(57)【要約】 【課題】敷地内の建設工事用機械の中から騒音源を探索する。【解決手段】本発明に係る騒音源探索システム１は、敷地２内で稼働する建設工事用機械３に搭載されたＧＰＳ受信機１０と、敷地２の境界近傍に設置された子機１１に設けられた発生音の音圧を計測するｃ−ｃマイク１２と、該音圧値を用いて発生音の到来角度を算出する到来角度算出部４４と、該到来角度を角度表示画像として平面図に重ね合わせるとともに該平面図に建設工事用機械３の位置をプロットする合成画像作成部５４とを備えるとともに、到来角度データを用いて発生音の到来数を到来角度ごとに計数する到来頻度計数部４５と、その結果と騒音計１３による騒音レベルＬとを用いて敷地内騒音レベルＬTを作成する騒音指標作成部４６とを備える。【選択図】  図３
2014044090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音監視エリアである敷地内で稼働する建設工事用機械に搭載され該建設工事用機械の位置情報を取得可能な位置情報取得手段と、前記敷地の境界近傍に設定された計測地点で発生音の音圧を計測する音圧計測手段と、該音圧計測手段で計測された音圧値を用いて前記発生音の到来角度を算出する到来角度算出部と、前記位置情報取得手段から得られた前記建設工事用機械の位置情報を合成対象位置情報、前記到来角度算出部から得られた到来角度を合成対象到来角度としそれらを用いて合成画像を作成する合成画像作成部と、該合成画像を表示する表示手段とを備えてなり、前記合成画像作成部は、前記合成対象到来角度に対応する方向表示画像を前記敷地の平面図であって該平面図上における前記計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに前記合成対象位置情報を用いて前記建設工事用機械の位置を前記平面図にプロットすることで前記合成画像を作成するようになっていることを特徴とする騒音源探索システム。
【請求項２】
前記計測地点を相異なる２つの計測地点として該２つの計測地点で発生音の音圧値がそれぞれ計測されるように前記音圧計測手段を構成するとともに、前記２つの計測地点で計測された音圧値から該２つの計測地点における到来角度が２つの合成対象到来角度としてそれぞれ算出されるように前記到来角度算出部を構成し、前記合成画像作成部を、前記２つの合成対象到来角度にそれぞれ対応する方向表示画像が前記平面図であって該平面図上における前記２つの計測地点の対応位置にそれぞれ重ね合わされるように構成した請求項１記載の騒音源探索システム。
【請求項３】
前記音圧計測手段を、指向性を有する２つのマイクロホンを最大感度方向が互いに逆方向を向くように配置してマイクロホン対とし該マイクロホン対を互いに平行でない複数の軸線に沿ってかつそれらの原点を挟むようにそれぞれ配置して構成した請求項１又は請求項２記載の騒音源探索システム。
【請求項４】
前記計測地点近傍に配置され発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計測手段を備えるとともに、該騒音レベルを前記表示手段に出力するように構成した請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の騒音源探索システム。
【請求項５】
前記計測地点近傍に配置され発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計測手段と、
該騒音計測手段に内蔵されている周波数重み特性と実質同一の周波数重み特性で前記各マイクロホンで計測された音圧値をフィルタリングする聴感補正回路が設けられその処理結果を前記到来角度算出部に出力するフィルタ部と、
前記到来角度算出部で得られた到来角度を用いて所定時間幅における前記発生音の到来数を到来角度ごとに計数する到来頻度計数部と、
該到来頻度計数部で得られた到来角度ごとの到来数を全方位の総和で除して到来角度ごとの影響率を算出するとともに、該影響率及び前記騒音レベルを用いて前記敷地が見渡される角度範囲内の発生音に起因する騒音指標を敷地内騒音レベルとして算出し、該敷地内騒音レベルを前記騒音レベルとともに前記表示手段に出力するように構成した騒音指標作成部とを備えた請求項３記載の騒音源探索システム。
【請求項６】
前記騒音レベル又はそれに加えて前記敷地内騒音レベルの時刻歴波形を作成するとともに該時刻歴波形を前記表示手段に出力する騒音波形処理部を備えた請求項５記載の騒音源探索システム。
【請求項７】
前記位置情報取得手段から得られた前記建設工事用機械の位置情報を該建設工事用機械に関連付けてデータ保存する位置情報データ蓄積手段と、前記音圧計測手段で計測された音圧値又は該音圧値を用いて前記到来角度算出部で算出された到来角度をデータ保存する音圧関連データ蓄積手段と、再生時刻を指定する時刻指定手段と、同期部とを備え、該同期部は、前記時刻指定手段を介して入力された指定時刻に一致する取得時刻の位置情報を前記位置情報データ蓄積手段から読み出してこれを前記合成対象位置情報とするとともに、前記指定時刻に一致する音圧計測時刻の音圧値を前記音圧関連データ蓄積手段から読み出し該音圧値を用いて前記到来角度算出部で算出された到来角度を前記合成対象到来角度とするか、又は前記指定時刻に一致する音圧計測時刻の到来角度を前記音圧関連データ蓄積手段から読み出してこれを前記合成対象到来角度とし、前記合成対象位置情報及び前記合成対象到来角度を前記合成画像作成部に出力するようになっている請求項５記載の騒音源探索システム。
【請求項８】
前記騒音レベル又はそれに加えて前記敷地内騒音レベルの時刻歴波形を作成するとともに前記時刻指定手段を介して入力された指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし該時刻歴波形画像を前記表示手段に出力する騒音波形処理部を備えた請求項７記載の騒音源探索システム。
【請求項９】
前記到来角度算出部を、前記発生音のエネルギーの大きさが該発生音ごとのエネルギー値として算出されるように構成するとともに、前記到来頻度計数部を、前記発生音の到来数が該発生音のエネルギー値で重み付けされるように構成した請求項５乃至請求項８のいずれか一記載の騒音源探索システム。
【請求項１０】
前記建設工事用機械の種類に応じた周波数特性で前記各マイクロホンによる計測値をフィルタリングする重機選別回路を前記フィルタ部に設けるとともに、前記敷地内騒音レベルを重機別敷地内騒音レベルとした請求項５乃至請求項９のいずれか一記載の騒音源探索システム。
【請求項１１】
前記敷地内騒音レベル又は前記重機別敷地内騒音レベルの大きさを予め定められた目標値と比較し該敷地内騒音レベル又は重機別敷地内騒音レベルが前記目標値を上回ったときに警報データを作成する警報作成部と、該警報作成部で作成された警報データを出力する警報出力部とを備えた請求項５乃至請求項１０のいずれか一記載の騒音源探索システム。
【請求項１２】
前記警報出力部を前記敷地内で稼働する建設工事用機械に設けた請求項１１記載の騒音源探索システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として建設工事現場での騒音源探査に用いられる騒音源探索システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設工事が行なわれる現場では、ブルドーザ、トラクターショベル、バックホウなどの各種建設工事用機械が敷地内で稼働しており、それらの作動音をはじめとしたさまざまな発生音が周囲に伝播するが、何らの措置も講じない場合、上述の発生音が周囲に伝播して騒音となり、近隣住民に不測の健康被害あるいは生活被害を及ぼすことが懸念される。
【０００３】
そのため、建設工事に伴う騒音については騒音規制法に基づく規制が行われており、目標値を適宜設定するなどして、敷地内の建設工事による騒音が敷地境界において規制基準を上回らないようにしなければならない。
【０００４】
かかる状況下、建設工事に伴う騒音を監視すべく、従来からさまざまな技術開発が行われているが、目標値を越えたときに建設工事用機械を停止するなどの措置を取るためには、音源の位置を特定する必要があり、そのためには音源から伝播する音の到来方向を把握することが重要となる。
【０００５】
ここで、媒体中を伝播する音は、音圧及び粒子速度がその物理量であって、それらの積は伝播方向に沿って単位時間あたりに単位面積を流れるエネルギーに相当するため、この音響エネルギー、すなわち音響インテンシティを計測することができれば、それがベクトル量であることから音の到来角度を含めた音場の把握が可能となる。
【０００６】
音響インテンシティの計測は旧来から試みられているが、粒子速度を正確に計測することが難しいため、音波の運動方程式において慣性力と弾性力が等しいことを利用し、所定方向に沿って離間する２地点の音圧の差分から粒子速度を求めた上、該粒子速度を音圧（２地点の平均値）に乗じて時間平均をとることにより音響インテンシティを近似的に求める、いわゆる２マイクロホン法（ｐ−ｐ法）が音響インテンシティを求めるための代表的な算出法となっている（特許文献１〜３、非特許文献１）。
【０００７】
また、ｐ−ｐ法では、その算出にマイクロホン間の離間寸法が必要になるため、マイクロホンを正確に設置することが要求されるとともに、低周波域ではマイクロホン間の離間寸法が大きくなって装置が大型化するため、建設現場への適用にはおのずと限度があったが、指向性を有するマイクロホンを用いたｃ−ｃ法と呼ばれる音響インテンシティ算出法が研究開発されており、同算出法によれば、対象周波数に応じてマイクロホンの離間寸法を調整する必要がないため、小型化による用途拡大が可能となり、建設工事現場をはじめ、その普及が大いに期待されている（特許文献４〜６，非特許文献２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１１１１８３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３０３０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２７６８７号公報
【特許文献４】国際公開第２００９−１５３９９９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００６−０５４５９９号パンフレット
【特許文献６】特開２００８−２４９７０２号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「環境騒音・建築音響の測定」（日本音響学会編、コロナ社発行、２００４年３月３０日初版発行）
【非特許文献２】「複数の指向性マイクロホンの方向別感度差を利用した音源探査」（日本音響学会講演論文集、２００６年３月、第７８１頁〜７８２頁）
【非特許文献３】「音場の方向情報のフーリエ級数展開に基づくインテンシティ計測法」（日本音響学会講演論文集、２００６年９月、第７２１頁〜７２２頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、建設工事による騒音を監視するには、騒音が建設工事の敷地内における発生音に起因するのか、それとも建設工事とは関係のない敷地外での発生音に起因するのかを区別する必要がある。
【００１１】
しかしながら、敷地外から到来する発生音と区別しながら、敷地内に点在しあるいは該敷地内を縦横に走行する多数の建設工事用機械のいずれが騒音源となっているのかを適切かつ迅速に特定可能な技術は未だ開発されていない。
【００１２】
また、騒音規制法に基づく騒音監視は、計量法で定められた法定計量器、すなわち検定に合格した騒音計を用いる必要があるため、指向性を有するマイクロホンを用いたｃ−ｃ法では、騒音規制法に基づいた騒音監視が難しいという問題も生じていた。
【００１３】
一方、騒音計で計測された騒音値は、敷地内外におけるさまざまな発生音が反映されたものであるため、計測された騒音レベルが目標値を上回ったときにその原因が敷地内にあるのか敷地外にあるのかを区別することができず、結果として作業員による長時間の現場監視体制を余儀なくされるという問題も生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、建設現場の敷地内に点在しあるいは該敷地内を縦横に走行する多数の建設工事用機械の中からいずれが騒音源となっているのかを速やかに特定することが可能な騒音源探索システムを提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、小型化を可能にしつつ騒音規制法に基づいた騒音監視が可能でありかつ騒音レベルが目標値を上回ったときに騒音の原因が敷地内にあるのかどうかを適切に判断することが可能な騒音源探索システムを提供することを目的とする。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る騒音源探索システムは請求項１に記載したように、騒音監視エリアである敷地内で稼働する建設工事用機械に搭載され該建設工事用機械の位置情報を取得可能な位置情報取得手段と、前記敷地の境界近傍に設定された計測地点で発生音の音圧を計測する音圧計測手段と、該音圧計測手段で計測された音圧値を用いて前記発生音の到来角度を算出する到来角度算出部と、前記位置情報取得手段から得られた前記建設工事用機械の位置情報を合成対象位置情報、前記到来角度算出部から得られた到来角度を合成対象到来角度としそれらを用いて合成画像を作成する合成画像作成部と、該合成画像を表示する表示手段とを備えてなり、前記合成画像作成部は、前記合成対象到来角度に対応する方向表示画像を前記敷地の平面図であって該平面図上における前記計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに前記合成対象位置情報を用いて前記建設工事用機械の位置を前記平面図にプロットすることで前記合成画像を作成するようになっているものである。
【００１７】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記計測地点を相異なる２つの計測地点として該２つの計測地点で発生音の音圧値がそれぞれ計測されるように前記音圧計測手段を構成するとともに、前記２つの計測地点で計測された音圧値から該２つの計測地点における到来角度が２つの合成対象到来角度としてそれぞれ算出されるように前記到来角度算出部を構成し、前記合成画像作成部を、前記２つの合成対象到来角度にそれぞれ対応する方向表示画像が前記平面図であって該平面図上における前記２つの計測地点の対応位置にそれぞれ重ね合わされるように構成したものである。
【００１８】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記音圧計測手段を、指向性を有する２つのマイクロホンを最大感度方向が互いに逆方向を向くように配置してマイクロホン対とし該マイクロホン対を互いに平行でない複数の軸線に沿ってかつそれらの原点を挟むようにそれぞれ配置して構成したものである。
【００１９】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記計測地点近傍に配置され発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計測手段を備えるとともに、該騒音レベルを前記表示手段に出力するように構成したものである。
【００２０】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記計測地点近傍に配置され発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計測手段と、
該騒音計測手段に内蔵されている周波数重み特性と実質同一の周波数重み特性で前記各マイクロホンで計測された音圧値をフィルタリングする聴感補正回路が設けられその処理結果を前記到来角度算出部に出力するフィルタ部と、
前記到来角度算出部で得られた到来角度を用いて所定時間幅における前記発生音の到来数を到来角度ごとに計数する到来頻度計数部と、
該到来頻度計数部で得られた到来角度ごとの到来数を全方位の総和で除して到来角度ごとの影響率を算出するとともに、該影響率及び前記騒音レベルを用いて前記敷地が見渡される角度範囲内の発生音に起因する騒音指標を敷地内騒音レベルとして算出し、該敷地内騒音レベルを前記騒音レベルとともに前記表示手段に出力するように構成した騒音指標作成部とを備えたものである。
【００２１】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記騒音レベル又はそれに加えて前記敷地内騒音レベルの時刻歴波形を作成するとともに該時刻歴波形を前記表示手段に出力する騒音波形処理部を備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記位置情報取得手段から得られた前記建設工事用機械の位置情報を該建設工事用機械に関連付けてデータ保存する位置情報データ蓄積手段と、前記音圧計測手段で計測された音圧値又は該音圧値を用いて前記到来角度算出部で算出された到来角度をデータ保存する音圧関連データ蓄積手段と、再生時刻を指定する時刻指定手段と、同期部とを備え、該同期部は、前記時刻指定手段を介して入力された指定時刻に一致する取得時刻の位置情報を前記位置情報データ蓄積手段から読み出してこれを前記合成対象位置情報とするとともに、前記指定時刻に一致する音圧計測時刻の音圧値を前記音圧関連データ蓄積手段から読み出し該音圧値を用いて前記到来角度算出部で算出された到来角度を前記合成対象到来角度とするか、又は前記指定時刻に一致する音圧計測時刻の到来角度を前記音圧関連データ蓄積手段から読み出してこれを前記合成対象到来角度とし、前記合成対象位置情報及び前記合成対象到来角度を前記合成画像作成部に出力するようになっているものである。
【００２３】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記騒音レベル又はそれに加えて前記敷地内騒音レベルの時刻歴波形を作成するとともに前記時刻指定手段を介して入力された指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし該時刻歴波形画像を前記表示手段に出力する騒音波形処理部を備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記到来角度算出部を、前記発生音のエネルギーの大きさが該発生音ごとのエネルギー値として算出されるように構成するとともに、前記到来頻度計数部を、前記発生音の到来数が該発生音のエネルギー値で重み付けされるように構成したものである。
【００２５】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記建設工事用機械の種類に応じた周波数特性で前記各マイクロホンによる計測値をフィルタリングする重機選別回路を前記フィルタ部に設けるとともに、前記敷地内騒音レベルを重機別敷地内騒音レベルとしたものである。
【００２６】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記敷地内騒音レベル又は前記重機別敷地内騒音レベルの大きさを予め定められた目標値と比較し該敷地内騒音レベル又は重機別敷地内騒音レベルが前記目標値を上回ったときに警報データを作成する警報作成部と、該警報作成部で作成された警報データを出力する警報出力部とを備えたものである。
【００２７】
また、本発明に係る騒音源探索システムは、前記警報出力部を前記敷地内で稼働する建設工事用機械に設けたものである。
【００２８】
本発明に係る騒音源探索システムにおいては、発生音の音圧を計測しつつ、位置情報取得手段で建設工事用機械の位置を位置情報として取得するとともに、計測された発生音の音圧値を用いて到来角度算出部で発生音の到来角度を算出し、位置情報取得手段から得られた建設工事用機械の位置情報を合成対象位置情報、到来角度算出部から得られた到来角度を合成対象到来角度としてそれらから合成画像を作成し、該合成画像をモニター等の表示手段に表示するが、合成画像を作成するにあたっては、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を敷地の平面図であって該平面図上における計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械の位置を上述の平面図にプロットする。
【００２９】
このようにすると、建設工事用機械が敷地内を移動する場合であっても、どの建設工事用機械が騒音源となっているかを平面図上で確認することが可能となり、かくして騒音源の位置を適切かつ迅速に特定することができる。
【００３０】
位置情報取得手段は、敷地内で稼働する建設工事用機械に搭載可能であって、かつ該建設工事用機械の位置情報を取得可能な任意の構成を採用することが可能であり、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機がその典型例となるが、これに代えて、ＧＰＳと互換性があるＩＭＥＳ(Indoor Messaging System)や、超音波、赤外線あるいは可視光などを用いた屋内測位システムを用いて構成することも可能である。
【００３１】
ＩＭＥＳは、送信機から送られてくる該送信機自身の位置を受信機の位置とみなすため、精度面で限度があるが、ＧＰＳ互換の技術を用いるため、導入が容易であるとともに、送信機の設置台数や設置の仕方を工夫する、例えば多数の送信機を敷地境界に沿って列状になるように設置し、あるいは固定クレーンや構台といった敷地内の固定構造物にも適宜設置するようすれば、受信機の位置、ひいては建設工事用機械の位置を十分な精度で割り出すことが可能である。
【００３２】
合成対象到来角度に対応する方向表示画像を平面図に重ね合わせるには、到来角度の基準方位を平面図の基準方位に一致させる必要があるが、到来角度の基準方位は、音圧計測手段の設置方向あるいは設置姿勢から一意にかつ一定値として定めることができるので、例えば初期条件として適宜設定しておけばよい。平面図の基準方位についても図面作成時に定まるので同様に処理すればよい。
【００３３】
方向表示画像は、発生音が平面図上でどの角度から到来しているのかを把握することができる限り、任意の図形で構成することが可能であって、例えば平面図上における計測地点の対応位置を通るように該平面図に重ね合わされたライン図形や、同じくその計測地点の対応位置が起点となるように平面図に重ね合わされた矢印図形で構成することが可能であり、後者の場合、矢印の長さで発生音の音圧を表現することが可能である。また、方向表示画像を表示する際、任意のエフェクトをかけることが可能であり、後述するリアルタイムモードであれ再生モードであれ、例えばフェードアウトをかけるようにすれば、到来角度の時間変化を視覚的に捉えることが可能となる。
【００３４】
平面図は、方向表示画像が重ね合わされ、建設工事用機械の位置がプロットされた際に、それらと敷地との相対位置関係が把握できれば足りるものであって、例えば敷地の境界を示す輪郭線だけで構成することも可能である。
【００３５】
騒音源の探索は、方向表示画像に沿ったあるいはその延長上にプロットされた平面図上の建設工事用機械を特定することで可能であるが、方向表示画像が一つだけの場合、該方向表示画像に沿ってあるいはその延長上に複数の建設工事用機械が存在するときの相互の識別は必ずしも容易ではない。
【００３６】
かかる場合において、前記計測地点を相異なる２つの計測地点として該２つの計測地点で発生音の音圧値がそれぞれ計測されるように前記音圧計測手段を構成するとともに、前記２つの計測地点で計測された音圧値から該２つの計測地点における到来角度が２つの合成対象到来角度としてそれぞれ算出されるように前記到来角度算出部を構成し、前記合成画像作成部を、前記２つの合成対象到来角度にそれぞれ対応する方向表示画像が前記平面図であって該平面図上における前記２つの計測地点の対応位置にそれぞれ重ね合わされるように構成したならば、騒音源となっている建設工事用機械を、２つの方向表示画像の交点近傍、あるいはそれらの延長線の交点近傍にプロットされた平面図上の建設工事用機械として特定することができるので、騒音源をより確実に探索することが可能となる。
【００３７】
音圧計測手段及び到来角度算出部は、音圧値を計測可能でかつその音圧値を用いて発生音の到来角度を算出することができる限り、任意の構成とすることが可能であって、例えばｐ−ｐ法であれば、２つの無指向性マイクロホンからなるマイクロホン対で到来角度を算出することができる（特許文献１〜３、非特許文献１）。
【００３８】
一方、ｃ−ｃ法であれば、指向性を有する２つのマイクロホンからなるマイクロホン対で計測された音圧の差分値を、記憶手段に予め格納された到来角度ごとのマイクロホン感度差に照合することで到来角度を推定したり（特許文献４，５、非特許文献２）、マイクロホン対でそれぞれ計測された音圧の加算値及び差分値を乗じるか又は二乗音圧の差分値を計算し、次いで音響インピーダンスρｃ（ρ；空気密度、ｃ；音速）で除することにより、該マイクロホン対の配置軸線に沿った音響インテンシティ成分を算出するとともに、別のマイクロホン対を用いて異なる軸線方向に沿った音響インテンシティ成分を同様に算出し、これら音響インテンシティのベクトル成分から到来角度を推定したりすることが可能である（特許文献４，６、非特許文献３）。
【００３９】
これらｃ−ｃ法によれば、対象周波数に関わらず、マイクロホンの離間寸法を一定に保つことができるため、ｐ−ｐ法よりも音圧計測手段の小型化が可能であり、建設現場への適用が容易となる。
【００４０】
ｃ−ｃ法に基づいて到来角度を算出する場合、音圧計測手段は、指向性を有する２つのマイクロホンを最大感度方向が互いに逆方向を向くように配置してマイクロホン対とし、該マイクロホン対を互いに直交する３つの軸線に沿ってそれぞれ配置する構成が主として想定されるが、２次元平面、例えば水平面で発生音の到来角度を近似的に把握すれば足りるのであれば、該水平面内で２方向に延びる２つの軸線に沿ってマイクロホン対をそれぞれ設置するようにしてもかまわない。一方、音響インテンシティのベクトル成分から到来角度を推定するにあたり、複数の軸線が必ずしも直交している必要はなく、例えば正四面体の中心から４つの頂点に向けてそれぞれ延びる４本の軸線に沿ってマイクロホン対をそれぞれ設置することで、三次元空間における到来角度の把握が可能である。
【００４１】
すなわち、ｃ−ｃ法に基づいて到来角度を算出する場合の音圧計測手段は、互いに平行でない複数の軸線に沿ってかつそれらの原点を挟むようにマイクロホン対をそれぞれ配置した構成とすれば足りる。
【００４２】
マイクロホンは、ｃ−ｃ法においては、カーディオイド、スーパーカーディオイド、ハイパーカーディオイドといった指向性を有するものとする。
【００４３】
騒音源の探索は、騒音レベルとは関係なく行うようにしてもかまわないが、前記計測地点近傍に配置され発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計測手段を備えるとともに、該騒音レベルを前記表示手段に出力するように構成したならば、騒音規制法などの騒音規制に関する法の定めにしたがって騒音レベルを監視しつつ、該騒音レベルが規制値あるいはそれに基づく目標値を上回った場合に、上述した騒音源の探索を行うことが可能となり、騒音源の探索をより効率的に行うことが可能となる。
【００４４】
本発明においては、敷地を見渡す角度範囲で音圧計測を行えば足り、該音圧計測を必ずしも全方位にわたって行う必要はないが、発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計測手段を別途備えた上、算出された到来角度を用いて所定時間幅における発生音の到来数を到来角度ごとに計数し、該到来角度ごとの到来数を全方位の総和で除して到来角度ごとの影響率を算出するとともに、該影響率及び騒音レベルを用いて敷地が見渡される角度範囲内の発生音に起因する騒音指標を敷地内騒音レベルとして算出し、これらを表示手段に出力するようにすれば、騒音規制に関する法に基づく騒音監視を行いつつ、騒音源を合理的に探索することが可能となる。
【００４５】
すなわち、かかる構成においては、各マイクロホンによる音圧計測とは別に、騒音計測手段で発生音の音圧を騒音レベルとして計測する。騒音計測手段は、検定を受けた騒音計で構成するものとする。
【００４６】
次に、各マイクロホンによる計測値を騒音計測手段に内蔵されている周波数重み特性と実質同一の周波数重み特性、例えば騒音計測手段に内蔵されている周波数重み特性がＡ特性であればＡ特性でフィルタリングした後、到来角度算出部に出力し、次いで、上述したｃ−ｃ法の手順に従って発生音の到来角度を算出する。
【００４７】
なお、騒音レベルは、従来技術においては、周波数重み特性のうち、Ａ特性でフィルタリングされた音圧レベルを意味するが、本発明では、Ａ特性に限らず、聴感補正のための他の周波数重み特性も包摂されるとともに、敷地内騒音レベルも同様とする。
【００４８】
到来角度算出部で発生音の到来角度を算出するにあたっては、例えば０．１秒を時間幅Δｔとし、該各時間幅Δｔにおいて発生音を０．００１秒間隔でサンプリングして、それぞれの到来角度を上述した推定方法で算出するようにすればよい。
【００４９】
次に、時間幅Δｔにおける発生音の到来数を、到来角度算出部で得られた到来角度データを用いて到来角度ごとに到来頻度計数部で計数する。
【００５０】
到来角度ごとに計数を行うにあたっては、２次元平面であれば、全周３６０゜を例えば０゜〜１０゜、１０゜〜２０゜・・・というように１０゜ずつに分割し、それらの角度幅ごとに発生音の到来数を計数し、３次元空間で把握するのであれば、例えば上述の２次元平面に直交する別の２次元平面について同様に発生音の到来数を計数すればよい。
【００５１】
次に、到来頻度計数部で得られた到来角度θごとの到来数をＮ(θ)、それらのθに関する総和、すなわち全方位の総和をΣＮ(θ)としたとき、次式、
Ｃ(θ)＝Ｎ(θ)／ΣＮ(θ)                  （２）
により、Ｃ(θ)を騒音指標作成部で算出する。ここで、Ｃ(θ)は、
０≦Ｃ(θ)≦１  
である。
【００５２】
Ｃ(θ)は、到来角度θごとの発生音の到来数Ｎ(θ)をそれらの総和ΣＮ(θ)で除したものであって、全方位からの発生音の到来頻度に対する到来角度θごとの到来頻度の比率であり、以下、Ｃ(θ)を影響率と呼ぶ。なお、θは、演算処理の便宜上、上述したように、０゜〜１０゜、１０゜〜２０゜・・・というように一定幅を持つ値として取り扱うことが想定されるが、騒音源の位置が変化せず到来角度が一定であるような場合においては、実質的に幅を持たない値として取り扱われることも考えられる。
【００５３】
影響率Ｃ(θ)は、上述したように全方位からの発生音の到来頻度に対する到来角度θごとの到来頻度の比率として定義されたものであるので、Ｃ(θ)を用いて騒音レベルを割り振ることにより、所定角度範囲からの発生音に起因する騒音指標を評価することができる。
【００５４】
例えば、角度範囲θ1〜θ2におけるＣ(θ)の総和ΣＣ(θ)（θ＝θ1〜θ2）をＣTとすると、全方位から到来する発生音のエネルギーを便宜的にＥと定めてこれにＣTを乗じた場合、その乗算結果は、所定角度範囲θ1〜θ2から到来した発生音のエネルギーＥTと考えることができる。すなわち、
ＥT＝Ｅ・ＣT                  （３）
ここで、発生音のエネルギーの基準値をＥ0とした場合、
ＥT／Ｅ0＝Ｅ／Ｅ0・ＣT 
となるので、両辺の常用対数をとって１０を乗じると、
１０・ｌｏｇ(ＥT／Ｅ0)＝１０・ｌｏｇ(Ｅ／Ｅ0)＋１０・ｌｏｇＣT    （４）
となる。
【００５５】
一方、騒音レベルは、音圧の二乗、あるいは音のエネルギーをデシベル表示したものであって、（４）式の右辺第１項はこの騒音レベルに相当するため、これを騒音レベルＬ、左辺をＬTとおけば、
ＬT＝Ｌ＋１０・ｌｏｇＣT        （１）
となる。
【００５６】
ここで、（１）式の右辺第２項がゼロ又は負の値をとることから、ＬTは、騒音レベルＬよりも小さな値であって、所定の角度範囲からの発生音に起因する騒音指標であると考えることができる。
【００５７】
従来技術における騒音レベルは、無指向性のマイクロホンを用いて発生音を全方位で計測することを前提とした騒音指標であって、到来角度の違いに応じて騒音を把握できるものではない。それに対し、上述の構成においては、全方位からの発生音の到来頻度に対する到来角度θごとの到来頻度の比率を算出し、これを影響率Ｃ(θ)と定義した上、該影響率又は所定の角度範囲θ1〜θ2におけるＣ(θ)の総和ＣTを用いて例えば（１）式の演算を行うことにより、全方位である騒音レベルＬを角度範囲ごとの騒音指標ＬTに割り振ることができる。
【００５８】
なお、所定の角度範囲からの発生音に起因する騒音指標は従来技術には存在しないため、以下、所定の角度範囲が、敷地を見渡すことができる角度範囲である場合の騒音指標ＬTを敷地内騒音レベルと呼び、全方位である騒音レベルＬとは区別することにする。
【００５９】
敷地が見渡される角度範囲は、敷地が長方形であってその隅部近傍を計測地点とするのであれば９０゜、同じく長手側又は短手側縁部近傍を計測地点とするのであれば１８０゜とそれぞれ設定することができる。
【００６０】
敷地内騒音レベルＬTは例えば、騒音監視エリアである敷地が計測地点から見て０゜〜９０゜の角度範囲で見渡される場合において、全周３６０゜を０゜〜９０゜とそれ以外の角度範囲に分割し、０゜〜９０゜の角度範囲においてΔｔの間に到来する発生音の到来数を５０、それ以外の角度範囲における到来数を５０とした場合、到来角度ごとの到来数の総和、すなわち全方位からの到来数は１００となるので、０゜〜９０゜の角度範囲における敷地内騒音レベルＬTは、
ＬT＝Ｌ＋１０・ｌｏｇ(50/100)≒Ｌ−３  
となり、敷地内騒音レベルＬTは、騒音レベルＬよりも約３ｄＢだけ小さくなる。すなわち、上記の例であれば、騒音レベルＬを用いて騒音監視を行うのではなく、該騒音レベルよりも３ｄＢ低い敷地内騒音レベルＬTを用いて騒音監視を行えばよいことがわかる。
【００６１】
このように、影響率及び騒音レベルを用いて騒音指標作成部で敷地内騒音レベルを算出するとともにこれらの数値を表示手段に出力するようにすれば、騒音計で計測された騒音レベルが、到来角度ごとの影響率に応じて所定角度範囲ごとに角度別騒音レベルとして割り振られるため、騒音監視エリアに応じた角度範囲を適宜設定することにより、その角度範囲に対応する角度別騒音レベル、すなわち敷地内騒音レベルが目標値を上回ったときだけ、騒音源の探索を行えば足りることとなり、騒音監視エリア以外からの発生音、例えば周辺道路を走行する自動車からの発生音によって騒音レベルが目標値を上回るような、本来的に騒音源の探索が不要な場合にまで騒音源の探索を行う必要がなくなる。
【００６２】
また、騒音源の探索が必要な場合においても、上述したように発生音がどこから到来しているのかを平面図上にプロットされた建設工事用機械として即座に確認することができるので、騒音源の位置を適切かつ迅速に特定することが可能となる。
【００６３】
本発明においては、位置情報取得手段で取得された位置情報と音圧計測手段で計測された音圧値あるいは該音圧値から算出された到来角度とを用いて騒音監視をリアルタイムで行うことができるものであり、その意味では、位置情報や音圧値あるいは到来角度をデータ保存する必要はないが、位置情報取得手段から得られた建設工事用機械の位置情報を位置情報データ蓄積手段にデータ保存するとともに、音圧計測手段で計測された音圧値又は該音圧値から算出された到来角度を音圧関連データ蓄積手段にデータ保存しておき、位置情報データ取得及び音圧計測中又はそれらを行った後、指定された所望の再生開始時刻に一致する取得時刻の位置情報を位置情報データ蓄積手段から読み出してこれを合成対象位置情報とするとともに、同じく指定時刻に一致する音圧計測時刻の音圧値を音圧関連データ蓄積手段から読み出す同期処理を行った上、該音圧値から到来角度算出部で到来角度を算出してこれを合成対象到来角度とし、これら合成対象位置情報及び合成対象到来角度を合成画像作成部に出力するようにすれば、リアルタイムな騒音監視を行いながら、あるいはそれとは別の機会に、過去の合成画像を用いた騒音対策の確認や検討を行うことが可能となり、例えば終日にわたってデータ保存された合成画像を見ながら、前日における発生音の状況を把握したり、騒音対策の効果確認あるいはあらたな対策の検討を行ったりすることができる。
【００６４】
時刻指定手段は、再生時刻を数値で直接入力する構成でもかまわないが、再生位置を示すボタンをポインティングデバイスでスライド操作することで再生時刻を任意に変更あるいは指定するグラフィックインターフェースが知られており、これを表示手段に表示させるように構成することが可能である。
【００６５】
なお、音圧関連データ蓄積手段に蓄積すべきデータは、上述の音圧値に代えて、音圧値から到来角度算出部で算出された到来角度とすることも可能であり、その場合においては、音圧関連データ蓄積手段から到来角度を読み出し、これをそのまま合成対象到来角度とすればよい。また、リアルタイムな騒音監視を行う場合であっても、データ処理の関係上、位置情報取得手段からの位置情報データと音圧計測手段で得られた到来角度データとの間でわずかながら時間差が生じる場合があり、それが無視できないのであれば、上述した構成を採用することによって、位置情報データと到来角度データとの同期をとるようにすればよい。
【００６６】
騒音レベルや敷地内騒音レベルは、数値として表示手段に表示された場合であっても、上述したように合理的な騒音監視を行うことが可能であるが、騒音レベル又はそれに加えて敷地内騒音レベルの時刻歴波形を作成するとともに該時刻歴波形を表示手段に出力する騒音波形処理部を備えたならば、騒音レベルや敷地内騒音レベルを過去の値と比較しながら現時点の値を確認することができるため、より適切な騒音監視が可能となる。
【００６７】
ここで、位置情報取得手段から得られた建設工事用機械の位置情報を位置情報データ蓄積手段にデータ保存するとともに、音圧値又は該音圧値から算出された到来角度を音圧関連データ蓄積手段にデータ保存する場合においては、時刻指定手段を介して入力された指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし、該時刻歴波形画像が表示手段に出力されるように騒音波形処理部を構成する。
【００６８】
このようにすれば、合成画像と同じ時刻における騒音レベルや敷地内騒音レベルの大きさが、それらの時刻歴波形の位置として再生位置マーカーで示されるため、過去の合成画像を用いた騒音対策の検討をより綿密に行うことが可能となる。
【００６９】
到来頻度計数部は、発生音の到来数が到来角度ごとに計数される限り、その構成は任意であって、例えば発生音が到来するたびに単純にその回数をカウントするようにしてもかまわないが、前記到来角度算出部を、前記発生音のエネルギーの大きさが該発生音ごとのエネルギー値として算出されるように構成するとともに、前記到来頻度計数部を、前記発生音の到来数が該発生音のエネルギー値で重み付けされるように構成したならば、影響率や敷地内騒音レベルについても発生音のエネルギー値で重み付けされた形で算出されるため、騒音への影響がより支配的な発生音を主体として騒音監視を行うことが可能となる。
【００７０】
ここで、前記敷地内の建設工事用機械の種類に応じた周波数特性で前記各マイクロホンによる計測値をフィルタリングする重機選別回路を前記フィルタ部に設けるようにしたならば、算出された敷地内騒音レベルがどの建設工事用機械に起因するのかを容易に特定することが可能となる。以下、特定の建設工事用機械に対応した敷地内騒音レベルを、特に重機別敷地内騒音レベルと呼ぶ。
【００７１】
なお、重機別敷地内騒音レベルは、聴感補正のための周波数重み特性に加え、重機を選別するための周波数重み特性でフィルタリングされた新規な騒音指標であって、Ａ特性で聴感補正された従来の騒音レベルとは異なるものである。
【００７２】
重機選別回路は、複数の建設工事用機械に対応するように構成するとともに、どの建設工事用機械に対応したフィルタリングを行うのかを切換自在に構成しておき、さらには建設工事用機械に対応した周波数フィルタリングを行うかどうかについても切換自在に構成しておくのが望ましい。
【００７３】
上述した手順で算出された敷地内騒音レベル又は重機別敷地内騒音レベルをどのように騒音監視で用いるのかは任意であり、例えば終日にわたって算出された敷地内騒音レベル又は重機別敷地内騒音レベルに基づいて適切な騒音対策を検討した後、該騒音対策を翌日の施工作業に反映させるようにしてもかまわないが、前記敷地内騒音レベル又は前記重機別敷地内騒音レベルの大きさを予め定められた目標値と比較し該敷地内騒音レベル又は重機別敷地内騒音レベルが前記目標値を上回ったときに警報データを作成する警報作成部と、該警報作成部で作成された警報データを出力する警報出力部とを備えるようにしたならば、騒音対策をリアルタイムに講じることが可能となる。
【００７４】
ここで、警報出力部をどのような構成でどこに設置するかは任意であって、例えば工事事務所に設置したコンピュータに画面表示させるようにしておき、警報が出力されたときに工事事務所から建設工事用機械のオペレータに連絡を入れる方法も採用可能であるが、警報出力部を敷地内で稼働する建設工事用機械に設けるようにしたならば、騒音対策の即時性をさらに高めることが可能となる。この場合、警報出力部は、例えば運転席に設置された携帯情報端末を用いて構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態に係る騒音源探索システム１の図であり、(a)は全体ブロック図、(b)は敷地配置図。
【図２】ｃ−ｃマイク１２の構成図。
【図３】本実施形態に係る騒音源探索システム１の詳細ブロック図。
【図４】本実施形態に係る騒音源探索システム１の説明図であり、(a)は敷地２及び一般道路４から発生音がそれぞれ到来する様子を示した図、(b)は音響インテンシティとその成分を示した図、(c)及び(d)は音響インテンシティと到来角度との関係を示した図。
【図５】発生音の到来数を到来角度ごとに計数する様子を示したグラフ。
【図６】時刻ｔ1におけるモニター２６の表示状況を示した図。
【図７】時刻ｔ2におけるモニター２６の表示状況を示した図。
【図８】変形例に係る騒音源探索システムのブロック図。
【図９】変形例に係る騒音源探索システムのブロック図。
【図１０】変形例に係る騒音源探索システムのブロック図。
【図１１】第２実施形態に係る騒音源探索システム１´の図であり、(a)は全体ブロック図、(b)は敷地配置図。
【図１２】本実施形態に係る騒音源探索システム１´の詳細ブロック図。
【図１３】時刻ｔ1におけるモニター２６の表示状況を示した図。
【図１４】時刻ｔ2におけるモニター２６の表示状況を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
以下、本発明に係る騒音源探索システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００７７】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る騒音源探索システムを示した全体ブロック図及び敷地配置図である。同図でわかるように、本実施形態に係る騒音源探索システム１は、騒音監視エリアである敷地２内で稼働する建設工事用機械３の騒音監視に適用されるものであり、敷地２の境界近傍であって該敷地と一般道路４との間を計測地点とし、該計測地点に配置される子機１１に設けられた音圧計測手段としてのｃ−ｃマイク１２及び騒音計測手段としての騒音計１３と、敷地２内に立設された工事事務所６に配置される親機２１に設けられた演算処理部２２と、建設工事用機械３に搭載された位置情報取得手段としてのＧＰＳ受信機１０とを備える。
【００７８】
ｃ−ｃマイク１２は図２に示すように、指向性を有する６つのマイクロホン１２ａ〜１２ｆで構成してあるとともに、それらのうち、マイクロホン１２ａ，１２ｂ、マイクロホン１２ｃ，１２ｄ及びマイクロホン１２ｅ，１２ｆをそれぞれ最大感度方向が互いに逆方向を向くように、すなわち０゜と１８０゜を向くように配置して３組のマイクロホン対とし、該各マイクロホン対を互いに直交する３つの軸線、すなわちｘ，ｙ，ｚ軸に沿ってかつそれらの原点を挟むようにそれぞれ配置してあり、子機１１に伝播してきた発生音の音圧を各マイクロホン１２ａ〜１２ｆで計測するようになっている。マイクロホン１２ａ〜１２ｆは、それぞれカーディオイド指向特性を持つマイクロホンで構成することができる。
【００７９】
騒音計１３は、発生音の音圧を騒音レベルとして計測するものであり、検定に合格済の市販騒音計から適宜選択すればよい。なお、騒音計１３には、環境騒音の測定で広く採用されているＡ特性を周波数重み特性としたフィルタ回路が内蔵されているものとする。
【００８０】
ｃ−ｃマイク１２及び騒音計１３は、それらの出力側に接続された送信部１７とともに筐体（図示せず）の内部に設置してある。かかる筐体は、可搬性を有しかつ耐候性に配慮された構成とするのが望ましい。
【００８１】
ＧＰＳ受信機１０は、建設工事用機械３の姿勢、すなわち該建設工事用機械がどの方角を向いているかを把握できるよう、建設工事用機械３の車軸に沿って離間配置された２台のＧＰＳ受信機で構成してある。
【００８２】
親機２１は、子機１１の送信部１７から無線送信されてきた送信データを受信する受信部２３と建設工事用機械３に搭載されたＧＰＳ受信機１０から無線送信されてきた送信データを受信する受信部１９とパソコン２４とで構成してあり、上述の演算処理部２２は、パソコン２４のマザーボード、ＣＰＵ、メモリー、内蔵ハードディスクといったハードウェアと該ハードウェア上で動作するソフトウェアとで構成してある。
【００８３】
パソコン２４には、演算処理部２２に必要なデータを読み出し、あるいは演算処理された結果を記憶するための外付けのハードディスク２５，２７，２９と、演算処理結果を表示するための表示手段としてのモニター２６と、ポインティングデバイスであるマウス２８とを設けてある。
【００８４】
演算処理部２２は図３に示すように、受信部１９を介して受信されたＧＰＳ受信機１０からの位置情報としてのＧＰＳ位置情報を建設工事用機械３と関連付けた状態で位置情報データ蓄積手段であるハードディスク２５にデータ保存するＧＰＳ処理部５１と、受信部２３を介して受信されたｃ−ｃマイク１２からの音圧の計測値を騒音計１３に内蔵された周波数重み特性と同じＡ特性でフィルタリングする聴感補正回路が設けられたフィルタ部４１と、該フィルタ部からの出力データを用いて発生音の到来角度を算出する到来角度算出部４４とを備えており、ハードディスク２７は、到来角度算出部４４で算出された到来角度をデータ保存する音圧関連データ蓄積手段として機能する。
【００８５】
演算処理部２２はさらに、時刻指定手段としての時刻指定部５２を介して入力された指定時刻に一致するＧＰＳ位置情報を合成対象位置情報としてハードディスク２５から読み出すとともに、上記指定時刻に一致する音圧計測時刻の到来角度を合成対象到来角度としてハードディスク２７から読み出す同期部５３と、該同期部から出力された合成対象位置情報及び合成対象到来角度を用いて合成画像を作成する合成画像作成部５４とを備えており、該合成画像作成部は、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を敷地２の平面図であって該平面図上における計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置を上述の平面図にプロットすることで合成画像を作成し、これをモニター２６に表示するようになっている。
【００８６】
平面図は、方向表示画像が重ね合わされ、建設工事用機械３の位置がプロットされた際に、それらと敷地２との相対位置関係が把握できるよう、該敷地の境界を示す輪郭線で構成すればよい。かかる平面図は、別途作成した上、図示しないハードディスクにデータ保存し、合成画像作成部５４から随時読み出せるようにしておく。
【００８７】
建設工事用機械３の位置をプロットするにあたっては、建設工事用機械３の種別に応じた形状であって方向性を有する図形を移動体マーカーとして作成し、該移動体マーカーをその向きが建設工事用機械３の姿勢と一致するように平面図にプロットする。
【００８８】
方向表示画像は、子機１１の設置箇所、すなわち計測地点に対応する平面図上の位置が起点となるように該平面図に重ね合わされる矢印図形で構成する。
【００８９】
時刻指定部５２は、モニター２６上に表示されるグラフィックインターフェースと、該グラフィックインターフェースで表示された再生位置を示すボタンをスライド操作するポインティングデバイスであるマウス２８とで構成してあり、再生時刻を任意に変更あるいは指定することができるようになっている。
【００９０】
一方、演算処理部２２は、到来角度算出部４４で得られた到来角度データを用いて時間幅Δｔにおける発生音の到来数を到来角度ごとに計数する到来頻度計数部４５と、該到来頻度計数部で得られた到来角度ごとの到来数Ｎ(θ)と受信部２３を介して送信されてきた騒音計１３による騒音レベルＬとを用いて騒音指標を作成する騒音指標作成部４６とを備える。
【００９１】
ここで、騒音指標作成部４６は、到来角度ごとの到来数Ｎ(θ)を全方位にわたる総和で除して到来角度ごとの影響率Ｃ(θ)を算出するとともに、該到来角度ごとの影響率Ｃ(θ)を用いて騒音レベルＬを角度別騒音レベルに割り振るようになっており、図１(b)において右方向を０゜、反時計廻りを正方向とした座標系であれば、０゜〜１８０゜と１８０゜〜３６０゜をそれぞれ角度範囲として角度別騒音レベルがそれぞれ算出されるように構成してある。ここで、０゜〜１８０゜を角度範囲とした角度別騒音レベルは、敷地２を見渡す角度範囲に対応したものであって、特に敷地内騒音レベルＬTとなる。
【００９２】
演算処理部２２はさらに、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形を作成してハードディスク２９にデータ保存するとともに、時刻指定部５２を介して入力された指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし、該時刻歴波形画像をモニター２６に出力する騒音波形処理部５５を備えている。
【００９３】
本実施形態に係る騒音源探索システム１を用いて敷地２内で稼働する建設工事用機械３に起因する騒音を監視するには、建設工事用機械３の位置を該建設工事用機械に搭載されたＧＰＳ受信機１０でそれぞれ受信して親機２１にデータ転送し、これらをＧＰＳ位置情報としてハードディスク２５にデータ保存する。
【００９４】
一方、計測地点においては、騒音計１３で発生音の音圧を騒音レベルとして計測する。
【００９５】
発生音は図４(a)に示すように、敷地２内の建設工事用機械３に起因するものと一般道路４を走行する車両５に起因するものに大別されるが、騒音計１３では、それらが合成された状態で全方位である騒音レベルとして計測される。
【００９６】
また、上述した騒音計１３による騒音レベルの計測を行うと同時に、ｃ−ｃマイク１２で発生音の音圧を計測し、これを親機２１にデータ転送する。なお、子機１１は図４(a)に示すように、ｃ−ｃマイク１２のｘ軸が同図右方向を向くように設置してあるものとする。
【００９７】
次に、各マイクロホン１２ａ〜１２ｆで計測された音圧値をＦＦＴ（図示せず）で周波数領域に変換してからフィルタ部４１の聴感補正回路でフィルタリングし、逆ＦＦＴ（図示せず）で時間領域に戻した後、発生音の到来角度を到来角度算出部４４で算出する。
【００９８】
到来角度算出部４４においては図４(b)に示すように、マイクロホン１２ａ，１２ｂからなるマイクロホン対で計測された音圧ｐ1，ｐ2からそれらの加算値と差分値とを算出し、次式、
(ｐ1＋ｐ2)・(ｐ1−ｐ2)      （３）
のようにそれらを乗じるか、又は、二乗音圧の差分値、
(ｐ12−ｐ22)      （４）
をとり、次いで、次式、
(ｐ1＋ｐ2)・(ｐ1−ｐ2)／ρｃ      （５）
又は、
(ｐ12−ｐ22)／ρｃ      （６）
で示すように、音響インピーダンスρｃ（ρ；空気密度、ｃ；音速）で除することにより、該マイクロホン対の配置軸線、すなわちｘ軸に沿った音響インテンシティ成分Ｉｘを算出する。
【００９９】
同様に、マイクロホン１２ｃ，１２ｄからなるマイクロホン対で計測された音圧を用いてｙ軸に沿った音響インテンシティ成分Ｉｙを算出するとともに、マイクロホン１２ｅ，１２ｆからなるマイクロホン対で計測された音圧を用いてｚ軸に沿った音響インテンシティ成分Ｉｚを算出する。
【０１００】
次いで、音響インテンシティの各成分Ｉｘ，Ｉｙ，Ｉｚを用いて、到来角度θを同図(c)及び(d)に示すようにｘ−ｙ平面での角度成分θｘｙ及びｘ−ｚ平面での角度成分θｘｚとして算出する。なお、ｙ−ｚ平面での角度成分θｙｚを用いてもかまわない。
【０１０１】
発生音の到来角度θを算出するにあたっては、例えば０．１秒を時間幅Δｔとし、該各時間幅Δｔにおいて発生音を０．００１秒間隔でサンプリングして、それぞれの到来角度θを上述した手順で算出する。
【０１０２】
このようにして到来角度算出部４４で算出された到来角度は、その算出基礎となった音圧値の音圧計測時刻とともにハードディスク２７にデータ保存する。
【０１０３】
次に、上述した時間幅Δｔにおける発生音の到来数を、到来角度算出部４４で得られた到来角度データを用いて到来角度ごとに到来頻度計数部４５で計数する。
【０１０４】
到来角度ごとに計数を行うにあたっては、図５に示したように、全周３６０゜（同図では便宜上、左側の角度範囲を−１８０゜〜０゜とした）を例えば０゜〜１０゜、１０゜〜２０゜・・・というように１０゜ずつに分割し（横軸）、それらの角度範囲ごとに発生音の到来数Ｎ(θ)を計数する（縦軸）。
【０１０５】
なお、到来角度ごとの計数は、説明の便宜上、２次元平面で音場が把握されるものとして説明するが、３次元空間で到来角度ごとの計数を行う場合は、到来角度を立体角と考えて同様に処理すればよい。
【０１０６】
次に、到来頻度計数部４５で得られた到来角度ごとの到来数を全方位の総和で除して到来角度ごとの影響率を騒音指標作成部４６で算出する。すなわち、到来角度ごとの到来数をＮ(θ)とすると、到来角度ごとの影響率Ｃ(θ)は、
Ｃ(θ)＝Ｎ(θ)／ΣＮ(θ)                  （２）
ΣＮ(θ)；到来角度θに関するＮ(θ)の総和  
と表すことができる。
【０１０７】
次に、算出された影響率Ｃ(θ)を０゜〜１８０゜の角度範囲で総和してＣIとする。ここで、ＣIは、図５においては、全体の面積に対する右側の面積の割合に相当する。
【０１０８】
次に、ＣIを次式、
ＬT＝Ｌ＋１０・ｌｏｇＣT        （１）
のＣTに代入し、０゜〜１８０゜を角度範囲とした角度別騒音レベル、すなわち敷地内騒音レベルＬTを算出する。
【０１０９】
具体例として、ＣIが０．７であったとすると、敷地内騒音レベルＬTは（１）式から、
ＬT＝Ｌ＋１０・log(０．７)  
＝Ｌ−１．６
となり、騒音レベルＬよりも１．６ｄＢ低くなる。
【０１１０】
なお、必要であれば、１８０゜〜３６０゜の角度範囲で影響率Ｃ(θ)を総和してＣOとし、上述したと同様の手順でＣOを（１）式のＣTに代入し、１８０゜〜３６０゜を角度範囲とした角度別騒音レベル、すなわち敷地外騒音レベルを算出することができる。
【０１１１】
次に、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形を騒音波形処理部５５で作成し、これをハードディスク２９にデータ保存する。
【０１１２】
上述した建設工事用機械３のＧＰＳ位置情報の取得、ｃ−ｃマイク１２による音圧計測及び騒音計１３による騒音計測を適宜行った後、時刻指定部５２を介して再生を開始したい所望の時刻を指定時刻として入力し、次いで、同期部５３において、入力された指定時刻に一致する時刻のＧＰＳ位置情報を合成対象位置情報としてハードディスク２５から読み出すとともに、上記指定時刻に一致する音圧計測時刻の到来角度を合成対象到来角度としてハードディスク２７から読み出す。
【０１１３】
次に、同期部５３から出力された合成対象位置情報及び合成対象到来角度を用いて合成画像作成部５４で合成画像を作成する。
【０１１４】
合成画像作成部５４においては、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を敷地２の平面図であって該平面図上における計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置を移動体マーカーとして上述の平面図にプロットすることにより合成画像を作成し、これをモニター２６に出力する。
【０１１５】
一方、騒音波形処理部５５において、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形をハードディスク２９から読み出し、上述の指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし、該時刻歴波形画像をモニター２６に出力する。
【０１１６】
図６は、時刻指定部５２を構成するモニター２６上のグラフィックインターフェース（図示せず）をマウス２８でスライド操作することで、再生時刻を時刻ｔ1に指定したときのモニター２６の表示状況を示したものであって、該モニターには、敷地２が描かれた平面図に方向表示画像としての矢印図形６３が計測地点を起点として重ね合わされるとともに該平面図に敷地２内で移動する建設工事用機械３を模した２つの移動体マーカー６５ａ，６５ｂがプロットされてなる合成画像６１と、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの各時刻歴波形に再生位置マーカー６４が重ねられてなる時刻歴波形画像６２とが映し出されており、再生位置マーカー６４は、合成画像６１の再生タイミングにおいて、敷地内騒音レベルＬTが目標値を上回っていることを示している。
【０１１７】
移動体マーカー６５ａ，６５ｂは、建設工事用機械３の種別に応じて異なる形状、同図ではクローラークレーンを二等辺三角形として画像作成してあるとともに、該移動体マーカーが指し示す方向によって建設工事用機械３であるクローラークレーンの姿勢を示してある。
【０１１８】
ここで、矢印図形６３の延長上には、移動体マーカー６５ａが存在するため、時刻ｔ1で敷地内騒音レベルＬTが目標値を上回った原因となる騒音源は、移動体マーカー６５ａの示す位置にいる建設工事用機械３であると推定することが可能であり、この時点でその建設工事用機械３、本例ではクローラークレーンを停止する騒音対策が講じられるべきと判断できる。
【０１１９】
一方、図７は、再生時刻を時刻ｔ2に指定したときのモニター２６の表示状況を同様に示したものであって、同図において、矢印図形６３は、敷地２の外側を向いており、再生位置マーカー６４は、合成画像６１の再生タイミングにおいて、騒音レベルＬは目標値を上回っているが、敷地内騒音レベルＬTは目標値を下回っていることを示している。
【０１２０】
したがって、時刻ｔ2で騒音レベルＬが目標値を上回ったのは、敷地外の音源、例えば自動車が騒音源となったことが大きな原因であって、敷地内騒音レベルＬTは目標値未満であるため、敷地２内では特段の騒音対策をとる必要がないと判断できる。
【０１２１】
以上説明したように、本実施形態に係る騒音源探索システム１によれば、敷地２内で稼働する建設工事用機械３の位置をＧＰＳ位置情報として取得しつつ、敷地２の境界近傍に設定された計測地点において発生音の音圧をｃ−ｃマイク１２で計測するとともに、計測された音圧値を用いて到来角度算出部４４で発生音の到来角度を算出し、ＧＰＳ位置情報を合成対象位置情報、到来角度を合成対象到来角度とした上、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を敷地２の平面図であって該平面図上における計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置を上述の平面図にプロットすることで合成画像を作成し、これをモニター２６に表示するようにしたので、複数の建設工事用機械３が敷地２内を移動する場合であっても、どの建設工事用機械３が騒音源になっているのかを任意の再生タイミングで平面図上で確認することが可能となり、かくして騒音源の位置を適切かつ迅速に特定することができる。
【０１２２】
また、本実施形態に係る騒音源探索システム１によれば、発生音の音圧を騒音レベルとして計測する騒音計１３を別途備えた上、影響率Ｃ(θ)及び騒音レベルＬを用いて該騒音レベルを敷地内騒音レベルＬTに割り振り、これらを時刻歴波形としてモニター２６に出力するようにしたので、騒音監視の対象は、すべての発生音が反映された騒音レベルＬではなく、敷地２が見渡される角度範囲からの発生音だけが反映された角度別騒音レベルとなる。
【０１２３】
したがって、敷地内騒音レベルＬTが目標値を上回ったときだけ、騒音源の探索を行えば足りることとなり、敷地２以外からの発生音、例えば周辺道路を走行する自動車からの発生音によって騒音レベルが目標値を上回るような、本来的に騒音源の探索が不要な場合にまで騒音源の探索を行う必要がなくなる。
【０１２４】
また、騒音源の探索が必要な場合においても、上述したように発生音がどこから到来しているのかを平面図上で即座に確認することができるので、騒音源の位置を適切かつ迅速に特定することが可能となる。
【０１２５】
また、本実施形態に係る騒音源探索システム１によれば、再生を開始したい時刻を時刻指定部５２を介して指定し、その指定時刻の合成対象位置情報と合成対象到来角度を、同期部５３でハードディスク２５，２７からそれぞれ読み出した上、合成画像作成部５４で合成画像を作成するようにしたので、過去の合成画像を用いた騒音対策の確認や検討を行うことが可能となり、例えば終日にわたってデータ保存された合成画像を見ながら、前日における発生音の状況を把握したり、騒音対策の効果確認あるいはあらたな対策の検討を行ったりすることができる。
【０１２６】
また、本実施形態に係る騒音源探索システム１によれば、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形を騒音波形処理部５５で作成するとともに、該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカー６４を画像表示して時刻歴波形画像とし、該時刻歴波形画像をモニター２６に出力するようにしたので、合成画像と同じ時刻における騒音レベルや敷地内騒音レベルの大きさが、それらの時刻歴波形の位置として再生位置マーカー６４で示されるため、過去の合成画像を用いた騒音対策の検討をより綿密に行うことが可能となる。
【０１２７】
本実施形態では、建設工事用機械３の姿勢を把握することができるよう、ＧＰＳ受信機１０を２台のＧＰＳ受信機で構成したが、騒音源の探索のために建設工事用機械３の姿勢を把握する必要がないのであれば、ＧＰＳ受信機１０を単体のＧＰＳ受信機で構成してもかまわない。この場合、移動体マーカーは、方向性がない図形、例えば円環で構成することが可能である。
【０１２８】
また、本実施形態では、ＧＰＳ位置情報や到来角度をハードディスク２５，２７にそれぞれデータ保存しておき、これらのうち、取得時刻や音圧計測時刻が指定時刻に一致するものを読み出すようにしたが、このような再生モードに代えて、計測しながら再生するタイムシフト再生（追っかけ再生）で処理することはもちろん可能であるし、図８に示すように、ハードディスク２５，２７，２９及び時刻指定部５２並びに同期部５３を省略し、計測されたものをそのまま表示するいわばリアルタイムモードで処理することも可能である。
【０１２９】
この場合においては、ＧＰＳ処理部５１で処理されたＧＰＳ位置情報が合成対象位置情報、到来角度算出部４４で算出された到来角度が合成対象到来角度となり、それらを用いて合成画像作成部５４で合成画像を作成することになるが、現時点での状況が合成画像としてモニター２６に映し出されることになるため、図６のような場合においては、移動体マーカー６５ａに位置するクローラークレーンを速やかに停止するとともに、図７のような場合には、現状を維持しつつ、引き続き騒音監視を継続するといった対応が可能となる。
【０１３０】
ここで、本変形例の場合、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTを、図６，７と同様に現時点までの時刻歴波形として、あるいは現時点での値としてモニター２６に画像表示することが可能であるが、再生位置マーカー６４は省略される。
【０１３１】
なお、データ処理の関係上、ＧＰＳ受信機１０からのＧＰＳデータとｃ−ｃマイク１２で得られた到来角度データとの間でわずかながら時間差が生じる場合があり、それが無視できないのであれば、ハードディスク２５，２７，２９及び時刻指定部５２並びに同期部５３を用いた本実施形態の構成をリアルタイムモードあるいはタイムシフトモードに適用してもかまわないし、ハードディスクに代えて、アクセス速度が速いメモリーを用いることはもちろん可能である。
【０１３２】
また、本実施形態では、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTといった騒音指標を時刻歴波形として作成しその上に再生位置マーカー６４が重ねられてなる時刻歴波形画像６２をモニター２６に表示するようにしたが、各時刻歴波形に代えて、再生時点での各騒音指標の数値を表示するとともに、再生位置マーカー６４に代えて再生時刻を表示するようにしてもかまわない。
【０１３３】
かかる構成においては、一定時間内における発生音の変動状況の把握は困難となるが、騒音指標と合成画像とを関連付けた騒音監視は上述した実施形態と同様に可能である。
【０１３４】
また、本実施形態及び上述の変形例においては、騒音計１３を備えるようにしたが、場合によっては、騒音計１３及びその計測結果を用いた処理を行う騒音波形処理部５５を省略してもかまわない。
【０１３５】
図９(a)は、かかる変形例をリアルタイムモードに適用したものである。同図に示す構成においては、従来の騒音規制を踏まえた騒音監視を行うことはできなくなるが、合成対象到来角度を矢印図形として平面図に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置を該平面図にプロットすることで合成画像を作成し、これをモニター２６に表示することにより、発生音の音源を平面図上で確認し、それによって騒音源の探索を効率よく行うことができるという点については、上述の実施形態と何ら変わりはない。なお、同図に係る変形例では、騒音計１３を省略したことで聴感補正に関する整合をとる必要がなくなるため、フィルタ部４１も不要となる。
【０１３６】
また、図９(b)に示すように、音圧計測手段をｃ−ｃマイク１２に代えて、例えばｐ−ｐ法に従った構成のマイクロホン９１を用いることも可能である。
【０１３７】
一方、図９(c)に示すように、図９(b)の構成に騒音計１３を加えるとともに該騒音計で計測された騒音レベルをモニター２６に表示するようにしてもよい。かかる構成では、角度別騒音レベル、特に敷地内騒音レベルは算出されず、騒音レベルのみが表示されるため、計測された騒音レベルに対し、敷地２内で稼働する建設工事用機械３が騒音レベルにどの程度影響を及ぼしているのかを把握することはできないが、図６や図７と同様、発生音の到来角度が矢印図形６３として平面図に重ね合わせて表示されるとともに建設工事用機械３の位置が該平面図にプロットされることに違いはなく、どの建設工事用機械が騒音源になっている可能性があるかを概ね判断することは可能である。
【０１３８】
また、本実施形態では、到来角度算出部４４で得られた到来角度データを用いて発生音の到来数を到来角度ごとに到来頻度計数部４５で計数する際、発生音が到来するたびに単純にその回数をカウントするようにしたが、これに代えて、発生音のエネルギーの大きさが該発生音のエネルギー値として算出されるように到来角度算出部を構成するとともに、発生音の到来数が該発生音のエネルギー値で重み付けされるように到来頻度計数部を構成してもよい。
【０１３９】
すなわち、到来角度算出部においては、マイクロホン１２ａ，１２ｂからなるマイクロホン対で計測された音圧ｐ1，ｐ2から次式、
ＥP＝(ｐ1＋ｐ2)2 
を演算することにより、発生音のエネルギーＥPを算出する。
【０１４０】
到来角度算出部で算出されたエネルギーＥPは、必要に応じてハードディスクなどの記憶装置に適宜記憶させておけばよい。なお、マイクロホン１２ａ，１２ｂからなるマイクロホン対に代えて、マイクロホン１２ｃ，１２ｄからなるマイクロホン対、あるいはマイクロホン１２ｅ，１２ｆからなるマイクロホン対で計測された音圧を用いて発生音のエネルギーＥPを算出するようにしてもかまわない。
【０１４１】
次に、上述した実施形態と同様、到来角度算出部で得られた到来角度データを用いて発生音の到来数を到来角度ごとに到来頻度計数部で計数するが、単に「１」を累加していくのではなく、エネルギー値で重み付けされた回数を累加する。
【０１４２】
すなわち、到来角度θに到来する発生音のうち、ｋ番目（１≦ｋ≦Ｍ）に到来する発生音のエネルギー値をＥP（ｋ）とすると、該到来角度における発生音の到来数Ｎ´(θ)を、次式、
Ｎ´(θ)＝Σ(１・ＥP（ｋ）)（ｋ＝1,2,・・・Ｍ）  
で算出する。
【０１４３】
かかる変形例によれば、発生音の到来数を計数する際に該発生音のエネルギーの大きさで到来数が重み付けされるため、影響率や敷地内騒音レベルも発生音のエネルギーの大きさで重み付けされる、すなわち騒音への影響がより支配的となる発生音を用いて、影響率や敷地内騒音レベルが算出されることとなり、かくして合理的な騒音監視が可能となる。
【０１４４】
また、上述した重み付けにより、発生音がさまざまな角度から到来する場合であっても、各発生音の到来角度を適切に把握ことが可能となる。
【０１４５】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、図１０に示すように、演算処理部２２に代えて、該演算処理部に敷地内騒音レベルＬTの大きさを予め定められた目標値と比較して該敷地内騒音レベルが目標値を上回ったときに警報データを作成する警報作成部４７を設けた構成とするとともに、建設工事用機械３に孫機３１をそれぞれ設置して該孫機に警報出力部３２を設け、該警報出力部を警報作成部４７で作成された警報データが出力されるように構成してもよい。
【０１４６】
警報出力部３２は、建設工事用機械３の運転席に取り付けられた携帯情報端末を用いて構成することが可能であり、かかる場合、該携帯情報端末の画面に警報ボタンが点滅表示されるように若しくは警報色で表示されるように構成し、又は該携帯情報端末のスピーカーから警報アラームが鳴るように構成することが可能であり、警報作成部４７で作成されるべき警報データは、これら警報出力部３２の構成に応じて適宜作成すればよい。
【０１４７】
かかる変形例によれば、敷地内騒音レベルＬTが目標値を上回った場合に警報作成部４７で警報データを作成し、該警報データを親機２１に設けられた送信部（図示せず）を介して、騒音源であると判断された建設工事用機械３の孫機３１に送信し、これを該孫機の警報出力部３２に出力するため、敷地２内の建設工事用機械３に対する騒音対策をリアルタイムに講じることができるとともに、複数の建設工事用機械３のうち、騒音源であると判断された建設工事用機械３に対し、個別かつ直接的に騒音対策を講じることが可能となる。
【０１４８】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、聴感補正回路に加えて、建設工事用機械３の種類に応じた発生音の周波数特性でフィルタリングを行う重機選別回路をフィルタ部４１に設けるようにしてもよい。
【０１４９】
重機選別回路は、ブルドーザ、トラクターショベル、バックホウといったさまざまな建設工事用機械の稼働による発生音を種類ごとに周波数分析して各重機に固有の発生音の周波数特性を調査した上、各重機からの発生音を選択的に通すことができるようにかつ互いに切換自在となるように構成する。各重機に固有の周波数特性は、一般乗用車や列車における走行音の周波数特性とも区別されているのが望ましい。
【０１５０】
かかる構成によれば、ｃ−ｃマイク１２で得られた計測値から特定の建設工事用機械に起因する計測値だけを取り出すことが可能となり、特定の建設工事用機械を対象とした騒音監視が可能となる。
【０１５１】
なお、建設工事用機械３に孫機３１をそれぞれ設置して該孫機に警報出力部３２を設ける上記変形例においては、特定の建設工事用機械を対象としたフィルタリングを行っている間に重機別敷地内騒音レベルが目標値を超えたとき、該建設工事用機械に設置された孫機３１で警報データが受信されるように構成しておくのが望ましい。
【０１５２】
具体的構成としては例えば、フィルタリングの対象となる重機情報をフィルタリングの切換動作と連動させる形で騒音指標作成部４６に記憶しておき、重機別敷地内騒音レベルが目標値を超えたと騒音指標作成部４６で判定されたとき、記憶された重機情報を読み出して該重機情報を警報データに含めるように警報作成部４７を構成するとともに、該警報データが、対象となる建設工事用機械の携帯情報端末に出力されるように警報出力部３２を構成しておくことが考えられる。
【０１５３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、実質同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５４】
図１１は、第２実施形態に係る騒音源探索システムを示した全体ブロック図及び敷地配置図である。同図でわかるように、本実施形態に係る騒音源探索システム１´は、第１実施形態と同様、騒音監視エリアである敷地２内で稼働する建設工事用機械３の騒音監視に適用されるものであり、敷地２の境界近傍のうち、一般道路４の側と該一般道路４に直交する左側とをそれぞれ計測地点とし、該２つの計測地点に配置される子機１１Ａ，１１Ｂに設けられた音圧計測手段としてのｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂ及び騒音計測手段としての騒音計１３Ａ，１３Ｂと、敷地２内に立設された工事事務所６に配置される親機２１´に設けられた演算処理部２２´と、建設工事用機械３に搭載されたＧＰＳ受信機１０とを備える。
【０１５５】
ここで、ｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂはそれぞれｃ−ｃマイク１２と同一の構成であり、騒音計１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ騒音計１３と同一の構成であるので、ここではその説明を省略する。
【０１５６】
一方、親機２１´は、子機１１Ａ，１１Ｂの送信部１７Ａ，１７Ｂから無線送信されてきた送信データを受信する受信部２３と建設工事用機械３に搭載されたＧＰＳ受信機１０から無線送信されてきた送信データを受信する受信部１９とパソコン２４とで構成してあり、上述の演算処理部２２´は、パソコン２４のマザーボード、ＣＰＵ、メモリー、内蔵ハードディスクといったハードウェアと該ハードウェア上で動作するソフトウェアとで構成してある。
【０１５７】
演算処理部２２´は図１２に示すように、受信部１９を介して受信されたＧＰＳ受信機１０からのＧＰＳ位置情報を建設工事用機械３と関連付けた状態で位置情報データ蓄積手段であるハードディスク２５にデータ保存するＧＰＳ処理部５１と、受信部２３を介して受信されたｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂによる音圧の計測値を騒音計１３Ａ，１３Ｂに内蔵された周波数重み特性と同じＡ特性でフィルタリングする聴感補正回路が設けられたフィルタ部４１´と、該フィルタ部からの出力データを用いて２つの計測地点における発生音の到来角度をそれぞれ算出する到来角度算出部４４´と、時刻指定部５２を介して入力された指定時刻に一致するＧＰＳ位置情報を合成対象位置情報としてハードディスク２５から読み出すとともに、上記指定時刻に一致する音圧計測時刻の２つの計測地点における到来角度を合成対象到来角度としてハードディスク２７からそれぞれ読み出す同期部５３´と、該同期部から出力された合成対象位置情報及び合成対象到来角度を用いて合成画像を作成する合成画像作成部５４´とを備える。
【０１５８】
ここで、合成画像作成部５４´は、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を敷地２の平面図であって該平面図上における計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置を上述の平面図にプロットすることで合成画像を作成し、これをモニター２６に表示するようになっており、方向表示画像は、子機１１Ａ，１１Ｂの設置箇所、すなわち２つの計測地点に対応する平面図上の位置が起点となるように平面図にそれぞれ重ね合わされる矢印図形で構成してある。
【０１５９】
一方、演算処理部２２´は、到来角度算出部４４´で得られた２つの計測地点における到来角度データを用いて時間幅Δｔにおける発生音の到来数を到来角度ごとにそれぞれ計数する到来頻度計数部４５´と、該到来頻度計数部で得られた到来角度ごとの到来数Ｎ(θ)と受信部２３を介して送信されてきた騒音計１３Ａ，１３Ｂによる騒音レベルＬとを用いて２つの計測地点における騒音指標を騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTとしてそれぞれ作成する騒音指標作成部４６´と、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形を作成するとともに時刻指定部５２を介して入力された指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし該時刻歴波形画像をモニター２６に出力する騒音波形処理部５５´を備える。
【０１６０】
ここで、フィルタ部４１´、到来角度算出部４４´、同期部５３´、合成画像作成部５４´、到来頻度計数部４５´、騒音指標作成部４６´及び騒音波形処理部５５´は、２つの計測地点に対応した構成である点で、第１実施形態で説明したフィルタ部４１、到来角度算出部４４、同期部５３、合成画像作成部５４、到来頻度計数部４５、騒音指標作成部４６及び騒音波形処理部５５とはそれぞれ異なるものの、それらを例えば並列に設けることでそれぞれ構成することができるため、ここではそれらの説明を省略する。
【０１６１】
本実施形態に係る騒音源探索システム１´を用いて敷地２内で稼働する建設工事用機械３に起因する騒音を監視するには、建設工事用機械３の位置を該建設工事用機械に搭載されたＧＰＳ受信機１０でそれぞれ受信して親機２１´にデータ転送し、これらをＧＰＳ位置情報としてハードディスク２５にデータ保存する。
【０１６２】
一方、２つの計測地点における発生音の音圧を騒音レベルとして騒音計１３Ａ，１３Ｂで計測しつつ、同じく２つの計測地点における発生音の音圧をｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂで計測し、これらを親機２１´にデータ転送する。なお、子機１１Ａ，１１Ｂは図４(a)と同様、ｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂのｘ軸が同図右方向を向くように設置してあるものとする。
【０１６３】
発生音は図４(a)で説明したと同様、一般道路４側の計測地点では、敷地２内の建設工事用機械３に起因するものと一般道路４を走行する車両に起因するものに大別されるが、騒音計１３Ａでは、それらが合成された状態で全方位である騒音レベルとして計測されるとともに、一般道路４と直交する側の計測地点では、敷地２内の建設工事用機械３に起因するものと敷地２外の一般的な発生音とに大別されるが、騒音計１３Ｂでは、それらが合成された状態で全方位である騒音レベルとして計測される。
【０１６４】
次に、第１実施形態と同様の手順に従い、各マイクロホン１２ａ〜１２ｆで計測された音圧値を用いて発生音の到来角度を到来角度算出部４４´で算出し、その算出基礎となった音圧値の音圧計測時刻とともにハードディスク２７にデータ保存する一方、到来角度データを用いて到来角度ごとの発生音の到来数を到来頻度計数部４５´で計数し、その到来角度ごとの到来数を全方位の総和で除して到来角度ごとの影響率を騒音指標作成部４６´で算出するとともに、引き続き該騒音指標作成部で敷地内騒音レベルＬTを算出し、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形を騒音波形処理部５５´で作成してこれをハードディスク２９にデータ保存する。
【０１６５】
これらの手順は、２つの計測地点ごとに行う。
【０１６６】
上述した建設工事用機械３のＧＰＳ位置情報の取得、ｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂによる音圧計測及び騒音計１３Ａ，１３Ｂによる騒音計測を適宜行った後、時刻指定部５２を介して再生を開始したい所望の時刻を指定時刻として入力し、次いで、同期部５３´において、入力された指定時刻に一致する時刻のＧＰＳ位置情報を合成対象位置情報としてハードディスク２５から読み出すとともに、上記指定時刻に一致する音圧計測時刻の到来角度を合成対象到来角度としてハードディスク２７から読み出す。
【０１６７】
次に、同期部５３´から出力された合成対象位置情報及び合成対象到来角度を用いて合成画像作成部５４´で合成画像を作成する。
【０１６８】
合成画像作成部５４´においては、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を敷地２の平面図であって該平面図上における２つの計測地点の対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置として移動体マーカーを上述の平面図にプロットすることで合成画像を作成し、これをモニター２６に出力する。
【０１６９】
一方、騒音波形処理部５５´において、２つの計測地点における騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの時刻歴波形をハードディスク２９から読み出し、上述の指定時刻に一致する該時刻歴波形上の位置に再生位置マーカーを画像表示して時刻歴波形画像とし、該時刻歴波形画像をモニター２６に出力する。
【０１７０】
図１３は、時刻指定部５２を構成するモニター２６上のグラフィックインターフェース（図示せず）をマウス２８でスライド操作することで、再生時刻を時刻ｔ1に指定したときのモニター２６の表示状況を示したものであって、該モニターには、敷地２が描かれた平面図に方向表示画像としての矢印図形６３Ａ，６３Ｂが２つの計測地点Ａ，Ｂを起点としてそれぞれ重ね合わされるとともに該平面図に敷地２内で移動する建設工事用機械３を模した２つの移動体マーカー６５ａ，６５ｂがプロットされてなる合成画像６１´と、２つの計測地点Ａ，Ｂごとの騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTの各時刻歴波形に再生位置マーカー６４が重ねられてなる時刻歴波形画像６２´とが映し出されており、再生位置マーカー６４は、合成画像６１´の再生タイミングにおいて、敷地内騒音レベルＬTが目標値を上回っていることを示している。
【０１７１】
移動体マーカー６５ａ，６５ｂは、建設工事用機械３の種別に応じて異なる形状、同図ではクローラークレーンを二等辺三角形として画像作成してあるとともに、該移動体マーカーが指し示す方向によって建設工事用機械３であるクローラークレーンの姿勢を示してある。
【０１７２】
ここで、矢印図形６３Ｂの延長上には、移動体マーカー６５ａ，６５ｂが存在するが、矢印図形６３Ａの延長上には、移動体マーカー６５ｂしか存在しないため、時刻ｔ1で敷地内騒音レベルＬTが目標値を上回った原因となる騒音源は、移動体マーカー６５ｂの示す位置にいる建設工事用機械３であると推定することが可能であり、この時点でその建設工事用機械３、本例ではクローラークレーンを停止する騒音対策が講じられるべきと判断できる。
【０１７３】
一方、図１４は、再生時刻を時刻ｔ2に指定したときのモニター２６の表示状況を同様に示したものであって、同図において、矢印図形６３Ｂは敷地２の内側を向いているが、矢印図形６３Ａは敷地２の外側を向いており、再生位置マーカー６４は、合成画像６１´の再生タイミングにおいて、計測地点Ａでは、騒音レベルＬが目標値を上回っているが、敷地内騒音レベルＬTは目標値を下回っており、計測地点Ｂでは、騒音レベルＬ及び敷地内騒音レベルＬTのいずれも目標値を下回っていることを示している。
【０１７４】
これらのことから、時刻ｔ2において騒音レベルＬが計測地点Ａで目標値を上回ったのは、敷地外の音源、例えば自動車が騒音源となったことが大きな原因であって、敷地内騒音レベルＬTはいずれも目標値未満であるため、敷地２内では特段の騒音対策をとる必要がないと判断できる。
【０１７５】
以上説明したように、本実施形態に係る騒音源探索システム１´によれば、敷地２内で稼働する建設工事用機械３の位置をＧＰＳ位置情報として取得しつつ、２つの計測地点における発生音の音圧をｃ−ｃマイク１２Ａ，１２Ｂでそれぞれ計測するとともに、計測された音圧値を用いて発生音の到来角度を到来角度算出部４４´で算出し、ＧＰＳ位置情報を合成対象位置情報、到来角度を合成対象到来角度とした上、合成対象到来角度に対応する方向表示画像を矢印図形６３Ａ，６３Ｂとして敷地２の平面図であって該平面図上における２つの計測地点Ａ，Ｂの対応位置に重ね合わせるとともに、合成対象位置情報を用いて建設工事用機械３の位置を上述の平面図上にプロットすることで合成画像６１´を作成し、これをモニター２６に出力するようにしたので、第１実施形態と同様、発生音がどこから到来しているのかを平面図上で確認することが可能となり、かくして騒音源の位置を適切かつ迅速に特定することができる。
【０１７６】
特に、本実施形態に係る騒音源探索システム１´によれば、２つの計測地点Ａ，Ｂで発生音の音圧を計測することで該各計測地点における発生音の到来角度をそれぞれ算出し、その結果を２つの矢印図形６３Ａ，６３Ｂとして平面図上に重ね合わせるようにしたので、騒音源の探査をより確実に行うことが可能となる。
【０１７７】
なお、第１実施形態で述べた他の作用効果と同様の作用効果が本実施形態でも発揮されるが、ここではその説明を省略する。また、第１実施形態で述べた各変形例を本実施形態にも適用することができるが、その説明についてもここでは省略する。
【符号の説明】
【０１７８】
１、１´            騒音源探索システム
２                  敷地
３                  建設工事用機械
１０                  ＧＰＳ受信機（位置情報取得手段）
１１，１１Ａ，１１Ｂ  子機
１２，１２Ａ，１２Ｂ  ｃ−ｃマイク（音圧計測手段）
１２ａ〜１２ｆ        マイクロホン
１３，１３Ａ，１３Ｂ  騒音計（騒音計測手段）
２１，２１´          親機
２２，２２´          演算処理部
２５                  ハードディスク（位置情報データ蓄積手段）
２６                  モニター（表示手段）
２７                  ハードディスク（音圧関連データ蓄積手段）
３１                  孫機
３２                  警報出力部
４１，４１´          フィルタ部
４４，４４´          到来角度算出部
４５，４５´          到来頻度計数部
４６，４６´          騒音指標作成部
４７                  警報作成部
５２                  時刻指定部
５３，５３´          同期部
５４，５４´          合成画像作成部
５５，５５´          騒音波形処理部
６１，６１´          合成画像
６２，６２´          時刻歴波形画像
６３，６３Ａ，６３Ｂ  矢印図形（方向表示画像）
６４                  再生位置マーカー
【図１】
2014044090.tif 000003
【図２】
2014044090.tif 000004
【図３】
2014044090.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014044090.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014044090.tif 000009
【図８】
2014044090.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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