特許 7446732 現場内情報システム、端末装置、現場内情報提供方法

(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】2024-03-01

(45)【発行日】2024-03-11

(54)【発明の名称】現場内情報システム、端末装置、現場内情報提供方法

(51)【国際特許分類】

   G08B 21/02 20060101AFI20240304BHJP

   H04R 1/00 20060101ALI20240304BHJP

   G08B 27/00 20060101ALI20240304BHJP

   E04G 21/00 20060101ALI20240304BHJP

【ＦＩ】

G08B21/02

H04R1/00 317

H04R1/00 327

G08B27/00 Z

E04G21/00 ESW

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019138649

(22)【出願日】2019-07-29

(65)【公開番号】P2021022191

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-06-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】宇野 昌利

(72)【発明者】

【氏名】三原 泰司

(72)【発明者】

【氏名】松本 政治

(72)【発明者】

【氏名】伊原 広明

【審査官】新井 寛

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２８７８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４２８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５８８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１０９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２２１８８９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６２Ｂ １／００ － ５／００

３５／００ － ９９／００

Ｅ０４Ｇ ２１／００ － ２１／１０

Ｇ０８Ｂ １９／００ － ３１／００

Ｈ０３Ｊ ９／００ － ９／０６

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｍ １／００

１／２４ － ３／００

３／１６ － ３／２０

３／３８ － ３／５８

７／００ － ７／１６

１１／００ － １１／１０

９９／００

Ｈ０４Ｑ ９／００ － ９／１６

Ｈ０４Ｒ １／００ － １／０８

１／１２ － １／１４

１／４２ － １／４６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の端末装置と現場内情報サーバとを有する現場内情報システムであって、
前記現場内情報サーバは、
現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報を記憶する記憶部と、
送信対象の端末装置に前記現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信する送信部と、を有し、
前記端末装置は、
前記現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信する受信部と、
前記受信した前記撮像データを表示する表示部と、
作業者に装着され、骨伝導によって振動を伝搬させる骨伝導振動部と、
前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる駆動部と、
を有する現場内情報システム。

【請求項2】

前記現場内情報サーバは、
現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を取得する測定結果取得部と、
前記測定結果が基準値を超えているか否かを判定する判定部と、
前記測定結果が前記基準値を超えている場合に、前記端末装置に基準値を超えていることを表す現場内情報を前記送信部から送信する第１送信制御部とを有し、
前記端末装置の駆動部は、
前記現場内情報に基づいて、基準値を超えていることを表す音声信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる
請求項１記載の現場内情報システム。

【請求項3】

前記現場内情報サーバは、
緊急事態の発生を表す緊急情報を取得する緊急情報取得部と、
前記緊急情報を現場内情報として前記送信部から送信する第２送信制御部と、を有し、
前記端末装置の駆動部は、
前記現場内情報に基づいて、前記緊急情報に対応する音声信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる
請求項１または請求項２に記載の現場内情報システム。

【請求項4】

前記現場内情報サーバは、
前記端末装置のうち第１の端末装置から送信される音声信号を取得する音声データ取得部と、
前記音声信号を現場内情報として、前記第１の端末装置とは異なる端末装置である第２の端末装置に対して前記送信部から送信する第３送信制御部と、を有し、
前記第２の端末装置の駆動部は、
前記現場内情報に基づいて、前記音声信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の現場内情報システム。

【請求項5】

前記第１の端末装置は、
現場内作業者に装着され、当該現場内作業者の声帯の振動を検出する骨伝導検出部と、
前記検出された声帯の振動に応じた音声信号を前記現場内情報サーバに送信する送信部と、
を有する請求項４に記載の現場内情報システム。

【請求項6】

現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報を記憶する記憶部と、送信対象の端末装置に前記現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信する送信部と、を有する現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信する受信部と、
前記受信した前記撮像データを表示する表示部と、
作業者に装着され、骨伝導によって振動を伝搬させる骨伝導振動部と、
前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる駆動部と、
を有する端末装置。

【請求項7】

作業者に装着され、当該作業者の生体に伝わる声帯の振動を検出する骨伝導検出部と、
前記検出された振動に応じた音データを生成して現場内情報サーバに送信する送信部と、
前記現場内情報サーバから送信される、他の端末装置において生成された音データを受信する受信部と、を有し、
前記駆動部は、前記受信した音データに応じて前記骨伝導振動部を駆動させる
請求項６記載の端末装置。

【請求項8】

複数の端末装置と現場内情報サーバとを有する現場内情報システムにおける現場内情報提供方法であって、
前記現場内情報サーバの送信部が、送信対象の端末装置に対して、現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信し、
前記端末装置の受信部が、前記現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信し、
前記端末装置の表示部が、前記受信した前記撮像データを表示し、
前記端末装置の骨伝導振動部が、現場内作業者に装着された部位に対して、骨伝導によって振動を伝搬させ、
前記端末装置の駆動部が、前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる
現場内情報提供方法。

【請求項9】

端末装置における現場内情報提供方法であって、
受信部が、現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報を記憶する記憶部と、送信対象の端末装置に前記現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信する送信部と、を有する現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信し、
表示部が、前記受信した前記撮像データを表示し、
骨伝導振動部が、作業者に装着され、骨伝導によって振動を伝搬させ、
駆動部が、前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる
情報提供方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現場内情報システム、端末装置、現場内情報提供方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建設現場では重機、ダンプトラック、建設用機器等に起因する様々な騒音が発生し、良好な音声会話をすることが困難な状況が頻繁に生ずる。
特にトンネルや地下掘削等の坑内における坑内作業関係者は、坑内において作業をする場合、防じんマスクを着用しており、坑内作業関係者の間では、良好な音声会話をすることがさらに困難であるため、手やボディランゲージを利用し意思疎通を行う場合がある。また、坑内において意思疎通を行うための通信装置としては、例えば、特許文献１に記載された通信装置がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭５１－１３１２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、音声会話が困難な状況において手やボディランゲージも利用して意思疎通を図ろうとしても、勘違いや思い込みによるヒューマンエラーも生じやすく、安全に関わる会話で間違いが発生した場合には重大な事故になる可能性が高い。
また、坑内温度の上昇や粉じん濃度の上昇に伴う環境の変化に対する処置や緊急事態発生時の早期の対応が必要な場合、作業員全員への周知等も時間がかかり、早期対応ができない。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、音声会話が困難である環境においても、正確な意思疎通を行いやすい現場内情報システム、端末装置、現場内情報提供方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、複数の端末装置と現場内情報サーバとを有する現場内情報システムであって、前記現場内情報サーバは、現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報を記憶する記憶部と、送信対象の端末装置に前記現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信する送信部と、を有し、前記端末装置は、前記現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信する受信部と、前記受信した前記撮像データを表示する表示部と、作業者に装着され、骨伝導によって振動を伝搬させる骨伝導振動部と、前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる駆動部と、を有する。

【0007】

また、本発明の一態様は、現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報を記憶する記憶部と、送信対象の端末装置に前記現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信する送信部と、を有する現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信する受信部と、前記受信した前記撮像データを表示する表示部と、作業者に装着され、骨伝導によって振動を伝搬させる骨伝導振動部と、前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる駆動部と、を有する。

【0008】

また、本発明の一態様は、複数の端末装置と現場内情報サーバとを有する現場内情報システムにおける現場内情報提供方法であって、前記現場内情報サーバの送信部が、送信対象の端末装置に対して、現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報と前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信し、前記端末装置の受信部が、前記現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信し、前記端末装置の表示部が、前記受信した前記撮像データを表示し、前記端末装置の骨伝導振動部が、作業者に装着された部位に対して、骨伝導によって振動を伝搬させ、前記端末装置の駆動部が、前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる現場内情報提供方法である。

【0009】

また、本発明の一態様は、端末装置における現場内情報提供方法であって、受信部が、現場内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を含む現場内情報を記憶する記憶部と、送信対象の端末装置に前記現場内情報前記現場の入口又は出口を含む領域がカメラにより撮像された撮像データとを送信する送信部と、を有する現場内情報サーバから送信される前記現場内情報と前記撮像データとを受信し、表示部が、前記受信した前記撮像データを表示し、骨伝導振動部が、作業者に装着され、骨伝導によって振動を伝搬させ、駆動部が、前記受信した前記現場内情報に基づく信号に応じて前記骨伝導振動部を駆動させる情報提供方法である。

【発明の効果】

【0010】

以上説明したように、この発明によれば、音声会話が困難である環境においても、正確な意思疎通を行いやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】この発明の一実施形態による坑内情報システム１の構成を示す概略ブロック図である。

【図2】坑内情報システム１の機能を説明する概略機能ブロック図である。

【図3】端末装置２０の機能を説明する機能ブロック図である。

【図4】端末装置２０がヘッドセットである場合における外観の一例を示す概略の外観図である。

【図5】坑内情報システム１の動作を説明するシーケンス図である。

【図6】ある端末装置２０から他の端末装置２０に対して坑内情報を送信する場合について説明するシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態による現場内情報システムについて図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態による坑内情報システム１の構成を示す概略ブロック図である。この実施形態では、現場が坑内である場合を一例とし、現場内情報システムを坑内情報システムとして構成した場合を説明するが、現場は坑内ではなくてもよい。
坑内情報システム１は、坑内情報サーバ１０と、端末装置２０ａ、端末装置２０ｂ（以下、端末装置を特に識別しない場合には単に端末装置２０と称する）と、計測データ収集装置３０と、センサ４０と、カメラ５０と、ネットワーク６０とを有しており、トンネル７０の坑内に関連する各種情報の送受信を行う。

【0013】

トンネル７０は、掘削やコンクリートの打設等の工事が行われている段階のトンネルであり、坑口７１から切羽７２に向かって工事が進められる。この実施形態において、トンネル７０は掘削等の工事を行う場合について説明するが、トンネル７０が完成した後において改修工事や点検を行う場合であってもよい。トンネル７０は、山岳トンネル、地下鉄のトンネル、シールドトンネル等であってもよい。
トンネル７０には、ダクト７３が設けられている。ダクト７３は、トンネル７０内の上部側の横断方向略中央位置に、トンネル７０の坑口７１から切羽７２に延在するように配置されている。ダクト７３の坑口７１側の端部には、送風機７４が設けられている。送風機７４は、ダクト７３を介して、トンネル７０の外部の新鮮な空気（新鮮空気）をトンネル７０内に給気する。
また、トンネル７０の坑口７１から切羽７２までの間において所定の間隔を空けて無線ＬＡＮルーターが設置されている。無線ＬＡＮルーターは、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標），４Ｇ（第４世代移動通信システム），５Ｇ（第５世代移動通信システム），アドホックなどの通信方式によって、端末装置２０と通信を行うとともに、ネットワーク６０を介して坑内情報サーバ１０と通信を行う。

【0014】

坑内情報サーバ１０は、ネットワーク６０を介して、端末装置２０（端末装置２０ａ、端末装置２０ｂ）、計測データ収集装置３０、カメラ５０と通信を行い、端末装置２０に対して各種情報を送信する。この坑内情報サーバ１０は、１台のサーバ装置であってもよいし、クラウドサーバであってもよい。
端末装置２０は、坑内作業者に携帯される移動可能な端末装置であり、坑内情報サーバ１０と無線によって通信をする。ここで、トンネル７０には、坑口７１から切羽７２までの間において所定の間隔を空けて無線ＬＡＮルーターが設置されており、端末装置２０は、トンネル７０内においても、無線ＬＡＮルーターに無線によって接続することで、ネットワーク６０を介して坑内情報サーバ１０と通信することができる。ここでは、２つの端末装置２０ａ、端末装置２０ｂが図示されているが、端末装置２０は、３台以上であってもよい。
計測データ収集装置３０は、各センサ４０から送信される測定結果を受信し、受信した測定結果を坑内情報サーバ１０に送信する。

【0015】

センサ４０は、坑内の環境を測定するセンサであり、トンネル７０の坑口７１から切羽７２の間に所定の間隔を空けて設置される。センサ４０の種類としては、例えば、粉じんセンサ、温度センサ、ガスセンサ、風速センサ等がある。センサ４０として粉じんセンサを用いる場合、坑内の環境としては、粉じん濃度、単位時間当たりの粉じん量等を測定することができる。センサ４０として温度センサを用いる場合、坑内の環境としては、坑内温度等を測定することができる。センサ４０として湿度センサを用いる場合、坑内の環境としては、坑内湿度等を測定することができる。センサ４０としてガスセンサを用いる場合、坑内の環境としては、所定のガス（ＣＯ、ＣＯ_２、Ｏ_２、ＮＯｘ、メタンガス、等）の濃度を測定することができる。センサ４０として風速センサを用いる場合、坑内の環境としては、風速を測定することができる。センサ４０を設置する場合、１つの設置箇所に１つまたは複数種類のセンサを設置するようにしてもよい。
また、センサ４０を設置する場合、測定したい環境の項目に応じた種類のセンサ４０を測定したい位置に設置するようにしても良い。例えば、切羽周辺は粉じんが生じやすいため、粉じんセンサを設置し、作業をしている作業員が多い領域（例えば切羽の後方など）には、粉じんセンサ、ガスセンサ、風速センサ、温度センサ等を設けるようにしてもよい。また、坑口近傍においては、温度センサ、粉じんセンサ等を設けるようにしてもよい。
また、掘削が行われるにつれて、切羽７２の坑口７１からの距離は、長くなる。掘削により延伸された場所には、新たにセンサ４０を設けるようにしてもよい。
また、センサ４０は、消費電力量を計測するセンサであってもよい。消費電力量を計測する対象は、トンネル７０内に設置された照明機器、吹付機、ドリルジャンボ、吹付プラント、送風機７４等であってもよい。

【0016】

カメラ５０は、坑口７１を含む周辺を撮像する。カメラ５０の撮像結果を用いることで、トンネル７０内に入坑する作業員や車両８０、トンネル７０から出る作業者や車両８０を確認することができる。
ネットワーク６０は、例えばインターネットや公衆回線網等である。

【0017】

図２は、坑内情報システム１の機能を説明する概略機能ブロック図である。
坑内情報サーバ１０と、端末装置２０（端末装置２０ａ、端末装置２０ｂ）と、計測データ収集装置３０と、センサ４０と、カメラ５０が、ネットワーク６０を介して通信可能に接続される。
複数のセンサ４０（ここでは、センサ４０ａ、センサ４０ｂの２つのセンサ）は、それぞれ一定時間毎に測定を行い、その測定結果を計測データ収集装置３０に送信する。
計測データ収集装置３０は、それぞれのセンサ４０から測定結果を受信し、坑内情報サーバ１０に送信する。
カメラ５０は、撮像データを坑内情報サーバ１０に送信する。

【0018】

坑内情報サーバ１０は、通信部１０１、記憶部１０２、判定部１０３、送信制御部１０４、通話制御部１０５、制御部１０６を有する。
通信部１０１は、ネットワーク６０に接続された機器と通信する機能を有しており、例えば、計測データ収集装置３０から送信される測定結果を受信する機能（坑内の環境を測定するセンサによって検出された測定結果を取得する機能）、カメラ５０から送信される撮像データを受信する機能、緊急事態の発生を表す緊急情報を受信する機能、送信対象の端末装置に坑内情報を送信する機能等を有する。

【0019】

記憶部１０２は、坑内に関する情報である坑内情報等、各種情報を記憶する。
坑内情報は、坑内に関する情報であればよく、例えば、計測データ収集装置３０から受信した測定結果、端末装置２０に対して送信する通知情報等である。
記憶部１０２は、記憶媒体、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
この記憶部１０２は、例えば、不揮発性メモリを用いることができる。

【0020】

判定部１０３は、坑内情報に含まれる測定結果が基準値を超えているか否かを判定する。基準値は、記憶部１０２に予め記憶しておき、これを利用するようにしてもよい。基準値は、センサ４０の種類に応じた値が記憶されている。例えば、センサ４０が粉じんセンサである場合、基準値は、粉じんの基準値が用いられる。センサ４０が温度センサである場合、基準値は、温度の基準値が用いられる。

【0021】

送信制御部１０４は、判定部１０３の判定結果に基づいて、通知が必要な判定結果である場合には、判定結果に応じた坑内情報（通知情報）を通信部１０１によって送信する。例えば、送信制御部１０４は、判定部１０３の判定結果に基づいて、測定結果が基準値を超えている場合、端末装置２０に対して、基準値を超えていることを表す坑内情報（通知情報）を通信部１０１によって送信したり、測定結果が基準値未満である場合に、端末装置２０に対して、基準値未満であることを表す坑内情報（通知情報）を送信する。

【0022】

また、送信制御部１０４は、緊急情報を坑内情報として通信部１０１から送信することもできる。緊急情報は、複数の端末装置２０のうち、いずれかの端末装置２０から緊急情報を送信する指示が入力された場合には、他の端末装置２０に対して緊急情報を通信部１０１から送信する。緊急情報の送信する指示の入力は、いずれの端末装置２０が行ってもよいし、例えば、トンネル７０内における作業を管理する管理者が利用する端末装置２０（例えばタブレット端末等）から、管理者が入力するようにしてもよい。管理者は、トンネル７０内またはトンネル７０の外に設置された現場事務所において、端末装置２０を利用することができる。

【0023】

通話制御部１０５は、端末装置２０のうち第１の端末装置から送信される音声信号を取得する音声データ取得機能と、音声信号を坑内情報（通知情報）として、第１の端末装置とは異なる端末装置である第２の端末装置に対して通信部１０１によって送信する機能とを有する。これにより、複数の端末装置２０の間で、音声による通話をすることができる。

【0024】

図３は、端末装置２０の機能を説明する機能ブロック図である。端末装置２０の種類はどのような種類でもよいが、この図においては、端末装置２０は、骨伝導を利用したヘッドセットである場合について説明する。
端末装置２０は、通信部２０１、記憶部２０２、骨伝導検出部２０３、骨伝導振動部２０４、駆動部２０５、制御部２０６を有し、坑内作業者に装着される。
通信部２０１は、坑内情報サーバ１０から送信される坑内情報を受信する機能、検出された声帯の振動に応じた音声信号を前記坑内情報サーバに送信する機能とを有する。
記憶部２０２は、各種情報を記憶する。
記憶部２０２は、記憶媒体、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
この記憶部２０２は、例えば、不揮発性メモリを用いることができる。

【0025】

骨伝導検出部２０３は、装着された坑内作業者の声帯の振動を、当該坑内作業者の生体表面において検出する。具体的には、骨伝導検出部２０３は、例えば、坑内作業者が発話内容を骨伝導を利用して検出する。

【0026】

骨伝導振動部２０４は、駆動部２０５によって駆動されることで振動する。また、骨伝導振動部２０４は、坑内作業者に装着された部位に振動を与えることで、骨伝導によって振動を伝搬させる。

【0027】

駆動部２０５は、受信した坑内情報に基づく信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させる。駆動部２０５は、坑内情報に基づいて、基準値を超えていることを表す音声信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させる。駆動部２０５は、坑内情報に基づいて、緊急情報に対応する音声信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させる駆動部２０５は、坑内情報に基づいて、音声信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させる。
制御部２０６は、端末装置２０の各部を制御する。

【0028】

図４は、端末装置２０が頭部に装着されるヘッドセットである場合における外観の一例を示す概略の外観図である。
端末装置２０は、本体部２５０と、本体部２５０に信号線２６０を介して接続される骨伝導検出部２０３とを有する。

【0029】

本体部２５０は、ヘッドバンド２５１が坑内作業者の後頭部側を回り込むようにし、ヘッドバンド２５１の一端側に取り付けられた骨伝導振動部２０４ａが坑内作業者の右側の耳近傍の頭蓋骨に、ヘッドバンドのもう一端側に取り付けられた骨伝導振動部２０４ｂが坑内作業者の左側の耳近傍の頭蓋骨に接触するように装着される。ここでは、図３に示す骨伝導振動部２０４が、骨伝導振動部２０４ａ、骨伝導振動部２０４ｂのように２つ備えられている。
ヘッドバンド２５１の右側アームには、バッテリー収容部２５２、ボリュームキー２５３が設けられている。バッテリー収容部２５２には、例えば、電源としての充電池が収容されており、端末装置２０の各部に電源が供給される。ボリュームキー２５３は、骨伝導振動部２０４から聞こえる音の音量を上げるまたは下げるように調整可能な操作子である。

【0030】

ヘッドバンド２５１の左側アームには、収容部２５４が設けられている。収容部２５４には、通信部２０１、記憶部２０２、駆動部２０５、制御部２０６等が収容される。
アタッチメント用接続端子２５５は、外部の機器に電気的に接続するための端子である。

【0031】

骨伝導検出部２０３は、端末装置２０の本体部２５０に信号線２６０によって接続され、バンドあるいはベルト等によって、坑内作業者の顎部あるいは頸部に装着される。

【0032】

このように、端末装置２０は、本体部２５０がヘッドバンド２５１によって坑内作業者の頭部を挟み込むように装着され、骨伝導検出部２０３がバンドあるいはベルト等によって、坑内作業者の顎部あるいは頸部にベルトに装着されるため、坑内作業者が各種作業を行ったとしても、端末装置２０が脱落等せずに利用すること可能である。

【0033】

また、端末装置２０は、骨伝導を利用して音声の検出及び坑内作業者に対する音の伝達を行うことができる。ここでは骨伝導方式を用いているため、外部の騒音（掘削音、重機の駆動音等）については集音されにくい一方、坑内作業者の声は検出しやすいため、周囲の雑音を抑えつつ坑内作業者の音声を検出することができる。また、坑内作業者は、防じんマスクを着用して作業を行う場合があるが、このような防じんマスクを着用していることで口元が覆われている場合であっても、周囲からの雑音を抑えつつ骨伝導を利用して音声検出をすることができ、明瞭に音声を検出することができ、容易に会話をすることができる。

【0034】

図５は、坑内情報システム１の動作を説明するシーケンス図である。
センサ４０は、坑内の環境を測定し（ステップＳ１０１）、測定結果を計測データ収集装置３０に送信する（ステップＳ１０２）。ここでは、センサ４０は、坑口７１側の端部近傍からトンネル７０内部の切羽７２付近までの間において複数設置されているため、各センサ４０が所定の計測タイミングが到来すると、測定を行い、測定結果を計測データ収集装置３０に送信する。

【0035】

計測データ収集装置３０は、各センサ４０から送信される測定結果をそれぞれ受信し（ステップＳ２０１）、一時記憶した後、所定の送信タイミングが到来すると、記憶した測定結果を送信する（ステップＳ２０２）。この送信は、所定の送信タイミングが到来する毎に行われる。所定の送信タイミングは、任意に決定されてもよく、数秒毎であってもよいし、数分毎であってもよい。

【0036】

坑内情報サーバ１０は、計測データ収集装置３０から送信される測定結果を受信すると（ステップＳ３０１）、記憶部１０２に記憶した後、測定結果が基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３０２）。この判定は、センサ４０の種別に応じた基準値を記憶部１０２から読み出し、測定結果が基準値を超えているか否か（あるいは測定結果が基準値未満であるか否か）について、判定部１０３によって判定される。例えば、判定部１０３は、温度センサであるセンサ４０から測定結果が得られた場合には、測定結果である温度が基準値である温度を超えているか否かを判定する。超えている場合、制御部１０６は、温度が基準値を超えていることを表す坑内情報を生成する。ここで姿勢される坑内情報は、例えば、「坑内の温度が○○℃です。基準値を超えました。注意して下さい」等のメッセージである音声データである。このようなメッセージは、判定結果と、メッセージとを対応付けたデータを記憶部１０２に予め記憶しておき、判定部１０３の判定結果に応じたメッセージを、記憶部１０２から読み出すことによって、制御部１０６が行う生成処理を実現するようにしてもよい。
送信制御部１０４は、生成された構内情報を各端末装置２０に送信する（ステップＳ３０３）。一方、超えていなければ、制御部１０６は、坑内情報の生成は行わずに、他のセンサ４０からの検出結果に対して基準値を用いた判定を行い、それぞれの測定結果について判定が終了したら、次のセンサ４０からの測定結果を受信する。

【0037】

端末装置２０は、坑内情報サーバ１０から構内情報を受信すると（ステップＳ４０１）、受信した坑内情報に基づく信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させる（ステップＳ４０２）。これにより、坑内情報に応じた振動が骨伝導によって坑内作業者に対して伝達される。これにより、坑内作業者は、坑内情報に含まれる「坑内の温度が基準値を超えました。注意して下さい」という音声データを聞くことができる。このメッセージに基づいて、坑内作業者は、空調機（冷房等）が正常に稼動しているか否かを確認したり、場合によっては、安全な場所に避難する等の対応をすることができる。また、骨伝導振動部２０４によってメッセージを聞くことができるため、周囲の騒音からの影響を受けにくい状態でメッセージを聞き取ることができる。

【0038】

なお、端末装置２０の記憶部２０２に、坑内情報としてのメッセージを識別するメッセージＩＤと音声データとを対応付けて記憶しておき、坑内情報サーバ１０から坑内情報としてメッセージＩＤを受信し、端末装置２０が、このメッセージＩＤに対応する音声データを記憶部２０２から読み出し、この音声メッセージが表す音声信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させるようにしてもよい。
また、音声メッセージは、人が発話した音声をデータ化した音声データであってもよいし、合成音声によって得られた音声データであってもよい。
また、坑内作業者に対して伝達される坑内情報は、音で表現できればよいため、音声であってもよいし、メッセージを着信したことを表す着信音、警告音等の音であってもよい。

【0039】

この実施形態によれば、センサ４０の測定結果に基づいて坑内情報を端末装置２０に送信するようにしたので、安全に起因するデータを収集することができ、トンネル７０内の環境において何らかの周知が必要な状態になったことを検知し、人手を介することなく、坑内作業者に各種情報を提供することができる。

【0040】

また、この実施形態において、センサ４０の測定結果を用いて坑内情報を生成するようにしたが、カメラ５０の撮影画像に基づいて、坑内情報を生成するようにしてもよい。例えば、カメラ５０の撮影画像から、トンネル７０に入坑する坑内作業者を検出したり、トンネル７０から出てくる坑内作業者を検出し、検出結果に応じた坑内情報を生成するようにしてもよい。例えば、カメラ５０の撮影画像から、画像の特徴量に基づいて坑内作業者することで、トンネル７０内にいる坑内作業者がだれであるかを特定（顔画像や、体の動きに基づいて坑内作業者を特定したり、ヘルメット等に記載された氏名から文字認識をすることで坑内作業者を特定）し、坑内作業者が入坑したことを坑内情報で通知したり、坑内作業者がトンネル７０の外に出たことを坑内情報で通知するようにしてもよい。

【0041】

図６は、ある端末装置２０から他の端末装置２０に対して坑内情報を送信する場合について説明するシーケンス図である。
この図において、坑内情報サーバ１０は、各無線ＬＡＮルーターに接続されている端末装置２０を検出する（ステップＳ３１１）。坑内情報サーバ１０は、複数の無線ＬＡＮルーターのうちどの無線ＬＡＮルーターが、トンネル７０のどの位置に設置されているかの情報を記憶部１０２に記憶している。例えば、記憶部１０２は、トンネル７０の坑口７１からの距離と無線ＬＡＮルーターの識別情報とを対応付けて記憶している。端末装置２０は、自端末装置２０から通信可能な位置にある無線ＬＡＮルーターと定期的に通信をすることで接続確認をしている。その際に、端末装置２０から無線ＬＡＮルーターに通知される端末装置２０の端末識別情報（例えば、ＭＡＣアドレス等）を検出することで、どの端末装置２０が、どの無線ＬＡＮルーターに接続されているかを特定することができ、トンネル７０のどのあたりに端末装置２０が存在するかを特定することができる。
また、トンネル７０は、掘削が行われるにつれて、切羽７２の坑口７１からの距離は、長くなるため、掘削がある程度進むと、切羽７２近傍に新たに無線ＬＡＮルーターを設置し、その無線ＬＡＮルーターの識別情報と切羽７２からの距離とを記憶部１０２に記憶しておく。

【0042】

複数の端末装置２０のうち、坑内作業者の管理者が携帯するタブレット端末は、当該管理者によってタッチパネル等を介して入力される通信相手を指定する入力を受け付ける（ステップＳ４１１）。例えば、送信先となる坑内作業者を個別に特定する情報であってもよいし、送信先となる複数の端末装置をグループによって指定する情報であってもよい。グループで指定する場合には、組織や所属に応じたグループを指定するようにしてもよいし、「切羽近傍」あるいは坑口７１と切羽７２との間において覆工の工事を行う「覆工工事エリア」等、工事が行われているエリアを特定するようにしてもよい。
また、タブレット端末である端末装置２０は、タッチパネルを介して入力される指示に応じて坑内情報を生成する（ステップＳ４１２）。ここで入力される情報としては任意であるが、例えば、坑内作業者に対する作業指示を入力することができる。また、この端末装置２０は、各センサ４０によって測定された測定結果を坑内情報サーバ１０から取得して画面上に表示することができ、管理者が、この測定結果を参照しつつ、坑内の環境に応じた指示（例えば休憩時間にしっかり水分をとることを表す指示等）、坑内の環境に関する情報（例えば、トンネル７０内の温度がやや高めであることを表すメッセージ）、坑内の環境に関連した安全性を高めるための情報（例えば、車両が坑口７１から入坑したことを知らせるメッセージ等）を入力することもできる。また、端末装置２０は、管理者の指示に応じて、緊急事態の発生を知らせるメッセージ（安全なエリアに移動させるための指示等）を入力することもできる。
端末装置２０は、坑内情報の生成指示が入力された後、送信指示が入力されると、坑内情報サーバ１０に通信相手を示す情報と坑内情報とを送信する（ステップＳ４１３）。

【0043】

坑内情報サーバ１０は、端末装置２０から通信相手を示す情報と坑内情報とを受信すると（ステップＳ３１２）、通信相手として指示された端末装置に対して構内情報を送信する（ステップＳ３１３）。ここでは、通信相手の端末装置として端末識別情報が指定されていた場合には、指定された端末識別情報に対応する端末装置２０に対して坑内情報を送信する。また、通信相手としてグループが指定されていた場合には、そのグループに属する端末装置に対して坑内情報を送信する。「切羽近傍」のグループが指定されていた場合には、現在の切羽位置については、工事の作業工程データなどを参照することで、坑口７１からの距離を特定し、その距離近傍に存在する無線ＬＡＮルーターの識別情報を特定し、その無線ＬＡＮルーターに現在接続されている端末装置を示す端末識別情報を記憶部１０２を参照することで特定し、その端末識別情報に対応する端末装置２０に坑内情報を送信する。これにより、切羽近傍にいる各坑内作業者に対して坑内情報を送信することができる。
また、「○○班」等のグループが指定された場合には、記憶部１０２に、グループとそのグループに属する端末装置の端末識別情報とを予め記憶しておくことで、この記憶領域を参照し、指定されたグループに属する各端末装置２０に対して坑内情報を送信することができる。

【0044】

相手の端末として指定された各端末装置２０は、それぞれ、坑内情報サーバ１０から送信される坑内情報を受信し（ステップＳ４２１、ステップＳ４３１）、受信した坑内情報に基づく信号に応じて骨伝導振動部２０４を駆動させる（ステップＳ４２２、ステップＳ４２３）。これにより、坑内情報を受信した端末装置２０を装着した坑内作業者に対して、骨伝導によって坑内情報に応じた音声メッセージ等が伝達される。

【0045】

なお、上述した実施形態において、タブレット端末である端末装置から他の端末装置２０に対して坑内情報を送信する場合について説明したが、図４に示すヘッドセットである端末装置２０あるいはタブレット端末である端末装置２０から、ステップＳ４１１に示すように通信相手を指定した後、坑内情報の生成として「通話」を指定すると、通信相手として特定された端末装置２０に対して通話要求を送信するようにしてもよい。この通話要求を受信した端末装置２０において、通話に対して応答する旨の指示が入力されると、通話要求元の端末装置２０と通話要求先の端末装置２０との間で音声通信を行うことができる。ここでは、発話された内容は、骨伝導検出部２０３によって検出され、検出結果に応じた音声データが一方の端末装置２０からもう一方の端末装置２０に対して送信される。音声データを受信した端末装置２０は、音声データに応じた信号で骨伝導振動部２０４を駆動させることで、骨伝導によって音声を伝達することができる。これにより、端末装置２０どうしで会話をすることができる。

【0046】

以上説明した実施形態によれば、坑内作業関係者の会話にリスクコミュニケーションシステムを構築することができる。これは、騒音等が激しい場所でも、例えば，骨伝導ヘッドセットを利用することにより防じんマスク上からでも容易に、かつクリアに会話が可能となる。
さらに、この会話は、坑内無線通信システム（例えばWi-Fi（登録商標），4G,5G,アドホックなど）を利用し、坑内情報サーバ１０に接続することにより、あらゆる情報を得ることができる。例えば、（１）坑内環境測定結果の異常値を即座に受け取ることができる。（２）切羽付近の入坑者を確認することができる。（３）緊急事態の発生をすぐに伝えること（知ること）ができる。（４）坑内作業関係者がいつでも会話することも可能である。

【0047】

トンネルの坑内作業関係者が常時、密に会話できることは、坑内安全を考えた場合には有効である。また、坑内情報サーバ１０に集まる環境測定情報や坑内作業員の入坑管理情報を坑内無線通信システムにより容易に得ることができること、また、緊急時に明確な指示や報告を即座にやり取りできること等は実際に作業を行う者に大きな安心を与え坑内作業の安全に大きく寄与する。

【0048】

また、上述した実施形態において、端末装置２０がタブレット端末あるいはスマートフォンである場合、そのタブレット端末は、カメラ５０によって撮像された画像を坑内情報サーバ１０から受信して画面上に表示するようにしてもよい。また、タブレット端末等からカメラの撮影方向の変更やズームイン、ズームアウトをするための操作入力をするようにしてもよい。この指示に応じて、坑内情報サーバ１０が、カメラ５０の撮影方向を変更したり、ズームイン、ズームアウトを遠隔で行うようにしてもよい。これにより、タブレット端末等である端末装置２０によって、坑口７１近傍の様子を把握することができるため、トンネル７０に入る坑内作業者や車両、トンネル７０から出る坑内作業者や車両の様子を確認することが可能となる。

【0049】

また、センサ４０によって消費電力量を測定する場合、過去の一定範囲における時刻毎の消費電力量をグラフなどによって端末装置２０の画面上に表示するようにしてよい。

【0050】

また、端末装置２０は、スマートフォンであり、スマートフォンに対する音の入力やスマートフォンからの音の出力を、上述したヘッドセットによって行ってもよい。すなわち、スマートフォンとヘッドセットの組み合わせを端末装置２０として用いることもできる。この場合、スマートフォンから通話相手を選択し、入力するようにしてもよい。

【0051】

無線ＬＡＮルーターに接続される端末装置２０を特定することで、端末装置２０の位置を把握することも可能である。例えば、坑口７１近傍の無線ＬＡＮルーターに接続される端末装置２０トンネル７０に入る坑内作業者や、トンネル７０から出る坑内作業者を坑内情報サーバ１０において位置情報を記憶しておき、これを元に、入坑者を管理することもできる。また、車両に端末装置２０を搭載しておくことで、車両についても、位置を管理することもできる。

【0052】

上述した実施形態における坑内情報サーバ１０、端末装置２０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、こ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、実行することによって実現してもよい。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んでもよい。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よく、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よく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0053】

以上、この発明の実施形態について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。さらに、この発明の実施形態では現場が坑内である場合について説明したが、現場内情報システムは、トンネルや地下掘削等の坑内での適用に限られるものではなく、ビル等の建築構造物や橋梁等の他の土木構造物の建設現場でも適用可能である。

【符号の説明】

【0054】

１…坑内情報システム、１０…坑内情報サーバ、２０，２０ａ，２０ｂ…端末装置、３０…計測データ収集装置、４０，４０ａ，４０ｂ…センサ、５０…カメラ、６０…ネットワーク、７０…トンネル、７１…坑口、７２…切羽、７３…ダクト、７４…送風機、８０…車両、１０１…通信部、１０２…記憶部、１０３…判定部、１０４…送信制御部、１０５…通話制御部、１０６…制御部、２０１…通信部、２０２…記憶部、２０３…骨伝導検出部、２０４…骨伝導振動部、２０４ａ…骨伝導振動部、２０４ｂ…骨伝導振動部、２０５…駆動部、２０６…制御部、２５０…本体部、２５１…ヘッドバンド、２５２…バッテリー収容部、２５３…ボリュームキー、２５４…収容部、２５５…アタッチメント用接続端子、２６０…信号線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】