JP7231804B2 - 現場管理システム - Google Patents

Description

本発明は、土木施工現場において作業を行う作業機械の位置情報を無線通信によって取得して現場管理に利用する現場管理システムであって、特に作業機械の位置に応じて施工現場の関係者へ報知する技術に関する。

重機及び運搬機等の作業機械によって作業を進める土木施工現場において、当該施工現場の管理者（監督者）が施工現場の作業状況等を把握するためにも、当該作業機械及び操縦者を含む施工現場の作業員の状況等を確認することが重要となっている。一般的に、監視対象となる機器をネットワークに接続し、ネットワークを介して当該監視対象の情報を取得して、所望の監視及び管理を行うことが知られている。例えば、特許文献１には、ネットワークに接続された通信機器を低コストで監視し、オペレータの負担を軽減するネットワーク機械監視モニタ装置が開示されている。

特に、土木施工現場においては、当該作業機械が様々な場所で各種の作業を行っているため、当該作業機械についての各種の情報を無線通信により、施工現場の監視を行う場所で取得し、当該情報を利用した現場管理が求められている。ここで、作業機械の各種の情報を当該作業機械から離れた場所で取得するためには、当該作業機械に搭載された通信機器と無線通信可能な状態となる必要がある。

特開２０１１－１６０４０６号公報

しかしながら、土木施工現場において無線通信が可能な範囲には限界があり、作業機械が通信可能エリアから外に出ることにより、作業機械の情報を取得することができなくなり、現場管理の効率の低下が生じ、更には適格な監視及び管理を行うことができなくなる問題がある。また、リアルタイムキネマティック（ＲＴＫ-ＧＮＳＳ）によって施工品質を確保している場合には、作業機械が通信可能エリアから外に出ることで作業が中断される問題がある。すなわち、土木作業現場においては、作業機械が通信可能エリアから外れた場合だけでなく、作業機械が通信可能エリアから外れる前に対応する必要もある。

これに対して、各作業機械に通信状況を監視するシステムを組み込むことも考えられるが、作業機械の製造メーカに対応させて当該システムを構築する必要があり、システムの導入が煩雑となり、コストの増加にもつながる虞がある。

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、導入の煩雑化及びコスト増加を抑制可能であり、且つ作業機械が通信可能エリアから外れる前にその旨を検知し、施工現場の関係者に報知することができる現場管理システムを提供することである。

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、無線通信によって施工現場における作業機械の情報を取得する管理制御装置を備え、前記作業機械の位置に応じた報知を前記施工現場の関係者に向けて行う現場管理システムにおいて、前記管理制御装置は、前記作業機械に向けてリクエスト信号を送信し、前記リクエスト信号を受信した前記作業機械から返信される応答信号を受信する信号送受信部と、前記リクエスト信号の送信から前記応答信号の受信までの経過時間、及び前記応答信号の有無に応じて前記作業機械が前記施工現場内に設定される無線通信可能エリア内に位置するか否かを判定する位置判定部と、を有し、前記位置判定部は、前記経過時間が閾値以下である場合に前記作業機械が前記無線通信可能エリア内と無線通信可能エリア外との境界部分よりも内側に位置すると判定し、前記経過時間が閾値を超えている場合に前記作業機械が前記無線通信可能エリア内であって前記無線通信可能エリア外との前記境界部分に位置すると判定し、前記応答信号が無い場合に前記作業機械が前記無線通信可能エリア外に位置すると判定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、導入の煩雑化及びコスト増加を抑制可能であり、且つ作業機械が通信可能エリアから外れる前にその旨を検知し、施工現場の関係者に報知することができる。

本発明の実施例１に係る現場管理システム及び当該システム周辺を含めた構成を示す概略図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システム及び当該システム周辺を含めた構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムに含まれる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処理フローを示すフロー図である。 本発明の実施例１に係る現場管理システムにおける処理フローを示すフロー図である。 本発明の実施例２に係る現場管理システム及び当該システム周辺を含めた構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２に係る現場管理システムにおける処理フローを示すフロー図である。

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３を参照しつつ、本実施例に係る現場管理システム、並びに当該システムにアクセス可能な機械及び機器について説明する。ここで、図１は、本実施例に係る現場管理システム、並びに当該システムと通信可能な機械及び機器を含めた構成を示す概略図である。また、図２は、本実施例に係る現場管理システム、並びに当該システムと通信可能な機械及び機器を含めた構成を示すブロック図である。更に、図３は、本実施例に係る現場管理システムに含まれるサーバのブロック図である。

図１に示すように、本実施例における現場管理システム１は、施工現場Ａ内に設けられた無線アクセスポイント２と、施工現場Ａに設けられ、インターネット等の通信回線３を介して無線アクセスポイント２と通信可能なサーバ４とを有している。施工現場Ａには、無線アクセスポイント２と無線通信が可能なエリアである無線通信可能エリアＢが、無線アクセスポイント２を中心とした所定の範囲に形成されている。

本実施例においては、施工現場Ａにおいて、１台の作業機械である重機１１が作業を行っていることを想定している。重機１１は、図示しない現場内作業員によって運転が行われている。重機１１は、無線通信可能エリアＢの内側で作業すれば、無線アクセスポイント２と通信可能となる。図１においては、無線通信可能エリアＢの内側で作業を行っている場合を重機１１ａとして表示し、無線通信可能エリアＢの内側であって当該エリア外との境界付近で作業を行っている場合を重機１１ｂとして表示し、無線通信可能エリアＢの外側で作業を行っている場合を重機１１ｃとして表示している。

本実施例において、重機１１とは、積込作業を行う油圧ショベルを想定しているが、これに限定されることはない。重機１１としては、例えば、運搬機であるダンプ、各種のローラ機械、及びホイルローダ等であってもよい。更に、作業機械としては、重機１１に限定されることなく、土木施工現場において使用される各種の装置が含まれることになる。

更に、施工現場Ａにおいては、情報端末１２を所持し、ヘルメット１３を被った現場内作業員Ｗ１が作業を行っている。現場内作業員Ｗ１とは、施工現場Ａの現場監督であってもよく、一般的な作業を行う作業員であってもよい。現場内作業員Ｗ１は、基本的に施工現場Ａ内で作業を行い、無線通信可能エリアＢの内側で作業する場合には、情報端末１２を使用した各種の作業、管理、及び保守等を行うことができる。ここで、情報端末１２とは、一般的なスマートフォン又はタブレッド端末であってもよく、特別な機能を備える専用端末であってもよい。

そして、本実施例においては、施工現場Ａの外で作業をしている現場外作業員Ｗ２も、情報端末１２を所持し、ヘルメット１３を被っていることを想定している。現場外作業員Ｗ２は、情報端末１２を使用し、通信回線３を介してサーバ４にアクセスし、サーバ４に記憶された各種の情報を利用することができる。なお、現場内作業員Ｗ１及び現場内作業員Ｗ２は、施工現場Ａに関係した作業を行うため、作業場所に関わらず、施工現場Ａの関係者となる。

図２に示すように、無線アクセスポイント２は、演算部２１、第１記憶部２２、第２記憶部２３、ネットワークインターフェイス２４、及び外部インターフェイス２５を有している。無線アクセスポイント２は、重機１１の各種の情報を取得する管理制御装置（管理制御部）として機能する。

演算部２１は、例えば、各種の演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）から構成される。すなわち、演算部２１は、無線アクセスポイント２を統括して制御する制御装置として機能する。例えば、演算部２１は、第１記憶部２２に格納されたプログラムに従い、ネットワークインターフェイス２４から入力された各種のデータに関する演算処理を行う。また、演算部２１は、ネットワークインターフェイス２４を制御し、通信回線３、重機１１及び情報端末１２に対する無線アクセスポイント２の通信制御も行うことになる。

第１記憶部２２は、プログラム及び各種のデータを一時的に格納する一般的なメインメモリ（主記憶装置）である。具体的に、第１記憶部２２は、演算部２１が実行するプログラムを一時的に格納し、更には無線アクセスポイント２に入力された各種のデータ及び演算部２１による演算結果を一時的に格納することができる。例えば、第１記憶部２２は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ：Dynamic Random Access Memory）から構成される。なお、演算部２１による演算結果とは、例えば、後述する重機１１の位置に関する判定結果である。

一方、第２記憶部２３は、各種のデータを永久的に記憶する一般的なストレージ（補助記憶装置）である。具体的に、第２記憶部２３は、演算部２１による演算結果を永久的に格納する。例えば、第２記憶部２３は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：hard disk drive）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：solid state drive）から構成される。

また、外部インターフェイス２５には、表示装置であるディスプレイ２６、及び入力装置であるキーボード２７が接続されている。無線アクセスポイント２の管理者は、キーボード２７を操作することにより、無線アクセスポイント２の利用及び保守点検をすることができる。また、当該管理者は、ディスプレイ２６に利用状況及び保守点検状況等を表示させ、表示された出力情報を利用することができる。なお、外部インターフェイス２５には、マウス等の他の入力装置が接続されてもよく、更にはプリンター等の出力装置が接続されてもよい。

また、図２に示すように、重機１１は、制御部２８、通信部２９、及び表示部３０を有している。制御部２８は、一般的な中央処理装置であり、重機１１の各種の動作を制御するとともに、重機１１の動作を統括している。通信部２９は、重機１１が他の装置（例えば、無線アクセスポイント２）と無線通信可能とするためのインターフェイスである。表示部３０は、重機１１に備え付けられた一般的なディスプレイであり、制御部２８によって制御され、各種の情報を表示する。

更に、図２に示すように、情報端末１２は、制御部１２ａ、通信部１２ｂ、及び表示部１２ｃを有している。制御部１２ａは、一般的な中央処理装置であり、情報端末１２の各種の動作を制御するとともに、情報端末１２の動作を統括している。通信部１２ｂは、情報端末１２が他の装置（例えば、無線アクセスポイント２）と無線通信可能とするためのインターフェイスである。表示部１２ｃは、情報端末１２に備え付けられた一般的なディスプレイであり、制御部１２ａによって制御され、各種の情報を表示する。

本実施例においては、情報端末１２は、通信部１２ｂによるブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）等の短距離無線通信により、ヘルメット１３のつばに設けられたＬＥＤ等の発光装置１３ａ、及び振動装置１３ｂに所望の駆動信号を供給することができる。ここで、情報端末１２の制御部１２ａは、発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂをどのように駆動させるかを決定し、当該決定した駆動に対応した駆動信号を発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂに供給する。すなわち、ヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂは、情報端末１２によって各動作が制御されている。

上記のような構成から、本実施例において、無線アクセスポイント２は、重機１１が無線通信可能エリアＢの内側で作業しているか否かを把握するために、ネットワークの標準プロトコルであるＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）によるping（リクエスト信号）を重機１１に送信している。具体的には、無線アクセスポイント２の演算部２１が所定のプログラムを実行し、ネットワークインターフェイス２４を経由し、無線ＬＡＮ等のローカルネットワーク無線を通じて、定期的（例えば、１秒～１分周期）に送信する。

重機１１が無線通信可能エリアＢの内側で作業をしている場合（すなわち、重機１１ａの状況）、通信部２９を介して当該pingを受信することにより、制御部２８が応答信号を生成して通信部２９を介して無線アクセスポイント２に応答信号を返信する。一方、重機１１が無線通信可能エリアＢの外側で作業をしている場合（すなわち、重機１１ｃの状況）、当該pingを受信することがないため、制御部２８が応答信号を生成することがない。また、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界部分で作業をしている場合（すなわち、重機１１ｂ）、通信状態が不安定となり、通信部２９を介して当該pingを受信したとしても信号に誤りが含まれ、pingの再送信要求を無線アクセスポイント２に行い、誤りを含まないpingの受信により、制御部２８が応答信号を生成して通信部２９を介して無線アクセスポイント２に応答信号を返信する。

上記重機１１の動作に対して、無線アクセスポイント２は、pingに応答する応答信号を重機１１から受信したか否か（すなわち、応答信号の有無）、及びpingの送信から応答信号の受信までの経過時間（すなわち、応答時間）に応じて、重機１１の作業位置を判定することになる。具体的には、ネットワークインターフェイス２４を介して上記応答信号を受信すると、演算部２１は、当該経過時間が閾値以下である場合には、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界よりも内側に位置していると判定し、当該経過時間が閾値を超えている場合には、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界に位置していると判定する。一方、ネットワークインターフェイス２４を介して上記応答信号を受信しない場合、演算部２１は、重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置していると判定する。

そして、演算部２１は、重機１１の表示部３０、情報端末１２の表示部１２ｃ、並びにヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂを用いて、施工現場Ａの現場内作業員Ｗ１に対して当該判定結果に応じた報知を行う。例えば、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界に位置していると判定した場合、及び無線通信可能エリアＢの外に位置していると判定した場合には、重機１１を無線通信可能エリアＢの内側で作業させるような措置が必要となるため、表示部３０及び表示部１２ｃにその旨（すなわち、重機１１の位置情報）を表示し、発光装置１３ａを発光させ、更には振動装置１３ｂを振動させてもよい。これらのことを換言すると、無線アクセスポイント２は、現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂから上記報知を行うように報知指示を行っていることになる。なお、報知の具体例については、後述する。

図３に示すように、サーバ４は、演算部３１、第１記憶部３２、第２記憶部３３、ネットワークインターフェイス３４、及び外部インターフェイス３５を有している。サーバ４は、施工現場Ａの外で作業する現場作業員Ｗ２に対して、各種の現場情報を提供することになる。

演算部３１は、例えば、各種の演算処理を行う中央処理装置から構成される。すなわち、演算部３１は、サーバ４を統括して制御する制御装置として機能する。例えば、演算部３１は、第１記憶部３２に格納されたプログラムに従い、ネットワークインターフェイス３４から入力された各種のデータに関する演算処理を行う。また、演算部３１は、ネットワークインターフェイス３４を制御し、通信回線３に対するサーバ４の通信制御も行うことになる。

第１記憶部３２は、プログラム及び各種のデータを一時的に格納する一般的なメインメモリ（主記憶装置）である。具体的に、第１記憶部３２は、演算部３１が実行するプログラムを一時的に格納し、更にはサーバ４に入力された各種のデータ及び演算部３１による演算結果を一時的に格納することができる。例えば、第１記憶部３２は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリから構成される。

一方、第２記憶部３３は、各種のデータを永久的に記憶する一般的なストレージ（補助記憶装置）である。具体的に、第２記憶部３３は、演算部３１による演算結果を永久的に格納する。例えば、第２記憶部３３は、ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブから構成される。

また、外部インターフェイス２５には、表示装置であるディスプレイ３６、及び入力装置であるキーボード３７が接続されている。サーバ４の管理者は、キーボード３７を操作することにより、サーバ４の利用及び保守点検をすることができる。また、当該管理者は、ディスプレイ３６に利用状況及び保守点検状況等を表示させ、表示された出力情報を利用することができる。なお、外部インターフェイス３５には、マウス等の他の入力装置が接続されてもよく、更にはプリンター等の出力装置が接続されてもよい。

上記のような構成から、本実施例において、サーバ４は、無線アクセスポイント２から送信された重機１１の位置に関する判定結果を受信し、第２記憶部３３に記憶する。また、サーバ４において、演算部３１は、現場外作業員Ｗ２が所有する情報端末１２、並びにヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂを用いて、施工現場Ａの外の現場外作業員Ｗ２に対して当該判定結果に応じた報知を行う。具体的に、演算部３１は、報知指示となる信号をネットワークインターフェイス３４及び通信回線３を介して現場外作業員Ｗ２が所有する情報端末１２に供給することになる。換言すると、演算部３１は、施工現場Ａの外の現場外作業員Ｗ２に向けた報知の開始をネットワークインターフェイス３４及び通信回線３を介して指示することになる。

ここで、報知の方法については、情報端末１２、並びにヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３が共通であるため、上述した現場内作業員Ｗ１の場合と同一である。すなわち、サーバ４は、ヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３から報知するような報知指示を行っていることになる。

以上のように、本実施例においては、ネットワークインターフェイス２４がpingを送信し且つその応答信号を受信しているため、ネットワークインターフェイス２４が現場管理システム１の信号送受信部として機能する。また、演算部２１によって重機１１の位置がされるため、演算部２１が現場管理システム１の位置判定部として機能する。更に、情報端末１２、重機１１の表示部３０、並びにヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂによって現場内作業員Ｗ１、現場外作業員Ｗ２、図示しない重機１１の運転者に対して、重機１１の位置を報知するため、これらの機械が報知装置として機能する。また、情報端末１２の演算部２１は、当該報知装置に対して、報知の開始を指示することになり、現場管理システム１の指示部として機能する。

次に、図４及び図５を参照し、本実施例に係る現場管理システム１における処理フローを説明する。ここで、図４は、現場外作業員Ｗ２に対する報知までの処理フローであり、図５は、現場内作業員Ｗ１に対する報知までの処理フローである。

先ず、図４に示すように、現場外作業員Ｗ２に対する報知までの処理フローについては、無線アクセスポイント２より、重機１１に対して、pingが定期的に送信される（ステップＳ１１）。具体的には、演算部２１の処理よってpingを生成し、ネットワークインターフェイス２４を介して、無線通信によって重機１１に送信される。次に、無線アクセスポイント２は、送信したpingに対する応答があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、ネットワークインターフェイス２４を介して、重機１１から応答信号を受信するか否かを、演算部２１が継続的に監視することになる。

無線アクセスポイント２は、pingに対する応答がない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置していると判定する（ステップＳ１３）。一方、無線アクセスポイント２は、pingに対する応答があった場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ping送信から応答信号の受信までの応答時間が閾値を超えているか否かを更に判定する（ステップＳ１４）。

無線アクセスポイント２は、当該応答時間が閾値を超えていない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、重機１１との正常な無線通信が行われているため、重機１１が無線通信可能エリアＢの内側に位置していると判定する（ステップＳ１５）。これに対して、当該応答時間が閾値を超えている場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、pingの送受信に誤りが生じて再度のping送信が行われているため、重機１１との無線通信が不安定であると判定し、重機１１が無線通信可能エリアＢの境界に位置していると判定する（ステップＳ１６）。なお、当該閾値は、無線アクセスポイント２の性能、重機１１の通信部２９の性能等に対応させ、適宜調整することができる。

次に、無線アクセスポイント２は、通信回線３を介して、インターネット上のサーバ４にステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１６の判定結果を送信する。具体的には、演算部２１の処理により、ネットワークインターフェイス２４を経由し、通信回線３を介してサーバ４にアクセスがなされ、サーバ４に対して当該判定結果が送信される。なお、演算部２１は、判定結果の送信と同時に、第２記憶部２３に同様の判定結果を記憶してもよい。

次に、サーバ４から施工現場Ａの外で作業する作業員である現場外作業員Ｗ２が所有する情報端末１２に当該判定結果が通知される（ステップＳ１８）。具体的に、サーバ４においては、演算部３１の処理により、受信した当該判定結果が第２記憶部２３に記憶される。その後、演算部３１の処理により、ネットワークインターフェイス３４及び通信回線３を介して、現場外作業員Ｗ２の情報端末１２に対して当該判定結果が送信される。

次に、情報端末１２は、受信した判定結果に応じて（ステップＳ１９）、３通りの処理を行う。第１に、判定結果において重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置している場合（ステップＳ１９：エリア外）、現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３の発光装置１３ａを赤色に発光させ（ステップＳ２０）、更に現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３の振動装置１３ｂを継続して振動させる。具体的には、情報端末１２の制御部１２ａが当該判定結果に対応させた駆動信号を生成し、当該駆動信号を発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂに供給して、上記報知を行う。これにより、現場外作業員Ｗ２は、重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置することを視覚及び振動覚によって把握し、重機１１の移動の緊急度が高いことを簡単に理解することができる。

第２に、判定結果において重機１１が無線通信可能エリアＢの内側に位置している場合（ステップＳ１９：エリア内）、現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３の発光装置１３ａを消灯させ（ステップＳ２２）、更に現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３の振動装置１３ｂの振動を止める。これにより、現場外作業員Ｗ２は、重機１１が無線通信可能エリアＢの内側に位置することを視覚及び振動覚によって把握し、重機１１の移動させる必要もなく、今後の作業においても無線アクセスポイント２と重機１１との無線通信が安定していることを簡単に理解することができる。

第３に、判定結果において重機１１が無線通信可能エリアＢの境界に位置している場合（ステップＳ１９：エリア境界）、現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３の発光装置１３ａを黄色に発光させ（ステップＳ２４）、更に現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３の振動装置１３ｂを断続的に振動させる。これにより、現場外作業員Ｗ２は、重機１１が無線通信可能エリアＢの境界に位置することを視覚及び振動覚によって把握し、無線アクセスポイント２と重機１１との無線通信が不安定であって、重機１１の移動の必要性があることを簡単に理解することができる。

次に、図５に示すように、現場内作業員Ｗ２に対する報知までの処理フローについては、ステップＳ３１からステップＳ３９を経て、３つの通りの報知処置（ステップＳ４０及びｓ４１、ステップＳ４２及びＳ４３、ステップＳ４４及びＳ４５）が取られるものの、ステップＳ３７及びステップＳ３８以外のステップについては、図４と同一である。以下において、図４と同一ステップについてはその説明を省略し、ステップＳ３７及びステップＳ３８を主に説明する。

無線アクセスポイント２において、pingの送信及び応答信号の受信によって重機１１の位置が判定できると（ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３６）、無線アクセスポイント２からローカルネットワーク無線を通じて、施工現場Ａの内側で作業する作業員である現場内作業員Ｗ１が所有する情報端末１２に当該判定結果が通知される（ステップＳ３７）。具体的には、演算部２１の処理により、ネットワークインターフェイス２４を経由し、ローカルネットワーク無線を通じて情報端末１２に対して当該判定結果が送信される。なお、演算部２１は、判定結果の送信と同時に、第２記憶部２３に同様の判定結果を記憶してもよい。

次に、情報端末１２は、受信した判定結果に応じ、報知装置である発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂに対して、各装置を駆動させるための駆動信号を送信する（ステップＳ３８）。その後、発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂは、受信した判定結果に対応した駆動信号に基づいて、各種の報知を示す駆動を行う（ステップＳ４０～Ｓ４５）。

なお、図４及び図５のフローにおいては、ヘルメット１３に設けられた報知装置による報知を説明していたが、情報端末１２の表示部１２ｃ及び重機１１の表示部３０による報知についても、同様のフローにて行われることになる。

以上のように、本実施例においては、施工現場Ａ内に設置された無線アクセスポイント２から重機１１に向けてpingを送信し、当該pingに対する応答信号を受信したか否か、及び応答信号受信までの経過時間を判定することにより、無線通信可能エリアＢに対する重機１１を判定することができる。これにより、重機１１が無線通信可能エリアＢの内外、又は境界に位置するかを把握することがき、重機１１の移動又は作業管理によって重機１１の無線通信を維持又は復旧を容易に行うことが可能になる。

そして、本実施例においては、重機１１の仕様及び製造会社等の各種の状況に依存することなく、無線アクセスポイント２を設けることによって、重機１１が無線通信可能エリアＢから外れる前にその旨を検知し、施工現場の関係者である現場内作業員Ｗ１及び現場外作業員Ｗ２に報知することができる。このため、現場管理システム１の導入の煩雑化及びコスト増加は抑制されることになる。

また、本実施例においては、現場内作業員Ｗ１及び現場外作業員Ｗ２のヘルメット１３に報知装置を設けているため、比較的に簡単な構成による報知を実現し、システム全体の導入コストを抑えることができる。また、発光装置１３ａによる報知は、振動又は音での識別が困難な施工現場においても、作業員が容易に報知内容を確認することができる。一方、振動装置１３ｂによる報知は、視認が難しい施工現場においても、作業員が容易に報知内容を確認することができ、更には他の装置を見ながらであっても容易に確認することができる。

上述した実施例においては、無線アクセスポイント２がサーバ４を経由して、施工現場Ａの外で作業をしている現場外作業員Ｗ２の報知を行っていたが、無線アクセスポイント２が通信回線３を介して、現場外作業員Ｗ２の情報端末１２に対して重機１１の位置の判定結果を直接的に送信してもよい。また、上述した実施例においては、ヘルメット１３における報知は情報端末１２を介して行われていたが、発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂの電池容量を確保することができれば、無線アクセスポイント２が発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂに対して駆動信号を直接的に供給してもよい。

また、作業員への報知は、色による報知、及び振動による報知に限定されず、各表示部を用いたメッセージによる報知であってもよい。更に、振動による報知については、情報端末１２が備える振動装置を用いてもよい。そして、各種の報知は、無線アクセスポイント２に接続されたディスプレイ２６によって行うこともできる。

＜実施例２＞
実施例１においては、現場管理システム１の管理制御装置として機能する無線アクセスポイント２を施工現場Ａに独立して設けていたが、ping送信及び応答信号の受信、並びに応答信号の受信有無に基づく重機１１の位置判定を情報端末で行うようにしてもよい。このような形態を実施例２として、図６及び図７を参照しつつ以下に説明する。なお、実施例１と同一の機械、構成及び物品については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

ここで、図６は、本実施例に係る現場管理システム１０１、並びに当該システムと通信可能な機械及び機器を含めた構成を示すブロック図である。図７は、本実施例に係る現場管理システム１における処理フローである。

図６に示すように、情報端末１２０は、演算部１２１、第１記憶部１２２、第２記憶部１２３、ネットワークインターフェイス１２４、及び表示部１２５を有している。

演算部１２１は、例えば、各種の演算処理を行う中央処理装置から構成される。すなわち、演算部１２１は、情報端末１２０を統括して制御する制御装置として機能する。例えば、演算部１２１は、第１記憶部１２２に格納されたプログラムに従い、ネットワークインターフェイス１２４から入力された各種のデータに関する演算処理を行う。また、演算部１２１は、ネットワークインターフェイス１２４を制御し、重機１１並びにヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂの通信制御も行うことになる。

第１記憶部１２２は、プログラム及び各種のデータを一時的に格納する一般的なメインメモリである。具体的に、第１記憶部１２２は、演算部１２１が実行するプログラムを一時的に格納し、更には情報端末１２０に入力された各種のデータ及び演算部１２１による演算結果を一時的に格納することができる。なお、演算部１２１による演算結果とは、例えば、後述する重機１１の位置に関する判定結果である。

一方、第２記憶部１２３は、各種のデータを永久的に記憶する一般的なストレージである。具体的に、第２記憶部１２３は、演算部１２１による演算結果を永久的に格納する。例えば、第２記憶部１２３は、ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブ
から構成される。

表示部１２５は、情報端末１２０に備え付けられた一般的なディスプレイであり、演算部１２１によるプログラム実行処理により、各種の情報を表示する。

本実施例においては、情報端末１２０は、ネットワークインターフェイス１２４によるブルートゥース（Bluetooth）等の短距離無線通信により、ヘルメット１３のつばに設けられたＬＥＤ等の発光装置１３ａ、及び振動装置１３ｂに所望の駆動信号を供給することができる。ここで、情報端末１２０の演算部１２１は、発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂをどのように駆動させるかを決定し、当該決定した駆動に対応した駆動信号を発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂに供給する。すなわち、ヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂは、情報端末１２０によって各動作が制御されている。

上記のような構成から、本実施例において、情報端末１２０は、重機１１が無線通信可能エリアＢの内側で作業しているか否かを把握するために、ネットワークの標準プロトコルであるＩＣＭＰによるping（リクエスト信号）を重機１１に送信している。具体的には、情報端末１２０の演算部１２１が所定のプログラムを実行し、ネットワークインターフェイス１２４を経由し、無線ＬＡＮ等のローカルネットワーク無線を通じて、定期的（例えば、１秒～１分周期）に送信する。

実施例１において説明した重機１１の応答動作に対して、情報端末１２０は、pingに応答する応答信号を重機１１から受信したか否か（すなわち、応答信号の有無）、及びpingの送信から応答信号の受信までの経過時間（すなわち、応答時間）に応じて、重機１１の作業エリアを判定することになる。具体的には、ネットワークインターフェイス１２４を介して上記応答信号を受信すると、演算部１２１は、当該経過時間が閾値以下である場合には、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界よりも内側に位置していると判定し、当該経過時間が閾値を超えている場合には、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界に位置していると判定する。一方、ネットワークインターフェイス１２４を介して上記応答信号を受信しない場合、演算部１２１は、重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置していると判定する。

そして、演算部１２１は、ヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂを用いて、施工現場Ａの現場内作業員Ｗ１に対して当該判定結果に応じた報知を行う。例えば、重機１１が無線通信可能エリアＢ内の境界に位置していると判定した場合、及び無線通信可能エリアＢの外に位置していると判定した場合には、重機１１を無線通信可能エリアＢの内側で作業させるような措置が必要となるため、発光装置１３ａを発光させ、更には振動装置１３ｂを振動させてもよい。これらのことを換言すると、情報端末１２０は、現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂから上記報知を行うように報知指示を行っていることになる。

次に、図７に示すように、現場内作業員Ｗ１に対する報知までの処理フローについては、情報端末１２０より、重機１１に対して、pingが定期的に送信される（ステップＳ５１）。具体的には、演算部１２１の処理よってpingを生成し、ネットワークインターフェイス１２４を介して、無線通信によって重機１１に送信される。次に、情報端末１２０は、送信したpingに対する応答があるか否かを判定する（ステップＳ５２）。具体的には、ネットワークインターフェイス１２４を介して、重機１１から応答信号を受信するか否かを、演算部１２１が継続的に監視することになる。

情報端末１２０は、pingに対する応答がない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置していると判定する（ステップＳ５３）。その後、情報端末１２０からローカルネットワーク無線を通じて、施工現場Ａの内側で作業する作業員である現場内作業員Ｗ１が所有する報知装置に対して報知指示（駆動信号の送信）がなされる（ステップＳ５４）。具体的には、演算部１２１の処理により、ネットワークインターフェイス１２４を経由し、ローカルネットワーク無線を通じて発光装置１３ａ及び振動装置１３ｂに対して、各装置を駆動させるための駆動信号が送信される。

そして、現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の発光装置１３ａを赤色に発光させ（ステップＳ５５）、更に現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の振動装置１３ｂを継続的に振動させる（ステップＳ５６）。これにより、現場内作業員Ｗ１は、重機１１が無線通信可能エリアＢの外に位置することを視覚及び振動覚によって把握し、重機１１の移動の緊急度が高いことを簡単に理解することができる。

一方、情報端末１２０は、pingに対する応答があった場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、ping送信から応答信号の受信までの応答時間が閾値を超えているか否かを更に判定する（ステップＳ５７）。情報端末１２０は、当該応答時間が閾値を超えていない場合（ステップＳ５７：Ｎｏ）、重機１１との正常な無線通信が行われているため、重機１１が無線通信可能エリアＢの内側に位置していると判定する（ステップＳ１５）。その後、上記ステップＳ５４と同様に、情報端末１２０からローカルネットワーク無線を通じて、施工現場Ａの内側で作業する作業員である現場内作業員Ｗ１が所有する報知装置に対して報知指示（駆動信号の送信）がなされる（ステップＳ５９）。

そして、現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の発光装置１３ａを消灯させ（ステップＳ６０）、更に現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の振動装置１３ｂの振動を止める（ステップＳ６１）。これにより、現場内作業員Ｗ１は、重機１１が無線通信可能エリアＢの内側に位置することを視覚及び振動覚によって把握し、重機１１の移動させる必要もなく、今後の作業においても情報端末１２０と重機１１との無線通信が安定していることを簡単に理解することができる。

これに対して、情報端末１２０は、当該応答時間が閾値を超えている場合（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、pingの送受信に誤りが生じて再度のping送信が行われているため、重機１１との無線通信が不安定であると判定し、重機１１が無線通信可能エリアＢの境界に位置していると判定する（ステップＳ６２）。その後、上記ステップＳ５４と同様に、情報端末１２０からローカルネットワーク無線を通じて、施工現場Ａの内側で作業する作業員である現場内作業員Ｗ１が所有する報知装置に対して報知指示（駆動信号の送信）がなされる（ステップＳ６３）。

そして、現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の発光装置１３ａを黄色に発光させ（ステップＳ６４）、更に現場内作業員Ｗ１のヘルメット１３の振動装置１３ｂを断続的に振動させる（ステップＳ６５）。これにより、現場内作業員Ｗ１は、重機１１が無線通信可能エリアＢの境界に位置することを視覚及び振動覚によって把握し、情報端末１２０と重機１１との無線通信が不安定であって、重機１１の移動の必要性があることを簡単に理解することができる。

以上のように、本実施例においては、施工現場Ａ内に設置された情報端末１２０から重機１１に向けてpingを送信し、当該pingに対する応答信号を受信したか否か、及び応答信号受信までの経過時間を判定することにより、無線通信可能エリアＢに対する重機１１を判定することができる。これにより、重機１１が無線通信可能エリアＢの内外、又は境界に位置するかを把握することがき、重機１１の移動又は作業管理によって重機１１の無線通信を維持又は復旧を容易に行うことが可能になる。

そして、本実施例においては、重機１１の仕様及び製造会社等の各種の状況に依存することなく、情報端末１２０を設けることによって、重機１１が無線通信可能エリアＢから外れる前にその旨を検知し、施工現場の関係者である現場内作業員Ｗ１に報知することができる。このため、現場管理システム１の導入の煩雑化及びコスト増加は抑制されることになる。

１ 現場管理システム
２ 無線アクセスポイント（管理制御装置）
３ 通信回線
４ サーバ
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 重機
１２ 情報端末（報知装置）
１２ａ 制御部
１２ｂ 通信部
１２ｃ 表示部
１３ ヘルメット
１３ａ 発光装置（報知装置）
１３ｂ 振動装置（報知装置）
２１ 演算部
２２ 第１記憶部
２３ 第２記憶部
２４ ネットワークインターフェイス
２５ 外部インターフェイス
２６ ディスプレイ
２７ キーボード
２８ 制御部
２９ 通信部
３０ 表示部（報知装置）
Ａ 施工現場
Ｂ 無線通信可能エリア
Ｗ１ 現場内作業員
Ｗ２ 現場外作業員

Claims (6)

1. 無線通信によって施工現場における作業機械の情報を取得する管理制御装置を備え、前記作業機械の位置に応じた報知を前記施工現場の関係者に向けて行う現場管理システムにおいて、
   前記管理制御装置は、
   前記作業機械に向けてリクエスト信号を送信し、前記リクエスト信号を受信した前記作業機械から返信される応答信号を受信する信号送受信部と、
   前記リクエスト信号の送信から前記応答信号の受信までの経過時間、及び前記応答信号の有無に応じて前記作業機械が前記施工現場内に設定される無線通信可能エリア内に位置するか否かを判定する位置判定部と、を有し、
   前記位置判定部は、前記経過時間が閾値以下である場合に前記作業機械が前記無線通信可能エリア内と無線通信可能エリア外との境界部分よりも内側に位置すると判定し、前記経過時間が閾値を超えている場合に前記作業機械が前記無線通信可能エリア内であって前記無線通信可能エリア外との前記境界部分に位置すると判定し、前記応答信号が無い場合に前記作業機械が前記無線通信可能エリア外に位置すると判定することを特徴とする現場管理システム。
2. 前記施工現場外に設置されたサーバを備え、
   前記管理制御装置は、前記位置判定部の判定結果を、通信回線を介して前記サーバに送信し、
   前記サーバは前記施工現場外に対して通信可能であり、受信した前記判定結果に応じ、前記施工現場外の関係者が所有する報知装置に対して報知の開始を前記通信回線を介して指示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. 前記サーバは、前記施工現場外の関係者のヘルメットに設けられた発光装置又は振動装置から報知するように報知指示を行う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. 前記管理制御装置は前記施工現場内の無線通信可能エリアに対して通信可能であり、前記位置判定部の判定結果に応じて前記施工現場内の関係者が所有する報知装置に対して報知の開始を指示する指示部を有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。
5. 前記指示部は、前記施工現場内の関係者のヘルメットに設けられた発光装置又は振動装置から報知するように報知指示を行うことを特徴とする請求項４に記載の現場管理システム。
6. 前記管理制御装置は、前記位置判定部の判定結果に応じて前記作業機械に設置された報知装置に対して報知の開始を指示する指示部を有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。

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