいは、電子タグは携帯型ワイヤレスデバイス１８０に取り付けられてもよい。当然ながら、電子タグと関連付けられたファームウェア及びソフトウェアも携帯型デバイス１８０に埋め込まれてもよく、あるいは携帯型デバイス１８０の拡張スロットのうちの１つと互換性をもつカードとして提供されてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
更に別の実施形態では、オペレータ及び個人的携帯型デバイス１８０は、１つの又は１対の電子タグによって「連結」されてもよい。特に、ある携帯型デバイス１８０は、オペレータが携帯型デバイス１８０から所定の距離にいる間、対応するオペレータとの関係を保持すべく構成されてもよい。オペレータは、例えば監視されていない設備の乱用を回避すべくセキュリティ特徴又は事前対策としてこのアプローチを利用してもよい。当業者は、オペレータと携帯型デバイスの関連も、ブルートゥース、赤外線又は他の小信号技術によって実施されてもよいことを認識する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
ロケーションアプライアンスは、データベース１２３に加えて、あるいはデータベース１２３の代わりとして領域１０２〜１０４の定義を格納してもよい。ロケーションアプライアンスは、フィールドデバイス１３０及び１３１などのプラント設備の座標、難所の座標、プロセスプラント１０１が存在する設備のマップ及び他の関連する地理的情報のリストを格納し管理してもよい。例えば、ロケーションアプライアンスはプロセスプラント１０１のネットワークを通じて１つ以上のワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２へ通信接続されてもよい。ロケーションアプライアンスは、電子タグと等価なファームウェア及び／又はソフトウェアを装備した電子タグ又は携帯型デバイス１８０の位置を見出すことで、プロセス制御システム１００を支援してもよい。特に、１つ以上のワイヤレスアクセスポイント１６０−１６２と協働する電子タグ又はプロセスプラント１０１の難所は、ロケーションアプライアンスに信号測定を報知してもよい。ロケーションアプライアンスは報知された測定に数学的アルゴリズムを適用して１組の座標を生成し、座標を制御領域１０２−１０４の格納された定義と比較して、定義された制御領域に関するユーザ又は携帯型デバイスの１８０の位置に到達してもよい。この意味で、ロケーションアプライアンスは位置関連の計算の実施に関与する集中型のサーバとして機能してもよい。以下に議論されるように、ロケーションアプライアンスは、ユーザの取得された相対位置に基づいてプロセスプラント１０１のデバイスに対して特定の認証されたユーザのアクセスレベルを確認すべく構成されてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
一般的に、ワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２は携帯型デバイス１８０及び／又は電子タグを携行するオペレータ１７０〜１７２とプロセス制御システム１００との間にワイヤレス通信を提供すべく動作する。詳細は後述するが、携帯型デバイス１８０はトランシーバを備え、多くのワイヤレスプロトコルをサポートするために対応するソフトウェアを提供されてもよい。ＷＡＰ１６０〜１６２の１つと通信することで、携帯型デバイス１８０は、オペレータ１７０〜１７２がプロセス制御システムの１つ以上の要素と通信することを許可するためにプロセス制御システム１００との間にネットワーク接続を確立する。例えば、オペレータはサーバ１２１、ワークステーション１２０、又はデータベース１２３と通信してもよい。更に、オペレータは各コントローラ１１０及びＩ／Ｏカード１４０を介してコントローラ１１０のうちの１つ、又はフィールドデバイス１３０又は１３１のうちの１つと直接通信可能であってもよい。一実施形態において、携帯型デバイス１８０を携行するオペレータは、ワークステーション１２０で利用可能なアクセスを有し、あるいはそのようなアプリケーションを実行するためのアクセスを有し、またワークステーション１２０で利用可能な同一のデータへのアクセスを有してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図１に示される実施形態によれば、ワイヤレスアクセスポイント１６０〜１６２は携帯型デバイス１８０とネットワーク１５０の間の通信を許可し、携帯型デバイス１８０の物理的位置を確認するために利用できる。ある可能な実施形態において、携帯型デバイス１８０は１つ以上のＷＡＰ１６０〜１６２から捜索信号を測定し又は受け取り、測定レポートをロケーションアプライアンスに送る。次いで、ロケーションアプライアンス上で実行されるソフトウェアは、例えば、信号や信号強度などの三角測量に基づいて携帯型デバイス１８０の位置を決定してもよく、決定された位置をサーバ１２１のメモリ、データベース１２３、又は任意の他の所望の位置に登録してもよい。計算された位置は更に測定レポートを実行する携帯型デバイス１８０に報知されてもよい。適切な三角測量を可能とし、従って、よりよい位置計算を行うために、携帯型デバイス１８０を携行するオペレータに十分近い位置に少なくとも３つのＷＡＰ１６０〜１６２があることが望ましい。しかし、位置の決定に使われるＷＡＰの数が３未満であるとき、位置は概ね決定されている。例えば、携帯型デバイス１８０は２つの又は実に１つの信号ソースと関連付けられた測定レポートを送ってもよく、ロケーションアプライアンスで実施される、単独で又はサーバ１２１と協働して動作する位置決定システムは、受け取られたレポートを処理し、例えば相対信号強度などに基づいて位置を推測してもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
特にロケーションアプライアンスは、デバイス又はタグ読み取りに基づいて、あるいは受動的ＲＦＩＤタグが使用されている場合には、１つ以上の難点の読み取りに基づいて特定の携帯型デバイス１８０又は電子タグの座標を決定してもよい。ロケーションアプライアンスは特定のデバイス又はタグに関する１組の座標を生成し、座標をサーバ１２１に通知してもよい。この例示的実施形態によれば、ロケーションアプライアンスは汎用デバイスであってもよく、プロセス制御システム１００内で正常に動作するための構成をほとんどあるいは全く必要としなくてもよい。他方、サーバ１２１は、セキュリティレベルの定義など、システムに特有の情報を含んでいてもよい。レジストリ１２５及びデータベース１２３からオペレータに特有の情報及び制御領域の定義を要求すべくサーバ１２１を構成してもよい。操作上、サーバ１２１はロケーションアプライアンスにより報告された座標を処理し、座標を１つ又はいくつかの制御領域に変換し、オペレータに特有の情報に基づいて、オペレータに対しこれらの制御領域への（全体又は部分的）アクセスを拒否又は付与する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
上述したように、ロケーションアプライアンス及びサーバ１２３の他の構成も可能である。上述した別のアプローチとして、ロケーションアプライアンスはデバイス又はタグの座標を計算することに加え、１つ以上の制御領域を識別してもよい。これに続く特定のオペレータのアクセスレベルの決定はサーバ１２１又は携帯型１８０で行われてもよい。更に、当業者は、位置を推測し、位置の推測を制御領域のリストにマッピングし、オペレータの権限及びオペレータの位置に基づいてアクセスを付与又は拒否する各ステップは、多数の方法でプロセス制御システム１００の静的又は移動コンポーネント間で分配されてもよいことを理解する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
アクセス制御システムは通信ネットワーク１５０を介して接続された複数の静的ホスト、コンピュータ、又は、アクセスサーバ１２１及びコントローラ１１０などのコントローラ、及び携帯型通信機器１８０などに分配されてもよい。なお、アクセス制御システムのいくつかの機能、例えばソフトウェアルーチンにより実行される測定及び計算は、各種アプローチに応じて分配できる。例えば、所与の位置で携帯型デバイス１８０を利用してプロセス制御システム１００のある要素がユーザ１７０によってアクセスされたか否かを判断するソフトウェアルーチンは、アクセスサーバ１２１又は携帯型デバイス１８０上で実行されてもよい。あるいは、このルーチンの機能はアクセスサーバ１２１、ロケーションアプライアンス、及び携帯型デバイス１８０により協働して実行されてもよい。更に、アクセス制御システムはプロセスプラント１０１の外部に配置されたグローバルポジショニングサービス衛星などのデバイスから受け取られたデータに依存してもよい。なお、アクセス制御システムプロセス制御システム１００又は２００の静的コンポーネントと、携帯型通信機器１８０などの移動コンポーネントの両方、これらの静的コンポーネントと移動コンポーネントにわたり分配されたソフトウェアルーチン、及びおそらくネットワーク１６３が操作によって接続されるインターネットなどの外部インフラストラクチャの要素を含んでいてもよい。実施形態において、アクセス制御システムは、トランシーバを装備し、ロケーションアプライアンスと通信するためのソフトウェアルーチンを格納する携帯型通信機器１８０を含んでいてもよい。携帯型通信機器１８０がプロセス制御システム１００で通信するように、プロセス制御システム１００内の何らかのデバイスに接続されたワイヤレス通信点、携帯型デバイス１８０に格納された制御領域のリスト、及び現在の位置において携帯型デバイス１８０で利用可能なアクセスレベルを決定する携帯型デバイス１８０又はホスト（アクセスサーバ１２１など）に格納された別のルーチンを含んでいてもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ここで図３を参照すると、携帯型デバイス１８０はプロセッサ２８１、トランシーバ２８２、ディスプレイデバイス２８７、入力デバイス２８８及びこれらに接続された多数の周辺機器（図示せず）を含んでいてもよい。必須ではないが、プロセッサ２８１はメモリユニット２９０として図示される、ハードドライブ（例えば４．３ＧＢ）に通信接続される映像、音声、ＲＡＭ（例えば６４ＭＢ）及びＲＯＭを備えたマザーボードに実装されたペンティアム（登録商標）（Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標））又はより高いクラスのＣＰＵであることが好適である。これらの部材は全てウェアラブル及び／又はハンドヘルドハウジング（図示せず）内に配置されうる。あるいは又は更に、周辺機器のいくつか又は全部はデバイス１８０のハウジングと一体であってもよい。携帯型デバイス１８０はＰＣＭＣＩＡスロットなどの任意の数の通信スロット又はポートを含んでいてもよい。１つ以上の通信スロット又はポートは遠隔トランシーバ２８２、ＧＰＳユニット２８３、ブルートゥースユニット２８４、赤外線通信機器ユニット２８５、バーコードスキャナ２８６、又はワイヤレスで信号を送受信可能な任意のモジュールを受容すべく使用できる。例えば、拡張スロット２８９は電子タグを一時的に又は永久的に保持してもよい。コンピュータ１８０に通信接続される周辺機器は、更に例えば、一般的なキーボード、マウス、トラックボール、又は限定数の使いやすいキー（機能キーなど）を有するＴｗｉｄｄｌｅｒと呼ばれるデバイスなどのユーザ入力デバイス２８８を含んでいてもよい。これらの機能は異なるアプリケーションについては異なって定義されうる。メモリ２９０は例えば、ディスクドライブ（例えばハード、磁気又は光ディスクストレージデバイス）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどを含む任意のタイプのメモリとすることができる。プロセッサ２８１は、携帯型デバイス１８０への入力、及びメモリ２９０に格納された情報及び／又はトランシーバ２８２を介して、又はデバイス２８３〜２８６のいずれかを介して受け取られた情報のいずれかを用いて、（メモリ２９０に格納された）１つ以上のソフトウェアアプリケーション３００を実行する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
いくつかの実施形態では、携帯型デバイス１８０及び／又はプロセス制御システム１００及び２００は、特定の状況が検出されるまで携帯型デバイス１８０の位置を取得するための手順を開始しない。特に携帯型デバイス１８０は、常に又は所定の間隔でプロセス制御システム１００又は２００へのロケーションアプライアンスに信号読み出し又は測定を報告する必要がない。代わりに、オペレータがプロセス制御システム１００又は２００の特定のドメインにアクセスしようとするとき、又はプロセス制御システム１００又は２００が異常又は緊急の状態を検出し最も近くにいるオペレータを探そうとするときに位置識別手順がトリガされてもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図４は、決定された位置に基づいて位置決定及びデバイス又はモジュール選択を行うべく携帯型デバイス１８０上で実行されうるソフトウェアルーチン３００のブロック図を示す。上述したように、携帯型デバイス１８０は拡張スロットのうちの１つに受動的又は能動的電子タグを含んでいてもよい。別の実施形態において、携帯型デバイス１８０ブルートゥース、赤外線、又は同様のワイヤレス（又はワイヤード）リンクを介してローカルロケーティングサービス機能を実行すべく構成されたスタンドアロンデバイスと通信してもよい。いくつかの実施形態では、手順３００はこのようなスタンドアロンデバイス上で実行されてもよい。しかし、状況によっては、特に携帯型デバイス１８０が高い処理能力を有する場合には、手順３００を含むソフトウェアを携帯型デバイス１８０にインストールして実行することが望ましい。携帯型デバイス１８０は任意の特定の時刻において無線波トランスミッタなどのいくつかの信号ソースの範囲内にあってもよい。しかし、手順３００はユーザ動作など１組の所定の状況のうちの１つの発生に伴いトリガされることが望ましい。トリガとなる状況の詳細は後述する。ブロック３０１で、手順３００はソースの１つから信号強度を測定する。上述したように、各信号ソースは専用チャネル上で数字の比較的独特の配列を送り、あるいは探索メッセージ内の特定の信号ソースを示す他のデータを提供することなどにより、当該技術で知られている多くの方法の１つにより明白に識別されてもよい。ブロック３０２で、手順３００は測定可能な他の信号の存否をチェックしてもよい。例えば、携帯型デバイス１８０が４つの信号ソースを検出した場合、手順３００は、リストが尽きるか、ある所定の限界に到達するまでブロック３０１と３０２を反復してもよい。他の実施形態では、携帯型デバイス１８０はＷｉＦｉ又はＷｉＭａｘＲＴＬＳ技術又はＵＷＢＲＴＬＳ技術を利用して信号測定を収集してもよい。従って、ここではステップ３０１及び３０２はあくまで一例である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
ユーザ、事象、及び制御領域に関する情報は効率的な制御及び選択を可能とする方法で系統化されることが望ましい。例えば、レジストリ１２５、又は図９に示すような関係データベースあるいはこれらの組合せは、参照番号７１０で示される「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」、参照番号７２０で示される「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」、及び参照番号７３０で示される「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」などのいくつかの表を保持してもよい。表７１０〜７３０は、対応するレコードにレコード又はレコードグループを他の表で識別するフィールドを提供することにより相互にリンクされてもよい。本願明細書に示される位置ベースのアクセス制御システムの場合、プロセス制御システムのフィールドデバイス、制御ループ及び他の要素と関連するデータを、プロセス制御システムをサービスし、使用し構成するオペレータに関連するデータに効率的に接続することが望ましい。更に、データのこれらのカテゴリを更に領域レイアウト及びデバイスから領域への割り当てに関する情報に接続することにより、アクセス制御システムはリソースを割り当て、より高度な信頼性及び動作上の安全性を提供する際に更により高い効率を達成する。更に、後述するデータアーキテクチャは本願明細書に示した位置ベースのアクセス制御システムに関連する情報を系統化する情報を整理するために多くの可能なアプローチの１つであり、あくまで一例である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
再び図９を参照すると、プロセス制御システム要素のためのサンプルデータ構造が「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」７２０として示されている。この場合デバイス、機器、プロセス制御モジュール、ループなどを含んでいてもよい各モジュールは、数字又はアルファベット文字列で識別されることが望ましい。「ＶＡＬＶＥ」又は「ＡＩＲ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＬＯＯＰ」などのモジュールのタイプも、表の中で好ましくは何らかの表スキームに対応する数として表中で識別される。更に「ＭＯＤＵＬＥ  ＲＥＣＯＲＤ」７２０に格納されるモジュールの近似中心のＧＰＳ座標又はモジュールと関連付けられた１つ以上の物理的オブジェクトの地理的位置の識別を補助する任意のデータなどのモジュールの位置は比較的正確な位置である。あるいは、モジュールの比較的正確な位置は格納されず、位置が属する制御領域のみを記録してもよい。但し、いくつかの実施形態では、しかし、モジュールの位置とモジュールが位置する制御領域とを両方格納することが望ましい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図９に示されるように、ユーザ、モジュール及び領域に割り当てられた一意の名称はデータベース表７１０、７２０及び７３０の間の論理結合を作成するのを支援する。例えば、「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」７１０の中の「ＬＡＳＴ  ＬＯＣＡＴＩＯＮ」フィールド７１４は、「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０の中へのインデックスとして役立つ識別子を格納してもよい。同様に、「ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０内の「ＵＳＥＲ」フィールド７３３は「ＵＳＥＲ  ＲＥＣＯＲＤ」表７３０内の１つ以上のレコードを提示してもよい。このサンプルデータ保存アーキテクチャは、アクセス制御システムが例えば、特定の制御領域にいるユーザのリストの検索、特定の制御領域と関連付けられたデバイス、モジュール、機器などのリストの検索、特定のオペレータの最近の又は最もありそうな現在の位置の取得などの動作を迅速に行うことを可能とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2009135892.tif 000013
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2009135892.tif 000014
【外国語明細書】
2009135892000001.pdf