(57)【要約】【課題】トンネル内で作業を行う場合に、健康上の保護する装備をつけた状態で、かつ作業効率を落とすことなく、作業・安全指示や作業員同士の通話を実現できる通信装置を提供する。【解決手段】防塵マスクに設けられ使用者の声を集音する音声入力部と、前記使用者の耳に装着され外部からの音を低減させる防音具に設けられ、前記使用者に対して通信に基づく音を出力する音声出力部と、通信相手である通信装置から送信される音声信号を前記音声出力部から出力させ、前記音声入力部から得られる音声信号を前記通信相手である通信装置に送信する音声信号制御部とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防塵マスクに設けられ使用者の声を集音する音声入力部と、
前記使用者の耳に装着され外部からの音を低減させる防音具に設けられ、前記使用者に対して通信に基づく音を出力する音声出力部と、
通信相手である通信装置から送信される音声信号を前記音声出力部から出力させ、前記音声入力部から得られる音声信号を前記通信相手である通信装置に送信する音声信号制御部と
を有する通信装置。
【請求項２】
前記通信相手である通信装置に対する呼び出しまたは前記通信相手である通信装置からの呼び出しに対する応答を、前記音声入力部から入力される音声コマンドに基づいて実行する操作制御部
を有する請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の通信装置を有する通信システムであり、
トンネル内に設けられ、前記通信装置と他の通信装置との間の通信を中継する中継装置
を有する通信システム。
【請求項４】
前記中継装置は、前記トンネル外の通信相手が利用する通話機器と、前記通信装置との通信を中継する
請求項３記載の通信システム。
【請求項５】
使用者の声を集音する音声入力部が防塵マスクに設けられ、
前記使用者に対して通信に基づく音を出力する音声出力部が、外部からの音を低減させる防音具に設けられ、前記使用者の耳に装着され、
通信相手である通信装置から送信させる音声信号を前記音声出力部から出力させ、前記音声入力部から得られる音声信号を前記通信装置に送信する
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信システム、および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削工事において、作業員は、ヘルメット、ゴーグル、防音具、防塵マスク、手袋など健康上および安全上必要な装備を着用して作業を行う。また、トンネル内は閉ざされた空間で重機作業に伴う大きな騒音が発生する。このため、トンネル掘削工事では、作業員同士や監督員から作業員への作業・安全指示伝達がし難い場合も少なくない。特許文献１には、トンネル工事等において用いられるシステムであり、作業員の現在地をリアルタイムで検知できるようにしたシステムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−３２７０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既往の通話システムの中には、騒音下での通話に咽頭マイクロホンなどを利用するものもあるが、トンネル掘削工事のように防塵マスクを常に着用した状態を想定していない。また、通話を成立させるために複数のボタン押し下しなどの操作を要求するものがほとんどであり、手袋を着用した状態では使い勝手が悪く、実用的なものが無いのが現状である。
【０００５】
上述の課題を鑑み、本発明は、トンネル内で作業を行う場合に、健康上の保護する装備をつけた状態で、かつ作業効率を落とすことなく、作業・安全指示や作業員同士の通話を実現できる通信装置、通信システム、および通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る通信装置は、防塵マスクに設けられ使用者の声を集音する音声入力部と、前記使用者の耳に装着され外部からの音を低減させる防音具に設けられ、前記使用者に対して通信に基づく音を出力する音声出力部と、通信相手である通信装置から送信される音声信号を前記音声出力部から出力させ、前記音声入力部から得られる音声信号を前記通信相手である通信装置に送信する音声信号制御部とを有する。
【０００７】
本発明の一態様に係る通信方法は、使用者の声を集音する音声入力部が防塵マスクに設けられ、前記使用者に対して通信に基づく音を出力する音声出力部が、外部からの音を低減させる防音具に設けられ、前記使用者の耳に装着され、通信相手である通信装置から送信させる音声信号を前記音声出力部から出力させ、前記音声入力部から得られる音声信号を前記通信装置に送信する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、健康上の保護する装備をつけた状態で、かつ作業効率を落とすことなく、作業・安全指示や作業員同士の通話を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの概要の説明図である。
【図２】トンネル内で作業を行う作業員の装備品の概要の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における防音具および防塵マスクの構成の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における通信装置の概要を示す機能ブロック図である。
【図５】通信装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信システム１の概要の説明図である。
【００１１】
図１において、トンネル１０内の作業員２０は、通信装置４０を保持している。また、トンネル１０内には、各作業員２０の通信装置４０の通信を中継する中継装置として無線機器１５が設置されている。無線機器１５は例えばＷｉＦｉと称されるＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格の通信機器であり、無線ＬＡＮアンテナ１１、無線ＬＡＮルーター１２等からなる。無線ＬＡＮアンテナ１１は、トンネル１０内で、通信装置４０からの電波を送受信する。無線ＬＡＮルーター１２は、ネットワーク１４への接続を行う。ネットワーク１４はＩＰ（Internet Protocol）ネットワークであり、外部のインターネットと接続されている。また、トンネル１０の外には、作業の指示や管理を行う監督員２１が待機している。監督員２１も同様に、通信装置４０を保持している。なお、ネットワーク１４は、組織内だけで完結した所謂イントラネットの構成でも良い。
【００１２】
このように、本実施形態では、トンネル１０内の各作業員２０やトンネル外の監督員２１は、通信装置４０を保持しており、この通信装置４０により、トンネル１０内の作業員２０やトンネル外の監督員２１は、無線機器１５を中継装置として、相互に話し合うことができる。また、通信装置４０は、音声コマンドによる通話制御機能により、ハンズフリーで操作できる。
【００１３】
通信装置４０は、スマートフォンのような汎用の携帯端末に、通話プログラムをインストールすることで実現できる。通話プログラムは、以下のような機能を有する。
【００１４】
（１）ＩＰ電話機能：ローカルネットワーク内でグループ間通話および１対１通話の双方が行える。
（２）音声コマンドによる通話制御機能：音声認識技術を活用した音声コマンドによる操作により、ハンズフリーで、通話のオン／オフ、通話相手の呼び出しやその応答、音量調整等が行える。
【００１５】
また、トンネル１０内の作業員２０は、事故や健康上の障害に備えて、各種の装備品を着用している。図２は、トンネル１０内で作業を行う作業員２０の装備品の概要を示す。図２に示すように、作業員２０は、ヘルメット３１と、ゴーグル３２と、防音具３３と、防塵マスク３４と、手袋３５を着用している。ヘルメット３１は、落下物等から作業員２０の頭部を保護する。ゴーグル３２は、塵芥等が直接目に入らないように、作業員２０の目を保護する。防音具３３は、外部からの騒音を低減して、作業員２０の耳を保護する。防塵マスク３４は、塵芥等が口から入らないように、作業員２０の口を保護する。手袋３５は、作業員２０の手を保護する。
【００１６】
図３は、本発明の第１の実施の形態における防音具３３および防塵マスク３４の構成の説明図である。図３（Ａ）に示すように、防音具３３は耳栓であり、スピーカー（音声出力部）４２と近距離無線通信部４５が内蔵されている。耳栓は、作業員２０の外耳道に挿入される。スピーカー４２は、作業員２０の耳に対して音を出力する。また、防音具３３としては、耳栓の他、イヤーマフを利用することができる。イヤーマフを用いる場合においても同様に、作業員２０の耳に対して音を出力するスピーカー４２が設けられる。近距離無線通信部４５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信により、スピーカー４２を通信装置４０にワイヤレスで接続する。
【００１７】
図３（Ｂ）に示すように、防塵マスク３４には、マイクロホン（音声入力部）４１と近距離無線通信部４６とが内蔵されている。マイクロホン４１は、防塵マスク３４の内部の人体接触面側に設けられ、作業員２０の声を集音する。近距離無線通信部４６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信により、マイクロホン４１を通信装置４０にワイヤレスで接続する。
【００１８】
このように、作業員２０が着用する防音具３３には、スピーカー４２が内蔵され、防塵マスク３４には、マイクロホン４１が内蔵されている。このため、作業員２０は、耳を防音具３３で塞ぎ、口元を防塵マスク３４で覆い、健康上および安全上必要な装備を着用したまま、通話を行うことができる。
【００１９】
図４は、本発明の第１の実施の形態における通信装置４０の概要を示す機能ブロック図である。図４に示すように、通信装置４０は、音声信号制御部４０１、近距離無線通信部４０２、通信部４０３、操作制御部４０４、表示部４０５、タッチパネル４０６、データ記憶部４０７を備えている。
【００２０】
音声信号制御部４０１は、ＩＰ電話機能により、通信相手である通信装置４０から送信させる音声信号をスピーカー４２から出力させ、マイクロホン４１から得られる音声信号を通信相手の通信装置４０に送信する制御を行う。また、音声信号制御部４０１は、通話開始から通話終了までの制御を行なう。近距離無線通信部４０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信により、防塵マスク３４のマイクロホン４１や防音具３３のスピーカー４２を通信装置４０にワイヤレスで接続する。通信部４０３は、無線ＬＡＮの送受信制御を行い、相手側の通信装置４０に音声信号の送信処理を行うとともに、相手側の通信装置４０から送られてきた音声信号の受信処理を行う。操作制御部４０４は、音声認識技術を活用した音声コマンドによる操作により、ハンズフリーで、通話のオン／オフ、通話相手の呼び出しやその応答、音量調整等を行う。表示部４０５は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のうちいずれかの表示パネルからなり、各種情報を表示することが可能である。タッチパネル４０６は、表示部４０５上に積層配置されており、座標位置を入力したり、種々の操作を行うことが可能である。
データ記憶部４０７は、ＲＡＭ（Random access memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等で構成され、各種のプログラムや各種のデータを記憶する。データ記憶部４０７は、発話内容と実行する対象のコマンドとを対応付けて予め記憶している。また、データ記憶部４０７は、通話相手の名称と電話番号とを対応づけて記憶している。
【００２１】
図５は、通信装置の動作を説明するフローチャートである。
通信装置４０の音声信号制御部４０１は、他の通信装置から着信があったか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
着信がない場合、音声信号制御部４０１は、コマンドが入力されたか否かを判断し（ステップＳ１０２）、コマンドが入力されていない場合には、ステップＳ１０１の処理に戻り、コマンドが入力された場合には、当該コマンドを取得する（ステップＳ１０３）。
このコマンドの入力は、作業員２０によって、マイクロホン４１から音声コマンドが入力されることによって行なわれる。操作制御部４０４は、マイクロホン４１を介して音声コマンドを取得し、取得した音声コマンドを音声信号制御部４０１に出力する。
【００２２】
音声信号制御部４０１は、音声コマンドが入力されると、音声コマンドを音声認識し、音声認識した結果において、予め決められたキーワードが含まれていることを検出した場合には、そのキーワードに対応するコマンド（発呼コマンド）をデータ記憶部４０７から読み出し（ステップＳ１０３）、発呼コマンドを実行する（ステップＳ１０４）。
例えば、「Ａさん、呼び出し」の発話内容がマイクロホン４１から音声入力され、音声コマンドとして取得された場合には、「Ａさん」の部分を通話相手として検出し、Ａさんの電話番号をデータ記憶部４０７から読み出し、「呼び出し」のキーワードに基づいて、Ａさんの電話番号に対して呼び出し（発呼）のコマンドを実行する。
発呼コマンドが実行されると、音声信号制御部４０１は、通話処理を行なう（ステップＳ１０５）。すなわち、音声信号制御部４０１は、発呼コマンドに応じて相手側の通信装置が着信した後、相手側の通信装置が応答すると、通信装置同士での通話が行なわれる。そして、音声信号制御部４０１は、通話中に自通信装置４０のマイクロホン４１から入力される音声に基づいて「通話終了」の発話があったことを検出した場合には、音声通信を終了する（ステップＳ１０６）。
【００２３】
一方、ステップＳ１０１において、他の通信装置から着信があった場合には、音声信号制御部４０１は、その着信を示す着信音を耳栓のスピーカー４２から出力する（ステップＳ１０７）。そして、音声信号制御部４０１は、作業員から「応答」の発話がマイクロホン４１を介して検出した場合には、応答コマンドが入力されたことを検出し（ステップＳ１０８）、通話処理を行なう（ステップＳ１０５）。一方、音声信号制御部４０１は、作業員から「応答」の発話がマイクロホン４１を介して一定時間以上入力されなかった場合には、コマンドが取得されなかったものとして、通信を切断する（ステップＳ１０６）。
【００２４】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る通信システム１では、防塵マスク３４、防音具３３など、健康上の保護する装備をつけた状態で、かつ作業効率を落とすことなく、作業・安全指示や作業員同士の通話を実現できる。防塵マスク３４、防音具３３、通信装置４０などは既製品を活用することで、比較的安価に実用化できる。また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システム１では、通信装置４０を利用し、トンネル内の作業員２０同士で通話することも可能であり、また、トンネル内の作業員２０が利用する通信装置４０と、トンネル外の監督員２１が利用する通信装置４０との間で通話を行なうこともできる。更には、トンネル内の作業員２０は、ＩＰ電話機能により、トンネルから離れた場所にいる作業員や監督員とも通話が可能である。トンネル外で利用される通話機器は、トンネル内ほどの騒音や振動がない環境であれば、スマートフォンや、携帯電話、一般的な電話機等を利用することもできる。また、本発明は、トンネル以外の現場にも活用可能であり、多くの土木工事現場での需要が見込まれる。
【００２５】
なお、通信システム１の全部または一部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、実行することにより各部の処理を行ってもよい。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、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
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むものとする。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良く、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良い。
【００２６】
以上、本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変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１…通信システム、１０…トンネル、１１…無線ＬＡＮアンテナ、１２…無線ＬＡＮルーター、１４…ネットワーク、１５…無線機器、３１…ヘルメット、３２…ゴーグル、３３…防音具、３４…防塵マスク、３５…手袋、４０…通信装置、４１…マイクロホン、４２…スピーカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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