6543455 水中作業支援システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6543455

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】水中作業支援システム

(51)【国際特許分類】

   G10L 15/28 20130101AFI20190628BHJP

   G10L 15/00 20130101ALI20190628BHJP

   E02B 3/00 20060101ALI20190628BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20190628BHJP

   B63C 11/26 20060101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   G10L15/28 500

   G10L15/00 200Z

   E02B3/00

   H04Q9/00 301B

   B63C11/26

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-215284(P2014-215284)

(22)【出願日】2014年10月22日

(65)【公開番号】特開2016-81003(P2016-81003A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(73)【特許権者】

【識別番号】516262170

【氏名又は名称】株式会社沖縄海洋工機開発

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100152180

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 秀人

(72)【発明者】

【氏名】椎名 肖一

(72)【発明者】

【氏名】三輪 徹

(72)【発明者】

【氏名】柏原 一樹

(72)【発明者】

【氏名】矢田 和也

(72)【発明者】

【氏名】沼崎 孝義

(72)【発明者】

【氏名】上間 英樹

(72)【発明者】

【氏名】石原 瑞樹

(72)【発明者】

【氏名】大城 啓義

【審査官】 安田 勇太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３８００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３４７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２３３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５１６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３１０３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１６１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２３７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｌ １５／００ −１５／３４

Ｂ６３Ｃ １１／２６

Ｅ０２Ｂ ３／００

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中作業員が装備する水中作業員用機器に設けられた可視光送信部から、水中で建設作業を行う機械に設けられた機械側の可視光受信部へ、水中可視光通信により操作信号が送信されることによって、前記機械が操作される水中作業支援システムであって、
前記水中作業員用機器は、
水中作業員が発した音声が入力され、該音声を電気信号に変換して出力する音声入力部と、
前記機械の操作と音声コマンドとが対応付けられた対応情報を格納し、前記音声入力部から出力された音声信号に対して音声認識を行い、前記対応情報に含まれる前記音声コマンドを認識すると、当該音声コマンドに対応する操作情報を前記対応情報から読み出して出力する音声コマンド認識部と、
前記音声コマンド認識部から出力された前記操作情報に応じて前記操作信号を生成する操作信号生成部と、
前記操作信号生成部により生成された前記操作信号に応じて前記可視光送信部を駆動させる送信制御部と
を備え、
前記機械は、
前記機械側の可視光受信部が受信した前記操作信号に応じて前記機械を制御する機械制御部を備え、
前記音声コマンドは、前記音声コマンド認識部により認識された音声について前記機械の操作と水中作業員間の通話とを識別するための語彙と、前記機械の各操作を指示するための語彙とを組み合わせたものであり、
前記水中作業員用機器は、
他の水中作業員が装備する第２の水中作業員用機器の第２の可視光送信部から発せられた可視光を受光する水中作業員側の可視光受信部と、
前記音声入力部から出力された音声信号を変調して変調信号を生成する変調部と、
前記音声コマンド認識部から前記操作情報が出力された場合に、前記操作信号生成部と前記送信制御部とを接続し、前記音声コマンド認識部から前記操作情報が出力されない場合に、前記変調部と前記送信制御部とを接続する切替スイッチとを備え、
前記送信制御部は、前記切替スイッチにより前記操作信号生成部と接続された場合に、前記操作信号に応じて前記可視光送信部を駆動させ、前記切替スイッチにより前記変調部と接続された場合に、前記変調信号に応じて前記可視光送信部を駆動させる
水中作業支援システム。

【請求項2】

前記水中作業員用機器は、
前記可視光受信部が受信した変調信号を復調して復調信号を生成する復調部と、
前記復調部から出力された前記復調信号に応じて骨伝導により水中作業員に音声を伝える骨伝導スピーカーと
を備える請求項１に記載の水中作業支援システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中作業員による水中での建設作業を支援する水中作業支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

護岸工事等で行われる水中でのコンクリート製ブロックの設置作業やケーソン基礎部の張石作業では、水中での資材の搬送を船上のクレーンで行うところ、クレーンから水中に吊り下げられた吊荷の旋回角度を、水中吊荷旋回装置を使用して調整することが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、水中作業員が保持する操作機器と水中吊荷旋回装置に設置した通信機器との間の通信を可視光通信により可能にし、また、水中作業員間での音声通話を可視光通信により可能にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２３８００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のシステムでは、水中作業員が、音声通話のための送受信機と水中吊荷旋回装置の操作のための操作機器とを携行する必要があることから、水中作業員に大型の装置を携行させなければならず、水中作業員の負担が大きいという問題があった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水中で建設作業を行う水中作業員の負担を軽減することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る水中作業支援システムは、水中作業員が装備する水中作業員用機器に設けられた可視光送信部から、水中で建設作業を行う機械に設けられた機械側の可視光受信部へ、水中可視光通信により操作信号が送信されることによって、前記機械が操作される水中作業支援システムであって、前記水中作業員用機器は、水中作業員が発した音声が入力され、該音声を電気信号に変換して出力する音声入力部と、 前記機械の操作と音声コマンドとが対応付けられた対応情報を格納し、前記音声入力部から出力された音声信号に対して音声認識を行い、前記対応情報に含まれる前記音声コマンドを認識すると、当該音声コマンドに対応する操作情報を前記対応情報から読み出して出力する音声コマンド認識部と、前記音声コマンド認識部から出力された前記操作情報に応じて前記操作信号を生成する操作信号生成部と、前記操作信号生成部により生成された前記操作信号に応じて前記可視光送信部を駆動させる送信制御部とを備え、前記機械は、前記機械側の可視光受信部が受信した前記操作信号に応じて前記機械を制御する機械制御部を備え、前記音声コマンドは、前記音声コマンド認識部により認識された音声について前記機械の操作と水中作業員間の通話とを識別するための語彙と、前記機械の各操作を指示するための語彙とを組み合わせたものである。

【0007】

前記水中作業支援システムにおいて、前記水中作業員用機器は、他の水中作業員が装備する第２の水中作業員用機器の第２の可視光送信部から発せられた可視光を受光する水中作業員側の可視光受信部と、前記音声入力部から出力された音声信号を変調して変調信号を生成する変調部と、前記音声コマンド認識部から前記操作情報が出力された場合に、前記操作信号生成部と前記送信制御部とを接続し、前記音声コマンド認識部から前記操作情報が出力されない場合に、前記変調部と前記送信制御部とを接続する切替スイッチとを備え、前記送信制御部は、前記切替スイッチにより前記操作信号生成部と接続された場合に、前記操作信号に応じて前記可視光送信部を駆動させ、前記切替スイッチにより前記変調部と接続された場合に、前記変調信号に応じて前記可視光送信部を駆動させてもよい。

【0008】

前記水中作業員用機器は、前記可視光受信部が受信した変調信号を復調して復調信号を生成する復調部と、前記復調部から出力された前記復調信号に応じて骨伝導により水中作業員に音声を伝える骨伝導スピーカーとを備えてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、水中で建設作業を行う水中作業員の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る水中作業支援システムの概略を示す図である。

【図2】水中作業員が装備する通信機器の構成を示す図である。

【図3】水中作業員が装備する通信機器、及び水中吊荷旋回装置に設置された通信機器の構成の構成を示すブロック図である。

【図4】水中吊荷旋回装置の内部構造を示す斜視図である。

【図5】水中吊荷旋回装置の動作の原理を説明するための図である。

【図6】水中吊荷旋回装置の動作の原理を説明するための図である。

【図7】旋回している水中吊荷旋回装置を停止させる原理を説明するための図である。

【図8】水中作業員が保持する通信機器の処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る水中作業支援システム１０の概略を示す図である。この図に示すように、水中作業支援システム１０は、水中作業員１が装備する通信機器２０と、水中吊荷旋回装置１００に設置される通信機器３０とを備えている。この水中作業支援システム１０は、水中可視光通信によって、水中作業員１と水中吊荷旋回装置１００との間、及び水中作業員１間の通信を可能にしたものであり、水中作業員１による水中吊荷旋回装置１００の遠隔操作を可能にしたものである。

【0013】

水中吊荷旋回装置１００は、起重機船２のクレーン３からワイヤー４で水中に吊り下げられて吊荷を水中で保持し、旋回して吊荷の旋回角度を調整する機械である。本実施形態では、水中吊荷旋回装置１００は、消波ブロックや被覆ブロック等のコンクリート製ブロック５の旋回角度を調整するのに用いられる。なお、吊荷はこれらに限定されるものではない。水中内の金属製構築物・機械装置・核燃料についても水中内での取付・撤去作業時における旋回角度の調整が可能である。

【0014】

図２は、水中作業員１が装備する通信機器２０の構成を示す図であり、図３は、該通信機器２０及び水中吊荷旋回装置１００に設置された通信機器３０の構成を示すブロック図である。これらの図に示すように、通信機器２０は、水中作業員１が装着するフルフェイス型水中マスク２０２に装着された防水マイク２６、送受信機２０１、骨伝導スピーカー２７及びバッテリー２５を備えている。送受信機２０１と防水マイク２６と骨伝導スピーカー２７とは電力ケーブル２８で接続されており、送受信機２０１、防水マイク２６及び骨伝導スピーカー２７は、バッテリー２５から電源を供給されて駆動される。

【0015】

防水マイク２６は、水中作業員１の口の近傍に配されており、水中作業員１が発した音声を拾い電気信号に変換して送受信機２０１へ出力する。また、骨伝導スピーカー２７は、水中作業員１の頭部の近傍に配されており、送受信機２０１から出力された音声信号に基づいて骨伝導を発生させ、水中作業員１に音声を伝える。なお、フルフェイス型水中マスクを水中作業員１に装着させることは必須ではなく、水中作業員１にレギュレータを咥えさせ、咽喉部や顎に当てたマイクで音声を拾うようにしてもよい。

【0016】

送受信機２０１は、送信デバイス２１、受信デバイス２２、及び制御装置２３を備えている。送信デバイス２１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、高速で点滅して可視光を発光する。ここで、送信デバイス２１から発光される可視光は、疑似白色光である。また、受信デバイス２２は、フォトダイオード（ＰＤ）であり、他の水中作業員１に装備された通信機器２０の送信デバイス２１から発光された可視光を受光し電気信号に変換して制御装置２３へ出力する。

【0017】

制御装置２３は、Ａ／Ｄ変換部２３１と、信号生成部２３２と、送信デバイス制御部２３３と、復調部２３４と、Ｄ／Ａ変換部２３５とを備えている。Ａ／Ｄ変換部２３１は、防水マイク２６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して信号生成部２３２に出力する。

【0018】

信号生成部２３２は、音声コマンド認識部２３２１と、操作情報判定部２３２２と、操作パケット生成部２３２３と、変調部２３２４と、切替スイッチ２３２５とを備えている。音声コマンド認識部２３２１は、水中吊荷旋回装置１００の右旋回、左旋回、旋回停止等の各操作に割り当てられた語彙のマップ（対応情報）を格納しており、Ａ／Ｄ変換部２３１から出力された音声信号から語彙を認識し、認識した語彙が上記マップに含まれる場合に当該語彙に対応する操作情報を操作情報判定部２３２２へ出力する。

【0019】

ここで、水中吊荷旋回装置１００の各操作に割り当てられた語彙は、例えば、右旋回に対応する「ＡＪ右」、左旋回に対応する「ＡＪ左」、及び旋回停止に対応する「ＡＪ停止」等である。この場合に、各操作に共通する「ＡＪ」は、水中吊荷旋回装置１００の操作と水中作業員１間の通話とを識別するための語彙であり、「右」、「左」、「停止」が水中吊荷旋回装置１００の各操作を指示するための語彙である。

【0020】

操作情報判定部２３２２は、音声コマンド認識部２３２１から操作情報が出力されたか否かを判定し、肯定判定の場合には、音声コマンド認識部２３２１から出力された操作情報を操作パケット生成部２３２３へ出力する。

【0021】

ここで、操作情報が操作情報判定部２３２２から操作パケット生成部２３２３へ出力されると、切替スイッチ２３２５により、送信デバイス制御部２３３と操作パケット生成部２３２３とが接続され、送信デバイス制御部２３３と変調部２３２４との接続が切断される。一方、操作情報が操作情報判定部２３２２から操作パケット生成部２３２３へ出力されない場合には、切替スイッチ２３２５により送信デバイス制御部２３３と変調部２３２４とが接続され、送信デバイス制御部２３３と操作パケット生成部２３２３との接続が切断される。

【0022】

操作パケット生成部２３２３は、水中吊荷旋回装置１００に右旋回、左旋回、旋回停止等の操作を実行するための操作パケット（操作信号）のマップを格納しており、操作情報判定部２３２２から出力された操作情報に対応する操作パケットを、マップから読み出して送信デバイス制御部２３３へ出力する。ここで、操作パケット生成部２３２３は、マップから読み出した操作パケットを、所定時間（例えば、３〜１０秒間、好ましくは４〜６秒間）所定の周期（例えば、１回／１ｍｓｅｃ〜１回／２０ｍｓｅｃ、好ましくは１回／１０ｍｓｅｃの周期）で繰り返し送信デバイス制御部２３３へ出力し続ける。なお、上記所定時間が経過する途中で、操作情報判定部２３２２から他の操作情報が出力された場合には、操作パケット生成部２３２３は、直ちに新たな操作情報に対応する操作パケットを、マップから読み出して送信デバイス制御部２３３へ所定時間、所定周期で繰り返し送信デバイス制御部２３３へ出力する。

【0023】

一方、変調部２３２４は、４値パルス位置変調（４ＰＰＭ）方式等の公知の変調方式を用いて音声信号を変調し、変調信号を送信デバイス制御部２３３へ出力する。

【0024】

送信デバイス制御部２３３は、操作パケット又は変調信号に応じた電流を送信デバイス２１に供給して送信デバイス２１を高速で点滅させる。ここで、送信デバイス制御部２３３は、操作パケット生成部２３２３から操作パケットが出力されている上記所定時間、所定周期で繰り返し送信デバイス２１を点滅させて可視光信号を送信し続ける。

【0025】

また、復調部２３４は、受信デバイス２２から出力された変調信号を復調してＤ／Ａ変換部２３５へ出力する。Ｄ／Ａ変換部２３５は、復調部２３４から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して骨伝導スピーカー２７へ出力する。

【0026】

水中吊荷旋回装置１００に設置された通信機器３０は、水中吊荷旋回装置１００の機体に設置されており、受信デバイス２２及び制御装置３３を備えている。受信デバイス２２は、水中作業員１が保持する通信機器２０の送信デバイス２１から発光された可視光を受光し電気信号に変換して制御装置３３へ出力する。制御装置３３は、受信デバイス２２から出力された電気信号に応じて水中吊荷旋回装置１００の旋回及び旋回停止を制御する。

【0027】

図４は、水中吊荷旋回装置１００の内部構造を示す斜視図である。この図に示すように、水中吊荷旋回装置１００は、直方体状のフレーム１１２と、フレーム１１２内に設置されたジンバルユニット１２０及びフライホイルユニット１３０とを備えている。ジンバルユニット１２０は、ジンバル１２２とジンバル用モータ１２４とを備える。ジンバル１２２は、長方形状のフレームであり、水平に設定された回転軸１２１の周りに回転可能にフレーム１１２に支持されている。また、ジンバル用モータ１２４は、フレーム１１２に支持され、ジンバル１２２を回転軸１２１の周りに傾転させる。ここで、ジンバル用モータ１２４は、電磁ブレーキ付モータであり、ジンバル用モータ１２４の電磁ブレーキが閉じた状態では、ジンバル１２２は不動であり、ジンバル用モータ１２４の電磁ブレーキが開いた状態になると、ジンバル１２２は慣性力で傾転する。なお、ジンバル用モータ１２４は、電磁ブレーキが閉じた状態では作動せず、電磁ブレーキが開いた状態で作動する。

【0028】

また、フライホイルユニット１３０は、フライホイル１３２とフライホイル用モータ１３４とを備える。フライホイル１３２は、回転軸１２１と直交するように設定された回転軸１３１の周りに回転可能にジンバル１２２に支持されている。また、フライホイル用モータ１３４は、ジンバル１２２に支持され、フライホイル１３２を回転軸１３１の周りに高速で回転させる。

【0029】

図５は、水中吊荷旋回装置１００の動作の原理を説明するための図である。この図に示すように、水中吊荷旋回装置１００では、フライホイル１３２が、回転軸１３１の周りに高速で回転し、ジンバル１２２が、回転軸１３１と直交する回転軸１２１を支点としてフライホイル１３２を傾動させることにより、回転軸１２１及び回転軸１３１と直交するモーメント軸１１１の周りにジャイロモーメントＭが発生する。水中吊荷旋回装置１００は、発生したジャイロモーメントＭを受けて鉛直軸の周りに回転し、吊荷としてのコンクリート製ブロック５（図１参照）を鉛直軸の周りに旋回させる。

【0030】

ここで、コンクリート製ブロック５を旋回させるトルクＴは、下記（１）式で示すように、フライホイル１３２の慣性モーメントＩ_f、フライホイル１３２の角速度ω_f、ジンバル１２２の角速度ω_gに比例する。なお、θは、フライホイル１３２の傾斜角度である。
Ｔ＝Ｉ_f×ω_f×ω_g×ｃｏｓθ ・・・（１）

【0031】

図６は、水中吊荷旋回装置１００の動作の原理を説明するための図である。この図に示すように、ジンバル１２２及びフライホイル１３２を右側（手前側から見て時計回り方向）に傾動させると、水中吊荷旋回装置１００はジャイロモーメントにより右旋回（平面視で時計回り方向）に旋回する。一方、ジンバル１２２及びフライホイル１３２を左側（手前側から見て反時計回り方向）に傾動させると、水中吊荷旋回装置１００はジャイロモーメントにより左旋回（平面視で反時計回り方向）に旋回する。

【0032】

図７は、旋回している水中吊荷旋回装置１００を停止させる原理を説明するための図である。この図に示すように、旋回しているコンクリート製ブロック５を停止させる場合には、ジンバル用モータ１２４の電磁ブレーキを開いた状態にして、ジンバル１２２及び、高速で回転軸１３１の周りに回転するフライホイル１３２を、回転軸１２１を支点として慣性力で傾転させることにより、旋回方向とは逆方向のジャイロモーメントＭを発生させる。これにより、水中吊荷旋回装置１００及びコンクリート製ブロック５の旋回が停止する。

【0033】

即ち、水中吊荷旋回装置１００が右旋回している場合には、ジンバル用モータ１２４の電磁ブレーキを開いた状態にして、ジンバル１２２及びフライホイル１３２を慣性力で左側に傾転させることにより、逆方向のジャイロモーメントＭを発生させて、水中吊荷旋回装置１００の右旋回を停止させる。一方、水中吊荷旋回装置１００が左旋回している場合には、ジンバル用モータ１２４の電磁ブレーキを開いた状態にして、ジンバル１２２及びフライホイル１３２を慣性力で右側に傾転させることにより、逆方向のモーメントＭを発生させて、水中吊荷旋回装置１００の左旋回を停止させる。

【0034】

図８は、水中作業員１が保持する通信機器２０の処理を説明するためのフローチャートである。まず、水中作業員１が音声を発すると、防水マイク２６が音声を拾って電気信号に変換して送受信機２０１のＡ／Ｄ変換部２３１へ出力し、Ａ／Ｄ変換部２３１が、防水マイク２６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して音声コマンド認識部２３２１及び変調部２３２４へ出力する（ステップ１）。

【0035】

音声コマンド認識部２３２１は、Ａ／Ｄ変換部２３１から出力された音声信号から語彙を認識し、認識した語彙が上記マップに含まれるか否かを判定し（ステップ２）、肯定判定の場合に当該語彙に対応する操作情報を操作情報判定部２３２２へ出力する（ステップ３）。次に、操作情報判定部２３２２は、音声コマンド認識部２３２１から操作情報が出力されたか否かを判定し（ステップ４）、肯定判定の場合には、音声コマンド認識部２３２１から出力された操作情報を操作パケット生成部２３２３へ出力する（ステップ５）。本ステップでは、操作情報判定部２３２２において肯定判定がされた場合、切替スイッチ２３２５により操作パケット生成部２３２３と送信デバイス制御部２３３とが接続され、操作情報判定部２３２２において否定判定がされた場合、切替スイッチ２３２５により変調部２３２４と送信デバイス制御部２３３との接続が切断される。

【0036】

操作パケット生成部２３２３は、操作情報判定部２３２２から出力された操作情報に対応する操作パケットを、マップから読み出して所定時間（例えば、５秒間）所定周期（例えば、１回／１０ｍｓｅｃの周期）で繰返し送信デバイス制御部２３３へ出力し続ける（ステップ６）。送信デバイス制御部２３３は、操作パケット生成部２３２３から操作パケットが出力されている間、繰り返し送信デバイス２１を点滅させる（ステップ７）。これにより、送信デバイス２１から水中吊荷旋回装置１００に設置された通信機器３０の受信デバイス２２へ、所定時間、所定周期で可視光通信による操作パケットの送信が繰り返される。この間、水中吊荷旋回装置１００に設置された通信機器３０の受信デバイス２２は、送信デバイス２１から発光された可視光を受光し続け電気信号に変換して制御装置３３へ出力し続ける。制御装置３３は、受信デバイス２２から出力された電気信号に応じて水中吊荷旋回装置１００の旋回及び旋回停止を制御する。

【0037】

一方、ステップ４において操作情報判定部２３２２が否定判定をした場合には、変調部２３２４が、Ａ／Ｄ変換部２３１から出力された音声信号を変調し、変調信号を送信デバイス制御部２３３へ出力する（ステップ８）。送信デバイス制御部２３３は、変調信号に応じて送信デバイス２１を点滅させる（ステップ９）。これにより、送信デバイス２１から他の水中作業員１が装備する通信機器２０の受信デバイス２２へ水中可視光通信により変調信号が送信される。

【0038】

そして、他の水中作業員１が装備する通信機器２０では、受信デバイス２２から復調部２３４へ変調信号が出力され、復調部２３４が、変調信号を復調してＤ／Ａ変換部２３５へ出力する。Ｄ／Ａ変換部２３５は、復調部２３４から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して骨伝導スピーカー２７へ出力する。これにより、一方の水中作業員１が発した音声が他の水中作業員１へ伝送される。

【0039】

以上説明したように、本実施形態に係る水中作業支援システム１０では、本実施形態に係る水中作業支援システム１０では、護岸工事におけるコンクリート製ブロック５の設置作業を、水中作業員１が可視光通信により水中吊荷旋回装置１００を遠隔操作することによって行う。これによって、水中作業員１による水中でのコンクリート製ブロック５の誘導作業を容易化することができ、作業時間を短縮でき、施工効率を向上させることができる。

【0040】

ここで、水中作業員が装備する通信機器２０は、水中作業員が発した音声が入力される防水マイク２６及びＡ／Ｄ変換部２３１と、水中吊荷旋回装置１００の操作と音声コマンドとが対応付けられたマップを格納した音声コマンド認識部２３２１と、操作パケット生成部２３２３と、送信デバイス制御部２３３とを備える。かかる構成の通信機器２０では、防水マイク２６及びＡ／Ｄ変換部２３１は、水中作業員１が発した音声が入力されると該音声を電気信号に変換して出力し、音声コマンド認識部２３２１が、Ａ／Ｄ変換部２３１からデジタル信号として出力された音声信号に対して音声認識を行い、上記マップに含まれる音声コマンドを認識すると、当該音声コマンドに対応する操作情報を上記マップから読み出して出力する。操作パケット生成部２３２３は、音声コマンド認識部２３２１から出力された操作情報に応じて操作パケットを生成し、送信デバイス制御部２３３が、操作パケット生成部２３２３により生成された操作パケットに応じて送信デバイス２１を駆動させる。そして、水中吊荷旋回装置１００の通信機器３０では、制御装置３３が、受信デバイス２２が受信した操作パケットに応じて水中吊荷旋回装置１００を制御する。

【0041】

即ち、水中作業支援システム１０では、水中作業員１が水中吊荷旋回装置１００を操作するための所定の語彙を発すると、当該語彙に対応した操作パケットが送信デバイス２１から水中吊荷旋回装置１００の受信デバイス２２へ送信されて水中吊荷旋回装置１００が操作される。これによって、水中作業員１は、水中吊荷旋回装置１００を操作するための操作機器を保持する必要が無く、ハンズフリーの状態で水中吊荷旋回装置１００を操作することができる。

【0042】

さらに、水中作業員１が装備する通信機器２０は、変調部２３２４と、切替スイッチ２３２５を備えており、切替スイッチ２３２５は、音声コマンド認識部２３２１から操作情報が出力された場合に、操作パケット生成部２３２３と送信デバイス制御部２３３とを接続し、音声コマンド認識部２３２１から操作情報が出力されない場合に、変調部２３２４と送信デバイス制御部２３３とを接続する。

【0043】

即ち、水中作業支援システム１０では、水中作業員１が水中吊荷旋回装置１００を操作するための所定の語彙を発すると、当該語彙に対応した操作パケットが送信デバイス２１から水中吊荷旋回装置１００の受信デバイス２２へ送信される一方、水中作業員１が上記所定の語彙以外の音声を発すると、当該音声が送信デバイス２１から他の水中作業員１が装備する通信機器２０の受信デバイス２２へ送信される。ここで、通信機器２０は、水中作業員１が装着したフルフェイス型水中マスク２０２に設置されていることによって、水中作業員１は、水中吊荷旋回装置１００を操作するための操作機器と、他の水中作業員１と通話するための送受信機とを保持する必要が無く、ハンズフリーの状態で水中吊荷旋回装置１００の操作と他の水中作業員１との通話とをすることができる。

【0044】

また、音声コマンドは、音声コマンド認識部２３２１により認識された音声について水中吊荷旋回装置１００の操作と水中作業員１間の通話とを識別するための語彙（例えば「ＡＪ」）と、水中作業員１間の通話と識別された音声について水中吊荷旋回装置１００の各操作を識別するための語彙（例えば、「右」、「左」、「停止」）とを組み合わせたものである。これによって、水中作業員１が他の水中作業員１に対して水中吊荷旋回装置１００の各操作を識別するための語彙（例えば、「右」）を発した場合に、水中吊荷旋回装置１００が誤って操作されることを防止できる。

【0045】

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

【0046】

例えば、上述の実施形態では、水中で建設作業を行う機械として、水中吊荷旋回装置１００を例に挙げて本発明を説明したが、水中バックホー等の他の水中で建設作業を行う機械を用いる場合にも本発明を適用できる。また、骨伝導スピーカー２７により水中作業員１に情報を伝えるようにしたが、表示装置に情報を表示させることにより水中作業員１に情報を伝えるようにしてもよい。

【0047】

さらに、上述の実施形態では、水中吊荷旋回装置１００のフレーム１１２を直方体形状としたが、水中での抵抗を小さくすることを目的として、該フレーム１１２を円筒形状にしてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１ 水中作業員、２ 起重機船、３ クレーン、４ ワイヤー、５ コンクリート製ブロック、１０ 水中作業支援システム、２０ 通信機器、２１ 送信デバイス、２２ 受信デバイス、２３ 制御装置、２５ バッテリー、２６ 防水マイク、２７ 骨伝導スピーカー、２８ 電力ケーブル、３０ 通信機器、３３ 制御装置、１００ 水中吊荷旋回装置、１１１ モーメント軸、１１２ フレーム、１２０ ジンバルユニット、１２１ 回転軸、１２２ ジンバル、１２４ ジンバル用モータ、１３０ フライホイルユニット、１３１ 回転軸、１３２ フライホイル、１３４ フライホイル用モータ、２０１ 送受信機、２０２ フルフェイス型水中マスク、２３１ Ａ／Ｄ変換部、２３２ 信号生成部、２３３ 送信デバイス制御部、２３４ 復調部、２３５ Ｄ／Ａ変換部、２３２１ 音声コマンド認識部、２３２２ 操作情報判定部、２３２３ 操作パケット生成部、２３２４ 変調部、２３２５ 切替スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】