JP2019138785A - Site management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現場管理システムに係り、特に、工事現場や物流倉庫において、現場作業員の位置管理及び健康管理などの現場管理を行い、また、現場資機材の現場管理を行う現場管理システムに関する。ここで、「工事現場」とは、現場作業員が作業を行う工事全体を指し、建築工事現場、土木工事現場、プラント工事現場などが含まれる。また、「現場管理」とは、工事現場における現場作業員の労務管理、安全管理、健康管理、コスト管理、工程管理、及び品質管理を総称する。さらに、「現場作業員」には、元請け又はゼネコン(ゼネラルコントラクタの略称)の現場管理者、及び協力会社又はサブコン(サブコントラクタの略称)の現場作業員が含まれる。 The present invention relates to an on-site management system, and more particularly to an on-site management system that performs on-site management such as location management and health management of on-site workers in construction sites and distribution warehouses, and on-site management of on-site materials and equipment. Here, the “construction site” refers to the entire construction performed by site workers, and includes construction work sites, civil engineering work sites, plant construction sites, and the like. “Site management” is a general term for labor management, safety management, health management, cost management, process management, and quality management of field workers at a construction site. Further, the “field worker” includes a site manager of a main contractor or a general contractor (abbreviation of general contractor), and a field worker of a subcontractor or a subcontractor (abbreviation of a subcontractor).
工事現場においては、現場作業員の工事現場内での位置管理を迅速に行うことが重要である。特に、協力会社又はサブコンの現場作業員は、工事の工程計画や進捗状況により鳶、大工、左官、鉄筋工、コンクリ―ト打設工などの現場工事の職種が日替わりで変動することが多く、また、同じ職種であっても異なる会社の現場作業員が工事現場内で混在して作業を行う場合もある。従って、元請け又はゼネコンの現場管理者は、協力会社又はサブコンによる工事現場を効率よく進めて安全を担保しながら工期を確保し、工事の無駄による施工コストの増加を抑制することが求められる。 In construction sites, it is important to quickly manage the location of site workers in the construction site. In particular, on-site workers at subcontractors or subcontracts often change the job types of site construction such as dredge, carpenter, plasterer, rebar construction, concrete placement, etc., depending on the construction process plan and progress. In addition, even in the same occupation, field workers from different companies may work together on the construction site. Accordingly, the site manager of the main contractor or general contractor is required to efficiently advance the construction site by the subcontractor or the subcontractor to secure the work period while ensuring safety, and to suppress the increase in construction cost due to construction waste.
特に、元請け又はゼネコンの現場管理者だけではなく、工事現場に入場した協力会社又はサブコンの現場作業員の工事現場内での位置管理を正確に行うことで、現場作業の実態がリアルタイムに把握でき、例えば、転倒や落下の恐れのある場所について警告や注意喚起の発報により事故を未然に回避でき、安全管理を徹底することができる。特に、熱中症や脳梗塞などの一刻も猶予のできない発病に対しては、転倒すると反応する加速度センサを身に着けることで迅速に対処することができる。 In particular, not only the main contractor or general contractor site manager, but also the location of the subcontractor field workers who entered the construction site can be accurately managed in real time, so that the actual situation of the site work can be grasped in real time. For example, it is possible to avoid accidents by issuing warnings and warnings about places where there is a risk of falling or falling, and thorough safety management can be achieved. In particular, it is possible to quickly deal with an outbreak that cannot be delayed, such as heat stroke and cerebral infarction, by wearing an acceleration sensor that reacts when it falls.
同様に、工事現場においては、例えば、各種の職種が使用するクレーン車、ブルドーザ、バックホゥ、高所作業車などの建機、及び壁材、屋根材などの建設資材などの位置を常に管理しておくことが重要である。例えば、高所作業車は、特定の協力会社又はサブコンが使用後に指定されていた置場でない場所に放置しておく場合があり、翌日の使用者の貸与のために現場管理者が工事現場内を探し回るという無駄な作業が日常化している。 Similarly, at the construction site, for example, the location of construction materials such as cranes, bulldozers, backhoes, aerial work vehicles, and construction materials such as wall materials and roofing materials used by various types of occupations is always managed. It is important to keep For example, an aerial work platform may be left in a place that has not been designated by a specific subcontractor or sub-contractor after use. The useless work of searching around has become a daily routine.
工事現場において、現場作業員又は現場資機材の位置管理を行うため、下記に示すように工事現場における種々の課題に対応する位置管理システムが提案されている。 In order to perform position management of site workers or site materials and equipment at a construction site, a position management system that responds to various problems at the construction site has been proposed as shown below.
特許文献1には、RFIDタグのような電波発信器の位置を認識する位置認識装置及び位置認識システムが開示されている。ここでは、例えば保管エリアの収納棚には識別タグが貼付された物品が収納され、この識別タグとの間において電波の送信及び受信を行う送信アンテナ及び複数の受信アンテナと、識別タグからの電波に基づいて位置認識装置に対する識別タグの位置を認識することが記載されている。
特許文献2には、移動体の位置を検知する位置検知システムが開示されている。ここでは、送信時刻情報を含むパケットを受信する手段と、パケットを受信してから一定経過時間後に、受信したパケットと同一内容のパケットを送信する手段とからなる移動ノードと、送信時刻情報を含むパケットを送信する手段と、移動ノードが送信したパケットを受信する手段と、受信パケットに含まれる送信時刻情報と、該パケットを受信した時刻情報と、一定経過時間情報とに基づいて、移動ノードとの距離を求める手段とからなる第1の固定ノードと、第1の固定ノードが送信したパケットを傍受する手段と、移動ノードが送信したパケットを傍受する手段と、傍受した2つのパケットの受信時間差に基づいて、移動ノードとの距離を算出する手段とからなる複数の第2の固定ノードと、第1の固定ノード、複数の第2の固定ノードのそれぞれと移動ノードとの距離情報とに基づいて移動ノードの位置を算出する手段とを備えることが記載されている。
特許文献3には、建物内での人物の位置情報を取得して管理する建物内位置情報管理システムが開示されている。ここでは、天井、床、壁に導電性を有する構成材を用いてフロア、居室を電磁シールド区画により電波ゾーニングした建物と、建物内の電波ゾーニングエリア配置された事業所用PHSの基地局アンテナと、基地局アンテナにより事業所用PHSの子機端末の位置情報を取得し管理する位置情報管理装置とを備えることが記載されている。
特許文献4には、建設現場における移動体の位置特定システム及び方法が開示されている。ここでは、固有のタグIDが記憶された複数のICタグが、建設現場の固定位置に配置されるとともに、ICタグが移動体にも取り付けられる。リーダ装置は、移動タグからタグIDを読み取るとともに、固定タグからタグIDを読み取り、読み取ったタグIDを管理装置に送信する。管理装置は、リーダ装置からタグIDを受信し、受信したタグIDのうち、固定タグであるタグIDに対応する位置情報を固定タグ情報データベースから読み出し、読み出した位置情報に基づいて、建設現場において移動タグが位置しうる領域を特定することが記載されている。
図7に、従来のBeacon(登録商標)を用いた工事現場における現場管理システムの実施例を示す。室4内には、電波発信機22と、この電波発信機22から発信した電波を受信する固定ノードである受信アンテナ3が、設けられている。ここで、室4のモジュール(Lo)は10mピッチである。従来の工事現場における位置管理システムでは、Beacon(登録商標)(2.4GHz)帯の電波を使用して無線通信を行っていたが、近年の建設工事の大型化、複雑化により数々の問題点が発生している。まず、従来の無線通信では有効距離が短いため室内に設けるアンテナを10〜20mピッチで設けなければならないという課題がある。また、従来の無線通信は、遮蔽物に弱いため室内が壁材で区切られていると無線通信が壁材を通過しないため、室ごとにアンテナを設けなければならないという課題がある。さらに、工事現場では、まず躯体の骨組が建てられ、床スラブ、外壁パネル、内壁パネルが取り付けられるといったように、時間の経過とともに工事が進捗する。すなわち、建設状況が日々変化し、それに合わせて室内の受信アンテナの位置を付け替えなければならないという課題がある。
FIG. 7 shows an embodiment of a site management system at a construction site using a conventional Beacon (registered trademark). In the
本願の目的は、かかる課題を解決し、工事現場に適応した通信方式により、現場作業員や現場資機材の位置を迅速かつ正確に把握でき、現場作業員の健康管理及び安全管理等をも同時に行う現場管理システムを提供することである。 The purpose of the present application is to solve such problems and to quickly and accurately grasp the position of field workers and on-site materials and equipment by means of a communication method adapted to the construction site. It is to provide an on-site management system.
上記目的を達成するため、本発明に係る現場管理システムは、現場作業員及び現場資機材に取り付けられる無線タグから発信される電波を受信する受信アンテナを室内に複数個設置し、受信アンテナが受信した無線タグからの電波を解析し、無線タグの位置は、電波の到達角度に基づき基準方位を基準にして検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the field management system according to the present invention has a plurality of reception antennas for receiving radio waves transmitted from radio tags attached to field workers and field materials, and the reception antennas receive the signals. The radio tag is analyzed, and the position of the radio tag is detected based on the reference azimuth based on the arrival angle of the radio wave.
上記構成により、現場作業員及び現場資機材に取り付けられた無線タグから発信される電波は、室内に複数個設置された受信アンテナにより受信され、この受信された電波を複数の受信アンテナで到達角度(AoA)を解析することで無線タグの室内の位置が容易に把握できる。 With the above configuration, the radio waves transmitted from the wireless tags attached to the field workers and the site materials and equipment are received by a plurality of receiving antennas installed in the room, and the received angles of the received radio waves are received by the plurality of receiving antennas. By analyzing (AoA), the indoor position of the wireless tag can be easily grasped.
これにより、工事現場における現場作業員及び現場資機材の位置を迅速かつ容易に検出し管理することができる。ここで、現場作業員には、元請け又はゼネラルコントラクタの現場作業員と、協力会社又はサブコンの現場作業員とが含まれる。また、現場資機材には、クレーン車、バックホゥ、高所作業車などの建機、及び壁パネル、屋根材などの建設資材が含まれる。 This makes it possible to quickly and easily detect and manage the positions of site workers and site materials and equipment at the construction site. Here, the field worker includes a field worker of a main contractor or a general contractor and a field worker of a partner company or a subcontractor. On-site materials and equipment include construction equipment such as crane trucks, backhoes, aerial work platforms, and construction materials such as wall panels and roofing materials.
また、現場管理システムは、無線タグが少なくとも壁材、天井材、又は床材の何れかを透過可能なサブギガヘルツ帯の電波を使用する電波発信機であることが好ましい。これにより、従来のBeacon(登録商標)(2.4GHz)帯を利用した位置管理システムに比べて格段に無線の到達距離が長くなるため、室内の受信アンテナの設置個数を削減することができる。また、室内に壁面があっても、その先にある無線タグの位置情報を取得することができる。さらに、建設中の建物であり、室の状況が日々変化するという状況であってもアンテナの付け替えをする必要がなくなる。すなわち、建物の工事に左右されずに室内の無線タグの位置情報が継続して取得できる。 Moreover, the field management system is preferably a radio wave transmitter that uses a sub-gigahertz band radio wave that can be transmitted through at least one of a wall material, a ceiling material, and a floor material. As a result, the wireless reach is significantly longer than that of a conventional position management system using the Beacon (registered trademark) (2.4 GHz) band, and the number of indoor receiving antennas can be reduced. Further, even if there is a wall surface in the room, the position information of the wireless tag ahead of it can be acquired. Furthermore, even if the building is under construction and the room conditions change daily, there is no need to replace the antenna. That is, the position information of the indoor wireless tag can be continuously acquired without being influenced by the construction of the building.
また、現場作業員に取り付けられる無線タグが乾電池等のバッテリーで動作する腕時計型であり、現場作業員は各自の腕に巻いて工事現場で作業をすることが好ましい。これにより、現場管理システムは、サブギガヘルツ帯の電波の特性により、電波の到達距離は最大約50m程度となり、従来の位置検出システムよりも受信アンテナの設置個数を大幅に削減できる。また、室内に壁材があっても、その先にある無線タグの位置情報を取得できる。さらに、建設中の建物であり、室の状況が日々変化するという状況であってもアンテナの付け替えをする必要がなく、建物の工事に左右されずに室内の無線タグの位置情報が継続して取得できる。 In addition, it is preferable that the wireless tag attached to the site worker is a wristwatch type that operates with a battery such as a dry battery, and the site worker is preferably wound around his / her arm and works at the construction site. As a result, the field management system has a maximum radio wave reach of about 50 m due to the characteristics of radio waves in the sub-gigahertz band, and can significantly reduce the number of receiving antennas installed compared to conventional position detection systems. Even if there is a wall material in the room, the position information of the wireless tag ahead of it can be acquired. In addition, even if the building is under construction and the situation of the room changes every day, there is no need to replace the antenna, and the location information of the indoor wireless tag continues without being affected by the construction of the building. You can get it.
また、現場管理システムは、現場資機材に取り付けられる無線タグがバッテリーで動作する携帯型であることが好ましい。これにより、現場資機材の位置を検出でき、現場作業者などが現場を駆けずり回って探す必要がなくなり無駄な作業を削減することができる。 Moreover, it is preferable that the field management system is a portable type in which a wireless tag attached to a field material is operated by a battery. As a result, the positions of the on-site materials and equipment can be detected, and it is not necessary for the on-site workers to run around the site to search for unnecessary work.
また、現場管理システムは、現場作業員に取り付けられる無線タグが腕時計型であり、受信アンテナが室の隅に設置された固定ノードであり、固定ノードが右旋円偏波アンテナと左旋円偏波アンテナとが組み合わされた円偏波アンテナが組み込まれた基板により構成され、無線タグからの電波を受信することが好ましい。これにより、現場作業員が腕に取り付ける腕時計型の無線タグから発信される無線を右旋円偏波アンテナと左旋円偏波アンテナの何れかで受信することができ、無線システムの冗長化が図れる。 In addition, the field management system has a wristwatch-type wireless tag attached to a field worker, and a reception node is a fixed node installed in the corner of the room. The fixed node is a right-hand circularly polarized antenna and a left-hand circularly polarized wave. It is preferable that the antenna is composed of a substrate in which a circularly polarized antenna combined with an antenna is incorporated, and receives radio waves from a wireless tag. As a result, the radio transmitted from the wristwatch-type wireless tag attached to the arm by the field worker can be received by either the right-hand circularly polarized antenna or the left-hand circularly polarized antenna, and the wireless system can be made redundant. .
また、現場作業員に取り付けられる無線タグにはバイタルセンサが組み込まれ、このバイタルセンサにより現場作業員の健康管理を行い、作業中の異常事態を検知できることが好ましい。これにより、現場作業員の工事現場への入退出に合わせて現場作業員の、例えば血圧、心拍数などを検出でき現場作業員の健康管理が同時に行える。さらに、現場作業員が工事現場において、例えば血圧、心拍数などに異常が発生した場合にはバイタルセンサにより早期に異常が検知できる。 Moreover, it is preferable that a vital sensor is incorporated in the wireless tag attached to the field worker, and the health care of the field worker can be performed by this vital sensor to detect an abnormal situation during the work. Thereby, for example, blood pressure, heart rate, etc. of the field worker can be detected in accordance with the entry / exit of the field worker to / from the construction site, and the health management of the field worker can be performed at the same time. Furthermore, when an on-site worker has an abnormality in the blood pressure, heart rate, or the like at the construction site, the abnormality can be detected at an early stage by a vital sensor.
さらに、現場作業員及び現場資機材に取り付けられた無線タグには、加速度センサが搭載されることが好ましい。これにより、現場作業員に取り付けられた無線タグに加速度センサが取り付けられることで、現場作業員が開口部に落下する等の事故が発生した場合には、加速度センサに異常値が表示されるため早期発見により迅速に対応することができる。また、現場作業員が熱中症や脳梗塞により倒れた場合にも加速度センサに異常値が表示されるため早期発見により迅速に対応することができる。さらに、現場資機材に取り付けられた無線タグに加速度センサが取り付けられるため、現場資機材が他の資機材と接触する事故、又は他の資機材と衝突する事故等を未然に防止することができるし、事故が発生したことを迅速に把握できる。 Furthermore, it is preferable that an acceleration sensor is mounted on the wireless tag attached to the field worker and the field equipment. As a result, when an acceleration sensor is attached to the wireless tag attached to the field worker, an accident value such as the field worker dropping into the opening occurs, an abnormal value is displayed on the acceleration sensor. It can respond quickly by early detection. In addition, when an on-site worker falls due to heat stroke or cerebral infarction, an abnormal value is displayed on the acceleration sensor, so that it can be quickly handled by early detection. Furthermore, since the acceleration sensor is attached to the wireless tag attached to the on-site equipment, it is possible to prevent accidents where the on-site equipment comes into contact with other equipment or an accident that collides with other equipment. And quickly understand that an accident has occurred.
以上のように、本発明に係る現場管理システムによれば、工事現場に適応した通信方式により、現場作業員や現場資機材の位置を迅速かつ正確に把握でき、現場作業員の健康管理及び安全管理等をも同時に行う現場管理システムを提供することができる。 As described above, according to the on-site management system according to the present invention, the position of on-site workers and on-site materials and equipment can be grasped quickly and accurately by the communication method adapted to the construction site, and the health management and safety of the on-site workers are ensured. It is possible to provide an on-site management system that performs management and the like simultaneously.
(現場管理システムの構成)
以下に、図面を用いて本発明に係る現場管理システム1につき、詳細に説明する。図1に現場管理システム1の一つの実施形態の概略構成を説明図で示す。図1に示す室4のモジュール(L)は、約50mピッチである。また、図2は、位置管理システムなどで利用可能な無線方式の比較を示す説明図である。ここで、建設現場7内の室4とは、工事中の建物内の各室4に限らず、例えば、建設機材置場、建設資材置場、建設用仮設施設等が含まれる。
(Configuration of site management system)
Hereinafter, the
(現場管理システムの概要)
図1に示すように、建設現場7内の室4には、無線タグ2a,2bから発信される無線電波8を受信する固定ノード3が設けられている。ここで、無線タグ2a,2bは電波発信機であり、無線タグ2aは現場作業員5の腕時計に取り付けられる。無線タグ2bは、室4内に持ち込まれた現場資機材6であるリフターに取り付けられている。室4の四隅に設けられた固定ノード3a,3b,3c,3dは受信アンテナであり、無線タグ2a,2bの無線を受信してそれらの角度データを位置集計サーバ10に送信し、位置集計サーバ10は、各固定ノード3a,3b,3c,3dの受信角度を集計して無線タグ2a,2bの位置を推定する。なお、固定ノード3a,3b,3c,3dの設置場所は、室4の四隅に限られずに任意の設置場所で良い。また、固定ノード3a,3b,3c,3dの個数も4個に限らず、他の個数でも良い。室4のモジュールピッチ(L)により、固定ノード3a,3b,3c,3dを従来よりも格段に少ない個数で大きなピッチで設けられる。
(Outline of site management system)
As shown in FIG. 1, a fixed
(本システムで利用する無線方式)
図2を用いて本システムで利用する無線タグ2a,2bの無線方式について説明する。一般的に利用される代表的な無線方式には、超音波、Picalico(登録商標)、EnoOcean(登録商標)、サブGHz(サブギガヘルツ)無線通信、Beacon(登録商標),RFIDなどがある。このうち、超音波は、毎秒2kHzを超える振動数をもつ弾性振動波であり、主に建設分野では非破壊検査などに用いられる。しかし、遮蔽物に弱く有効距離も最大7mであり本発明の無線通信には向かない。Picalico(登録商標)は、色の変化で信号を伝達する通信方式であり、有効距離が最大45mであるが遮蔽物に弱いため本システムの通信には向かない。EnoOcean(登録商標)は、バッテリーレス無線発信技術であるため超低消費電力であることを特徴とするが、有効距離が屋内で最大30mであり、無線の中継機が多数必要となり、本システムの無線通信には向かない。Beacon(登録商標)は、有効距離が屋内で最大30mであり、無線の中継機が多数必要となり、本システムの無線通信には向かない。RFIDは、電波を用いてRFタグのデータを非接触で読み書きするシステムであり、有効距離が最大6mであるため、主にゲート装置により入退出管理システムなどに用いられる。
(Wireless system used in this system)
The wireless system of the
(サブGHz無線通信)
サブGHz無線とは、1GHzに満たない周波数帯を使う無線通信のことをいう。ここで「サブ(Sub)」とは「〜に満たない」という意味である。従来、日本では315MHz帯、400MHz帯、950MHz帯が無線通信に使用されていたが、2012年7月から国際協調により950MHz帯に代わり920MHz帯が利用可能になったものである。この920MHz帯を利用したサブGHz無線の特徴は、図2に示すように、建物の内部の遮蔽物に強く、また有効距離が最大1000mと長いため広域の無線通信に適している。また、消費電力は1年程度でありバッテリーの工夫により長寿命とすることが可能である。従って、他の無線方式と比較し、下記に示すように、工事現場おいて最も適した無線方式と言える。
(Sub-GHz wireless communication)
The sub-GHz radio refers to radio communication using a frequency band less than 1 GHz. Here, “sub” means “less than”. Conventionally, in Japan, the 315 MHz band, 400 MHz band, and 950 MHz band have been used for wireless communication, but since July 2012, the 920 MHz band has become available by international cooperation instead of the 950 MHz band. As shown in FIG. 2, the characteristics of the sub-GHz radio using the 920 MHz band are strong against a shield inside the building and have a long effective distance of up to 1000 m, which is suitable for wide-area wireless communication. In addition, power consumption is about one year, and a long life can be achieved by devising the battery. Therefore, compared with other wireless systems, it can be said that the wireless system is most suitable at the construction site as shown below.
(室内での位置管理システム)
図3に、固定ノード3a,3b,3c,3dによる室4内の無線タグ2a,2bの位置推定システムの概要を示す。図3(a)、図3(b)及び図3(c)は、それぞれ室4内の異なる位置に無線タグ2aがある場合につき、固定ノード3a,3b,3c,3dよりその位置が解析される。例えば、図3(a)のように図面に向かって左中央部にある場合には、固定ノード3aからは角度α1の範囲として捉えられ、固定ノード3bからは角度α2の範囲として捉えられ、固定ノード3cからは角度α3の範囲として捉えられ、そして、固定ノード3dからは角度α4の範囲として捉えられる。これらの角度α1〜α4の重複する部分から無線タグ2aが存在範囲を特定することが可能となる。無線タグ2aが図3(b)のように室4に向かって右側下部にある場合にも固定ノード3a〜3dからは角度α1〜α4の範囲として捉えられる。さらに、無線タグ2aが図3(c)のように室4に向かって中央部にある場合にも固定ノード3a〜3dからは角度α1〜α4の範囲として捉えられる。なお、図中の×印は、角度の範囲を示す両端の線が交差する点を示す。そして、固定ノード3a,3b,3c,3dに接続された位置集計サーバ10は、無線タグ2a,2bから受信した電波を解析し、電波の到達角度(AoA)方式につき基準方位を基準にしてその位置を検出する。
(Indoor location management system)
FIG. 3 shows an outline of a position estimation system for the
なお、固定ノード3a〜3dは、少なくとも2個により無線タグ2a,2bの位置を推定することは可能であるが、位置の精度を高めるために通常は4個全てにより角度を検出する。また、固定ノード3の個数が増えれば位置推定の精度が上昇するが、現場作業員5及び現場資機材6の位置は、どの室4のどの辺であるかが分かれば足りるため、室4が変則的な形状ではない限り、四隅にそれぞれ1個ずつ設置するのを標準とする。
Note that the fixed
図4にビル等の建設現場7においてサブギガヘルツ帯の無線電波8を用いた場合の無線タグ2a,2bの電波の到達範囲を示す。図4では、ビルの1階に現場作業員5又は現場資機材6が存在する場合に、サブギガヘルツ帯の無線電波8が同ビルの何階まで届くかを実証実験結果に基づき示した。その結果、下記の知見を得た。(1)サブギガヘルツ帯の無線電波8は、5枚の天井材17及び床材14すべてを透過した。(2)サブギガヘルツ帯の無線電波8は、厚みが1m以上ある天井材17及び床材14も透過し、5枚透過時の電波強度は75%減衰することが分かった。(3)弱、中、強の3タイプの消費電力帯の電波に対してすべてにおいて障害物を透過することが分かった。そして、この実証実験の結果、厚み1mの障害物が5枚ある環境ではビルの高さ(H)20mまで電波が届くことが判明した。従って、障害物が1mよりも薄く、5枚未満の環境では、より遠くまで電波が届くと推定される。
FIG. 4 shows the reach of
(無線タグと固定ノード)
図5に、受信アンテナである固定ノード3の概略の形状及び仕様を示す斜視図である。図5(a)は、固定ノード3の電波受信方式を示す斜視図である。また、図5(b)は、固定ノード3の全体形状を示す斜視図である。図5(a)に示すように、固定ノード3は、電波受信ノードと複数の円偏波アンテナ13とが組み込まれた基板により構成され、無線タグ2a,2bからの電波を受信する。
(Wireless tag and fixed node)
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic shape and specifications of the fixed
図5(a)に示すように、固定ノード3は、右旋円偏波アンテナ13aと左旋円偏波アンテナ13bとが組み合わされた3個の円偏波アンテナ13a,13bがアンテナ支持スタンド18に取り付けられる。これは、無線電波が発信される無線タグ2a,2bが腕時計型であるため電波の入射角度が一定の角度ではなく変化するため、電波受信器である固定ノード3を右旋円偏波アンテナ13a及び左旋円偏波アンテナ13bを組み合わせ、受信範囲を拡大させ、何れかの円偏波アンテナ13a,13bが受信する。すなわち、右旋円偏波アンテナ13a又は左旋円偏波アンテナ13bの何れかの受信に障害が発生した場合に、他方のアンテナにより受信をバックアップできるようにするものである。また、従来の通常のアンテナでは、無線タグの角度により受信する電波の強度にばらつきが発生し、正確で安定的な位置検出ができない。このシステムにより、無線タグ2a,2bの電波を安定的に受信することが可能となる。いわゆる、システムの冗長化を図ったものである。
As shown in FIG. 5A, the fixed
現場作業員5に取り付けられる無線タグ2aは、腕時計型の現場作業員用無線タグ2aである。現場資機材6に取り付けられる現場資機材用無線タグ2bは、腕時計のバンドに無線タグ2aを取付けたもので、電池式であるため2年間充電することなく使用できる。腕時計のバンドに無線タグ2aを取付けたのは、腕時計と一体になっていることで紛失が防げること、及び、腕時計は露出している場合が多く無線電波が到達し易いことによる。この現場作業員用無線タグ2aにより現場作業員5の位置情報が位置管理を行う管理センタ等に出力される。そして、後述するバイタルセンサ11や加速度センサ12が取り付けられる。現場資機材用無線タグ2bはペンダント型であり、現場資機材6に取り付け易い形状になっている。この現場資機材用無線タグ2bにより現場資機材6の位置情報が位置管理を行う管理センタ等に出力される。現場にて盗難等により所在が分からない現場資機材6について捜索ができ、建設現場7内で貴重品等が盗難にあった場合にその現場資機材6を追跡できる。
The
(バイタルセンサ)
図6に、腕時計型の現場作業員用無線タグ2a及び現場資機材用無線タグ2bの一つの実施例を示す。図6(a)は、腕時計型の現場作業員用無線タグ2aであり、図6(b)は、資機材用無線タグ2bである。腕時計型の現場作業員用無線タグ2a及び現場資機材用無線タグ2bには電波発信部20が設けられる。また、現場作業員用無線タグ2a及び現場資機材用無線タグ2bは、どちらもバッテリー21により2年間充電せずに動作する。さらに、現場作業員用無線タグ2aにはバイタルセンサ11が組み込まれ、この間バイタルセンサ11により現場作業員5の健康管理を同時に行うことができる。このバイタルセンサ11からは、その位置情報だけではなく、脈拍、体温などの情報が出力される。
(Vital sensor)
FIG. 6 shows one embodiment of a wristwatch-
(加速度センサ)
現場作業員5及び現場資機材6に取り付けられた無線タグ2a,2bには、それぞれ加速度センサ12が搭載される。現場作業員5の無線タグ2aに取り付けられた加速度センサ12は、その現場作業員5が建設現場7の開口部に落下する等の事故が発生した場合に加速度センサ12に異常値が表示され、警報が報知される。これにより早期発見されて事故に迅速に対応することができる。また、現場作業員5が熱中症や脳梗塞により倒れた場合にも加速度センサ12に異常値が表示されるため早期発見により迅速に対応することができる。さらに、現場資機材6に取り付けられた加速度センサ12付きの無線タグ2bは、現場資機材6が他の資機材と接触する、又は他の資機材と衝突する事故等を未然に防止することができ、さらに、現場資機材6に取り付けられた無線タグ2bにより、現場にて盗難があった場合にその現場資機材6を追跡できる。
(Acceleration sensor)
An
本現場管理システム1の位置集計サーバ10は、固定ノード3から受信した位置情報に基づき、現場作業員5の位置を建設現場7の地図上に、例えば、丸や三角の記号と個人の名前、団体の名称と合わせて表示する。そして、一定時間内に動きがない場合には、その記号が、例えば赤く表示される。同様に、位置集計サーバ10は、固定ノード3から受信した位置情報に基づき、現場資機材6の位置を建設現場7の地図上に、例えば、丸や三角の記号と、資材や機材の名称と合わせて表示する。そして、一定時間内に動きがない場合には、その記号が、例えば赤く表示される。さらに、建設現場7内に設けられた電波発信機22を盛替える場合には、担当の現場作業員5がシステム内において携帯端末を用いて簡易に変更することができ、システムが起動していなくとも自動で位置情報が収集できる。
Based on the position information received from the fixed
以上の実施形態で説明された現場管理システム1の構成、形状、大きさ、及び配置関係については、本発明が理解、実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
The configuration, shape, size, and arrangement relationship of the on-
1 現場管理システム、2 無線タグ(又は電波発信機),2a 現場作業員用無線タグ,2b 現場資機材用無線タグ、3 固定ノード又は受信アンテナ,3a,3b,3c,3d 室内の四隅に設けられた固定ノード、4 室、5 現場作業員、6 現場資機材、7 建設現場、8 (サブギガヘルツ帯の)無線電波、10 位置集計サーバ、11 バイタルセンサ、12 加速度センサ、13 円偏波アンテナ,13a 右旋円偏波アンテナ,13b 左旋円偏波アンテナ、14 床材、17 天井材、18 アンテナ支持スタンド、20 無線発信部、21 バッテリー、22 電波発信機、Lo 従来技術における室のモジュールピッチ、L 本発明における室のモジュールピッチ、H ビルの高さ。
1 field management system, 2 wireless tag (or radio wave transmitter), 2a field worker wireless tag, 2b field material wireless tag, 3 fixed node or receiving antenna, 3a, 3b, 3c, 3d Fixed node, 4 rooms, 5 field workers, 6 field equipment, 7 construction site, 8 radio waves (in sub-gigahertz band), 10 position counting server, 11 vital sensor, 12 acceleration sensor, 13 circularly polarized antenna , 13a Right-handed circularly polarized antenna, 13b Left-handed circularly polarized antenna, 14 Floor material, 17 Ceiling material, 18 Antenna support stand, 20 Radio transmitter, 21 Battery, 22 Radio wave transmitter, Lo Module pitch of the room in the prior art , L The module pitch of the chamber in the present invention, H The height of the building.
Claims (7)
The field management system according to claim 2, wherein an acceleration sensor is mounted on the wireless tag attached to the field worker and the field material. Site management system.
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