JP2018537734A - ファクトリーオートメーションシステムおよびリモートサーバ - Google Patents

Abstract

ファクトリーオートメーションシステム１は、プログラマブルロジックコントローラ３、５、７と、マイクロフォン１５と、ネットワーク９を介して接続されたリモートサーバ１０とを備える。マイクロフォン１５はプログラマブルロジックコントローラ３に接続されており、デバイス１３はプログラマブルロジックコントローラ３、５、７に接続され、プログラマブルロジックコントローラ３、５、７によって制御される。プログラマブルロジックコントローラ３は、マイクロフォン１５によって録音されたユーザ１９の話し言葉を符号化して電子音声表現にする。電子音声表現はリモートサーバ１０へ送信される。リモートサーバ１０は、電子音声表現に基づいてデバイスコマンドを決定し、デバイスコマンドをプログラマブルロジックコントローラ３へ送信する。プログラマブルロジックコントローラ３は受信したデバイスコマンドに基づいてデバイス１３を制御する。

Description

本発明は、ファクトリーオートメーションシステムおよびプログラマブルロジックコントローラに関する。

プログラマブルロジックコントローラは、モータ、センサ、エネルギー供給などを制御することによって製造プロセスなどの産業プロセスを制御するためのファクトリーオートメーションシステムにおいて一般に用いられている。プログラマブルロジックコントローラは、例えば、電子ラック間の空きスペースが狭いなどの理由で、ユーザがアクセスするのが困難な環境に収容されることが多い。さらに、プログラマブルロジックコントローラは、コストを下げるためと、主目的であるデバイスのリアルタイム制御のために最適化される。したがって、プログラマブルロジックコントローラは、通常、今日の汎用コンピュータで見られるような強力なプロセッサやメモリは含んでいない。プログラマブルロジックコントローラの計算処理リソースおよびプログラマブルロジックコントローラの周囲の空きスペースは限られているため、コントローラは、通常、例えば、大画面やキーボードやコンピュータマウスを含む快適なユーザインターフェースを含まない。したがって、ユーザがプログラマブルロジックコントローラと対話する可能な方法を拡張することが求められている。

米国特許第７，２４９，０２３号には、ヒューマンマシンインターフェースのスピーチプロセッサによって解析された音声コマンドによる表示メニューのナビゲーションの制御を可能にする産業用ヒューマンマシンインターフェースが開示されている。しかし、そのような音声認識は、集中的な計算と、絶えず変化する大量の語彙データおよび言語情報とを必要とする。これには、上述の理由により通常のプログラマブルロジックコントローラでは利用できない強力なプロセッサとメモリとが必要である。

それゆえ、本発明の目的は、プログラマブルロジックコントローラのための代替ユーザインターフェースを提供することである。

本発明は、ユーザからの音声コマンドを受け入れるユーザインターフェースを有するファクトリーオートメーションシステムおよびプログラマブルロジックコントローラを提供する。

例示的実施形態によれば、ファクトリーオートメーションシステムは、複数のプログラマブルロジックコントローラと、マイクロフォンと、ネットワークを介して複数のプログラマブルロジックコントローラに接続されたリモートサーバと、を含み、マイクロフォンは複数のプログラマブルロジックコントローラのうちの第１のプログラマブルロジックコントローラに接続されており、１台または複数のデバイスが第１のプログラマブルロジックコントローラに接続され、第１のプログラマブルロジックコントローラによって制御され、第１のプログラマブルロジックコントローラはマイクロフォンによって録音されたユーザの話し言葉を符号化して電子音声表現にするように構成されており、第１のプログラマブルロジックコントローラは電子音声表現をネットワークを介してリモートサーバへ送信するように構成されており、リモートサーバは、第１のプログラマブルロジックコントローラによって送信された電子音声表現に基づいて少なくとも１つのデバイスコマンドを決定し、決定された少なくとも１つのデバイスコマンドを第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信するように構成されており、第１のプログラマブルロジックコントローラは、リモートサーバによって送信された少なくとも１つのデバイスコマンドに基づいて１台または複数のデバイスを制御するようにさらに構成されている。

そのようなシステムは、ユーザが、システムによって認識され、第１のプログラマブルロジックコントローラに接続されたデバイスを制御するのに適したデバイスコマンドに変換される言葉を話すことを可能にする第１のプログラマブルロジックコントローラへのユーザインターフェースを提供する。このために、第１のプログラマブルロジックコントローラは、ユーザの話し言葉を符号化して電子音声表現にするように構成されている。この機能を果たすのに必要なハードウェアはマイクロフォンおよび適切な符号器を含み、これらはどちらも特に高価なものではない。計算集約型音声認識タスクである電子音声表現に基づいてデバイスコマンドを決定する主タスクは、リモートサーバ上で実行される。このために、リモートサーバ上で音声認識ソフトウェアが動作しており、リモートサーバは音声認識を実行するのに必要な計算能力およびメモリを有している。リモートサーバには多くのプログラマブルロジックコントローラを接続することができるため、それらのプログラマブルロジックコントローラはリモートサーバが提供する音声認識機能を共有することができる。それゆえ、プログラマブルロジックコントローラのハードウェア要件を実質的に増加させることなく、ユーザインターフェースで音声認識を提供するプログラマブルロジックコントローラを提供することが可能である。さらに、リモートサーバ上で動作する音声認識ソフトウェアの頻繁な更新を、リモートサーバに接続されたすべてのプログラマブルロジックコントローラが直ちに利用できる。

例示的実施形態によれば、リモートサーバは、電子音声表現から複数の事前定義された第１のデバイスコマンドへの第１のマッピングを提供する第１の変換モジュールと、電子音声表現から複数の事前定義された第２のデバイスコマンドへの第２のマッピングを提供する第２の変換モジュールとを含み、複数の事前定義された第２のデバイスコマンドはユーザが編集することができ、リモートサーバは、電子音声表現との最善の相関性を有する第２のデバイスコマンドを決定し、電子音声表現と決定された第２のデバイスコマンドとの間の相関性の品質を表す信頼値を決定するために、第２のマッピングを電子音声表現に適用するように構成されており、リモートサーバは、決定された信頼値が事前定義要件を満たす場合には、決定された第２のデバイスコマンドを第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信し、決定された信頼値が事前定義要件を満たさない場合には、電子音声表現との最善の相関性を有する第１のデバイスコマンドを決定するために第１のマッピングを電子音声表現に適用し、決定された第１のデバイスコマンドを第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信するように構成されている。

第２の変換モジュールはユーザが構成することができ、ユーザは、特に、ユーザがシステムに認識させたいデバイスコマンドを定義することができる。異なる種類のプログラマブルロジックコントローラおよび被制御デバイスの総数と比較して、特定のユーザは相対的に少数の異なるプログラマブルロジックコントロールおよびデバイスを操作する。したがって、特定のユーザが認識させたいデバイスコマンドの数は、多くの異なる種類のプログラマブルロジックコントローラおよびデバイスを操作するすべての可能なユーザが必要とするデバイスコマンドの総数よりもはるかに少ない。リモートサーバはまず、ユーザ固有の第２の変換モジュールを用いてユーザが話したコマンドを認識しようとするので、認識品質は高い。これは、認識されるべきデバイスコマンドの数が比較的少ないので音声認識プロセスにおける探索空間が比較的小さくてすむからである。

第１の変換モジュールは、ユーザ固有ではなく、システムのすべての可能なユーザによって共有され、その場合、システムと共に用いられることになるすべてのデバイスおよびプログラマブルロジックコントローラのためのより多数の可能なデバイスコマンドの定義を含むことができる。

音声認識プロセスは、第１の変換モジュールまたは第２の変換モジュールを用いて、話し言葉をデバイスコマンドに変換する。変換ごとに、プロセスにおいて、話し言葉と決定されたデバイスコマンドとの間の相関性の品質を表す信頼値の生成も行う。この信頼値はまた、ユーザが話した言葉が決定されたデバイスコマンドとして正しく認識される推定確率として理解することもできる。通常、ユーザが静かな環境で大声ではっきりと話す場合には信頼値は高くなり、ユーザが騒々しい環境で静かに話し、またはつぶやく場合には、信頼値は低くなる。

一例示的態様によれば、リモートサーバはまず、ユーザ固有の第２の変換モジュールを用いて話し言葉を認識されたデバイスコマンドに変換しようと試み、第２の変換モジュールで定義されたデバイスコマンドを十分に高い信頼値で識別できない場合、リモートサーバは同じ話し言葉を、第１の変換モジュールを用いてデバイスコマンドに変換しようと試みる。第１の変換モジュールで定義されたデバイスコマンドを十分に高い信頼値で識別できた場合、このデバイスコマンドは、リモートサーバによって第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信される。十分に高い信頼値を有するデバイスコマンドを決定することができない場合、リモートサーバは、話し言葉のデバイスコマンドへの変換に失敗したことを示す電子データを第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信する。

例示的実施形態によれば、１台または複数のデバイスが複数のプログラマブルロジックコントローラのうちの第２のプログラマブルロジックコントローラに接続され、第２のプログラマブルロジックコントローラによって制御され、少なくとも１つのデバイスコマンドは、第２のプログラマブルロジックコントローラに接続された１台または複数のデバイスを制御するための少なくとも１つのコマンドを含む。

これによりユーザが、第１のプログラマブルロジックコントローラの音声認識インターフェースを用いて、話し言葉を符号化して電子音声表現にするためのマイクロフォンや符号器を備えていないために音声認識を提供するユーザインターフェースを有していない可能性のある他のプログラマブルロジックコントローラに接続されたデバイスを制御することが可能になる。

特定の実施形態によれば、第１のプログラマブルロジックコントローラにはディスプレイが接続されており、第１のプログラマブルロジックコントローラは少なくとも１つのデバイスコマンドの視覚表現を表示するように構成されている。視覚表現は、例えば、複数のコマンドが異なる行または枠に記載されており、選択され、または認識されたコマンドが強調表示されるメニューとすることができる。これにより、どのコマンドが利用可能であるか、ユーザの話し言葉が正しく認識されたかがユーザにわかるように、ユーザへの視覚フィードバックが提供される。

例示的実施形態によれば、少なくとも１つのデバイスコマンドは、デバイスの動作パラメータをユーザ決定値に設定するためのコマンドを含む。動作パラメータには、例えば、ボーレートやネットワークアドレスといったネットワークモジュールの設定、最大周波数といったモータドライバの設定などが含まれうる。

少なくとも１つのデバイスコマンドはその場合、動作パラメータの設定のリモートサーバへの格納をトリガするコマンドを含んでいてよい。リモートサーバに格納された設定はその場合、システムに接続された新しいプログラマブルロジックコントローラまたはデバイスを初期設定するために後で再利用することができる。

別の実施形態によれば、プログラマブルロジックコントローラが提供され、本プログラマブルロジックコントローラは、プログラマブルロジックコントローラによって制御されるべきマイクロフォン、リモートサーバおよび１台または複数のデバイスに接続され、マイクロフォンによって検出されたユーザの話し言葉を符号化して電子音声表現にし、電子音声表現をリモートサーバへ送信し、電子音声表現の送信に応答してリモートサーバから少なくとも１つのデバイスコマンドを受信し、受信した少なくとも１つのデバイスコマンドに基づいて１台または複数のデバイスを制御するように構成されている。

本開示の上記その他の有利な特徴は、添付の図面に関連した例示的実施形態の以下の詳細な説明を読めばより明らかになるであろう。あらゆる可能な実施形態が必ずしも本明細書で特定される利点のそれぞれ、すべて、またはいずれかを示すわけではないことに留意されたい。

ファクトリーオートメーションシステムを示す概略図 図１に示すファクトリーオートメーションシステムのプログラマブルロジックコントローラによって実行されるプロセスを示すフローチャート 図１に示すファクトリーオートメーションシステムのリモートサーバによって実行されるプロセスを示すフローチャート 図１に示すファクトリーオートメーションシステムのディスプレイ上に表示されるメニューの概略図 図１に示すファクトリーオートメーションシステムの構成データを表す表 図１に示すファクトリーオートメーションシステムの構成データを表す表 ユーザが操作を行う際に図１に示すファクトリーオートメーションシステムのディスプレイ上に表示されるメニューを示す図 ユーザが操作を行う際に図１に示すファクトリーオートメーションシステムのディスプレイ上に表示されるメニューを示す図 ユーザが操作を行う際に図１に示すファクトリーオートメーションシステムのディスプレイ上に表示されるメニューを示す図 ユーザが操作を行う際に図１に示すファクトリーオートメーションシステムのディスプレイ上に表示されるメニューを示す図 ユーザが操作を行う際に図１に示すファクトリーオートメーションシステムのディスプレイ上に表示されるメニューを示す図

以下で説明する例示的実施形態において、機能および構造が類似した構成要素は可能な限り類似した参照番号で指定されている。したがって、特定の実施形態の個々の構成要素の特徴を理解するには、本開示の他の実施形態および要約を参照すべきである。

図１は、一実施形態によるファクトリーオートメーションシステム１を示す概略図である。ファクトリーオートメーションシステム１は、インターネットなどのネットワーク９に接続された複数のプログラマブルロジックコントローラ３、５、７を含む。ネットワーク９には、プログラマブルロジックコントローラ３がネットワーク９を介してリモートサーバ１０および他のプログラマブルロジックコントローラ５、７と通信できるように、リモートサーバ１０も接続されている。

プログラマブルロジックコントローラ３はＰＲＯＦＩＢＵＳモジュールのような複数のネットワークモジュール１１を含み、各ネットワークモジュール１１には複数のデバイス１３を接続することができる。デバイス１３は、機械、ロボット、モータ、センサなどを含んでいてよく、それらが接続されているプログラマブルロジックコントローラによって制御される。このために、プログラマブルロジックコントローラはデバイスコマンドを含むプログラムを実行する。プログラマブルロジックコントローラ３は、デバイスコマンドを実行するときに、各デバイス１３がデバイスコマンドと関連付けられた機能を果たすように各デバイス１３へ電子信号を送信する。

デバイス１３は、プログラマブルロジックコントローラ５およびプログラマブルロジックコントローラ７にも接続されており、プログラマブルロジックコントローラ５、７のネットワークモジュールは図１には示されていない。

ファクトリーオートメーションシステム１は、ユーザ１９にプログラマブルロジックコントローラ３のユーザインターフェースを提供するためにプログラマブルロジックコントローラ３に接続されているマイクロフォン１５およびディスプレイ１７をさらに含む。このユーザインターフェースは、特に、音声認識を実行し、ユーザ１９の話し言葉を、プログラマブルロジックコントローラ３によって実行されるデバイスコマンドに変換することができる。音声認識を実行するために、プログラマブルロジックコントローラ３は、プログラマブルロジックコントローラ３では利用できないが音声認識タスクを実行するのに必要なプロセッサとメモリとを含むリモートサーバ１０と協働する。

音声認識タスクは、プログラマブルロジックコントローラ３によって実行されるプロセスと、リモートサーバ１０によって実行されるプロセスとを含む。図２に、プログラマブルロジックコントローラ３によって実行されるプロセスを示すフローチャートを示し、図３に、リモートサーバ１０によって実行されるプロセスを示すフローチャートを示す。

マイクロフォン１５は、別個の入力を介してプログラマブルロジックコントローラ３に接続されたケーブルを介してプログラマブルロジックコントローラ３に接続されている。しかし、マイクロフォンは、プログラマブルロジックコントローラ３のネットワークモジュール１１のうちの１つに接続することもできる。同様に、ディスプレイ１７もプログラマブルロジックコントローラ３に接続されている。

プログラマブルロジックコントローラ３は、マイクロフォン１５によって検出されたユーザ１９の話し言葉を符号化して電子音声表現にする（図２に示すフローチャートのステップ３１およびステップ３３）ように構成されている符号器２１をさらに含む。プログラマブルロジックコントローラ３は次いで、ネットワーク９を介してリモートサーバ１０へ電子音声表現を送信する（図２に示すフローチャートのステップ３５）。

リモートサーバ１０は、プログラマブルロジックコントローラ３によって送信された電子音声表現を受信する（図３のフローチャートのステップ５１）。電子音声表現の受信後、リモートサーバ１０は、プログラマブルロジックコントローラ３によって符号化されて電子音声表現になったユーザの話し言葉に対応する１つまたは複数のデバイスコマンドを決定するために、電子音声表現を解析する。

リモートサーバ１０は第１の変換モジュール２３と第２の変換モジュール２５とを含み、各変換モジュール２３、２５は、電子音声表現から複数の事前定義されたデバイスコマンドへのマッピングを提供する。変換モジュール２３、２５のうちの１つを受信された電子音声表現の解析に用いると、各々が解析された電子音声表現として符号化されたユーザの話し言葉に対応する可能性のある複数のデバイスコマンド候補を決定することができる。ここで、デバイスコマンド候補ごとに信頼値が決定され、信頼値は、電子音声表現とそれぞれのデバイスコマンド候補との間の相関性の品質を表す。通常、リモートサーバ１０は、最高の信頼値を有するデバイスコマンド候補を、電子音声表現に基づいて決定されたデバイスコマンドとして選択することになる。

上述した限りでは、話し言葉をいくつかの事前定義されたデバイスコマンドに変換するのに１つの変換モジュールがあれば十分である。

図示例では、リモートサーバ１０は２つの変換モジュール２３、２５を含み、変換モジュール２５は特定のユーザ１９に固有であるが、変換モジュール２３はユーザ１９に固有ではない。リモートサーバ１０は複数の変換モジュール２５を含むことができ、変換モジュール２５は各々、ファクトリーオートメーションシステムと対話するために登録された複数のユーザのうちの１人のユーザに固有のものである。これらのユーザのうちの１人がファクトリーオートメーションシステムと対話する場合、リモートサーバ１０は、特定のユーザに固有の変換モジュール２５と、登録ユーザのいずれにも固有のものではない変換モジュール２３とを用いる。

ユーザ１９に固有の変換モジュール２５はユーザ１９が編集することができる。ユーザは、特に、変換モジュール２５が用いられるときに認識される事前定義されたコマンドセットを編集することができる。例えば、ユーザは、リモートサーバ１０に格納されたテキストファイルを編集することによって事前定義されたコマンドを編集することができ、テキストファイルの各行はデバイスコマンドの書かれた表現を含み、デバイス１３またはコマンドを実行すべきであるデバイス１３のグループの識別子も含んでいてよい。ユーザ１９は、ユーザ１９によってのみ用いられる固有のコマンドをさらに登録することができる。例えば、ユーザは、光学文字認識を用いて、デバイスの操作マニュアルから書かれた表現を生成することができる。このような編集は、ネットワーク９を介してリモートサーバ１０に接続されたラップトップコンピュータ２７などのコンピュータを用いて実行することができる。

電子音声表現の受信後、リモートサーバ１０は、ユーザ固有の変換モジュール２５を用いて少なくとも１つのデバイスコマンドを決定し、電子音声表現から少なくとも１つのデバイスコマンドへの変換と関連付けられた信頼値も決定する（図３のステップ５３）。リモートサーバ１０は次いで、信頼値が事前定義要件を満たすかどうか判断する。信頼値が数値である場合、この決定は、信頼値を事前定義閾値と比較することによって行うことができる（図３のステップ５５）。信頼値が事前定義要件を満たす場合、リモートサーバ１０は、決定された少なくとも１つのデバイスコマンドをプログラマブルロジックコントローラ３へ送信する（図３のステップ５７参照）。

信頼値が事前定義要件を満たさない場合、リモートサーバ１０は、変換モジュール２３を用いて解析された電子音声表現に対応する少なくとも１つのデバイスコマンドを決定する（図３のステップ５９）。電子音声表現と、変換モジュール２３を用いたときに決定された少なくとも１つのデバイスコマンドとの間の相関性の品質を示す信頼値が事前定義要件を満たす場合（図３のステップ６１）、変換モジュール２３を用いて決定された少なくとも１つのデバイスコマンドはプログラマブルコントローラ３へ送信される（図３のステップ６３）。

ユーザ１９の録音された話し言葉に対応する少なくとも１つのデバイスコマンドを受信した（図２のステップ３７）後で、プログラマブルロジックコントローラ３は、受信した少なくとも１つのデバイスコマンドを、対応する電子信号を接続された１台または複数のデバイス１３へ送信することによって実行する（図２のステップ３９）。

信頼値が事前定義要件を満たさない場合、リモートサーバ１０は、電子音声表現のデバイスコマンドへの変換を十分な正確さで行うことができなかったことを示すエラー情報を生成し、このエラー情報をプログラマブルロジックコントローラ３へ送信する（図３のステップ６５）。プログラマブルロジックコントローラ３は次いで、ユーザがコマンドを繰り返すように、すなわち再び言葉を発するように、ユーザにエラーを知らせることができる。

プログラマブルロジックコントローラ３は、ディスプレイ１７を用いてユーザ１９にユーザインターフェースを提供することができる。例えば、ディスプレイ１７はメニュー３１（図４参照）を表示することができ、メニュー３１は所与の状況においてプログラマブルロジックコントローラ３が実行することのできるデバイスコマンドのセットの視覚表現を示す。図４に示す例では、これらのコマンドは、「制御／コマンド」３２、「プログラミング」３３、「ステータス」３４、「構成」３５、「その他」３６、および「追加」３７である。

音声認識システムは、モータに物体を移動させるよう命令する、センサに測定値を提供するよう命令するなど、即時の動作を実行するようにデバイス１３を制御するのに用いることができる。さらに、音声認識システムを他の目的に用いることもできる。例えば、ユーザ１９が「構成」３５という言葉を発した場合、プログラマブルロジックコントローラ３は、話し言葉がプログラマブルロジックコントローラ３、５、７およびデバイス１３を構成するためのデバイスコマンドとして認識されるモードに入ることができる。デバイスコマンドはその場合、プログラマブルロジックコントローラ３、５、７およびデバイス１３の動作パラメータを設定し、または変更するためのコマンドを含むことになる。例えば、動作パラメータは、プログラマブルロジックコントローラ３のネットワークモジュール１１の設定を含むことができ、それらの設定にはネットワークアドレス、ボーレートなどが含まれる。

デバイスコマンドは、例えばファクトリーオートメーションシステム１に接続された新しいプログラマブルロジックコントローラや新しいデバイスを初期設定するために動作パラメータを後で再利用できるように、動作パラメータをリモートサーバ１０へ送信するようプログラマブルロジックコントローラ３に命令するコマンドをさらに含むことができる。

さらに、デバイスコマンドは、リモートサーバ１０から、プログラマブルロジックコントローラ３にすでに接続されているデバイス１３または新たに接続されたデバイスのための設定情報を含むファイルを取得するようプログラマブルロジックコントローラ３に命令するコマンドをさらに含むことができる。プログラマブルロジックコントローラ３は、リモートサーバ１０からの受信後にそのようなファイルで定義された設定をデバイス１３に適用することができる。

デバイスコマンドは、オブジェクトをある距離だけ移動させるようにモータなどの作動デバイスを制御するようプログラマブルロジックコントローラ３に命令するコマンドをさらに含むことができる。この移動は、不適切な時間に実行された場合に別の物体との衝突を発生させる可能性があり、またユーザによって与えられた音声コマンドがファクトリーオートメーションシステムによって誤解される可能性もあるため、このコマンドは潜在的に有害である。プログラマブルロジックコントローラは、潜在的に有害なコマンドを実行する前に、ユーザに事前定義信号を出力するように構成することができる。この信号は、例えば、ブザーからの音であってもよく、スピーカによって生成された人工的な音声であってもよい。プログラマブルロジックコントローラは次いで、ユーザがさらなる確認コマンドを発行するまで待機し、ユーザからの確認コマンドの受け取った後で初めてコマンドを実行する。

図５に、ファクトリーオートメーションシステム１のプログラマブルロジックコントローラと共に用いることができる音声コマンドの表の例を示す。表は、「番号」、「ＰＬＣ番号」、「自動／手動」、「音声コマンド」、「リンク」の５列を有する。列「番号」は、表の行番号またはレコード番号を示す。列「ＰＬＣ番号」は、表の行が関連するプログラマブルロジックコントローラの識別子を示す。例えば、識別子「１」はプログラマブルロジックコントローラ３を表し、識別子「２」はプログラマブルロジックコントローラ５を表し、識別子「３」はプログラマブルロジックコントローラ７を表す。一般に、プログラマブルロジックコントローラは、プログラマブルロジックコントローラの記憶領域に格納されたシーケンスプログラムに従って一連のステップを実行する。しかし、プログラマブルロジックコントローラに接続されたデバイスの１台が障害を有する場合、ユーザは、シーケンスプログラムのどのステップが正しく実行されるか、または正しく実行されないかを確かめるために、シーケンスをステップごとに実行する必要がある。列「自動／手動」において、カテゴリ「自動」は、音声コマンドがシーケンスのすべてのステップを自動的に実行できることを意味する。他方、カテゴリ「手動」は、音声コマンドがシーケンス内の１つのステップだけを実行できることを意味する。

列「音声コマンド」に示すように、異なるプログラマブルロジックコントローラが、同じ意味を有し、同じデバイスコマンドを表すが、異なる音声表現を有する音声コマンドによって操作される場合もある。例えば、「プロセス１」（行番号１）、「プロセス」（行番号５１）、および「自動プロセス」（行番号１０１）という話し言葉は異なる音であるが、同じデバイスコマンドを示している。このため、列「リンク」は、異なる可能性のある音声表現を有する同じデバイスコマンドを含む表の行またはレコードの番号のリストを示している。列「リンク」は、同じ音声表現を有するが、異なるデバイスコマンドに関連している音声コマンドを識別するのに用いることもできる。例えば、「位置決め」（行番号１および行番号１０２）と「位置決め」（行番号５２）とは、同じ音声表現を有するが、異なるデバイスコマンドに関連している。上記の表は、意図しない音声入力によるデバイスの誤動作を防ぐのに役立つ。

図６に、「ＰＬＣ番号」４を有する新しいプログラマブルロジックコントローラがファクトリーオートメーションシステム１に接続されている場合の、図５に示す表の別の図を示す。ユーザは、行１５１の列「音声コマンド」に新しいプログラマブルロジックコントローラと共に用いられるべきコマンドの書かれた音声表現として「プロセス」を入力し、ユーザは同じ行の列「リンク」に番号「１」を入力する。番号「１」にすでに連結されている番号「５１」、番号「１０１」、番号「１５１」はシステムによって自動的に追加され、行番号１５１の列「リンク」のセルに表示され、「番号１」、「番号５１」、「番号１０１」といった、同じデバイスコマンドに関連する各行に番号「１５１」が追加される。このような手順によりリンク属性の不一致の発生が防止される。

図７に、動作時のローカル制御における「ＰＬＣ番号１」の例を示す。まず、ユーザ１９は、プログラマブルロジックコントローラ３に接続されたマイクロフォン１５に、ディスプレイ１７上に「音声メニュー」３１（図４）を提示する「制御およびコマンド」を言う。するとディスプレイ１７はメニュー４０を示す。ユーザ１９は次いで、「ローカル」、「自動」、および「プロセス１」を、対応する言葉を言って選択する。「ローカル」を選択すると、「ＰＬＣ番号」が「１」に固定される。

図８に、グローバル制御における「ＰＬＣ番号１」のディスプレイ１７上のメニュー４１の例を示す。上記図７に関連して示した例と同様に、「グローバル」および「プロセス１」を選択すると、ユーザ１９は、表で音声コマンド「プロセス１」にリンクされている他のリモートのプログラマブルロジックコントローラ（例えば、「ＰＬＣ番号２」、「ＰＬＣ番号３」、「ＰＬＣ番号４」）を指定することができる。

図９に、ユーザがディスプレイ１７上の「音声メニュー」３１（図４）の中から「ステータス」３４のエントリを選択したときのディスプレイ１７上のメニュー４２の例を示す。ディスプレイ１７には、番号１〜８および番号１０〜２０を有するプログラマブルロジックコントローラは音声コマンド「プロセス１」によって操作されること、番号７および番号９を有するプログラマブルロジックコントローラは別の音声コマンドによって操作されること、ならびに番号８を有するプログラマブルロジックコントローラは異常により停止していることを意味するメニューが表示されている。

図１０に、ユーザがディスプレイ１７上の「音声メニュー」３１（図４）の中から「構成」３５のエントリを選択した場合の例を示す。ディスプレイ１７にはその場合、ユーザ１９がローカル制御を選択し、ファイル名「＊＊＊＊＊＊」を有する構成ファイルの番号１を有するプログラマブルロジックコントローラへのダウンロードを指示したことを意味するメニュー４３が表示される。

同様に、図１１に、ユーザがディスプレイ１７上の「音声メニュー」３１（図４）の中から「構成」３５のエントリを選択した場合の例を示す。ディスプレイ１７にはその場合、ユーザ１９が「グローバル」制御を選択し、ファイル名「＊＊＊＊＊＊」を有する構成ファイルの番号１〜４を有するプログラマブルロジックコントローラへのダウンロードを指示したことを意味するメニュー４４が表示される。

本開示は、本開示のいくつかの例示的実施形態に関連して説明されているが、当業者には多くの代替、改変および変形が明らかであることは明白である。それゆえ、本明細書に記載されている本開示の例示的実施形態は例示的のためのものであり、いかなる点においても限定するものではない。特許請求の範囲で定義される本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく様々な変更を行うことができる。

米国特許第７，２４９，０２３号

本発明は、ファクトリーオートメーションシステムおよびリモートサーバに関する。

本発明は、ユーザからの音声コマンドを受け入れるユーザインターフェースを有するファクトリーオートメーションシステムおよびリモートサーバを提供する。

Claims (8)

1. 複数のプログラマブルロジックコントローラと、
   マイクロフォンと、
   ネットワークを介して前記複数のプログラマブルロジックコントローラに接続されたリモートサーバと、
   を含み、
   前記マイクロフォンは前記複数のプログラマブルロジックコントローラのうちの第１のプログラマブルロジックコントローラに接続されており、
   １台または複数のデバイスが前記第１のプログラマブルロジックコントローラに接続され、前記第１のプログラマブルロジックコントローラによって制御され、
   前記第１のプログラマブルロジックコントローラは前記マイクロフォンによって録音されたユーザの話し言葉を符号化して電子音声表現にするように構成されており、
   前記第１のプログラマブルロジックコントローラは前記電子音声表現を前記ネットワークを介して前記リモートサーバへ送信するように構成されており、
   前記リモートサーバは、前記第１のプログラマブルロジックコントローラによって送信された前記電子音声表現に基づいて少なくとも１つのデバイスコマンドを決定し、前記決定された少なくとも１つのデバイスコマンドを前記第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信するように構成されており、
   前記第１のプログラマブルロジックコントローラは、前記リモートサーバによって送信された前記少なくとも１つのデバイスコマンドに基づいて前記１台または複数のデバイスを制御するようにさらに構成されていることを特徴とするファクトリーオートメーションシステム。
2. 前記リモートサーバは、電子音声表現から複数の事前定義された第１のデバイスコマンドへの第１のマッピングを提供する第１の変換モジュールと、電子音声表現から複数の事前定義された第２のデバイスコマンドへの第２のマッピングを提供する第２の変換モジュールとを含み、
   前記複数の事前定義された第２のデバイスコマンドは前記ユーザが編集することができ、
   前記リモートサーバは、前記電子音声表現との最善の相関性を有する前記第２のデバイスコマンドを決定し、前記電子音声表現と前記決定された第２のデバイスコマンドとの間の前記相関性の品質を表す信頼値を決定するために、前記第２のマッピングを前記電子音声表現に適用するように構成されており、
   前記リモートサーバは、前記決定された信頼値が事前定義要件を満たす場合には、前記決定された第２のデバイスコマンドを前記第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信し、前記決定された信頼値が前記事前定義要件を満たさない場合には、前記電子音声表現との最善の相関性を有する前記第１のデバイスコマンドを決定するために前記第１のマッピングを前記電子音声表現に適用し、前記決定された第１のデバイスコマンドを前記第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のファクトリーオートメーションシステム。
3. 前記リモートサーバは、前記決定された信頼値が前記事前定義要件を満たす場合には、前記電子音声表現と前記決定された第１のデバイスコマンドとの間の前記相関性の前記品質を表す前記信頼値を決定し、前記決定された第１のデバイスコマンドを送信し、前記信頼値が前記事前定義要件を満たさない場合には、前記デバイスコマンドの前記決定ができなかったことを示す電子データを前記第１のプログラマブルロジックコントローラへ送信するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のファクトリーオートメーションシステム。
4. １台または複数のデバイスが前記複数のプログラマブルロジックコントローラのうちの第２のプログラマブルロジックコントローラに接続され、前記第２のプログラマブルロジックコントローラによって制御され、
   前記少なくとも１つのデバイスコマンドは、前記第２のプログラマブルロジックコントローラに接続された前記１台または複数のデバイスを制御するための少なくとも１つのコマンドを含むことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のファクトリーオートメーションシステム。
5. 前記第１のプログラマブルロジックコントローラに接続されたディスプレイをさらに含み、前記第１のプログラマブルロジックコントローラは前記少なくとも１つのデバイスコマンドの視覚表現を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のファクトリーオートメーションシステム。
6. 前記少なくとも１つのデバイスコマンドは、前記少なくとも１台のデバイスの動作パラメータをユーザ決定値に設定するための少なくとも１つのコマンド、および前記少なくとも１台のデバイスの前記動作パラメータの前記設定を前記リモートサーバに格納するためのコマンドを含むことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のファクトリーオートメーションシステム。
7. 前記少なくとも１台のデバイスはモータを含み、前記少なくとも１つのデバイスコマンドは前記モータに物体を移動させるよう命令するコマンドを含み、前記第１のプログラマブルロジックコントローラは、前記ユーザに事前定義信号を出力し、前記移動を実行するよう前記モータを制御する前に前記ユーザから確認を受け取るように構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のファクトリーオートメーションシステム。
8. プログラマブルロジックコントローラであって、
   前記プログラマブルロジックコントローラは、
   前記プログラマブルロジックコントローラによって制御されるべきマイクロフォン、リモートサーバおよび１台または複数のデバイスに接続され、
   前記マイクロフォンによって検出されたユーザの話し言葉を符号化して電子音声表現にし、
   前記電子音声表現を前記リモートサーバへ送信し、
   前記電子音声表現の前記送信に応答して前記リモートサーバから少なくとも１つのデバイスコマンドを受信し、
   前記受信した少なくとも１つのデバイスコマンドに基づいて前記１台または複数のデバイスを制御するように構成されていることを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
   

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