JP4850640B2 - 鉄道設備保守検査支援システム及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、鉄道設備保守検査支援システム及びプログラムに関する。

鉄道沿線には、土木、軌道、電力、信号通信等の膨大な設備が存在しており、これらの設備の定期的な保守検査が検査員により行われることで、鉄道の運行の安全性が確保されている。

保守検査では、検査員が検査を行いながら検査結果を手帳に手書きで記入し、区所に戻ってからコンピュータに登録するといった方法が定着している。しかし、夜間や雨天、積雪時の検査等においては、検査員がビニール袋に手を入れながら手帳に検査結果を記入したり、検査結果を覚えておき、後でまとめて手帳に記入するといった苦労や工夫がなされている実状があり、検査記録の省力化が望まれている。

技術分野が全く異なるプラントの保守検査に関する技術であるが、検査記録の省力化を実現する技術として、特許文献１に、音声入力による検査記録を実現するシステムが開示されている。特許文献１のシステムは、検査員が、マイクとディスプレイと送受信部とを備えた端末を携行し、マイクに入力した音声がサーバ側に通信され、検査結果が記録されていく。また、検査員の位置は、プラント施設の各所に設置されたセンサにより検出され、サーバ側に送られる。
特開平８−３２０６９７号公報

特許文献１のようなプラント施設という限られた狭小な施設とは異なり、鉄道施設は長大であり、検査すべき鉄道設備は鉄道沿線に亘って配置されている。従って、特許文献１の技術を単純に鉄道設備の検査用に適用しようとすると、鉄道沿線に亘ってセンサという地上設備をあらゆる箇所に設置し、そのセンサとサーバとを結ぶ通信線を敷設する必要があり、その手間や費用の問題等から現実的ではない。

また、プラント施設と違って、鉄道沿線は屋根がなく、自然環境の中に存在する。そのため、風雪にさらされる中で検査を行わなければならない。例えば積雪地帯などの冬季の寒冷地では端末の操作自体も困難である。そのため、簡易でありながら確実に操作できる仕様が要求される。

本発明は上述した課題に鑑みて為されたものである。

以上の課題を解決するための第１の発明は、
マイク（例えば、図１、図４のマイク７ａ）と、
現在位置を取得する位置取得手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２、ＧＰＳ受信機８ｂ；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ５）と、
各検査対象物それぞれの設置位置（例えば、図５の設置位置６２４）と所定の音声認識処理により当該検査対象物を識別するための辞書データとを対応づけて記憶する対象物情報記憶手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のフラッシュＲＯＭ６０；検査設備ＤＢ６２０、検査設備辞書データ６５１）と、
前記位置取得手段により取得された現在位置と前記対象物情報記憶手段に記憶された各検査対象物の設置位置との位置関係に基づいて、次回の検査対象物を絞り込む絞り込み手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ７、Ａ９→Ａ３３）と、
前記マイクから入力された発話音声に該当する検査対象物を前記絞り込み手段により絞り込まれた検査対象物に対応する辞書データに基づいて音声認識処理して特定する検査対象物特定手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ３５〜図１５のステップＡ４５）と、
前記マイクから入力された発話音声を音声認識処理して検査結果データ（例えば、図７の検査結果データ６４１）を入力する検査結果入力手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１５のステップＡ５３）と、
前記検査対象物特定手段により特定された検査対象物に対する検査結果として、前記検査結果入力手段により入力された検査結果データを記録する記録手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１５のステップＡ５３）と、
を備えた携行型の鉄道設備保守検査支援システム（例えば、図１、図４の鉄道設備保守検査支援システム１）である。

また、他の発明として、
マイク（例えば、図１、図４のマイク７ａ）が接続された携帯型のコンピュータ（例えば、図１、図４のＰＤＡ２）を、
各検査対象物それぞれの設置位置と所定の音声認識処理により当該検査対象物を識別するための辞書データとが対応づけられた対象物情報に含まれる各検査対象物の設置位置と、現在位置との位置関係に基づいて、次回の検査対象物を絞り込む絞り込み手段、
前記マイクから入力された発話音声に該当する検査対象物を前記絞り込み手段により絞り込まれた検査対象物に対応する辞書データに基づいて音声認識処理して特定する検査対象物特定手段、
前記マイクから入力された発話音声を音声認識処理して検査結果データを入力する検査結果入力手段、
前記検査対象物特定手段により特定された検査対象物に対する検査結果として、前記検査結果入力手段により入力された検査結果データを記録する記録手段、
として機能させるためのプログラム（例えば、図４の設備保守検査支援プログラム６１０）を構成しても良い。

この第１の発明等によれば、現在位置と、対象物情報に含まれる各検査対象物の設置位置との位置関係に基づいて、次回の検査対象物が絞り込まれ、マイクから入力された発話音声に該当する検査対象物が、絞り込まれた検査対象物に対応する辞書データに基づいて音声認識処理されて特定される。そして、マイクから入力された発話音声が音声認識処理されて検査結果データが入力され、特定された検査対象物に対する検査結果として、入力された検査データが記録される。

例えばＧＰＳを利用した自律測位により現在位置を取得する構成とすれば、検査員の現在位置を検出するためのセンサといった地上設備を配置する必要がなくなる。また、マイクから入力された発話音声に基づいて検査結果が記録されるため、検査員は検査結果を手入力しなくて済み、検査記録の省力化が実現される。

また、各検査対象物の設置位置と現在位置との位置関係に基づいて絞り込まれた検査対象物に対応する辞書データに基づいて音声認識処理が行われるため、全ての辞書データに基づいて音声認識処理が行われる場合と比べて、処理負荷が軽減される。

また、第２の発明として、第１の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
リモートスイッチ（例えば、図１、図４のリモートスイッチ６）と、
前記リモートスイッチの押下操作を検出する押下操作検出手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ１５）と、
前記押下操作検出手段により検出されている際に前記マイクから入力された音声を有効として受け付ける発話音声受付制御手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ１７）と、
を備え、
前記検査対象物特定手段及び前記検査結果入力手段は、前記発話音声受付制御手段により受け付けられた音声に対する音声認識処理を行う
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第２の発明によれば、リモートスイッチの押下操作が検出されている際にマイクから入力された音声が有効として受け付けられ、当該音声に対して音声認識処理が行われる。従って、入力された音声を常時有効として受け付ける必要がなく、処理負荷が軽減される。また、検査員は、リモートスイッチの押下という簡単な操作によって音声の受け付けを指示することができ、簡易でありながら確実な操作が実現される。

また、第３の発明として、第１又は第２の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
前記位置取得手段により取得された現在位置の精度（例えば、図２のＤＯＰ値）を判定する精度判定手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ７）を更に備え、
前記絞り込み手段は、前記精度判定手段により判定された精度に応じて、絞り込み条件を可変して次回の検査対象物を絞り込む
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第３の発明によれば、取得された現在位置の精度が判定され、当該精度に応じて絞り込み条件が可変されて、次回の検査対象物が絞り込まれる。取得された現在位置の精度が低い場合は、誤った現在位置に基づく不適切な検査対象物の絞り込みがなされ、音声認識処理が適切に行われない場合がある。

しかし、例えば取得された現在位置の精度が低い場合は、当該現在位置から広範な範囲に含まれる検査対象物を抽出し、現在位置の精度が高い場合は、当該現在位置から狭小な範囲に含まれる検査対象物を抽出するように絞り込み条件を可変することで、検査対象物の適切な絞り込みを実現することができる。

また、第４の発明として、第１〜第３の何れか一の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
前記絞り込み手段は、更に、直前に検査対象となった検査対象物の設置位置に基づいて、その次の検査対象物を絞り込む鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第４の発明によれば、直前に検査対象となった検査対象物の設置位置に基づいて、その次の検査対象物が絞り込まれる。従って、例えば直前に検査対象となった検査対象物の設置位置から狭小な範囲に含まれる検査対象物を抽出するように絞り込みを行うことで、検査対象物の適切な絞り込みを実現することができる。

また、第５の発明として、第１〜第４の何れか一の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
前記各検査対象物の検査順序（例えば、図６の検査順序６３３）を記憶する検査順序記憶手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のフラッシュＲＯＭ６０；検査工程ＤＢ６３０）を更に備え、
前記絞り込み手段は、更に、前記検査順序記憶手段に記憶された検査順序に基づいて、次回の検査対象物を絞り込む
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第５の発明によれば、各検査対象物の検査順序に基づいて、次回の検査対象物が絞り込まれる。従って、例えば現在の検査順序よりも検査順序が後の検査対象物を抽出するように絞り込みを行うことで、検査対象物の適切な絞り込みを実現することができる。

また、第６の発明として、第１〜第５の何れか一の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
前記各検査対象物の検査可能時間帯（例えば、図６の検査可能時間帯６３７）を記憶する検査可能時間帯記憶手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のフラッシュＲＯＭ６０；検査工程ＤＢ６３０）を更に備え、
前記絞り込み手段は、更に、前記検査可能時間帯記憶手段に記憶された検査可能時間帯に基づいて、次回の検査対象物を絞り込む
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第６の発明によれば、各検査対象物の検査可能時間帯に基づいて、次回の検査対象物が絞り込まれる。従って、例えば現在の時刻が検査可能時間帯に含まれている検査対象物を抽出するように絞り込みを行うことで、検査対象物の適切な絞り込みを実現することができる。

また、第７の発明として、第１〜第６の何れか一の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
前記対象物情報記憶手段は、検査対象物の設置位置としてキロ程（例えば、図５のキロ程６２６）を記憶し、
前記位置取得手段は、前記マイクから入力された発話音声を音声認識処理することで現在位置を示すキロ程を取得するキロ程取得手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ２１）を有し、
前記絞り込み手段は、前記キロ程取得手段により取得されたキロ程と前記対象物情報記憶手段に記憶された各検査対象物のキロ程との位置関係に基づいて、次回の検査対象物を絞り込む、
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第７の発明によれば、マイクから入力された発話音声が音声認識処理されることで現在位置を示すキロ程が取得され、当該キロ程と各検査対象物のキロ程との位置関係に基づいて、次回の検査対象物が絞り込まれる。従って、取得したキロ程に近いキロ程を有する検査対象物を抽出するように絞り込みを行うことで、検査対象物の適切な絞り込みを実現することができる。

また、第８の発明として、第７の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
現在位置を特定可能な電波である所定の外来電波を受信する受信手段（例えば、図１、図４のアンテナ８ａ）を備え、
前記位置取得手段は、
前記受信手段により受信された外来電波に基づいて現在位置を特定する現在位置特定手段（例えば、図１、図４のＧＰＳ受信機８ｂ）と、
前記現在位置特定手段による特定の成否及び／又は精度に基づいて、前記キロ程取得手段を発動するか否かを判定するキロ程取得発動判定手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１４のステップＡ３）と、
を有し、
前記キロ程取得手段は前記キロ程取得発動判定手段により発動すると判定された場合に機能する
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第８の発明によれば、受信した外来電波に基づく現在位置の特定の成否及び／又は精度に基づいて、キロ程を取得するか否かが判定され、取得すると判定された場合に、キロ程が取得される。従って、例えば受信した外来電波に基づく現在位置の特定に失敗した場合や、現在位置の精度が低い場合等に、キロ程を取得することが可能となる。

また、第９の発明として、第１〜第８の何れか一の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
前記記録手段は、前記検査結果入力手段が音声認識処理の対象とした発話音声のデータ（例えば、図７の発話音声データ６４５）を、前記検査対象物特定手段により特定された検査対象物に対応づけて記録する検査結果音声データ記録手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１５のステップＡ５３）を有する鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第９の発明によれば、音声認識処理の対象とされた発話音声のデータが、特定された検査対象物に対応づけて記録される。従って、検査員は、検査対象物に対する発話内容を後で聞きなおすことができる。

また、第１０の発明として、第１〜第９の何れか一の発明の鉄道設備保守検査支援システムであって、
スピーカ（例えば、図１、図４のヘッドホン７ｂ）と、
前記検査対象物特定手段の音声認識処理による検査対象物の特定の成否を判定する特定成否判定手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１５のステップＡ４７）と、
を備え、
前記検査対象物特定手段は、前記特定成否判定手段により失敗と判定された場合には、発話音声の再入力を促して再度音声認識処理を行う再特定手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１５のステップＡ４７；Ｎｏ→図１４のステップＡ３７〜図１５のステップＡ４５）を有するとともに、
前記特定成否判定手段による失敗判定の回数が所定回数に達した場合に、前記各検査対象を順次読み上げる音声を前記スピーカから出力制御する読み上げ制御手段（例えば、図１、図４のＰＤＡ２；図４のＣＰＵ２０；図１５のステップＡ７３；Ｙｅｓ→図１６のステップＡ７９、Ａ８１→Ａ９５、Ａ８１、ステップＡ１０３、Ａ１０５→Ａ１１１、Ａ１０５）と、
前記読み上げ制御手段により順次読み上げられる検査対象物が次回の検査対象物であるか否かを順次入力する成否入力手段（例えば、図１、図４のマイク７ａ、リモートスイッチ６）と、
を有し、前記特定成否判定手段による失敗判定の回数が所定回数に達した場合には前記成否入力手段の入力に基づいて次回の検査対象物を特定する
鉄道設備保守検査支援システムを構成しても良い。

この第１０の発明によれば、音声認識処理による検査対象物の特定の成否が判定され、失敗と判定された場合は、発話音声の再入力を促して再度音声認識処理が行われる。また、失敗判定の回数が所定回数に達した場合に、各検査対象物を順次読み上げる音声がスピーカから出力制御され、順次読み上げられる検査対象物が次回の検査対象物であるか否かが、成否入力手段により順次入力される。そして、失敗判定の回数が所定回数に達した場合は、成否入力手段の入力に基づいて次回の検査対象物が特定される。

従って、検査対象物の音声認識を適切に行うことができない場合であっても、検査対象物を順次読み上げていき、その都度「はい」、「いいえ」といった判断の入力を検査員に促すことで、検査対象物の特定を確実に行うことが可能となる。

本発明によれば、現在位置と、対象物情報に含まれる各検査対象物の設置位置との位置関係に基づいて、次回の検査対象物が絞り込まれ、マイクから入力された発話音声に該当する検査対象物が、絞り込まれた検査対象物に対応する辞書データに基づいて音声認識処理されて特定される。そして、マイクから入力された発話音声が音声認識処理されて検査結果データが入力され、特定された検査対象物に対する検査結果として、入力された検査データが記録される。

例えばＧＰＳを利用した自律測位により現在位置を取得する構成とすれば、検査員の現在位置を検出するためのセンサといった地上設備を配置する必要がなくなる。また、マイクから入力された発話音声に基づいて検査結果が記録されるため、検査員は検査結果を手入力しなくて済み、検査記録の省力化が実現される。

また、各検査対象物の設置位置と現在位置との位置関係に基づいて絞り込まれた検査対象物に対応する辞書データに基づいて音声認識処理が行われるため、全ての辞書データに基づいて音声認識処理が行われる場合と比べて、処理負荷が軽減される。

１．システム構成
図１は、本実施形態における鉄道設備保守検査支援システム１の概略構成を示す図である。鉄道設備保守検査支援システム１は、コンピュータ装置本体であるＰＤＡ（Personal Digital Assistants）２と、リモートスイッチ６と、ヘッドセットマイク７と、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置８とを備えて構成されている。

ＰＤＡ２は、検査員が設備の検査結果等のデータを入力・記録するための携帯情報端末であり、操作キー３と、タッチパネル４ａ及びディスプレイ４ｂが一体的に構成されたタッチスクリーン４と、無線通信装置５とを備えて構成されている。

リモートスイッチ６は、検査員が、ＰＤＡ２に音声入力の受付を指示したり、ＰＤＡ２から出力される音声ガイダンスに対する判断・返答を行う場合等に押下するボタンスイッチであり、ケーブルによってＰＤＡ２に接続されている。

ヘッドセットマイク７は、検査員がＰＤＡ２に音声入力を行うためのマイク７ａと、ＰＤＡ２からの音声ガイダンスが出力されるヘッドホン７ｂとが一体的に構成されたものであり、ケーブルによってＰＤＡ２に接続されている。

ＧＰＳ装置８は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号（電波）を受信するためのアンテナ８ａと、アンテナ８ａで受信されたＧＰＳ信号に基づいて、地球基準座標系における現在位置を測位する回路部でなるＧＰＳ受信機８ｂとが一体的に構成されたものであり、ケーブルによってＰＤＡ２に接続されている。

ここで、ＧＰＳ衛星は、６つの周回軌道面それぞれに４機ずつ配置されており、地球上のどこからでも常時４機以上の衛星が幾何学的配置のもとで観測できるように運用されている。ＧＰＳ装置８は、観測可能な衛星の中から選択した４つの衛星のＧＰＳ信号に基づいて測位計算を行う。

通常、設備の保守検査においては、検査員は両手を使用して作業を行う場合が多く、ＰＤＡ２に検査結果を手入力する場合は、作業を一時中断する必要がある。また、冬季の寒冷地等における保守検査では、検査員は厚手の手袋をして作業を行うため、ＰＤＡ２に検査結果を手入力することが困難であるという実状がある。

そこで、検査員は、例えばＰＤＡ２を作業服の胸ポケットに収納し、ヘッドセットマイク７を装着した上に、頭頂部にＧＰＳ装置８が配設されたヘルメットを装着する。そして、ヘッドホン７ｂを通じてＰＤＡ２から出力される音声ガイダンスに従ってマイク７ａに発話を行うことで、ハンズフリーにＰＤＡ２にデータを音声入力する。寒冷地においては、ＰＤＡ２を外部に晒しておくとバッテリを急激に消費するという問題があるが、ＰＤＡ２を作業服内に収納しておくことで、この問題も解消される。

また、検査員は、リモートスイッチ６を片手に持ち、リモートスイッチ６を押下しながら発話を行う。即ち、ＰＤＡ２は、リモートスイッチ６の押下を検知している場合に限り、マイク７ａから入力された音声を有効として受け付ける。従って、入力された音声を常時有効として受け付ける必要がなく、処理負荷が軽減される。また、検査員は、厚手の手袋をしていたり、寒さで手が悴んでいたとしても、リモートスイッチ６の押下という簡単な操作によって音声の受け付けを指示することができ、簡易でありながら確実な操作が実現される。

また、ヘルメットの頭頂部にはＧＰＳ装置８が配設されている。ＧＰＳ装置８をＰＤＡ２に内蔵した場合、ＰＤＡ２が作業服に収納されることで、アンテナ８ａがＧＰＳ信号の受信を良好に行うことができなくなるおそれがある。しかし、ＧＰＳ装置８をＰＤＡ２と別体とし、天空に開けたヘルメットの頭頂部に配設することで、この問題が解消される。また、ＧＰＳ装置８を設けたヘルメットを検査専用ヘルメットとすることで、必ずヘルメットを着用することにもなる。

２．原理
次に、原理について説明する。
本実施形態では、検査員による検査対象となる設備（以下、「検査設備」と呼ぶ。）が上下の路線に複数存在しており、検査員は、事前に定められた検査工程に従って検査設備の保守検査を行うこととして説明する。

検査員は、各検査設備において所定の項目の検査を行い、その測定値等の検査結果をＰＤＡ２に音声入力することで記録していく。具体的には、検査員は、先ず検査設備に割り当てられている識別情報である「設備ＩＤ」をＰＤＡ２に音声入力する。そして、ＰＤＡ２により設備ＩＤが認識されると、検査員は、検査項目をＰＤＡ２に音声入力し、続けて当該検査項目の検査結果をＰＤＡ２に音声入力する。

ＰＤＡ２は、音声認識用の辞書として、検査設備を認識するための辞書である「検査設備辞書」と、キロ程を認識するための辞書である「キロ程辞書」と、「はい」、「いいえ」といった検査員の判断を認識するための辞書である「判断辞書」と、検査項目を認識するための辞書である「検査項目辞書」と、検査結果を認識するための辞書である「検査結果辞書」とを記憶している。

ＰＤＡ２は、音声認識における演算処理の対象とする辞書（以下、「音声認識対象辞書」と呼ぶ。）を切り替えながら音声認識を行う。例えば、検査員が設備ＩＤを音声入力する段階においては、検査設備辞書を音声認識対象辞書に設定し、検査員が検査結果を音声入力する段階においては、検査結果辞書及び判断辞書を音声認識対象辞書に設定する。このように音声認識対象辞書を検査段階に応じて切り替えることで、音声認識対象の辞書を絞り込み、音声認識の高速化を実現する。

また、ＰＤＡ２は、検査設備辞書を音声認識辞書に設定している場合に、検査設備辞書に記憶されている語彙の中から、音声認識における演算処理の対象とする語彙（以下、「音声認識対象語彙」と呼ぶ。）を設定し、当該音声認識対象語彙に基づいて音声認識を行う。以下、音声認識対象語彙の設定方法について詳細に説明する。

先ず、ＰＤＡ２は、検査設備を検出する範囲（以下、「設備検出範囲」と呼ぶ。）を決定する。設備検出範囲は、ＧＰＳ装置８による測位が可能である場合と不可能である場合とで、異なる方法によって設定する。

ＧＰＳ装置８による測位が可能である場合、即ち４つのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することができる場合は、ＰＤＡ２は、当該４つのＧＰＳ衛星の天空配置に基づいてＤＯＰ（Dilution of Precision）の値を算出し、算出したＤＯＰ値と、ＧＰＳ装置８の測位計算により求められた位置（以下、「測位位置」と呼ぶ。）とに基づいて、設備検出範囲を決定する。

ここで、ＤＯＰ値とは、ＧＰＳ衛星の天空配置に基づく測位精度の尺度であり、ＤＯＰ値が小さいほど、測位精度が高いことを意味する。尚、ＤＯＰには、ＨＤＯＰ、ＶＤＯＰ、ＰＤＯＰ、ＧＤＯＰといった複数の種類が存在するが、本実施形態ではこれらを包括的に「ＤＯＰ」と呼ぶ。

図２を参照して具体的に説明すると、ＧＰＳ装置８から見て、測位計算に用いるＧＰＳ衛星が天空で均等に分散している場合は、測位精度が高く、ＤＯＰ値は小さくなる（図２（ａ））。一方、ＧＰＳ衛星が天空で偏在している場合は、測位精度が低く、ＤＯＰ値は大きくなる（図２（ｂ））。

ＤＯＰ値が小さい場合は、測位精度が高いことから、測位位置はＧＰＳ装置８の真の位置に近いものである可能性が高い。一方、ＤＯＰ値が大きい場合は、測位精度が低いことから、測位位置はＧＰＳ装置８の真の位置からずれている可能性が高い。従って、ＤＯＰ値が小さい場合は、測位位置から狭小の範囲を設備検出範囲とし、ＤＯＰ値が大きい場合は、測位位置から広範な範囲を設備検出範囲とする。

図３を参照して具体的に説明すると、測位位置を「Ｐ」とした場合に、測位位置「Ｐ」を中心とする半径「ＤＯＰ値×ｋ」の円の内部を設備検出範囲とする。但し、「ｋ」は任意の定数であり、適宜設定される値である。図３では、「５６イ」、「５７イ」、「５８イ」、「Ｘ４６」、「キ２４０」及び「キ２４１」で表される６つの検査設備が、設備検出範囲に含まれることになる。

一方、ＧＰＳ装置８による測位が不可能である場合、即ち４つのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することができない場合は、ＰＤＡ２は、音声ガイダンス（合成音声）を出力し、検査員にキロ程を音声入力するように促す。ここで、キロ程は、例えば線路端に所定間隔で配置されているキロポストに示されており、検査員は、このキロポストに示されたキロ程をＰＤＡ２に音声入力することになる。

そして、音声入力されたキロ程の認識に成功した場合は、ＰＤＡ２は、当該キロ程に基づいて設備検出範囲を決定する。具体的には、当該キロ程で表される位置を中心とする半径「Ｒ」の円の内部を設備検出範囲とする。但し、「Ｒ」は適宜設定される値である。また、音声入力されたキロ程の認識に失敗した場合は、ＰＤＡ２は、全ての検査設備を含む範囲、即ち全範囲を設備検出範囲とする。

上述した手順で設備検出範囲を決定したら、ＰＤＡ２は、設備検出範囲に含まれる検査設備を対象として、検査工程に基づく検査設備の絞り込みを行う。検査工程としては、当該検査設備を検査する順序（検査順序）、当該検査設備を検査することが可能な時間帯（検査可能時間帯）、当該検査設備が検査済みであるか否か（検査状態）等が記憶されている。

ＰＤＡ２は、設備検出範囲に含まれる検査設備のうち、直前に検査が行われた検査設備以降の検査順序であり、現在の時刻が検査可能時間帯に含まれており、且つ、まだ検査が行われていない検査設備を抽出することで、検査設備の絞り込みを行う。そして、検査設備辞書に記憶されている語彙のうち、絞り込んだ検査設備に対応する語彙を音声認識対象語彙に設定し、当該音声認識対象語彙に基づいて音声認識を行うことで、検査設備を特定する。

３．機能構成
次に、機能構成について説明する。
図４は、鉄道保守検査支援システム１の構成を示すブロック図である。図１で説明したリモートスイッチ６、ヘッドセットマイク７及びＧＰＳ装置８についての説明は省略し、ＰＤＡ２の機能構成について以下説明する。

ＰＤＡ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、操作入力部３０と、表示部４０と、無線通信部５０と、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）６０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７０とを備え、各部はバス８０で相互にデータ通信可能に接続されて構成されるコンピュータシステムである。

ＣＰＵ２０は、フラッシュＲＯＭ６０に記憶されているシステムプログラム等に従って各部を統括的に制御する。また、ＣＰＵ２０は、フラッシュＲＯＭ６０に記憶されている設備保守検査支援プログラム６１０に従って、設備保守検査支援処理を行う。

操作入力部３０は、検査員による操作指示を受け付け、操作に応じた操作信号をＣＰＵ２０に出力する入力装置である。この機能は、例えばボタンやタッチパネル等のハードウェアにより実現され、図１の操作キー３及びタッチパネル４ａに対応する。

表示部４０は、ＣＰＵ２０から入力される表示信号に基づいて各種表示を行う表示装置である。この機能は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のハードウェアにより実現され、図１のディスプレイ４ｂに対応する。

無線通信部５０は、ＣＰＵ２０の制御に基づいて、他のＰＤＡ２や管理サーバとの無線通信を行う通信装置である。この機能は、例えばIEEE802.11によるワイヤレスＬＡＮやBluetooth（登録商標）等の無線通信モジュールにより実現され、図１の無線通信装置５に対応する。

フラッシュＲＯＭ６０は、読み書き可能な不揮発性のメモリであり、ＰＤＡ２が備える各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。本実施形態では、フラッシュＲＯＭ６０には、ＣＰＵ２０により読み出され、設備保守検査支援処理（図１４〜１６参照）として実行される設備保守検査支援プログラム６１０と、検査設備ＤＢ（Data Base）６２０と、検査工程ＤＢ６３０と、検査結果ＤＢ６４０と、音声認識辞書ＤＢ６５０とが記憶されている。

設備保守検査支援処理とは、ＣＰＵ２０が、検査状況に応じて音声認識対象辞書を切り替えながら、マイク７ａから入力された発話音声に対して音声認識処理を行い、検査結果を記録する処理である。

具体的には、ＣＰＵ２０は、ＧＰＳ装置８による測位結果や、音声入力されたキロ程の情報に基づいて設備検出範囲を決定し、当該設備検出範囲に含まれる検査設備を対象として、検査工程に基づく検査設備の絞り込みを行う。そして、ＣＰＵ２０は、絞り込んだ検査設備に対応する語彙を音声認識対象語彙に設定し、当該音声認識対象語彙に基づいて検査設備の音声認識を行う。この設備保守検査支援処理については、フローチャートを用いて再度詳細に後述する。

検査設備ＤＢ６２０は、全ての検査設備の検査設備データ６２１（６２１−１，６２１−２，６２１−３，・・・）が記憶されたＤＢであり、そのデータ構成例を図５に示す。各検査設備データ６２１には、当該検査設備の識別情報である設備ＩＤ６２２と、検査設備辞書データ６５１の当該検査設備に対応する語彙の番号６２３と、緯度及び経度で表される当該検査設備の設置位置６２４と、当該検査設備が上り／下りの何れの路線の設備であるかを示す上下識別６２５と、当該検査設備のキロ程６２６とが記憶されている。

例えば、検査設備データ６２１−１の検査設備は、設備ＩＤ６２２が「５６イ」であり、対応する検査設備辞書データ６５１の語彙の番号６２３は「Ａ１」である。また、当該検査設備の設置位置６２４は、「北緯３８度２５分１８秒」、「東経１４０度４８分３２秒」であり、上下識別６２５は「上り」、キロ程６２６は「１０．３」である。

設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、４つのＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の受信が可能である場合は、ＧＰＳ装置８による測位結果及び算出したＤＯＰ値に基づいて設備検出範囲を決定する。そして、検査設備の設置位置６２４に基づいて、設備検出範囲に含まれる検査設備を特定する。

一方、４つのＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の受信が不可能である場合は、ＣＰＵ２０は、検査員により音声入力されたキロ程に基づいて設備検出範囲を決定する。そして、検査設備の設置位置６２４に基づいて、設備検出範囲に含まれる検査設備を特定する。

検査工程ＤＢ６３０は、全ての検査工程の検査工程データ６３１（６３１−１，６３１−２，６３１−３，・・・）が記憶されたＤＢであり、そのデータ構成例を図６に示す。検査工程データ６３１の種類としては、例えば１週間に１回検査を行う必要がある検査設備が定められたデータや、１ヶ月に１回検査を行う必要がある検査設備が定められたデータ、１年に１回検査を行う必要がある検査設備が定められたデータ等が記憶されている。

各検査工程データ６３１には、当該検査工程の識別情報である工程ＩＤ６３２が記憶されている。また、検査工程データ６３１には、当該検査工程における検査設備の検査順序６３３と、当該検査順序６３３において検査を行う検査設備の設備ＩＤ６３４と、当該検査設備の上下識別６３５と、当該検査設備のキロ程６３６と、当該検査設備を検査可能な時間帯である検査可能時間帯６３７と、当該検査設備が検査済みであるか否かを示す検査状態６３８とが対応付けて記憶されている。

但し、１つの検査順序６３３に対して２以上の検査設備が設定されている場合がある。これは、あるキロ程における路線付近に複数の検査設備が存在しているような場合であり、どのような順序でこれらの検査設備の検査を行うかは、検査員の自由である。

例えば、検査工程データ６３１−１の検査工程は、工程ＩＤ６３２が「Ｐ１」であり、当該検査工程では、「上り」路線の検査設備「５６イ」は１番目の検査設備であり、「上り」路線の検査設備「５８イ」及び「６０イ」は２番目の検査設備である。また、検査設備「５６イ」は「７：００〜１２：００」の時間帯、検査設備「５８イ」及び「６０イ」は「８：００〜１３：００」の時間帯にそれぞれ検査を行うことが可能であり、検査設備「５６イ」は「検査済み」、検査設備「５８イ」は「未検査」、検査設備「６０イ」は「検査済み」の状態である。

設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、検査員の当日の検査工程に対応する検査工程データ６３１を参照する。そして、設定した設備検出範囲に含まれる検査設備の中から、直前に検査が行われた検査設備以降の検査順序６３３であり、現在の時刻が検査可能時間帯６３７に含まれており、且つ、検査状態６３８が「未」である検査設備を抽出する。そして、検査設備辞書データ６５１に記憶されている語彙のうち、抽出した検査設備に対応する語彙を音声認識対象語彙に設定する。

検査結果ＤＢ６４０は、全ての検査設備についての検査結果データ６４１（６４１−１，６４１−２，６４１−３，・・・）が記憶されたＤＢであり、そのデータ構成例を図７に示す。各検査結果データ６４１には、検査設備の設備ＩＤ６４２と、当該検査設備の上下識別６４３とが記憶されている。

また、検査結果データ６４１には、検査の項目である検査項目６４４と、当該検査項目６４４について検査員により入力された音声のデータである発話音声データ６４５と、当該検査項目６４４の今回の検査における測定値である今回測定値６４６と、当該検査項目６４４の前回の検査における測定値である前回測定値６４７と、当該検査項目６４４の測定値の適正な範囲である適正範囲６４８とが対応付けて記憶されている。

例えば、検査結果データ６４１−１の検査結果は、「上り」路線の検査設備「５６イ」の検査結果についてのデータである。また、検査項目６４４のうちの「トングレールの密着」についての発話音声データ６４５は「ｓ１．ｗａｖ」であり、今回測定値６４６は「０．０」、前回測定値６４７は「０．０」、適正範囲６４８は「０〜３」である。

設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、検査員に検査項目を音声入力させ、入力された音声に対して音声認識処理を行うことで、検査項目６４４を特定する。次いで、ＣＰＵ２０は、当該検査項目６４４についての測定値を検査員に音声入力させ、入力された音声のデータを発話音声データ６４５として記憶させる。また、ＣＰＵ２０は、発話音声データ６４５に対して音声認識処理を行うことで測定値を特定し、当該測定値を今回測定値６４６として記憶させる。

検査結果記録処理が終了すると、ＣＰＵ２０は、検査結果適否判定処理として以下の処理を行う。ＣＰＵ２０は、検査結果記録処理において記憶させた今回測定値６４６が、前回測定値６４７から所定割合（例えば２０％）以上変化しておらず、適正範囲６４８に含まれている場合は、検査結果が適切であると判定する。また、それ以外の場合は、検査結果が不適切であると判定し、その場で警告メッセージ等を音声出力する。

音声認識辞書ＤＢ６５０は、音声認識用の辞書データが記憶されたＤＢであり、検査設備認識用の辞書データである検査設備辞書データ６５１と、キロ程認識用の辞書データであるキロ程辞書データ６５２と、判断認識用の辞書データである判断辞書データ６５３と、検査項目認識用の辞書である検査項目辞書データ６５４と、検査結果認識用の辞書データである検査結果辞書データ６５５とが記憶されている。

ＲＡＭ７０は、ＣＰＵ２０により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。本実施形態では、ＲＡＭ７０には、測位データ７１０と、ＤＯＰ値データ７２０と、発話音声データ７３０と、音声認識対象辞書データ７４０と、音声認識対象語彙データ７５０と、音声認識失敗回数データ７６０とが記憶される。

図８は、測位データ７１０のデータ構成例を示す図である。測位データ７１０には、緯度及び経度で表されるＧＰＳ装置８の測位位置が記憶される。図８では、測位位置として「北緯３９度５４分２７秒」、「東経１４１度１８分４６秒」が記憶されている。設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、ＧＰＳ装置８が測位計算により求めた測位位置を取得し、当該測位位置で測位データ７１０を更新する。

図９は、ＤＯＰ値データ７２０のデータ構成例を示す図である。ＤＯＰ値データ７２０には、測位計算に用いられた４つのＧＰＳ衛星の天空配置に基づくＤＯＰ値が記憶される。図９では、ＤＯＰ値として「５」が記憶されている。設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、ＧＰＳ装置８が測位計算に用いたＧＰＳ衛星の組合せ（より詳細には、ＧＰＳ衛星の配置位置の組合せ）に基づいてＤＯＰ値を算出し、当該ＤＯＰ値でＤＯＰ値データ７２０を更新する。

図１０は、発話音声データ７３０のデータ構成例を示す図である。発話音声データ７３０には、検査員により入力された発話音声データが記憶される。図１０では、発話音声データとして「Ｓ１．ｗａｖ」が記憶されている。設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、リモートスイッチ６が押下されている間にマイク７ａから音声が入力されると、当該音声のデータで発話音声データ７３０を更新する。

図１１は、音声認識対象辞書データ７４０のデータ構成例を示す図である。音声認識対象辞書データ７４０には、音声認識対象辞書に設定された辞書が記憶される。図１１では、音声認識対象辞書として「検査設備辞書」が記憶されている。設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、検査状況に応じて音声認識辞書を音声認識対象辞書に設定し、音声認識対象辞書データ７４０を更新する。

図１２は、音声認識対象語彙データ７５０のデータ構成例を示す図である。音声認識対象語彙データ７５０には、音声認識対象語彙に設定された語彙が格納される。図１２では、音声認識対象語彙として「５６イ」、「Ｘ４６」及び「キ２４０」が記憶されている。設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、検査工程に基づいて絞り込んだ検査設備に対応する語彙を音声認識対象語彙に設定し、音声認識対象語彙データ７５０を更新する。

図１３は、音声認識失敗回数データ７６０のデータ構成例を示す図である。音声認識失敗回数データ７６０には、音声認識の失敗回数が記憶される。図１３では、音声認識失敗回数として「３」が記憶されている。設備保守検査支援処理において、ＣＰＵ２０は、音声認識処理において音声認識に失敗した場合に、音声認識失敗回数をインクリメントし、音声認識失敗回数データ７６０を更新する。

４．処理の流れ
次に、処理の流れについて説明する。
図１４〜１６は、ＣＰＵ２０により設備保守検査支援プログラム６１０が読み出されて実行されることによりＰＤＡ２において実行される設備保守検査支援処理の流れを示すフローチャートである。

先ず、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数を「０」に設定し（ステップＡ１）、ＲＡＭ７０の音声認識失敗回数データ７６０を更新する。次いで、ＣＰＵ２０は、ＧＰＳ装置８が４つのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信可能であるか否かを判定し（ステップＡ３）、受信可能であると判定した場合は（ステップＡ３；Ｙｅｓ）、ＧＰＳ装置８が測位計算により求めた測位位置を取得し（ステップＡ５）、ＲＡＭ７０の測位位置データ７１０を更新する。

次いで、ＣＰＵ２０は、測位計算に使用された４つのＧＰＳ衛星の組合せのＤＯＰ値を算出し（ステップＡ７）、ＲＡＭ７０のＤＯＰ値データ７２０を更新する。そして、ＣＰＵ２０は、ステップＡ５で取得した測位位置と、ステップＡ７で算出したＤＯＰ値とに基づいて、設備検出範囲を決定する（ステップＡ９）。

具体的には、測位位置「Ｐ」を中心とする半径「ＤＯＰ値×ｋ」の円の内部を設備検出範囲に決定する。そして、フラッシュＲＯＭ６０に記憶されている検査設備データ６２１を参照し、各検査設備の設置位置６２４に基づいて、設備検出範囲に含まれる検査設備を特定する。

一方、ステップＡ３においてＧＰＳ信号が受信不可能であると判定した場合は（ステップＡ３；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、キロ程辞書を音声認識対象辞書に設定し（ステップＡ１１）、ＲＡＭ７０の音声認識対象辞書データ７４０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、検査員にキロ程の発話を指示する音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ１３）。具体的には、「キロ程を発話して下さい」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

次いで、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６が押下されたか否かを判定し（ステップＡ１５）、押下されなかったと判定した場合は（ステップＡ１５；Ｎｏ）、ステップＡ１３に戻る。また、リモートスイッチ６が押下されたと判定した場合は（ステップＡ１５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、音声入力の受け付けを行い（ステップＡ１７）、入力された音声のデータを発話音声データとして、ＲＡＭ７０の発話音声データ７３０を更新する。

その後、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６の押下が解除されたか否かを判定し（ステップＡ１９）、まだ解除されていないと判定した場合は（ステップＡ１９；Ｎｏ）、ステップＡ１７に戻る。また、リモートスイッチ６の押下が解除されたと判定した場合は（ステップＡ１９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、音声認識処理を行う（ステップＡ２１）。

次いで、ＣＰＵ２０は、音声認識に成功したか否かを判定する（ステップＡ２３）。但し、ここでは音声認識の成否判定を１つのステップとして説明するが、実際には、音声認識処理により検査設備を特定することができた場合は、当該検査設備をヘッドホン７ｂから音声出力（復唱）し、検査員に「はい」、「いいえ」といった判断を促すことになる。

具体的には、「はいである場合はリモートスイッチを１回、いいえである場合はリモートスイッチを２回押して下さい」といった合成音声を出力する。そして、例えば特定した検査設備が「５６イ」であった場合は、「検査設備は５６イですね？」といった合成音声を出力し、検査員によりリモートスイッチ６が「１回」押下された場合は「はい」、「２回」押下された場合は「いいえ」の判断がなされたものと判定する。

そして、音声認識処理において検査設備を特定することができなかった場合（認識エラー）、又は、検査設備を復唱した際に検査員により「いいえ」の判断がなされた場合（誤認識）に、音声認識に失敗したと判定する。尚、以下の説明における音声認識の成否判定についても、これと同様とする。

ステップＡ２３において音声認識に成功したと判定した場合は（ステップＡ２３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、キロ程に基づいて設備検出範囲を決定する（ステップＡ２５）。具体的には、音声認識処理において特定したキロ程の位置を中心とする半径「Ｒ」の円の内部を設備検出範囲とする。そして、フラッシュＲＯＭ６０に記憶されている検査設備データ６２１を参照し、各検査設備の設置位置６２４に基づいて、設備検出範囲に含まれる検査設備を特定する。

また、ステップＡ２３において音声認識に失敗したと判定した場合は（ステップＡ２３；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数をインクリメントして（ステップＡ２７）、ＲＡＭ７０の音声認識失敗回数データ７６０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数データ７６０に記憶されている音声認識失敗回数が「３回」以上であるか否かを判定し（ステップＡ２８）、「３回」以上ではないと判定した場合は（ステップＡ２８；Ｎｏ）、ヘッドホン７ｂから出力させるキロ程発話指示音声を、再入力指示用の音声に変更する（ステップＡ２９）。具体的には、キロ程発話指示音声を、「もう１度キロ程を発話して下さい」といった音声に変更する。そして、ＣＰＵ２０は、ステップＡ１３に戻る。

一方、音声認識失敗回数が「３回」以上であると判定した場合は（ステップＡ２８；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、全ての検査設備が含まれる範囲（全範囲）を設備検出範囲に決定する（ステップＡ３０）。

従って、音声認識失敗回数が閾値未満である場合は、繰り返しキロ程の音声入力を受け付けるが、音声認識失敗回数が閾値以上である場合は、強制的に全範囲を設備検出範囲に決定することになる。尚、ステップＡ２８における音声認識失敗回数の閾値「３回」はあくまでも一例である。

ステップＡ９、Ａ２５、Ａ３０の何れかにおいて設備検出範囲を決定すると、ＣＰＵ２０は、検査設備辞書を音声認識対象辞書に設定し（ステップＡ３１）、ＲＡＭ７０の音声認識対象辞書データ７４０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、設備検出範囲に含まれる検査設備を対象として、検査工程に基づく検査設備の絞り込みを行う（ステップＡ３３）。具体的には、フラッシュＲＯＭ６０の検査工程ＤＢ６３０に記憶されている検査工程データ６３１のうち、当該検査員の当日の検査工程に対応する検査工程データ６３１を参照する。

そして、直前に検査結果データ６４１を記憶させた検査設備以降の検査順序６３３であり、現在の時刻が検査可能時間帯６３７に含まれており、且つ、検査状態６３８が「未」である検査設備を抽出する。

次いで、ＣＰＵ２０は、ステップＡ３３で絞り込んだ検査設備に対応する検査設備辞書の語彙を音声認識対象語彙に設定し（ステップＡ３５）、ＲＡＭ７０の音声認識対象語彙データ７５０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、検査員に検査設備の発話を指示する音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ３７）。具体的には、「設備ＩＤを発話して下さい」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

次いで、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６が押下されたか否かを判定し（ステップＡ３９）、押下されなかったと判定した場合は（ステップＡ３９；Ｎｏ）、ステップＡ３７に戻る。また、リモートスイッチ６が押下されたと判定した場合は（ステップＡ３９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、音声入力の受け付けを行い（ステップＡ４１）、入力された音声のデータを発話音声データとして、ＲＡＭ７０の発話音声データ７３０を更新する。

その後、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６の押下が解除されたか否かを判定し（ステップＡ４３）、まだ解除されていないと判定した場合は（ステップＡ４３；Ｎｏ）、ステップＡ４１に戻る。また、リモートスイッチ６の押下が解除されたと判定した場合は（ステップＡ４３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、音声認識処理を行う（ステップＡ４５）。

次いで、ＣＰＵ２０は、音声認識に成功したか否かを判定し（ステップＡ４７）、成功したと判定した場合は（ステップＡ４７；Ｙｅｓ）、検査項目辞書を音声認識対象辞書に設定し（ステップＡ４８）、ＲＡＭ７０の音声認識対象辞書データ７４０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、検査員に検査項目の発話を指示する音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ４９）。具体的には、「検査項目を発話して下さい」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。そして、ＣＰＵ２０は、入力された音声に対して音声認識処理を行うことで、検査項目を特定する（ステップＡ５０）。

次いで、ＣＰＵ２０は、検査結果辞書及び判断辞書を音声認識対象辞書に設定し（ステップＡ５１）、ＲＡＭ７０の音声認識対象辞書データ７４０を更新する。そして、ＣＰＵ２０は、検査員に検査結果の発話を指示する音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ５２）。具体的には、「検査結果を発話して下さい」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

その後、ＣＰＵ２０は、検査結果記録処理を行う（ステップＡ５３）。具体的には、ＣＰＵ２０は、入力された音声のデータを発話音声データ６４５とし、ステップＡ５０で特定した検査項目６４４と対応付けてフラッシュＲＯＭ６０の検査結果データ６４１に記憶させる。検査項目６４４と対応付けて発話音声データ６４５が記憶されるため、検査員は、検査が一通り終わった後に、自身の声（各検査項目６４４に対する発話内容）を後で聞きなおし、入力に誤りがないかの最終確認等をすることができる。

その後、ＣＰＵ２０は、記憶させた発話音声データ６４５に対して音声認識処理を行うことで、測定値を特定する。そして、特定した測定値を今回測定値６４６とし、当該検査項目６４４と対応付けてフラッシュＲＯＭ６０の検査結果データ６４１に記憶させる。

検査結果記録処理を終了すると、ＣＰＵ２０は、検査結果適否判定処理を行う（ステップＡ５５）。具体的には、検査結果記録処理において検査結果データ６４１に記憶させた今回測定値６４６が、前回測定値６４７から所定割合（例えば２０％）以上変化しておらず、適正範囲６４８に含まれている場合は、検査結果が適切であると判定する。一方、今回測定値６４６が、前回測定値６４７から所定割合（例えば２０％）以上変化している場合や、適正範囲６４８に含まれていない場合は、検査結果が不適切であると判定する。

そして、ＣＰＵ２０は、検査結果が適切であると判定した場合は（ステップＡ５７；適切）、ステップＡ６５へと処理を移行する。一方、検査結果が不適切であると判定した場合は（ステップＡ５７；不適切）、ＣＰＵ２０は、検査員に検査結果の確認を促す音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ５９）。具体的には、「検査結果に間違いはありませんか？」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

次いで、ＣＰＵ２０は、検査員により再記録が指示されたか否かを判定する（ステップＡ６１）。具体的には、検査員によりリモートスイッチ６が押下され、ステップＡ５９において出力させた検査結果の確認音声に対して「いいえ」という判断が音声入力された場合に、再記録が指示されたものと判定する。

そして、再記録が指示されたと判定した場合は（ステップＡ６１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、検査結果データ６４１の当該検査項目６４４に対応付けて記憶されている発話音声データ６４５を消去し（ステップＡ６３）、ステップＡ５２に戻る。

一方、ステップＡ６１において再記録が指示されなかったと判定した場合は（ステップＡ６１；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、検査結果データ６４１を参照し、全ての検査項目６４４について検査結果の記録を終了したか否かを判定し（ステップＡ６５）、まだ終了していないと判定した場合は（ステップＡ６５；Ｎｏ）、ステップＡ４８に戻る。

一方、ステップＡ６５において検査結果の記録が終了したと判定した場合は（ステップＡ６５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、検査員に検査終了の確認を促す音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ６７）。具体的には、「検査を終了しますか？」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

そして、ＣＰＵ２０は、検査員により検査終了が指示されたか否かを判定する（ステップＡ６９）。具体的には、検査員によりリモートスイッチ６が押下され、「はい」という判断が音声入力されたか否かを判定する。

そして、検査終了が指示されなかったと判定した場合は（ステップＡ６９；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、ステップＡ１に戻り、検査終了が指示されたと判定した場合は（ステップＡ６９；Ｙｅｓ）、設備保守検査支援処理を終了する。

一方、ステップＡ４７において音声認識に失敗したと判定した場合は（ステップＡ４７；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数をインクリメントし（ステップＡ７１）、ＲＡＭ７０の音声認識失敗回数データ７６０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数データ７６０に記憶されている音声認識失敗回数が「５回」以上であるか否かを判定し（ステップＡ７３）、「５回」以上ではないと判定した場合は（ステップＡ７３；Ｎｏ）、ステップＡ３７に戻る。

一方、音声認識失敗回数が「５回」以上であると判定した場合は（ステップＡ７３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、判断辞書を音声認識対象辞書に設定し（ステップＡ７５）、ＲＡＭ７０の音声認識対象辞書データ７４０を更新する。尚、ステップＡ７３における音声認識失敗回数の閾値「５回」はあくまでも一例である。

その後、ＣＰＵ２０は、フラッシュＲＯＭ６０の検査工程データ６３１を参照し、検査状態６３８が「未」である検査設備（以下、「未検査設備」と呼ぶ。）を抽出する（ステップＡ７７）。

そして、ＣＰＵ２０は、抽出した未検査設備のうちの最初の未検査設備を選択し（ステップＡ７９）、検査員に当該未検査設備の確認を促す音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ８１）。具体的には、例えば選択した未検査設備が「５８イ」であった場合は、「検査設備は５８イですか？」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

次いで、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６が押下されたか否かを判定し（ステップＡ８３）、押下されなかったと判定した場合は（ステップＡ８３；Ｎｏ）、ステップＡ８１に戻る。また、リモートスイッチ６が押下されたと判定した場合は（ステップＡ８３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、音声入力の受け付けを行い（ステップＡ８５）、入力された音声のデータを発話音声データとして、ＲＡＭ７０の発話音声データ７３０を更新する。

その後、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６の押下が解除されたか否かを判定し（ステップＡ８７）、まだ解除されていないと判定した場合は（ステップＡ８７；Ｎｏ）、ステップＡ８５に戻る。また、リモートスイッチ６の押下が解除されたと判定した場合は（ステップＡ８７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、入力された音声が「はい」であるか「いいえ」であるかを特定する音声認識処理を行う（ステップＡ８９）。

次いで、ＣＰＵ２０は、音声認識に成功したか否かを判定し（ステップＡ９１）、成功したと判定した場合は（ステップＡ９１；Ｙｅｓ）、その認識結果を判定する（ステップＡ９３）。そして、認識結果が「はい」であると判定した場合は（ステップＡ９３；はい）、ステップＡ４８へと処理を移行する。

ステップＡ９３において認識結果が「いいえ」であると判定した場合は（ステップＡ９３；いいえ）、ＣＰＵ２０は、ステップＡ７７で抽出した未検査設備のうちの次の未検査設備を選択し（ステップＡ９５）、ステップＡ８１に戻る。

また、ステップＡ９１において音声認識に失敗したと判定した場合は（ステップＡ９１；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数をインクリメントし（ステップＡ９７）、ＲＡＭ７０の音声認識失敗回数データ７６０を更新する。

そして、ＣＰＵ２０は、音声認識失敗回数データ７６０に記憶されている音声認識失敗回数が「１０回」以上であるか否かを判定し（ステップＡ９９）、「１０回」以上ではないと判定した場合は（ステップＡ９９；Ｎｏ）、ステップＡ８１に戻る。

一方、音声認識失敗回数が「１０回」以上であると判定した場合は（ステップＡ９９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、検査員にリモートスイッチ６を用いた判断を指示する音声を、ヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ１０１）。

具体的には、「はいである場合はリモートスイッチを１回、いいえである場合はリモートスイッチを２回押して下さい」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。尚、ステップＡ９９における音声認識失敗回数の閾値「１０回」はあくまでも一例である。

そして、ＣＰＵ２０は、ステップＡ７７で抽出した未検査設備のうちの最初の未検査設備を選択し（ステップＡ１０３）、検査員に当該未検査設備の確認を促す音声をヘッドホン７ｂから出力させる（ステップＡ１０５）。具体的には、例えば選択した未検査設備が「５８イ」であった場合は、「検査設備は５８イですか？」といった合成音声をヘッドホン７ｂから出力させる。

次いで、ＣＰＵ２０は、検査員によりリモートスイッチ６が押下されたか否かを判定し（ステップＡ１０７）、押下されなかったと判定した場合は（ステップＡ１０７；Ｎｏ）、ステップＡ１０５に戻る。また、リモートスイッチ６が押下されたと判定した場合は（ステップＡ１０７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、その押下回数を判定する（ステップＡ１０９）。

そして、押下回数が「１回」であると判定した場合は（ステップＡ１０９；１回）、ＣＰＵ２０は、検査員による判断が「はい」であったものと判定し、ステップＡ４８へと処理を移行する。

また、ステップＡ１０９において押下回数が「２回」であると判定した場合は（ステップＡ１０９；２回）、ＣＰＵ２０は、検査員による判断が「いいえ」であったものと判定し、ステップＡ７７で抽出した未検査設備のうちの次の未検査設備を選択して（ステップＡ１１１）、ステップＡ１０５に戻る。

５．作用効果
本実施形態によれば、ＧＰＳ装置８による現在位置の測位精度に基づいて、測位された現在位置を中心とする所定の範囲が設備検出範囲として可変に決定される。そして、当該設備検出範囲に設置位置が含まれる検査設備を対象として、検査工程に基づく検査設備の絞り込みがなされる。そして、マイク７ａから入力された発話音声に該当する検査設備が、絞り込まれた検査設備に対応する音声データに基づいて音声認識処理されて特定される。そして、マイク７ａから入力された発話音声が音声認識処理されて検査結果データがＰＤＡ２に入力され、特定された検査設備に対する検査結果として記録される。

ＧＰＳを利用した自律測位により現在位置が取得されるため、検査員の居場所を検出するためのセンサ等の地上設備を配置する必要がない。また、マイク７ａから入力された発話音声に基づいて検査結果が記録されるため、検査員は検査結果を手入力しなくて済む。従って、地上設備を追加配置することなく、鉄道設備の検査記録の省力化を実現することができる。

また、検査設備の絞り込みは、検査設備の検査順序、検査可能時間帯、検査状態といった検査工程に基づいて行われる。従って、検査対象ではない検査設備を除外して検査設備を適切に絞り込むため、音声認識に係る処理負荷が軽減されることになる。

また、音声認識の失敗回数が所定回数に達した場合は、検査員に検査設備を音声入力させるのではなく、検査設備を順次読み上げていき、その都度「はい」、「いいえ」の判断の音声入力を検査員に促すことで、検査設備の特定を実現している。そして、それでもなお音声認識の失敗回数が増加した場合は、「はい」、「いいえ」の判断をリモートスイッチ６の押下入力により行うことにしている。従って、音声認識を適切に行うことができない場合であっても、検査設備の特定を確実に行うことが可能となる。

６．変形例
６−１．現在位置の検出
本実施形態では、ＧＰＳを利用して現在位置を検出するものとして説明したが、他の方法で現在位置を検出することも可能である。例えば、ＰＤＡ２に携帯型電話機やＰＨＳ等の通信装置を具備させ、携帯型電話機／ＰＨＳの基地局と通信を行うことで、現在位置を検出する構成としても良い。

例えば、携帯型電話機／ＰＨＳが通信可能な基地局が１つである場合は、当該基地局の位置の通信圏内の位置が現在位置となり、携帯型電話機／ＰＨＳが通信可能な基地局が２つである場合は、三点測位で求められる位置又は２つの基地局の通信圏内の重複範囲が現在位置となる。

従って、いくつの通信基地局と通信可能であるかに応じて位置検出の精度を判定することができるため、設備検出範囲を同様に可変に決定し、検査設備の適切な絞り込みを行うことが可能となる。

６−２．検査設備の絞り込み
検査員が直前に検査した検査設備の位置に基づいて、その次の検査設備の絞り込みを行うことにしても良い。具体的には、検査員が直前に検査を行った検査設備の位置を中心とする所定の半径の円の内部に存在する検査設備を抽出するように絞り込みを行う。これにより、例えば検査員が直前に検査を行った検査設備の設置位置近傍の範囲に含まれる検査対象物だけを抽出するといったことが可能となるため、検査対象物の適切な絞り込みを実現することが可能となる。

また、検査工程データ６３１に含まれる上下識別６３５に基づいて検査設備の絞り込みを行うことにしても良い。例えば、午前に上り路線の検査設備、午後に下り路線の検査設備を検査することが予め決まっているような場合がある。この場合、現在の時刻が午前であれば、上下識別６３５が「上り」の検査設備だけを抽出するように絞り込みを行い、現在の時刻が午後であれば、上下識別６３５が「下り」の検査設備だけを抽出するように絞り込みを行う。

尚、何れの場合も、検査順序６３３、検査可能時間帯６３７、検査状態６３８と併せて絞り込みを行うようにすればより好適である。

６−３．設備検出範囲の決定
本実施形態では、４つのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することができない場合に、検査員によるキロ程の音声入力を受け付けることとし、当該キロ程に基づいて設備検出範囲を決定するものとして説明した。換言すれば、ＧＰＳによる測位が不可能である場合に、キロ程の取得を発動することとした。

しかし、このような構成を採るのではなく、ＧＰＳによる測位精度に基づいて、キロ程の取得を発動することにしても良い。例えば、算出したＤＯＰ値が所定の閾値以上である場合に、キロ程の取得を発動するようにする。これにより、測位精度が低い場合であっても、設備検出範囲を適切に設定することが可能となる。

６−４．検査項目の特定
検査員により発話された検査項目を特定する際に、既に検査員により検査が行われた項目については、音声認識の対象から外すことにしても良い。具体的には、検査結果データ６４１を参照し、今回測定値６４６が記憶されていない検査項目６４４、即ち検査員によりまだ検査が行われていない検査項目６４４を特定する。そして、検査結果辞書データ６５４に記憶されている語彙のうち、当該検査項目６４４に対応する語彙を音声認識対象語彙に設定する。

６−５．検査結果の入力判断
検査項目によっては、検査結果として入力され得る測定値が、２値や３値等の選択肢で選定可能なものがある。かかる場合は、リモートスイッチ６の押下操作によって、検査結果の入力判断を行うことにしても良い。具体的には、例えば入力され得る測定値が「０」と「１」の２値に限定されている場合は、リモートスイッチ６の押下回数が１回である場合を「０」、２回である場合を「１」として定義づけておく。

そして、検査結果記録処理において、音声認識失敗回数が所定の閾値に達した場合に、入力の受け付けを音声入力から操作入力に切り替え、リモートスイッチ６が１回押下された場合は「０」、２回押下された場合は「１」が入力されたものと判断する。尚、測定値が３値である場合は、１回〜３回のリモートスイッチ６の押下回数に基づいて同様に入力判断を行えば良い。

鉄道設備保守検査支援システムの概略構成を示す図。 ＤＯＰ値の説明図。 設備検出範囲の説明図。 鉄道設備保守検査支援システムの機能構成を示す図。 検査設備ＤＢのデータ構成例を示す図。 検査工程ＤＢのデータ構成例を示す図。 設備結果ＤＢのデータ構成例を示す図。 測位データのデータ構成例を示す図。 ＤＯＰ値データのデータ構成例を示す図。 発話音声データのデータ構成例を示す図。 音声認識対象辞書データのデータ構成例を示す図。 音声認識対象語彙データのデータ構成例を示す図。 音声認識失敗回数データのデータ構成例を示す図。 設備保守検査支援処理の流れを示すフローチャート。 設備保守検査支援処理の流れを示すフローチャート。 設備保守検査支援処理の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１ 鉄道設備保守検査支援システム
２ ＰＤＡ
３ 操作キー
４ タッチスクリーン
４ａ タッチパネル
４ｂ ディスプレイ
５ 無線通信装置
６ リモートスイッチ
７ ヘッドセットマイク
７ａ マイク
７ｂ ヘッドホン
８ ＧＰＳ装置
８ａ アンテナ
８ｂ ＧＰＳ受信機
２０ ＣＰＵ
３０ 操作入力部
４０ 表示部
５０ 無線通信部
６０ フラッシュＲＯＭ
６１０ 設備保守検査支援プログラム
６２０ 検査設備ＤＢ
６３０ 検査工程ＤＢ
６４０ 検査結果ＤＢ
６５０ 音声認識辞書ＤＢ
７０ ＲＡＭ
７１０ 測位データ
７２０ ＤＯＰ値データ
７３０ 発話音声データ
７４０ 音声認識対象辞書データ
７５０ 音声認識対象語彙データ
７６０ 音声認識失敗回数データ
８０ バス

Claims (10)

1. マイク及びスピーカを有するヘッドセットと、携帯型の装置本体とが接続されて構成された携行型の鉄道設備保守検査支援システムであって、
   現在位置を取得する位置取得手段と、
   各検査設備とその設置位置とを記憶する検査設備情報記憶手段と、
   前記検査設備それぞれを音声認識するための検査設備語彙データを有する検査設備音声認識用辞書データを記憶する手段と、
   検査結果を音声認識するための検査結果音声認識用辞書データを記憶する手段と、
   前記位置取得手段により取得された現在位置と前記検査設備情報記憶手段に記憶された各検査設備の設置位置との位置関係に基づいて、次回の検査対象となり得る検査設備を絞り込む絞り込み手段と、
   次回の検査対象とする検査設備の発話を指示する音声を前記スピーカから出力させ、当該出力音声に応答して前記マイクから入力された発話音声を、前記絞り込み手段により絞り込まれた検査設備それぞれに対応する前記検査設備語彙データを用いて音声認識処理することで、当該発話音声に該当する検査設備を当該絞り込まれた検査設備の中から特定する検査設備特定手段と、
   検査結果の発話を指示する音声を前記スピーカから出力させ、当該出力音声に応答して前記マイクから入力された発話音声を、前記検査結果音声認識用辞書データを用いて音声認識処理することで検査結果データを入力する検査結果入力手段と、
   前記検査設備特定手段により特定された検査設備に対する検査結果として、前記検査結果入力手段により入力された検査結果データを記録する記録手段と、
   を備えた鉄道設備保守検査支援システム。
2. 現在位置を特定可能な電波である所定の外来電波を受信する受信手段をヘルメットに設けて備え、
   前記位置取得手段は、前記受信手段により受信された外来電波に基づいて現在位置を特定する現在位置特定手段を有する、
   請求項１に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
3. 前記現在位置特定手段により特定された現在位置の精度を前記外来電波の受信状況に基づいて判定する精度判定手段を更に備え、
   前記絞り込み手段は、前記精度判定手段により判定された精度に応じて、前記特定された現在位置を基準とする位置範囲を変更することで絞り込み条件を可変して次回の検査対象となり得る検査設備を絞り込む
   請求項２に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
4. 前記絞り込み手段は、更に、直前に検査対象となった検査設備の設置位置に基づいて、その次に検査対象となり得る検査設備を絞り込む請求項１〜３の何れか一項に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
5. 前記各検査設備の検査順序を記憶する検査順序記憶手段を更に備え、
   前記絞り込み手段は、更に、前記検査順序記憶手段に記憶された検査順序に基づいて、次回の検査対象となり得る検査設備を絞り込む
   請求項１〜４の何れか一項に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
6. 前記各検査設備の検査可能時間帯を記憶する検査可能時間帯記憶手段を更に備え、
   前記絞り込み手段は、更に、前記検査可能時間帯記憶手段に記憶された検査可能時間帯に基づいて、次回の検査対象となり得る検査設備を絞り込む
   請求項１〜５の何れか一項に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
7. キロ程を音声認識するためのキロ程音声認識用辞書データを記憶する手段を更に備え、
   前記検査設備情報記憶手段は、検査設備の設置位置としてキロ程を記憶し、
   前記位置取得手段は、
   キロ程の発話を指示する音声を前記スピーカから出力させ、当該出力音声に応答して前記マイクから入力された発話音声を、前記キロ程音声認識用辞書データを用いて音声認識処理することで現在位置を示すキロ程を取得するキロ程取得手段と、
   前記現在位置特定手段による特定の成否及び／又は精度に基づいて、前記キロ程取得手段を発動するか否かを判定するキロ程取得発動判定手段と、
   を有し、
   前記絞り込み手段は、前記キロ程取得手段により取得されたキロ程と前記検査設備情報記憶手段に記憶された各検査設備のキロ程との位置関係に基づいて、次回の検査対象となり得る検査設備を絞り込む、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
8. 前記記録手段は、前記検査結果入力手段が音声認識処理の対象とした発話音声のデータを、前記検査設備特定手段により特定された検査設備に対応づけて記録する検査結果音声データ記録手段を有する請求項１〜７の何れか一項に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
9. リモートスイッチと、
   前記検査設備特定手段の音声認識処理による検査設備の特定の成否を判定する特定成否判定手段と、
   を備え、
   前記検査設備特定手段は、前記特定成否判定手段により失敗と判定された場合には、発話音声の再入力を促して再度音声認識処理を行う再特定手段を有するとともに、
   前記特定成否判定手段による失敗判定の回数が所定回数に達した場合に、前記各検査設備を順次読み上げる音声を前記スピーカから出力制御する読み上げ制御手段と、
   前記読み上げ制御手段により順次読み上げられる検査設備が次回の検査対象の検査設備であるか否かを前記リモートスイッチの操作によって順次入力する成否入力手段と、
   を有し、前記特定成否判定手段による失敗判定の回数が所定回数に達した場合には前記成否入力手段の入力に基づいて次回の検査対象とする検査設備を特定する
   請求項１〜８の何れか一項に記載の鉄道設備保守検査支援システム。
10. 各検査設備とその設置位置とを記憶する検査設備情報記憶手段と、前記検査設備それぞれを音声認識するための検査設備語彙データを有する検査設備音声認識用辞書データを記憶する手段と、検査結果を音声認識するための検査結果音声認識用辞書データを記憶する手段とを備え、マイク及びスピーカを有するヘッドセットが接続された携帯型のコンピュータを、
    現在位置を取得する位置取得手段、
    前記位置取得手段により取得された現在位置と前記検査設備情報記憶手段に記憶された各検査設備の設置位置とのの位置関係に基づいて、次回の検査対象となり得る検査設備を絞り込む絞り込み手段、
    次回の検査対象とする検査設備の発話を指示する音声を前記スピーカから出力させ、当該出力音声に応答して前記マイクから入力された発話音声を、前記絞り込み手段により絞り込まれた検査設備それぞれに対応する前記検査設備語彙データを用いて音声認識処理することで、当該発話音声に該当する検査設備を当該絞り込まれた検査設備の中から特定する検査設備特定手段、
    検査結果の発話を指示する音声を前記スピーカから出力させ、当該出力音声に応答して前記マイクから入力された発話音声を、前記検査結果音声認識用辞書データを用いて音声認識処理することで検査結果データを入力する検査結果入力手段、
    前記検査設備特定手段により特定された検査設備に対する検査結果として、前記検査結果入力手段により入力された検査結果データを記録する記録手段、
    として機能させるためのプログラム。

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