JP6041141B2 - データ収集システム及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、建設現場における環境を計測するセンサ装置から、計測データを収集するデータ収集システム及びその方法に関する。

建設現場の内外の環境に対する工事による影響、建設工事に用いている建設機械の建設現場における配置状況、建設工事の進捗の計画に対する進行程度などの確認に用いるため、様々な建設現場における現場状況（振動、騒音、建設機械の配置）を把握する必要がある。
このため、現場管理者などの状況把握を行うことを義務づけられた担当者を、定期的に建設現場内を巡回させている。そして、担当者が刻々変化する建設現場の状態を肉眼で観察し、観察した建設現場の状況変化を確認して記録し、建設現場の内外の状態変化を把握する方法が一般的に用いられている。

しかし、建設現場においては、絶えずいずれかの場所で様々な工事のための作業が行われており、建設現場内外の現場状況が刻々と変化する。
このため、現場状況の変化を正確に捉えようとすると、すでに述べたように、担当者が建設現場の現場状況の確認と確認結果の記録とを行うことを目的として、現場内を常時巡回しなければならない。
このように、現場内に担当者を常時巡回させて確認を行う場方法では、多くの担当者を必要とし、建設コストの上昇につながることになる。

この建設コストの上昇を抑制するため、多くの担当者の巡回を不要とする省力化を行う目的で、建設現場内における現場状況を推定する際、現場状況の計測対象に対応する物理量を計測データとして取得する様々な種類のセンサ装置を配置することが行われる。
そして、異なる種類のセンサ装置それぞれから発信される計測データを、建設現場内に配置されたデータ収集装置が受信し、データ収集装置が受信した計測データを、データ管理サーバに送信し、データ管理サーバがセンサ装置毎の計測データを蓄積するシステムが用いられる。これにより、現場管理者などの担当者は、データ管理サーバに蓄積される計測データを参照することにより、センサ装置が設けられている建設現場の内外の現場状況をリアルタイムに確認することができる（例えば、特許文献１）。

特開２０００−２０７６６９号公報

上述した特許文献１において、建設現場の各所に設けられたセンサ装置から発信される計測データを、建設現場に配置されたデータ収集装置が受信して収集する構成は一見合理的なシステムに思える。しかしながら、この特許文献１における構成は、少なくとも以下に示す２個の欠点を有している。

問題点１：建設現場における建物内部の初期の状態は、柱、梁あるいは床などのみであり、センサ装置とデータ収集装置との間に電波を遮蔽する遮蔽物がきわめて少ない。このため、データ収集装置は、センサ装置から発信された計測データを受信することができる。
しかしながら、建設現場における工事が進捗するにつれて、建物の部屋を形成する壁（耐力壁）、部屋内部をさらに分割する間仕切り壁（非耐力壁）、あるいは席を分離するパーテーションなどの遮蔽物が、建物内部に立て込まれていく。

これにより、センサ装置とデータ収集装置との間に遮蔽物が立て込まれることにより、センサ装置から発信される電波がこの遮蔽物により遮蔽される。このため、当初到達していたセンサ装置からの電波がデータ収集装置のアンテナに対して到達できない状態となる。
この対策として、担当者は遮蔽物の立て込みに対応して、センサ装置からの電波が受信できる位置へ、データ収集装置のアンテナを移動させる必要がある。このアンテナの位置を決定する際、遮蔽物の位置に対し、いずれにアンテナを配置するかは、センサ装置からアンテナまでの電波の伝搬経路を考慮して決定される。ところが、電波の伝搬経路を予測することは、伝搬経路が遮蔽物の位置とアンテナの位置との対応関係で変化するため困難である。

このため、データ収集装置のアンテナの位置を逐次替えつつ、データ収集装置におけるセンサ装置から発信される電波の受信状況を確認する試行（ｔｒｉａｌ ａｎｄ ｅｒｒｏｒ：トライアルアンドエラー）作業を行って、最終的なデータ収集装置のアンテナの位置を設定する必要がある。
また、このデータ収集装置のアンテナの位置を決定するための試行の最中においても、センサ装置は自身の計測した計測データを発信している。
しかしながら、データ収集装置は、この自身のアンテナの位置を設定する試行の最中において、センサ装置から発信された計測データの全てを受信することはできない。このため、データ収集装置のアンテナの位置の設定中において、センサ装置が発信する計測データは、その一部あるいは全てが無駄に失われる。

問題点２：データ収集装置のアンテナがより確実にセンサ装置からの電波を受信できるように、センサ装置の発信する電波の強度を高くする方法がある。
しかしながら、発信される電波の電波強度は、電波法に基づいて決められた特定小電力無線で規定された強度を超えて高くすることができない。このため、電波強度を高くすることに限界があり、データ収集装置のアンテナを移動させない状態において、遮蔽物を超えてアンテナに届く程度に電波強度を高くすることができない。

また、当然のことながら、センサ装置が計測データを発信するために電力を使用している。したがって、センサ装置の発信する電波の電波強度を高くすると、センサ装置を駆動するための余分な電力が必要となり、センサ装置を稼働させるバッテリから供給される電力の消費量を増加させることになる。
この結果、センサ装置を稼働させるバッテリの寿命が短くなり、バッテリ交換の頻度が多くなり、バッテリ交換を行う担当者が頻繁にバッテリ交換を行わなければならず、担当者の仕事量を増加させてしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、建物の進捗に対応してデータ収集装置のアンテナの位置を変化させることなく、またセンサ装置の発信する電波の強度を高くすることなく、センサ装置の発信する計測データを容易に収集することができるデータ収集システム及びその方法を提供することを目的とする。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明のデータ収集システムは、建設現場の所定の場所に各々配置され、周囲環境の状態を示す計測データを取得し、取得した前記計測データを時間間隔を置いて無線出力により送信するセンサ装置と、前記建設現場内を移動する工事関係者に携帯され、前記センサ装置の無線を受信可能なエリアへ進入し、当該センサ装置から前記計測データを受信した場合、内部記憶部に対して受信した前記計測データを書き込んで記憶させる携帯端末と、前記携帯端末が自身と無線通信可能な距離となったことを検出した場合、当該携帯端末が内部記憶部に記憶している前記計測データを読み込む計測データ取得装置とを有することを特徴とする。

本発明のデータ収集システムは、前記計測データの蓄積処理を行うデータサーバをさらに有し、前記センサ装置の各々が、周囲環境の前記計測データを計測し、自身内部の計測データ記憶部に当該計測データとともに当該計測データを計測した時間情報を書き込んで記憶させ、時間間隔を置いて前記計測データ記憶部から前記計測データ及び前記時間情報を読み出して発信し、前記計測データ取得装置が、複数の前記携帯端末から読み込んだ前記計測データを、当該計測データに付加されている前記センサ装置を示すセンサ識別情報とともに、前記データサーバに対して送信し、前記データサーバが、供給される前記計測データを前記センサ識別情報によって当該センサ装置毎に分類し、分類された前記センサ装置毎に前記時間情報を用いて時系列に前記計測データを配列し、周囲環境の状態の時間変化を示す状態計測データを生成し、内部の状態計測データ記憶部に書き込んで記憶させる。

本発明のデータ収集システムは、前記携帯端末が、前記計測データを受信した場合、前記センサ装置に対して前記計測データを受信したことを示すデータ受信完了信号を送信し、前記センサ装置が、前記携帯端末から前記データ受信完了信号を受信した場合、発信した前記計測データ及び時間情報を前記計測データ記憶部から削除することを特徴とする。

本発明のデータ収集システムは、前記携帯端末が、前記計測データを受信した場合、前記センサ装置に対して前記計測データを受信したことを示すデータ受信完了信号を送信し、前記センサ装置が、前記携帯端末から前記データ受信完了信号を受信した場合、発信した前記計測データ及び時間情報を前記計測データ記憶部から削除することを特徴とする。

本発明のデータ収集システムは、前記センサ装置が前記計測データを発信する前記時間間隔が、当該センサ装置の計測する前記周囲環境の状態の変化の速度に対応して設定されていることを特徴とする。

本発明のデータ収集システムは、前記携帯端末が、一日に複数回前記建設現場内全体を巡回のために移動する、当該建設現場における担当する種別の工事を管理する担当者である前記工事関係者に携帯されていることを特徴とする。

本発明のデータ収集システムは、前記携帯端末が、一日に複数回前記建設現場内で、担当する種別の工事における作業を行う作業者である前記工事関係者に携帯されていることを特徴とする。

本発明のデータ収集方法は、建設現場の所定の場所に各々配置されたセンサ装置が、周囲環境の状態を示す計測データを取得し、計測された前記計測データを時間間隔を置いて無線出力により送信する計測過程と、前記建設現場内を移動する工事関係者に携帯された携帯端末が、前記センサ装置の無線を受信可能なエリアへ進入し、当該センサ装置から前記計測データを受信した場合、内部記憶部に対して受信した前記計測データを書き込んで記憶させるデータ受信過程と、 計測データ取得装置が、前記携帯端末と自身との距離が無線通信可能な距離となったことを検出した場合、当該携帯端末が内部記憶部に記憶している前記計測データを読み込む計測データ取得過程とを有することを特徴とする。

この発明によれば、携帯端末を携帯しているユーザが、建設現場で自身の作業を行いつつ移動することにより、移動箇所の近傍にあるセンサ装置の各々から、無意識にセンサ装置の計測データを受信し、計測データ取得装置近傍に移動した際、この計測データ取得装置が携帯端末から計測データを読み込むため、従来のように担当者が計測データの収集を行うことなく、かつ計測データ取得装置のアンテナの位置を調整、センサ装置の発信する電波強度を高めることなく、容易にセンサ装置の各々から計測データを収集することができる。

この発明の一実施形態によるデータ収集システムを用いた、センサ装置からの計測データの収集を説明する概念図である。 図１におけるセンサ装置１０及びセンサ装置１１の構成例を示すブロック図である。 センサ装置１０が発信する計測データの構成例を示す図である。 図１における携帯端末４０１、携帯端末４０２及び携帯端末４０３の構成例を示すブロック図である。 図１における計測データ取得装置５００の構成例を示すブロック図である。 図１におけるデータサーバ７００の構成例を示すブロック図である。 データベース８００に蓄積される状態計測データの構成例を示す図である。 センサ装置、携帯端末、計測データ取得装置及びデータサーバ７００における計測データの送受信の時系列の処理をシーケンス図である。 センサ装置と計測データ取得装置５００とが通信可能な距離に存在する場合における計測データ取得装置５００の計測データの取得処理を説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態によるデータ収集システムを用いた、センサ装置からの計測データの収集を説明する概念図である。
図１においては、建設中のｎ（ｎ＝１，２，…）階建ての建物（建設現場）１００の３階Ｆ３の構成を示している。３階Ｆ３には一例として建設機械Ｍ１及び建設機械Ｍ２が配置され、それぞれの機能に応じた作業を行っている。建設機械Ｍ１は、例えば、動作中に温度が上昇し、この温度をモニタすることにより、稼働状態を推定することができる。また、建設機械Ｍ２は、例えば、動作中に振動が発生し、この振動の強度をモニタすることにより、稼働状態が推定できる。

また、本実施形態におけるデータ収集システムは、３階Ｆ３におけるセンサ装置１０、センサ装置１１、携帯端末４０１、携帯端末４０２、携帯端末４０３、計測データ取得装置５００、他の階におけるセンサ装置及び計測データ取得装置、データサーバ７００及びデータベース８００から構成されている。ここで、携帯端末４０１、携帯端末４０２及び携帯端末４０３などの携帯端末は、建設現場内を移動する、当該建設現場の工事などに関連した仕事を行う工事関係者に携帯されている。例えば、携帯端末４０２及び携帯端末４０３などの携帯端末は、ＱＣＤＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ（品質）Ｃｏｓｔ（価格）Ｄｅｌｉｂｅｒｙ（工期）Ｓａｆｅｔｙ（安全））を管理するために建設現場内を巡回する現場管理者（現場監督など）あるいは、建設現場で作業や運搬などを行う一般の作業者などの工事関係者に携帯されている。このため、携帯端末４０２及び携帯端末４０３などの携帯端末は、工事関係者が新たに建物現場に入ったり建設現場における建物の各階を移動したりする際に、工事関係者とともに移動するので、いずれかの階において固定的に運用されている端末ではない。

ここで、現場管理者は、工事種別（鉄筋工事、型枠工事、サッシ工事、天井工事など）毎に、作業者が行う工事が設計図通りに行われているか否かの品質管理、材料の質及び作業者数などの工事にかかる金額を確認する価格管理、担当する種別の工事の工期に対する進捗具合を確認する工期管理、作業者が安全な環境及び状態で作業しているか否か（例えば、足場などが問題なく確保されているか）の安全管理の各々を行うための担当者である。現場管理者は、作業者を指揮して担当する工事種別の作業の管理（監督）を、ＱＣＤＳに問題が起こらないように頻繁に行う必要がある。このため、現場管理者は、建設現場内全体の担当する工事種別の作業を行っている箇所を管理（確認のみでなく、確認結果に問題があれば解決する指示の作業者への伝達も含む）するため、建設現場内を一日に複数回にわたり巡回する。したがって、現場管理者は、一般の工事を行う作業者よりも広範囲に移動し、かつ複数回にわたり建設現場内を巡回する。これにより、現場管理者が携帯する携帯端末は、センサ装置（センサ装置１０、センサ装置１１など）から送信されるデータを受信する確率が高くなる。また、特に携帯端末を携帯する担当者が意識しているか否かにかかわらず、担当者自身の担当する工事種別以外の建設現場における状態の計測データを、作業者に対してより多く取得することができる。

また、各階におけるセンサ装置も、建設機械の状態、あるいは室温、建設現場の画像などの計測する計測データの種類に応じて、あるいは工事の進捗に応じて、配置が適時変更されるため、いずれの階において固定的に運用されていない。さらに、計測データデータ取得装置５００は、建物１００のｎ階の全てに配置されているわけではなく、一階置きに配置したり、あるいは建物内部には配置せずに、工事関係者が必ず通過する出入り口や、必ず立ち寄る事務所などに１個だけ配置するようにしても良い。

センサ装置１０は、建設機械Ｍ１に取り付けられており、例えば、一定時間毎に建設機械Ｍ１筐体の温度を計測し、計測した温度を計測データとして、一定周期毎に発信する。このとき、センサ装置１０は、計測データの送信先のアドレスを指定せず、いずれの通信機器も受信できるように計測データの発信を行う。
センサ装置１１は、建設機械Ｍ２に取り付けられており、一定時間毎に建設機械Ｍ１の筐体の振動の振動強度（例えば、振動加速度の強度）を計測し、計測した振動強度を計測データとして、一定周期毎に発信する。また、センサ装置１０及びセンサ装置１１の各々は、計測した環境の状態を示す計測データを、電波法で規定されている特定小電力無線の電波強度範囲（エリア）内の電波強度により発信する。また、センサ装置１０及びセンサ装置１１の各々は、計測データとともに、センサ装置識別情報と時間情報とを発信する。ここで、センサ識別情報は、各センサ装置の符号と同様とし、センサ装置１０が１０であり、センサ装置１１が１１である。また、時間情報は、計測データを計測した時間である。

この発信を行う一定周期は、短いほど計測データを取得する時間間隔が短くなり、より計測データによる状態（物理量）の変化を監視するリアルタイム性が向上する。
しかし、監視する対象の状態の変化がそれほど早くないものも存在する。したがって、監視する対象の状態の変化の速度に対応して、この一定周期を設定するようにしても良い。例えば、環境の物理量の管理したい水準により、１時間周期あるいは１日に４周期程度となる所定の時間に設定し、そのとき計測してある計測データを送信するように構成する。この場合、物理量を計測する時間間隔も、この一定周期に合わせて変更させる。
このように、センサ装置１０及びセンサ装置１１の各々が計測データを発信する一定周期及び計測データを計測部１１１から取得する時間間隔をセンサ装置毎に異なる値に設定しても、計測データには、センサ装置識別情報と時間情報とが付加されるため、データサーバ７００により容易にセンサ装置毎の計測データに分類し、計測時間の順に再配列させることができる。また、センサ装置１０及びセンサ装置１１の各々は、上述した一定周期でなく、ランダムな時間間隔を置いて計測データを取得し、かつランダムな時間間隔を置いて計測データを送信するようにしても良い。ここで、計測データをランダムな時間に計測し、かつ送信したしても、タイムスタンプとして時間情報が計測データに付加されているため、この時間情報が示し計測時間の順に再配列させることができる。

携帯端末４０１は、携帯電話、スマートフォン及びタブレット端末などであり、携帯している工事関係者の移動に伴い、センサ装置１０の発信する電波の送受信可能な範囲（電波の送受信可能な距離範囲）である範囲３０１に存在している期間に、センサ装置１０が計測データを発信する。携帯端末４０１は、センサ装置１０が発信した計測データを受信し、自身内部の記憶部（後述する記憶部４２３）に書き込んで記憶する。携帯端末４０２及び携帯端末４０３の各々も、上述した携帯端末４０１と同様の動作を行う。また、携帯端末４０１、携帯端末４０２及び携帯端末４０３の各々は、センサ装置１１の発信する電波の受信可能な範囲３０２に存在する期間も同様に、センサ装置１１の発信する計測データを受信すると自身内部の記憶部に書き込んで記憶させる。

計測データ取得装置５００は、工事関係者の移動に伴い、携帯端末が自身とのデータの送受信範囲（電波の送受信可能な距離範囲）である範囲３０３に存在することを検出すると、携帯端末の内部の記憶部に記憶されているセンサ装置の計測データを読み込む。また、計測データ取得装置５００は、通信線（例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）配線など）６００を介して、携帯端末から読み込んだ計測データを、データサーバ７００に対して送信する。
データサーバ７００は、計測データ取得装置５００から供給された計測データを、データベース８００に対して状態計測データとして書き込んで記憶させる。

図２は、図１におけるセンサ装置１０（あるいはセンサ装置１１）の構成例を示すブロック図である。図２において、センサ装置１０は、計測部１１１、制御部１１２、計測データ記憶部１１３、無線送受信部１１４及びバッテリ１１５の各々を備えている。
計測部１１１は、温度を計測する温度センサであり、計測した計測データを制御部１１２に対して出力する。本実施形態の場合、例えば、センサ装置１０の測定対象の物理量を温度としているため計測部１１１は温度センサであり、センサ装置１１の測定対象の物理量を加速度としているため計測部１１１は加速度センサである。

制御部１１２は、一定時間毎に計測部１１１から計測データを読み込むとともに、この計測データを読み込んだ時間を自身内部のタイマーから読み込む。制御部１１２は、計測データ記憶部１１３に対して、計測データとこの計測データを読み込んだ時間情報とを組として、計測データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。
また、制御部１１２は、前回計測データを発信してから一定周期の時間が経過したことを示す周期信号を上記タイマーから供給されると、計測データ記憶部１１３に記憶されている計測データと時間情報とともに、自身のセンサ識別信号を無線送受信部１１４を介して発信する。この無線送受信部１１４は、電波法の規定する特定小電力無線の電波強度の上限未満で電波を発信し、データの送受信を行う。
バッテリ１１５は、上述した各部に対して駆動するための電力を供給する。

図３は、センサ装置１０が発信する計測データの構成例を示す図である。センサ装置１０は、例えば自身の配置されている位置の周囲環境の状態として温度を計測する。図３（ａ）は、センサ装置１０が予め設定された一定の周期（例えば、２０分毎）において周期的に発信する計測データを示す図である。すなわち、センサ装置１０は、一定周期内に計測した計測データ及びこの計測データを計測した計測時間（計測時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）の組に対し、センサ識別情報を付加して発信する。また、図３（ａ）において、計測時間は、時間情報であり、予め所定の時間間隔（例えば、５分毎）に設定され、周囲環境の状態を計測データとして計測する時間を示している。図３（ｂ）も、図３（ａ）と同様の構成を示しており、図３（ａ）の一定周期の直後の一定周期の計測データ及び計測時間（計測時間ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８）の組を示している。

図４は、図１における携帯端末４０１、携帯端末４０２及び携帯端末４０３の構成例を示すブロック図である。図４において、携帯端末４０１、携帯端末４０２及び携帯端末４０３の各々は、それぞれ無線送受信部４２１、制御部４２２及び記憶部４２３を備えている。携帯端末の各々は、制御部４２２の動作をアプリケーションプログラムをしてインストールし、自身内部のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などがこのアプリケーションプログラムを実行し、センサ装置１０および計測データ取得装置５００とに対して計測データの送受信等の処理を行う。

無線送受信部４２１は、無線送受信部１１４と同様に、電波法の規定する特定小電力無線の電波強度の上限未満で電波を発信し、データの送受信を行う。
制御部４２２は、無線送受信部４２１から供給される計測データ、時間情報及びセンサ識別情報を記憶部４２３に対して書き込んで記憶させる。例えば、制御部４２２は、センサ装置から受信する図３（ａ）に示す計測データを記憶部４２３に対して書き込む。制御部４２２は、センサ装置１０の計測データのみでなく、他のセンサ装置１１などからの計測データも受信した場合、センサ識別情報毎に対応させて計測データを記憶部４２３に対して書き込んで、一旦記憶させる。

図５は、図１における計測データ取得装置５００の構成例を示すブロック図である。図５において、計測データ取得装置５００は、無線送受信部５０１、有線送受信部５０２、制御部５０３及び記憶部５０４を備えている。
無線送受信部５０１は、無線送受信部１１４と同様に、電波法の規定する特定小電力無線の電波強度の上限未満で電波を発信し、データの送受信を行う。
有線送受信部５０２は、有線の情報通信網、例えば有線ＬＡＮなどで形成されており、データサーバ７００と有線の情報通信網を介してデータの送受信を行う。

制御部５０３は、無線送受信部５０１から供給される計測データ、時間情報及びセンサ識別情報を記憶部５０４に一旦書き込んで記憶させる。また、制御部５０３は、所定の時間毎に、記憶部５０４から計測データ、時間情報及びセンサ識別情報を読み出し、有線送受信部５０２を介してデータサーバ７００に対して出力する。また、制御部５０３は、携帯端末４０１などから計測データを受信するため、携帯端末と同様に、センサ装置１０の計測データのみでなく、他のセンサ装置１１などからの計測データを携帯端末から受信した場合、センサ識別情報毎に対応させて計測データを記憶部５０４に対して書き込んで、一旦記憶させる。

図６は、図１におけるデータサーバ７００の構成例を示すブロック図である。図６において、データサーバ７００は、有線送受信部７０１、制御部７０２、分類部７０３及び再配列部７０４を備えている。
有線送受信部７０１は、有線送受信部５０２と同様に、計測データ取得装置５００と有線の情報通信網を介してデータの送受信を行う。
制御部７０２は、計測データ取得装置５００からＬＡＮの有線及び有線送受信部７０１を介し、計測データ、時間情報及びセンサ識別情報を、データベース８００内における計測データ収集領域に書き込んで記憶させる。

分類部７０３は、計測データ収集領域に書き込まれている計測データ、時間情報及びセンサ識別情報を順次読み出し、センサ識別情報毎に計測データ及び時間情報の分類を行い、分類されたセンサ識別情報毎に処理ファイルを生成し、一旦データベース８００内のセンサ別計測データ収集領域に書き込んで記憶させる。
再配列部７０４は、センサ別計測データ収集領域から、計測データ及び時間情報の処理ファイルを順次読み出す。そして、再配列部７０４は、センサ別計測データ蓄積領域におけるセンサ識別情報毎の状態計測データに対し、時間情報に基づいて計測データを、計測された時間順に並べ直す再配置を行う。

これにより、再配列部７０４は、すでに蓄積されている計測データと新たに供給された計測データを時間順に再配列させ、計測データが取得した時間順となるよう、データベース８００に格納されている状態計測データの編集及び蓄積を行う。また、データベース８００には、センサ装置識別情報と、建設機械を識別する建設機械識別情報とが対応づけた対応テーブルに記憶されている。すなわち、センサ装置の各々が、いずれの建設装置に設置されているかは、制御部７０２がデータベース８００における上記対応テーブルを検索することにより検出することができる。

図７は、データベース８００に蓄積される状態計測データの構成例を示す図である。この図７において、データベース８００には、センサ装置を識別するセンサ識別情報毎に、計測された時間の順番に、計測データが配列された状態計測データが記憶されている（蓄積されている）。すでに述べたように、データサーバ７００は、データベース８００に対し、計測データ取得装置５００から供給される計測データをセンサ別計測データ収集領域に対して一旦集積し、この一旦集積した計測データを計測された時間の順番に再配列して格納し、状態計測データを編集処理している。
本実施形態によれば、上述したデータサーバ７００の分類及び再配列の処理により、異なる携帯機器で受信された、同一のセンサ装置の計測データが時間順に配列されて、データベース８００に状態計測データとして蓄積されることになる。

次に、図を用いて、センサ装置、携帯端末、計測データ取得装置及びデータサーバ７００における計測データの送受信のシーケンスを説明する。図８は、センサ装置、携帯端末、計測データ取得装置及びデータサーバ７００における計測データの送受信の時系列の処理をシーケンス図である。以下の説明においてセンサ装置１０から発信された計測データの移動を例として説明する。

ステップＳ１：
センサ装置１０において、制御部１１２は、自身内部のタイマーの計時する時間に基づいて、計測部１１１の出力する計測データを所定の時間間隔、すなわち一定時間毎に読み込み、計測データを計測した計測時間とともに、計測データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。
そして、制御部１１２は、自身内部のタイマーの計時する時間に基づき、一定周期毎に図３に示す計測データを、計測データ記憶部１１３から読み出し、自身に付加されているセンサ識別情報とともに無線送受信部１１４をから発信する。ここで、制御部１１２は、いずれの携帯端末も発信した計測データを取得しない場合（データ受信完了信号を携帯端末から受信しない場合）、計測データを消去せずにそのまま計測データ記憶部１１３に対して蓄積した状態にしておく。

ステップＳ２：
例えば、携帯端末４０１を携帯した工事関係者が、ある処理のため、たまたまセンサ装置１０の通信可能な距離の範囲３０１に進入した際、一定周期が経過してセンサ装置１０が計測データを発信する。
このとき、携帯端末４０１において、制御部４２２は、センサ装置１０から発信される計測データを受信すると、受信した計測データの最後に付加されている終端を示す終端データを受信したか否かの判定を行う。この終端データは、一定周期毎の計測データの区切りとして付加され、一定周期を識別する周期識別情報を含んでいる。
このとき、制御部４２２は、センサ装置１０から受信した計測データに終端データが付加されていると、センサ装置１０のセンサ識別情報に対応させて、計測データを記憶部４２３に書き込んで記憶させる。

ステップＳ３：
制御部４２２は、受信した計測データに終端データが付加されていた場合、一定周期の計測データを正常に受信したとして、周期識別情報を含むデータ受信完了信号を、センサ装置１０に対して送信する。
これにより、センサ装置１０において、制御部１１２は、データ受信完了信号を予め設定された期間内に受信すると、周期識別情報の示す一定周期の計測データを、計測データ記憶部１１３から削除する処理を行う。
一方、制御部１１２は、計測データを発信した後、データ受信完了信号を予め設定された期間内に受信できなかった場合、発信した計測データを削除せず、計測データ記憶部１１３に蓄積したままとし、次の発信するタイミングで他の一定周期のデータとともに発信する。

ステップＳ４：
計測データ取得装置５００において、制御部５０３は、確認信号を周期的に無線送受信部５０１を介して発信する。

ステップＳ５：
携帯端末４０１において、制御部４２２は、無線送受信部４２１を介して確認信号が供給されると、計測データ取得装置５００が送信可能な距離に存在することを検知する。

ステップＳ６：
制御部４２２は、送信可能な距離に計測データ取得装置５００が存在することを検知すると、記憶部４２３に記憶されている計測データを時間情報及びセンサ識別情報とともに読み出す。そして、制御部４２２は、読み出した計測データ、時間情報及びセンサ識別情報に上記終端データを付加し、計測データ取得装置５００に対し、無線送受信部４２１を介して発信する。

これにより、計測データ取得装置５００において、制御部５０３は、携帯電話４０１から発信される計測データを受信すると、受信した計測データの最後に付加されている終端を示す終端データを受信したか否かの判定を行う。
このとき、制御部５０３は、携帯電話４０１から受信した計測データに終端データが付加されていると、計測データに付加されているセンサ装置１０のセンサ識別情報に対応させて、計測データを記憶部５０４に書き込んで記憶させる。

ステップＳ７：
制御部５０３は、計測データに付加されている終端データを検出した場合、この終端データを検出した一定周期の計測データを正常に受信したことを示すデータ受信完了信号を、無線送受信部５０１を介して携帯端末４０１に対して送信する。
携帯端末４０１において、制御部４２２は、上述したデータ受信完了信号を無線送受信部４２１を介して受信すると、このデータ受信完了信号に付加されている周期識別信号に対応する一定周期の計測データを記憶部４２３から削除する。

ステップＳ８：
制御部５０３は、自身内部のタイマーの計時する時間に基づき、予め所定の時間間隔が経過した場合、記憶部５０４に記憶されている各センサ装置の計測データを読み出し、データサーバに対して、有線送受信部５０２を介して送信する。
これにより、データサーバ７００において、制御部７０２は、有線送受信部７０１を介して受信する計測データを、一旦、データベース８００内の計測データ収集領域に書き込んで記憶させる。

次に、分類部７０３は、計測データ収集量域に記憶されている一定周期毎の計測データを読み込み、センサ識別情報によってセンサ装置毎の計測データに分類する。
そして、分類部７０３は、分類した一定周期毎の計測データを、データベース８００内のセンサ別計測データ収集領域において、それぞれセンサ識別情報に対応させて書き込んで記憶させる。
再配列部７０４は、センサ識別情報毎に、順次、センサ別計測データ収集領域から計測データを読み込む。

また、再配列部７０４は、センサ別計測データ収集領域から読み込んだ計測データと同様のセンサ識別情報の状態計測データを、データベース８００から読み込む。
そして、再配列部７０４は、状態計測データにおいて時間順に配列している計測データの計測時間と、センサ別計測データ収集領域から読み込んだ計測データの計測時間とを比較する。再配列部７０４は、状態計測データにおける計測データの計測時間と、センサ別計測データ収集領域から読み込んだ計測データの計測時間の各々が、計測時間の時間順となるように再配置を行い、再配置した結果を編集後の状態計測データとして、データベース８００に対して書き込んで記憶させる。

上述したステップＳ１からステップＳ８に示した処理がそれぞれのセンサ識別情報毎に、一定の時間間隔毎に実行され、各センサ装置の時系列の計測データがデータベース８００に対して蓄積される。
上述したように、本実施形態によれば、計測データ取得装置５００のアンテナ位置を変更せずとも、建物内の遮蔽物などの状況が変化したとしても、携帯端末を携帯している工事関係者が通過する位置にアンテナを配置しておくことで、センサ装置の計測した計測データを、データサーバ７００容易に収集することが可能となる。

また、本実施形態によれば、各センサ装置が一定周期毎に発信した計測データを、複数の携帯端末が収集して、計測データ取得装置５００に対して供給し、データサーバ７００が同一のセンサ識別情報の一定周期毎に各携帯端末から供給される計測データを時間順に再配置して纏めて、時系列な計測データである状態計測データを生成することができる。
また、センサ装置の各々においては、一定周期毎に計測した計測データを、携帯端末が受信して受領受信完了を出力した際、自身の記憶部から削除するため、無駄な記憶容量を備える必要がなく、価格を低減することができる。
また、センサ装置の各々においては、一定周期毎に発信して、たまたま通信可能領域に存在する携帯端末に受信させるため、常時周囲に携帯端末が存在しているか否かの判定を行う構成に比較してバッテリ（図２のバッテリ１１５）の寿命を延ばすことが可能となる。

次に、図９は、センサ装置と計測データ取得装置５００とが通信可能な距離に存在する場合における計測データ取得装置５００の計測データの取得処理を説明する図である。図９において、計測データ取得装置５００は、センサ装置１１と通信可能な距離にある場合、センサ装置１１から直接に計測データを取得する処理を行う。
この図９において、センサ装置１１の発信する電波の受信可能な範囲３０２と、計測データ取得装置５００の発信する電波の受信可能な範囲３０３とが、センサ装置１１及び計測データ取得装置５００を含んでオーバーラップしている。一方、センサ装置１０と計測データ取得装置５００との距離は電波の送受信が不可能な距離となっている。

図９の場合、計測データ取得装置５００は、センサ装置１１から発信される電波を受信し、計測データを直接にセンサ装置１１から取得する。ここで、センサ装置１１は、発信を行う場合、計測データ取得装置５００に対してのみ計測データを送信する。すなわち、計測データ取得装置５００は、計測データを取得する際、通信可能な範囲に存在する携帯端末を検出するとともに、通信可能な範囲に存在するセンサ装置を検出している。計測データ取得装置５００は、通信可能な範囲においてセンサ装置を検出すると、このセンサ装置に対して自身のアドレスを通知する。センサ装置は、供給された計測データ取得装置５００のアドレスに対して計測データを送信する。これにより、センサ装置の送信する計測データは、計測データ取得装置５００のみが受信する。したがって、携帯端末は、センサ装置との通信可能な範囲に存在しても、センサ装置から計測データを受信することはない。

また、上述した実施形態においては、センサ装置１０及びセンサ装置１１が一定周期においてのみ、計測した計測データを発信する構成として説明した。しかしながら、計測データを任意に取得することができるように、携帯端末にセンサ装置から計測データを発信させる制御信号を送信する構成を付加しても良い。
すなわち、工事関係者が携帯端末を携帯し、必要な計測データを保持しているセンサ装置の無線通信が可能な範囲に侵入し、データ取得を行う操作を携帯端末に対して行う。ここで、工事関係者は例えば携帯端末のタッチパネルに表示されている計測データ取得のボタンをクリックする。

これにより、携帯端末の制御部１１２は、無線送受信部１１４を介してセンサ装置に対し、センサ装置が保持している計測データを送信することを指示する制御信号を送信する。そして、センサ装置は、この制御信号を受信すると、内部に蓄えている計測データを携帯端末に対して送信する。このとき、センサ装置は、すでに図８のシーケンス図で説明したように、携帯端末からデータ受信完了信号を受信すると、内部に蓄えていた計測データを消去する。

次に、本実施形態においては、センサ装置１０の計測する周囲環境の状態（物理量）として、周囲温度を例として説明したが、センサ装置には様々な種類が想定される。
例えば、センサ装置の計測する周囲環境の状態として、建設機械の稼働状態をセンシング（計測）するための振動センサ、打設済みコンクリートの温度をセンシングする温度センサ、建物周辺における振動や騒音をセンシングする振動センサや騒音センサなどがある。以下、それぞれのセンサを用いたアプリケーションについて述べる。

＜アプリケーション例１＞
建設現場における作業に配置されている高所作業車（建設機械Ｍ２など）がどの程度稼働しているかを把握するため、この高所作業車に対して振動センサ（計測部１１１）を含むセンサ装置（センサ装置１１）を設置する。このセンサ装置は、図２に示す構成となっている。
この場合、センサ装置１１は、一定の時間間隔により稼働、すなわち振動センサである計測部１１１から振動を感知し、この感知した計測時間を時間情報として、すでに述べたように、計測データ記憶部１１３に書き込んで記憶させる。

そして、すでに述べたように、工事関係者が建設現場内を移動することにより、この高所作業車に設置したセンサ装置１１との通信可能な距離の範囲内に携帯端末が進入し、センサ装置１１の計測データを自身に移し替える。
また、工事関係者が移動し、計測データ取得装置５００との通信可能な距離の範囲内に携帯端末が侵入すると、携帯端末から計測データ取得装置５００に計測データが移し替えられる。
この計測データ取得装置５００は、複数の携帯端末から取得した計測データを、データサーバ７００に対してＬＡＮ配線６００を介して送信する。例えば、このデータサーバ７００は、建設現場の現場事務所内に設置されている。

データサーバ７００は、供給される計測データから状態計測データを生成し、図示しない表示装置に、センサ装置毎に状態計測データを表示する。ここで、データサーバ７００は、データベース８００の対応テーブルから、このセンサ装置識別情報に対応した建設機械識別情報を読み出し、建設機械のいずれの状態計測データかを表示装置に表示する。
これにより、ユーザは、データサーバ７００の表示する状態計測データの示す計測データである振動データの時間変化により、建設現場に配置されている全ての高所作業車の各々の稼働状態を把握することができ、高所作業車の配置に偏りがないかなどの判断を行うことができる。例えば、ユーザである現場の管理者は、同一地点に複数配置した高所作業車において、全般的に稼働状態が低い、あるいは稼働状態のきわめて低い高所作業車が有る場合、この同一地点における高所作業車の台数を削減し、コストダウンを行う処理を実現できる。

＜アプリケーション例２＞
特殊な種類のコンクリートの品質を管理する目的で、打設済みのコンクリートの温度を初期養生期間において計測する場合、この打設済みのコンクリートに対してセンサ装置１０を設置する。このセンサ装置１０はすでに説明したように図２の構成を有している。
アプリケーション例１と同様に、センサ装置１０の計測した計測データは、センサ装置１０から、移動する工事関係者の携帯する携帯端末、計測データ取得装置５００の各々を経由して、データサーバ７００に収集されて蓄積される。

このため、携帯端末及びデータ取得装置５００を介して計測データの伝搬を行うことにより、無線により確実に計測データを伝搬させることができ、打設済みのコンクリートの温度を計測するセンサ装置１１と、データサーバ７００とを有線で接続する必要がない。
また、計測データ取得装置５００を介して計測データを取得する場合、携帯端末により計測データの伝搬を工事関係者の移動により行うため、計測データ取得装置５００のアンテナをセンサ装置からの電波を受信する位置に調整する必要がない。

これにより、現場管理者は、現場事務所に設置されたデータサーバ７００により、容易に初期養生期間における打設済みのコンクリートの温度変化を、状態計測データにより把握し、コンクリートの出来上がりの品質を管理することが可能となる。
さらに、データベース８００に、過去にセンサ装置１０により計測されて品質に問題のない打設済みのコンクリートの初期養生期間における温度変化、すなわちコンクリートの基準温度変化を記憶させておく。そして、データサーバ７００は、初期養生期間におけるセンサ装置１０により新たに計測された状態計測データと、コンクリートの基準温度変化とを比較し、例えば時間毎の計測データの差分を取り、初期養生期間におけるこの差分の和が予め設定された数値を超えるか否かにより、コンクリートの出来上がりの程度を推定するように構成しても良い。

＜アプリケーション例３＞
建設現場における建物周辺における振動や騒音を計測する場合、例えば建設現場を囲う仮囲いの所定の場所に、騒音センサあるいは振動センサを計測部１１１とするセンサ装置１０、センサ装置１１を設置する。このセンサ装置１０及びセンサ装置１１の各々は、すでに説明したように図２の構成を有している。
アプリケーション例１と同様に、センサ装置１０の計測した計測データ（騒音の強度を示すデータ）は、センサ装置１０から、移動する工事関係者の携帯する携帯端末、計測データ取得装置５００の各々を経由して、データサーバ７００に収集されて蓄積される。また、同様に、センサ装置１１の計測した計測データ（振動の強度を示すデータ）は、センサ装置１１から、移動する工事関係者の携帯する携帯端末、計測データ取得装置５００の各々を経由して、データサーバ７００に収集されて蓄積される。

これにより、現場管理者は、現場事務所に設置されたデータサーバ７００により、容易に現場周辺の振動あるいは騒音の変化を、振動及び騒音各々の計測データの時間変化を示す状態計測データにより把握し、建設現場から発生する振動及び騒音の状況を容易に把握することができる。
そして、現場管理者は、この状態計測データに基づいて、特に振動あるいは騒音の強度の大きい場所については、この場所近傍での作業を抽出することにより、この作業に対して施工上の対策を講じることができ、建設現場の周囲の環境保全に貢献することができる。

また、図２におけるセンサ装置１０、図４における携帯端末４０１、図５における計測データ取得装置５００及び図６におけるデータサーバ７００の各々の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりそれぞれの装置の動作を制御する処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０，１１…センサ装置
１００…建物
１１１…計測部
１１２，４２２，５０３，７０２…制御部
１１３…計測データ記憶部
１１４，４２１，５０１…無線送受信部
１１５…バッテリ
３０１，３０２，３０３…範囲
４０１，４０２…携帯端末
４２３，５０４，７０４…記憶部
５００…計測データ取得装置
５０２，７０１…有線送受信部
７００…データサーバ
７０３…分類部
７０４…再配列部
８００…データベース
Ｍ１，Ｍ２…建設機械

Claims (7)

1. 建設現場の所定の場所に各々配置され、周囲環境の状態を示す計測データを取得し、取得した前記計測データを時間間隔を置いて無線出力により送信するセンサ装置と、
   前記建設現場内を移動する工事関係者に携帯され、前記センサ装置の無線を受信可能なエリアへ進入し、当該センサ装置から前記計測データを受信した場合、内部記憶部に対して受信した前記計測データを書き込んで記憶させる携帯端末と、
   前記携帯端末が自身と無線通信可能な距離となったことを検出した場合、当該携帯端末が内部記憶部に記憶している前記計測データを読み込む計測データ取得装置と
   を有することを特徴とするデータ収集システム。
2. 前記計測データの蓄積処理を行うデータサーバをさらに有し、
   前記センサ装置の各々が、
   周囲環境の前記計測データを計測し、自身内部の計測データ記憶部に当該計測データとともに当該計測データを計測した時間情報を書き込んで記憶させ、時間間隔を置いて前記計測データ記憶部から前記計測データ及び前記時間情報を読み出して発信し、
   前記計測データ取得装置が、
   複数の前記携帯端末から読み込んだ前記計測データを、当該計測データに付加されている前記センサ装置を示すセンサ識別情報とともに、前記データサーバに対して送信し、
   前記データサーバが、
   供給される前記計測データを前記センサ識別情報によって当該センサ装置毎に分類し、分類された前記センサ装置毎に前記時間情報を用いて時系列に前記計測データを配列し、周囲環境の状態の時間変化を示す状態計測データを生成し、内部の状態計測データ記憶部に書き込んで記憶させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集システム。
3. 前記携帯端末が、
   前記計測データを受信した場合、前記センサ装置に対して前記計測データを受信したことを示すデータ受信完了信号を送信し、
   前記センサ装置が、前記携帯端末から前記データ受信完了信号を受信した場合、発信した前記計測データ及び時間情報を前記計測データ記憶部から削除する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ収集システム。
4. 前記センサ装置が前記計測データを発信する前記時間間隔が、当該センサ装置の計測する前記周囲環境の状態の変化の速度に対応して設定されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデータ収集システム。
5. 前記携帯端末が、
   一日に複数回前記建設現場内全体を巡回のために移動する、当該建設現場における担当する種別の工事を管理する担当者である前記工事関係者に携帯されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のデータ収集システム。
6. 前記携帯端末が、
   一日に複数回前記建設現場内で、担当する種別の工事における作業を行う作業者である前記工事関係者に携帯されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のデータ収集システム。
7. 建設現場の所定の場所に各々配置されたセンサ装置が、周囲環境の状態を示す計測データを取得し、計測された前記計測データを時間間隔を置いて無線出力により送信する計測過程と、
   前記建設現場内を移動する工事関係者に携帯された携帯端末が、前記センサ装置の無線を受信可能なエリアへ進入し、当該センサ装置から前記計測データを受信した場合、内部記憶部に対して受信した前記計測データを書き込んで記憶させるデータ受信過程と、
   計測データ取得装置が、前記携帯端末と自身との距離が無線通信可能な距離となったことを検出した場合、当該携帯端末が内部記憶部に記憶している前記計測データを読み込む計測データ取得過程と
   を有することを特徴とするデータ収集方法。

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