(57)【要約】      （修正有）【課題】ＧＰＳ信号の届かないケーソン底部の作業室内における作業者や重機等の移動体の空間位置を把握して監視し、必要に応じて警報を発して安全性を確保できるようにした監視システムを提供する。【解決手段】作業室内にＵＷＢ無線通信のための複数のアンカー９が設けられて、作業室内の作業者Ｍを含む複数の移動体にＵＷＢ無線通信のためのタグ１４が個別に設けられる。各アンカー９での受信情報に基づいて測位演算を行って、各作業者Ｍの位置を特定する。作業者Ｍの位置を監視用端末装置の座標画面２０で監視すると共に、座標画面２０上で重度立入禁止エリア２４と軽度立入禁止エリア２５を設定する。これらのエリアに作業者Ｍが接近した場合に、警報装置１５，２３を作動させて警報を発する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン工法におけるケーソン底部の作業室内での状況を監視するシステムであって、
上記作業室内の複数の移動体に個別に設けられたＵＷＢ無線通信のための信号を発する発信機と、
上記作業室内の複数箇所に設置されて当該作業室内に測位エリアを形成すると共に、上記発信機からの信号を受信するＵＷＢ無線通信のための受信機と、
上記各受信機での受信情報に基づいて測位演算を行って、上記測位エリア内での上記各移動体の位置を特定する測位演算部と、
上記作業室内に設けられた警報手段と、
上記測位エリアに対応する座標画面を有していて、上記測位演算部からの位置情報に基づいて上記各移動体の位置を可視表示すると共に、上記各移動体の位置情報に応じて上記警報手段に作動指令を付与する監視制御手段と、
を備えていることを特徴とするケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項２】
上記作業室内の複数の移動体には重機および作業者が含まれていることを特徴とする請求項１に記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項３】
上記監視制御手段は、
上記各移動体の位置に加えて、上記作業室内の固定構造物を表示するようになっていて、
上記固定構造物に対する上記各移動体の位置情報に応じて、上記警報手段に作動指令を付与するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項４】
上記警報手段による警報は、上記移動体同士または上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じて段階的に発せられるようになっていることを特徴とする請求項３に記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項５】
上記移動体同士または上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じて上記警報手段による警報を発するタイミングは、上記監視制御手段で可変設定可能となっていることを特徴とする請求項４に記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項６】
上記重機には掘削機が含まれていて、
上記掘削機には、上記作業室内の掘削領域の形状を非接触式で計測する計測手段が搭載されていると共に、
上記計測手段による計測結果が上記監視制御手段に取り込まれるようになっていて、
上記作業室内の掘削領域の形状を上記座標画面に可視表示可能となっていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項７】
上記警報手段は、少なくとも音または光により上記作業室内に警報を発するものであることを特徴とするる請求項１〜６のいずれか一つに記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニューマチックケーソン工法に代表されるようなケーソン工法における作業室監視システムに関し、特にＧＰＳ信号の届かないケーソン底部の作業室内における作業者や掘削機等の移動体の空間位置を把握して監視するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば特許文献１に記載されているように、ケーソン底部の作業室（ケーソン函とも称される。）内の掘削機を地上の遠隔操作室側の操作盤にて遠隔操作する一方、作業室内に設置した監視カメラの画像を遠隔操作室のモニターにて監視するようにしたものが知られている。
【０００３】
また、別の技術として、例えば特許文献２に記載されているように、ケーソン底部の作業室内の掘削機にレーザ測距センサ等の計測手段を搭載し、天井スラブの下面または刃口部の内周面と地盤との接触位置を作業室の全周にわたって計測するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０５１２８号公報
【特許文献２】特開２０１７−８２４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載された技術では、いずれも作業室内が無人であることが前提とされており、例えば有人操作の掘削機による掘削や他の作業者が常駐している場合等の安全対策が全く考慮されておらず、なおも改善の余地が残されている。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、ＧＰＳ信号の届かないケーソン底部の作業室内における作業者や掘削機等の移動体の空間位置を把握して監視し、必要に応じて警報を発して安全性を確保できるようにした監視システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１に記載のように、ニューマチックケーソン工法に代表されるようなケーソン工法におけるケーソン底部の作業室内での状況を監視するシステムであることを前提としている。
【０００８】
その上で、上記作業室内の複数の移動体に個別に設けられたＵＷＢ無線通信のための信号を発する発信機と、上記作業室内の複数箇所に設置されて当該作業室内に測位エリアを形成すると共に、上記発信機からの信号を受信するＵＷＢ無線通信のための受信機と、上記各受信機での受信情報に基づいて測位演算を行って、上記測位エリア内での上記各移動体の位置を特定する測位演算部と、上記作業室内に設けられた警報手段と、上記測位エリアに対応する座標画面を有していて、上記測位演算部からの位置情報に基づいて上記各移動体の位置を可視表示すると共に、上記各移動体の位置情報に応じて上記警報手段に作動指令を付与する監視制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記ＵＷＢ無線通信とは〈Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ〉の略称で、超広域帯無線通信方式のことを言う。また、好ましい態様としては、上記作業室内の複数の移動体には、掘削機等の重機以外にも、当然のことながら上記作業室内の作業者も含まれる。さらに、上記重機としては、例えば作業室の天井設置のガイドレールに沿って移動するタイプのほか、地面上を自走するタイプのものも含まれる。
【００１０】
上記複数の受信機は、互いに同期可能なように例えば有線ＬＡＮ等にて相互に接続されているものとし、その場合には、上記測位演算部はいずれか一つの受信機に組み込まれる。そうでない場合には、上記測位演算部は上記監視制御手段に組み込まれていても良い。
【００１１】
好ましい態様としては、上記監視制御手段は、上記各移動体の位置に加えて、上記作業室内の固定構造物を表示するようになっていて、上記固定構造物に対する上記各移動体の位置情報に応じて、上記警報手段に作動指令を付与するようになっている。
【００１２】
より好ましい態様としては、上記警報手段による警報は、上記移動体同士または上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じて段階的に発せられるようになっている。
【００１３】
さらに好ましい態様としては、上記移動体同士または上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じて上記警報手段による警報を発するタイミングは、上記監視制御手段で可変設定可能となっている。
【００１４】
別の好ましい態様としては、上記重機には掘削機が含まれていて、上記掘削機には、上記作業室内の掘削領域の形状を非接触式で計測する計測手段が搭載されていると共に、上記計測手段による計測結果が上記監視制御手段に取り込まれるようになっていて、上記作業室内の掘削領域の形状を上記座標画面に可視表示可能となっている。
【００１５】
別の好ましい態様としては、上記警報手段は、少なくとも音または光により上記作業室内に警報を発するものとなっている。
【００１６】
したがって、本発明では、例えば作業室内の重機同士、あるいは重機と作業者がが互いに接近したような場合には、警報手段を作動させて警報を発することになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ケーソン底部の作業室内での重機や作業者等の移動体の位置を画面表示にて監視しつつ、例えば重機同士、あるいは重機と作業者が互いに接近したような場合には、警報手段を作動させて警報を発し、もって作業者の注意力を喚起するので、ケーソン底部の作業室内での安全性の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る作業室監視システムを実施するための具体的な第１の形態を示し、ニューマチックケーソン工法でのケーソン底部における作業室内の概略構造を示す説明図。
【図２】図１に示した作業室内におけるＵＷＢ無線通信による測位エリアの平面説明図。
【図３】図１に示した監視用端末装置の機能ブロック説明図。
【図４】図３に示した監視用端末装置のモニターにおける座標画面の説明図。
【図５】図４に示した座標画面での静的立入禁止エリアの説明図。
【図６】図５に示した静的立入禁止エリアでの警報発報手順のフローチャート。
【図７】図４に示した座標画面での動的立入禁止エリアの拡大説明図。
【図８】図１に示した作業室内に二台の重機がある場合であって、且つ双方の重機同士が接触したと仮定した場合の説明図。
【図９】図７に示した動的立入禁止エリアで双方の重機同士が接近した場合の座標画面の説明図。
【図１０】図９に示した静的立入禁止エリアでの警報発報手順のフローチャート。
【図１１】図１の重機に搭載されたレーザ測距センサの機能説明図。
【図１２】図１１のレーザ測距センサでの計測結果に基づくモニターでの画面表示例の説明図。
【図１３】同じく図１１のレーザ測距センサでの計測結果に基づくモニターでの画面表示例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜１３本発明に係るケーソン工法における作業室監視システムを実施するためのより具体的な第１の形態を示し、特に図１はニューマチックケーソン工法でのケーソン底部における作業室内の概略構造を示している。
【００２０】
図１において、１はケーソン躯体の底部である環状の刃口部躯体を示す。この刃口部躯体１は、天井スラブ２と刃口部３と、を備えていて、それらと掘削底面４とで囲まれた領域が作業室５となっている。作業室５と天井スラブ２よりも上方の空間とは、マテリアルシャフト６や図示外のマンシャフトで接続されている。
【００２１】
作業室５内には例えば掘削機（ケーソンショベル）に代表される重機７が配置される。この重機７は、天井スラブ２に敷設した図示外のガイドレールに沿って走行するようになっている。なお、図１では、一台の重機７のみ図示しているが、当然のことながら作業室５内に複数台の重機７が投入されることもある。また、レール走行式の重機７以外にも、地面上を例えば履帯等にて自由に自走できる自走式の掘削機等の重機が投入されることもある。さらに、マテリアルシャフト６の直下には、そのマテリアルシャフト６を通しての排土のために排土バケット８が置かれている。
【００２２】
作業室５内には、ＵＷＢ無線通信（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄの略称で、超広域帯無線通信方式のことを言う。）のための受信機として少なくとも二つのアンカー９が所定距離隔てて配置される。なお、作業室５の広さにもよるが、アンカー９は三つ以上配置することが望ましい。これらのアンカー９同士は、互いに同期して双方向通信が可能なように例えば有線ＬＡＮ環境によって相互に接続されると共に、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）にて構成された監視制御手段としての監視用端末装置１０にＨＵＢ等を介して接続される。この監視用端末装置１０は、例えば地上の監視室等に設置されて、遠隔監視に供される。なお、上記アンカー９はセンサとも称される。
【００２３】
本実施の形態では、図１に示すように、作業室５内のうち天井スラブ２に俯瞰するかたちで二つのアンカー９が設置される。そのため、図２に示すように、作業室５の平面視での対角線上に二つのアンカー９が位置していて、Ｘ−Ｙ−Ｚの座標軸を持つ三次元の測位エリアを作業室５内に形成している。
【００２４】
その一方、図１に示した重機７には、ＵＷＢ無線通信のための発信機として少なくとも長手方向に三つで一組のタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設置されると共に、非接触式の計測手段として二次元のレーザ測距センサ１２が搭載されている。また、重機７には警報手段としての車載型警報装置１３が搭載されている。この車載型警報装置１３としては、音と光で警報を発することが可能なものが使用され、ここでは、例えばランプ点灯（点滅を含む）とブザー鳴動とが連動した警報が可能な「パトライト」（登録商標）が使用される。なお、レーザ測距センサ１２の機能については後述する。
【００２５】
また、作業室５内の作業者ＭもそれぞれにＵＷＢ無線通信のための発信機としてのタグ１４と、警報装置としての携行型警報装置１５と、を一つずつ携行している。この携行型警報装置１５としては、例えば無線ＬＡＮ通信等にて作動指令を与えることで、音（アラーム）と振動（バイブレーション）で警報を発することが可能な腕時計タイプのものや、音（アラーム）と振動（バイブレーション）に加えて光（ライトの点灯）で警報を発することが可能なものが使用される。この携行型警報装置１５の代表的なものとしては、例えば、株式会社東京信友社製の商品名である「シルウォッチ」や「キューブライト」を挙げることができる。
【００２６】
作業室５内の各タグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４は、複数のアンカー９のいずれもが受信可能な固有のＩＤ信号と共にパルス信号を所定の周期で常時発信していて、これらの複数のタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４は、先に述べた複数のアンカー９と共に、ＵＷＢ無線通信を利用した測位システムを形成している。
【００２７】
ＵＷＢ無線通信を用いた三次元の測位システムは公知であり、例えば複数のタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４のうち、いずれかが発信した固有のパルス信号をそれぞれのアンカー９が受信して、各アンカー９毎の受信角度や、各アンカー９間での受信時間差等をもとに、アンカー９の数に応じた複数点の測位演算を行うことで、該当するタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４のＸ−Ｙ−Ｚの三次元の座標位置を特定するべく当該座標位置をリアルタイムで算出するものである。
【００２８】
三次元の測位演算に必要な測位演算機能部（測位演算部）は、二つのアンカー９のうちいずれか一方、例えばアンカー９Ａに組み込まれている。そのため、測位演算部が組み込まれたアンカー９Ａはマスターアンカー（またはマスターセンサ）と称され、他方のアンカー９Ｂはスレーブアンカー（またはスレーブセンサ）と称される。そして、算出された各タグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４の三次元の座標位置情報は、リアルタイムで監視用端末装置１０に取り込まれる。
【００２９】
なお、固有のパルス信号を発信するタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４は、数十個程度まで同時使用することが可能である。また、上記の測位原理からして、アンカー９の数が多いほど測位精度が高くなる。
【００３０】
図３は監視制御手段としての監視用端末装置１０の詳細を示している。この監視用端末装置１０は、概略的には、位置座標表示機能部１６と、警報装置連動機能部１７と、断面情報表示機能部１８のほか、表示手段としてのモニター（ディスプレイ）１９を備えている。そして、モニター１９上でのモード選択操作に応じて監視画面の表示を選択した時には、図２に示した測位エリアに対応した図４のようなＸ−Ｙ二次元の座標画面２０が表示可能となっている。
【００３１】
なお、上記のモニター１９は、キーボード等の入力手段とは別に、タッチ操作による入力が可能なタッチパネルを兼ねていても良い。その場合には、キーボード等の入力手段と同様にモニター１９からも必要な情報の入力が可能となる。また、モニター１９は複数併用することも可能である。
【００３２】
図４に示したＸ−Ｙ二次元の座標画面２０は、二つのアンカー９によるＸ−Ｙ−Ｚの座標軸を持つ三次元の測位エリアのうちＸ−Ｙ二次元の測位エリアと所定の縮尺比で対応している。したがって、この座標画面２０の表示時においては、当該座標画面２０上に作業室５内の各タグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４の位置が予め定めた所定の大きさのマーク（アイコン）をもってリアルタイムで可視表示される。
【００３３】
より具体的には、重機７に搭載された三つで一組のタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの位置情報に基づいて、重機７の長さ方向での基準点の位置が求められ、その基準点の位置、大きさおよび向きが例えば重機７のマーク２１で座標画面２０に表示される。同様に、作業者Ｍが携行するタグ１４の位置情報に基づいて、作業者Ｍの位置が座標画面２０にマーク２２で表示される。なお、上記重機７の長さ方向での基準点の位置の算出にあたっては、予め設定してあるオフセット量のオフセット処理が実行される。
【００３４】
したがって、重機７や作業者Ｍが作業室５内で移動すれば、重機７に搭載されているタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃまたは作業者Ｍが携行しているタグ１４が移動することにほかならず、それに応じて座標画面２０上のそれぞれのマーク２１，２２の位置も移動することになる。なお、上記のマーク２１，２２の形状は、重機７や作業者Ｍ等の移動体に付帯しているタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４の位置を直感的に認識しやすくするための一例にすぎず、例えば単純にタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４の位置を示すだけであるならば、「○」印、「□」印、「×」印あるいは「△」印等のマークであっても良い。
【００３５】
図１に示した重機７には、先にも述べたように、前端位置と後端位置および中間位置の三箇所にそれぞれにタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設置される。そして、各タグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの三次元位置情報に基づいて所定の演算を行うことにより、重機７の長手方向の基準点の位置に応じて、重機７の大きさおよび向きが特定され、座標画面２０上にマーク２１で表示されることになる。なお、作業室５内の環境によっては、重機７に前後二つのタグを設けることでも足りることになるが、位置精度の向上を図る上では、上記のように前後方向で三つのタグ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを並べて設けることが好ましい。
【００３６】
その一方、図１に示したマテリアルシャフト６とその直下に置かれた排土バケット８は、平面視的には移動しない定位置固定式の固定構造物とみなすことができる。その一方、排土バケット８が置かれているマテリアルシャフト６の直下の位置では、重機７や作業者Ｍが排土バケット８に接触するのを防止する上で、危険領域とみなしていわゆる立入禁止エリアとすることが望ましい。そこで、排土バケット８の近くには、上記と同様に例えば音と光で警報を発することが可能な警報手段として据置型警報装置２３が配置される。据置型警報装置２３としては、先に説明した車載型警報装置１３と同様のものが使用される。
【００３７】
さらに、本実施の形態では、図４に示した監視用端末装置１０の座標画面２０上において、図５にも示すように、マテリアルシャフ６の投影形状の外側に、半径ｒ１の円形の重度立入禁止エリア２４が設定される。さらに、その重度立入禁止エリア２４の外側に半径ｒ２（ｒ２＞ｒ１）の軽度立入禁止エリア２５が設定される。
【００３８】
これらの重度立入禁止エリア２４と軽度立入禁止エリア２５は、排土バケット８を含むマテリアルシャフト６の平面的な位置情報を一時的に取得した上で、監視用端末装置１０側での描画のための入力操作によりマテリアルシャフト６の投影形状と同心円状に設定される。これらの重度立入禁止エリア２４と軽度立入禁止エリア２５は、原則として移動しないエリアであることから、いわゆる静的立入禁止エリアとみなすことができる。また、座標画面２０上での重度立入禁止エリア２４および軽度立入禁止エリア２５の設定により、作業室５内の固定構造物としての排土バケット８を含むマテリアルシャフト６の位置が間接的ながら可視表示されていることになる。もちろん、座標画面２０での描画処理によりマテリアルシャフト６の投影形状を可視表示しても良い。
【００３９】
なお、マテリアルシャフト６の平面的な位置情報を取得するには、例えばマテリアルシャフト６の直下の排土バケット８の近くにタグを一時的に置くことで対処する。また、重度立入禁止エリア２４および軽度立入禁止エリア２５の半径ｒ１，ｒ２の大きさは、監視用端末装置１０側での操作により任意に変更可能である。
【００４０】
そして、重度立入禁止エリア２４および軽度立入禁止エリア２５と、重機７および作業者Ｍとの位置関係を、図３に示した監視用端末装置１０の位置座標表示機能部１６が常時監視している。これらの重度立入禁止エリア２４または軽度立入禁止エリア２５に、作業者Ｍが携行しているタグ１４が侵入した場合には、監視用端末装置１０の警報装置連動機能部１７が機能し、直ちに据置型警報装置２３や携行型警報装置１５に作動指令を出力して、それらの警報装置１５，２３を作動させて警報を発することになる。
【００４１】
例えば、静的立入禁止エリアである軽度立入禁止エリア２５に作業者Ｍが侵入した場合には、作業者Ｍが携行している携行型警報装置１５と排土バケット８の近くに置かれている据置型警報装置２３をそれぞれ作動させる。作業者Ｍが携行している携行型警報装置１５では、音（アラーム）と振動（バイブレーション）、あるいは、それらに光（ライトの点灯）を加えて、１０秒間程度警報を発するものとする。また、排土バケット８の近くに置かれている据置型警報装置２３では、例えば黄色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。さらに、監視用端末装置１０におけるモニター１９の座標画面２０では、軽度立入禁止エリア２５の内側の配色を黄色に切り替えて表示する。
【００４２】
また、例えば、静的立入禁止エリアである重度立入禁止エリア２４に作業者Ｍが侵入した場合にも同様とする。ただし、排土バケット８の近くに置かれている据置型警報装置２３では、注意喚起効果を高めるために、例えば赤色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。さらに、監視用端末装置１０におけるモニター１９の座標画面２０では、重度立入禁止エリア２４の内側の配色を赤色に切り替えて表示する。つまり、少なくとも据置型警報装置２３でのライト点灯色を黄色から赤色に変更することにより、接近距離に応じた段階的な警報が可能となる。
【００４３】
このような静的立入禁止エリアでの携行型警報装置１５による警報の発報手順を図６のフローチャートに示している。また、据置型警報装置２３による警報の発報手順は後述する図１０に示している。また、携行型警報装置１５および据置型警報装置２３での発報のタイミングは、重度立入禁止エリア２４と軽度立入禁止エリア２５の半径ｒ１，ｒ２を座標画面２０上で変更することで容易に変更可能である。
【００４４】
以上のような重度立入禁止エリアと重度立入禁止エリアは、移動体である重機７の周囲についても同様に設定される。
【００４５】
図７は、図４のモニター１９の座標画面２０の一部を切り出して拡大した状態を示していて、例えば作業室５内に複数の重機７がある場合を想定すると、座標画面２０上では、重機７のマーク２１の長手方向の基準点を中心点として、半径ｒ１１の重度立入禁止エリア２６が設定される。さらに、その重度立入禁止エリア２６の外側に所定半径ｒ１２（ｒ１２＞ｒ１１）の軽度立入禁止エリア２７が同心状に設定される。これらの重度立入禁止エリア２６と軽度立入禁止エリア２７は、移動体である重機７の長手方向の基準点をもとに、監視用端末装置１０側での描画のための入力操作により同心円状に設定される。なお、重度立入禁止エリア２６および軽度立入禁止エリア２７の半径ｒ１１，ｒ１２の大きさは、監視用端末装置１０での操作により任意に変更可能である。
【００４６】
これらの重機７の周囲の重度立入禁止エリア２６と軽度立入禁止エリア２７は、移動体である重機７の移動に伴って同心状のままで座標画面２０上を移動することになる。そのため、これらの重機７の周囲の重度立入禁止エリア２６と軽度立入禁止エリア２７は、排土バケット８を含むマテリアルシャフト６側の静的立入禁止エリアと異なり、動的立入禁止エリアとみなすことができる。これらの重度立入禁止エリア２６と軽度立入禁止エリア２７は、作業室５内の重機７ごとに個別に設定される。
【００４７】
そして、重度立入禁止エリア２６および軽度立入禁止エリア２７と、重機７および作業者Ｍとの位置関係を、図３に示した監視用端末装置１０の位置座標表示機能部１６が常時監視している。これらの重度立入禁止エリア２６または軽度立入禁止エリア２７に、別の重機７の基準点または作業者Ｍが携行しているタグ１４が侵入した場合には、監視用端末装置１０の警報装置連動機能部１７が機能し、直ちに双方の重機７の車載型警報装置１３に作動指令を出力して、それらの車載型警報装置１３を作動させることになる。
【００４８】
例えば、作業室５内に複数の重機７が存在している場合であって、特に図８に示すように、重機７同士が互いに逆向きである場合には、重機７同士が接触する可能性があり、このような重機７同士の接触は回避しなければならない。
【００４９】
そこで、図７の関係を前提に、例えば図９に示すように、一方の重機７の軽度立入禁止エリア２７に別の重機７が侵入した場合には、双方の重機７に搭載されている車載型警報装置１３をそれぞれ作動させ、例えば黄色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置１０の座標画面２０上においては、双方の軽度立入禁止エリア２７の内側の配色を黄色に切り替えて表示する。
【００５０】
また、例えば、一方の重機７の重度立入禁止エリア２６に別の重機７が侵入した場合には、双方の重機７に搭載されている車載型警報装置１３をそれぞれ作動させ、例えば赤色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置１０の座標画面２０上においては、双方の重度立入禁止エリア２６の内側の配色を赤色に切り替えて表示する。このように少なくとも車載型警報装置１３でのライト点灯色を黄色から赤色に変更することにより、接近距離に応じた段階的な警報が可能となる。
【００５１】
その一方、例えば、重機７の軽度立入禁止エリア２７に作業者Ｍが侵入した場合には、作業者が携行している携行型警報装置１５と重機７に搭載されている車載型警報装置１３をそれぞれ作動させ、携行型警報装置１５では、音（アラーム）と振動（バイブレーション）、あるいは、それらに光（ライトの点灯）を加えて１０秒間程度警報を発するものとする。また、重機７に搭載されている車載型警報装置１３では、例えば黄色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置１０の座標画面２０上においては、軽度立入禁止エリア２７の内側の配色を黄色に切り替えて表示する。
【００５２】
また、例えば、重機７の重度立入禁止エリア２６に作業者Ｍが侵入した場合には、作業者Ｍが携行している携行型警報装置１５と重機７に搭載されている車載型警報装置１３をそれぞれ作動させ、携行型警報装置１５では、音（アラーム）と振動（バイブレーション）、あるいは、それらに光（ライトの点灯）を加えて１０鋲間程度警報を発するものとする。また、重機７に搭載されている車載型警報装置１３では、例えば赤色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置１０の座標画面２０上においては、重度立入禁止エリア２６の内側の配色を赤色に切り替えて表示する。
【００５３】
このような動的立入禁止エリアでの車載型警報装置１３による警報の発報手順は図１０に示す通りである。また、携行型警報装置１５による警報の発報手順はを図６にに示した通りである。また、図１０から明らかなように、重度立入禁止エリア２６に侵入した作業者Ｍまたは重機７がその重度立入禁止エリア２６のほか軽度立入禁止エリア２７から退出するならば、その時点で車載型警報装置１３の作動は停止することになる。
【００５４】
図１に示した重機７に搭載されている二次元のレーザ測距センサ１２は、図１１に示すように、作業室５内の掘削面をスキャニングして、掘削面の形状を計測することができるようになっている。計測によって取得した情報は監視用端末装置１０に送信されて蓄積される。そして、レーザ測距センサ１２にて取得した情報と、重機７の位置情報とに基づいて所定の演算を行うことにより、図１２に示すように、掘削完了地面の形状や残土量を監視用端末装置１０のモニター１９に可視表示することができるようになっている。さらに、必要に応じて、掘削に関与した例えば履帯タイプの重機３７の位置を重ねて表示したり、あるいは図１３に示すように、立体形状にて可視表示することができるようになっている。これらの機能は、図３に示した監視用端末装置１０のモード切替により、断面情報表示機能部１８によって実行される。
【００５５】
このように、本実施の形態の作業室監視システムによれば、作業室５内での状況を監視用端末装置１０で遠隔監視できる一方で、作業室５内での軽度立入禁止エリア２５，２７または重度立入禁止エリア２４，２６への重機７または作業者Ｍの接近に対して警報を発することにより、作業室５内での安全性の向上に大きく寄与することができる。
【００５６】
また、必要に応じて、掘削完了地面の形状や残土量を可視表示することができるため、利便性にも優れたものとなる。
【００５７】
ここで、上記の実施の形態では、重機７に車載型警報装置１３を、排土バケット８の近くに据置型警報装置２３を、それぞれ配置する場合について説明したが、これらは一例にすぎず、警報装置の配置位置は特に限定されるものではない。例えば、車載型警報装置１３や据置型警報装置２３に代えて、天井スラブ２の複数箇所に車載型警報装置１３や据置型警報装置２３と同等の警報装置を配置するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１…刃口部躯体
５…作業室
６…マテリアルシャフト（固定構造物）
７…重機（移動体）
８…排土バケット（固定構造物）
９…アンカー（ＵＷＢ無線通信のための受信機）
９Ａ…マスターアンカー（測位演算部）
９Ｂ…スレーブアンカー
１０…監視用端末装置（監視制御手段）
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…タグ（ＵＷＢ無線通信のための発信機）
１２…レーザ測距センサ（計測手段）
１３…車載型警報装置（警報手段）
１４…タグ（ＵＷＢ無線通信のための発信機）
１５…携行型警報装置（警報手段）
１９…モニター
２０…座標画面
２３…据置型警報装置（警報手段）
Ｍ…作業者（移動体）
【図１】
2019167771.tif 000003
【図２】
2019167771.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019167771.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月28日(2018.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン工法におけるケーソン底部の作業室内での状況を監視するシステムであって、
上記作業室内の重機および作業者を含む複数の移動体に個別に設けられたＵＷＢ無線通信のための信号を発する発信機と、
上記作業室内の複数箇所に設置されて当該作業室内に測位エリアを形成すると共に、上記発信機からの信号を受信するＵＷＢ無線通信のための受信機と、
上記各受信機での受信情報に基づいて測位演算を行って、上記測位エリア内での上記各移動体の位置を特定する測位演算部と、
上記作業室内に設けられた警報手段と、
上記測位エリアに対応する座標画面を有していて、上記測位演算部からの位置情報に基づいて上記各移動体の位置を可視表示すると共に、上記各移動体の位置情報に応じて上記警報手段に作動指令を付与する監視制御手段と、
を備えていて、
上記警報手段による警報は、上記移動体同士の接近距離に応じて段階的に発せられるようになっていることを特徴とするケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項２】
上記監視制御手段は、
上記各移動体の位置に加えて、上記作業室内の固定構造物を表示するようになっていると共に、
上記固定構造物に対する上記各移動体の位置情報に応じて、上記警報手段に作動指令を付与するようになっていて、
上記警報手段による警報は、上記移動体同士の接近距離および上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じてそれぞれ段階的に発せられるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項３】
上記警報手段による警報を発するタイミングは、上記監視制御手段で可変設定可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項４】
上記重機には掘削機が含まれていて、
上記掘削機には、上記作業室内の掘削領域の形状を非接触式で計測する計測手段が搭載されていると共に、
上記計測手段による計測結果が上記監視制御手段に取り込まれるようになっていて、
上記作業室内の掘削領域の形状を上記座標画面に可視表示可能となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のケーソン工法における作業室監視システム。
【請求項５】
上記警報手段は、少なくとも音または光により上記作業室内に警報を発するものであることを特徴とするる請求項１〜４のいずれか一つに記載のケーソン工法における作業室監視システム。