JP2006221255A - 操作権限管理方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 操作器毎に操作許可者が異なる場合であっても、的確な操作権限管理を行う。
【解決手段】 操作器（操作ボタンや操作スイッチなど）１０１に対応させて該操作器の識別情報を送信可能な操作器ＲＦＩＤ１０３を設けるとともに、操作者００１の識別情報を送信可能な操作者ＲＦＩＤ１０６を操作者に着用させ、操作器が操作されたときに、操作器ＲＦＩＤ１０３及び操作者ＲＦＩＤ１０６に操作器情報２０２と操作者情報２０４を送信させ、これらを受信して操作器が操作権限を有する操作者により操作されたか否かを判定し（１０９）、操作権限を有する操作者である場合に、操作対象機器１１０のポンプや弁などへの操作信号を有効にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、操作権限管理方法及びそのシステムに係り、例えば、各種の操作対象機器を操作する操作盤等に設けられた操作器の操作を、操作権限を有する者にのみ許容する操作権限管理に関する。

例えば、プラントを構成するポンプや弁などの操作対象機器を操作するための操作盤が設けられ、この操作盤には操作対象機器を操作する操作ボタンや操作スイッチなどの操作器が設けられる。そして、操作器を操作することによって、操作指令が操作対象機器に伝達されるようになっている。

このようなが操作対象機器には、重要な機器やセキュリティー管理が必要な操作対象機器が含まれていることから、それらの機器を操作する操作盤が設置された操作室には、操作権限のある操作者のみが立ち入りできるようにする入出管理や、操作手順書や保安規定などによる間接的に制限する操作権限管理が、一般に行われている。

また、特許文献１には、重要な機器やセキュリティー管理が必要な機器の操作を管理するための操作権限管理システムが提案されている。これによれば、プラント機器の操作許可者と許可されない者とを区別した個人機器操作情報のデータベースを作成しておく。そして、プラント機器の操作要求があったときに、その操作者を認識してデータベースからその操作者の個人機器操作情報を取り出し、その操作者が操作許可者の場合にのみ、その操作要求の操作指令をプラント機器に出力して、操作許可者以外の操作者の操作を阻止するようにしている。また、操作要求を行った操作者を識別する方法は、個人情報が記録されたＩＣカードを個人識別部に挿入することにより行っている。

また、オペレータを識別して操作データの登録や受付を管理する技術として、ＩＣカードを使用したオペレータの識別管理（特許文献２）や、指紋又は網膜照合などによる個人認証などが知られている（特許文献３）。

特許２９９４１０７号公報 特公平７−６９９８６号公報 特開２００３−１３２０３２号公報

しかし、特許文献１に記載のように、ＩＣカードにより操作者を識別する操作者識別方法によれば、挿入されたＩＣカードが操作許可者のものであっても、その識別後に他の操作者が操作器を操作した場合には、操作許可者以外の者が操作したことを識別できない。すなわち、挿入されたＩＣカードと実際の操作者が一対一に対応しない場合が発生するおそれがある。その結果、操作許可者以外の操作者の操作によって操作対象機器が動作してしまうという問題がある。

特に、操作許可者の異なる操作器が多数配置された操作盤の場合、操作権限の異なる複数の操作者が同時に種々の操作器を操作することが考えられる。例えば、操作器Ａについて操作権限を有する操作者が３名（ａ、ｂ、ｃ）設定され、操作器Ｂについては操作権限を有する操作者が２名（ａ、ｂ）設定され、操作器Ｃについては操作権限を有する操作者が１名（ａ）設定されているとする。この場合、特許文献１に記載の操作権限管理システムによれば、ＩＣカードを操作者ｃが挿入した後は、操作者ｃの操作権限に操作が限定されてしまうことになり、操作者a、bは操作器Ｂ、Ｃを操作することができない。

したがって、特許文献１に記載の場合、操作権限の異なる複数の操作者が同時に操作できるようにするには、操作対象機器と操作権限毎に操作権限管理システムを構築する必要があり、システム構成が大きくなってしまうという問題がある。

また、ＩＣカードを入れ替えて、操作権限を有する操作者が操作することも可能であるが、操作者の識別に時間がかかる上に、操作権限の異なる複数の操作者が同一時に別の操作を行うことができないという問題がある。

このように、特許文献１の操作権限管理によれば、操作盤上に操作ボタンや操作スイッチ等の操作器が多数設けられ、かつそれらの操作器に対して操作権限が多段階に設定されていて、操作権限が異なる複数の操作者が同時に操作するような複雑な操作環境の場合には、操作権限管理を厳密に行うことができないという問題がある。

例えば、上述のような複雑な操作環境の場合に、特許文献３に記載の個人認証技術を適用することが考えられるが、認証に時間がかかる上に、操作器ごとに指紋等の認証システムを設けなければならず、システムの構成が複雑で大規模になってしまうという問題がある。

本発明は、操作器毎に操作許可者が異なる場合であっても、的確な操作権限管理を行うことを課題とする。

上記の課題は、操作器（操作ボタンや操作スイッチなど）に対応させて該操作器の識別情報を送信可能な操作器無線識別手段（ＲＦＩＤ）を設けるとともに、操作者の識別情報を送信可能な操作者無線識別手段（ＲＦＩＤ）を操作者に着用させ、前記操作器が操作されたときに、前記操作器無線識別手段及び前記操作者無線識別手段に前記操作器の識別情報と前記操作者の識別情報の送信を要求し、送信された前記操作器の識別情報と前記操作者の識別情報を受信して、前記操作器が操作権限を有する操作者により操作されたか否かを判定し、操作権限を有する操作者である場合に、操作対象機器のポンプや弁などへの操作信号を有効にすることで達成される。

また、本発明は、操作対象機器に操作信号を出力する操作器の操作権限を有する操作者と前記操作器とを対応付けた操作許可情報が記憶された操作許可情報記憶手段と、前記操作器の操作が前記操作権限を有する操作者による操作か否かを判定し、前記操作器の操作が操作権限を有する操作者による操作のとき、前記操作器の操作信号を操作対象機器に出力することを許可する操作許可判断手段とを有する操作権限管理システムにおいて、前記操作器に対応させて設けられ操作器識別情報を送信する操作器無線識別手段と、前記操作者に着用され操作者識別情報を送信する操作者無線識別手段と、前記操作器から出力される操作信号に応答して前記操作器識別情報と前記操作者識別情報の送信要求を無線で送信する操作情報要求手段とを備え、前記操作許可判断手段は、前記操作情報要求手段の送信要求に応答して前記操作器無線識別手段と前記操作者無線識別手段から送信される前記操作器識別情報と前記操作者識別情報を受信し、前記操作許可情報と照合して前記操作器が操作権限を有する操作者による操作か否かを判定することを特徴とする。

このような特徴を有することから、操作器が操作されたとき、即時に、操作情報要求手段から操作器識別情報と操作者識別情報の送信要求が無線で送信され、これに応答して直ちに、操作器無線識別手段と操作者無線識別手段から操作器識別情報と操作者識別情報とが送信される。したがって、操作許可判断手段は、送信される操作器識別情報と操作者識別情報を受信して操作許可情報と照合することにより、操作器が操作権限を有する操作者（操作許可者）によって操作されたか否かを判断できる。

特に、操作器が操作されたタイミングで、操作器無線識別手段と操作者無線識別手段から送信される操作器識別情報と操作者識別情報に基づいて判断していることから、複数の操作器を、操作権限が異なる複数の操作者によって操作されても、全く同時でない限り的確な操作権限管理を行うことができる。したがって、多数の操作器が設けられた操作盤等において、それぞれの操作器に対する操作権限が多段階に設定される場合に、操作権限が異なる複数の操作者が同一時に操作するという複雑な操作環境の場合でも、操作者と操作器の一対一の関係を確保可能であるから、操作権限管理を厳密に実施できる。

また、操作器に対する操作権限の変更は、操作許可情報が記憶された操作許可情報記憶手段の内容を書換えることにより簡単に対応できる。なお、操作者の操作権限の変更は、操作者無線識別手段（ＲＦＩＤ）に記憶させた操作者情報（操作権限情報）を書換えることにより可能となり、改造範囲を小さくすることができる。

さらに、操作器無線識別手段（ＲＦＩＤ）に記憶させた操作器情報（操作器識別情報、操作対象機器情報）を書換えることにより、操作器と操作対象機器の関係を変更可能であるから、操作盤の改造範囲を小さくすることができる。また、操作器のＲＦＩＤの記憶内容の変更により任意のシステムに適用可能となるため、操作盤の標準化とコスト低減を図れる。

さらに、同一の操作権限を有する操作者に操作を引継ぐ場合、操作者情報（操作権限情報）を記憶させたＲＦＩＤを引継ぎ手段として用いることにより、確実で簡単な引継ぎ運用を図ることができる。

上記の場合において、操作器無線識別手段は、対応する操作器が操作されたときのみ無線機能を有効にすることが、混信を防いで、操作者と操作器の一対一の関係を確保できるので好ましい。また、操作器の操作を検知する検知手段によって無線機能が有効にされることが、一層混信を防ぐことできるので好ましいが、混信を防ぐ方法は、後述するように種々考えられるので、これらに限定されるものではない。

また、操作者無線識別手段は、操作器無線識別手段から送信される識別情報によって無線機能が有効にされることが好ましいが、混信を防ぐ方法は、後述するように種々考えられるので、これらに限定されるものではない。

本発明によれば、操作器毎に操作許可者が異なる場合であっても、的確な操作権限管理を行うことができる。

以下、本発明の実施形態に基づいて、操作権限管理システムを説明する。
（実施形態１）
図１に、本発明の一実施形態の操作権限管理システムの構成図を示す。図示のように、操作者００１は、操作者無線識別手段である操作者ＲＦＩＤ１０６を着用している。操作器１０１は、操作器情報読取要求手段１０２と、操作者情報読取要求手段１０５につながっている。操作器無線識別手段である操作器ＲＦＩＤ１０３は、操作器１０１に対応付けて設けられているが、必ずしも一体に設ける必要はない。操作器ＲＦＩＤ１０３は、操作器情報読取要求手段１０２と操作器識別手段１０４に無線でつながっている。なお、操作器情報読取要求手段１０２と操作器識別手段１０４は必ずしも一体である必要はない。

操作者情報読取要求手段１０５と操作者ＲＦＩＤ１０６は無線でつながっている。操作者ＲＦＩＤ１０６と操作者識別手段１０７は無線でつながっている。操作者情報読取要求手段１０５と操作者識別手段１０７は必ずしも一体である必要はない。操作器識別手段１０４と操作者識別手段１０７及び操作許可情報記憶手段１０８は操作許可判断手段１０９につながっている。操作許可判断手段１０９は操作対象機器１１０につながっている。

このような操作盤管理システムの構成において、操作器１０１は、操作器情報読取要求信号２０１の通信と操作器情報２０２の通信の両方、あるいは一方を、操作時のみ許可する機能を有する。また、操作信号３０１を発信する機能を有する。操作時のみ通信を許可する機能の実現手段は、操作器ＲＦＩＤ１０３のアンテナの方向を変えたり、あるいは受信／送信回路を開閉したり、あるいは通信の電磁波を通過／遮断するなどの方法が適用できる。

操作器情報読取要求手段１０２は、操作信号３０１を受信し、操作された操作器１０１の操作器情報２０２を読取るための操作器情報読取要求信号２０１を発信する機能を有する。

操作器ＲＦＩＤ１０３は、操作器１０１に固有の操作器情報２０２を記憶し、操作器情報読取要求信号２０１を受信して、操作器情報２０２を発信する機能を有する。操作器識別手段１０４は、操作器情報２０２を受信して、操作器１０１を識別し、操作器情報３０２を発信する機能を有する。

操作者情報読取要求手段１０５は、操作信号３０１を受信し、操作者００１の操作者情報２０４を読取るための操作者情報読取要求信号２０３を発信する機能を有する。また、他の操作者の操作者ＲＦＩＤに操作者情報読取要求信号２０３を受信させないようにする混信回避機能を有する。この機能は、操作器１０１と他の操作者ＲＦＩＤが離れていると、他の操作者ＲＦＩＤが受信できないように、操作者情報読取要求信号２０３の強度を制限するか、あるいは操作者情報読取要求信号２０３を発信する方向を制限するなどにより実現できる。しかし、これらに限られるものではない。

操作者ＲＦＩＤ１０６は、操作者００１固有の操作者情報２０４を記憶し、操作者情報読取要求信号２０３を受信して、操作者情報２０４を発信する機能を有する。操作者ＲＦＩＤ１０６を同レベルの操作権限を有する操作者に共通に使用する場合は、操作者情報２０４はその操作権限レベル情報でもよい。操作者識別手段１０７は、操作者情報２０４を受信して、操作者００１を識別し、操作者情報３０３を発信する機能を有する。

操作許可情報記憶手段１０８は、個々の操作器に対して操作を許可する操作者、あるいは操作を許可する操作権限レベルを操作許可情報３０４として記憶しており、必要に応じて発信する機能を有する。

操作許可判断手段１０９は、操作器情報３０２と操作者情報３０３と操作許可情報３０４を受信して、操作器情報３０２と操作者情報３０３が操作許可情報３０４と一致する場合に、操作指令信号３０５を発信する機能を有する。

このように構成される本実施形態の操作権限管理システムにおいて、操作者００１が操作器１０１を操作すると、操作器１０１は操作信号３０１を発信する。この操作信号３０１を操作器情報読取要求手段１０２が受信すると、操作器情報読取要求信号２０１が発信される。操作器ＲＦＩＤ１０３は、操作器情報読取要求信号２０１を受信したときに操作器情報２０２を発信する。操作器識別手段１０４は、操作器情報２０２を受信して操作器１０１を識別して操作器情報３０２を発信する。

一方、操作者情報読取要求手段１０５も操作信号３０１を受信すると、操作者情報読取要求信号２０３を発信する。操作者ＲＦＩＤ１０６は操作者情報読取要求信号２０３を受信したときに操作者情報２０４を発信する。操作者識別手段１０７は操作者情報２０４を受信し、操作者００１を識別して操作者情報３０３を発信する。

操作許可情報記憶手段１０８は、操作許可情報３０４を通常発信している。操作許可判断手段１０９は操作器情報３０２と操作者情報３０３と操作許可情報３０４を受信し、操作器情報３０２と操作者情報３０３が操作許可情報３０４と一致する場合に操作指令信号３０５を発信する。操作対象機器１１０は操作指令信号３０５を受信して動作する。

このように、本実施形態によれば、操作器１０１に対応させて、その操作器の識別情報を送信可能な操作器ＲＦＩＤ１０３を設けるとともに、操作者００１の識別情報を送信可能な操作者ＲＦＩＤ１０６を操作者００１に着用させ、操作器１０１が操作されたときに、操作器ＲＦＩＤ１０３及び操作者ＲＦＩＤ１０６に操作器情報２０２操作者情報２０４を送信させ、送信された操作器情報２０２と操作者情報２０４を受信して、操作器１０１が操作権限を有する操作者００１により操作されたか否かを判定するようにしているのである。

言い換えれば、操作器１０１を操作したタイミングで、操作器１０１とこれを操作した操作者００１を同時に識別し、一対のデータとして扱って、操作許可情報３０４と照合し、一致する場合には操作指令信号３０５を発信するので、操作器１０１の操作権限のない他の操作者が操作しても、操作対象機器１１０の動作を阻止できる。

また、操作許可者あるいは操作権限を有する操作者が異なる操作器を多数配置して形成された操作盤に、操作権限の異なる複数の操作者が同時に異なる操作器を操作した場合でも、それぞれの操作したタイミングで、操作器とこれを操作した操作者を識別し、一対のデータとして扱って、操作許可情報３０４と照合しているから、操作許可者の操作のみが有効になる。特に、ＲＦＩＤの情報読取に要する時間は、一般に数十ミリ秒程度であり、操作器１０１の操作から操作指令信号３０５を発信まで短時間で処理することができる。

また、プラントの現場操作盤などに本実施形態を適用すれば、操作権限を持つ点検者には操作が有効となるが、操作権限を持たない作業者などが操作しても、操作を受け付けなくすることが可能である。すなわち、操作器とその操作許可者（あるいは操作権限）の操作権限管理を厳密に実施できる。

また、本実施形態によれば、操作許可者の操作権限のランク付けが可能となり、段階的な操作権限の付与が可能になり、操作権限のランクに対応したＲＦＩＤを操作引継ぎ用具として運用することが可能になる。

ここで、上記実施形態の操作器ＲＦＩＤ１０３には操作器に適合した種々の形状のＲＦＩＤを用いることができる。また、操作者ＲＦＩＤ１０６には、ＩＣカード状に形成されたＲＦＩＤを用いることができる。また、ＲＦＩＤには、基本的に、周知のポジティブＲＦＩＤ又はパッシブＲＦＩＤを適用することができる。すなわち、ＲＦＩＤは、無線通信手段と、識別情報等の情報を記憶するメモリと、無線通信手段やメモリを制御するマイコンなどを備えるとともに、識別情報等の情報を無線通信手段を介して送信したり、外部からの読取要求などを受信するためのアンテナを備えて構成される。そして、それらの構成機器の電源を内蔵するものがポジティブＲＦＩＤと称され、その電源を受信した信号から生成するものがパッシブＲＦＩＤと称されている。

本実施形態において、操作器１０１は、操作された時のみ操作器ＲＦＩＤ１０３の通信を許可する機能を設けている。この機能の実現手段としては、前述した方法が適用できるが、操作器１０１が操作されたことを検知する手段は、例えば、操作器１０１の操作の動きに連動して変位する手段を設けたり、動きを検知する歪センサやスイッチ等の検知手段を設け、その検知手段に連動させて操作器ＲＦＩＤ１０３の通信機能を有効にすることができる。

また、操作者ＲＦＩＤ１０６は、操作器ＲＦＩＤ１０３のように操作器１０１に連動させることができない。したがって、操作器１０１の操作時に操作者情報読取要求信号２０３を受信可能な状態にセットすることはできない。一方、常時受信できるようにすると、近くにいる他の操作者ＲＦＩＤが操作者情報読取要求信号２０３を受信して、正しい操作者とは異なるの操作者識別情報が発信され、操作者識別手段１０７が誤った識別をすることが考えられる。

そこで、正しい操作者に対する操作者情報読取要求信号２０３が、他の操作者ＲＦＩＤに受信できないようにする必要がある。このような混信回避機能は、前述した方法があるが、それらに代えて、次に述べる混信回避機能を設けることができる。例えば、操作者００１の指、手首、肘、肩等の動きを検知可能な部位に操作者ＲＦＩＤ１０６を着用させ、操作者ＲＦＩＤ１０６に歪センサなどを設けて操作者００１の動きを検知し、その検知信号により操作者ＲＦＩＤ１０６の通信機能を有効にすることができる。また、操作者００１が、操作時に操作者ＲＦＩＤ１０６の通信機能を有効にするように操作してもよい。さらに、操作器ＲＦＩＤ１０３の通信機能を有効にする信号、又は操作器ＲＦＩＤ１０３から送信される操作器情報２０２により、操作者ＲＦＩＤ１０６の通信機能を有効にするようにしてもよい。このようにすることにより、操作者と操作器の一対一の関係を一層確保することができ、操作権限管理の信頼性が向上する。
（実施形態２）
図２に、本発明の他の実施形態の操作権限管理システムの構成図を示す。図示のように、図１の実施形態と異なる点は、操作器１０１から出力される操作信号３０１を、信号制御手段１１１を介して操作対象機器１１０に出力するようにし、この信号制御手段１１１を操作許可判断手段１０９から出力される操作許可信号３０６によって開閉制御するようにしたことにある。また、操作許可判断手段１０９の判断が、不許可の場合に、その旨の警報や通報を発する警報通報手段１１３を設けたことにある。さらに、操作器情報３０２と操作者情報３０３を記録手段１１２に記録することによって操作記録を残すようにしている。その他の構成は図１の実施形態と同一であることから、同一符号を付して説明を省略する。

本発明の一実施形態の操作権限管理システムの構成図である。 本発明の他の実施形態の操作権限管理システムの構成図である。

符号の説明

００１ 操作者
１０１ 操作器
１０２ 操作器情報読取要求手段
１０３ 操作器ＲＦＩＤ
１０４ 操作器識別手段
１０５ 操作者情報読取要求手段
１０６ 操作者ＲＦＩＤ
１０７ 操作者識別手段
１０８ 操作許可情報記憶手段
１０９ 操作許可判断手段
１１０ 操作対象機器
２０１ 操作器情報読取要求信号
２０２ 操作器情報
２０３ 操作者情報読取要求信号
２０４ 操作者情報
３０１ 操作信号
３０２ 操作器情報
３０３ 操作者情報
３０４ 操作許可情報
３０５ 操作指令信号

Claims (5)

1. 操作器に対応させて該操作器の識別情報を送信可能な操作器無線識別手段を設けるとともに、操作者の識別情報を送信可能な操作者無線識別手段を操作者に着用させ、前記操作器が操作されたときに、前記操作器無線識別手段及び前記操作者無線識別手段に前記操作器の識別情報と前記操作者の識別情報の送信を要求し、送信された前記操作器の識別情報と前記操作者の識別情報を受信して、前記操作器が操作権限を有する操作者により操作されたか否かを判定する操作権限管理方法。
2. 操作対象機器に操作信号を出力する操作器の操作権限を有する操作者と前記操作器とを対応付けた操作許可情報が記憶された操作許可情報記憶手段と、前記操作器の操作が前記操作権限を有する操作者による操作か否かを判定し、前記操作器の操作が操作権限を有する操作者による操作のとき、前記操作器の操作信号を操作対象機器に出力することを許可する操作許可判断手段とを有する操作権限管理システムにおいて、
   前記操作器に対応させて設けられ操作器識別情報を送信する操作器無線識別手段と、前記操作者に着用され操作者識別情報を送信する操作者無線識別手段と、前記操作器から出力される操作信号に応答して前記操作器識別情報と前記操作者識別情報の送信要求を無線で送信する操作情報要求手段とを備え、前記操作許可判断手段は、前記操作情報要求手段の送信要求に応答して前記操作器無線識別手段と前記操作者無線識別手段から送信される前記操作器識別情報と前記操作者識別情報を受信し、前記操作許可情報と照合して前記操作器が操作権限を有する操作者による操作か否かを判定することを特徴とする操作権限管理システム。
3. 前記操作器無線識別手段は、対応する前記操作器が操作されたときのみ無線機能が有効にされることを特徴とする請求項２に記載の操作権限管理システム。
4. 前記操作器無線識別手段は、前記操作器の操作を検知する検知手段によって無線機能が有効にされることを特徴とする請求項２に記載の操作権限管理システム。
5. 前記操作者無線識別手段は、前記操作器無線識別手段から送信される前記識別情報によって無線機能が有効にされることを特徴とする請求項２に記載の操作権限管理システム。

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