JP7026076B2 - 現場管理システム - Google Patents

Description

本発明は、土木施工現場等における現場管理システムであって、特に建設機械オペレータの建設機械乗車状態の判定に関する技術に関する。

土木施工現場では、ショベル等の建設機械（重機）、ダンプトラック、及び作業員が一体となり、掘削、土の運搬、盛土の整形、及び構造物の設置・撤去などを行い、堤防又は道路等の施工物を作っていく。これらの現場では日々の作業内容を日報で報告する。このとき、建設機械の操作と人手の作業とでは給与の単価が異なる場合もあり、どのような作業をいつからいつまでしていたかを適切に記載することが重要となる。しかしながら、作業員自身が一日の作業内容についてその作業時間も含めて正確に記憶して日報を作成することは困難であるため、ＩＴシステムによって日報の記録作業を支援するようなものがある。

また、土木施工現場では様々な工程が随時進んでいくため、同じ作業員であってもあるタイミングではショベルの操作を行い、また別なタイミングではショベルを降り、人手を使った作業を行うということがある。このため、日報を作成するＩＴシステムにおいては、作業員が行った作業か、建設機械操作による作業なのか、人手による作業なのかを判別することが重要となる。

更に、作業員による建設機械の操作か又は人手による作業かを判定する方法については、当該作業員が建設機械に搭乗しているかを判定する方法がある。例えば、特許文献１では車両に搭載した専用端末から無線通信を行い、通信が可能な距離にいる携帯端末では車両に乗車中と判定し、携帯端末上で乗車中にすべきでない操作を抑制することが開示されている。すなわち、作業員に携帯端末を持たせることにより、ショベルに搭乗しているか否かを判定することが従来から可能であった。

特表２０１２－５２６４９７号

しかしながら、従来の方法では無線通信が可能な距離に近づいた場合には、作業員が建設機械に搭乗していない場合でも搭乗していると判定してしまう虞がある。これに対して、ＧＰＳから得られる位置情報を活用する方式も考えられるが、ＧＰＳの誤差分を考慮すると、建設機械の近くにいるときに搭乗していると判定してしまう虞がある。すなわち、従来の方式では、作業員が建設機械を操作しているか、又は建設機械の周辺において手元作業をしているかを正確に判断することができず、現場管理の信頼性が低下する問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、施工現場の作業員が建設機械を操作中か、又は建設機械の近くで手元作業を行っているかを正確に把握でき、信頼性に優れた現場管理を実現することができる現場管理システムを提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明の現場管理システムは、通信回線を介して施工現場における建設機械及び建設機械オペレータの情報を取得し、前記施工現場の作業状況を管理するサーバを有する現場管理システムにおいて、前記サーバは、前記建設機械及び前記建設機械オペレータの位置情報、加速度データ、ジャイロデータを取得して登録する情報登録部と、前記建設機械及び前記建設機械オペレータの位置情報から前記建設機械と前記建設機械オペレータとの接近状態を判定し、前記接近状態に加えて前記建設機械オペレータの加速度データ及びジャイロデータから前記建設機械オペレータの前記建設機械への乗車有無を判定する乗車判定部と、を有することを特徴とする。

本発明に係る現場管理システムによれば、施工現場の作業員が建設機械を操作中か、又は建設機械の近くで手元作業を行っているかを正確に把握でき、信頼性に優れた現場管理を実現することができる。

本発明の実施例１に係るシステム構成を説明するための概略説明図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムのサーバのブロック図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける接近警告を説明するための表示図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける日報の説明図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおけるユーザ情報を示すテーブル構成図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける現場情報を示すテーブル構成図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける重機設定を示すテーブル構成図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける乗車状態を示すテーブル構成図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおけるデータ登録時のフローチャートである。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける乗車判定のフローチャートである。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおけるセンサデータを示すグラフである。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおけるセンサデータを示すグラフである。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける警告判定のフローチャートである。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける日報作成のフローチャートである。 本発明の実施例２に係るシステム構成を説明するための概略説明図である。 本発明の実施例２に係る現場管理システムにおけるデータ登録時のフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明による現場管理システムの実施の形態について、各実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、各実施例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。

＜実施例１＞
以下において、図１乃至図８を参照しつつ、本実施例に係る現場管理システムの構成について説明する。ここで、図１は、本実施例に係る現場管理システムのシステム構成を説明するための概略説明図であり、図２は、本実施例に係る現場管理システムのサーバのブロック図である。また、図３は、現場管理システムにおける接近警告を説明するための表示図であり、図４は、現場管理システムにおける日報の説明図である。更に、図５は、現場管理システムにおけるユーザ情報を示すテーブル構成図であり、図６は、現場管理システムにおける現場情報を示すテーブル構成図であり、図７は、現場管理システムにおける重機設定を示すテーブル構成図であり、図８は、現場管理システムにおける乗車状態を示すテーブル構成図である。

先ず、図１に示すように、本実施例に係る現場管理システムは、土木施工現場（以下、単に土木現場又は施工現場とも称する）における使用が想定され、当該土木現場は、油圧ショベル等の重機１、ダンプトラック等の運搬機２、作業員３、重機１を操作するオペレータ４が混在した環境である。ここで、重機１とは、運搬機２に対して積込作業を行うことができる建設機械（作業機械）であり、積込作業以外にも複数の作業機能を備える機械でであってもよく、積込作業機能を備えずに他の作業機能のみを備える建設機械であってもよい。また、作業員３とは、重機１を操作することがない手作業を行う作業者であり、現場監督も含まれる。

現場管理システムは、現場の重機１に設けられた通信端末１１、運搬機２に設けられた通信端末１２、作業員３が所持する通信端末１３、及びオペレータ４が所持する通信端末１４から、基地局１５及び公衆通信回線１６を介して、サーバ１７に対し、各通信端末で取得される位置情報及びセンサ情報が送信することができる構成を有している。

また、各通信端末は、共通する機能として、ＧＰＳなどの衛星測位システム１８を利用し自身の位置を測位する機能と、サーバ１７と通信を行い位置情報や加速度・ジャイロデータなどのセンサ情報を送信する機能を有する。特に、本実施例において、各通信端末は自身の位置情報を測位し、定期的に位置情報、速度、加速度、及びジャイロデータ、自身を識別するためのＩＤをサーバ１７に送信する。本実施例においては、現場の重機１に設けられた通信端末１１、及び運搬機２に設けられた通信端末１２は、シガレット電源に接続して使用できる車載の専用端末などが想定され、作業員３が所持する通信端末１３、及びオペレータ４が所持する通信端末１４は、スマートフォンが想定される。なお、本実施例では衛星測位システム１８を想定しているが、ビーコンなどを用いたほかの測位方法を用いて自身の位置を測位しても良い。

また、各通信端末は、各種の情報を表示するため表示部を有している。具体的に、通信端末１１は表示部１１ａを有し、通信端末１２は表示部１２ａを有し、通信端末１３は表示部１３ａを有し、通信端末１４は表示部１４ａを有している。

本実施例においては、各通信端末とサーバ１７とについては、携帯電話の無線帯域を利用し、携帯電話の基地局１５、及び公衆通信回線１６を経由して接続される場合が想定されている。ただし、全てのシステムを施工現場内に構築し、施工現場内のイントラネットにサーバ１７を設置し、施工現場内の無線ＬＡＮを用いて各通信端末とサーバ１７の通信を行っても良い。

また、図１に示すように、本実施例に係る施工管理システムにおいては、土木施工現場の管理者が確認するための操作端末１９が、土木施工現場の外部に設けられている。そして、操作端末１９は、通信装置（図示せず）を備えているため、公衆通信回線１６を介してサーバ１７に接続することができる。このため、操作端末１９を操作する当該管理者は、公衆通信回線１６を介してサーバ１７にアクセスし、土木施工現場の作業状態を操作端末１９に表示させ、その内容を確認することができる。特に、本実施例においては、操作端末１９を使用し、各通信端末及びサーバ１７の設定を編集したり、サーバ１７に記憶される日報を参照することができる。

操作端末１９としては一般的なＰＣ、タブレット、スマートフォンなどが想定され、専用のアプリケーション又はＷｅｂブラウザーを用いてサーバ１７の操作が可能になっている。図１においては、作業員が所持する通信端末１３と操作端末１９とは異なる端末として記載しているが、現場監督が通信端末１３としてスマートフォンを用いる場合はそのスマートフォンを操作端末１９として利用することも可能である。

サーバ１７のハードウェア及びソフトウェア構成としては、図２に示す通り、サーバ１７はＣＰＵ２０１、通信Ｉ／Ｆ２０２、メモリ２０４、ストレージ２０５、及びこれらを接続するための内部バス２０３からなる。なお、図２においては、１台のサーバ１７の内部に、ストレージ２０５とプログラムを実行するためのＣＰＵ２０１とが設けられているが、ストレージ２０５を独立したデータベースサーバとしてもよい。

ＣＰＵ２０１は、登録用の第１サーバプログラム２１１、及び日報取得用の第２サーバプログラム２１２を実行する。また、メモリ２０４には、第１サーバプログラム２１１及び第２サーバプログラム２１２が展開される。ストレージ２０５には、ユーザ情報２３１、現場情報２３２、重機設定２３３、位置履歴２３４、センサ情報２３５、乗車状態２３６が記憶されている。

第１サーバプログラム２１１は、情報登録機能（情報登録部）２２１、乗車判定機能（乗車判定部）２２２、警告判定機能（警告判定部）２２３を有している。サーバ１７が各通信端末から位置情報やセンサ情報などを受信すると、第１サーバプログラム２１１の実行により、受信した情報を位置履歴２３４、センサ情報２３５に登録する。すなわち、第１サーバプログラム２１１の情報登録機能２２１により、受信した位置情報やセンサ情報が位置履歴２３４及びセンサ情報２３５に登録される。

また、位置履歴２３４及びセンサ情報２３５への情報登録が行われると、第１サーバプログラム２１１は、通信端末を所持するユーザが重機１のオペレータ４の場合に、そのオペレータ４が重機１に乗車中か降車中であるかを判定し、乗車状態２３６が更新される。すなわち、第１サーバプログラム２１１の乗車判定機能２２２により、乗車の判定及び乗車状態２３６の更新が行われる。

更に、第１サーバプログラム２１１は、乗車状態２３６の更新された情報に基づき、所定の重機に対して、作業者が接近しているか否かを判定し、必要な警告を行う。すなわち、第１サーバプログラム２１１の警告判定機能２２３は、乗車状態２３６から更新された情報を取得し、当該情報に基づいて作業員３と重機１との接近有無、及び警告の必要性を判定することになる。

本実施例においては、当該警告として、図３に示すような３つのパターンがある。具体的に、図３（ａ）は、オペレータ４が重機１に乗車している際であって、作業員３が重機１の近くに接近した場合に、オペレータ４の所持する通信端末１４の表示部１４ａに表示される画面である。図３（ａ）に示すように、画面の右上には乗車中である旨が表示され、画面の中央には近接した状態の重機１及び作業員３が表示されている。そして、図３（ａ）に示すように、画面の下方には、「作業員が近くにいます。重機操作を気を付けてください」という注意を促す内容（すなわち、警告）が表示されている。これにより、オペレータ４は、重機１と作業員３とが接触する可能性があることを事前に把握することができ、注意して重機１の運転を行うことができる。

図３（ｂ）は、オペレータ４が重機１に乗車していない際であって、重機１が稼働していない場合に、オペレータ４の所持する通信端末１４の表示部１４ａに表示される画面である。図３（ｂ）に示すように、画面の右上には降車中である旨が表示され、画面の中央には近接した状態の作業員３及びオペレータ４が表示されている。この場合、オペレータ４は作業員３と同様の状態であり、重機１を操作していないため、図３（ａ）のような作業員３との接触に関する警告は表示されない。

図３（ｃ）は、作業員３が稼働している重機１の近くにいる場合に、作業員３の所持する通信端末１３の表示部１３ａに表示される画面である。図３（ｃ）に示すように、画面の中央には近接した状態の重機１及び作業員３が表示されている。また、図３（ｃ）に示すように、画面の下方には、「重機が近くにいます。気を付けて作業をしてください」という注意を促す内容（すなわち、警告）が表示されている。これにより、作業員３は、自分が重機１に接触する可能性があることを事前に把握することができ、注意して手作業を行うことができる。

第２サーバプログラム２１２は、日報作成機能２２４を有している。操作端末１９から日報取得の要求を受けると、第２サーバプログラム２１２の実行により、乗車状態２３６の情報から重機のオペレータ４の作業日報が作成され、作成された日報が操作端末１９に送信される。すなわち、第２サーバプログラム２１２の日報作成機能２２４は、作業日報の作成を行うとともに、作成された作業日報を公衆通信回線１６を介して操作端末１９に供給することになる。

作成される作業日報は、図４に示すように、「現場名」、「日付」、「作業員名」、「稼働時間」、「休憩時間」の欄を有している。また、当該作業日報は、各種の作業ごとに、「開示時間」、「終了時間」、「作業内容」、「作業場所」、「対象重機」の欄を有している。作業内容の欄には重機オペ又は手作業が入力され、対象重機の欄には使用される重機の名前（例えば、ショベル名称）が入力される。

ストレージ２０５のユーザ情報２３１は、サーバ１７に予め登録されるデータである。また、ユーザ情報２３１は、各通信端末が現場のいずれの重機１に装着されているか、又はいずれの人（作業員３又はオペレータ４）が所持しているかが設定されている。更に、当該重機及び人に関する情報（種類及びパラメータ）が設定されている。そして、重機に関する情報として、該当重機に乗車して操作する可能性のある重機のオペレータが設定される。

具体的には、図５に示すように、ユーザ情報２３１は、「ＩＤ」、「ユーザ名」、「種類」、及び「オペ割り当て」の欄を有する。ＩＤは、各ユーザを一意に識別するための識別子であり、通常の連続する数字が使用される。ユーザ名には、各ユーザの名称であり、重機オペレータ、現場監督、若しくは作業員、又は重機名称が登録されている。種類は、各ユーザの種類を示し、重機、作業員／監督、又は作業員／監督としても作業するが重機を操作するオペレータの３種類にわけられる。オペ割り当ての欄には、種類の欄に「重機」が登録されているユーザに関し、該当重機に搭乗して操作する可能性のあるオペレータ名が登録される。

ストレージ２０５の現場情報２３２も、サーバ１７に予め登録されるデータである。特に、現場情報２３２には、施工現場内の作業エリア、及び該当エリアで動作予定の重機が設定される。具体的には、図６に示すように、現場情報２３２は、「ＩＤ」、「エリア名」、「座標」、及び「対象重機」の欄を有する。ＩＤは、各エリアを一意に識別するための識別子であり、通常の連続する数字が使用される。エリア名の欄には、各設定されたエリアの名称が登録される。座標の欄には、各エリアの範囲を示すための座標が登録される。例えば、エリアが多角形の場合に、各頂点の緯度・経度が座標の欄に登録される。なお、エリアの設定は多角形に限定されるわけではないため、中心点と半径を用いて円形に設定するなど様々な設定を適宜行うことができる。対象重機の欄には、該当エリアで稼動する重機の名称が登録される。

ストレージ２０５の重機設定２３３も、サーバ１７に予め登録されるデータである。特に、重機設定２３３には、施工現場で動作する重機について、平均的な旋回にかかる時間やエンジンをかけている時の振動パターンなどのパラメータが設定される。具体的には、図７に示すように、重機設定２３３は、「ＩＤ」、「重機名」、「平均旋回時間」、及び「停車時振動周期」の欄を有する。ＩＤは、各エリアを一意に識別するための識別子であり、ユーザ情報２３１のＩＤと同一の値が登録される。重機名の欄には、該当重機の名称であって、ユーザ情報のユーザ名と同一の値が登録される。平均旋回時間の欄には、該当現場で該当重機が積み込み作業などで旋回を行う場合に平均的にかかる旋回時間が登録される。例えば秒単位の数値データが登録される。停車時振動周期の欄には、該当重機のキャブ内でエンジンをかけている時に検出される振動の周期が登録される。例えばヘルツ単位の数値データとしての周期が登録される。

ストレージ２０５の位置履歴２３４は、第１サーバプログラム２１１により随時登録されるデータである。具体的に、位置履歴２３４には、各通信端末から送信される位置情報が、それぞれの通信端末に対応した状態で登録される。また、ストレージ２０５のセンサ情報２３５も、第１サーバプログラム２１１により随時登録されるデータである。具体的に、センサ情報２３５には、各通信端末に設けられている各種のセンサによって取得された情報（速度データ、加速度データ、ジャイロデータ）が、それぞれの通信端末に対応した状態で登録される。

ストレージ２０５の乗車状態２３６は、第１サーバプログラム２１１により随時更新されるデータである。乗車状態２３６には、オペレータ４が重機１に乗車していたのか降車していたのか、すなわち重機への乗車履歴が登録される。具体的には、図８に示すように、乗車状態２３６は、「ユーザ名」、「状態」、「詳細状態」、「開始時刻」、「終了時刻」、「対象重機」、及び「対象エリア」の欄を有する。ユーザ名の欄には、重機を運転するオペレータ名が登録される。状態の欄には、該当するユーザが重機に搭乗していたのか否か、すなわち「乗車中」又は「降車中」が登録される。詳細状態の欄には、重機のより詳細な状態が登録される。例えば、状態の欄が「乗車中」の場合には、詳細状態の欄には「旋回」、「停止」、又は「走行」のいずれかが登録される。一方、状態の欄が「降車中」の場合には、特に値は登録されず「-」という表示となる。開始時刻の欄には、該当状態が開始された時刻が登録され、終了時刻の欄には、該当状態が終了した時刻が登録される。対象重機の欄には、対象オペレータが実際に操作する重機の名称が登録され、対象エリアの欄には、対象オペレータが実際に作業しているエリアの名称が登録される。

次に、図９を参照しつつ、本実施例に係る現場管理システムによる管理フローを説明する。ここで、図９は、本実施例に係る現場管理システムにおけるデータ登録時のフローチャートである。

先ず、サーバ１７は、通信端末の識別用のＩＤ、位置情報及びセンサ情報を各通信端末から受信すると、第１サーバプログラム２１１を実行し、情報登録機能２２１による処理が開始される。具体的には、情報登録機能２２１により、受信した位置情報がストレージ２０５の位置履歴２３４に登録される（ステップＳ９１）。また、情報登録機能２２１により、受信したセンサ情報がストレージ２０５のセンサ情報２３５に登録される（ステップＳ９２）。すなわち、位置情報及びセンサ情報を送信した通信端末の所持対象である該当ユーザについて、位置情報及びセンサ情報が位置履歴２３４及びセンサ情報２３５に登録されることになる。なお、ステップＳ９１及びステップＳ９２は、同時に行われてもよく、順番が逆であってもよい。

次に、サーバ１７は、受信した通信端末のＩＤから、情報の送信元となるユーザの種類が「オペレータ」であるか否かを判定する（ステップＳ９３）。具体的に、ＣＰＵ２０１は、ストレージ２０５のユーザ情報２３１を参照し、受信した通信端末のＩＤに対応する種類の欄に登録された情報を抽出し、「オペレータ」であるか否かを判定する。

次に、情報の送信元となるユーザの種類が「オペレータ」である場合（ステップＳ９３：Ｙｅｓ）、サーバ１７は、割り当てられた重機が設定されたエリア内にいるか否かを判定する（ステップＳ９４）。具体的に、ＣＰＵ２０１は、ストレージ２０５のユーザ情報２３１を参照し、受信した通信端末１４のＩＤに対応するユーザ名の欄に登録された情報を抽出する。その後、ＣＰＵ２０１は、抽出したユーザ名がユーザ情報２３１のオペ割り当ての欄に登録されている重機のユーザ名を抽出することになる。続いて、ＣＰＵ２０１は、ストレージ２０５の現場情報２３２を参照し、対象重機の欄に抽出した重機のユーザ名が登録されているエリア名を抽出することになる。そして、ＣＰＵ２０１は、通信端末１１から受信した位置情報と当該エリア名に関する情報を利用して、対象重機（すなわち重機１）が当該エリア内にいるか否かを判定する。

例えば、ＣＰＵ２０１は、ユーザ情報２３１のＩＤが「１」である「重機オペレータＡ」を抽出する。その後、ＣＰＵ２０１は、「重機オペレータＡ」が割りあてられている「ショベルＡ」及び「ショベルＢ」を抽出する。続いて、ＣＰＵ２０１は、現場情報２３２から対象重機の欄に「ショベルＡ」又は「ショベルＢ」が登録されている「作業現場Ａ」及び「作業現場Ｂ」を抽出する。そして、ＣＰＵ２０１は、受信した通信端末１１の位置情報と、抽出した「作業現場Ａ」又は作業現場Ｂ」の情報を比較し、対象であるショベルが「作業現場Ａ」又は作業現場Ｂ」のいずれかにいるかを判定する。

次に、割り当てられた重機が設定されたエリア内にいる場合（ステップＳ９４：Ｙｅｓ）、対象である重機と該当ユーザ（本フローではオペレータ４）が一定の距離にいるか否かを判定する（ステップＳ９５）。具体的に、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ９４で抽出した対象重機と該当ユーザの位置情報を位置履歴２３４から確認し、相対距離が一定値以内であるか否かを判定する。すなわち、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ９４で抽出した対象重機と該当ユーザが近接し、該当ユーザが対象重機に搭乗している可能性があることを検出している。

次に、対象である重機と該当ユーザが一定の距離にいる場合（ステップＳ９５：Ｙｅｓ）、乗車判定が行われる（ステップＳ９６）。具体的には、第１サーバプログラム２１１の乗車判定機能２２２により、対象重機にオペレータが乗車しているか否かを判定する。なお、具体的な判定フローについては、後述する。

そして、情報の送信元となるユーザの種類が「オペレータ」でない場合（ステップＳ９３：Ｎｏ）、割り当てられた重機が設定されたエリア内にいない場合（ステップＳ９４：Ｎｏ）、対象である重機と該当するユーザが一定の距離にいない場合（ステップＳ９５：Ｎｏ）、及び乗車判定が終了した場合（ステップＳ９６）、警告判定が行われる（ステップＳ９７）。具体的には、第１サーバプログラム２１１の警告判定機能２２３により、各通信端末を通じて警告を必要性があるか否かを判定する。なお、具体的な判定フローについては、後述する。

以上のステップを経て、現場管理システムにおけるデータ登録時の管理フローが終了する。

次に、図１０乃至図１２を参照しつつ、本実施例に係る現場管理システムによる乗車判定に関する判定フローを説明する。ここで、図１０は、本実施例に係る現場管理システムにおける乗車判定のフローチャートである。また、図１１及び図１２は、実施例に係る現場管理システムにおけるセンサデータを示すグラフである。

先ず、ＣＰＵ２０１によるサーバプログラム２１１の実行（すなわち、乗車判定機能２２２）により、センサ情報２３５から加速度情報の移動平均が算出され、一定時間内でのベクトルの向きの変化量が閾値以内であるかが判定される（ステップＳ１０１）。ここで、オペレータ４が重機１から降車し、所望の手作業をしている場合には、図１１に示すように、通信端末１４において得られる加速度は大きく変動することになる。すなわち、Ｘ方向の加速度Ｘ、Ｙ方向の加速度Ｙ、Ｚ方向の加速度Ｚから算出される加速度ベクトルの変化量は大きくなっている。これは、オペレータ４が上下、左右、前後において所望の動きを継続しているためである。

一方、オペレータ４が重機１から乗車し、所望の重機操作をしている場合には、図１２（ａ）に示すように、通信端末１４において得られる加速度は大きく変動することがない。すなわち、Ｘ方向の加速度Ｘ、Ｙ方向の加速度Ｙ、Ｚ方向の加速度Ｚから算出される加速度ベクトルの変化量は小さくなっている。これは、オペレータ４が重機の座席に着座し、上下、左右、前後においての動きが小さいからである。

次に、当該変化量が閾値より大きい場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ、図１２（ａ））、センサ情報２３５のジャイロの情報と加速度情報に対して、一定時間ごとに区切り周波数成分が算出される（ステップＳ１０２）。ここで、ジャイロの情報は、図１２に示すように、重機１の旋回の有無に対応する傾向があり、各方向のジャイロ情報から平均旋回時間に相当する周波数成分の強度が大きく変動する場合には、重機１の旋回があったことに対応する。

次に、乗車判定機能２２２により、重機設定２３３から対象重機の平均旋回時間が抽出され、当該抽出時間の逆数となる周波数と、ステップＳ１０２において算出したジャイロの周波数成分のピークとが一致するかの判定が行われる（ステップＳ１０３）。当該周波数と当該ピークが一致する場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、乗車判定機能２２２により、ストレージ２０５の乗車状態２３６に、状態が「乗車中」、詳細状態が「旋回」とする登録が行われる（ステップＳ１０４）。より具体的に、乗車状態２３６のユーザ名の欄から該当ユーザの情報が検索され、終了時刻の欄に最新の情報が登録されている情報が検索される。当該検索結果である該当情報の状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「旋回」が登録されている場合には、終了時刻の欄が現在の時刻に更新される。一方、該当情報の状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「旋回」が登録されていない場合には、新たな行として、ユーザ名の欄に該当ユーザ名、状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「旋回」、開始時刻の欄に現在時刻、終了時刻の欄に現在時刻、対象重機の欄にステップＳ９４で検出している重機のユーザ名、対象エリアの欄にステップＳ９４で検出しているエリア名が登録される。そして、ステップＳ１０４を経た後、本処理フローは終了する。

当該周波数と当該ピーク値が一致しない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、乗車判定機能２２２により、重機設定２３３から対象重機の停止時振動周期が抽出され、ステップＳ１０２で算出した加速度の周波数成分のピークと一致するかの判定が行われる（ステップＳ１０４）。当該停止時振動周期と当該ピークとが一致する場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、乗車判定機能２２２により、センサ情報２３５から該当ユーザの速度が閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１０６）。

該当ユーザの速度が閾値以上とならない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、乗車判定機能２２２により、ストレージ２０５の乗車状態２３６に、状態が「乗車中」、詳細状態が「停止」とする登録が行われる（ステップＳ１０７）。より具体的に、乗車状態２３６のユーザ名の欄から該当ユーザの情報が検索され、終了時刻の欄に最新の情報が登録されている情報が検索される。当該検索結果である該当情報の状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「停止」が登録されている場合には、終了時刻の欄が現在の時刻に更新される。一方、該当情報の状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「停止」が登録されていない場合には、新たな行として、ユーザ名の欄に該当ユーザ名、状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「停止」、開始時刻の欄に現在時刻、終了時刻の欄に現在時刻、対象重機の欄にステップＳ９４で検出している重機のユーザ名、対象エリアの欄にステップＳ９４で検出しているエリア名が登録される。そして、ステップＳ１０７を経た後、本処理フローは終了する。

一方、該当ユーザの速度が閾値以上となる場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、乗車判定機能２２２により、ストレージ２０５の乗車状態２３６に、状態が「乗車中」、詳細状態が「走行」とする登録が行われる（ステップＳ１０８）。より具体的に、乗車状態２３６のユーザ名の欄から該当ユーザの情報が検索され、終了時刻の欄に最新の情報が登録されている情報が検索される。当該検索結果である該当情報の状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「走行」が登録されている場合には、終了時刻の欄が現在の時刻に更新される。一方、該当情報の状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「走行」が登録されていない場合には、新たな行として、ユーザ名の欄に該当ユーザ名、状態の欄に「乗車中」、詳細状態の欄に「走行」、開始時刻の欄に現在時刻、終了時刻の欄に現在時刻、対象重機の欄にステップＳ９４で検出している重機のユーザ名、対象エリアの欄にステップＳ９４で検出しているエリア名が登録される。そして、ステップＳ１０８を経た後、本処理フローは終了する。

そして、ステップＳ１０１において変化量が閾値以内場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、及びステップＳ１０５において停止時振動周期と当該ピークとが一致しない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、乗車判定機能２２２により、ストレージ２０５の乗車状態２３６に、状態が「降車中」、詳細状態が「－」とする登録が行われる（ステップＳ１０９）。より具体的に、乗車状態２３６のユーザ名の欄から該当ユーザの情報が検索され、終了時刻の欄に最新の情報が登録されている情報が検索される。当該検索結果である該当情報の状態の欄に「降車中」が登録され、詳細状態の欄に「－」が登録されていない場合には、終了時刻の欄が現在の時刻に更新される。一方、該当情報の状態の欄に「降車中」が登録され、詳細状態の欄に「－」が登録されている場合には、新たな行として、ユーザ名の欄に該当ユーザ名、状態の欄に「降車中」、詳細状態の欄を未登録として、開始時刻の欄に現在時刻、終了時刻の欄に現在時刻、対象重機の欄にステップＳ９４で検出している重機のユーザ名、対象エリアの欄にステップＳ９４で検出しているエリア名が登録される。そして、ステップＳ１０９を経た後、本処理フローは終了する。

次に、図１３を参照しつつ、本実施例に係る現場管理システムによる警告判定に関する判定フローを説明する。ここで、図１３は、本実施例に係る現場管理システムにおける警告判定のフローチャートである。

先ず、ＣＰＵ２０１によるサーバプログラム２１１の実行（すなわち、警告判定機能２２３）により、ユーザ情報２３１の種類の欄から該当ユーザが「重機」か「重機」以外かを判定する（ステップＳ１３１）。該当ユーザが「重機」以外の場合（ステップＳ１３１：Ｎｏ）、警告判定機能２２３により、ユーザ情報２３１の種類の欄から該当ユーザが「オペレータ」か「オペレータ」以外かを判定する（ステップＳ１３２）。

次に、該当ユーザが「オペレータ」である場合（ステップＳ１３２：Ｙｅｓ）、警告判定機能２２３により、オペレータ４が重機に乗車中であるか否かを判定する（ステップＳ１３３）。具体的に、警告判定機能２２３により、乗車状態２３６のユーザ名の欄から該当ユーザの情報が検索され、終了時刻の欄に登録されている最新の情報が検索され、当該最新の情報における状態の欄が抽出され、乗車中又は降車中であるかの判定が行われる。

次に、該当ユーザが「オペレータ」以外である場合（ステップＳ１３２：Ｎｏ）、及びオペレータ４が重機に乗車していない場合（ステップＳ１３３：Ｎｏ）、警告判定機能２２３により、予め定めた距離の範囲に重機又は乗車中のオペレータかいるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３４）。具体的に、位置履歴２３４から各ユーザの最新の位置情報が抽出され、更新日時が現在時刻から一定の期間内の情報が抽出される。そして、警告の対象となる作業員３と抽出された重機１又は乗車中のオペレータ４との相対距離が算出され、当該相対距離が予め定めた距離の範囲内であるかの演算がなされ、所定範囲における重機１又は乗車中のオペレータ４の存在有無の判定がなされる。

ステップＳ１３４において予め定めた距離の範囲に重機又は乗車中のオペレータかいると判定されると（ステップＳ１３４：Ｙｅｓ）、サーバ１７から作業員３の通信端末１３に対して警告指令が送信され、作業員３の通信端末１３の表示部１３ａにおいて重機との接近警告が出力されることになる（ステップＳ１３５）。そして、ステップＳ１３５を経た後、本処理フローは終了する。

ステップＳ１３１において、該当ユーザが「重機」の場合（ステップＳ１３１：Ｙｅｓ）、及びステップＳ１３３において、オペレータ４が重機１に乗車している場合（ステップＳ１３３：Ｙｅｓ）、警告判定機能２２３により、予め定めた距離の範囲に作業員３又は降車中のオペレータ４かいるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３６）。具体的に、位置履歴２３４から各ユーザの最新の位置情報が抽出され、更新日時が現在時刻から一定の期間内の情報が抽出される。そして、警告の対象となる乗車中のオペレータ４又は重機１と抽出された作業員３又は降車中のオペレータ４との相対距離が算出され、当該相対距離が予め定めた距離の範囲内であるかの演算がなされ、所定範囲における作業員３又は降車中のオペレータ４の存在有無の判定がなされる。

ステップＳ１３６において予め定めた距離の範囲に作業員３又は降車中のオペレータ４かいると判定されると（ステップＳ１３６：Ｙｅｓ）、サーバ１７から乗車中のオペレータ４の通信端末１４又は重機１の通信端末１１に対して警告指令が送信され、通信端末１１、１４の表示部１１ａ、１４ａにおいて人との接近警告が出力されることになる（ステップＳ１３７）。そして、ステップＳ１３７を経た後、本処理フローは終了する。

ステップＳ１３４において予め定めた距離の範囲に重機１又は乗車中のオペレータ４がいないと判定される場合（ステップＳ１３４：Ｎｏ）、及びステップＳ１３６において予め定めた距離の範囲に作業員３又は降車中のオペレータ４かいない判定される場合（ステップＳ１３６：Ｎｏ）、警告が行われることなく、本処理フローは終了する。

次に、図１４を参照しつつ、本実施例に係る現場管理システムによる日報作成に関する作成フローを説明する。ここで、図１４は、本実施例に係る現場管理システムにおける日報作成のフローチャートである。

先ず、ユーザ情報２３１から登録されているユーザごとにステップＳ１４２及びＳ１４３を順次実行する繰り返し動作が行われる（ステップＳ１４１）。ステップＳ１４２においては、ユーザ情報２３１から該当ユーザの種類の欄が抽出され、該当ユーザが「オペレータ」の場合にはステップＳ１４３に進み、それ以外の場合にステップＳ１４４に進む。

次に、ステップＳ１４３においては、第２サーバプログラム２１２の実行（すなわち、日報作成機能２２４）により乗車状態２３６のユーザ名の欄から該当ユーザの情報が抽出され、乗車状態２３６の状態の欄の「乗車中」又は「降車中」の情報に基づいて分類がなされる。そして、日報作成機能２２４により、作業日報の開始時刻の欄、終了時刻、作業内容の欄、作業場所の欄、対象重機の欄に、該当する情報が登録される。また、日報作成機能２２４により、位置履歴２３４から稼働時間４０３が算出され、作業日報の作成が行われる。

次に、全てのユーザに対する処理が完了したか否かが判定される（ステップＳ１４４）。全てのユーザに対する処理が未完了の場合はステップＳ１４１に戻り、ステップＳ１４２～Ｓ１４４が繰り返されることになる。一方、全てのユーザに対する処理が完了している場合、ループが終了されて本処理フローは終了し、日報作成は終了する。

以上のように、本実施例に係る現場管理システムにおいては、サーバ１７が重機１及び重機１のオペレータ４の位置情報、加速度データ、ジャイロデータを取得して登録する情報登録機能２２１と、重機１及びオペレータ４の位置情報から重機１とオペレータ４との接近状態を判定し、当該接近状態に加えてオペレータ４の加速度データ及びジャイロデータからオペレータ４の重機１への乗車有無を判定する乗車判定機能２２２と、を有している。このようなサーバ１７の簡易な構成によって、単なる位置情報のみよる乗車判断をするのでなく、重機１の動作特性に応じて乗車判断をすることが可能となり、乗車可否の判定の精度が向上することになる。すなわち、本実施例に係る現場管理システムによれば、施工現場の作業者（オペレータ）が重機１を操作中か、又は重機１の近くで手元作業を行っているかを安価な方法で正確に把握でき、信頼性に優れた現場管理を実現することができる。

また、本実施例において、乗車判定機能２２２は、オペレータ４の加速度データの移動平均の変化量に基づいて、オペレータ４の重機１への乗車有無を判定している。更に、乗車判定機能２２２は、オペレータ４のジャイロデータの周波数成分及びオペレータ４の加速度データの周波数成分が、重機１の旋回特性及び振動特性の周波数と一致しているか否かにより、オペレータ４の重機１への乗車有無を判定している。ここで、オペレータ４の加速度データ及びジャイロデータは通信端末１４を使用して容易に取得することができ、重機１の旋回特性及び振動特性も事前に登録がなされているため、比較的に簡単な構成及び処理により、オペレータ４の乗車可否を高精度に行うことができる。

更に、サーバ１７は、オペレータ４の重機１への乗車があると判定された場合に、オペレータ４に対して施工現場の作業員３との接近に関する警告を行うか否かの判定を行う警告判定機能２２３を有している。このため、重機１と作業員３との接近状況をより高精度に把握し、適格な警告を安価で正確に行うことができる。また、警告判定機能２２３は、オペレータ４のみならず、作業員３に対しても警告を行うため、施工現場全体の安全性をより高めることができる。

そして、サーバ１７は、重機１及びオペレータ４の位置情報、加速度データ、ジャイロデータに基づいて、オペレータ４の日報を作成する日報作成機能を有している。このため、作成される日報には、オペレータ４が重機１を乗車して運転作業しているか、又は降車して手作業をしているかを含めることができ、施工現場における管理性高めることができう。

なお、実施例１においては、重機１と作業員３との接近を検出して警告することを説明しているが、運搬機２にも通信端末１２が設けられているため、運搬機２と作業員３との接近を検出して警告するようにしてもよく、いずれの接近も検出するようにしてもよい。

＜実施例２＞
上述した実施例１においては、重機１に通信端末１１が設置されている状況を想定していたが、実施例２においては、重機１に通信端末１１が設置されていない状が前提となる。すなわち、本実施例においては、オペレータ４が通信端末１４を持ち込んで利用する場合が想定される。以下において、このような現場管理システムを実施例２として、図１５及び図１６を参照しつつ、以下に説明する。ここで、図１５は、本実施例に係るシステム構成を説明するための概略説明図である。また、図１６は、本実施例に係る現場管理システムにおけるデータ登録時のフローチャートである。

図１５に示すように、本実施例に係る現場管理システムは、実施例１に係る現場管理システムと比較して、重機１に通信端末１１が設置されていないことが異なっており、その他の構成はすべて同一である。すなわち、実施例２ではハードウェア、ソフトウェア構成、及びテーブル構成は実施例１と同様である。また、実施例２では、フローチャートはデータ登録時の処理フローのみが異なり、それ以外の処理フローは実施例１と同様である。このため、実施例１と同様の構成及びフローについては、その説明を省略する。

このような構成により、本実施例に係る現場管理システムにおいては、重機１のリアルタイムの位置情報はサーバ１７に供給されることはない。一方で、重機１がどこで使用されているかは、予め現場情報２３２に登録されているため、当該登録された情報を利用して重機１のオペレータ４と作業員３とに警告が行われる。

また、図１６に示すように、本実施例に係る現場管理システムにおける処理フローは、実施例１における処理フローと比較して、対象重機と該当ユーザが一定距離にいるかの判定（ステップＳ９５）が行われず、その他の処理内容は同一である。すなわち、本実施例においては、重機１のリアルタイムの位置情報はサーバ１７に供給されないため、重機１と該当ユーザとの距離の正確な判定が行われず、登録済みの現場情報２３２に登録済みの情報が利用され、各通信端末を利用した警告が行われる。

１ 重機
２ 運搬機
３ 作業員
４ オペレータ
１１ 通信端末
１１ａ 表示部
１２ 通信端末
１２ａ 表示部
１３ 通信端末
１３ａ 表示部
１４ 通信端末
１４ａ 表示部
１５ 基地局
１６ 公衆通信回線
１７ サーバ
１８ 衛星測位システム
１９ 操作端末
２０１ ＣＰＵ
２０２ 通信Ｉ／Ｆ
２０３ 内部バス
２０４ メモリ
２０５ ストレージ
２１１ 第１サーバプログラム
２１２ 第２サーバプログラム
２２１ 情報登録機能（情報登録部）
２２２ 乗車判定機能（乗車判定部）
２２３ 警告判定機能（警告判定部）

Claims (6)

1. 通信回線を介して施工現場における建設機械及び建設機械オペレータの情報を取得し、前記施工現場の作業状況を管理するサーバを有する現場管理システムにおいて、
   前記サーバは、
   前記建設機械及び前記建設機械オペレータの位置情報、加速度データ、ジャイロデータを取得して登録する情報登録部と、
   前記建設機械及び前記建設機械オペレータの位置情報から前記建設機械と前記建設機械オペレータとの接近状態を判定し、前記接近状態に加えて前記建設機械オペレータの加速度データ及びジャイロデータから前記建設機械オペレータの前記建設機械への乗車有無を判定する乗車判定部と、を有することを特徴とする現場管理システム。
2. 前記乗車判定部は、前記建設機械オペレータの加速度データの移動平均の変化量に基づいて、前記建設機械オペレータの前記建設機械への乗車有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の現場管理システム。
3. 前記乗車判定部は、前記建設機械オペレータのジャイロデータの周波数成分及び前記建設機械オペレータの加速度データの周波数成分が、前記建設機械の旋回特性及び振動特性の周波数と一致しているか否かにより、前記建設機械オペレータの前記建設機械への乗車有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の現場管理システム。
4. 前記サーバは、前記建設機械オペレータの前記建設機械への乗車があると判定された場合に、前記建設機械オペレータに対して前記施工現場の作業員との接近に関する警告を行うか否かの判定を行う警告判定部を有する請求項１に記載の現場管理システム。
5. 前記警告判定部は、前記建設機械オペレータに対して前記施工現場の作業員との接近に関する警告を行う場合に、前記作業員に対しても前記建設機械との接近に関する警告を行う請求項４に記載の現場管理システム。
6. 前記サーバは、前記建設機械及び前記建設機械オペレータの位置情報、加速度データ、ジャイロデータに基づいて、前記建設機械オペレータの日報を作成する日報作成部を有する請求項１に記載の現場管理システム。

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