(57)【要約】【課題】  監視対象となる移動体の動きを、より詳細かつ客観的に把握するために時系列的な位置の推移として記録し、安価に位置追跡を実現する。【解決手段】  情報記録装置は、複数の発振源から無線信号を受信する受信部１１と、前記無線信号に基づき、所定のタイミングで複数の発信源との間の距離データを算出する距離算出部１２と、距離データを略同じタイミングに従い時系列的に記録する記録部１３と、外部からの読み出し指令により、記録部に記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する出力部１４で構成される。また、現場管理システムとして付加される分析装置が情報記録装置から出力される時系列データを分析して移動体の動きを把握する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発振源から無線信号を受信する受信部と、
前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記複数の発信源との間の距離データを算出する距離算出部と、
前記距離データを前記タイミングに従い時系列的に記録する記録部と、
外部からの読み出し指令により、前記記録部に記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
前記無線信号に含まれる前記発信源の位置に対応した位置信号と、前記距離算出部により算出される距離とに基づき、自装置の位置を算出する自己位置算出部を備え、
前記記録部は、前記自己位置算出部が算出した自装置の位置も記録することを特徴とする請求項１に記載の情報記録装置。
【請求項３】
現場に設置され、無線信号を発振する複数の発信源装置と、
前記現場において監視対象となる移動体に追随して動き、前記無線信号を受信する受信部、前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記複数の発信源装置との間の距離を算出する距離算出部、前記算出された距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する記録部、外部からの読み出し指令により、前記記録部に記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する出力部から成る複数の情報記録装置と、
前記情報記録装置から出力されるそれぞれのデータに基づき前記移動体毎の時系列的な動きを分析する分析装置と、
を備えることを特徴とする現場管理システム。
【請求項４】
移動体に追随して動く情報記録装置へ情報を記録するための情報記録方法であって、
複数の発振源から無線信号を受信する過程と、
前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記複数の発信源との間の距離を算出する過程と、
前記算出された距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する過程と、
外部からの読み出し指令により、前記記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する過程と、
を含むことを特徴とする情報記録方法。
【請求項５】
前記無線信号に含まれ前記発信源の位置に対応した位置信号と、前記距離算出部により算出された距離とに基づき、自装置の位置を算出する過程と、
前記算出した自装置の位置を前記距離とともに記録する過程と、
を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の情報記録方法。
【請求項６】
現場において監視対象となる移動体毎、それぞれに追随して動く各情報記録装置を用いた現場管理方法であって、
前記現場に設置される複数の発振源装置から無線信号を受信する過程と、
前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記それぞれの発信源装置との間の距離を算出する過程と、
前記算出されたそれぞれの距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する過程と、
外部からの読み出し指令により、前記記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する過程と、
前記各情報記録装置から出力されるデータに基づき前記移動体毎の時系列的な動きを分析する過程と、
を含むことを特徴とする現場管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築現場における作業員や工作機械、あるいは病院における患者等の動きを監視する用途に用いて好適な、情報記録装置および現場管理システムならびにそれらの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、土木建築現場では、工事の納期管理あるいは労務管理上、作業員や作業機械等の動きを把握して管理する必要がある。また、病院や看護施設等においても患者の病状によってはその患者の行動を監視する必要がある。
従来、前者は工事現場監督が、後者は看護婦等や看護ヘルパ等、それぞれ現場にいる人間が目視管理することによりその役割を担っており、負担が大きい割には非効率的であった。このような問題を解決するために、土木建築以外の分野では、例えば、車輌運行管理システム等、バスやタクシーの運行状態を監視するために、無線指令を用いてリアルタイムに車輌位置を追跡するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３１７６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した車輌運行管理システムによれば、リアルタイムに車輌位置を追跡しようとした場合、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を用い、車輌の位置情報を逐次受信し、管理する必要があり、システム規模が大きくなり、コスト高になるといった欠点を有していた。
これに対し、上記した土木建築現場や病院等では、より詳細かつ客観的な事実を把握するためにも、監視対象となる作業員や作業機械あるいは患者等移動体の時系列的な位置の推移に関する詳細を記録し、後日その動きを解析したい旨の要望があった。
【０００４】
本発明は上記要望に鑑みてなされたものであり、監視対象となる移動体の動きを、より詳細かつ客観的に把握するために時系列的な位置の推移として記録し、安価に位置追跡を実現することのできる、情報記録装置および現場管理システムならびにそれらの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】
【０００５】
上記した課題を解決するために本発明の情報記録装置は、複数の発振源から無線信号を受信する受信部と、前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記複数の発信源との間の距離を算出する距離算出部と、前記算出された距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する記録部と、外部からの読み出し指令により、前記記録部に記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の情報記録装置において、前記無線信号に含まれ前記発信源の位置に対応した位置信号と前記距離算出部により算出される距離とに基づき、自装置の位置を算出する自己位置算出部を備え、前記記録部は、前記自己位置算出部が算出した自装置の位置も記録することを特徴とする。
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明の現場管理システムは、現場に設置され、無線信号を発振する複数の発信源装置と、前記現場において監視対象となる移動体に追随して動き、前記無線信号を受信する受信部、前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記複数の発信源装置との間の距離を算出する距離算出部、前記算出された距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する記録部、外部からの読み出し指令により、前記記録部に記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する出力部から成る複数の情報記録装置と、前記情報記録装置から出力されるそれぞれのデータに基づき前記移動体毎の時系列的な動きを分析する分析装置と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記した課題を解決するために本発明は、移動体に追随して動く情報記録装置へ情報を記録するための情報記録方法であって、複数の発振源から無線信号を受信する過程と、前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記複数の発信源との間の距離を算出する過程と、前記算出された距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する過程と、外部からの読み出し指令により、前記記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する過程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記無線指令に含まれ前記発信源の位置に対応した位置信号と、前記距離算出部により算出される距離とに基づき、自装置の位置を算出する過程と、前記算出した自装置の位置を前記算出された距離とともに記録する過程と、を更に含むことを特徴とする。
【００１０】
上記した課題を解決するために本発明は、現場において監視対象となる移動体毎、それぞれに追随して動く各情報記録装置を用いた現場管理方法であって、前記現場に設置される複数の発振源装置から無線信号を受信する過程と、前記無線信号に基づき、所定のタイミングで前記それぞれの発信源装置との間の距離を算出する過程と、前記算出されたそれぞれの距離を前記タイミングに従い時系列的に記録する過程と、外部からの読み出し指令により、前記記録されたデータを纏めて読み出し、外部に出力する過程と、前記各情報記録装置から出力されるデータに基づき前記移動体毎の時系列的な動きを分析する過程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、距離データを読み出した後、各発振源から所定のタイミングで得られる距離と、別途得られる各発振源からの位置とにより、例えば、三点測位等の手法によって情報記録装置の当該タイミングにおける位置を算出することができる。また、このとき、時系列的に位置情報が得られるため、移動体に追随して動く情報記録装置の時系列的な動きを把握することができる。
また、上記した情報記録装置を、例えば、土木、建築作業員の制服、ＩＤカード、ヘルメット等の着用物に固着することにより、この情報記録装置に記録される時系列情報を後から分析して作業員の動きを追跡することが可能になる。
なお、本発明によれば、リアルタイムに位置を得ることなく、記録された時系列情報により後から位置を追跡する構成としたため、リアルタイムに位置を追跡する方法に比べて格段に安価に現場管理システムを構築できる。また、出力されるデータに位置情報が含まれるため、データを出力した後に位置を算出する必要が無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明における情報記録装置の一実施形態を示すブロック図である。本発明の情報記録装置は、受信部１１と、距離算出部１２と、記録部１３と、出力部１４と、自己位置算出部１５で構成される。
【００１３】
受信部１１は、図示せぬ複数の発振源装置から無線信号を受信して距離算出部１２および自己位置算出部１５へ供給する。
距離算出部１２は、受信部１１を介して受信される無線信号に基づき、所定のタイミングで複数の発信源装置との間の距離を算出して記録部１３へ供給する。また、記録部１３は、距離算出部１２により算出される距離、ならびに自己位置算出部１５により算出される自己位置を先のタイミングに従い時系列的に記録する。出力部１４は、外部からの読み出し指令により、記録部１３に記録されたデータを纏めて読み出し、後述する分析装置等外部に出力する。
なお、自己位置算出部１５は、受信部１１により受信される無線信号に含まれる発信源装置の位置に対応した位置信号と距離算出部１２により算出される距離とに基づいて自装置の位置を算出し、記録部１３へ供給する。
【００１４】
図２は、本発明における現場管理システムの一実施形態を示すブロック図である。本発明の現場管理システムは、複数の情報記録装置１０と、複数の発振源装置２０と、分析装置３９および出力装置４０で構成される。
【００１５】
情報記録装置１０は、図１に示されるように、受信部１１と、距離算出部１２と、記録部１３と、出力部１４と、自己位置算出部１５を含む、例えば、非接触ＩＣタグで構成され、ここでは、土木建築現場における作業員の制服に貼付され、従って、作業員と共に土木建築現場を移動することになる。また、ダンブやクレーン等の重機にも予め貼付されており、これら重機の移動に伴い現場を移動することになる。
なお、作業員、重機等移動体の区別は、非接触ＩＣタグに記録されるタグＩＤによって判断される。非接触ＩＣタグは、周知のように、無線回路とメモリを含むＣＰＵから成り、この非接触ＩＣタグの中に上記した情報記録装置を構成する各コンポーネント１１〜１５が全て実装されている。
発振源装置２０は、例えば、図６に示される土木建築現場に、例えば、１００ｍ程度の電波送受信容範囲内にある任意の場所に適当数設置される基地局であり、ここではＵＨＦ帯（極超短波）またはＳＦＨ帯（センチ波）のマイクロ波を出力するものとする。また、発信源を区別するために、発信源毎に異なる周波数を用いるか、発信源識別情報を用いてデータ変調を施し、発振出力することとする。
【００１６】
分析装置３０は、各情報記録装置１０から出力されるデータに基づき、作業者や重機等移動体の時系列的な動きを分析する、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）程度の処理能力を持つ。ここでは時系列的な位置から作業員の作業量や重機の稼働率等について解析し、その結果をディスプレイやプリンタ等で構成される出力装置４０を介して外部へ出力する。
【００１７】
図３、図４は、本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。以下、図３、図４に示すフローチャートを用いて、図１、図２に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
ここでは図６に一例が示される様に、土木建築現場において本発明の情報記録装置を用いた現場監督システムが適用されることとし、移動体として、現場を移動する複数の作業員、重機類を想定し、土木建築現場に適宜設置される基地局（発信源装置２０）間を上記した移動体が動き廻る形態を想定する。
まず、作業員の制服に貼付された非接触ＩＣタグ（情報記録装置１０）は、内蔵の受信部１１が、複数の発振源装置２０によって発振出力される無線信号を受信する（図３、Ｓ３１）。ここで、距離算出部１２は、所定のタイミングＴで複数の発信源装置２０から得られる無線信号に基づき、ほぼ同時に発振源からの距離を算出する（Ｓ３２、Ｓ３３）。ここで、ほぼ同時に発信源からの距離を算出する理由はタイミングがずれた場合、位置の算出に誤差が生じるためである。
なお、距離の算出は、（１）電波強度に基づき算出する方法と、（２）受信した無線信号に含まれるクロック信号と、他から得られる基準クロック信号とに基づき、これら信号間の時間差を利用して算出する方法があり、いずれも周知であるためここでの説明は省略する。
【００１８】
次に、自己位置算出部１５において、作業員、あるいは重機の移動に追随して動く自装置（情報記録装置１０）の位置が算出される（Ｓ３４）。ここでは、図５にその原理が示される周知の三点測位による方法が用いられる。
図５には、作業員（情報記録装置１０）の現在位置Ｐ３を検出する仕組みが示されている。ここでは、土木建築現場に発信源装置２０が散在して配置されており、情報記録装置１０は、受信部１１を介して現在どの発信源装置２０の電波を補足しているかを調べ、距離算出部１２および自己位置算出部１５により、補足した電波の３つの発振源装置（図中、発信源装置２０が○枠で囲まれている）間とのそれぞれの距離を計測して現在位置を割り出す。
具体的には、図５に点線で示される三角形の１辺の距離（既知辺）と、既知辺を挟む２つの角度α、β（あるいはγ、ζ）を計測することで、他の二辺ｄ１、ｄ２の距離を計算により求めることができる（Ｐ１、Ｐ２から未知点Ｐ３を求める）。
【００１９】
以上のようにして算出される発振源からの距離と自己位置に関するデータは所定のタイミングＴ毎に記録部１３へ逐次記録され、それぞれの移動体と発振源装置２０が持つＩＤ毎、ほぼ同じタイミングＴで時系列データとして蓄積される（Ｓ３５）。
そして、分析装置３０から発せられる読み出し要求に基づき（Ｓ３６）、出力部１４は、記録部１３からそれらＩＤに相当する時系列データを所定の期間分纏めて読み出し、要求のあった分析装置３０に対して一括して掃き出す（Ｓ３７）。
分析装置３０は、上記のように、各情報記録装置１０の出力部１４を介して出力される移動体毎の時系列データを取得し、管理監督者から分析要求があったときに（図４、Ｓ３８）、作業員、重機を含む移動体の時系列的な動きを把握し、その内容を出力装置４０に、例えばグフィック表示、あるいは印刷する。
【００２０】
ここで表示、印刷される内容は、分析のためにあらかじめ用意されるソフトウェアにもよるが、得られる作業員の時系列データから時間帯毎の移動量を算出し、ある時間帯における行動パターン、あるいは作業量を分析し（Ｓ３９）、作業員毎にその結果を表示、あるいは印刷するものとする（Ｓ４０）。
また、監視対象が重機であれば、情報記録装置１０が貼付されるクレーンの根元、先端、あるいは途中のジョイント部分の動きを把握し、その操作状態および稼働率を算出して表示、あるいは印刷することとする。
【００２１】
以上説明のように本発明によれば、監視対象となる移動体の動きを、より詳細、かつ客観的に把握するために、ＧＰＳ衛星等を用いることなく時系列的な位置の推移として取得して記録し、後日この記録内容を纏めて解析することにより、移動体の位置追跡を安価に実現するものである。
なお、上記した本発明実施形態によれば、情報記録装置１０と分析装置２０間のデータ転送は、非接触ＩＣタグを用いた非接触インタフェースにより接続され実現されるこことしたが、情報記録装置１０から掃き出される時系列データについてはケーブル等の接触インタフェースを用いて分析装置３０へ転送してもよい。また、上記した実施形態は、現場管理システムとして土木建築作業現場に適用した例についてのみ説明したが、他に、病院、看護等の分野において、本発明の情報記録装置を患者に携行させ、分析装置３０で患者の行動パターンを分析することで同様の監視を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明における情報記録装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明における現場管理システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図４】本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図５】本発明において自己位置の算出に用いられる三点測位の原理を説明するために引用した図である。
【図６】本発明が適用される土木建築現場のイメージ図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０…情報記録装置、１１…受信部、１２…距離算出部、１３…記録部、１４…出力部、１５…自己位置算出部、２０…発信源装置、３０…分析装置、４０…出力装置
【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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