(57)【要約】【課題】  ＧＰＳによる現在位置の検出機能を用いなくとも作業員の所在に係る警戒に利用できる警戒システムを実現すること。【解決手段】保線作業チームの作業員それぞれに作業員端末１００ａ〜１００ｅを携行させ、リーダにリーダ端末３００を携行させる。作業員端末１００はマルチホップ通信によるアドホック通信を実行し、定期的に自身の識別情報をリーダ端末３００に送信する。リーダ端末３００では定期的に識別情報が受信されない作業員端末１００ａを自動的に検出し、当該作業員端末１００ａを携行する作業員の所在不明の警告を発する。【選択図】図３
2008176600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにマルチホップ通信によるアドホック通信が可能な複数の無線通信端末及び警報装置を具備した作業員所在警戒システムであって、
前記各無線通信端末が、
前記警報装置宛てに自機の識別情報を前記アドホック通信によって定期的に送信する端末送信手段を備え、
前記警報装置が、
前記複数の無線通信端末それぞれの識別情報を記憶する記憶手段と、
前記アドホック通信によって前記無線通信端末の識別情報を受信する識別情報受信手段と、
前記識別情報受信手段により受信された識別情報と前記記憶手段に記憶されている識別情報とを定期的に照査し、受信されない識別情報の発生を検出する未受信検出手段と、
前記検出に応じて所定の報知を行う第１報知手段と、
を備えた作業員所在警戒システム。
【請求項２】
互いにマルチホップ通信によるアドホック通信が可能な複数の無線通信端末及び警報装置を具備した作業員所在警戒システムであって、
前記各無線通信端末が、
前記警報装置宛てに自機の識別情報を前記アドホック通信によって定期的に送信する端末送信手段を備え、
前記警報装置が、
前記複数の無線通信端末それぞれの識別情報を記憶する記憶手段と、
前記アドホック通信によって前記無線通信端末の識別情報を受信する識別情報受信手段と、
前記識別情報受信手段で前記識別情報を受信するのに要したホップ数が所定の上限ホップ数を超過して受信したことを検出するホップ数超過検出手段と、
前記ホップ数超過検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第２報知手段と、
を備えた作業員所在警戒システム。
【請求項３】
前記警報装置が、
前記識別情報受信手段で前記識別情報を受信するのに要したホップ数が所定の上限ホップ数を超過して受信したことを検出するホップ数超過検出手段と、
前記ホップ数超過検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第２報知手段と、
を更に備えた請求項１に記載の作業員所在警戒システム。
【請求項４】
互いに無線信号を中継伝送可能な特定通信装置であって、前記無線通信端末の端末送信手段によって送信される識別情報を受信することにより、当該無線通信端末の接近を検出する接近検出手段と、前記接近検出手段により受信された識別情報を含む接近検出信号を、前記アドホック通信より長距離の無線通信により前記警報装置宛てに中継又は直接伝送する接近検出信号伝送手段とを備え、所定の危険エリアとされる場所に設置される特定通信装置を複数具備し、
前記警報装置が、
前記接近検出信号伝送手段によって伝送された接近検出信号を受信する接近検出信号受信手段と、
前記接近検出信号受信手段による接近検出信号の受信に応じて所定の報知を行う第３報知手段と、
を備えた請求項１〜３の何れか一項に記載の作業員所在警戒システム。
【請求項５】
互いに無線信号を中継伝送可能な特定通信装置であって、
前記無線通信端末の前記アドホック通信によって送信された識別情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された識別情報を、当該識別情報の伝達経路とともに、前記アドホック通信より長距離の無線通信により前記警報装置宛てに中継又は直接伝送する伝送手段と、
を備えた特定通信装置を複数具備し、
前記警報装置が、
前記特定通信装置の伝送手段により伝送された識別情報及び伝達経路を受信する伝送受信手段と、
前記伝送受信手段により受信された識別情報の伝達経路が所定の遠距離条件を満たしていることを検出する遠距離条件検出手段と、
前記遠距離条件検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第４報知手段と、
を備えた請求項１〜３の何れか一項に記載の作業員所在警戒システム。
【請求項６】
前記各特定通信装置が、
前記無線通信端末の前記アドホック通信によって送信された識別情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された識別情報を、当該識別情報の伝達経路とともに、前記アドホック通信より長距離の無線通信により前記警報装置宛てに中継又は直接伝送する伝送手段と、
を備え、
前記警報装置が、
前記特定通信装置の伝送手段により伝送された識別情報及び伝達経路を受信する伝送受信手段と、
前記伝送受信手段により受信された識別情報の伝達経路が所定の遠距離条件を満たしていることを検出する遠距離条件検出手段と、
前記遠距離条件検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第４報知手段と、
を備えた請求項４に記載の作業員所在警戒システム。
【請求項７】
前記各特定通信装置が、
所定の接近警告信号を発信する接近警告信号発信手段を備え、
前記警報装置が、
前記接近警告信号発信手段により発信された接近警告信号を受信する接近警告信号受信手段と、
前記接近警告信号受信手段の受信に応じて自身が所定エリアに接近した旨の報知を行う自身接近報知手段と、
を備えた請求項４〜６の何れか一項に記載の作業員所在警戒システム。
【請求項８】
前記各無線通信端末が、
前記接近警告信号発信手段により発信された接近警告信号を受信する接近警告信号受信手段と、
前記接近警告信号受信手段の受信に応じて自身が所定エリアに接近した旨の報知を行う自身接近報知手段と、
を備えた請求項７に記載の作業員所在警戒システム。
【請求項９】
前記各特定通信装置が、
自身の識別情報を前記警報装置宛てに定期的に中継又は直接伝送する特定通信装置識別情報伝送手段を備え、
前記警報装置が、
前記各特定通信装置それぞれの識別情報を記憶する特定通信装置識別情報記憶手段と、
前記特定通信装置識別情報伝送手段により伝送された識別情報と前記特定通信装置識別情報記憶手段に記憶されている識別情報とを定期的に照査し、受信されない識別情報の発生を検出する特定通信装置識別情報未受信検出手段と、
前記特定通信装置識別情報未受信検出手段の検出に応じて当該検出された識別情報の特定通信装置に支障がある旨の報知を行う支障発生装置報知手段と、
を備えた請求項４〜８の何れか一項に記載の作業員所在警戒システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の作業員で作業活動をする際に作業員の所在に係る警戒に供される作業員所在警戒システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
管理装置と携帯可能な無線端末とを用いた無線通信システムを用いて、管理範囲内において無線端末を携帯する者の所在を確認し、事故を未然に防ごうとする技術が知られている。
【０００３】
例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）により測位された現在の位置情報を管理装置に無線通信するセンサネットワーク機を海水浴客それぞれに携帯させ、管理装置で受信した各センサネットワーク機の現在位置が予め設定されている危険海域内にあるか否かを判定することで、水難を未然に防ごうとする技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３４８０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、様々な作業現場において複数の作業員でチームを編成して作業活動をする形態が見られる。例えば、鉄道線路の保線作業もその一つであり、複数の作業員に少なくとも一名の監督者（＝チームリーダ）で一つのチームが編成され、所定の作業区間に沿って展開して鉄道施設の敷設・点検・整備を行う。
【０００５】
こうしたチームによる作業活動を行う場合、特に保線作業のように比較的広範囲に作業員が展開するケースでは、監督者は作業員の安全確保のために各員の所在を常に把握しておく必要がある。そして監督者は、例えば作業事故が心配される危険エリアに作業員が接近した場合には注意を喚起し未然に事故を防ぎ、或いは作業員が遠く離れてしまわないようにチーム全体を指揮監督しなければならない。ほとんどの場合、監督者は目視によって各作業員の所在を把握しているが、作業区間を一望できない状況では監視位置を小まめに変えなければならず監督者の大きな負担となっていた。
【０００６】
こうした監督者の負担を軽減することを考えた場合、前述の従来技術の適用が考えられる。しかし、例えば特許文献１の技術では、作業員が携帯することになるであろうセンサネットワーク機はＧＰＳ機能を搭載する必要があり、またＧＰＳ機能に係る電力を必要とする。そのため、センサネットワーク機の小型化・軽量化・稼働時間長期化が難しい。その一方で、保線作業のように比較的長時間におよぶ作業では、携帯する装置はできるだけ小型軽量で電池などの交換をできるだけ少なくしたいといった強い要望がある。また、特許文献１の技術のようにＧＰＳで現在位置を検出することを必須とする方法では、ＧＰＳの精度や、トンネル内などのＧＰＳを利用できない環境での利用に制限が生じる点も問題となる。
【０００７】
本発明は、こうした事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＧＰＳによる現在位置の検出機能を用いなくとも作業員の所在に係る警戒に利用できる警戒システムを実現することである。更に望むらくは、作業員が携帯する装置をできるだけ小型軽量に実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する第１の発明は、互いにマルチホップ通信によるアドホック通信が可能な複数の無線通信端末（例えば、図１の作業員端末１００）及び警報装置（例えば、図１のリーダ端末３００）を具備した作業員所在警戒システムであって、前記各無線通信端末が、前記警報装置宛てに自機の識別情報を前記アドホック通信によって定期的に送信する端末送信手段（例えば、図１の制御ユニット１９０、第１無線通信モジュール１０６、アンテナ１１０）を備え、前記警報装置が、前記複数の無線通信端末それぞれの識別情報を記憶する記憶手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、ＩＣメモリ３０４、図１３の作業員端末登録データ３７２）と、前記アドホック通信によって前記無線通信端末の識別情報を受信する識別情報受信手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、第１無線通信モジュール３０６、アンテナ３１０）と、前記識別情報受信手段により受信された識別情報と前記記憶手段に記憶されている識別情報とを定期的に照査し、受信されない識別情報の発生を検出する未受信検出手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、図１８のステップＳ１００〜Ｓ１０４）と、前記検出に応じて所定の報知を行う第１報知手段（例えば、図１のバイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図１８のステップＳ１０６）と、を備えた作業員所在警戒システムである。
【０００９】
第１の発明によれば、無線通信端末はマルチホップ通信によるアドホック通信によって警報装置宛てに自機の識別情報を定期的に送信することができる。そして、警報装置側では、無線通信端末から受信した識別情報を記憶手段に記憶されている識別情報と定期的に照査し、受信されない識別情報の発生を検出して所定の報知をすることができる。
【００１０】
例えば、作業員に無線通信端末を携行させ、警報装置を監督者であるチームリーダが所持すれば、作業員がアドホック通信できない位置に至ると、無線通信端末からは自機の識別情報を警報装置に送れなくなり、警報装置で自動的に報知がなされることになる。チームリーダは、報知によって作業員がチームから離脱状態になろうとしている或いはなったことが自動的に知らされるので、常に目視で作業員の所在を確認し続けなければならない従来に比べて、遙かに容易にチームの安全確保及びその担保ができるようになる。また、第１の発明によれば、無線通信端末にはＧＰＳ機能を必要としない。したがって、無線通信端末を小型軽量化することが容易になる。また、ＧＰＳ機能が使えないトンネル内の保線作業などにも利用可能になる。
【００１１】
第２の発明は、互いにマルチホップ通信によるアドホック通信が可能な複数の無線通信端末及び警報装置を具備した作業員所在警戒システムであって、前記各無線通信端末が、前記警報装置宛てに自機の識別情報を前記アドホック通信によって定期的に送信する端末送信手段を備え、前記警報装置が、前記複数の無線通信端末それぞれの識別情報を記憶する記憶手段と、前記アドホック通信によって前記無線通信端末の識別情報を受信する識別情報受信手段と、前記識別情報受信手段で前記識別情報を受信するのに要したホップ数が所定の上限ホップ数を超過して受信したことを検出するホップ数超過検出手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、図１８のステップＳ１１２）と、前記ホップ数超過検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第２報知手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、バイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図１８のステップＳ１１４）と、を備えた作業員所在警戒システムである。
【００１２】
また、第３の発明は、前記警報装置が、前記識別情報受信手段で前記識別情報を受信するのに要したホップ数が所定の上限ホップ数を超過して受信したことを検出するホップ数超過検出手段と、前記ホップ数超過検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第２報知手段と、を更に備えた第１の発明の作業員所在警戒システムである。
【００１３】
マルチホップ通信では、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度の比較的近距離に限定される場合が多い。つまり、マルチホップ通信によって要したホップ数に有効通信距離を乗算すれば、発信元の無線局からの概ねの距離が把握できることになる。
【００１４】
第２の発明及び第３の発明によれば、無線通信端末から送信された識別情報が、警報装置で受信されるまでに要したホップ数が所定の上限ホップ数を超過した場合にこれを検出することができる。つまり、超過が検出された識別信号を送信した無線通信端末が、概ね上限ホップ数にマルチホップ通信の有効通信距離を乗算した距離まで離れた状態であると判断できる。したがって、警報装置が超過検出に応じて所定の報知を行うことで、超過が検出された識別信号を送信した無線通信端末を所持する作業者が遠く離れていることを報知するといったことができる。更に、システムで使用する無線通信の数に近い上限ホップ数を適当に設定することによって、チームが広く分散した状態にあることを知らせることもできる。
【００１５】
第４の発明は、互いに無線信号を中継伝送可能な特定通信装置（例えば、図１の中継装置２００）であって、前記無線通信端末の端末送信手段によって送信される識別情報を受信することにより、当該無線通信端末の接近を検出する接近検出手段（例えば、図１の第１無線通信モジュール２０６、アンテナ２１０、制御ユニット２９０、図１７のステップＳ７０）と、前記接近検出手段により受信された識別情報を含む接近検出信号を、前記アドホック通信より長距離の無線通信により前記警報装置宛てに中継又は直接伝送する接近検出信号伝送手段（例えば、図１の第２無線通信モジュール２０７、アンテナ２１０、制御ユニット２９０、図１７のステップＳ７２〜Ｓ８４）とを備え、所定の危険エリアとされる場所に設置される特定通信装置を複数具備し、前記警報装置が、前記接近検出信号伝送手段によって伝送された接近検出信号を受信する接近検出信号受信手段（例えば、図１の第２無線通信モジュール３０７、アンテナ３１０）と、前記接近検出信号受信手段による接近検出信号の受信に応じて所定の報知を行う第３報知手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、バイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図１８のステップＳ１２４〜Ｓ１２６）と、を備えた第１〜第３の何れかの発明の作業員所在警戒システムである。
【００１６】
第４の発明によれば、第１〜第３の何れかの発明と同様の効果を奏するとともに、互いに無線信号を中継伝送可能な特定通信装置によって、無線通信端末の端末送信手段によって送信される識別情報を受信することにより当該無線通信端末の接近を検出した場合に、警報装置に宛てて接近が検出された無線通信端末の識別情報を含む接近検出信号を送信することができる。そして、警報装置では、接近検出信号を受信した場合に所定の報知を実行することができる。
【００１７】
つまり、例えば、各作業員がそれぞれ無線通信を携行し、警報装置を監督者であるチームリーダが携行していれば、作業員が危険エリアに設置された特定通信装置に接近したことをチームリーダに報知することができることになる。
【００１８】
また、特定通信装置は、接近検出信号を無線通信端末のアドホック通信よりも長距離の無線通信によって警報装置宛てに中継又は直接伝送できるので、無線通信端末の配置条件に影響されることなく警報装置に接近検出信号を送信でき、確実に第３報知手段による報知を実現できる。
【００１９】
第５の発明は、互いに無線信号を中継伝送可能な特定通信装置であって、前記無線通信端末の前記アドホック通信によって送信された識別情報を受信する受信手段（例えば、図１の第１無線通信モジュール２０６、アンテナ２１０）と、前記受信手段により受信された識別情報を、当該識別情報の伝達経路とともに、前記アドホック通信より長距離の無線通信により前記警報装置宛てに中継又は直接伝送する伝送手段（例えば、図１の第２無線モジュール２０７、図２１のステップＳ７２〜Ｓ８４）と、を備えた特定通信装置を複数具備し、前記警報装置が、前記特定通信装置の伝送手段により伝送された識別情報及び伝達経路を受信する伝送受信手段（例えば、図１の第２無線通信モジュール３０７、アンテナ３１０）と、前記伝送受信手段により受信された識別情報の伝達経路が所定の遠距離条件を満たしていることを検出する遠距離条件検出手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、図２２のステップＳ１０８〜Ｓ１１２）と、前記遠距離条件検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第４報知手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、バイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図２２のステップＳ１１４）と、を備えた第１〜第３の何れかの発明の作業員所在警戒システムである。
【００２０】
また、第６の発明は、前記各特定通信装置が、前記無線通信端末の前記アドホック通信によって送信された識別情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された識別情報を、当該識別情報の伝達経路とともに、前記アドホック通信より長距離の無線通信により前記警報装置宛てに中継又は直接伝送する伝送手段と、を備え、前記警報装置が、前記特定通信装置の伝送手段により伝送された識別情報及び伝達経路を受信する伝送受信手段と、前記伝送受信手段により受信された識別情報の伝達経路が所定の遠距離条件を満たしていることを検出する遠距離条件検出手段と、前記遠距離条件検出手段の検出に応じて所定の報知を行う第４報知手段と、を備えた第４の発明の作業員所在警戒システムである。
【００２１】
第５及び第６の発明によれば、特定通信装置によって、受信手段により受信された識別情報を、当該識別情報の伝達経路とともに、無線通信端末のアドホック通信よりも長距離の無線通信によって警報装置宛てに中継又は直接伝送される。そして、これを受信した警報装置では、受信された識別情報の伝達経路が所定の遠距離条件を満たしていることを検出した場合に、第４報知手段によって所定の報知がなされる。したがって、例えば、作業員が無線通信端末を所持し、警報装置をチームリーダが所持していれば、警報装置が遠距離条件を満たす程に遠く離れた作業員の存在を自動的に検知し報知することとなる。
また、特定通信装置を介して無線通信端末のアドホック通信によって送信された識別情報を受信して警報装置に中継することが出来るので、他の無線通信端末の配置条件に影響されずに確実に識別情報を警報装置に届けることができる。
【００２２】
第７の発明は、前記各特定通信装置が、所定の接近警告信号を発信する接近警告信号発信手段（例えば、図１の第１無線通信モジュール２０６、図１７のステップＳ８４）を備え、前記警報装置が、前記接近警告信号発信手段により発信された接近警告信号を受信する接近警告信号受信手段（例えば、図１の第１無線通信モジュール３０６）と、前記接近警告信号受信手段の受信に応じて自身が所定エリアに接近した旨の報知を行う自身接近報知手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、バイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図１８のＳ１１６〜Ｓ１１８）と、を備えた第４〜第６の何れかの発明の作業員所在警戒システムである。
【００２３】
第７の発明によれば、第４〜第６の何れかの発明と同様の効果を奏するとともに、警報装置が特定通信装置から発信された接近警告信号を受信した場合に、自身が所定エリアに接近した旨の報知がなされる。したがって、例えば、警報装置をチームリーダが携行していれば、チームリーダ自身の危険エリアへの接近を警告し安全を確保することができる。
【００２４】
第８の発明は、前記各無線通信端末が、前記接近警告信号発信手段により発信された接近警告信号を受信する接近警告信号受信手段（例えば、図２０における作業員端末１００Ｂの無線通信モジュール３９２）と、前記接近警告信号受信手段の受信に応じて自身が所定エリアに接近した旨の報知を行う自身接近報知手段（例えば、図２０における作業員端末１００Ｂの制御ユニット３９０、バイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図２５のステップＳ３６〜Ｓ３８）と、を備えた第７の発明の作業員所在警戒システムである。
【００２５】
第８の発明によれば、第７の発明と同様の効果を奏するとともに、特定通信装置から発信された接近警告信号を受信した場合に、各無線通信端末自身が危険エリアに接近した旨の報知が行われる。したがって、例えば、無線通信端末を作業者が携行すればチームリーダによる注意喚起と、各員の無線通信端末の自身接近報知手段による報知との２重の警告によってより確実に危険エリアからの離脱を促すことができる。
【００２６】
第９の発明は、前記各特定通信装置が、自身の識別情報を前記警報装置宛てに定期的に中継又は直接伝送する特定通信装置識別情報伝送手段（例えば、図１の第２無線通信モジュール２０７、図１７のステップＳ８４）を備え、前記警報装置が、前記各特定通信装置それぞれの識別情報を記憶する特定通信装置識別情報記憶手段（例えば、図１のＩＣメモリ３０４、図１２の中継装置登録データ３７０）と、前記特定通信装置識別情報伝送手段により伝送された識別情報と前記特定通信装置識別情報記憶手段に記憶されている識別情報とを定期的に照査し、受信されない識別情報の発生を検出する特定通信装置識別情報未受信検出手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、図１８のステップＳ１２０〜Ｓ１２２、Ｓ１２８）と、前記特定通信装置識別情報未受信検出手段の検出に応じて当該検出された識別情報の特定通信装置に支障がある旨の報知を行う支障発生装置報知手段（例えば、図１の制御ユニット３９０、バイブレータ３０９、ＬＣＤ３１６、イヤホン３２２、図１８のステップＳ１３０）と、を備えた第４〜第８の何れかの発明の作業員所在警戒システムである。
【００２７】
第９の発明によれば、第４〜第８の何れかの発明と同様の効果を奏するとともに、警報装置が、特定通信装置から定期的に受信されない識別情報を検出して、当該検出された識別情報の特定通信装置に支障がある旨の報知がなされることとなる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無線通信端末はマルチホップ通信によるアドホック通信によって警報装置宛てに自機の識別情報を定期的に送信される。そして、警報装置側では、無線通信端末から受信した識別情報を記憶手段に記憶されている識別情報と定期的に照査し、受信されない識別情報の発生を検出して所定の報知がなされる。
【００２９】
また、無線通信端末から送信された識別情報が、警報装置で受信されるまでに要したホップ数が所定の上限ホップ数を超過した場合にこれを検出する。つまり、超過が検出された識別信号を送信した無線通信端末が、上限ホップ数にマルチホップ通信の有効通信距離を乗算した距離まで離れた状態であることを報知することができる。
【００３０】
したがって、例えば、無線通信端末を作業員に所持・携帯させ、警報装置を監督者であるチームリーダに所持・携帯させれば、ＧＰＳ機能を用いなくともチームリーダは作業員が所在不明になるのを未然に防ぎ、作業チームの安全を容易に確保することができるようになる。また、本発明では無線通信端末にＧＰＳ機能を設けない分だけ無線通信端末を小型軽量化することができ、バッテリーの消費を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔第１実施形態〕
以下、本発明を適用した第１実施形態として、鉄道の保線作業に従事する保線作業チームで用いる場合の作業員所在警戒システムを例に挙げて説明する。
【００３２】
［システムの構成］
図１は、本実施形態で用いられる作業員所在警戒システムの構成を説明する図である。同図に示すように、本実施形態における作業員所在警戒システムは、作業員端末１００と、中継装置２００と、リーダ端末３００とを具備する。
【００３３】
作業員端末１００は、作業チームで保線作業を行う作業員が所持する無線通信端末装置であって、作業チームの作業員数と同数だけ使用される。作業員端末１００は、樹脂ケース１０１内に、ＣＰＵ（中央演算装置）１０２や各種ＩＣメモリ１０４、第１無線通信モジュール１０６を搭載した制御ユニット１９０と、バッテリー１０８とを内蔵する。また、その外装部には、無線通信用のアンテナ１１０と、パソコン等の外部情報機器とデータ伝送に用いられるケーブルジャック１１２を備える。
【００３４】
第１無線通信モジュール１０６は、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度となる近距離無線通信（第１無線）によって、有効通信距離内に存在する同種の無線局とアドホックに通信接続してマルチホップ通信を行う機能を備える。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信モジュールを用いることで実現できる。
【００３５】
ケーブルジャック１１２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＩＥＥＥ１３９４などの規格に対応した伝送ケーブルの接続端子である。
【００３６】
制御ユニット１９０は、ケーブルジャック１１２で接続された伝送ケーブルを介してパソコンなどの外部情報装置と接続し、外部情報装置からＩＣメモリ１０４に自在にプログラムやデータを書き込むことが可能に構成されている。電源スイッチ１１４がＯＮにされると、制御ユニット１９０はＩＣメモリ１０４に記憶されているプログラム及びデータに基づいて端末各部を制御し、作業員端末１００を自動的に起動させる。そして、無線通信モジュール１０６によってマルチホップ通信可能なアドホック通信を確立し、自身の識別情報（以下、「作業員端末ＩＤ」と言う。）を定期的にリーダ端末３００に宛てて送信する制御と、自身の作業員端末ＩＤを定期的に中継装置２００に送信する制御とを実行する。
【００３７】
中継装置２００は、固定式の特定通信装置であって、作業チームが保線作業する区域内の危険エリア内又は危険エリアの近傍に予め配置される。中継装置２００は、樹脂ケース２０１内に、ＣＰＵ（中央演算装置）２０２や各種ＩＣメモリ２０４、第１無線通信モジュール２０６並びに第２無線通信モジュール２０７を搭載した制御ユニット２９０を内蔵する。また、その外装部には、無線通信用のアンテナ２１０と、パソコン等の外部情報機器とデータ伝送に用いられるケーブルジャック２１２とを備える。尚、電源は、コンセントなどの外部電源から供給を受ける構成や、バッテリーを内蔵する構成を適宜組み合わせる。
【００３８】
第１無線通信モジュール２０６は、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度となる近距離無線通信によって、有効通信距離内に存在する同種の無線局とアドホックに通信接続してマルチホップ通信を行う機能を備える。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信規格に基づく通信モジュールを用いることで実現できる。
【００３９】
第２無線通信モジュール２０７は、有効通信距離が１００ｍ〜１５０ｍ程度に及ぶ長距離無線通信（第２無線）によって、有効通信距離内に存在する同種の無線局とアドホックに通信接続してマルチホップ通信を行う機能を備える。例えば、無線ＬＡＮなどの無線通信モジュールによって実現できる。
【００４０】
尚、無線の有効通信距離を切換可能な通信モジュールを用いる場合には、第１無線通信モジュール２０６及び第２無線通信モジュール２０７を同一の無線モジュールで実現する構成としても良いのは勿論である。その場合、以下の説明で第１無線通信モジュール２０６によって送信する旨記載されているところでは、無線の出力を「小」に切り換えてから送信すると読み替えれば良い。同様に第２無線通信モジュール２０７によって送信する旨記載されているところでは、無線の出力を「大」に切り換えてから送信すると読み替えれば良い。
【００４１】
制御ユニット２９０は、ケーブルジャック２１２で接続された伝送ケーブルを介してパソコンなどの外部情報装置と接続し、外部情報装置からＩＣメモリ２０４に自在にプログラムやデータを書き込むことが可能に構成されている。電源スイッチ２１４がＯＮにされると、制御ユニット２９０はＩＣメモリ２０４に記憶されているプログラム及びデータに基づいて装置全体を制御し、中継装置２００を自動的に起動させる。そして、第１無線通信モジュール２０６及び第２無線通信モジュール２０７によって他の無線局とマルチホップ通信可能なアドホック通信を確立し、自身の識別情報（以下、「中継装置ＩＤ」と言う。）を定期的にリーダ端末３００に宛てて送信する制御と、第１無線通信モジュール２０６による無線通信で１ホップでのアドホック通信可能に接続した作業員端末１００の作業員端末ＩＤをリストアップした接続端末リストを作成し、リーダ端末３００に送信する制御とを実行する。
【００４２】
リーダ端末３００は、作業チームの作業全体の指揮監督をするリーダが所持する無線通信端末装置であって本システムにおける警報装置である。基本的には一台だけ用いられるが、正・副のリーダで指揮監督する場合には複数台用いる構成としても良い。
【００４３】
そしてリーダ端末３００は、樹脂ケース３０１内に、ＣＰＵ（中央演算装置）３０２や各種ＩＣメモリ３０４、第１無線通信モジュール３０６並びに第２無線通信モジュール３０７を搭載した制御ユニット３９０と、バッテリー３０８と、バイブレータ３０９とを内蔵する。また、樹脂ケース３０１の外装部には、無線通信モジュール３０６用のアンテナ３１０と、ケーブルジャック３１２と、電源スイッチ３１４と、各種情報を画像表示するためのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）３１６と、操作入力をするための選択キー３１８及びプッシュボタンキー３２０と、イヤホン３２２を接続するイヤホンジャック３２４とを備える。
【００４４】
第１無線通信モジュール３０６は、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度となる近距離無線通信によって、有効通信距離内に存在する同種の無線局とアドホックに通信接続してマルチホップ通信を行う機能を備える。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信モジュールを用いることで実現できる。
【００４５】
第２無線通信モジュール３０７は、有効通信距離が１００ｍ〜１５０ｍ程度に及ぶ長距離無線通信によって、有効通信距離内に存在する同種の無線局とアドホックに通信接続してマルチホップ通信を行う機能を備える。例えば、無線ＬＡＮなどの無線通信モジュールによって実現できる。
【００４６】
尚、無線の有効通信距離を切換可能な通信モジュールを用いる場合には、第１無線通信モジュール３０６及び第２無線通信モジュール３０７を同一の無線モジュールで実現する構成としても良いのは勿論である。その場合、以下の説明で第１無線通信モジュール３０６によって送信する旨記載されているところでは、無線の出力を「小」に切り換えてから送信すると読み替えれば良い。同様に第２無線通信モジュール３０７によって送信する旨記載されているところでは、無線の出力を「大」に切り換えてから送信すると読み替えれば良い。
【００４７】
制御ユニット３９０は、ケーブルジャック３１２で接続されたパソコンなどの外部装置から搭載するＩＣメモリ３０４に自在にプログラムやデータを書き込むことが可能に構成されており、電源スイッチ３１４がＯＮにされると自動的に起動する。そして、ＩＣメモリ３０４に記憶されているプログラム及びデータに基づいて端末全体を制御し、第１無線通信モジュール３０６及び第２無線通信モジュール３０７によって他の無線局とマルチホップ通信可能なアドホック通信を確立し、作業員端末１００からの作業員ＩＤの受信、中継装置２００からの近距離／長距離それぞれでの中継装置ＩＤの受信、中継装置２００からの接続端末リストの受信に係る制御を実行する。更に、作業員ＩＤの受信履歴に基づく作業員端末１００を所持する作業員の保線作業チームからの離脱状態であることを警告する報知出力、保線作業チームの広がりが大きくなり分散状態であることを警告する報知出力、中継装置２００から受信した接続端末リストに基づく作業員の危険エリアへの接近を警告する報知出力、リーダ端末３００を所持するリーダ自身の危険エリアへの接近を警告する報知出力、といった各種の報知制御を実行する。
【００４８】
図２は、本実施形態の使用例を示す概念図である。同図の例では、保線作業チームは５人の作業員２ａ〜２ｅと、１人のリーダ４から構成されており、鉄道の線路６に沿って展開して保線作業を行う様子を模式化している。線路６は保線作業のため列車は通らないようにされているが、併設されている別の線路８には列車が通る。
【００４９】
作業員２ａ〜２ｅは、それぞれ作業員端末１００ａ〜１００ｅを携行し、リーダ４はリーダ端末３００を携行する。作業員端末１００ａ〜１００ｅ及びリーダ端末３００の近距離無線の有効通信範囲は、送信元となる装置を中心とする破線円又は破線弧で示されている。互いの有効通信範囲に入っていれば双方向のデータ通信が可能になる。また、送信元の有効通信範囲に受信する側が入っており、受信する側の有効通信範囲に送信元が入っていない場合には、送信元から受信側へのデータ送信はできるが受信側からの送信はできない。
【００５０】
作業開始に先立って、作業区間における危険エリア近傍に複数台の中継装置２００（２００ａ，２０ｂ，・・・）が間隔Ｌをおいて配置される。図２（ａ）の例では、線路８には時折列車が通過するので、これが危険エリアとされ、中継装置２００は線路８から安全距離だけ線路６方向に離した位置に配置される。その他、危険エリアは作業区間に配置されている施設や環境によって適宜設定可能である。例えば、分岐器やクロッシング、変圧器などの敷設場所が考えられる。
【００５１】
中継装置２００の第１無線通信モジュール２０６による近距離無線の有効通信範囲は、図２（ａ）において当該装置を中心とする破線円又は破線弧で示されている。間隔Ｌは、作業員端末１００ａ〜１００ｅ及びリーダ端末３００の近距離無線による有効通信距離ｒの４倍以下となるように配置される。また、中継装置２００は、図２（ｂ）に示すように、中継装置２００の第２無線通信モジュール２０７による第２の無線の有効通信範囲（図中一点破線）で単独の中継装置、又は複数の中継装置の有効通信範囲によって作業区間全体を覆うことができるように考慮されて配置される。
【００５２】
図３は、本実施形態における作業員端末１００を所持する作業員２が保線作業チームから離脱した状態であることを警告する制御に係る原理を説明するための概念図である。尚、図を見易くするために図２における作業員２ａ〜２ｅ及びリーダ４の図示を省略している。また、近距離無線の有効通信範囲は説明上必要な端末についてのみ付記し、その他の端末については省略している。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、作業員端末１００ａ〜１００ｅは、それぞれ近距離無線を用いて定期的に、リーダ端末３００宛に自身の作業員端末ＩＤを送信する。以下、この通信を「ＩＤ定期通信」と言うことにする。同図のように、作業員及びリーダが互いに近くで作業しているような状況では、作業員端末１００ａ〜１００ｅ及びリーダ端末３００は、相互に近距離無線の有効通信範囲に存在するのでマルチホップ通信によりアドホックに自動的に無線通信接続する。従って、作業員端末１００ａ〜１００ｅが送信するＩＤ定期通信は、マルチホップ通信によってリーダ端末３００へ中継される。例えば、作業員端末１００ａのＩＤ定期通信は、作業員端末１００ａ→作業員端末１００ｂ→作業員端末１００ｄ→リーダ端末３００の順にホップされてリーダ端末３００で受信される。リーダ端末３００は、自身宛のＩＤ定期通信を受信すると、作業員端末１００ａ〜１００ｅそれぞれについてＩＤ定期通信を受信した受信時刻の履歴を記憶する。
【００５４】
ここで、図３（ｂ）に示すように、保線作業の位置が図の右側に移ったが、図の左端の作業員が作業に夢中になり他の作業員やリーダから離れてしまった状況になったとする。この状況では、作業員端末１００ｂ〜１００ｅは、図３（ａ）と同様に相互に近距離無線の有効通信範囲に存在し続けているので、これらが送信するＩＤ定期通信はリーダ端末３００で受信することができる。一方、作業員端末１００ａの近距離無線の有効通信範囲には、最寄りの作業員端末１００ｂですら存在しない。このため、作業員端末１００ａが送信したＩＤ定期通信はリーダ端末３００に届けられない。リーダ端末３００では、上述のように作業員端末１００ａ〜１００ｅそれぞれについてＩＤ定期通信を受信した受信時刻の履歴を記憶しているが、作業員端末１００ａについては通信時刻の更新が成されないことになる。つまり、ここで作業員端末１００ａがチームから遠く離れて離脱した状態にあることが分かる。そこで、リーダ端末３００では、一定時間以上ＩＤ定期通信の受信時刻が更新されていない作業員端末１００を抽出した場合、つまり、受信されない識別情報の発生を検出した場合、所定の報知出力を行い警告を発する。例えば、ＬＣＤ３１６で作業員の行方不明を報知する表示、バイブレータ３０９による振動の発生、及びイヤホン３２２への警告音の出力によって警報を発する。よって、リーダは作業員の位置を再確認し、該当作業員へ声をかけて注意を喚起し、監視する位置を適切に変更するなどして不要な事故を未然に防ぐように行動することが可能になる。
【００５５】
尚、作業員端末１００が故障或いはバッテリー切れなどによって正常に作動しない場合であっても、一定時間以上ＩＤ定期通信の受信時刻が更新されていない作業員端末として抽出されるので、作業員端末１００の故障警報としての役割も果たすことができる。
【００５６】
図４は、本実施形態における保線作業チームの広がりが大きくなり分散状態であることを警告する制御に係る原理を説明するための概念図である。尚、図を見易くするために図２における作業員２ａ〜２ｅ及びリーダ４の図示を省略している。また、近距離無線の有効通信範囲は説明上必要な端末についてのみ付記し、その他の端末については省略している。
【００５７】
図４（ａ）に示すように、作業員端末１００ａ〜１００ｅによるＩＤ定期通信は、マルチホップ通信によってアドホックに無線接続された無線局間で受け渡しされるようにしてリーダ端末３００に届けられる。尚、無線局間の受け渡し順番、つまりマルチホップ通信の経路は公知のマルチホップ通信技術によって最小ホップ数となる経路が自動的に選択されるものとする。
【００５８】
ＩＤ定期通信には経路に関する情報として、ホップする際に経由した作業員端末１００の作業員端末ＩＤが付加される。ＩＤ定期通信がリーダ端末３００で受信された後、この付加された作業員端末ＩＤを数えることによって、当該通信を受信するまでに要したホップ回数を知り、近距離無線の有効通信距離から当該通信の送信先の作業員端末１００までの距離を概ね知ることが可能になる。
【００５９】
本実施形態では、リーダ端末３００がＩＤ定期通信に要する上限ホップ数を予め記憶している。同図の例では、作業員端末１００は５台用いられているので上限ホップ数を「４」とする。そして、リーダ端末３００は、ＩＤ定期通信を受信する毎に当該通信のホップ回数を数え、上限ホップ数「４」以上である場合に保線作業チームの作業員の配置が伸びきった分散状態にあることを報知する。尚、上限ホップ数は警告を発する状態をどの程度の分散度合にするかによって適宜設定することができる。
【００６０】
例えば図４（ａ）のように、概ね作業員が近くで作業している場合には、最短経路でホップされると作業員端末１００の総数よりも少ないホップ回数でＩＤ定期通信を受信することが可能である。保線作業チームのうち最も左端にある作業員端末１００ａのＩＤ定期通信でもホップ回数は「３」となるので、警告は発せられない。
ところが、図４（ｂ）のように、保線作業チームが線路６に沿って長くなるように作業員が比較的離れた状態では、作業員端末１００ａのＩＤ定期通信は他の全作業員端末１００ｂ〜１００ｅ全てを介したホップ回数「５」でリーダ端末３００に受信されることになる。ここで、リーダ端末３００では、上限ホップ数「４」が設定されているので作業員端末１００ａからのＩＤ定期通信が上限ホップ数以上になるので、近距離無線通信によるマルチホップ通信が可能ではあるが、全作業員端末からＩＤ定期通信を受信可能な長さを超えそうなほど保線作業チームが分散状態にあると判断できる。
【００６１】
この状態で、リーダ端末３００がＬＣＤ３１６でチーム分散を報知する表示、バイブレータ３０９による振動の発生、及びイヤホン３２２からの警告音の出力によって警報を発することよって、リーダは作業員の位置を再確認し、該当作業員へ声を掛けて保線作業チームの体制を立て直すといった対応をとることが可能になり、不要な事故を未然に防ぐことができる。
【００６２】
図５及び図６は、本実施形態における作業員が危険エリアへ接近したことを警告する制御に係る原理を説明するための概念図である。尚、図を見易くするために図２における作業員２ａ〜２ｅ及びリーダ４の図示を省略している。また、近距離無線の有効通信範囲は説明上必要な端末についてのみ付記し、その他の端末については省略している。
【００６３】
作業員端末１００ａ〜１００ｅは、それぞれ近距離無線を用いて、定期的に中継装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃそれぞれ宛に自身の作業員端末ＩＤを、最大ホップ数「１」に限定して送信する。以下、この通信を「中継装置向け通信」と言うことにする。
【００６４】
図５に示すように、作業員が中継装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃから破線円で示す近距離無線の有効通信距離より遠くで作業している場合には、作業員端末１００ａ〜１００ｅから送信される中継装置向け通信は、中継装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃには届かない。そもそも中継装置２００は作業区間における危険エリア近傍に配置される。従って、中継装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃに中継装置向け通信が届かないということは、それだけ作業員は危険エリアから離れていると判断できるので、警告は発する必要はない。
【００６５】
一方、作業員が近距離無線の有効通信距離内に中継装置２００へ接近すると、中継装置向け通信が中継装置２００に受信される状態となり、それだけ作業員が危険エリアに接近したと判断できることになる。例えば図６の例では、図中左端の作業員が中継装置２００ａに接近している。作業員端末１００ａの中継装置向け通信は、近距離無線の有効通信範囲内に存在する中継装置２００ａでのみ受信されるが、同有効通信範囲内には存在しない中継装置２００ｂ，２００ｃでは受信されない。
【００６６】
中継装置２００ａは、受信した中継装置向け通信の送信元の作業員端末ＩＤを、第２無線通信モジュール２０７でリーダ端末３００に送信する。以下、この通信を「接続端末リスト通信」ということにする。
【００６７】
第２無線通信モジュール２０７による第２無線の有効通信範囲は１００ｍ〜１５０ｍ程度有り、作業区域を広くカバーできるように設定されているので、リーダ端末３００は第２無線の有効通信範囲内（図中一点破線弧の内側）に存在し常時接続端末リスト通信を受信することができる。そして、リーダ端末３００は、中継装置２００ａから接続端末リスト通信を受信し、接続端末リスト通信に含まれる作業員端末ＩＤに対応する作業員が危険エリアに接近していることを警告する報知出力をする。例えば、ＬＣＤ３１６で作業員の危険エリアへの接近を報知する表示、バイブレータ３０９による振動の発生、及びイヤホン３２２からの警告音の出力によって警報を発する。これによって、リーダは作業員の位置を再確認し、該当作業員へ声を掛けて不要な事故を未然に防ぐことができる。
【００６８】
更に、予め中継装置２００の配置位置に関する情報を設定しておけば、何れの中継装置２００から危険エリアに接近した作業員端末ＩＤを受信したかを判定することによって、どの危険エリアに接近しているかも知ることが可能になる。
【００６９】
尚、同図の例では、中継装置２００ａから１ホップでリーダ端末３００に第１無線によって接続した作業員端末１００の作業員端末ＩＤを送信しているが、中継装置２００ｂなど他の中継装置とのマルチホップ通信によってリーダ端末３００に届けられるケースもある。
【００７０】
図７は、本実施形態におけるリーダが危険エリアへ接近したことを警告する制御に係る原理を説明するための概念図である。尚、図を見易くするために図２における作業員２ａ〜２ｅ及びリーダ４の図示を省略している。また、近距離無線の有効通信範囲は説明上必要な端末についてのみ付記し、その他の端末については省略している。
【００７１】
中継装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、第１無線通信モジュール２０６を用いてリーダ端末３００を送信先にして自身の識別情報（以下「中継装置ＩＤ」と言う。）を最大ホップ数「１」で送信する。以下、この接近警告信号の発信となる通信を「接近警報通信」と言うことにする。リーダ端末３００の第１無線モジュール３０６の有効通信範囲と、中継装置の第１無線通信モジュール２０６の有効通信範囲が重ならないほど離れていれば、接近警報通信は受信されないので、リーダ端末３００は危険エリアに接近していないと判断できるのでなんら警告は報知されない。一方、リーダ端末３００が中継装置２００からの接近警報通信を受信したならば、それだけ危険エリアに接近したと判断することができることになる。例えば、図７の例では、リーダ端末３００は中継装置２００ｃに接近している。リーダ端末３００は、中継装置２００ｃからの接近警報通信を受信できるようになる。そして、受信した場合には自身が危険エリアに接近したことを警告する報知出力をする。例えば、ＬＣＤ３１６で自身の危険エリアへの接近を報知する表示、バイブレータ３０９による振動の発生、及びイヤホン３２２からの警告音の出力によって警報を発する。よって、危険エリアから離れるなどの対処をすることで、事故を未然に防ぐことが可能になる。
【００７２】
［機能ブロックの説明］
次に、上述の原理に基づく各種の報知出力を可能にする機能構成について説明する。
図８は、本実施形態における作業員端末１００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように、作業員端末１００は、無線通信部１４０と、処理部１５０と、記憶部１６０とを備える。
【００７３】
無線通信部１４０は、無線通信の受信を行うための受信部１４２と、無線通信の送信を行うための第１送信部１４４とを備え、有効通信距離数ｍ〜１０ｍ程度の第１無線による送受信を実現する。本実施形態では、無線通信部１４０は図１の無線通信モジュール１０６とアンテナ１１０に該当する。
【００７４】
処理部１５０は、例えばマイクロプロセッサやＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＩＣメモリなどの電子部品によって実現され、作業員端末１００の各機能部との間でデータの入出力を行うとともに、記憶部１６０に記憶されているプログラムやデータに従って種々の演算処理を実行して作業員端末１００の各部の動作を制御する。本実施形態では、図１の制御ユニット１９０がこれに該当する。
【００７５】
記憶部１６０は、例えばＩＣメモリや、光学ディスク、磁気ディスク、メモリカードといった情報記憶媒体によって実現され、コンピュータが読み取り可能な情報を記憶する。本実施形態では、図１の制御ユニット１９０に搭載されたＩＣメモリ１０４がこれに該当する。
【００７６】
記憶部１６０は、プログラムとしては、作業員端末１００のシステムプログラムに当る作業員端末制御プログラム１６２と、第１通信制御プログラム１６４を記憶している。
第１通信制御プログラム１６４には、無線通信部１４０でアドホック通信によるマルチホップ通信を実現するための制御やデータ変換処理、マルチホップの経路選定処理、マルチホップの経路に関する情報を他の無線局と交換する処理などを実行するためのプログラムとデータが格納されており、公知の近距離無線技術の規格を適宜用いることで実現できる。
【００７７】
また、記憶部１６０は、データとして、当該作業員端末１００自身の個体識別情報である作業員端末ＩＤ１７０と、リーダ端末３００の個体識別情報であるリーダ端末ＩＤ１７２と、中継装置２００の個体識別情報である中継装置ＩＤ１７４と、ルート情報１７６を記憶している。作業員端末ＩＤ１７０、リーダ端末ＩＤ１７２及び中継装置ＩＤ１７４は、作業員端末１００を使用する前に、予め設定・記憶されている。
【００７８】
ルート情報１７６は、マルチホップ通信可能なアドホック通信によって用いられるマルチホップの経路に関する情報を格納する。第１通信制御プログラム１６４を実行することによって他の無線局と交換された情報が格納される。
【００７９】
図９は、本実施形態における中継装置２００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように、中継装置２００は、無線通信部２４０と、処理部２５０と、記憶部２６０とを備える。
【００８０】
無線通信部２４０は、無線通信を受信するための受信部２４２と、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度の比較的近距離な第１の無線通信による送信を行うための第１送信部２４４と、有効通信距離が１００ｍ〜１５０ｍ程度の第２の無線通信による送信を行うための第２送信部２４６とを備え、所定の規格に則った無線の送受信を実現する。本実施形態では、無線通信部２４０は図１のアンテナ２１０、第１無線通信モジュール２０６、第２無線通信モジュール２０７に該当する。
【００８１】
処理部２５０は、例えばマイクロプロセッサやＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＩＣメモリなどの電子部品によって実現され、中継装置２００の各機能部との間でデータの入出力を行うとともに、記憶部２６０に記憶されているプログラムやデータに従って種々の演算処理を実行して中継装置２００の各部の動作を制御する。本実施形態では、図１の制御ユニット２９０がこれに該当する。
【００８２】
記憶部２６０は、例えばＩＣメモリや、光学ディスク、磁気ディスク、メモリカードといった情報記憶媒体によって実現され、コンピュータが読み取り可能な情報を記憶する。本実施形態では、図１の制御ユニット２９０に搭載されたメモリ２０４がこれに該当する。
【００８３】
記憶部２６０は、プログラムとしては、中継装置２００のシステムプログラムに当る中継装置制御プログラム２６２と、処理部２５０に第１送信部２４４による第１の無線通信を実現させるための第１通信制御プログラム２６４と、処理部２５０に第２送信部２４６による第２の無線通信を実現させるための第２通信制御プログラム２６６を記憶している。
【００８４】
第１通信制御プログラム２６４及び第２通信制御プログラム２６６には、無線通信部２４０でアドホック通信によるマルチホップ通信を実現するための制御やデータ変換処理、マルチホップの経路選定処理、マルチホップの経路に関する情報を他の無線局と交換する処理などを実行するためのプログラムやデータが格納されている。前者は、例えば公知の近距離無線技術の規格を適宜用いることで実現できる。また後者は、例えば公知の無線ＬＡＮ技術の規格を適宜用いることで実現できる。
【００８５】
また、記憶部２６０は、データとして、当該中継装置２００の自身の個体識別情報である中継装置ＩＤ２７０と、リーダ端末３００の個体識別情報であるリーダ端末ＩＤ２７２と、接続端末リストデータ２７４と、ルート情報２７６とを記憶している。中継装置ＩＤ２７０、リーダ端末ＩＤ２７２は、中継装置２００を使用する前に、予め設定・記憶されている。
【００８６】
接続端末リストデータ２７４は、例えば図１０に示すように、第１送信部２４４によって自身宛（＝自身の中継装置ＩＤが送信先ＩＤに設定されている）の中継装置向け通信の送信元となっている作業員端末１００の作業員端末ＩＤを接続中端末ＩＤ２７４ａとして格納し、これに対応づけて当該中継装置向け通信の受信時刻２７４ｂを対応づけて登録している。初期状態では接続端末リストデータ２７４は生成されていないか、何も登録されていない状態である。また、処理部２５０によって、一定時間以上継続的に中継装置向け通信を受信しなかった作業員端末ＩＤの登録が抹消される。つまり、接続端末リストデータ２７４に登録されている作業員端末ＩＤは、近距離無線の有効通信範囲に入るほど当該中継装置２００に近づき、一定時間以上継続的にその範囲内に存在する作業員端末１００を示している。
【００８７】
ルート情報２７６は、マルチホップ通信に用いられるマルチホップの経路に関する情報を格納する。第１通信制御プログラム２６４や第２通信制御プログラム２６６を実行することによって他の無線局と交換された情報が格納される。
【００８８】
図１１は、本実施形態におけるリーダ端末３００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように、リーダ端末３００は、無線通信部３４０と、処理部３５０と、操作入力部３５２と、警報部３５４と、記憶部３６０とを備える。
【００８９】
無線通信部３４０は、無線通信を受信するための受信部３４２と、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度の比較的近距離な第１の無線通信による送信を行うための第１送信部３４４と、有効通信距離が１００ｍ〜１５０ｍ程度の第２の無線通信による送信を行うための第２送信部３４６とを備え、所定の規格に則った無線の送受信を実現する。本実施形態では、無線通信部３４０は図１のアンテナ３１０、第１無線通信モジュール３０６、第２無線通信モジュール３０７に該当する。
【００９０】
処理部３５０は、例えばマイクロプロセッサやＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＩＣメモリなどの電子部品によって実現され、リーダ端末３００の各機能部との間でデータの入出力を行うとともに、記憶部３６０に記憶されているプログラムやデータに従って種々の演算処理を実行してリーダ端末３００の各部の動作を制御する。本実施形態では、図１の制御ユニット３９０がこれに該当する。
【００９１】
操作入力部３５２は、例えばアナログレバーやトラックパッド、マウス、トラックボール、タッチパネルによって実現される。図１の方向キー３１８やプッシュボタン３２０がこれに該当する。
【００９２】
警報部３５４は、画像表示素子や振動発生素子、放音素子およびそれらのドライバ回路などによって実現され、リーダ端末３００を携行する者に種々の警告を報知する。図１のＬＣＤ３１６、バイブレータ３０９、イヤホン３２２、イヤホンジャック３２４がこれに該当する。
【００９３】
記憶部３６０は、例えばＩＣメモリや、光学ディスク、磁気ディスク、メモリカードといった情報記憶媒体によって実現され、コンピュータが読み取り可能な情報を記憶する。本実施形態では、図１の制御ユニット３９０に搭載されたメモリ３０４がこれに該当する。
【００９４】
記憶部３６０は、プログラムとしては、リーダ端末３００のシステムプログラムに当るリーダ端末制御プログラム３６２と、処理部３５０に第１送信部３４４による第１の無線通信を実現させるための第１通信制御プログラム３６４と、処理部３５０に第２送信部３４６による第２の無線通信を実現させるための第２通信制御プログラム３６６を記憶している。
【００９５】
第１通信制御プログラム３６４及び第２通信制御プログラム３６６には、無線通信部３４０でアドホック通信によるマルチホップ通信を実現するための制御やデータ変換処理、マルチホップの経路選定処理、マルチホップの経路に関する情報を他の無線局と交換する処理などを実行するためのプログラムやデータが格納されている。前者は、例えば公知の近距離無線技術の規格を適宜用いることで実現できる。また後者は、例えば公知の無線ＬＡＮ技術の規格を適宜用いることで実現できる。
【００９６】
また、記憶部３６０は、データとして、中継装置登録データ３７０と、作業員端末登録データ３７２と、上限ホップ数３７４と、ルート情報３７６と、リーダ端末３００自身の個体識別情報であるリーダ端末ＩＤ３７８とを記憶している。
【００９７】
中継装置登録データ３７０は、例えば図１２に示すように、使用する中継装置２００について、中継装置ＩＤ３７０ａと、配置場所情報３７０ｂと、通信時刻３７０ｃとを対応付けて格納する。配置場所情報３７０ｂは、作業開始前に対応する中継装置２００を何所に配置したかを端的に示すテキストが格納される。同図の例では、例えば中継装置２００ａは「第１分岐器付近」、中継装置２００ｂは「下り線：１２ｋｍ距離標付近」に配置されていることを示している。通信時刻３７０ｃは、中継装置２００から第２無線によってリーダ端末３００宛に定期的に送信された中継装置ＩＤを含む通信（以下、「中継装置定期通信」と言う。）を受信した時刻が格納される。
【００９８】
作業員端末登録データ３７２は、例えば図１３に示すように、使用する作業員端末１０について、作業員端末ＩＤ３７２ａと、その携行者の名前など個人を特定するための情報を格納する携行者情報３７２ｂと、通信時刻３７２ｃとを対応付けて格納する。通信時刻３７２ｃには、作業員端末１００からマルチホップ通信によってリーダ端末３００宛に定期的に送信されたＩＤ定期通信を受信した時刻が格納される。
【００９９】
上限ホップ数３７４は、作業員端末１００のＩＤ定期通信がリーダ端末３００に受信されるまでに要するホップ数の上限基準値を格納する。受信したデータのホップ数がこの上限ホップ数３７４以上である場合には、保線作業チームが広く展開しすぎていると判断される。
【０１００】
ルート情報３７６は、マルチホップ通信に用いられるマルチホップの経路に関する情報を格納する。第１通信制御プログラム３６４や第２通信制御プログラム３６６を実行することによって他の無線局と交換された情報が格納される。
【０１０１】
［動作の説明］
次に、本実施形態における動作について説明する。
先ず、図１４は、作業員端末１００、中継装置２００、リーダ端末３００に共通する本実施形態におけるアドホック通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。また、図１５は、本実施形態におけるアドホック通信処理において送信されるデータのパケット構造の一例を示す図である。
【０１０２】
本実施形態におけるアドホック通信処理は、基本的には公知のマルチホップ通信可能なアドホック通信規格によって実現可能である。作業員端末１００、中継装置２００及びリーダ端末３００のそれぞれの処理部が、第１通信制御プログラム１６４，２６４，３６４や第２通信制御プログラム２６６、３６６を読み出して実行することによって実現され、所定の制御サイクルで繰り返し実行される。尚、前提として有効通信範囲内に存在する同規格に対応する無線局と自動的に通信を確立するものとする。
【０１０３】
図１４に示すように、本実施形態におけるアドホック通信処理では、先ずデータを受信したならば（ステップＳ２のＹＥＳ）、受信したデータの送信先ＩＤが自身の識別情報（ＩＤ）と一致するか否かを判定する（ステップＳ４）。
【０１０４】
本実施形態におけるアドホック通信で送信されるデータは、図１５に示すように、ヘッダー１０、送信元ＩＤ１２、送信先ＩＤ１４、中継最大ホップ数１６、ペイロードデータ１８、経路スタック２０を含んでいる。送信元ＩＤ１２は、送信する側の装置が自身の識別情報（作業員端末ＩＤや中継装置ＩＤ）を格納し、送信先ＩＤは、データを送りたい宛先の装置の識別情報（リーダ端末ＩＤや中継装置ＩＤ）を格納する。中継最大ホップ数１６は、当該通信が許可される最大のホップ回数を格納する。ペイロードデータ１８には、当該通信に添付されるデータを格納する。経路スタック２０は、当該通信の経路情報であって、マルチホップ通信によって経路となった無線局のＩＤが格納される。経路スタック２０に格納されているＩＤを数えることで、当該データが受信されるまでに要したホップ数を知ることができる。
【０１０５】
従って、ステップＳ４では、受信したデータの送信先ＩＤ１４を、それぞれの記憶部１６０，２６０，３６０に格納されている自身の識別情報（作業員端末ＩＤ、中継装置ＩＤ、リーダ端末ＩＤ）と比較する。そして比較の結果、送信先ＩＤが自身のＩＤと一致した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、処理部１５０，２５０，３５０は、受信したデータを各々の記憶部１６０，２６０，３６０に記憶する（ステップＳ６）。
【０１０６】
一方、受信したデータの送信先ＩＤが自身のＩＤに一致しない場合には（ステップＳ４のＮＯ）、処理部１５０，２５０，３５０は、次に経路スタック２０から求めた受信したデータの現在のホップ数をカウントし、中継最大ホップ数１６に達しているか否かを判定する（ステップＳ８）。現在のホップ数が中継最大ホップ数１６に達している場合には（ステップＳ８のＹＥＳ）、これ以上ホップすることが許可されていないと判断されるので、受信したデータを消去して（ステップＳ１４）、アドホック通信処理を終了する。
【０１０７】
現在のホップ数が中継最大ホップ数１６に達していない場合には（ステップＳ８のＮＯ）、ルート情報１７６，２７６，３７６を参照し、最小ホップ数で送信先へ中継する最短ルート上に自身があるか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、最短ルート上に自身があると判定された場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、受信したデータの経路スタック２０に自身のＩＤを追加して送信し（ステップＳ１２）、アドホック通信処理を終了する。
尚、ステップＳ１２における送信では、当該アドホック処理を実行している装置が中継装置２００である場合には、最短ルート上で次の無線局が作業員端末１００又はリーダ端末３００である場合には第１送信部２４４で送信し、次の無線局が中継装置２００である場合には第２送信部２４６で送信するものとする。
【０１０８】
一方、最小ホップ数で送信先へ中継するルート上に自身が無いと判定された場合（ステップＳ１０のＮＯ）、受信したデータを消去して（ステップＳ１４）アドホック通信処理を終了する。
【０１０９】
よって、自身宛のデータは記憶するが、自身宛ではないデータや、最大ホップ数が超過するデータ、最小ホップ数で送信先へ中継する最短ルート上に自身が存在しない場合については受信したデータを破棄・消去し、次にはホップしないように動作する。従って、作業員端末１００と中継装置２００とリーダ端末３００とを含む一つのシステムとしての通信トラフィックの増加を抑制するとともに、無駄な送信の抑制によるバッテリーの消耗を防ぐことができる。特に後者は、保線作業のように一旦作業を始めると比較的長時間に及ぶ作業では大変有益である。
【０１１０】
次に、各装置の動作を個別に説明する。
図１６は、本実施形態における作業員端末１００に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで説明する処理は、先のアドホック通信処理の前後又は並列して所定の制御サイクルで繰り返し実行される。
【０１１１】
先ず、処理部１５０はリーダ端末３００への定期通信時刻であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。定期通信は、例えば１０秒間隔といった具合に適当な時間が予め設定されている。そして、定期通信時刻の場合には（ステップＳ３０のＹＥＳ）、リーダ端末３００を送信先にして自身の作業員端末ＩＤを送信する（ステップＳ３２）。つまり、リーダ端末３００宛てにＩＤ定期通信を実行する。自身の作業員端末ＩＤは、そもそも送信元ＩＤ１２（図１５参照）に含まれるのでリーダ端末３００でこれを参照することで用は足りるが、通信するデータのペイロードデータ１８に格納するとしても良い。また、中継最大ホップ数１６は無制限となるように、例えば「９９９」といった極端に大きな所定数を格納するものとする。
【０１１２】
次いで処理部１５０は、使用されている複数台の中継装置２００それぞれについて、自身の作業員端末ＩＤを、中継最大ホップ数「１」に設定して送信する（ステップＳ３４）。つまり、中継装置向け通信を実行する。
【０１１３】
一方、リーダ端末３００への定期通信時刻ではない場合には（ステップＳ３０のＮＯ）、何も送信しない。
【０１１４】
尚、本実施形態では中継装置向け通信をリーダ端末へのＩＤ定期通信と同時に送信する構成としたが、中継装置向け通信を独自の定期通信周期を設定する構成としても良い。また、本実施形態では中継装置それぞれ個別に中継装置向け通信を送信する構成としたが、予め中継装置２００に共通のＩＤを設定しておき、これを送信元ＩＤに設定することでブロードキャスト形式によって一度で複数台の中継装置に向けた通信を行う構成としても良いのは勿論である。
【０１１５】
図１７は、本実施形態における中継装置２００に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで説明する処理は、先のアドホック通信処理の前後又は並列して所定の制御サイクルで繰り返し実行される。
【０１１６】
処理部２５０はまず、作業員端末から自身宛のデータを受信した場合（ステップＳ７０のＹＥＳ）、接続端末リストデータ２７４に該受信したデータの送信元ＩＤ１２（図１５参照）に格納されている作業員端末ＩＤを接続中端末ＩＤ２７４ａに格納し、受信した時刻を受信時刻２７４ｂに格納し登録する（ステップＳ７２）。次いで、接続端末リストデータ２７４に既に登録済みの作業員端末ＩＤで、現在時刻と受信時刻２７４ｂに格納されている時刻とを比較し、所定時間以上（例えば、２０秒以上）受信時刻２７４ｂが更新されていない作業員端末ＩＤを削除する（ステップＳ７４）。
【０１１７】
一方、作業員端末からデータを受信しても、そのデータが自身宛でない場合には（ステップＳ７０のＮＯ）、接続端末リストデータ２７４への作業員端末ＩＤの登録の処理は行わない。
【０１１８】
次に、処理部２５０は、リーダ端末への定期通信時刻であるか否かを判定する（ステップＳ７６）。定期通信の時間間隔は適宜設定可能であるが、例えば２０秒とする。定期通信時刻である場合には（ステップＳ７６のＹＥＳ）、無線通信部２４０の第２送信部２４６によって実現される有効通信距離が１００ｍ〜１５０ｍ程度の第２無線によってリーダ端末３００へ自身の中継装置ＩＤを送信する（ステップＳ７８）。つまり、作業員端末１００のＩＤ定期通信と同様の通信を行う。
【０１１９】
次いで、接続端末リストデータ２７４を参照し、登録されている作業員端末ＩＤが有るか否かを判定する（ステップＳ８０）。そして、登録されている作業員端末ＩＤが有る場合には（ステップＳ８０のＹＥＳ）、第２無線によってリーダ端末３００へ宛てて接続端末リストデータ２７４を送信する（ステップＳ８２）。接続端末リストデータ２７４に登録されている作業員端末ＩＤが無ければ（ステップＳ８０のＮＯ）、接続端末リストデータ２７４の送信は行わない。
【０１２０】
次に、処理部２５０はリーダ端末３００の当該中継装置が配置されている危険エリアへの接近警報通信として、無線通信部２４０の第１送信部２４４によって実現される有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度の第１無線によって、自身の中継装置ＩＤを中継最大ホップ数「１」に設定して送信する（ステップＳ８４）。そして、ステップＳ７０の処理に戻る。
一方、ステップＳ７６において、定期通信時刻で無いと判断された場合には（ステップＳ７６のＮＯ）、リーダ端末への送信は行わずにステップＳ７０に戻る。
【０１２１】
尚、本実施形態では、接続端末リストデータ２７４の送信や接近警報通信を、リーダ端末３００への中継装置のＩＤ定期通信と同時に送信する構成としたが、それぞれ独自の定期通信周期を設定する構成としても良いのは勿論である。
【０１２２】
図１８は、本実施形態におけるリーダ端末３００に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで説明する処理は、先のアドホック通信処理の前後又は並列して所定の制御サイクルで繰り返し実行される。
【０１２３】
処理部３５０は、先ず作業員端末１００から自身宛のデータを受信した場合（ステップＳ１００のＹＥＳ）、作業員端末登録データ３７２から、受信したデータの送信元ＩＤ１２に該当する作業員端末ＩＤ３７２ａの通信時刻３７２ｃを、当該データを受信した時刻で更新する（ステップＳ１０２）。
【０１２４】
次に、作業員端末データ３７２を参照して、現在時刻と通信時刻３７２ｃを比較し、所定時間以上（例えば、３０秒以上）更新されていない作業員端末を抽出する。所定時間以上通信時刻が更新されていない作業員端末が有る場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、処理部３５０は、該当する作業員端末ＩＤ３７２ａを携行する作業員が所在不明である旨警告する報知出力をする（ステップＳ１０６）。具体的には、例えば図１９に示すように、ＬＣＤ３１６に「警告」の文字と、該当する作業員端末ＩＤ３７２ａに対応する携行者情報３７２ｂに格納されているテキスト（図中の“ｎａｍｅ１”）とともに「所在不明」と表示出力させる。また、バイブレータ３０９を所定の振動パターンで振動させる。また、イヤホンジャック３２４に接続されているイヤホン３２２に所定の警告音を放音させる。
【０１２５】
次に、処理部３５０は、受信したデータの経路スタック２０（図１５参照）を参照して、リーダ端末３００で受信されるのに要したホップ数を求めて上限ホップ数３７４と比較する。比較の結果、受信したデータのホップ数が上限ホップ数３７４以上である場合には（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、処理部３５０は「チーム分散」を警告する報知出力を実行する（ステップＳ１１４）。具体的には、ＬＣＤ３１６に「警告」の文字と「チーム分散」の文字を表示させる、更に作業員が所在不明である場合とは異なるパターンで、バイブレータ３０９を振動させるとともにイヤホン３２２に警告音を放音させる。
【０１２６】
次に、処理部３５０は、有効通信距離が数ｍ〜１０ｍ程度の第１無線によって中継装置２００から自身宛のデータを受信した場合（ステップＳ１１６のＹＥＳ）、自身の危険エリア接近を警報する報知出力をする（ステップＳ１１８）。具体的には、ＬＣＤ３１６に「警告」の文字と「危険エリア接近」の文字を表示させる。また、他の報知とは異なるパターンでバイブレータ３０９を振動させるとともにイヤホン３２２に警告音を放音させる。つまり、中継装置２００から第１無線によって送信されるリーダ端末３００宛ての通信が、リーダ端末３００が中継装置２００へ接近したことを警告する接近警告信号としての役割を担うことになる。
勿論、第１無線によって中継装置２００から自身宛のデータを受信しなければ（ステップＳ１１６のＮＯ）、当該報知出力は実行しない。
【０１２７】
次に、処理部３５０は、有効通信距離が１００ｍ〜１５０ｍ程度の第２無線によって中継装置２００から自身宛のデータを受信した場合（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、受信したデータの送信元ＩＤ１２に格納されている中継装置ＩＤに対応する中継装置登録データ３７０の通信時刻３７０ｃを、データの受信時刻で更新する（ステップＳ１２２）。
【０１２８】
更に、受信したデータに接続端末リストデータ２７４がペイロードデータ１８（図１５参照）に含まれている場合には（ステップＳ１２４のＹＥＳ）、この接続端末リストデータ２７４に登録されている作業員端末について「危険エリア接近」警告する報知出力を実行する（ステップＳ１２６）。具体的には、例えばＬＣＤ３１６に、「警告」の文字とともに接続端末リストデータ２７４に登録されている作業員端末の携行者情報３７２ｂに格納されているテキストと、「危険エリア接近」の文字を表示させる。さらに、中継装置登録データ３７０を参照して、送信元ＩＤ１２に格納されている中継装置ＩＤに対応する配置場所情報３７０ｂに格納されているテキストを表示させる。また、他の報知とは異なるパターンでバイブレータ３０９を振動させるとともにイヤホン３２２に警告音を放音させる。
一方、受信したデータに接続端末リストデータ２７４が含まれていない場合には（ステップＳ１２４のＮＯ）、報知出力は実行しない。
【０１２９】
次に、処理部３５０は、中継装置登録データ３７０を参照して通信時刻３７０ｃが所定時間以上（例えば、３０秒以上）更新されていない中継装置を抽出し、該当する中継装置が有る場合には（ステップＳ１２８のＹＥＳ）、該当中継装置の故障を警告する旨の報知出力をする（ステップＳ１３０）。具体的には、例えばＬＣＤ３１６に「警告」の文字と、「（配置位置情報３７０ｂのテキスト）配置の中継装置故障」と表示させる。また、他の報知とは異なるパターンでバイブレータ３０９を振動させるとともにイヤホン３２２に警告音を放音させる。
一方、通信時刻３７０ｃが所定時間以上更新されていない中継装置が抽出されなければ（ステップＳ１２８のＮＯ）、故障の警報は実行しない。
【０１３０】
次に、処理部３５０は、例えば、選択キー３１８やプッシュボタン３２０から所定の報知解除操作の入力が有った場合（ステップＳ１３２のＹＥＳ）、報知出力を停止し（ステップＳ１３４）、ステップＳ１００に戻る。
勿論、報知解除操作が入力されない場合や、報知出力がされていなければ報知出力の停止処理は実行せずにステップＳ１００に戻る。
【０１３１】
以上の処理を作業員端末１００、中継装置２００、リーダ端末３００がそれぞれ実行することによって、第１に、図３（ｂ）を参照して説明したように、作業員が保線作業チームからの離脱状態であることを警告することが可能になる。第２に、図４（ｂ）を参照して説明したように、保線作業チームが分散状態にあることを警告することが可能になる。また、第３に図５並びに図６を参照して説明したように、作業員が危険エリアへ接近したことを警告することが可能になるとともに、中継装置２００の故障を警告することも可能になる。また、図７を参照して説明したようにリーダが危険エリアへ接近したことを警告することも可能になる。
【０１３２】
尚、第１無線と第２無線との有効通信距離は上記例に限るものではなく、第１無線の有効通信距離よりも第２無線の有効通信距離が長く、且つ、第２無線の有効通信距離が中継装置２００の単独又は複数によって作業区間がカバーされる程度であれば良く、適宜設定可能である。
【０１３３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。本実施形態は基本的に第１実施形態と同様の構成を有して実現されるが、作業員端末においても警報が発せられるように構成されている点と、第１無線と第２無線とが同じ無線通信規格の出力変更によって実現される点が異なる。以下では、主に第１実施形態と異なる点に着目して説明する。第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与して説明は省略する。
【０１３４】
図２０は、本実施形態において用いられる作業員所在警戒システムの構成の一例を示す図である。同図に示すように、作業員端末１００Ｂはハードウェアの構成としてはリーダ端末３００と同様の構成を有しており、報知出力のためにＬＣＤ３１６、バイブレータ３０９、イヤホン３２２及びイヤホンジャック３２４を備える。
【０１３５】
また本実施形態では、第１実施形態における第１無線通信モジュール１０６，２０６，３０６及び第２無線通信モジュール２０７，３０７は、有効通信距離数ｍ〜１０ｍ程度となる「小」出力と有効通信距離１００ｍ〜１５０ｍとなる「大」出力とを切換自在な、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信モジュール２９２，３９２に置き換えられている。したがって、作業員端末１００Ｂ、中継装置２００Ｂ及びリーダ端末３００は、送信出力切換可能にマルチホップ通信とアドホック通信とを実現することができる。
【０１３６】
図２１は、本実施形態における中継装置２００Ｂに特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図に示すように、基本的には第１実施形態における図１７の処理の流れと同様の構成を有するが、ステップＳ７４の次に、処理部２５０は接続端末リストデータ２７４に登録されている作業員端末宛に「危険エリア接近」を警告する報知出力を作業員端末１００Ｂに発動させるためのトリガーとなる接近を警告する信号（以下、「危険エリア接近信号」と言う。）を送信し（ステップＳ７５）、ステップＳ７６に移行する。
【０１３７】
図２２及び図２３は、本実施形態におけるリーダ端末３００に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図に示すように、基本的には第１実施形態における図１８の処理の流れと同様の構成を有するが、幾つかステップが追加されている。
【０１３８】
先ず第１の追加ステップについて説明する。処理部３５０は、ステップＳ１０６の次に受信したデータのホップ数を、中継装置ＩＤによるホップを考慮して求める。具体的には、受信したデータの経路スタック２０を参照して経路中に中継装置ＩＤが含まれている場合には（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、中継装置のホップ数に重み付けをして当該受信したデータのホップ数を「受信したデータのホップ数＝作業員端末１００Ｂによるホップ数の合計＋中継装置２００Ｂによるホップ数×重み付け係数ｋ」として算出することによって、伝達経路を、ホップ数をパラメータとした距離情報とする（ステップＳ１１０）。そして、続くステップＳ１１２において、算出されたホップ数が上限ホップ数以上であるか否かを判定し、上限ホップ数である場合（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、すなわち、伝達経路が所定の遠距離条件を満たしている場合には、「チーム分散」を警告する報知出力を実行する（ステップＳ１１４）。これによって、本実施形態では、作業員端末１００ＢのＩＤ定期通信の経路に中継装置２００Ｂによるホップを含んでなお、「チーム分散」の警告が可能なように対応している。
【０１３９】
より具体的には、例えば保線作業チームの作業状況が図２４に示すような状況では、有効通信範囲数ｍ〜１０ｍ程度の第１の無線と、有効通信距離１００ｍ〜１５０ｍの第２無線とが同一規格の通信の出力違いによって実現されるので、作業員端末１００ａは第１の無線によって作業員端末１００ｂとともに中継装置２００ａとも通信接続できることになる。マルチホップ通信によるルート選択においては、最小ホップ数で送信先にデータが届けられるようにルート選択されるので、この場合「作業員端末１００ａ→中継装置２００ａ→リーダ端末３００」といったルートを辿ることになる。そもそも、チーム分散の警告は第１無線の有効通信距離がホップ数分だけ乗算された距離だけ作業員端末１００ａがリーダ端末３００から離れているという原理に基づいている。そこで、中継装置２００ａによるホップ分を仮想的に作業員端末１００Ｂの複数回のホップと見なすように例えば重み付け係数ｋ＝「４」と設定することによって、実際のホップ数は「２」であるが受信したデータのホップ数を「５」と算出する。よって、リーダ端末３００で「チーム分散」を警告する旨の報知出力がされることになる。
【０１４０】
尚、重み付け係数ｋの値は、中継装置２００Ｂの配置間隔と第１無線による有効通信距離との関係から適当な値を予め設定されるべきであり、この例に限るものではない。
また、同図の例では、結果的に作業員端末１００ａは、中継装置２００ａと第１無線で通信接続可能な距離に近づいているので、作業員端末１００ａについて「危険エリア接近」の警告をする報知出力も実行されることになる。
【０１４１】
次に、第２の追加ステップについて説明する。
処理部３５０は、ステップＳ１１４において「チーム分散」を警告する報知出力をした後、更に第１無線によって全作業員端末宛に、各作業員端末で「チーム分散」警告の報知出力を発動させるトリガー信号（以下、「チーム分散警告信号」と言う。）を送信する（ステップＳ１１５）。
【０１４２】
また、第３の追加ステップとして、処理部３５０はステップＳ１３４の次に、各作業員端末宛への定期通信時刻であるか否かを判定する（ステップＳ１３６）。例えば、２０秒周期の定期通信時刻が設定されているとする。そして、定期通信時刻である場合には（ステップＳ１３６のＹＥＳ）、第１無線によって各作業員端末宛にリーダ端末ＩＤを送信し（ステップＳ１３８）、ステップＳ１００に戻る。
【０１４３】
図２５は、本実施形態における作業員端末１００Ｂに特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図に示すように、基本的には第１実施形態における図１６の処理の流れと同様の構成を有するが、幾つかステップが追加されている。
【０１４４】
追加されたステップとして、処理部１５０はステップＳ３４に続いて、中継装置２００Ｂから危険エリア接近信号を受信した場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）、自身が危険エリアに接近した旨警告する報知出力を実行する（ステップＳ３８）。例えば、作業員端末１００ＢのＬＣＤ３１６に「警告」の文字と「危険エリア接近」の文字を表示出力させるとともに、作業員端末１００Ｂのバイブレータ３０９を所定の振動パターンで振動させ、イヤホン３２２から所定の警告音を放音させる。つまり、中継装置２００Ｂから発信される危険エリア接近信号が当該中継装置２００Ｂへの接近警報信号としての役割を担うことになる。したがって、危険エリア接近信号を受信しなければ（ステップＳ３６のＮＯ）、報知出力は実行しない。
【０１４５】
次に、処理部１５０はリーダ端末３００からチーム分散警告信号を受信した場合（ステップＳ４０のＹＥＳ）、チームが分散状態である旨警告する報知出力を実行する（ステップＳ４２）。例えば、作業員端末１００ＢのＬＣＤ３１６に「警告」の文字と「チーム分散状態」の文字を表示出力させるとともに、作業員端末１００Ｂのバイブレータ３０９を他の報知とは異なる特定の振動パターンで振動させ、作業員端末１００Ｂのイヤホン３２２から特定の警告音を放音させる。チーム分散警告信号を受信しなければ（ステップＳ４０のＮＯ）、報知出力は実行しない。
【０１４６】
次に、処理部１５０はリーダ端末３００から自身宛の定期通信を受信した場合（ステップＳ４４のＹＥＳ）、当該定期通信を受信した時刻を記憶部１６０に記憶する（ステップＳ４６）。そして、記憶されている受信時刻を現在の時刻と比較して、リーダ端末３００からの定期通信の受信時刻の更新が所定時間以上行われていない場合（ステップＳ４８のＹＥＳ）、自身がチームから離脱状態である旨警告する報知出力を実行し（ステップＳ５０）、ステップＳ３０に戻る。例えば、作業員端末１００ＢのＬＣＤ３１６に「警告」の文字と「チームから離れています」の文字を表示出力させるとともに、作業員端末１００Ｂのバイブレータ３０９を他の報知とは異なる特定の振動パターンで振動させ、作業員端末１００Ｂのイヤホン３２２から特定の警告音を放音させる。チーム分散警告信号を受信しなければ（ステップＳ４４のＮＯ）、報知出力は実行しないで、ステップＳ３０に戻る。
【０１４７】
これら本実施形態における処理によって、作業員端末１００Ｂでも種々の警告報知がなされ、作業員各員が不要な事故を未然に防ぐよう行動できるように補助することができる。
【０１４８】
尚、前述のように本実施形態では、作業員端末１００Ｂからリーダ端末３００に宛てたＩＤ定期通信は中継装置２００Ｂを経由するケースがある。中継装置２００Ｂを経由するということは、作業員端末１００Ｂが第１無線の有効通信距離内で危険エリアに接近した証ともなる。したがって、本実施形態の変形例として、作業員端末１００Ｂから各中継装置２００Ｂへ宛てて定期的に作業員端末ＩＤを送信する「中継装置向け通信」を省略した形態が考えられる。この場合、中継装置向け通信に要する電力消費を削減することができるので連続稼働時間を長くすることができる。
【０１４９】
〔変形例の説明〕
以上、本発明を適用した第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明の適用がこれらの実施形態に限定されるものではない。発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜構成要素の変更や追加、省略を行うことができる。
【０１５０】
例えば、上記実施形態では、本発明を鉄道の保線作業に従事する保線作業チームでのシステムに適用する場合を例に挙げたので第１無線の有効通信距離を数ｍ〜１０ｍ程度、第２無線の有効通信距離を１００ｍ〜１５０ｍとしたがこれに限るものではない。例えば、高速道路の保線作業、空港滑走路の整備作業など、その他のチーム作業に用いることが可能であり、作業区間の大きさによって第１無線及び第２無線の有効通信距離を上記以外に設定しても良い。
【０１５１】
また、リーダ端末３００におけるＬＣＤ３１６での警告報知では、テキストを表示する例を挙げたが、記憶部３６０に予め地図情報を記憶するとともに、中継装置登録データ３７０に配置場所情報３７０ｂにこの地図情報における座標を格納する構成とし、報知出力時に中継装置の周辺を地図表示する構成とすることもできる。
【０１５２】
また、上記実施形態ではマルチホップ通信の受信／非受信を利用して作業員端末１００の位置や健全性の確認をしているが、ＧＰＳや予め位置座標が特定している無線局間との通信を利用した公知の位置検知技術を適用することもできる。この場合、メートル単位で作業員端末１００の位置を検知し、作業員端末１００がリーダ端末３００から所定メートル以上離れた場合に「所在不明」の警告報知、中継装置２００に所定メートル以内に接近すると「危険エリア接近」の警告報知をするなど、より警報の精度を高めることができる。
【０１５３】
更には、作業員端末１００の位置を逐次検知する構成として、リーダ端末３００が作業員端末１００それぞれの移動速度を算出し、危険エリアの外側であるが危険エリア（つまり中継装置）へ向けて所定速度以上の速さで移動している場合に「危険エリア接近」の警告報知をする構成とするならば、より予測的に警告を発することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】第１実施形態で用いられる作業員所在警戒システムの構成を説明する図。
【図２】第１実施形態における作業員所在警戒システムの使用例を示す概念図。
【図３】作業員が保線作業チームから離脱した状態であることを警告する制御に係る原理を説明するための概念図。
【図４】保線作業チーム全体の広がりが大きくなり分散状態であることを警告する制御に係る原理を説明するための概念図。
【図５】作業員が危険エリアへ接近したことを警告する制御に係る原理を説明するための概念図。
【図６】作業員が危険エリアへ接近したことを警告する制御に係る原理を説明するための概念図。
【図７】リーダが危険エリアへ接近したことを警告する制御に係る原理を説明するための概念図。
【図８】作業員端末の機能構成の一例を示す機能ブロック図。
【図９】中継装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図。
【図１０】接続端末リストのデータ構成の一例を示すデータ構成図。
【図１１】リーダ端末の機能構成の一例を示す機能ブロック図。
【図１２】中継装置登録データのデータ構成の一例を示すデータ構成図。
【図１３】作業員端末登録データのデータ構成の一例を示すデータ構成図。
【図１４】作業員端末、中継装置及びリーダ端末に共通するアドホック通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１５】アドホック通信処理において送信されるデータのパケット構造の例を示す図。
【図１６】第１実施形態における作業員端末に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１７】第１実施形態における中継装置に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１８】第１実施形態におけるリーダ端末に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１９】作業員が所在不明である旨警告する報知出力の一例を示す図。
【図２０】第２実施形態で用いられる作業員所在警戒システムの構成を説明する図。
【図２１】第２実施形態における中継装置に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図２２】第２実施形態におけるリーダ端末に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図２３】図２２に続くフローチャート。
【図２４】第２実施形態において作業員端末から中継装置を経由してリーダ端末に作業員端末ＩＤを送信する一例を示す概念図。
【図２５】第２実施形態における作業員端末に特有の通信処理の流れを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０１５５】
２（２ａ〜２ｅ）    作業員
４    リーダ
１００（１００ａ〜１００ｅ）    作業員端末
１０６    第１無線通信モジュール
１１０    アンテナ
２００（２００ａ〜２００ｃ）    中継装置
２０６    第１無線通信モジュール
２０７    第２無線通信モジュール
３００    リーダ端末
３０６    第１無線通信モジュール
３０７    第２無線通信モジュール
３０９    バイブレータ
３１６    ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
３２２    イヤホン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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