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位置信息制作系统、位置信息制作装置及位置信息制作方法

摘要

本发明的一个方式的位置信息制作系统具有位置信息制作装置和多个位置信息仪器。所述多个位置信息仪器分别将位置信息输出至所述位置信息制作装置,该位置信息表示在车间内的现实空间所设置或存在的3维的绝对位置。所述位置信息制作装置将在所述车间内配置的各个设备虚拟地表示在3维的模型内的虚拟空间,基于标记了所述位置信息仪器的位置后的3维车间模型,对所述设备及所述位置信息仪器的现实的位置进行管理。

著录项

  • 公开/公告号CN106482726A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-03-08

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 横河电机株式会社;

    申请/专利号CN201610727544.7

  • 申请日2016-08-25

  • 分类号G01C21/00;

  • 代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人何立波

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-06-19 01:45:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-10-15

    授权

    授权

  • 2017-04-05

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01C21/00 申请日:20160825

    实质审查的生效

  • 2017-03-08

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于掌握在车间内配置的设备的位置的位置信息制作系统、位置信息制作装置及位置信息制作方法。

本申请针对2015年8月27日申请的日本专利申请第2015-168222号要求优先权,并在这里引用其内容。

背景技术

近年,作为在生产现场的全球性的动向,由于IoT(Internet of Things)技术的导入,以在生产现场的操作的革新为目的的活动变得日益盛行。作为在生产现场的操作革新的活动中最期待应用的技术之一,以GPS(Global Positioning System)等为代表的测位技术(取得位置信息的技术)受到关注。

例如,在美国专利申请公开第2007/0143013号说明书(下面,称为“专利文献1”)中,提出了一种对通过GPS等利用人造卫星(测位卫星)的测位系统而测位所得到的结果的位置信息进行应用的系统的技术。在专利文献1所公开的技术中,位置信息终端具有接收从GPS卫星等测位卫星发送的电波的GPS传感器等测位传感器,该位置信息终端通过定期地或者在任意定时接收从测位卫星发送的电波,从而取得位置信息,基于所取得的位置信息而对实际的位置进行辨识。在专利文献1所公开的技术中,基于在地图上设定的虚拟的地理的边界线(地理围栏:geo fence:虚拟的地理边界线)和辨识后的实际的位置,进行与位置信息终端的当前的位置相对应的处理。通过专利文献1所公开的技术,例如,能够提供处于位置信息终端的当前位置、即正在利用位置信息终端的用户所处当前位置的周边的设施、该设施中的服务内容等信息。

作为对通过利用测位卫星的测位系统而测位得到的位置信息进行应用的其他技术,例如,在日本专利2003-305276号公报(下面,称为“专利文献2”)中提出了将虚拟空间和现实空间重叠而进行显示的系统的技术。在专利文献2所公开的技术中,通过将虚拟空间内的位置(坐标)和现实空间内的位置(纬度,经度,以及高度)进行关联,从而能够将虚拟空间所包含的虚拟的东西以存在于现实空间之中的方式而进行表示。

在具有各种设备的车间中,通过对在车间内配置的设备自身、在设备的特定的位置所设置的测量器的测量结果进行确认,从而进行针对设备的日常的检查作业、应对故障及不良状况等问题的作业。进行这样的作业的作业员会前往成为作业现场的设备等的特定的场所而进行作业。因此,在车间内配置的各个设备的位置和在各个设备中进行的作业的相关联可以认为是车间的操作革新的活动。通常,车间处于占地广而复杂地组装了多个设备、配管的环境。另外,车间内的设备、测量器也会进行移动、追加等变更。因此,作业员希望准确地前往成为作业现场的特定的场所。

然而,由GPS等利用测位卫星的测位系统实现的测位的精度差,在基于从测位卫星发送的电波而测位得到的位置信息所表示的位置包含有数米单位(通常而言是5m~10m)的误差。因此,如专利文献1所公开的技术那样,仅通过将实际位置辨识为由位置信息终端取得的位置信息,难以确定车间内的准确的位置。近年,还提出了利用WiFi(注册商标)等无线通信的电波而对通过GPS测位所得到的结果(位置)进行校正的辅助型GPS(Assisted GPS:A-GPS)等的位置校正技术。然而,由GPS等利用测位卫星的测位系统实现的测位的误差不是固定的误差,根据地域、气候、场所等,测位的精度存在波动,因此在应用了位置校正技术的情况下,也难以保证稳定的精度下的位置信息的取得。

在测位卫星的电波无法到达的设备的背阴处或设备内(室内)等、原本就难以接收从测位卫星发送的电波的环境中,不能进行由利用测位卫星的测位系统实现的测位。因此,近年,作为在房间内对位置进行测位的手段,还提出了利用IMES(Indoor MEssagingSystem)、Wi-Fi(注册商标)、蓝牙(Bluetooth(注册商标))等而对位置进行测位的室内位置测位技术。并且,近年还提出了使用距离图像传感器而确定位置的技术。然而,这些测位技术也与专利文献1所公开的将测位卫星和测位传感器组合而成的系统相同地,是将发送位置信息的设备和传感器组合而成的系统,难以大幅地提升由现状的GPS等利用测位卫星的测位系统实现的测位的精度。

也考虑通过提高位置信息终端所具有的传感器的性能而提高测位的精度,或者增加WiFi(注册商标)的访问点的数量而使进行测位的点变得密集,从而提高校正的精度。但是,对于将这样的伴随着性能的提高、设备的投资实现的测位精度的提高方法通用地应用于占地广、设置电子仪器时的制约严格的车间的环境而言,如果从成本的方面进行考虑则并不实用。车间的占地越广,则实用性变得越低。

在车间中,例如,为了表示测量器所设置的场所的高度,还需要高度的测位。例如,在由GPS实现的测位中,在纬度及经度的基础上,也能够进行高度的测位。但是,在通过GPS而进行高度的测位的情况下,与对纬度及经度进行测位的情况相比,需要从更多GPS卫星接收电波,对高度测位所得到的结果(位置)的精度比对纬度及经度测位所得到的结果(位置)的精度更差,通常而言包含15m左右的误差。关于高度的测位的情况,在上述所示的室内位置测位技术中也是同样的。因此,在需要立体的测位、即3维的测位的车间中,欠缺高度的信息、或者精度差这样的情况成为了在操作革新中缩小应用位置信息的活动范围的原因。

发明内容

本发明的一个方式提供一种用于在3维的模型中对在车间内设置的各个设备的位置进行管理的位置信息制作系统、位置信息制作装置及位置信息制作方法。

本发明的一个方式的位置信息制作系统可以具有位置信息制作装置和多个位置信息仪器。所述多个位置信息仪器可以分别将位置信息输出至所述位置信息制作装置,该位置信息表示在车间内的现实空间所设置或存在的3维的绝对位置。所述位置信息制作装置可以将在所述车间内配置的各个设备虚拟地表示在3维的模型内的虚拟空间,基于标记了所述位置信息仪器的位置后的3维车间模型,对所述设备及所述位置信息仪器的现实的位置进行管理。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息制作装置可以对表示所述3维车间模型所包含的所述设备及所述位置信息仪器的位置的3维的坐标和从各个所述位置信息仪器输出的所述位置信息进行辨识,基于辨识后的所述坐标而对所述设备及所述位置信息仪器的现实的位置进行管理。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息制作装置可以具有:位置信息取得部,其从所述位置信息仪器取得所述位置信息;坐标变换功能部,其通过将从所述3维车间模型提取出的所述坐标所表示的虚拟的位置和所述位置信息所包含的3维的所述绝对位置相互变换,从而对所述虚拟的位置和所述现实的位置进行辨识;3维模型数据存储部,其存储所述3维车间模型;以及位置信息数据库,其针对每个所述设备及所述位置信息仪器而存储位置信息数据,该位置信息数据将通过所述坐标变换功能部辨识后的所述虚拟的位置和所述现实的位置相关联。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息仪器可以包含下述仪器中的任一种,即:测量仪器,其对所设置的位置处的所述设备的运转状态进行测量,将所述测量所得出的测量结果与所述位置信息一起进行输出;以及移动终端仪器,其显示对所述设备进行的作业的内容,将所输入的与所述作业的内容相对应地得出的作业结果与所述位置信息一起输出至所述位置信息制作装置。所述位置信息制作装置可以将在所述3维车间模型内的所述虚拟的位置所输入的信息、所述测量结果、以及所述作业结果中的至少任一项,作为相关信息,与相对应的所述位置信息数据相关联而进行存储。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息制作装置可以将与所述位置信息数据相关联后的所述相关信息显示于所述3维车间模型内的与所述虚拟的位置相对应的位置。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息仪器可以包含移动终端仪器,该移动终端仪器显示对所述设备进行的作业的内容,将所输入的与所述作业的内容相对应地执行后的作业结果与所述位置信息一起进行输出。所述位置信息制作装置可以将在所述3维车间模型内的所述虚拟的位置所输入的信息、以及所述作业结果中的至少任一项,作为相关信息,与相对应的所述位置信息数据相关联而进行存储。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息制作装置可以将与所述位置信息数据相关联后的所述相关信息,输出至存在于与所述位置信息数据相关联后的所述现实的位置的附近的所述移动终端仪器。所述移动终端仪器可以将从所述位置信息制作装置输出的所述相关信息进行显示。

在上述的位置信息制作系统中,所述移动终端仪器可以将从所述位置信息制作装置输出的所述3维车间模型进行显示,将对所显示的所述3维车间模型所输入的、对显示位置进行修正的信息输出至所述位置信息制作装置。所述位置信息制作装置可以基于对所述显示位置进行修正的信息,对辨识后的所述虚拟的位置和所述现实的位置进行修正。

在上述的位置信息制作系统中,所述位置信息仪器可以具有测位部,该测位部基于从测位卫星发送的电波,对3维的所述绝对位置进行测位。可以将通过所述测位部测位所得到的所述绝对位置作为所述位置信息而输出至所述位置信息制作装置。

在上述的位置信息制作系统中,所述坐标变换功能部可以将从所述3维车间模型提取出的所述坐标和所述位置信息所包含的纬度、经度、高度相互变换。

本发明的一个方式的位置信息制作装置可以将在车间内配置的各个设备虚拟地表示在3维的模型内的虚拟空间,基于标记了将位置信息输出的位置信息仪器所设置的位置后的3维车间模型,对所述设备及所述位置信息仪器的现实的位置进行管理,该位置信息表示在所述车间内的现实空间所设置或存在的、3维的绝对位置。

在上述的位置信息制作装置中,所述位置信息制作装置可以对表示所述3维车间模型所包含的所述设备及所述位置信息仪器的位置的3维的坐标和从各个所述位置信息仪器输出的所述位置信息进行辨识,基于辨识后的所述坐标而对所述设备及所述位置信息仪器的现实的位置进行管理。

在上述的位置信息制作装置中,所述位置信息制作装置可以具有:位置信息取得部,其从所述位置信息仪器取得所述位置信息;坐标变换功能部,其通过将从所述3维车间模型提取出的所述坐标所表示的虚拟的位置和所述位置信息所包含的3维的所述绝对位置相互变换,从而对所述虚拟的位置和所述现实的位置进行辨识;3维模型数据存储部,其存储所述3维车间模型;以及位置信息数据库,其针对每个所述设备及所述位置信息仪器而存储位置信息数据,该位置信息数据将通过所述坐标变换功能部辨识后的所述虚拟的位置和所述现实的位置相关联。

在上述的位置信息制作装置中,所述位置信息制作装置可以将在所述3维车间模型内的所述虚拟的位置所输入的信息、所述从所述位置信息仪器输出的测量结果、以及从所述位置信息仪器输出的作业结果中的至少任一项,作为相关信息,与相对应的所述位置信息数据相关联而进行存储。

本发明的一个方式的位置信息制作方法可以包含下述内容,即:从多个位置信息仪器取得位置信息,该位置信息表示在车间内的现实空间所设置或存在的、3维的绝对位置;将在所述车间内配置的各个设备虚拟地表示在3维的模型内的虚拟空间,基于标记了所述位置信息仪器所设置的位置后的3维车间模型,对所述设备及所述位置信息仪器的现实的位置进行管理。

发明的效果

根据本发明的一个方式,能够在3维的模型中对在车间内设置的各个设备的位置进行管理。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的位置信息制作系统的概略结构的框图。

图2是表示本实施方式的位置信息制作系统所包含的位置信息仪器的概略结构的框图。

图3是表示本实施方式的位置信息制作系统所包含的位置信息制作装置的概略结构的框图。

图4A是示意地表示本实施方式的位置信息制作系统所包含的位置信息制作装置中的位置的变换处理的图。

图4B是示意地表示本实施方式的位置信息制作系统所包含的位置信息制作装置中的位置的变换处理的图。

图5是示意地表示本实施方式的位置信息制作系统所包含的位置信息制作装置中的位置信息数据库的图。

图6是示意地表示在本实施方式的位置信息制作系统所包含的位置信息制作装置中创建3维的模型的顺序的图。

图7是表示利用本实施方式的位置信息制作系统的车间中的第1运用例的顺序的流程图。

图8是示意地表示利用本实施方式的位置信息制作系统的车间中的第1运用例的动作的图。

图9是表示利用本实施方式的位置信息制作系统的车间中的第2运用例的顺序的流程图。

图10是示意地表示利用本实施方式的位置信息制作系统的车间中的第2运用例的动作的图。

图11是表示利用本实施方式的位置信息制作系统的车间中的第3运用例的顺序的流程图。

图12是示意地表示利用本实施方式的位置信息制作系统的车间中的第3运用例的动作的图。

具体实施方式

下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式中的位置信息制作系统的概略结构的框图。位置信息制作系统1包含多个位置信息仪器10和位置信息制作装置20。在图1中示出了测量仪器11、位置信息输出仪器12、以及移动终端仪器13这些仪器分别是位置信息制作系统1所包含的各个位置信息仪器10的情况下的一个例子。在图1中示出了位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22分别包含于位置信息制作系统1所包含的位置信息制作装置20的情况下的一个例子。

在图1中示出了经由位置信息中继器30及基干网络40而分别与位置信息仪器10和位置信息制作装置20连接的位置信息制作系统1的结构。在图1中示出了在多个位置信息仪器10内的至少与1个位置信息仪器10相对应的多个无线通信访问点包含于位置信息中继器30的情况下的一个例子。更具体地说,示出了与测量仪器11相对应的无线通信访问点31和与位置信息输出仪器12及移动终端仪器13相对应的无线通信访问点32包含于位置信息中继器30的情况下的一个例子。

在图1中示出了各个位置信息仪器10通过接收从位置信息参照系统50发送的电波从而掌握自身所设置的位置的位置信息制作系统1的结构。

位置信息制作系统1是通过3维车间模型进行管理的系统,该3维车间模型将在车间内配置的各个设备利用3维的模型而虚拟地进行表示。3维车间模型是将现实的车间中的设备的配置、环境利用3维图形的虚拟的模型而示意地进行表示的虚拟的空间环境模型。该3维车间模型例如能够利用在设计或建设车间时事先创建的3维CAD(Computer AidedDesign)的设计图、在车间的建设后通过3维激光扫描器等进行3维测量所得到的测量结果(空间数据)等而进行创建。3维车间模型的创建能够通过利用现有的技术而进行,因此省略与3维车间模型的创建方法相关的详细的说明。在3维车间模型中,与在车间内配置的各个设备相关的各种信息彼此相关联。作为车间,除了进行石油的精炼、化学产品的生产的工业车间之外,还包含:对气田或油田等钻井、其周边进行管理控制的车间;对水力、火力、核能等的发电进行管理控制的车间;对太阳光、风力等的环境发电进行管理控制的车间;以及对给排水或水坝等进行管理控制的车间等。

位置信息制作系统1通过对表示各个位置信息仪器10的绝对位置的纬度、经度以及高度等现实空间内的位置信息和表示3维车间模型中的虚拟的位置的坐标等虚拟空间内的位置信息进行辨识,从而对在车间内配置的各个设备的位置进行管理。即,位置信息制作系统1通过将车间中的现实的位置与3维车间模型中的虚拟的位置相互变换而进行反映,从而对在车间内配置的各个设备的位置进行管理。另外,在位置信息制作系统1中,基于在3维车间模型中与各个设备相关联的各种信息,对在车间内实际配置的各个设备的运转状况、维护状态等进行管理。在车间内实际配置的各个设备基于经由基干网络40发送的控制数据等而进行运转。基干网络40是在车间内构建的有线LAN(Local Area Network)等网络接口,除了图1所示的位置信息中继器30及位置信息制作装置20之外,连接了在车间内配置的位置信息制作系统1的管理对象各自的设备。

位置信息参照系统50是提供各个位置信息仪器10为了掌握自身所设置的位置而进行参照的信息(在图1中,通过电波而提供信息)的系统。位置信息参照系统50是例如利用了发送GPS(Global Positioning System)信号(电波)的GPS卫星等人造卫星(测位卫星)的公共的测位系统的设施(基础设施:infrastructure)、发送与GPS信号同样的信号(电波)的IMES发射机等公共或者私有的设施等。

在本实施方式中,关于位置信息制作系统1利用的位置信息参照系统50的设施,不特别地进行规定。但是,在下面的说明中,假设位置信息参照系统50的设施为GPS的测位系统而进行说明。另外,在下面的说明中,将位置信息制作系统1利用的位置信息参照系统50通过电波而进行提供的、为了掌握位置而进行参照的信息称为“位置信息信号”。

位置信息仪器10将表示自身的位置的位置信息输出至位置信息制作装置20。如上所述,位置信息仪器10为测量仪器11、位置信息输出仪器12以及移动终端仪器13等。位置信息仪器10接收从位置信息参照系统50发送的电波,基于接收到的电波所包含的位置信息信号而计算自身所设置的位置(进行测位)。位置信息仪器10将对自身所设置的位置进行测位所得到的位置信息输出(发送)至位置信息制作装置20。在位置信息仪器10中,将还包含为了识别各个位置信息仪器10而被互斥地赋予的识别信息在内的位置信息输出(发送)至位置信息制作装置20。

位置信息仪器10并不仅限定于如图1所示的具有基于从位置信息参照系统50发送的电波而对自身所设置的位置进行测位的测位功能的仪器。例如,位置信息仪器10也可以包含将预先设定的表示自身的位置的位置信息进行输出(发送)的仪器。

测量仪器11例如设置于在车间内配置的生产设备。测量仪器11在所设置的位置对例如“电压”、“温度”、“流量”、“磁性”、“压力”等生产设备的运转状态进行测量。另外,测量仪器11将在所设置的生产设备中测量出的结果(测量结果)与基于从位置信息参照系统50发送的电波所包含的位置信息信号而对自身所设置的位置(这相当于在车间内配置的生产设备的位置)进行测位所得到的位置信息一起输出(发送)至位置信息制作装置20。在图1所示的位置信息制作系统1的结构中,测量仪器11将位置信息和测量结果通过无线通信而发送至位置信息中继器30所包含的无线通信访问点31。由此,测量仪器11输出的位置信息(生产设备所配置的位置)和测量结果经由无线通信访问点31及基干网络40而输出(传送)至位置信息制作装置20。测量仪器11也可以不具有测位功能,而是将测量结果与预先设定的表示自身的位置的位置信息一起输出(发送)至位置信息制作装置20。

位置信息输出仪器12例如设置于在车间内配置的管或箱等无需进行运转状态的测量的设备、居室等并非生产设备的设备。位置信息输出仪器12将基于从位置信息参照系统50发送的电波所包含的位置信息信号而对自身所设置的位置(这相当于设置有位置信息输出仪器12的设备的位置)进行测位所得到的位置信息输出(发送)至位置信息制作装置20。在图1所示的位置信息制作系统1的结构中,位置信息输出仪器12将位置信息通过无线通信而发送至在位置信息中继器30所包含的无线通信访问点32。由此,位置信息输出仪器12输出的位置信息(设置有位置信息输出仪器12的设备的位置)经由无线通信访问点32及基干网络40而输出(传送)至位置信息制作装置20。位置信息输出仪器12也可以为下述结构,即,不具有测位功能,而将预先设定的表示自身的位置的位置信息输出(发送)至位置信息制作装置20。

移动终端仪器13为例如由在车间内进行针对设备的检查作业、应对问题的作业等各种作业的作业员所携带的个人计算机(PC)、或具有移动信息终端(PDA:PersonalDigital Assistant)的功能的所谓的平板终端等移动终端仪器。移动终端仪器13也可以为在车间内专用地进行使用的移动终端仪器。在移动终端仪器13显示该移动终端仪器13的使用者即作业员在作业现场进行的设备的确认项目、作业内容等。作业员按照在移动终端仪器13显示的设备的确认项目、作业内容等而进行作业,将确认结果、作业记录输入至移动终端仪器13。移动终端仪器13对所输入的确认结果、作业记录(下面称为“作业结果”)进行存储。输入至移动终端仪器13的作业结果并不仅为表示确认结果、作业记录的文字的信息,例如也可以包含作业员在作业现场拍摄设备所得到的图像(照片)的信息等。另外,移动终端仪器13将存储的作业结果与基于从位置信息参照系统50发送的电波所包含的位置信息信号而对自身的位置(这相当于作业员的当前位置)进行测位所得到的位置信息一起,输出(发送)至位置信息制作装置20。在图1所示的位置信息制作系统1的结构中,移动终端仪器13将位置信息和作业结果通过无线通信而发送至在位置信息中继器30所包含的无线通信访问点32。由此,移动终端仪器13输出的位置信息(作业员的当前位置)和作业结果经由无线通信访问点32及基干网络40而输出(传送)至位置信息制作装置20。移动终端仪器13也可以为下述结构,即,不具有测位功能,而在实际的作业现场取得表示作业现场的位置的位置信息,将作业结果与取得的位置信息一起输出(发送)至位置信息制作装置20。移动终端仪器13在作业现场取得位置信息的方法例如也可以为下述方法,即,当作业员按照在移动终端仪器13显示的设备的确认项目、作业内容等而开始作业时、或者结束作业时,进行将在作业现场显示的作业现场的识别号码输入至移动终端仪器13或者读取该识别号码的操作。另外,例如也可以为下述方法,即,移动终端仪器13通过与在作业现场设置的、对表示作业现场的位置信息的信号(电波)进行发送的发射机进行通信,从而取得作业现场的位置信息。

位置信息中继器30是在多个位置信息仪器10内的至少与1个位置信息仪器10相对应、并将从相对应的位置信息仪器10输出(发送)的位置信息输出至与基干网络40连接的位置信息制作装置20的中继器组。如上所述,位置信息中继器30包含多个中继器(在图1中,是无线通信访问点31及无线通信访问点32)。在下面的说明中,当对在位置信息中继器30所包含的各个中继器不作区别地进行表示时,称为“位置信息中继器30”。位置信息中继器30接收从相对应的位置信息仪器10通过无线通信发送的包含位置信息的电波。位置信息中继器30将接收到的电波所包含的位置信息输出(传送)至与基干网络40连接的位置信息制作装置20。在位置信息中继器30进行中继的位置信息中,还包含从相对应的位置信息仪器10输出(发送)的识别信息、测定结果、作业结果等信息。

位置信息中继器30并不仅限定于如图1所示的、将接收到的电波所包含的位置信息通过有线的网络而输出(传送)至位置信息制作装置20的中继器。例如,位置信息中继器30也可以包含将接收到的电波所包含的位置信息通过无线通信而进行传送(发送)的中继器。另外,例如,位置信息中继器30也可以将1个位置信息经由多个中继器而输出(传送)至位置信息制作装置20。

无线通信访问点31是与工业用的无线标准相对应的无线中继器。无线通信访问点31接收依照工业用的无线标准的无线通信的电波所包含的位置信息,将接收到位置信息输出(传送)至位置信息制作装置20。在图1所示的位置信息制作系统1的结构中,无线通信访问点31将测量仪器11通过无线通信发送来的位置信息经由基干网络40而传送至位置信息制作装置20。

无线通信访问点32是与WiFi(注册商标)的无线标准相对应的无线中继器。无线通信访问点32接收依照WiFi(注册商标)的无线标准的无线通信的电波所包含的位置信息,将接收到位置信息输出(传送)至位置信息制作装置20。在图1所示的位置信息制作系统1的结构中,无线通信访问点32将位置信息输出仪器12及移动终端仪器13通过无线通信发送来的位置信息经由基干网络40而传送至位置信息制作装置20。

位置信息中继器30并不限定于如图1所示的、通过无线通信而接收从相对应的仪器输出(发送)的位置信息的无线中继器,也可以为经由有线的网络而从相对应的仪器取得位置信息的有线中继器。另外,位置信息中继器30所对应的通信标准并不限定于上述的工业用或WiFi(注册商标)的无线标准,例如也可以为ISA100.11a等工业用的无线标准、传感器网络系统等的无线标准、Wireless/Wired HART等混合了无线和有线的通信标准、FOUNDATION(注册商标)现场总线、PROFIBUS(PROCESS FIELD BUS)等现场总线标准等各种通信标准或方式。

位置信息制作装置20是将事前创建出的3维车间模型和从位置信息中继器30传送来的各个位置信息仪器10的位置相关联而进行管理的管理装置。如上所述,位置信息制作装置20包含位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22。

位置信息服务器装置21收集表示3维车间模型中的虚拟的位置的坐标、表示各个位置信息仪器10的现实的位置(绝对位置)的纬度、经度以及高度、在车间内配置的各个设备的测定结果等,并进行管理。位置信息服务器装置21例如包含个人计算机、服务器设备等。位置信息服务器装置21对虚拟的位置(坐标)和现实的位置(绝对位置)进行辨识,具有对将辨识后的虚拟的位置及现实的位置与该位置处的各种信息相关联后的位置信息数据进行存储的位置信息数据库。在位置信息制作系统1中,如上所述,通过虚拟地表示的3维车间模型而进行与在车间内配置的现实的设备相对应的管理。此时,进行在车间内配置的设备的管理的管理者通过位置信息制作客户端装置22而进行针对在3维车间模型中表示的虚拟的设备的操作、控制。通过位置信息制作客户端装置22而进行的针对设备的操作、控制的信息、即与在车间内配置的现实的设备相对应的管理的内容,反映于在位置信息数据库存储的位置信息数据。位置信息服务器装置21将反映于位置信息数据的操作、控制的信息、即用于实现管理者对在3维车间模型中表示的虚拟的设备所进行的管理的控制数据等,输出至相对应的现实的设备。即,位置信息服务器装置21对存在于现实空间的各个设备执行由管理者对存在于虚拟空间的各个设备所进行的管理的内容。

在位置信息制作系统1中,如上所述,通过由位置信息制作客户端装置22实现的针对3维车间模型的操作而进行与在车间内配置的现实的设备相对应的管理。管理者也可以通过对在位置信息服务器装置21所具有的位置信息数据库存储的位置信息数据进行确认,将位置信息数据直接变更(更新),从而对在车间内配置的各个设备进行管理。在该情况下,位置信息服务器装置21将与由管理者变更(更新)的操作、控制的信息相对应的控制数据等输出至相对应的现实的设备。

位置信息制作客户端装置22构建通过位置信息服务器装置21而进行管理的3维车间模型,即,将在现实空间进行管理的对象设备构建于虚拟空间。位置信息制作客户端装置22包含例如由在车间内担任3维车间模型的创建的模型创建者进行操作的、例如个人计算机或平板终端等移动通信终端等。模型创建者例如通过将预定的图形、线等要素进行组合,从而创建3维模型数据,该3维模型数据用于3维地示意地绘制在车间内配置的各个设备的形状。在3维模型数据中,不仅为将在车间内配置的各个设备的形状3维地模型化后的模型数据,例如也可以包含设备的周边的风景的模型、与设备的表面的凸凹相对应的质感(纹理)的模型等。模型创建者将创建出的各个设备的3维模型数据配置于虚拟空间,创建将在车间内配置的各个设备的配置虚拟地进行表示的3维车间模型。并且,模型创建者在创建出的3维车间模型中附加表示在车间内预定设置的位置信息仪器10(特别是在车间内的各个设备预先设置的测量仪器11、位置信息输出仪器12)的位置的标志,设为最终的3维车间模型。

在位置信息制作系统1中,如上所述,能够利用车间的3维CAD设计图、3维测量结果(空间数据)等而创建3维车间模型。因此,模型创建者也可以在利用3维CAD设计图、3维测量结果(空间数据)等而创建出的3维车间模型中附加表示各个位置信息仪器10的位置的标志,设为最终的3维车间模型。

在位置信息制作系统1中,将模型创建者操作位置信息制作客户端装置22而创建出的3维车间模型与位置信息服务器装置21进行共享。由此,在位置信息制作系统1中,位置信息服务器装置21能够提取在3维车间模型附加标志后的各个位置信息仪器10的位置的坐标,能够对提取出的坐标(虚拟的位置)和在车间内实际设置的各个位置信息仪器10的绝对位置(现实的位置)进行辨识。

另外,在位置信息制作系统1中,如上所述,管理者通过由位置信息制作客户端装置22实现的针对3维车间模型的操作,而进行与在车间内配置的现实的设备相对应的管理。因此,位置信息制作客户端装置22也是管理者管理在车间内配置的现实的设备时进行操作的管理装置。管理者针对通过位置信息制作客户端装置22创建出的3维车间模型所包含的各个虚拟的设备而进行操作、控制的输入。

在图1中示出了位置信息制作装置20包含位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22的情况,如上所述,在位置信息制作系统1中,位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22进行协作,对存在于现实空间的各个设备,执行由管理者对存在于虚拟空间的各个设备所进行的操作、控制。因此,在位置信息制作系统1中,如上所述,由位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22共享3维车间模型。因此,在位置信息制作系统1中位置信息制作装置20所包含的位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22不必限定于由不同的装置实现的结构。即,位置信息制作系统1所具有的位置信息制作装置20也可以将位置信息服务器装置21执行的处理功能和位置信息制作客户端装置22执行的处理功能通过1个装置(例如,个人计算机、平板终端等)而执行。

下面,对位置信息制作系统1所包含的位置信息仪器10和位置信息制作装置20的更详细的结构的一个例子进行说明。首先,对位置信息仪器10的更详细的结构的一个例子进行说明。图2是表示本实施方式的位置信息制作系统1所包含的位置信息仪器10的概略结构的框图。如上所述,位置信息仪器10具有测量仪器11、位置信息输出仪器12以及移动终端仪器13等多个种类的仪器。在图2中,针对每个种类的位置信息仪器10而示出了更详细的结构的一个例子。在图2中也一并示出了在各个位置信息仪器10之间进行通信的位置信息参照系统50及位置信息中继器30(无线通信访问点31、无线通信访问点32)。

首先,对位置信息仪器10的其中之一的测量仪器11的更详细的结构的一个例子进行说明。测量仪器11包含:电源110、测量仪器应用程序执行部111、测位设备112、传感器设备113、以及无线通信设备114。另外,测量仪器应用程序执行部111具有处理器1111和存储器1112。

电源110是供给为了使测量仪器11所包含的各个结构要素进行动作所需的电源的例如AC电源或电池等电源。

测位设备112连接有GPS天线等卫星天线即天线112a。测位设备112与来自测量仪器应用程序执行部111的控制相对应地,基于天线112a接收到的GPS信号(电波)所包含的位置信息信号,对测量仪器11所设置的位置进行计算(进行测位)。测位设备112将测位所得到的结果即测量仪器11的位置信息输出至测量仪器应用程序执行部111。

传感器设备113是对设置有测量仪器11的生产设备的状态进行测量的测量设备。传感器设备113与来自测量仪器应用程序执行部111的控制相对应地,对例如“电压”、“温度”、“流量”、“磁性”、“压力”等生产设备的状态进行测量。传感器设备113将测量出的生产设备的状态的结果(测量结果)输出至测量仪器应用程序执行部111。

测量仪器应用程序执行部111是对测量仪器11所具有的各个结构要素进行控制的控制部。在测量仪器应用程序执行部111中,处理器1111执行在存储器1112存储的用于实现测量仪器11的功能的测量仪器应用程序。该测量仪器应用程序规定了用于实现测量仪器11的功能的下述处理,即:通过传感器设备113定期地测量生产设备的状态而收集测量结果的处理、在将收集到的测量结果进行发送时使测位设备112对位置进行测位的处理、以及使无线通信设备114发送位置信息和测量结果的处理等。处理器1111与所执行的测量仪器应用程序相对应地,对测量仪器11所具有的各个结构要素进行控制。此时,处理器1111作为将执行测量仪器应用程序的中途的数据、例如从测位设备112输入的位置信息、传感器设备113测量出的测量结果暂时地进行保存的暂时存储部而利用存储器1112。存储器1112对处理器1111执行的测量仪器应用程序、执行中途的数据进行存储。存储器1112例如由ROM(ReadOnly Memory)、RAM(Random Access Memory)、闪存存储器(Flash Memory)等各种存储器、或HDD(Hard disk drive)等存储装置而构成。存储器1112与来自处理器1111的控制相对应地,进行数据的存储(写入)、数据的输出(读出)。

无线通信设备114是与工业用的无线标准相对应的无线通信部,与通信用的无线天线即天线114a连接。无线通信设备114与来自测量仪器应用程序执行部111的控制相对应地,将测量仪器11向位置信息制作装置20输出的(实际上是向位置信息中继器30所包含的无线通信访问点31发送的)位置信息和测量结果从天线114a进行发送。测量仪器11输出(发送)至位置信息制作装置20的位置信息和测量结果的各个数据既可以为从测量仪器应用程序执行部111以汇总后的形式而进行输入的结构,也可以为位置信息从测位设备112直接输入、测量结果从传感器设备113直接输入的结构。无线通信设备114将所输入的位置信息和测量结果的各个数据变换为用于发送至无线通信访问点31的形式的数据、即依照工业用的无线标准的形式的数据,从而进行发送。

通过这样的结构,测量仪器11将表示所设置的生产设备的位置的位置信息(也包含识别信息)、表示测量出的生产设备的状态的测量结果发送至无线通信访问点31。由此,测量仪器11发送至无线通信访问点31的位置信息和测量结果经由基干网络40而输出(传送)至位置信息制作装置20。

接下来,对位置信息仪器10的其中之一的位置信息输出仪器12的更详细的结构的一个例子进行说明。位置信息输出仪器12包含:电源120、位置信息输出仪器应用程序执行部121、测位设备122、以及无线通信设备124。另外,位置信息输出仪器应用程序执行部121具有处理器1211和存储器1212。

电源120是供给为了使位置信息输出仪器12所包含的各个结构要素进行动作所需的电源的例如AC电源或电池等电源。

测位设备122连接有GPS天线等卫星天线即天线122a。测位设备122与来自位置信息输出仪器应用程序执行部121的控制相对应地,基于天线122a接收到的GPS信号(电波)所包含的位置信息信号,对位置信息输出仪器12所设置的位置进行计算(进行测位)。测位设备122将测位所得到的结果即位置信息输出仪器12的位置信息输出至位置信息输出仪器应用程序执行部121。

位置信息输出仪器应用程序执行部121是对位置信息输出仪器12所具有的各个结构要素进行控制的控制部。在位置信息输出仪器应用程序执行部121中,处理器1211执行在存储器1212存储的用于实现位置信息输出仪器12的功能的位置信息输出仪器应用程序。该位置信息输出仪器应用程序是规定了用于实现位置信息输出仪器12的功能的下述处理的程序,即:使测位设备122对位置信息输出仪器12所设置的位置进行测位的处理、使无线通信设备124发送位置信息的处理等。处理器1211与所执行的位置信息输出仪器应用程序相对应地,对位置信息输出仪器12所具有的各个结构要素进行控制。此时,处理器1211作为将执行位置信息输出仪器应用程序的中途的数据、例如从测位设备122输入的位置信息暂时地进行保存的暂时存储部而利用存储器1212。存储器1212对处理器1211执行的位置信息输出仪器应用程序、执行中途的数据进行存储。存储器1212例如包含ROM、RAM、闪存存储器等各种存储器、或HDD等存储装置。存储器1212与来自处理器1211的控制相对应地,进行数据的存储(写入)、数据的输出(读出)。

无线通信设备124是与WiFi(注册商标)的无线标准相对应的无线通信部,连接有通信用的无线天线即天线124a。无线通信设备124与来自位置信息输出仪器应用程序执行部121的控制相对应地,将位置信息输出仪器12向位置信息制作装置20输出的(实际上是向位置信息中继器30所包含的无线通信访问点32发送的)位置信息从天线124a进行发送。位置信息输出仪器12输出(发送)至位置信息制作装置20的位置信息的数据既可以为从位置信息输出仪器应用程序执行部121进行输入的结构,也可以为从测位设备122直接输入的结构。无线通信设备124将所输入的位置信息的数据变换为用于发送至无线通信访问点32的形式的数据、即依照WiFi(注册商标)的无线标准的形式的数据,从而进行发送。

通过这样的结构,位置信息输出仪器12将表示所设置的设备的位置的位置信息(也包含识别信息)发送至无线通信访问点32。由此,位置信息输出仪器12发送至无线通信访问点32的位置信息经由基干网络40而输出(传送)至位置信息制作装置20。

接下来,对位置信息仪器10的其中之一的移动终端仪器13的更详细的结构的一个例子进行说明。移动终端仪器13包含:电源130、移动终端仪器应用程序执行部131、测位设备132、无线通信设备134、以及用户接口135。另外,移动终端仪器应用程序执行部131具有处理器1311和存储器1312。另外,用户接口135具有显示器1351和输入设备1352。

电源130是供给为了使移动终端仪器13所包含的各个结构要素进行动作所需的电源的例如AC电源或电池等电源。

测位设备132连接有GPS天线等卫星天线即天线132a。测位设备132与来自移动终端仪器应用程序执行部131的控制相对应地,基于天线132a接收到的GPS信号(电波)所包含的位置信息信号,对移动终端仪器13的当前的位置进行计算(进行测位)。测位设备132将测位所得到的结果即移动终端仪器13的当前的位置信息输出至移动终端仪器应用程序执行部131。

用户接口135为如下信息输入输出部,即,向携带移动终端仪器13的作业员提示设备的确认项目、作业内容等,并且通过作业员的操作而输入针对设备的确认结果、作业记录、即作业结果。在用户接口135中,显示器1351向作业员提示设备的确认项目、作业内容等,输入设备1352接受由作业员进行的针对设备的确认结果、作业记录的输入、即作业结果的输入的操作。显示器1351例如为液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display)等显示设备,通过显示从移动终端仪器应用程序执行部131输出的表示设备的确认项目、作业内容的图像,从而向作业员提示信息。输入设备1352是接受由作业员进行的对移动终端仪器13的操作的、例如具有按钮或开关类等的操作设备。作为输入设备1352,例如也可以包含鼠标、键盘、笔型的触针(指点设备)等。输入设备1352将与所接受的作业员的操作相对应的信息、即由作业员输入的作业结果输出至移动终端仪器应用程序执行部131。输入设备1352并不限定于由按钮或开关类实现的结构,例如也可以由显示器1351内所具有的按压传感器而构成。即,用户接口135也可以构成为由显示器1351和输入设备1352组合成的触摸面板。在该情况下,用户接口135通过利用显示器1351将设备的确认项目、作业内容显示为图像,从而向作业员进行提示,输入设备1352检测作业员对在显示器1351显示出的图像进行的各种触摸(点击、滑动等)操作,接受作业结果的输入。用户接口135将与作业员的操作相对应地接受输入后的作业结果输出至移动终端仪器应用程序执行部131。

移动终端仪器应用程序执行部131是对移动终端仪器13所具有的各个结构要素进行控制的控制部。在移动终端仪器应用程序执行部131中,处理器1311执行在存储器1312存储的用于实现移动终端仪器13的功能的移动终端仪器应用程序。该移动终端仪器应用程序是规定了用于实现移动终端仪器13的功能的下述处理的程序,即:使测位设备132对移动终端仪器13的当前的位置进行测位的处理、将表示设备的确认项目、作业内容的图像显示于用户接口135的处理、对从用户接口135输入的作业结果进行存储的处理、以及使无线通信设备134发送位置信息和作业结果的处理等。处理器1311与所执行的移动终端仪器应用程序相对应地,对移动终端仪器13所具有的各个结构要素进行控制。此时,处理器1311作为将执行移动终端仪器应用程序的中途的数据、例如从测位设备132输入的位置信息、从用户接口135输入的作业结果暂时地进行保存的暂时存储部而利用存储器1312。存储器1312对处理器1311执行的移动终端仪器应用程序、执行中途的数据进行存储。存储器1312由例如ROM、RAM、闪存存储器等各种存储器、或HDD等存储装置而构成。存储器1312与来自处理器1311的控制相对应地,进行数据的存储(写入)、数据的输出(读出)。

无线通信设备134是与WiFi(注册商标)的无线标准相对应的无线通信部,连接有通信用的无线天线即天线134a。无线通信设备134与来自移动终端仪器应用程序执行部131的控制相对应地,将移动终端仪器13向位置信息制作装置20输出的(实际上是向位置信息中继器30所包含的无线通信访问点32发送的)位置信息和作业结果从天线134a进行发送。移动终端仪器13输出(发送)至位置信息制作装置20的位置信息和作业结果的各个数据既可以为从移动终端仪器应用程序执行部131以汇总后的形式而进行输入的结构,也可以为位置信息从测位设备132直接输入、作业结果从用户接口135直接输入的结构。无线通信设备134将所输入的位置信息和作业结果的各个数据变换为用于发送至无线通信访问点31的形式的数据、即依照WiFi(注册商标)的无线标准的形式的数据,从而进行发送。

通过这样的结构,移动终端仪器13将移动终端仪器13的当前的位置即表示作业员的当前位置的位置信息(也包含识别信息)、表示由作业员输入的设备的确认结果、作业记录的作业结果发送至无线通信访问点32。由此,移动终端仪器13发送至无线通信访问点32的位置信息和作业结果经由基干网络40而输出(传送)至位置信息制作装置20。

下面,对位置信息制作装置20的更详细的结构的一个例子进行说明。图3是表示本实施方式的位置信息制作系统1所包含的位置信息制作装置20的概略结构的框图。如上所述,位置信息制作装置20包含位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22。在图3中分别示出了位置信息制作系统20所包含的位置信息服务器装置21和位置信息制作客户端装置22的更详细的结构的一个例子。在图3中也一并示出了在与位置信息制作系统20所包含的位置信息服务器装置21及位置信息制作客户端装置22之间进行通信的、位置信息中继器30(无线通信访问点31、无线通信访问点32)及基干网络40。

首先,对位置信息制作装置20所包含的位置信息服务器装置21的更详细的结构的一个例子进行说明。位置信息服务器装置21包含:位置信息服务器应用程序执行部211、有线通信设备212、坐标变换功能部213、以及位置信息数据库214。

有线通信设备212是与有线LAN等通信标准相对应的有线通信部,与来自位置信息服务器应用程序执行部211的控制相对应地,接收经由基干网络40而从位置信息中继器30传送的位置信息。有线通信设备212将接收到的各个位置信息输出至坐标变换功能部213。另外,有线通信设备212与来自位置信息服务器应用程序执行部211的控制相对应地,使向相对应的位置信息仪器10发送的信息经由基干网络40而发送至位置信息中继器30。由此,位置信息服务器装置21向位置信息仪器10输出的信息经由无线通信访问点31或无线通信访问点32而进行传送。另外,有线通信设备212与来自位置信息服务器应用程序执行部211的控制相对应地,将反映于位置信息数据的操作、控制的信息、即管理者操作位置信息制作客户端装置22而对在3维车间模型中表示的虚拟的设备所进行的、用于对在车间内配置的现实的设备进行管理的控制数据等,经由基干网络40而发送至管理对象的各个现实的设备。由此,在车间内配置的各个设备与从位置信息服务器装置21发送的控制数据相对应地进行运转。

坐标变换功能部213是与来自位置信息服务器应用程序执行部211的控制相对应地将位置信息仪器10所存在的现实的位置(绝对位置)和3维车间模型中的虚拟的位置(坐标)相互变换的坐标变换部。更具体地说,坐标变换功能部213将从有线通信设备212输入的位置信息、即位置信息仪器10所存在的现实空间内的位置(纬度,经度,高度)变换为在3维车间模型中位置信息仪器10所存在的虚拟空间内的位置(x,y,z)。另外,坐标变换功能部213将由模型创建者附加了标志的位置信息仪器10的位置、即在3维车间模型中位置信息仪器10所存在的虚拟空间内的位置(x,y,z)变换为位置信息仪器10所存在的现实空间内的位置(纬度,经度,高度)。由此,对存在于现实空间内的在位置信息仪器10处的现实的位置和存在于虚拟空间内的在位置信息仪器10处的虚拟的位置(模型创建者在3维车间模型内附加了标志的位置)进行辨识。坐标变换功能部213将辨识后的现实的位置(下面称为“现实位置”)和虚拟的位置(下面称为“虚拟位置”)相关联,存储至位置信息数据库214。坐标变换功能部213在将现实位置和虚拟位置相关联后的位置信息存储至位置信息数据库214时,也一并将在从有线通信设备212输入的位置信息所包含的识别信息、测定结果、作业结果等信息相关联而进行存储。关于坐标变换功能部213对现实空间内的位置(纬度,经度,高度)和虚拟空间内的位置(x,y,z)进行辨识的方法,存在多种方法,坐标变换功能部213能够利用现有的技术而对现实空间内的位置(纬度,经度,高度)和虚拟空间内的位置(x,y,z)进行辨识。

位置信息数据库214是对位置信息数据进行存储的数据库。位置信息数据库214将下述数据存储为1个位置信息数据,即:通过坐标变换功能部213而辨识后的位置信息仪器10的现实位置、识别信息、测定结果、作业结果等信息、和在3维车间模型附加了标志的位置信息仪器10的虚拟位置。

位置信息服务器应用程序执行部211是对位置信息服务器装置21所具有的各个结构要素进行控制的控制部。在位置信息服务器应用程序执行部211中,处理器(未图示)执行在存储器(未图示)存储的用于实现位置信息服务器装置21的功能的位置信息服务器应用程序。该位置信息服务器应用程序是规定了用于实现位置信息服务器装置21的功能的下述处理的程序,即:由有线通信设备212进行的对位置信息等进行收发的处理、通过坐标变换功能部213而对现实空间内的现实的位置和虚拟空间内的虚拟的位置进行辨识的处理等。另外,在位置信息服务器应用程序中还规定了将位置信息仪器10所存在的现实空间内的位置和在3维车间模型中位置信息仪器10所存在的虚拟空间内的位置相互校正的处理等。位置信息服务器应用程序执行部211与所执行的位置信息服务器应用程序相对应地,对位置信息服务器装置21所具有的各个结构要素进行控制。由处理器(未图示)进行的存储器(未图示)的利用、存储器(未图示)的结构及动作,能够认为与位置信息仪器10所具有的应用程序执行部相同,即,与图2所示的测量仪器应用程序执行部111、位置信息输出仪器应用程序执行部121、移动终端仪器应用程序执行部131等相同。

通过这样的结构,位置信息服务器装置21对存在于现实空间内的位置信息仪器10的位置和存在于虚拟空间的位置信息仪器10的位置进行辨识。另外,位置信息服务器装置21将管理者对存在于现实空间内的设备进行的管理反映于在位置信息数据库214存储的相对应的位置信息数据,将反映出的控制数据等发送至存在于现实空间内的各个设备而进行执行。

对位置信息服务器装置21中的动作的概要进行说明。首先,对坐标变换功能部213中的现实空间内的位置(纬度,经度,高度)和虚拟空间内的位置(x,y,z)的相互变换的动作进行说明。图4A及图4B是示意地表示本实施方式的位置信息制作系统1所包含的位置信息制作装置20中的位置的变换处理的图。在图4A及图4B中,示意地示出了位置信息制作装置20所包含的位置信息服务器装置21所具有的坐标变换功能部213中的虚拟空间内的位置(x,y,z)和现实空间内的位置(纬度,经度,高度)的相互的变换处理。

如上所述,坐标变换功能部213将现实空间内的位置(纬度,经度,高度)和虚拟空间内的位置的坐标(x,y,z)相互变换(参照图4A)。例如,如图4B所示,通过3维(3D)车间模型而将在虚拟空间配置的虚拟车间的位置(x,y,z)和在车间内实际配置的真实车间的位置(纬度,经度,高度)相互变换。由此,能够对存在于虚拟空间内的虚拟车间、位置信息仪器10的虚拟的位置和存在于现实空间内的真实车间、位置信息仪器10的现实的位置进行辨识。

在图4B中示出了对在虚拟车间中设为基准(原点)的虚拟的位置的坐标(x0,y0,z0)和在真实车间中设为基准(原点)的现实的位置的绝对位置(纬度0,经度0,高度0)辨识后的状态。另外,在图4B中示出了对在虚拟车间设置的位置信息仪器10(例如,模型创建者在3维车间模型内附加了标志的测量仪器11)的虚拟的位置的坐标(x1,y1,z1)和在真实车间实际设置的位置信息仪器10(例如,测量“温度”的测量仪器11)的现实的位置的绝对位置(纬度1,经度1,高度1)辨识后的状态。坐标变换功能部213将辨识后的虚拟位置=(x0,y0,z0)和现实位置=(纬度0,经度0,高度0)相关联,存储至位置信息数据库214。另外,坐标变换功能部213将辨识后的虚拟位置=(x1,y1,z1)和现实位置=(纬度1,经度1,高度1)相关联,存储至位置信息数据库214。

接下来,对在位置信息数据库214存储的位置信息数据的概要进行说明。图5是示意地表示本实施方式的位置信息制作系统1所包含的位置信息制作装置20中的位置信息数据库214的图。在图5中示出了位置信息数据库214的一个例子,该位置信息数据库214针对设置于车间且通过坐标变换功能部213而辨识后的每个位置信息仪器10,将识别信息、虚拟位置、现实位置、以及相关信息存储为1个位置信息数据。

如上所述,在位置信息服务器装置21所具有的位置信息数据库214存储的各个位置信息数据中,相关联地存储下述信息,即:将现实位置和虚拟位置相关联后的位置信息仪器10的位置信息、和识别信息、测定结果、作业结果等信息。在图5中示出了位置信息数据库214的一个例子,该位置信息数据库214针对在车间设置的每个位置信息仪器10,相关联地存储有:被互斥地赋予的识别信息(设备ID)、坐标变换功能部213辨识后的虚拟位置(x,y,z)及现实位置(纬度,经度,高度)、以及与该位置信息仪器10相关的信息。图5所示的位置信息数据库214的第一段的位置信息数据为图4A及图4B所示的测量“温度”的测量仪器11的、与被赋予设备ID=“T1000”的位置信息仪器10相对应的位置信息数据的一个例子。更具体地说,在与被赋予设备ID=“T1000”的位置信息仪器10相对应的位置信息数据中,位置信息仪器10所设置的位置为上述的虚拟位置=(x1,y1,z1)、现实位置=(纬度1,经度1,高度1),作为相关信息,存储有表示测量出的温度没有问题(温度良好)的情况的信息。在位置信息数据库214中,作为与其他位置信息仪器10相对应的各个位置信息数据,同样地,相关联地存储有设备ID、虚拟位置、现实位置、以及相关信息。

如上所述,管理者能够一边对在位置信息数据库214存储的位置信息数据进行确认,即一边对与各个位置信息仪器10相关联后的相关信息的内容进行确认,一边通过直接变更(更新)位置信息数据,从而进行存在于现实空间内的设备的操作、控制。

接下来,对位置信息制作装置20所包含的位置信息制作客户端装置22的更详细的结构的一个例子进行说明。位置信息制作客户端装置22包含:位置信息制作应用程序执行部221、有线通信设备222、3维模型数据存储部223、3维绘制引擎224、以及用户接口225。另外,用户接口225具有显示器2251和输入设备2252。

有线通信设备222是与有线LAN等通信标准相对应的有线通信部,与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,接收经由基干网络40而从位置信息中继器30传送的位置信息。有线通信设备222将接收到的各个位置信息输出至3维绘制引擎224。另外,有线通信设备222与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将管理者操作位置信息制作客户端装置22而对在3维车间模型中表示的虚拟的设备所进行的、用于对在车间内配置的现实的设备进行管理的控制数据等、即反映于位置信息数据的操作、控制的信息,经由基干网络40而发送至位置信息服务器装置21。由此,变更(更新)在位置信息服务器装置21所具有的位置信息数据库214存储的位置信息数据。变更(更新)后的位置信息数据内的控制数据从位置信息服务器装置21发送至在车间内配置的各个设备,各个设备与从位置信息服务器装置21发送的控制数据相对应地进行运转。

另外,有线通信设备222与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将在3维模型数据存储部223存储的3维车间模型发送至相对应的位置信息仪器10的其中之一的移动终端仪器13。即,有线通信设备222将3维车间模型经由基干网络40而发送至位置信息中继器30所包含的无线通信访问点32。由此,位置信息制作客户端装置22向移动终端仪器13输出的3维车间模型经由无线通信访问点32而进行传送。在移动终端仪器13中,移动终端仪器应用程序执行部131例如通过执行移动终端仪器应用程序所包含的增强现实(Augmented Reality:AR)的绘制功能等,从而将在现实空间重叠了3维车间模型所表示的虚拟空间后的图像显示于用户接口135内的显示器1351。由此,能够向携带移动终端仪器13的作业员视觉性地提示存在于虚拟空间的各个设备、位置信息仪器10的位置。

3维模型数据存储部223是对模型创建者创建的3维车间模型、用于创建3维车间模型的各个3维模型数据等进行存储的存储部。3维模型数据存储部223与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将存储的3维车间模型、3维模型数据输出至3维绘制引擎224。在3维模型数据存储部223中也可以还存储有车间的3维CAD设计图、3维测量结果(空间数据)等用于创建3维车间模型的原始的数据等。

3维绘制引擎224是用于3维地绘制3维车间模型、3维模型数据的图像的图像处理运算部。3维绘制引擎224与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将与从3维模型数据存储部223输出的3维车间模型、3维模型数据相对应的图像显示于用户接口225内的显示器2251。关于3维绘制引擎224用于3维地绘制与3维车间模型、3维模型数据相对应的图像的图像处理的方法,虽然存在多种方法,但3维绘制引擎224能够利用现有的技术而进行3维绘制的图像处理。

用户接口225为如下信息输入输出部,即,向使用位置信息制作客户端装置22而创建3维车间模型、3维模型数据的模型创建者提示作业环境、各种数据等,并且输入模型创建者所进行的操作。在用户接口225中,显示器2251将创建3维车间模型、3维模型数据时的作业环境、各种数据等提示给模型创建者,输入设备2252接受模型创建者在创建3维车间模型、3维模型数据时的输入的操作。在位置信息制作客户端装置22由个人计算机构成的情况下,显示器2251为例如液晶显示器等显示设备。显示器2251与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将与从3维绘制引擎224输出的3维车间模型、3维模型数据相对应的图像进行显示,从而向模型创建者提示作业环境、各种数据等。另外,在位置信息制作客户端装置22由个人计算机构成的情况下,输入设备2252是接受由模型创建者进行的针对作业环境、各种数据等的操作的例如鼠标、键盘等操作设备。输入设备2252将与所接受的模型创建者的操作相对应的信息、即由模型创建者输入的用于创建3维车间模型、3维模型数据的操作输出至位置信息制作应用程序执行部221。

另外,用户接口225为如下信息输入输出部,即,向使用位置信息制作客户端装置22而对在车间内实际配置的各个设备的运转状况、维护状态等进行管理的管理者提示3维车间模型,并且输入管理者所进行的操作。在用户接口225中,显示器2251将3维车间模型提示给管理者,输入设备2252接受管理者对3维车间模型进行的操作的输入。显示器2251与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将与从3维绘制引擎224输出的3维车间模型相对应的图像进行显示,从而将在3维车间模型中表示的虚拟的设备的管理环境提示给管理者。另外,输入设备2252接受由管理者对在3维车间模型中表示的虚拟的设备进行的操作、控制,将与所接受的管理者的操作相对应的信息、即用于对在位置信息服务器装置21所具有的位置信息数据库214存储的位置信息数据进行变更(更新)的信息输出至位置信息制作应用程序执行部221。由此,有线通信设备222与来自位置信息制作应用程序执行部221的控制相对应地,将用于对位置信息数据进行变更(更新)的信息发送至位置信息服务器装置21,位置信息服务器装置21将变更(更新)后的位置信息数据内的控制数据发送至在车间内配置的各个设备,各个设备与变更(更新)后的控制数据相对应地进行运转。

在位置信息制作客户端装置22由平板终端等移动通信终端构成的情况下,用户接口225也可以构成为由显示器2251和输入设备2252组合成的触摸面板。作为该情况下的输入设备2252,例如也可以为笔型的触针(指点设备)等。用户接口225通过输入设备2252而检测与下述操作相对应的信息,即:模型创建者、管理者对在显示器2251显示的与3维车间模型相对应的图像进行的各种触摸(点击、滑动等)操作,该用户接口225将检测出的与模型创建者、管理者的操作相对应的信息输出至位置信息制作应用程序执行部221。

位置信息制作应用程序执行部221是对位置信息制作客户端装置22所具有的各个结构要素进行控制的控制部。在位置信息制作应用程序执行部221中,处理器(未图示)执行在存储器(未图示)存储的用于实现位置信息制作客户端装置22的功能的位置信息制作应用程序。该位置信息制作应用程序是规定了用于实现位置信息制作客户端装置22的功能的下述处理的程序,即:由有线通信设备222进行的对位置信息、3维车间模型等进行收发的处理、由3维绘制引擎224进行的3维绘制的图像处理、以及接受针对3维车间模型的操作的处理等。位置信息制作应用程序执行部221与所执行的位置信息制作应用程序相对应地,对位置信息制作客户端装置22所具有的各个结构要素进行控制。由处理器(未图示)进行的存储器(未图示)的利用、存储器(未图示)的结构及动作能够认为与位置信息仪器10所具有的应用程序执行部(参照图2)、位置信息服务器装置21所具有的位置信息服务器应用程序执行部211等相同。

通过这样的结构,位置信息制作客户端装置22与由模型创建者进行的操作相对应地,生成3维模型数据、3维车间模型而进行存储,该3维模型数据、3维车间模型用于在虚拟空间中3维地表示通过位置信息服务器装置21管理的存在于现实空间内的设备、位置信息仪器10。另外,位置信息制作客户端装置22将与由管理者对在3维车间模型中表示的设备进行的操作相对应的信息发送至位置信息服务器装置21。另外,位置信息制作客户端装置22将3维车间模型发送至位置信息仪器10的其中之一的移动终端仪器13,将在车间内配置的各个设备的信息作为3维的信息而提供给携带移动终端仪器13的作业者。

对通过位置信息制作客户端装置22而创建3维车间模型的方法进行说明。图6是示意地表示在本实施方式的位置信息制作系统1所包含的位置信息制作装置20中创建3维的模型的顺序的图。在图6中示出了模型创建者使用位置信息制作客户端装置22而创建3维车间模型的顺序。3维车间模型是按照如下顺序而创建的。

(顺序C1):模型创建者通过将根据车间的设计或建设时的3维CAD设计图或者通过3维激光扫描器等测量出的3维测量结果(空间数据)等进行组合利用,从而创建在车间内配置的各个设备的3维模型数据。在这里,模型创建者能够利用由位置信息制作应用程序执行部221所执行的生成3维模型的应用程序等,创建3维模型数据。位置信息制作客户端装置22将模型创建者创建出的各个设备的3维模型数据存储至3维模型数据存储部223。

(顺序C2):模型创建者将在3维模型数据存储部223存储的各个设备的3维模型数据配置于虚拟空间,创建3维车间模型。在这里,模型创建者例如能够利用由位置信息制作应用程序执行部221所执行的构建3维模型的应用程序等,创建出在虚拟空间上配置各个设备的3维模型数据后的3维车间模型。

(顺序C3):在3维模型数据存储部223存储的3维车间模型中,模型创建者对在车间中设为基准(原点)的位置设定原点的坐标(x0,y0,z0)。在这里,模型创建者例如能够利用用于创建3维车间模型的构建3维模型的应用程序等,在虚拟空间上的各种地点附加(设定)标志。位置信息制作客户端装置22将模型创建者创建出的3维车间模型以及模型创建者设定的原点的坐标(x0,y0,z0)存储至3维模型数据存储部223。

通过这样的顺序,模型创建者创建出在虚拟空间表示的车间内配置各个设备的3维模型数据后的3维车间模型。

(顺序C4):然后,例如,作业员携带移动终端仪器13而前往模型创建者设定的基准(原点)的位置,对与设定的位置相对应的现实的位置处的绝对位置(纬度0,经度0,高度0)进行测位。移动终端仪器13将测位所得到的位置信息(绝对位置的信息)发送至位置信息制作客户端装置22。

(顺序C5):模型创建者执行用于进行如下关联的设定,即:使在3维车间模型设定的原点的坐标(x0,y0,z0)和从移动终端仪器13发送来的绝对位置(纬度0,经度0,高度0)表示相同地点。位置信息制作客户端装置22将虚拟空间的车间内的基准(原点)的位置和现实的位置相关联后的3维车间模型、原点的坐标(x0,y0,z0)、以及绝对位置(纬度0,经度0,高度0)存储至3维模型数据存储部223。

通过这样的顺序,模型创建者创建出在虚拟空间表示的车间内的基准(原点)的位置和实际的车间内的现实的位置相关联后的3维车间模型。以后,在创建出的3维车间模型中,在虚拟空间内构建的各个设备的位置和在现实空间中的各个设备的位置始终相关联。例如,在虚拟空间中,能够基于与基准(原点)的位置相差的差值而表示各个地点的坐标,能够对与各个地点的坐标相对应的绝对位置进行计算。

在上述的3维车间模型的创建顺序中,说明了作业员通过携带移动终端仪器13而前往原点的位置从而得到与原点的位置相对应的现实的位置处的绝对位置的信息的方法,但得到与原点的位置相对应的绝对位置的信息的方法并不限定于上述的方法。例如,也可以将在设备所设置的预定的测量仪器11、位置信息输出仪器12的位置设为在现实空间中的基准(原点)的位置,将与该测量仪器11、位置信息输出仪器12相对应的虚拟空间内的坐标设为在虚拟空间中的基准(原点)的位置。

通过这样的结构及顺序,位置信息制作系统1提供基于创建出的3维车间模型的、针对车间内的各个设备的管理的环境。由此,在采用了位置信息制作系统1的车间中,能够将位置信息制作系统1的环境利用于各种作业的辅助。

<第1运用例>

下面,对利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的运用的一个例子进行说明。图7是表示利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的第1运用例的顺序的流程图。另外,图8是示意地表示利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的第1运用例的动作的图。在下面的说明中,参照图8所示的第1运用例的动作,对图7所示的第1运用例的处理的顺序进行说明。

第1运用例是将在车间内配置的生产设备的异常向携带移动终端仪器13而在车间内移动的作业员进行通知的方法的一个例子。思考下述情况,即:当管理者对在位置信息数据库214存储的各个位置信息数据进行确认时,在特定的测量仪器11的相关信息发现了异常。在该情况下,在位置信息制作系统1中以如下顺序而进行处理。在位置信息制作系统1中,位置信息仪器10与位置信息制作装置20经由位置信息中继器30而进行通信,但在下面的说明中,为了简化说明,假设位置信息仪器10与位置信息制作装置20进行直接通信而进行说明。

(步骤S100):在特定的测量仪器11的相关信息发现了异常的情况下,管理者通过输入设备2252而对在位置信息制作客户端装置22所具有的显示器2251显示的3维车间模型中所示的、与发现异常的测量仪器11相对应的虚拟空间的点进行指定。在图8所示的一个例子中示出了下述情况,即,发现了被赋予设备ID=“P4000”的测量仪器11的异常,指定了虚拟位置=(x4,y4,z4)。管理者输入针对在所指定的虚拟空间的点配置的测量仪器11的相关信息(例如,“压力异常上升中”这样的注释的文本)。由此,位置信息制作客户端装置22将与由管理者所指定的点相对应的虚拟位置=(x4,y4,z4)和所输入的文本数据=“压力异常上升中”,经由基干网络40而发送至位置信息服务器装置21。

(步骤S101):位置信息服务器装置21将从位置信息制作客户端装置22发送来的虚拟空间的点变换为现实空间的位置。在图8所示的一个例子中,示出了将虚拟位置=(x4,y4,z4)变换为现实位置=(纬度4,经度4,高度4)的情况。位置信息服务器装置21将从位置信息制作客户端装置22发送来的相关信息存储为与变换后的现实位置=(纬度4,经度4,高度4)相对应的位置信息数据的相关信息。即,对与发现异常的测量仪器11相对应的位置信息数据进行变更(更新)。在图8所示的一个例子中,示出了下述情况,即,将文本数据=“压力异常上升中”存储为与现实位置=(纬度4,经度4,高度4)相对应的、被赋予设备ID=“P4000”的测量仪器11的与位置信息数据相关联后的相关信息。

(步骤S102):位置信息服务器装置21将位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11的识别信息和相关信息发送至存在于现实空间的移动终端仪器13。在这里,在现实空间中,向存在于位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11的附近(例如,半径50m以内)的移动终端仪器13发送识别信息和相关信息。在图8所示的一个例子中,示出了下述情况,即,位置信息服务器装置21发送用于对位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11进行识别的识别信息即设备ID=“P4000”、和相关信息即文本数据=“压力异常上升中”。

(步骤S103):接收到从位置信息服务器装置21发送的位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11的识别信息和相关信息后的移动终端仪器13,将发送来的识别信息和相关信息显示于显示器1351,向携带移动终端仪器13的作业员进行提示。由此,作业员能够基于所提示的信息而前往发现异常的测量仪器11、即被赋予设备ID=“P4000”的测量仪器11处,实施用于进行适当的应对的作业。

通过这样的顺序,在位置信息制作系统1中,能够将管理者发现的在车间内配置的生产设备的异常向携带移动终端仪器13而在车间内移动的作业员进行通知。由此,在利用位置信息制作系统1的车间中,能够尽快实施设备的检查作业、维护作业、应对问题的作业,能够持续进行各个设备的安全的运转。

在第1运用例中,位置信息服务器装置21在步骤S102中将位置信息数据变更(更新)后的、即发现异常的测量仪器11的识别信息和相关信息进行发送时,也可以对位置信息制作客户端装置22指示进行3维车间模型的发送。在该情况下,在第1运用例中,移动终端仪器13在步骤S103中将从位置信息服务器装置21发送来的发现异常的测量仪器11的识别信息及相关信息显示于显示器1351时,能够基于从位置信息制作客户端装置22发送来的3维车间模型而进行增强现实的绘制,视觉性地提示发现异常的测量仪器11的位置。

<第2运用例>

下面,对利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的运用的另一个例子进行说明。图9是表示利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的第2运用例的顺序的流程图。另外,图10是示意地表示利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的第2运用例的动作的图。在下面的说明中也同样地,参照图10所示的第2运用例的动作,对图9所示的第2运用例的处理的顺序进行说明。

第2运用例是将携带移动终端仪器13而在车间内移动的作业员发现的设备的异常向管理者进行通知的方法的一个例子。思考下述情况,即:当作业员在车间内移动而进行针对各个设备的作业时,发现了并非作业对象的设备的异常,通过移动终端仪器13而通知异常的内容。在该情况下,在位置信息制作系统1中以如下顺序而进行处理。在下面的说明中,为了简化说明,也假设位置信息仪器10与位置信息制作装置20进行直接通信而进行说明。

(步骤S200):当携带移动终端仪器13而在车间内移动时发现了设备的异常的情况下,作业员操作移动终端仪器13而输入异常的内容。在图10所示的一个例子中示出了下述情况,即,发现了被赋予设备ID=“G5000”的设备的异常,输入了异常的内容、即相关信息(例如,“产生异臭气体”这样的注释的文本)。移动终端仪器13将所输入的相关信息进行存储,并且通过测位设备132,对移动终端仪器13的当前的位置进行测位。在图10所示的一个例子中,示出了测位得到被赋予设备ID=“G5000”的设备处的现实位置=(纬度5,经度5,高度5)的情况。移动终端仪器13将测位所得到的移动终端仪器13的当前的位置信息和存储的异常的内容的信息发送至位置信息服务器装置21。更具体地说,移动终端仪器13将测位所得到的现实位置=(纬度5,经度5,高度5)和所输入的文本数据=“产生异臭气体”经由基干网络40发送至位置信息服务器装置21。

(步骤S201):位置信息服务器装置21将从移动终端仪器13发送来的现实空间的位置变换为虚拟空间的坐标。在图10所示的一个例子中,示出了将现实位置=(纬度5,经度5,高度5)变换为虚拟位置=(x5,y5,z5)的情况。位置信息服务器装置21将从移动终端仪器13发送来的相关信息存储为与变换后的虚拟位置=(x5,y5,z5)相对应的位置信息数据的相关信息。即,对与发现异常的设备相对应的位置信息数据进行变更(更新)。在图10所示的一个例子中,示出了下述情况,即,将文本数据=“产生异臭气体”存储为与虚拟位置=(x5,y5,z5)相对应的、被赋予设备ID=“G5000”的设备的与位置信息数据相关联后的相关信息。

(步骤S202):位置信息服务器装置21将位置信息数据变更(更新)后的设备的识别信息、虚拟空间的位置(坐标)、以及相关信息发送至位置信息制作客户端装置22。在图10所示的一个例子中,示出了下述情况,即,位置信息服务器装置21发送用于对位置信息数据变更(更新)后的设备进行识别的识别信息即设备ID=“G5000”、虚拟位置=(x5,y5,z5)、以及相关信息即文本数据=“产生异臭气体”。

(步骤S203):接收到从位置信息服务器装置21发送的位置信息数据变更(更新)后的设备的识别信息、虚拟空间的位置(坐标)、以及相关信息后的位置信息制作客户端装置22,将发送来的识别信息和相关信息显示于在显示器2251显示的3维车间模型的发送来的虚拟空间的位置(坐标)的点,向管理者进行提示。由此,管理者能够基于所提示的信息而将用于进行针对发现异常的设备、即被赋予设备ID=“G5000”的设备的适当的应对的作业的指示、作业顺序向例如发现异常的作业员进行通知。

通过这样的顺序,在位置信息制作系统1中,能够将携带移动终端仪器13而在车间内移动的作业员发现的在车间内配置的设备的异常向管理者进行通知。由此,在利用位置信息制作系统1的车间中,能够尽快实施设备的应对问题的作业,能够持续进行各个设备的安全的运转。在第2运用例中,在步骤S203之后由管理者进行的处理的顺序能够以与第1运用例中的处理的顺序相同的顺序而进行。因此,在第2运用例中省略与在步骤S203之后由管理者进行的处理相关的详细的说明。

在第2运用例中,也与第1运用例相同地,通过在管理者将指示、作业顺序发送至移动终端仪器13时也发送3维车间模型,从而能够使移动终端仪器13进行基于3维车间模型的增强现实的绘制。此时,在通过增强现实的绘制而显示于显示器1351的3维车间模型及当前的位置与实际的位置存在偏差、即存在误差的情况下,携带移动终端仪器13的作业者也可以操作移动终端仪器13而修正偏差(误差)。在该情况下,移动终端仪器13也可以如下构成,即,将通过作业者的操作而进行的偏差的修正在之后的预定的期间之内反映于3维车间模型的显示。关于反映偏差的修正的期间,可以想到各种期间,例如,直至由作业者进行的本次作业完成为止的期间、直至移动终端仪器13的电源OFF为止的期间、直至移动终端仪器13的电源为ON但开始充电为止的期间(这相当于直至由作业者进行的本次作业完成为止的期间)等。

另外,在通过作业者的操作而进行了偏差的修正的情况下,移动终端仪器13也可以将所修正的位置的信息、即误差的信息发送至位置信息服务器装置21。由此,位置信息服务器装置21能够对在位置信息数据库214存储的各个位置信息数据所包含的偏差进行修正。此时,在位置信息服务器装置21中,也可以在坐标变换功能部213将绝对位置(纬度,经度,高度)和虚拟的位置(坐标)相互变换时对偏差进行校正。由此,位置信息服务器装置21能够对现实空间的位置(绝对位置)和虚拟空间的位置(坐标)更高精度地进行辨识。另外,位置信息服务器装置21也可以将3维车间模型和实际的位置存在偏差(误差)的情况向管理者或模型创建者进行通知。由此,模型创建者能够编辑(修正)3维车间模型,更新为将与实际的位置之间的偏差消除后的3维车间模型。

针对位置信息数据、3维车间模型的偏差(误差)的修正(编辑)也能够是与来自1个移动终端仪器13的1次的误差的信息的发送相对应地进行的,但也可以如下构成,即,也可以是将从多个移动终端仪器13发送的误差的信息、从1个移动终端仪器13发送的多次的误差的信息汇总之后而进行的。在该情况下,也可以基于多个误差的信息所包含的所有方向的偏差(误差)的平均值而进行修正(编辑)、基于对各个偏差(误差)综合地判定出的结果而进行修正(编辑)。

<第3运用例>

下面,对利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的运用的其他例子进行说明。图11是表示利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的第3运用例的顺序的流程图。另外,图12是示意地表示利用本实施方式的位置信息制作系统1的车间中的第3运用例的动作的图。在下面的说明中也同样地,参照图12所示的第3运用例的动作,对图11所示的第3运用例的处理的顺序进行说明。

第3运用例是在车间内配置的生产设备所设置的测量仪器11将生产设备的状态的变化向管理者进行通知的方法的一个例子。测量仪器11定期地或者始终对所设置的生产设备的状态进行测量,将测量结果发送至位置信息服务器装置21。在下面的说明中思考下述情况,即:从测量仪器11发送的测量结果表示可能会成为异常的原因。在该情况下,在位置信息制作系统1中以如下顺序而进行处理。在下面的说明中,为了简化说明,也假设位置信息仪器10与位置信息制作装置20进行直接通信而进行说明。

(步骤S300):在每次从在车间内配置的生产设备所设置的各个测量仪器11发送来测量结果时,位置信息服务器装置21将该测量结果反映于相对应的位置信息数据。更具体地说,位置信息服务器装置21基于从各个测量仪器11发送来的现实空间的位置信息,将与相对应的位置信息数据相关联后的相关信息更新为从各个测量仪器11发送来的测量结果。在图12所示的一个例子中示出了下述情况,即,在被赋予设备ID=“C6000”的生产设备所设置的、通过超声波、磁场的变化等而对配管的腐蚀进行检测的测量仪器11,将表示可能会成为异常的原因的测量结果与所设置的现实位置=“纬度6、经度6、高度6”一起发送。在这里,假设作为测定结果,测量仪器11发送来了“配管壁厚减少10%”这样的文本数据。

(步骤S301):位置信息服务器装置21将从测量仪器11发送来的现实空间的位置变换为虚拟空间的坐标。在图12所示的一个例子中,示出了将现实位置=(纬度6,经度6,高度6)变换为虚拟位置=(x6,y6,z6)的情况。位置信息服务器装置21将从测量仪器11发送来的测量结果存储为与变换后的虚拟位置=(x6,y6,z6)相对应的位置信息数据的相关信息,对与测量仪器11相对应的位置信息数据进行变更(更新)。在图12所示的一个例子中,示出了下述情况,即,将测定结果的文本数据=“配管壁厚减少10%”存储为与虚拟位置=(x6,y6,z6)相对应的、被赋予设备ID=“C6000”的测量仪器11的与位置信息数据相关联后的相关信息。

(步骤S302):位置信息服务器装置21将位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11的识别信息、虚拟空间的位置(坐标)、以及相关信息发送至位置信息制作客户端装置22。关于发送来并非表示异常的测量结果或者并非表示可能会成为异常的原因的测量结果这样的测量结果、即表示为正常的测量结果的测量仪器11,位置信息服务器装置21不将位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11的识别信息、虚拟空间的位置(坐标)、以及相关信息发送至位置信息制作客户端装置22。在图12所示的一个例子中,示出了下述情况,即,位置信息服务器装置21发送用于对位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11进行识别的识别信息即设备ID=“C6000”、虚拟位置=(x6,y6,z6)、以及相关信息即文本数据=“配管壁厚减少10%”。

(步骤S303):接收到从位置信息服务器装置21发送的位置信息数据变更(更新)后的测量仪器11的识别信息、虚拟空间的位置(坐标)、以及相关信息后的位置信息制作客户端装置22,将发送来的识别信息和相关信息显示于在显示器2251显示的3维车间模型的发送来的虚拟空间的位置(坐标)的点,向管理者进行提示。由此,管理者能够基于所提示的信息而将用于进行针对下述设备的适当的应对作业的指示、作业顺序与识别信息及相关信息一起发送至例如存在于测量仪器11的附近的移动终端仪器13,该设备设置有测量出可能会成为异常的原因的测量结果的测量仪器11、即被赋予设备ID=“C6000”的测量仪器11。由此,携带移动终端仪器13而在车间内移动的作业员能够基于所提示的指示、作业顺序,前往测量出可能会成为异常的原因的测量结果的测量仪器11所设置的设备处,实施所指示的作业(例如,在配管是否有孔出现的确认作业)。

通过这样的顺序,在位置信息制作系统1中,能够基于从在车间内配置的生产设备所设置的各个测量仪器11发送来的测量结果,将发送来表示异常的测量结果或者表示可能会成为异常的原因测量结果的测量仪器11的信息向管理者进行通知。由此,在利用位置信息制作系统1的车间中,通过对在多个位置设置的测量仪器11的测量结果进行管理,能够尽快发现设备成为异常的可能性,能够尽快实施用于使各个设备持续地进行运转的检查作业、维护作业。另外,在利用位置信息制作系统1的车间中,通过尽快发现设备成为异常的可能性而尽快进行维护作业,从而能够减少发生预期外的设备的停止的情况。另外,在利用位置信息制作系统1的车间中,在除了上述的对各个设备的运转状况进行测量的测量仪器11之外,还设置有用于监视各个设备的工序的测量仪器11的情况下,通过将该测量仪器11的测量结果、各个工序中的检查作业的作业结果与位置信息相关联而进行管理,从而能够降低工序意外发生停止的可能性。在第3运用例中,在步骤S303之后管理者进行的处理的顺序也能够以与第1运用例中的处理的顺序相同的顺序而进行。因此,在第3运用例中也省略与在步骤S303之后由管理者进行的处理相关的详细的说明。

在第3运用例中,从在现实空间中设置于各个设备的测量仪器11发送来现实空间的位置信息。因此,在测量仪器11所设置的现实空间的位置和在3维车间模型中附加了标志的各个测量仪器11(也包含位置信息输出仪器12)的虚拟空间的位置存在偏差、即存在误差的情况下,位置信息服务器装置21能够对在位置信息数据库214存储的各个位置信息数据所包含的偏差进行修正。此时,在位置信息服务器装置21中,也可以在坐标变换功能部213将绝对位置(纬度,经度,高度)和虚拟的位置(坐标)相互变换时对偏差进行校正。由此,位置信息服务器装置21能够对现实空间的位置(绝对位置)和虚拟空间的位置(坐标)更高精度地进行辨识。另外,位置信息服务器装置21也可以将3维车间模型中的虚拟空间的位置和从测量仪器11(也包含位置信息输出仪器12)发送来的现实空间的位置存在偏差(误差)的情况向管理者或模型创建者进行通知。由此,模型创建者能够编辑(修正)3维车间模型,更新为将与现实空间的位置之间的偏差消除后的3维车间模型。

针对位置信息数据、3维车间模型的偏差(误差)的修正(编辑)也能够是与来自1个测量仪器11(也包含位置信息输出仪器12)的1次的位置信息的发送相对应地进行的,但也可以如下构成,即,也可以是将从多个测量仪器11(也包含位置信息输出仪器12)发送的位置信息、从1个测量仪器11(也包含位置信息输出仪器12)发送的多次的位置信息汇总之后而进行的。在该情况下,也可以基于多个位置信息所包含的所有方向的偏差(误差)的平均值而进行修正(编辑)、基于对各个偏差(误差)综合地判定出的结果而进行修正(编辑)。

这样,在位置信息制作系统1中,能够将由创建出的3维车间模型实现的虚拟的环境应用于为了使在车间内实际配置的各个设备运转而进行的各种作业的辅助。由此,在利用位置信息制作系统1的车间中,能够取得使生产设备持续的运转、削减意外的设备的停止等各种效果。

作为利用位置信息制作系统1的车间的运用例而示出了上述的第1~第3运用例,但在上述的第1~第3运用例之外,位置信息制作系统1还能够应用于车间中的各种作业的辅助。例如,在车间内配置有许多管、箱的化学车间或石油车间、预想为严酷的作业环境的海上的车间平台等处,可以想到在作业现场的作业会伴随有危险。假设在从设置于设备的测量仪器11发送来了如会对作业员造成危险这样的测量结果的情况下,通过与第1运用例的处理顺序相同的顺序,能够向存在于测量仪器11的附近的移动终端仪器13发送警报或促使引起注意的相关信息。由此,能够确保携带移动终端仪器13而移动的作业员的安全。此时,能够同时使移动终端仪器13进行基于3维车间模型的增强现实的绘制,向作业员视觉性地提示避难场所的位置、避难路径等。这样,通过利用位置信息制作系统1,从而能够提高在现实的作业现场的作业员的安全性。

另外,在位置信息制作系统1中,能够将测定结果、作业结果、以及针对作业的技术诀窍等与位置信息相关联而进行共享。由此,在利用位置信息制作系统1的车间中,能够实现在作业员之间的技术的继承及提高、现实的作业现场中的作业效率的提高,能够削减车间的运用中的成本。

另外,在上述的各个运用例中,对在作业现场作业员进行各种作业的情况进行了说明,但在如人类不能进入的场所,例如也可以想到由移动型的机器人进行作业。在这样的情况下,也能够通过利用位置信息制作系统1,从而例如基于被辨识为现实空间的位置的3维车间模型而指示移动型的机器人的移动路径。

如上所述,根据用于实施本发明的方式,创建将在现实的车间中的设备的配置、环境虚拟地进行表示的3维车间模型,将存在于现实空间的设备、仪器的现实的位置(绝对位置)和存在于3维车间模型的设备、仪器的虚拟的位置(坐标)相互变换而进行辨识。由此,在用于实施本发明的方式中,将车间内的各个位置准确地反映于3维车间模型。在用于实施本发明的方式中,将与存在于现实空间的设备、仪器相关的相关信息,与在现实空间和虚拟空间辨识后的位置相关联而进行管理。由此,在用于实施本发明的方式中,能够通过对在3维车间模型表示的虚拟的设备、仪器进行管理,从而实现针对存在于现实空间的设备、仪器的管理。如此,在用于实施本发明的方式中,与如当前这样仅基于存在于现实空间的设备、仪器的位置而进行的管理相比,能够高效且高精度地进行在车间内配置的设备、仪器的管理。综上所述,在用于实施本发明的方式中,能够取得车间内的现实的作业现场中的作业效率的提高、安全性的提高、生产设备的持续的动作、意外的设备的停止的削减等各种效果。

在用于实施本发明的方式中,对位置信息中继器30将从相对应的位置信息仪器10发送的位置信息传送至位置信息制作装置20的结构进行了说明。但是,在从位置信息仪器10进行发送的位置信息中,还包含有用于对各个位置信息仪器10进行识别的识别信息。因此,例如,在位置信息仪器10为测量仪器11、位置信息输出仪器12等设置(固定)在预定的位置的仪器的情况下,也可以认为,从这些位置信息仪器10发送的位置信息始终表示相同位置。因此,也可以为下述结构,即,位置信息中继器30所包含的各个中继器基于位置信息仪器10的识别信息,判定各个位置信息仪器10的位置,将判定出的位置的信息与从各个位置信息仪器10发送的测定结果等一起传送至位置信息制作装置20。

另外,在用于实施本发明的方式中,对各个位置信息仪器10经由位置信息中继器30所包含的任意中继器而将位置信息发送至位置信息制作装置20的结构进行了说明。但是,在各个位置信息仪器10中,也可以包含有向位置信息制作装置20直接发送位置信息、测量结果的结构的仪器。

例如,也可以将用于实现由图1所示的在位置信息制作系统1所包含的位置信息仪器10、位置信息制作装置20内的各结构要素进行的处理的程序,记录于计算机可读取的记录介质,使计算机系统读入在该记录介质所记录的程序,并进行执行,从而进行本实施方式的位置信息制作系统1涉及的上述的各种处理。在这里所称的“计算机系统”也可以包含OS、周边仪器等硬件。另外,如果是“计算机系统”利用WWW系统的情况,则假设也包含主页提供环境(或者显示环境)。另外,“计算机可读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、闪存存储器等能够进行写入的非易失性存储器、CD-ROM等移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。

并且,假设“计算机可读取的记录介质”也包含如经由互联网等网络、电话线路等通信线路而发送程序的情况下的成为服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器(例如DRAM(Dynamic Random Access Memory))这样的一定时间内保持程序的器件。另外,上述程序也可以从将该程序储存至存储装置等的计算机系统,经由传送介质,或者通过传送介质中的传送波而传送至其他计算机系统。传送程序的“传送介质”是指如互联网等网络(通信网络)、电话线路等通信线路(通信线)这样的、具有传送信息的功能的介质。另外,上述程序也可以用于实现所述的功能的一部分。并且,也可以为通过与已经记录于计算机系统的程序进行组合而实现所述的功能的所谓的差分文件(差分程序)。

对图1所示的位置信息制作系统1所包含的位置信息仪器10、位置信息制作装置20不进行限制,可以具有1个或者多个软件成分、和在执行该软件成分的情况下为了实现各功能而构成的1个或者多个硬件处理器。或者,位置信息仪器10、位置信息制作装置20的各功能也可以通过电路而实现。

“硬件处理器”也可以通过1个或者多个硬件成分而实现。硬件处理器构成为执行1个或者多个软件成分,在执行1个或者多个软件成分的情况下,按照1个或者多个软件成分所包含的代码或者指示而执行1个或者多个动作。

“电路”是指为了执行1个或者多个动作而构成的电路的系统。“电路”通过硬件及软件成分而实现。

以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明,但具体的结构并不限定于本实施方式,还含有在不脱离于本发明的主旨的范围内的各种变更。

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