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(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】
(24)【登録日】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】安全制御システム
(51)【国際特許分類】
E21F 17/18 20060101AFI20231129BHJP
E02F 9/24 20060101ALI20231129BHJP
G08B 21/02 20060101ALI20231129BHJP
G08B 25/10 20060101ALI20231129BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20231129BHJP
G08B 25/04 20060101ALI20231129BHJP
【ＦＩ】
E21F17/18
E02F9/24 B
G08B21/02
G08B25/10 A
E02F9/26 B
G08B25/04 K
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019213516
(22)【出願日】2019-11-26
(65)【公開番号】P2021085186
(43)【公開日】2021-06-03
【審査請求日】2022-11-02
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）公開場所 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｔｌ．ｆｉ／ｖｉｓｉｏｎｚｅｒｏ１９／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／ｓｉｔｅｓ／９／２０１９／１１／ＶＺ２０１９＿Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ－ｖｒ２．ｐｄｆ 公開日 令和１年１１月１１日 （２）公開場所 Ｖｉｓｉｏｎ Ｚｅｒｏ Ｓｕｍｍｉｔ ２０１９、フィンランド・ヘルシンキ 公開日 令和１年１１月１４日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000000309
【氏名又は名称】ＩＤＥＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000970
【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小島 英郷
(72)【発明者】
【氏名】金岡 幹
(72)【発明者】
【氏名】三原 泰司
(72)【発明者】
【氏名】藤吉 卓也
(72)【発明者】
【氏名】藤井 曉也
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 有
(72)【発明者】
【氏名】奥田 悠太
(72)【発明者】
【氏名】角田 輝明
(72)【発明者】
【氏名】稲田 宏治
【審査官】五十幡 直子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０４６４２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０２７０４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｆ １／００－１７／１８
Ｅ０２Ｆ ９／００－９／２８
Ｅ０２Ｆ ３／４２，４３，８４，８５
Ｇ０８Ｂ １９／００－２１／２４
Ｇ０８Ｂ ２３／００－３１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
危険エリアが存在する建設現場に適用可能な安全制御システムであって、前記建設現場で使用される重機ごとに当該重機の位置を検出する重機検出部と、
前記重機のそれぞれに搭載される第１制御部と、
前記第１制御部とのネットワーク通信が可能であり、前記重機ごとに、前記重機検出部の検出結果に基づいて、当該重機が前記危険エリアに入ったか否かを判断し、当該危険エリアに入ったとの判断を行った場合に、その判断結果を、当該重機に搭載されている前記第１制御部に送信する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、当該第１制御部を搭載している前記重機に対して、前記第２制御部からの指令に基づいた他律制御と、前記第２制御部から独立した自律制御と、を切り替えて行うことが可能であり、前記第２制御部から前記判断結果を受信した場合には、少なくとも前記第２制御部との前記ネットワーク通信が切断されるまでのタイミングで、前記重機に対する制御を前記他律制御から前記自律制御に切り替える、安全制御システム。
【請求項2】
前記建設現場で作業する作業者ごとに当該作業者の位置を検出する作業者検出部を更に備え、
前記第１制御部は、当該第１制御部を搭載している前記重機に対する制御として、前記自律制御の実行時には、前記作業者検出部の検出結果に基づいて前記重機から作業者が降車したか否かを判断し、降車したと判断した場合に、前記危険エリア内への警告を行う、請求項１に記載の安全制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建設現場において作業者の安全を確保するための技術に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネル、橋梁、建物などの建設現場では、ホイールローダ、ダンプカー、クレーン車など、様々な重機（建設機械）が使用される。近年、建設現場での重機の状態を、ネットワーク通信を用いて遠隔で監視する技術が提案されている。例えば特許文献１には、建設現場に駐在させた重機の盗難を防止するべく、重機に乗車しようとしている作業者の認証を行い、認証に成功した場合にのみ、当該重機のエンジン始動を許可する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
建設現場は、重機が往来するため危険である。建設現場内でも特に重機が作業を行うエリアは、作業中の重機と接触する虞があるため、作業者にとって危険である（以下、このエリアを「危険エリア」と称す）。そこで本発明者らは、建設現場において作業者の安全を確保するために、上述した監視技術を用いて、上記危険エリア内で作業する重機を遠隔で制御することにより、当該重機から作業者が降車した場合に、その作業者との接触に注意するよう他の重機に警告することを提案している。
【0005】
しかし、上記危険エリアには、ネットワーク通信のための通信中継器（ゲートウェイ）を設置することが困難な場合がある。例えば、トンネルの掘削現場においては、切羽エリアが上記危険エリアに相当する。そして、当該切羽エリアは、発破時において岩石の飛散や爆風の影響が大きいエリアであるが故に、通信中継器を設置したとすると、岩石の飛散や爆風によって当該通信中継器が故障する可能性が高く、従って切羽エリア（危険エリア）には通信中継器を設置することが難しい。
【0006】
このように危険エリアに通信中継器を設置することが困難な状況においては、危険エリア内での電波状況が悪くなり、当該危険エリア内で作業中の重機を遠隔で監視することが難しくなる。このため、危険エリア内で重機から作業者が降車した場合でも、それを検出して他の重機に警告できるとは必ずしも言えず、建設現場において作業者の安全を確保することが難しくなる。
【0007】
そこで本発明の目的は、建設現場での高い安全性を実現することが可能な安全制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る安全制御システムは、危険エリアが存在する建設現場に適用可能なシステムであり、重機検出部と、第１制御部と、第２制御部と、を備える。重機検出部は、建設現場で使用される重機ごとに当該重機の位置を検出する。第１制御部は、重機のそれぞれに搭載される。第２制御部は、第１制御部とのネットワーク通信が可能であり、重機ごとに、重機検出部の検出結果に基づいて、当該重機が危険エリアに入ったか否かを判断し、「危険エリアに入った」との判断を行った場合に、その判断結果を、当該重機に搭載されている第１制御部に送信する。そして、第１制御部は、当該第１制御部を搭載している重機に対して、第２制御部からの指令に基づいた他律制御と、第２制御部から独立した自律制御と、を切り替えて行うことが可能であり、第２制御部から上記判断結果を受信した場合には、少なくとも第２制御部とのネットワーク通信が切断されるまでのタイミングで、重機に対する制御を他律制御から自律制御に切り替える。
【0009】
上記安全制御システムによれば、重機が危険エリアに入ることでネットワーク通信の電波状況が悪化した場合でも、ネットワーク通信が切断されるまでのタイミングで他律制御から自律制御に切り替えられるため、重機に対する制御が確実に行われる。
【0010】
上記安全制御システムは、建設現場で作業する作業者ごとに当該作業者の位置を検出する作業者検出部を更に備えていてもよい。この構成において、第１制御部は、当該第１制御部を搭載している重機に対する制御として、自律制御の実行時には、作業者検出部の検出結果に基づいて重機から作業者が降車したか否かを判断し、「降車した」と判断した場合に、危険エリア内への警告を行ってもよい。
【0011】
この構成によれば、重機が危険エリアに入ることでネットワーク通信の電波状況が悪化した場合でも、ネットワーク通信が切断されるまでのタイミングで他律制御から自律制御に切り替えられるため、危険エリア内での重機からの作業者の降車が確実に検出されて危険エリア内への警告が行われる。これにより、危険エリア内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリア内で作業者が重機から降車したこと）を知らせて注意を促すことができる。そして、危険エリア内で重機に乗って作業している作業者は、上記警告によって注意が促された場合には、重機を停止させて作業を中断することにより、危険エリアで重機から降車した作業者との接触を避けることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、建設現場での高い安全性を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】トンネルの建設現場を横から見て示した概念図である。
【図2】トンネルの建設現場を上から見て示した概念図である。
【図3】トンネルの建設現場に適用される安全制御システムの構成を概念的に示したブロック図である。
【図4A】管理サーバで実行される制御処理（第１安全制御処理）の一部分を示したフローチャートである。
【図4B】管理サーバで実行される制御処理（第１安全制御処理）の残りの部分を示したフローチャートである。
【図5】各重機に搭載された制御装置で実行される制御処理（第２安全制御処理）を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
［１］実施形態
トンネルの建設現場に安全制御システムを適用した実施形態について、具体的に説明する。
トンネルの建設現場に安全制御システムを適用した実施形態について、具体的に説明する。
【0015】
［１－１］概要
図１は、トンネルの建設現場を横から見て示した概念図であり、図２は、当該建設現場を上から見て示した概念図である。トンネルの建設現場では、発破による岩石の破砕と、発破後の岩石や土砂の排出（ずり出し）と、が繰り返し行われることにより、トンネルの掘削が進められる。また、工事中のトンネル内には、発破時に飛散する岩石や爆風から作業者を保護するために、発破用の爆薬が設置される掘削現場（切羽１００Ａ）からトンネルの入口（坑口１００Ｂ）へ所定距離（例えば、４０～５０ｍ）だけ後退した位置に、防護壁１０１が設けられる。そして工事中のトンネル内には、トンネルが掘り進められるのに従って、防護壁１０１を、切羽１００Ａからの距離を一定に保ちつつトンネルの奥へ向けて移動させることが可能となるように、防護壁１０１は、トンネル内に敷設されたレール（不図示）によって移動可能に支持されている。
図１は、トンネルの建設現場を横から見て示した概念図であり、図２は、当該建設現場を上から見て示した概念図である。トンネルの建設現場では、発破による岩石の破砕と、発破後の岩石や土砂の排出（ずり出し）と、が繰り返し行われることにより、トンネルの掘削が進められる。また、工事中のトンネル内には、発破時に飛散する岩石や爆風から作業者を保護するために、発破用の爆薬が設置される掘削現場（切羽１００Ａ）からトンネルの入口（坑口１００Ｂ）へ所定距離（例えば、４０～５０ｍ）だけ後退した位置に、防護壁１０１が設けられる。そして工事中のトンネル内には、トンネルが掘り進められるのに従って、防護壁１０１を、切羽１００Ａからの距離を一定に保ちつつトンネルの奥へ向けて移動させることが可能となるように、防護壁１０１は、トンネル内に敷設されたレール（不図示）によって移動可能に支持されている。
【0016】
本実施形態では、防護壁１０１は、バルーンを膨らませて壁を形成するトラベルクリーンカーテンである。尚、図１及び図２では、バルーンの図示が省略されており、当該バルーンを保持する保持枠１０１Ａだけが図示されている。尚、防護壁１０１は、トラベルクリーンカーテンに限らず、開閉式の扉など、発破時に飛散する岩石や爆風から作業者を保護できる様々な壁に変更されてもよい。
【0017】
このようなトンネルの建設現場において、切羽１００Ａから防護壁１０１までのエリアは、発破時においては、岩石の飛散や爆風の影響が大きいエリアであるが故に危険であり、また、ずり出し時においては、岩石や土砂を掻き集めて搬出する作業が、ショベルカー、ホイールローダ、ダンプカーなどの重機によって行われるエリアであるが故に、危険である（以下、このエリアを「危険エリアＲｄ」と称す）。尚、当該危険エリアＲｄで作業する重機には、ショベルカー、ホイールローダ、ダンプカーなどの車両型重機に限らず、建設現場に設置されるベルトコンベアなどの設置型重機や、建設現場に作業者や資材を搬送する作業用車両なども含まれる。
【0018】
一方、防護壁１０１から坑口１００Ｂまでのエリアは、発破時においては、防護壁１０１によって岩石の飛散や爆風から保護されるエリアになるが故に安全であり、また、ずり出し時においては、ダンプカーなどの通行以外には重機による作業が殆ど行われないエリアであるが故に、作業者にとっては比較的安全である（以下、このエリアを「安全エリアＲｓ」と称す）。
【0019】
上述した危険エリアＲｄは、発破時においては、そのエリアに作業者が居ること自体が危険であり、また、ずり出し時においては、そのエリア内で作業者が重機から降りた場合や、そのエリアに作業者が重機に乗車せずに入った場合に、作業中の重機と接触する虞があるため、作業者にとっては危険である。
【0020】
そこで本実施形態では、そのような危険エリアＲｄが存在する建設現場に安全制御システムが適用されることにより、当該建設現場での高い安全性が実現される。以下、安全制御システムの詳細について、具体的に説明する。
【0021】
［１－２］安全制御システムの構成
図３は、上述したトンネルの建設現場に適用される安全制御システムの構成を概念的に示したブロック図である。安全制御システムは、作業者及び重機のそれぞれの位置を検出する位置検出システム１と、照明制御システム２と、重機制御システム３と、管理サーバ４と、によって構成されており、これらがネットワークを介して通信可能に接続されている。
図３は、上述したトンネルの建設現場に適用される安全制御システムの構成を概念的に示したブロック図である。安全制御システムは、作業者及び重機のそれぞれの位置を検出する位置検出システム１と、照明制御システム２と、重機制御システム３と、管理サーバ４と、によって構成されており、これらがネットワークを介して通信可能に接続されている。
【0022】
＜位置検出システム＞
位置検出システム１は、作業者及び重機の位置検出に用いられるシステムであり、ビーコン信号を発信する発信器１１と、ビーコン信号を受信する受信器１２と、で構成されている（図３参照）。
位置検出システム１は、作業者及び重機の位置検出に用いられるシステムであり、ビーコン信号を発信する発信器１１と、ビーコン信号を受信する受信器１２と、で構成されている（図３参照）。
【0023】
発信器１１には、建設現場で作業する作業者（例えば、ヘルメットや作業服など）に取り付けられる発信器１１Ａと、建設現場で作業する重機に取り付けられる発信器１１Ｂとが含まれている。そして、各発信器１１が発信するビーコン信号には、当該発信器１１を識別するための第１識別情報Ｉｐ１が含まれている。ここで、第１識別情報Ｉｐ１は、作業者及び重機のそれぞれに１対１の関係で対応付けられており、ビーコン信号がどの作業者又は重機から発信されたものであるのかを特定するために用いられる。尚、作業者は、発信器１１をポケットなどに入れて所持してもよい。
【0024】
受信器１２には、安全エリアＲｓにおいてトンネルの内壁に設置される受信器１２Ａ（図１及び図２参照）と、建設現場で作業する重機に設置される受信器１２Ｂ（図３参照）とが含まれている。そして、各受信器１２は、当該受信器１２を識別するための第２識別情報Ｉｐ２を有しており、第２識別情報Ｉｐ２は、受信器１２の位置やその位置に対応する領域（本実施形態では、後述する検出領域Ｑ）などを特定する際に用いられる。
【0025】
本実施形態では、安全エリアＲｓが坑口１００Ｂから所定間隔ごとに区切られることにより、１つ以上の検出領域Ｑが安全エリアＲｓに設定されている（図１及び図２参照）。図２では、検出領域Ｑは、坑口１００Ｂに最も近いものを１番目（ｎ＝１）として順にナンバリングされている。そして受信器１２Ａは、検出領域Ｑごとに、当該検出領域Ｑに入った作業者や重機（それらに取り付けられている発信器１１）が発信するビーコン信号の受信強度が、他の検出領域Ｑに設置された受信器１２Ａよりも高くなるように、トンネルの内壁に設置されている。即ち、受信器１２Ａは、検出領域Ｑごとに、その検出領域Ｑと１対１で対応するように設置されている。図２の例では、トンネルの内壁のうちの片方の側面（図２では、坑口１００Ｂからトンネル内部を見たときの右側面）において、各検出領域Ｑの中央又はその付近に受信器１２Ａが設置されている。
【0026】
従って、安全エリアＲｓ内において発信源（作業者及び重機）の何れか１つから発信されたビーコン信号が、１つ又は複数の受信器１２Ａによって受信された場合には、当該ビーコン信号を受信した受信器１２Ａから受信強度が最も高いものを抽出し、且つ、抽出した受信器１２を識別するための第２識別情報Ｉｐ２に基づいて、当該受信器１２に対応する検出領域Ｑを特定することにより、ビーコン信号の発信源の位置がどの検出領域Ｑ内であるのかを検出することが可能になる（発信源の位置検出）。また、そのビーコン信号に含まれている第１識別情報Ｉｐ１に基づいて、発信源がどの作業者又は重機であるのかを特定することが可能になる（発信源の特定）。
【0027】
尚、受信器１２Ａは、左側面に設置されてもよいし、天井に設置されてもよい。また、受信器１２Ａは、検出領域Ｑのそれぞれにおいて右側面と左側面の両方に設置されてもよい。このように両側面に受信器１２Ａが設置された場合、各受信器１２Ａにおけるビーコン信号の受信精度が向上する。また、各受信器１２Ａから得られる第２識別情報Ｉｐ２によれば、当該受信器１２Ａがどの検出領域Ｑに対応したものであるのかを特定することが可能になるだけでなく、その受信器１２Ａが当該検出領域Ｑのうちの中央線より右側の領域又は左側の領域のどちらに対応したものであるのかを特定することが可能になり、位置検出の精度が向上する。
【0028】
受信器１２Ｂは、重機のそれぞれにおいて所定位置に設置されている（図３参照）。ここで、当該所定位置は、作業者が重機に乗車している場合に、その作業者が発信するビーコン信号を受信でき、且つ、そのときの受信強度が比較的高くなる位置である。
【0029】
従って、受信器１２Ｂがビーコン信号を受信した場合には、当該受信器１２Ｂを識別するための第２識別情報Ｉｐ２に基づいて、どの重機でビーコン信号が受信されたのかを特定することが可能になる（重機の特定）。また、そのときの受信強度に基づいて、当該ビーコン信号の発信源である作業者が重機に乗車しているか否かを判断することが可能になる（重機への作業者の乗車検出）。更に、「乗車している」と判断した後に、改めて作業者が重機に乗車しているか否か判断することにより、作業者が乗車したままであるのか、或いは、作業者が重機から降車したのかを判断することが可能になる（重機からの作業者の降車検出）。
【0030】
このように本実施形態の安全制御システムでは、作業者が発信するビーコン信号を受信器１２（受信器１２Ａ及び１２Ｂ）が受信し、そのビーコン信号に基づいて作業者の位置が検出されることから、受信器１２は、建設現場で作業する作業者ごとに当該作業者の位置を検出する作業者検出部として機能するものであると言える。また、重機が発信するビーコン信号を受信器１２Ａが受信し、そのビーコン信号に基づいて重機の位置が検出されることから、受信器１２Ａは、建設現場で使用される重機ごとに当該重機の位置を検出する重機検出部としても機能するものであると言える。
【0031】
更に本実施形態では、安全エリアＲｓにおいてトンネルの内壁に、受信器１２Ａがネットワークに接続可能となるように、受信器１２Ａとネットワークとの間の通信を中継する通信中継器１０２Ａ（ゲートウェイなど）が設置されている。具体的には、全ての受信器１２Ａがネットワークに接続できるように、２つの受信器１２Ａに対して１つの割合で通信中継器１０２Ａが配置されている。尚、通信中継器１０２Ａは、３つ以上の受信器１２Ａに対して１つの割合で配置されてもよい。また、各重機には、当該重機に設置されている受信器１２Ｂがネットワークに接続可能となるように、受信器１２Ｂとネットワークとの間の通信を中継する通信中継器１０２Ｂ（ゲートウェイなど）が更に設置されている。これにより、受信器１２Ａ及び１２Ｂは、管理サーバ４とのネットワーク通信が可能になっている。
【0032】
そして、受信器１２（受信器１２Ａ及び１２Ｂ）は、ビーコン信号を受信した場合に、そのときの受信強度と、当該ビーコン信号に含まれている第１識別情報Ｉｐ１と、自身を識別するための第２識別情報Ｉｐ２と、を管理サーバ４に送信する。管理サーバ４は、受信器１２から送信されてくる情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）に基づいて、上述した発信源の特定、当該発信源の位置検出、重機の特定、当該重機への作業者の乗車検出、及び当該重機からの作業者の降車検出などを行う。尚、管理サーバ４の詳細については後述する。
【0033】
＜照明制御システム＞
照明制御システム２は、危険エリアＲｄの照明に用いられるシステムであり、作業に適した色（例えば、白色など）の光で危険エリアＲｄを照明する作業用照明装置２１と、警告色（例えば、赤色など）の光で危険エリアＲｄを照明する警告用照明装置２２と、これらの照明装置を制御する制御装置２３と、で構成されている（図１～３参照）。また、制御装置２３には、当該制御装置２３とネットワークとの間の通信を中継する通信中継器１０２Ｃ（ゲートウェイなど）が接続されている（図３参照）。これにより、制御装置２３は、管理サーバ４とのネットワーク通信が可能になっている。
照明制御システム２は、危険エリアＲｄの照明に用いられるシステムであり、作業に適した色（例えば、白色など）の光で危険エリアＲｄを照明する作業用照明装置２１と、警告色（例えば、赤色など）の光で危険エリアＲｄを照明する警告用照明装置２２と、これらの照明装置を制御する制御装置２３と、で構成されている（図１～３参照）。また、制御装置２３には、当該制御装置２３とネットワークとの間の通信を中継する通信中継器１０２Ｃ（ゲートウェイなど）が接続されている（図３参照）。これにより、制御装置２３は、管理サーバ４とのネットワーク通信が可能になっている。
【0034】
作業用照明装置２１及び警告用照明装置２２は、防護壁１０１の保持枠１０１Ａに固定されている。本実施形態では、防護壁１０１は、バルーンを膨らませて壁を形成するトラベルクリーンカーテンであり、作業用照明装置２１及び警告用照明装置２２は、バルーンを膨らませた場合に、発破用の爆薬が設置された掘削現場（切羽１００Ａ）からバルーンで隠れるように、バルーンが膨縮する場所から安全エリアＲｓ側へずれた位置に設けられている。尚、防護壁１０１がトラベルクリーンカーテン以外の壁である場合にも、作業用照明装置２１及び警告用照明装置２２は、防護壁１０１を閉じた場合にその扉で掘削現場（切羽１００Ａ）から隠れるように当該防護壁１０１に取り付けられてもよい。
【0035】
制御装置２３は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を含んだ制御盤であり、管理サーバ４からの指令に応じて作業用照明装置２１及び警告用照明装置２２のそれぞれの照明動作を制御する。
【0036】
具体的には、制御装置２３は、管理サーバ４からの指令に従って作業用照明装置２１を点灯させることにより、危険エリアＲｄを明るく照らす。これにより、危険エリアＲｄでの視認性が向上し、当該危険エリアＲｄでの作業が容易になる。尚、作業用照明装置２１は、作業者によるスイッチ操作などによって強制的に点灯させることも可能な照明装置であってもよい。
【0037】
また、制御装置２３は、管理サーバ４からの指令（警告開始指令）に従って警告用照明装置２２に点灯又は点滅を開始させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を行う。これにより、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリアＲｄに作業者が重機に乗車せずに入ったことや、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車したことなど）を知らせて注意を促すことが可能になる。
【0038】
尚、防護壁１０１には、警告音を危険エリアＲｄへ向けて発する警告用スピーカ（不図示）などが更に取り付けられてもよい。この場合、制御装置２３は、管理サーバ４からの指令に従って警告用スピーカから警告音を発することにより、危険エリアＲｄ内への警告を行うことができる。尚、警告音は、警告用照明装置２２の点灯又は点滅に代えて発せられてもよいし、警告用照明装置２２の点灯又は点滅と共に発せられてもよい。
【0039】
＜重機制御システム＞
重機制御システム３は、各重機に設けられ、当該重機の制御に用いられるシステムである（図３参照）。本実施形態では、重機制御システム３は主に、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した場合に、当該危険エリアＲｄ内への警告として、他の重機に乗って作業している作業者に対して警告を行うための制御を行うものである。そして重機制御システム３は、周囲への警告を行う警告装置３１と、当該警告装置３１を制御する制御装置３２と、で構成されている。
重機制御システム３は、各重機に設けられ、当該重機の制御に用いられるシステムである（図３参照）。本実施形態では、重機制御システム３は主に、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した場合に、当該危険エリアＲｄ内への警告として、他の重機に乗って作業している作業者に対して警告を行うための制御を行うものである。そして重機制御システム３は、周囲への警告を行う警告装置３１と、当該警告装置３１を制御する制御装置３２と、で構成されている。
【0040】
警告装置３１は、警告色（例えば、赤色など）の光で周囲への警告を行う装置（例えば、赤色灯など）であり、各重機に対して、当該重機を外部から見たときに目立つ位置（例えば、重機の天井など）に設置される。尚、警告装置３１は、警告色の光で警告を行う装置に限らず、警告音を発する装置（例えば、スピーカなど）であってもよい。
【0041】
制御装置３２は、例えばＰＬＣを含んだ制御盤である。また制御装置３２は、各重機に搭載されており、当該重機に設置された通信中継器１０２Ｂに接続されている。これにより、制御装置３２は、管理サーバ４とのネットワーク通信が可能になっている。尚、制御装置３２と管理サーバ４との関係では、制御装置３２を、重機のそれぞれに搭載される第１制御部と把握し、管理サーバ４を、当該第１制御部とのネットワーク通信が可能な第２制御部と把握できる。
【0042】
そして各重機において、制御装置３２は、管理サーバ４からの指令（警告開始指令）に従って警告装置３１に警告動作を開始させることにより、危険エリアＲｄ内にて当該重機の周囲に対して警告を行う。これにより、危険エリアＲｄ内で他の重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車したことなど）を知らせて注意を促すことが可能になる。
【0043】
ここで、トンネルの建設現場における危険エリアＲｄには、ネットワーク通信のための通信中継器（例えば、ゲートウェイなど）を設置することが困難である。なぜなら、危険エリアＲｄは、発破時において岩石の飛散や爆風の影響が大きいエリアであるが故に、通信中継器を設置したとすると、岩石の飛散や爆風によって当該通信中継器が故障する可能性が高いからである。このように危険エリアＲｄに通信中継器を設置することが困難な状況においては、危険エリアＲｄ内での電波状況が悪くなり、当該危険エリアＲｄ内で作業中の各重機の制御装置３２を管理サーバ４から遠隔で制御することが難しくなる。このため、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した場合でも、それを管理サーバ４で検出して他の重機に警告できるとは必ずしも言えず、建設現場において作業者の安全を確保することが難しくなる。
【0044】
そこで本実施形態では、制御装置３２は、管理サーバ４からの指令に応じて警告装置３１を制御する他律制御（即ち、管理サーバ４からの指令に基づいた他律制御）だけでなく、管理サーバ４から独立（自律）して警告装置３１を制御する自律制御を行うことが可能である。そして制御装置３２は、他律制御と自律制御とを切り替えて行うことが可能であり、当該制御装置３２が搭載されている重機の位置又はネットワーク通信の電波状況に応じて、警告装置３１に対する制御を他律制御と自律制御との間で切り替える（切替処理）。
【0045】
ここで、他律制御の選択時においては、受信器１２Ｂからの情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）は、通信中継器１０２Ｂを介して管理サーバ４に送信される。管理サーバ４は、受信器１２Ｂから受信した情報（受信情報）に基づいて、重機から作業者が降車したか否かを判断する。そして管理サーバ４は、「降車した」と判断した場合に、その重機に搭載されている制御装置３２に、警告装置３１に対する制御を実行させるために指令（警告開始指令）を送信する。制御装置３２は、管理サーバ４からの指令（警告開始指令）に従って警告装置３１に警告動作を開始させることにより、危険エリアＲｄ内にて重機の周囲に対して警告を行う。
【0046】
一方、自律制御の選択時においては、受信器１２Ｂからの情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）は制御装置３２に送信され、制御装置３２は、受信器１２Ｂから受信した情報（受信情報）に基づいて、重機から作業者が降車したか否かを判断する。そして制御装置３２は、「降車した」と判断した場合に、警告装置３１に警告動作を開始させることにより、危険エリアＲｄ内にて重機の周囲に対して警告を行う。
【0047】
このように重機の位置又はネットワーク通信の電波状況に応じて他律制御と自律制御との間での切替えが行われることにより、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した場合に、当該作業者の降車を確実に検出して、他の重機に乗って作業している作業者に対して警告を行うことが可能になる。
【0048】
上述した自律制御及び他律制御、並びにこれらの切替処理は、制御装置３２内に回路を構築することによってハードウェアで構成された処理部で実行されてもよいし、制御装置３２が備えるＰＬＣやＣＰＵ等の処理装置にプログラムを実行させることによってソフトウェアで構成される処理部で実行されてもよい。そして、当該プログラムは、携帯可能な記憶装置（例えば、フラッシュメモリ等）に読取可能な状態で記憶されてもよいし、他のサーバなどにダウンロード可能に保存され、ダウンロードされたものが制御装置３２の記憶部（不図示）に記憶されてもよい。
【0049】
＜管理サーバ＞
管理サーバ４（図３参照）は、ネットワーク通信を用いて建設現場での作業者及び重機の位置を遠隔で監視し、当該建設現場の危険エリアＲｄ内において作業者と重機とが接触する危険が発生した場合に、当該危険エリアＲｄ内への警告を行う。
管理サーバ４（図３参照）は、ネットワーク通信を用いて建設現場での作業者及び重機の位置を遠隔で監視し、当該建設現場の危険エリアＲｄ内において作業者と重機とが接触する危険が発生した場合に、当該危険エリアＲｄ内への警告を行う。
【0050】
具体的には、管理サーバ４は、建設現場での作業者及び重機の位置を遠隔で監視するべく、第１対応データＤ１と第２対応データＤ２とを備える。ここで、第１対応データＤ１では、発信器１１ごとに、当該発信器１１を識別するための第１識別情報Ｉｐ１と、その発信器１１が取り付けられる作業者又は重機を特定できる情報（名前や番号など）と、が対応付けられている。また、第２対応データＤ２では、受信器１２ごとに、当該受信器１２を識別するための第２識別情報Ｉｐ２と、その受信器１２の設置位置（受信器１２Ａに対応した検出領域Ｑや、受信器１２Ｂが設置されている重機）を特定できる位置情報（番号など）と、が対応付けられている。
【0051】
そして、管理サーバ４は、受信器１２から情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）を受信した場合に、受信した情報（受信情報）と、その情報に基づいて第１対応データＤ１及び第２対応データＤ２から適宜読み出した各種情報とを用いて、発信源の特定、当該発信源の位置検出、重機の特定、当該重機への作業者の乗車検出、及び当該重機からの作業者の降車検出を行う（検出処理）。
【0052】
更に、管理サーバ４は、作業者ごとに上記検出処理を実行しつつ、その検出処理で得られる検出結果に基づいて、当該作業者が安全エリアＲｓ内に居るか又は危険エリアＲｄ内での安全な場所に居るか（即ち、重機に乗車しているか）否かを判断する（判断処理）。そして管理サーバ４は、作業者の少なくとも何れか１人について「安全エリアＲｓ内に居ない」又は「危険エリアＲｄ内での安全な場所に居ない」と判断した場合には、危険エリアＲｄ内への警告を行うことにより、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に対して、建設現場内に危険が発生したことを知らせて注意を促す（警告処理）。
【0053】
また、管理サーバ４は、重機ごとに上述の検出処理を実行しつつ、その検出処理で得られる検出結果に基づいて、当該重機が危険エリアＲｄに入ったか否かを判断する（判断処理）。そして、管理サーバ４は、重機の少なくとも何れか１つについて「危険エリアＲｄに入った」との判断を行った場合には、その判断結果（本実施形態では、判断結果として切替開始信号）を、当該重機に搭載されている制御装置３２に送信する。制御装置３２は、管理サーバ４から切替開始信号（判断結果）を受信した場合には、少なくとも管理サーバ４とのネットワーク通信が切断されるまでのタイミングで、当該制御装置３２が搭載されている重機に対する制御（警告装置３１に対する制御）を他律制御から自律制御に切り替える。
【0054】
上述した検出処理、判断処理、及び警告処理はそれぞれ、管理サーバ４内の検出処理部４１、判断処理部４２、及び警告処理部４３によって実行される（図３参照）。これらの処理部は、管理サーバ４内に回路を構築することによってハードウェアで構成されてもよいし、管理サーバ４が備えるＣＰＵ等の処理装置にプログラムを実行させることによってソフトウェアで構成されてもよい。そして、当該プログラムは、携帯可能な記憶装置（例えば、フラッシュメモリ等）に読取可能な状態で記憶されてもよいし、他のサーバなどにダウンロード可能に保存され、ダウンロードされたものが管理サーバ４の記憶部（不図示）に記憶されてもよい。
【0055】
［１－３］安全制御システムで実行される制御処理
上述した安全制御システムで実行される制御処理を、フローチャートを用いて説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、管理サーバ４で実行される制御処理（以下、「第１安全制御処理」と称す）を示したフローチャートである。図５は、各重機に搭載された制御装置３２で実行される制御処理（以下、「第２安全制御処理」と称す）を示したフローチャートである。
上述した安全制御システムで実行される制御処理を、フローチャートを用いて説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、管理サーバ４で実行される制御処理（以下、「第１安全制御処理」と称す）を示したフローチャートである。図５は、各重機に搭載された制御装置３２で実行される制御処理（以下、「第２安全制御処理」と称す）を示したフローチャートである。
【0056】
＜第１安全制御処理＞
第１安全制御処理（図４Ａ及び図４Ｂ参照）は、建設現場に作業者が入場した場合（例えば、読取装置などによって建設現場への入場が記録された場合）に管理サーバ４で開始される。第１安全制御処理が開始されると、管理サーバ４は、受信器１２から受信する情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）に基づいて、ビーコン信号の発信源（作業者及び重機）の特定及び当該発信源の位置検出を検出処理部４１で行いつつ、作業者ごとに図４Ａ及び図４Ｂに示される以下の処理を実行することにより、建設現場内の作業者を監視する。
第１安全制御処理（図４Ａ及び図４Ｂ参照）は、建設現場に作業者が入場した場合（例えば、読取装置などによって建設現場への入場が記録された場合）に管理サーバ４で開始される。第１安全制御処理が開始されると、管理サーバ４は、受信器１２から受信する情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）に基づいて、ビーコン信号の発信源（作業者及び重機）の特定及び当該発信源の位置検出を検出処理部４１で行いつつ、作業者ごとに図４Ａ及び図４Ｂに示される以下の処理を実行することにより、建設現場内の作業者を監視する。
【0057】
ここで、第１安全制御処理は、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がある場合に、当該作業者の安全を確保するためのものである。そして、そのような危険が発生する前提として、危険エリアＲｄ内に重機が存在していることが必要である。そこで先ずは、判断処理部４２が、建設現場内の重機ごとに検出処理部４１から得られる検出結果に基づいて、重機が危険エリアＲｄ内に存在するか否かを判断する（ステップＳ１０１）。そして、ステップＳ１０１にて判断処理部４２が「存在しない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、現時点では危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がないと判断できる。
【0058】
一方、ステップＳ１０１にて判断処理部４２が「存在する（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険が発生する虞があると判断できる。そこで、そのような危険が発生したか否かを判断するべく、判断処理部４２は更に、そのときの監視対象である作業者について検出処理部４１から得られる検出結果に基づいて、当該作業者が安全エリアＲｓから危険エリアＲｄに入ったか否かを判断する（ステップＳ１０２）。尚、ステップＳ１０２では、判断処理部４２は、作業者が危険エリアＲｄに入ったか否かを判断することに代えて、作業者が安全エリアＲｓ内に居るか否かを判断してもよい。
【0059】
ステップＳ１０２にて判断処理部４２が「入っていない（Ｎｏ）」との判断を行った場合（或いは、「安全エリアＲｓ内に居る（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合）には、その判断を以て、現時点では危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がないと判断できる。
【0060】
一方、ステップＳ１０２にて判断処理部４２が「入った（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合（或いは、「安全エリアＲｓ内に居ない（Ｎｏ）」との判断を行った場合）には、その判断を以て、もし作業者が重機に乗車していなかったとすると、危険エリアＲｄ内において当該作業者が重機と接触する危険があると判断できる。
【0061】
そこで、ステップＳ１０２にて判断処理部４２が「入った（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、判断処理部４２は更に、そのときの監視対象である作業者について検出処理部４１から得られる検出結果に基づいて、当該作業者が重機に乗車しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【0062】
ステップＳ１０３にて判断処理部４２が「乗車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄに作業者が重機に乗車せずに入ったと判断でき、従って、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険があると判断できる。
【0063】
そこで、ステップＳ１０３にて判断処理部４２が「乗車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、警告処理部４３が、危険エリアＲｄ内への警告を照明制御システム２に実行させるための指令信号（警告開始信号）を、当該照明制御システム２の制御装置２３に送信する（ステップＳ１０４）。そして制御装置２３は、管理サーバ４から警告開始信号を受信した場合には、警告用照明装置２２を点灯又は点滅させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を行う。
【0064】
このような危険エリアＲｄ内への警告によれば、当該危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリアＲｄに作業者が重機に乗車せずに入ったこと）を知らせて注意を促すことができる。そして、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者は、上記警告によって注意が促された場合には、例えば重機を停止させて作業を中断することにより、危険エリアＲｄに入った作業者との接触を避けることができる。よって、建設現場での高い安全性が実現される。
【0065】
その後、判断処理部４２は、そのときの監視対象である作業者について検出処理部４１から得られる検出結果に基づいて、当該作業者が安全エリアＲｓに戻ったか否かを判断する（ステップＳ１０５）。そして、ステップＳ１０５にて判断処理部４２が「戻った（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がなくなったと判断できる。
【0066】
そこで、ステップＳ１０５にて判断処理部４２が「戻った（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、警告処理部４３は、照明制御システム２の制御装置２３に、危険エリアＲｄ内への警告を停止させるための指令信号（警告停止信号）を送信する（ステップＳ１０６）。そして制御装置２３は、管理サーバ４から警告停止信号を受信した場合には、警告用照明装置２２の点灯又は点滅を停止させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を停止する。
【0067】
一方、ステップＳ１０５にて判断処理部４２が「戻っていない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、作業者は危険エリアＲｄに入ったままであり、危険エリアＲｄ内において当該作業者が重機と接触する危険が続いていると判断できる。その場合、危険エリアＲｄ内への警告を継続させることが好ましいため、判断処理部４２は、ステップＳ１０６（警告停止信号の送信）を実行できるようになるまで（即ち、ステップＳ１０５にて「戻った（Ｙｅｓ）」と判断できるまで）、ステップＳ１０５を繰り返し実行する。
【0068】
このような処理の流れにおいて、ステップＳ１０１にて「存在しない（Ｎｏ）」、ステップＳ１０２にて「入っていない（Ｎｏ）」、ステップＳ１０５にて「戻った（Ｙｅｓ）」との判断が行われた場合には、それらの判断を以て、現時点では危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がないと判断できる。
【0069】
この場合、判断処理部４２は、そのときの監視対象である作業者の監視を継続すべきか否かを判断するべく、当該作業者が建設現場から退場したか否かを判断する（ステップＳ１１５）。そして、ステップＳ１１５にて判断処理部４２が「退場していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、管理サーバ４は、再びステップＳ１０１からの処理を実行することにより、作業者の監視を継続する。一方、ステップＳ１１５にて判断処理部４２が「退場した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、管理サーバ４は、退場した作業者についての監視を終了する（第１安全制御処理の終了）。
【0070】
ステップＳ１０３にて判断処理部４２が「乗車している（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄに作業者が重機に乗って入ったと判断でき、従って、作業者は危険エリアＲｄ内での安全な場所に居ると判断できる。よって、その場合は、危険エリアＲｄ内への警告を行う必要がない。一方、危険エリアＲｄに作業者が重機に乗って入ったとしても、その後、当該危険エリアＲｄ内において、重機が故障した場合などに当該重機から作業者が降車する虞がある。危険エリアＲｄ内において重機から作業者が降車した場合には、危険エリアＲｄ内において作業者が他の重機と接触する危険がある。その場合には、危険エリアＲｄ内への警告が必要になる。
【0071】
しかし、重機が危険エリアＲｄに入った場合には、ネットワーク通信の電波状況が悪くなるため、管理サーバ４は、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した場合でも当該作業者の降車を検出できず、管理サーバ４からでは、危険エリアＲｄへの警告の開始を指令できないといった状況が生じ得る。
【0072】
そこで、重機が危険エリアＲｄに入った場合に、当該重機に搭載されている制御装置３２での自律制御の実行が可能となるように、管理サーバ４は、危険エリアＲｄに作業者が重機に乗って入ったことを検出したときに、当該重機に搭載されている制御装置３２に、他律制御から自律制御への切替えを可能にするための指令信号（切替開始信号）を送信する（ステップＳ１０７）。そして制御装置３２は、切替開始信号を受信することにより、少なくとも管理サーバ４とのネットワーク通信が切断されるまでのタイミングで、重機に対する制御（本実施形態では、警告装置３１に対する制御）を他律制御から自律制御に切り替えることが可能になる。尚、制御装置３２で実行される制御処理（第２安全制御処理）の詳細については後述する。
【0073】
ステップＳ１０７の後、管理サーバ４は、危険エリアＲｄに入った重機に設置されている受信器１２Ｂから情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）を受信できるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ここで、ネットワーク通信の電波状況が悪化して、制御装置３２が、重機に対する制御を他律制御から自律制御に切り替えた場合（自律制御を選択した場合）には、受信器１２Ｂからの情報は制御装置３２に送信されるため、管理サーバ４は、当該受信器１２Ｂから情報を受信できなくなる。よって、ステップＳ１０８にて管理サーバ４が「受信できない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、制御装置３２にて他律制御から自律制御に切り替えられたと判断できる。
【0074】
そこで管理サーバ４は、ステップＳ１０８にて「受信できない（Ｎｏ）」と判断した場合には、危険エリアＲｄ内にて重機から作業者が降車した場合に当該危険エリアＲｄ内への警告を行うための処理（判断処理及び警告処理）を、制御装置３２が行う自律制御に委ね、受信器１２Ｂからの情報を再び受信できるようになるまでステップＳ１０８を繰り返し実行する。一方、管理サーバ４は、ステップＳ１０８にて「受信できる（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、上記処理を自身で行う。具体的には、以下のとおりである。
【0075】
ステップＳ１０８にて管理サーバ４が「受信できる（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、更に判断処理部４２が、そのときの監視対象である作業者について検出処理部４１から得られる検出結果に基づいて、当該作業者が重機から降車したか否かを判断する（ステップＳ１０９）。尚、ステップＳ１０９では、判断処理部４２は、作業者が重機から降車したか否かを判断することに代えて、作業者が重機に乗車しているか否かを判断してもよい。
【0076】
そして、ステップＳ１０９にて判断処理部４２が「降車した（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合（或いは、「乗車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合）には、その判断を以て、作業者は危険エリアＲｄ内での安全な場所に居ないと判断でき、従って、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険があると判断できる。
【0077】
そこで、ステップＳ１０９にて判断処理部４２が「降車した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、警告処理部４３が、そのときの監視対象である作業者が乗車していた重機に搭載されている制御装置３２に、危険エリアＲｄ内への警告を実行させるための指令信号（警告開始信号）を送信する（ステップＳ１１０）。そして制御装置３２は、管理サーバ４から警告開始信号を受信した場合には、警告装置３１に警告動作を開始させることにより、危険エリアＲｄ内にて重機の周囲に対して警告を行う。
【0078】
このような危険エリアＲｄ内への警告によれば、当該危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車したこと）を知らせて注意を促すことができる。そして、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者は、上記警告によって注意が促された場合には、例えば重機を停止させて作業を中断することにより、危険エリアＲｄで重機から降車した作業者との接触を避けることができる。よって、建設現場での高い安全性が実現される。
【0079】
尚、ステップＳ１１０では、警告処理部４３は、照明制御システム２の制御装置２３にも警告開始信号を送信してもよい。そして制御装置２３は、管理サーバ４から警告開始信号を受信した場合には、警告用照明装置２２を点灯又は点滅させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を行ってもよい。これにより、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したことを確実に知らせることが可能になる。
【0080】
ステップＳ１１０の後、判断処理部４２は、そのときの監視対象である作業者について検出処理部４１から得られる検出結果に基づいて、当該作業者が重機に再び乗車したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。そして、ステップＳ１１１にて判断処理部４２が「再び乗車した（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がなくなったと判断できる。
【0081】
そこで、ステップＳ１１１にて判断処理部４２が「再び乗車した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、警告処理部４３は、重機に搭載されている制御装置３２に、危険エリアＲｄ内への警告を停止させるための指令信号（警告停止信号）を送信する（ステップＳ１１２）。そして制御装置３２は、管理サーバ４から警告停止信号を受信した場合には、警告装置３１に警告動作を停止させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を停止する。その後、管理サーバ４は、作業者への監視を継続するために、ステップＳ１０８からの処理を再び実行する。
【0082】
尚、ステップＳ１１２では、警告処理部４３は、照明制御システム２の制御装置２３にも警告停止信号を送信してもよい。そして制御装置２３は、管理サーバ４から警告停止信号を受信した場合には、警告用照明装置２２の点灯又は点滅を停止させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を停止してもよい。
【0083】
一方、ステップＳ１１１にて判断処理部４２が「再び乗車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、作業者は重機から降車した状態のままであり、危険エリアＲｄ内において当該作業者が重機と接触する危険が続いていると判断できる。その場合、危険エリアＲｄ内への警告を継続させることが好ましいため、判断処理部４２は、ステップＳ１１２（警告停止信号の送信）を実行できるようになるまで（即ち、ステップＳ１１１にて「再び乗車した（Ｙｅｓ）」と判断できるまで）、ステップＳ１１１を繰り返し実行する。
【0084】
ステップＳ１０９にて判断処理部４２が「降車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合（或いは、「乗車している（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合）には、その判断を以て、現時点では危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がないと判断できる。この場合、判断処理部４２は、そのときの監視対象である作業者が乗車している重機が安全エリアＲｓに戻ったか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
【0085】
ここで、重機が安全エリアＲｓに戻った場合には、ネットワーク通信の電波状況が良くなる。よって、ステップＳ１１３にて判断処理部４２が「戻った（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、管理サーバ４は、安全エリアＲｓに戻った重機に搭載されている制御装置３２に、他律制御から自律制御への切替えを抑止するための指令信号（切替停止信号）を送信する（ステップＳ１１４）。そして制御装置３２は、切替停止信号を受信した場合、重機に対する制御（本実施形態では、警告装置３１に対する制御）を他律制御でのみ行う状態に再び戻る。一方、ステップＳ１１３にて判断処理部４２が「戻っていない（Ｎｏ）」と判断した場合には、管理サーバ４は、作業者への監視を継続するために、ステップＳ１０８からの処理を再び実行する。
【0086】
＜第２安全制御処理＞
第２安全制御処理（図５参照）は、建設現場において重機がエンジン始動した場合（建設現場に重機が入場した場合を含む）に、当該重機に搭載されている制御装置３２で開始される。第２安全制御処理が開始されると、制御装置３２は先ず、管理サーバ４から切替開始信号（図４ＢのステップＳ１０７参照）を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。
第２安全制御処理（図５参照）は、建設現場において重機がエンジン始動した場合（建設現場に重機が入場した場合を含む）に、当該重機に搭載されている制御装置３２で開始される。第２安全制御処理が開始されると、制御装置３２は先ず、管理サーバ４から切替開始信号（図４ＢのステップＳ１０７参照）を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。
【0087】
そして、制御装置３２は、ステップＳ２０１にて「受信した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、重機に対する制御（本実施形態では、警告装置３１に対する制御）を他律制御から自律制御に切り替えることが可能になる。一方、制御装置３２は、ステップＳ２０１にて「受信していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、重機に対する制御を他律制御で行う。尚、図５では、自律制御は、ステップＳ２０３～Ｓ２０８の処理で構成され、他律制御は、ステップＳ２０９～Ｓ２１２の処理で構成されている。具体的には、以下のとおりである。
【0088】
制御装置３２は、ステップＳ２０１にて「受信した（Ｙｅｓ）」と判断した場合、更に、ネットワーク通信の電波状況が悪化したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、ネットワーク通信の電波状況が悪化した場合には、管理サーバ４との通信が困難になり、重機に対する制御を他律制御で行うことが困難になる可能性が高くなる。
【0089】
そこで、制御装置３２は、ステップＳ２０２にて「悪化した（Ｙｅｓ）」との判断した場合には、重機に対する制御を他律制御から自律制御（ステップＳ２０３～Ｓ２０８）に切り替える。一方、制御装置３２は、ステップＳ２０２にて「悪化していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、重機に対する制御を他律制御で行う。
【0090】
自律制御では、制御装置３２は、受信器１２Ｂからの情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）に基づいて、作業者が重機から降車したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。尚、ステップＳ２０３では、制御装置３２は、作業者が重機から降車したか否かを判断することに代えて、作業者が重機に乗車しているか否かを判断してもよい。
【0091】
そして、ステップＳ２０３にて制御装置３２が「降車した（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合（或いは、「乗車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合）には、その判断を以て、作業者は危険エリアＲｄ内での安全な場所に居ないと判断でき、従って、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険があると判断できる。
【0092】
そこで、制御装置３２は、ステップＳ２０３にて「降車した（Ｙｅｓ）」と判断した場合（或いは、「乗車していない（Ｎｏ）」と判断した場合）には、警告装置３１に警告動作を開始させることにより、危険エリアＲｄ内にて重機の周囲に対して警告を行う（ステップＳ２０４）。
【0093】
このような危険エリアＲｄ内への警告によれば、当該危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車したこと）を知らせて注意を促すことができる。そして、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者は、上記警告によって注意が促された場合には、例えば重機を停止させて作業を中断することにより、危険エリアＲｄで重機から降車した作業者との接触を避けることができる。よって、建設現場での高い安全性が実現される。
【0094】
その後、制御装置３２は、受信器１２Ｂからの情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）に基づいて、作業者が重機に再び乗車したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。そして、ステップＳ２０５にて制御装置３２が「再び乗車した（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がなくなったと判断できる。
【0095】
そこで、制御装置３２は、ステップＳ２０５にて「再び乗車した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、警告装置３１に警告動作を停止させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を停止する（ステップＳ２０６）。その後、制御装置３２は、ステップＳ２０７へ移行する。
【0096】
一方、ステップＳ２０５にて制御装置３２が「再び乗車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、作業者は重機から降車した状態のままであり、危険エリアＲｄ内において当該作業者が重機と接触する危険が続いていると判断できる。その場合、危険エリアＲｄ内への警告を継続させることが好ましいため、制御装置３２は、ステップＳ２０６（警告動作の停止）を実行できるようになるまで（即ち、ステップＳ２０５にて「再び乗車した（Ｙｅｓ）」と判断できるまで）、ステップＳ２０５を繰り返し実行する。
【0097】
ステップＳ２０３にて制御装置３２が「降車していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合（或いは、「乗車している（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合）には、その判断を以て、現時点では危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がないと判断できる。この場合、制御装置３２は、危険エリアＲｄ内への警告（ステップＳ２０４～Ｓ２０６）を行う必要がないため、ステップＳ２０７へ移行する。
【0098】
ステップＳ２０７では、制御装置３２は、管理サーバ４から切替停止信号（図４ＢのステップＳ１１４参照）を受信したか否かを判断する。そして、制御装置３２は、ステップＳ２０７にて「受信した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、重機に対する制御を他律制御でのみ行う状態に再び戻り、ステップＳ２１３へ移行する。
【0099】
ステップＳ２１３では、制御装置３２は、建設現場において重機がエンジン停止した（建設現場から重機が退場した場合を含む）か否かを判断する。そして、制御装置３２は、ステップＳ２１３にて「エンジン停止していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、再びステップＳ２０１からの処理を実行する。一方、制御装置３２は、ステップＳ２１３にて「エンジン停止した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、制御処理（第２安全制御処理）を終了する。
【0100】
ステップＳ２０７にて制御装置３２が「受信していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、制御装置３２は、自律制御と他律制御との間での切替えが可能なまま維持されることになる。そこで、制御装置３２は、ネットワーク通信の電波状況に応じた切替えを行うべく、ネットワーク通信の電波状況が回復したか否かを判断する（ステップＳ２０８）。
【0101】
そして、制御装置３２は、ステップＳ２０８にて「回復した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、重機に対する制御を自律制御から他律制御へ切り替える。一方、制御装置３２は、ステップＳ２０８にて「回復していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、重機に対する制御を自律制御のまま維持し、ステップＳ２０３からの処理を再び実行する。
【0102】
他律制御では、制御装置３２は、管理サーバ４から警告開始信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０９）。そして、制御装置３２は、ステップＳ２０９にて「受信していない（Ｎｏ）」と判断した場合には、ステップＳ２０１へ戻る。一方、制御装置３２は、ステップＳ２０９にて「受信した（Ｙｅｓ）」と判断した場合には、警告装置３１に警告動作を開始させることにより、危険エリアＲｄ内にて重機の周囲に対して警告を行う（ステップＳ２１０）。このような危険エリアＲｄ内への警告によれば、当該危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に、建設現場内に危険が発生したこと（危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車したこと）を知らせて注意を促すことができる。
【0103】
その後、制御装置３２は、管理サーバ４から警告停止信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２１１）。そして、ステップＳ２１１にて制御装置３２が「受信した（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、危険エリアＲｄ内において作業者が重機と接触する危険がなくなったと判断できる。
【0104】
そこで、制御装置３２は、ステップＳ２１１にて「受信した（Ｙｅｓ）」との判断を行った場合には、警告装置３１に警告動作を停止させることにより、危険エリアＲｄ内への警告を停止する（ステップＳ２１２）。その後、制御装置３２は、ステップＳ２１３へ移行する。
【0105】
一方、ステップＳ２１１にて制御装置３２が「受信していない（Ｎｏ）」との判断を行った場合には、その判断を以て、作業者は重機から降車した状態のままであり、危険エリアＲｄ内において当該作業者が重機と接触する危険が続いていると判断できる。その場合、危険エリアＲｄ内への警告を継続させることが好ましいため、制御装置３２は、ステップＳ２１２（警告動作の停止）を実行できるようになるまで（即ち、ステップＳ２１１にて「受信した（Ｙｅｓ）」と判断できるまで）、ステップＳ２１１を繰り返し実行する。
【0106】
このような第２安全制御処理によれば、重機が危険エリアＲｄに入ることでネットワーク通信の電波状況が悪化した場合でも、重機の位置又はネットワーク通信の電波状況に応じて他律制御から自律制御に切り替えられるため、危険エリアＲｄ内での重機からの作業者の降車が確実に検出されて危険エリアＲｄ内への警告が行われる。よって、建設現場での高い安全性が実現される。
【0107】
［２］変形例
［２－１］第１変形例
上述した安全制御システムにおいて、安全エリアＲｓ内に設置される受信器１２Ａのうちの危険エリアＲｄとの境界付近に設置される受信器１２Ａの位置には、ビーコン信号の受信方向に指向性を有する指向性受信器１２Ｃが設置されてもよい（図１及び図２参照）。
［２－１］第１変形例
上述した安全制御システムにおいて、安全エリアＲｓ内に設置される受信器１２Ａのうちの危険エリアＲｄとの境界付近に設置される受信器１２Ａの位置には、ビーコン信号の受信方向に指向性を有する指向性受信器１２Ｃが設置されてもよい（図１及び図２参照）。
【0108】
一例として、指向性受信器１２Ｃは、自身の設置位置から切羽１００Ａ又は坑口１００Ｂへ向かう方向から送信されてくるビーコン信号のみを受信できるように設置される。このような指向性受信器１２Ｃによれば、当該指向性受信器１２Ｃがビーコン信号を受信したときの受信強度は、上記方向における指向性受信器１２Ｃの設置位置からの距離に比例することになる。よって、管理サーバ４の検出処理部４１は、指向性受信器１２Ｃから送信されてくる情報（受信強度、第１識別情報Ｉｐ１、第２識別情報Ｉｐ２）を用いることにより、危険エリアＲｄと安全エリアＲｓとの境界からビーコン信号の発信源（作業者及び重機）までの距離を検出することが可能になる。
【0109】
そこで、このような検出処理部４１の検出結果を用いることにより、管理サーバ４の判断処理部４２は、安全エリアＲｓ内の作業者が重機に乗車せずに境界に近づいた場合に、その作業者までの上記境界からの距離がどの程度であるのかを判断することができる。また、判断処理部４２は、作業者が境界を越えて危険エリアＲｄに入った場合には、その作業者が境界から侵入した距離（侵入距離）がどの程度であるのかを判断することができる。
【0110】
そして、管理サーバ４の警告処理部４３は、危険エリアＲｄ内への警告方法を、判断処理部４２が判断した上記距離の程度に応じて段階的に変化させることができる。例えば、警告処理部４３は、境界から作業者までの距離が小さくなるのに従って、警告用照明装置２２の照度を段階的に大きくしていってもよいし、警告用照明装置２２の点滅スピードを速くしていってもよい。そして、警告処理部４３は、作業者が危険エリアＲｄに入った場合に、警告用照明装置２２の照度や点滅スピードを最大にしてもよい。また、警告処理部４３は、境界から作業者までの距離が小さくなるのに従って、警告用スピーカから発せられる警告音の音量を大きくし、作業者が危険エリアＲｄに入った場合に、警告音の音量を最大にしてもよい。
【0111】
また、危険エリアＲｄに作業者が入る前及び入った直後においては、当該作業者にのみ警告し、危険エリアＲｄに作業者が入った後、その作業者の侵入距離が大きくなった場合に、危険エリアＲｄ内への警告を行うことにより、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に対して危険の発生を知らせてもよい。
【0112】
これにより、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者に対して、重機に乗車せずに危険エリアＲｄ又は当該危険エリアＲｄ内の重機に近づこうとしている作業者が居ることを知らせて注意を促すと共に、その作業者がどの程度近づいているのかを知らせることが可能になる。よって、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業している作業者は、危険エリアＲｄに無断で入ろうとする又は入った作業者の位置を把握すると共に、その作業者の位置に応じて、当該作業者との接触を避けるための行動を段階的に変化させること（様子見→減速→中断など）が可能になる。
【0113】
［２－２］第２変形例
上述した安全制御システムにおいて、発信源（作業者及び重機）のそれぞれの位置は、どの検出領域Ｑ内にあるかで特定される場合に限らず、各発信源が発信する同じビーコン信号について３つ以上の受信器１２Ａから有効な情報を取得できる場合には、それらの情報から正確に特定されてもよい。
上述した安全制御システムにおいて、発信源（作業者及び重機）のそれぞれの位置は、どの検出領域Ｑ内にあるかで特定される場合に限らず、各発信源が発信する同じビーコン信号について３つ以上の受信器１２Ａから有効な情報を取得できる場合には、それらの情報から正確に特定されてもよい。
【0114】
また、発信源の位置検出には、ビーコン技術に限らず、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）技術など、様々な近距離無線通信技術を用いることができる。
【0115】
［２－３］第３変形例
上述した安全制御システムでは、危険エリアＲｄへの警告は、作業者が安全エリアＲｓ内に居ない（具体的には、危険エリアＲｄに作業者が重機に乗車せずに入った）との判断、及び、作業者が安全な場所に居ない（具体的には、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した）との判断、の何れが行われた場合にも実行されるが、これに限らず、危険エリアＲｄへの警告は、何れか一方の判断が行われた場合にのみ実行されてもよい。
上述した安全制御システムでは、危険エリアＲｄへの警告は、作業者が安全エリアＲｓ内に居ない（具体的には、危険エリアＲｄに作業者が重機に乗車せずに入った）との判断、及び、作業者が安全な場所に居ない（具体的には、危険エリアＲｄ内で作業者が重機から降車した）との判断、の何れが行われた場合にも実行されるが、これに限らず、危険エリアＲｄへの警告は、何れか一方の判断が行われた場合にのみ実行されてもよい。
【0116】
［２－４］第４変形例
上述した安全制御システムにおいて、重機に搭載される制御装置３２での自律制御と他律制御との間での切替えは、警告装置３１に対する制御に限らず、制御装置３２で実行できる重機に対する種々の制御にも適用できる。
上述した安全制御システムにおいて、重機に搭載される制御装置３２での自律制御と他律制御との間での切替えは、警告装置３１に対する制御に限らず、制御装置３２で実行できる重機に対する種々の制御にも適用できる。
【0117】
また、上記切替えのタイミングは、ネットワーク通信の電波状況が悪化したタイミングに限らず、ネットワーク通信が完全に切断される前であれば、重機の位置又はネットワーク通信の電波状況に応じた種々のタイミングを適用できる。一例として、危険エリアＲｄと安全エリアＲｓとの境界から切羽１００Ａへ向けて所定距離だけ重機が進んだタイミングで、上記切替えが実行されてもよい。
【0118】
［２－５］他の変形例
上述した安全制御システムは、トンネルの掘削現場に限らず、危険エリア（即ち、作業者が無断で入った場合に作業中の重機と接触する虞のあるエリア）が存在する様々な建設現場に適用できる。
上述した安全制御システムは、トンネルの掘削現場に限らず、危険エリア（即ち、作業者が無断で入った場合に作業中の重機と接触する虞のあるエリア）が存在する様々な建設現場に適用できる。
【0119】
上述した安全制御システムにおいて、作業者に取り付けられている発信器１１Ａが故障してビーコン信号を発信できなくなった場合にも、当該作業者が安全エリアＲｓ内に居ないと判断して、危険エリアＲｄ内への警告を行ってもよい。
【0120】
上述した安全制御システムにおいて、危険エリアＲｄ内への警告は、危険エリアＲｄ内で重機に乗って作業する作業者を対象にしたものに限らず、重機に乗車せずに危険エリアＲｄに入った作業者をも対象とするものであってもよい。例えば、警告用照明装置２２には、前者の作業者を対象にして切羽１００Ａに向けて警告色の光を発するものと、後者の作業者を対象として危険エリアＲｄと安全エリアＲｓとの境界付近に向けて警告色の光を発するものと、が含まれていてもよい。また、警告は、危険エリアＲｄ内に対して実行されるだけでなく、安全エリアＲｓ内に対しても行われてもよい。
【0121】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0122】
例えば、本発明には、上述した安全制御システムのように、位置検出システム１、照明制御システム２、重機制御システム３、及び管理サーバ４の全てを構成要素として含んだものに限らず、それらの一部又はそれらが備える各種の装置や処理部の一部を、各種課題を解決するために必要な安全制御システムの最低限の構成要素として抽出したものも含まれる。更に本発明には、安全制御システムを対象としたものに限らず、当該安全システムの構成要素をそれぞれ個別に発明として捉えたものや、それらの構成要素が備える各種の装置や処理部をそれぞれ個別に発明として捉えたものも含まれる。
【符号の説明】
【0123】
１ 位置検出システム
２ 照明制御システム
３ 重機制御システム
４ 管理サーバ
Ｑ 検出領域
１１、１１Ａ、１１Ｂ 発信器
１２、１２Ａ、１２Ｂ 受信器
１２Ｃ 指向性受信器
２１ 作業用照明装置
２２ 警告用照明装置
２３ 制御装置
３１ 警告装置
３２ 制御装置
４１ 検出処理部
４２ 判断処理部
４３ 警告処理部
Ｄ１ 第１対応データ
Ｄ２ 第２対応データ
Ｒｄ 危険エリア
Ｒｓ 安全エリア
１００Ａ 切羽
１００Ｂ 坑口
１０１ 防護壁
１０１Ａ 保持枠
１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ 通信中継器
Ｉｐ１、Ｉｐ２ 識別情報
２ 照明制御システム
３ 重機制御システム
４ 管理サーバ
Ｑ 検出領域
１１、１１Ａ、１１Ｂ 発信器
１２、１２Ａ、１２Ｂ 受信器
１２Ｃ 指向性受信器
２１ 作業用照明装置
２２ 警告用照明装置
２３ 制御装置
３１ 警告装置
３２ 制御装置
４１ 検出処理部
４２ 判断処理部
４３ 警告処理部
Ｄ１ 第１対応データ
Ｄ２ 第２対応データ
Ｒｄ 危険エリア
Ｒｓ 安全エリア
１００Ａ 切羽
１００Ｂ 坑口
１０１ 防護壁
１０１Ａ 保持枠
１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ 通信中継器
Ｉｐ１、Ｉｐ２ 識別情報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】