(57)【要約】【課題】トランシーバを用いた、騒音環境下にいる作業者間の安全システム，作業者間安全装置および該装置を用いた情報伝達方法を提供する。【解決手段】通信手段として、業務用無線機として用いられているトランシーバ２９を利用し、作業員が同時に携帯するマイク付きのユニット本体１に、トランシーバ２９からの緊急信号としてＤＴＭＦ信号を送受信する送受信回路を配置する。被災した作業員の緊急状態を、近くにいる他の作業員のヘルメット４５にキツツキハンマユニット４１の打撃ハンマ４２で打音して騒音環境下でも確実に通知し、同時にその周辺の状況を捕らえるための音声送信経路を形成する。またヘルメット４５に加速度センサを配置して作業者の状態を示す情報を取得できるようにすることもできる。【選択図】図１
2017215915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各作業員のヘルメットに打音発生装置がそれぞれ装着される作業者間安全装置によって構成され、各作業者間安全装置は、他の作業者間安全装置からＳＯＳ信号等を受信したとき、ヘルメットに打音を発生させる作業者間安全システムにおいて、
前記作業者間安全装置はトランシーバ，ユニット本体および打音発生装置を含んで構成され、
前記各作業者間安全装置は、
作業者に加わる加速度などが所定の値を越えたことを条件に、危険レベルと判定してＳＯＳ信号を発生させる危険レベル判定手段と、
手動によりＳＯＳ信号対応のコードを送出するためのＳＯＳスイッチ手段と、
手動によりＣａｌｌ信号対応のコードを送出するためのＣａｌｌスイッチ手段と、
前記コードをアナログ信号に変換しＤＴＭＦ信号をトランシーバのマイク端子に送出するＤＴＭＦ送信回路およびトランシーバのイヤホン端子からのアナログ信号を受信しコード信号に変換するＤＴＭＦ受信回路からなるＤＴＭＦ送受信ユニットと、
前記ＳＯＳ信号またはＣａｌｌ信号発生で切替を指示する信号によりトランシーバを受信モードから送信モードに切替え、切替信号をトランシーバのＰＴＴ端子に送る送受信切替手段と、
ＳＯＳの表示とＣａｌｌの表示をする表示手段と、
前記ＤＴＭＦ受信回路からのコード信号により前記打音発生装置，前記表示手段を作動させる信号駆動手段と、
を含み、
他の作業者間安全装置からＳＯＳ信号を受信した場合、第１の打音パターンで打音を発生させ、Ｃａｌｌ信号を受信した場合、第２の打音パターンで打音を発生させることを特徴とするトランシーバを用いた騒音環境下作業者間安全システム。
【請求項２】
トランシーバ，ユニット本体および打音発生装置を含んで構成される作業者間安全装置において、
前記作業者間安全装置は、
加速度などが所定の値を越えたとき、危険レベルと判定してＳＯＳ信号を発生する危険レベル判定手段と、
手動によりＳＯＳ信号対応のコードを送出するためのＳＯＳスイッチ手段と、
手動によりＣａｌｌ信号対応のコードを送出するためのＣａｌｌスイッチ手段と、
前記コードをアナログ信号に変換しＤＴＭＦ信号をトランシーバのマイク端子に送出するＤＴＭＦ送信回路およびトランシーバのイヤホン端子からのアナログ信号を受信しコード信号に変換するＤＴＭＦ受信回路からなるＤＴＭＦ送受信ユニットと、
前記ＳＯＳ信号またはＣａｌｌ信号発生で切替を指示する信号によりトランシーバを受信モードから送信モードに切替え、切替信号をトランシーバのＰＴＴ端子に送る送受信切替手段と、
ＳＯＳの表示とＣａｌｌの表示をする表示手段と、
前記ＤＴＭＦ受信回路からのコード信号により前記打音発生装置，前記表示手段を作動させる信号駆動手段と、
を備えたことを特徴とする作業者間安全装置。
【請求項３】
各作業員のヘルメットに打音発生装置がそれぞれ装着される作業者間安全装置を用いることにより、発信側の作業者間安全装置から緊急状態を通知する信号などを受信したとき、ヘルメットに打音を発生させて作業者間の情報を伝達する方法であって、
発信側の作業者間安全装置の加速度センサからの衝撃値などによって危険レベルだと判定した場合、または、ＳＯＳスイッチが押された場合、ＳＯＳ信号を発信するステップと、
前記緊急状態を通知するＳＯＳ信号発生によりトランシーバを送信モードにして緊急状態を伝達するステップと、
発信側の作業者間安全装置から前記トランシーバを介して前記緊急状態を通知するＳＯＳ信号を受信したとき、打音発生装置でヘルメットに打音を発生させるステップと、
からなり、
前記緊急状態を通知するＳＯＳ信号を受信側の作業者間安全装置に送信し発信側を識別するＩＤを表示させるとともに所定のパターンの打音を発生させることを特徴とする作業者間安全装置を用いた情報伝達方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、森林作業現場，土木や鉄道などの工事・修築現場，工場の製造現場などの騒音環境下で、作業員に緊急事態が生じた場合、この事態を他の作業員に確実に知らせることができる、安心・安全を提供できるトランシーバを用いた作業者間安全システム，作業者間安全装置および該装置を用いた情報伝達方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件発明者は、森林作業員に事故などが発生した場合、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標  以下同様）通信で緊急信号をサービスエリア（通信可能エリア）内にいる他の作業員に送信してヘルメットに打音を発生させることにより騒音下にいる場合でも他の作業員に確実に事故を知らせ、さらにその作業員の情報伝達装置によりつぎの作業員に同様な緊急信号を送る通信方式の作業者間情報伝達システムを提案している（特許文献１）。
【０００３】
一般に、森林作業員の他の作業員に連絡する通信手段は、簡易無線機（免許不要なトランシーバ）などが利用されているが、送信出力が弱いため遠方との通信は不可能であり、受信できても作業中のチェンソーや草刈機のエンジンの爆音で「助けを求める声」も打ち消され受信に気づかないことがある。このような状況のため十分な安全を確保した環境下で作業することができず、大きな事故が発生し死亡事故に繋がることが多い。
特許文献１の発明は、被災した作業者が無線機を操作できない場合でも、他の作業員や作業本部に自動的に連絡することができるシステムを構築したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５３８７６号公報
【特許文献２】特開平７−９５１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上記作業者間情報伝達システムにおいて、打音を発生させるための緊急信号だけではなく、この緊急信号とともに、または単独で音声を他の作業員の装置を介して伝えることが要請されている。Ｚｉｇｂｅｅ通信を用いれば、小さい送信出力で各作業員の装置を介して遠い作業員まで緊急信号発生時、どのような状況にあるかなどを把握しやすい音声で伝えることができると考えられる。
【０００６】
しかしながら、緊急信号とともに、または単独で音声（アナログ信号）を何人もの作業員を介して送るＺｉｇｂｅｅ通信では、音声送信機能を搭載しても劣化なく音声を送信するのは通信方式に起因して困難な面がある。例えば、途中で通信環境が悪化するとＳ／Ｎ比が低下し、良好な音声信号の伝達が損なわれる。
【０００７】
通常、伐採などに携わる作業員は他の作業員や作業本部などに連絡する手段としてトランシーバを持つことが多い。トランシーバを用いれば、通信可能エリア内にいる他の作業員や作業本部に連絡することができる。そこで、トランシーバをＺｉｇｂｅｅ通信の代わりに用いることができれば、緊急時にトランシーバを送信モードに切り替えてヘルメットを打音する信号を送ることが可能で、騒音環境下においても確実な連絡に使用することができると考えられる。
また、ある情報のディジタル信号をＤＴＭＦ信号に変換し、トランシーバで送受信することにより、受信側のトランシーバとの間で情報のやり取りを行う送受信システムが提案されている（例えば、特許文献２）。これはトランシーバの送信対象をＤＴＭＦ信号にしたシステムで、この特許文献２の提案は、スケルチとチャンネル固定の情報をＤＴＭＦ信号を利用することにより、無線接続時間の短縮化と、送られてきた通信が誰からのものであるかを容易に分かるようにすることを目的としたものである。
【０００８】
このような背景から緊急状態を示す情報と同時に音声信号を良好に伝えることができる通信路を形成できる、ＤＴＭＦ信号よるトランシーバの利用が考えられる。
本発明は、緊急状態などの情報をエンコードしたＤＴＭＦ信号をトランシーバにより他の作業者に送り、打音を発生させることにより緊急状態を連絡し、同時に音声のアナログ信号も送れるようにしたものである。
【０００９】
本発明の目的は、通信手段としてトランシーバを利用し緊急信号などの送信にＤＴＭＦ信号を用いることにより、被災した作業員の緊急状態を、近くにいる他の作業員のヘルメットに打音を発生させることで騒音環境下でも確実に通知し、同時にその周辺の状況を捕らえるための音声送信経路を形成することができる、Ｚｉｇｂｅｅ通信方式に比較して安価に製造することができる騒音環境下作業者間安全システム，作業者間安全装置および該装置を用いた情報伝達方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明による請求項１記載のトランシーバを用いた騒音環境下作業者間安全システムは、各作業員のヘルメットに打音発生装置がそれぞれ装着される作業者間安全装置によって構成され、各作業者間安全装置は、他の作業者間安全装置からＳＯＳ信号等を受信したとき、ヘルメットに打音を発生させる作業者間安全システムにおいて、前記作業者間安全装置はトランシーバ，ユニット本体および打音発生装置を含んで構成され、前記各作業者間安全装置は、作業者に加わる加速度などが所定の値を越えたことを条件に、危険レベルと判定してＳＯＳ信号を発生させる危険レベル判定手段と、手動によりＳＯＳ信号対応のコードを送出するためのＳＯＳスイッチ手段と、手動によりＣａｌｌ信号対応のコードを送出するためのＣａｌｌスイッチ手段と、前記コードをアナログ信号に変換しＤＴＭＦ信号をトランシーバのマイク端子に送出するＤＴＭＦ送信回路およびトランシーバのイヤホン端子からのアナログ信号を受信しコード信号に変換するＤＴＭＦ受信回路からなるＤＴＭＦ送受信ユニットと、前記ＳＯＳ信号またはＣａｌｌ信号発生で切替を指示する信号によりトランシーバを受信モードから送信モードに切替え、切替信号をトランシーバのＰＴＴ端子に送る送受信切替手段と、ＳＯＳの表示とＣａｌｌの表示をする表示手段と、前記ＤＴＭＦ受信回路からのコード信号により前記打音発生装置，前記表示手段を作動させる信号駆動手段とを含み、他の作業者間安全装置からＳＯＳ信号を受信した場合、第１の打音パターンで打音を発生させ、Ｃａｌｌ信号を受信した場合、第２の打音パターンで打音を発生させることを特徴とする。
上記システムの装置は、さらに以下の特徴を備える。
１．打音のための信号を受信した場合、発信側の作業者間安全装置に受信確認を示す信号を返送し、打音のための信号発信を停止させることができる。
２．マイクをユニット本体に設け、ＳＯＳ発信側から音声を送るための回路を設け、ＳＯＳ信号を送信後にトランシーバによって他の作業者間安全装置に音声を送るための通話路を形成することができる。
３．前記ＳＯＳ信号発生の危険レベルの条件とは、加速度が所定の値以上になり、かつ所定以上の加速度が加わってからの無動作時間が所定の時間以上経過したときであることとすることができる。
４．前記第１の打音パターンは連続した打音であり、前記第２の打音パターンは周期的な打音であることとすることができる。
５．前記打音発生装置は、情報伝達装置内に作動時にプッシュピンを突出するソレノイドを有し、プッシュピンによりヘルメットを叩くように構成することができる。
６．各作業者間安全装置は、作業員を識別するＩＤを有し、前記ＳＯＳ信号，Ｃａｌｌ信号を送出するとき、該信号とともにＩＤ情報を送出することができる。
７．ブザー音を鳴動させるブザー発生装置を有し、ＳＯＳ信号，Ｃａｌｌ信号が送出された場合、対応パターンのブザー音を鳴動させることができる。
本発明による請求項２記載の作業者間安全装置は、トランシーバ，ユニット本体および打音発生装置を含んで構成される作業者間安全装置において、加速度などが所定の値を越えたとき、危険レベルと判定してＳＯＳ信号を発生する危険レベル判定手段と、手動によりＳＯＳ信号対応のコードを送出するためのＳＯＳスイッチ手段と、手動によりＣａｌｌ信号対応のコードを送出するためのＣａｌｌスイッチ手段と、前記コードをアナログ信号に変換しＤＴＭＦ信号をトランシーバのマイク端子に送出するＤＴＭＦ送信回路およびトランシーバのイヤホン端子からのアナログ信号を受信しコード信号に変換するＤＴＭＦ受信回路からなるＤＴＭＦ送受信ユニットと、前記ＳＯＳ信号またはＣａｌｌ信号発生で切替を指示する信号によりトランシーバを受信モードから送信モードに切替え、切替信号をトランシーバのＰＴＴ端子に送る送受信切替手段と、ＳＯＳの表示とＣａｌｌの表示をする表示手段と、前記ＤＴＭＦ受信回路からのコード信号により前記打音発生装置，前記表示手段を作動させる信号駆動手段とを備えたことを特徴とする。
本発明による請求項３記載の作業者間安全装置を用いた情報伝達方法は、各作業員のヘルメットに打音発生装置がそれぞれ装着される作業者間安全装置を用いることにより、発信側の作業者間安全装置から緊急状態を通知する信号などを受信したとき、ヘルメットに打音を発生させて作業者間の情報を伝達する方法であって、発信側の作業者間安全装置の加速度センサからの衝撃値などによって危険レベルだと判定した場合、または、ＳＯＳスイッチが押された場合、ＳＯＳ信号を発信するステップと、前記緊急状態を通知するＳＯＳ信号発生によりトランシーバを送信モードにして緊急状態を伝達するステップと、発信側の作業者間安全装置から前記トランシーバを介して前記緊急状態を通知するＳＯＳ信号を受信したとき、打音発生装置でヘルメットに打音を発生させるステップとからなり、前記緊急状態を通知するＳＯＳ信号を受信側の作業者間安全装置に送信し発信側を識別するＩＤを表示させるとともに所定のパターンの打音を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、被災した作業員の転倒などにより発生するＳＯＳ信号などの緊急情報でトランシーバ無線のＰＴＴスイッチの機能を送信モードにして緊急情報を他の作業者の作業者間安全装置へ送信し、他の作業員のヘルメットに打音を発生させることにより緊急状態を確実に通知することができる、安価な作業者間安全システムを提供することができる。
ＳＯＳ信号とともに緊急状態となった現場の状況を音で伝達する通信経路を形成するため、被災者が安全装置を操作できない状態になっていても、被災者が話すことができれば、ＳＯＳ信号を受けた作業員に被災者からその状況を音声で送ることができる。
被災者が話すことができない状況に陥っても、その周辺からの音をＳＯＳ信号を受けた作業員が聞くことができる。したがってＳＯＳ信号を受けた作業員は、被災した作業員の状態をより正確に把握することができるようになる。
【００１２】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標  以下同様）無線の機能を作業者間安全装置に備え、スマートフォンに接続し、スマートフォンでの画面操作を可能にしておけば、スマートフォン画面上で作業者間安全装置の機能を制御して被災者情報を表示や指示することができる。したがって、打音通知に加えてスマートフォンの画面上で作業員の被災した状況を把握できる。トランシーバのサービスエリア内にいる複数の他の作業員は被災情報をほぼ同時に共有できるため、複数の作業員が早急に被災作業員のところへ救護に向かうことができる。
【００１３】
被災通知を受けた他の作業者が携帯電話サービスエリア内にいれば、スマートフォンを使って外部へ手動（または自動）通信を行い緊急（救急要請）通知することが可能である。
所定のアプリケーションをインストールしておくことにより、以下のようなことも可能となる。
（１）スマートフォンとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線で通信し、スマートフォンに搭載されたＧＰＳ全地球測位システム機能を利用して作業エリアの把握を行うことが可能となり、エリアから外れた場合の警告や、遭難や被災時の助けに利用することも可能である。
（２）作業後の日報（電子業務日誌）等、補助資料の作成などとして役立てることができる。
【００１４】
（３）携帯電話利用可能なエリア（圏内）であれば、緊急信号受信時に自動的に電話やメールで森林事務所などへ通知するアプリケーションをインストールしておくことにより、一人で山林作業する人（一人親方）でも安心して作業ができる。
（４）将来的にはＩＴを使って、森林ＧＩＳ（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  地理情報システム）を利用した林業アプリケーションも増えていく傾向にあり、本発明による作業者間安全装置との組み合わせにより有効な利用方法となりうる。
（５）ヘルメット内部の温度を計測するセンサを設け、その温度を記録するアプリケーションをインストールしておけば、熱中症などの予防にもつなげることができる。これにより、熱中症予防ヘルメット付加装置としての機能も備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるトランシーバを用いた騒音環境下作業者間安全システムを形成する作業者間安全装置の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明による作業者間安全装置を構成する各要素装置を作業員が身に着けた状態を示す図である。
【図３】本発明による作業者間安全装置の各要素装置の外観を示す図である。
【図４】本発明による作業者間安全装置を構成するユニット本体の回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明による作業者間安全装置を構成するユニット本体の外観を示す図で、（ａ）は正面図，（ｂ）は平面図をそれぞれ示している。
【図６】キツツキハンマユニットの外観を示す図で、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は背面図をそれぞれ示している。
【図７】本発明で用いるＤＴＭＦユニット内のＤＩＰスイッチの設定値の具体例を説明するための図で、（ａ）はキツツキハンマシステムのＩＤ値を、（ｂ）は転倒検知を判定する衝撃力の閾値を、（ｃ）は転倒検知を判定する時間をそれぞれ示している。
【図８】作業員が転倒しＳＯＳ信号を発信するプロセスを説明するための図である。
【図９】通信モジュールと各回路を搭載した共通基板をイメージとして表した図である。
【図１０Ａ】本発明による作業者間安全装置の送信の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１０Ｂ】本発明による作業者間安全装置の受信の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１１】作業者間安全システムの送受信確認方法を説明するための図である。
【図１２】ユニット本体の各回路およびトランシーバの信号，出力波形の関係を示すもので、処理の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明によるトランシーバを用いた騒音環境下作業者間安全システムを形成する作業者間安全装置の実施の形態を示す図である。
業務用無線機（トランシーバ）２９はイヤホン，マイクのプラグを接続するためのマイク端子（ＰＴＴ端子も含む），イヤホン端子（スピーカ端子）を有している。ユニット本体１にもＤＴＭＦ−ＯＵＴ，ＭＩＣ−ＯＵＴ端子（マイク端子およびＰＴＴ端子を接続），ＤＴＭＦ−ＩＮ端子（イヤホン端子を接続）が設けられている。イヤホン，マイクのプラグを備えるケーブルにより業務用無線機（トランシーバ）２９とユニット本体１は接続される。このケーブルを通じて業務用無線機２９とユニット本体１との間でＤＴＭＦ信号を送受信し、ユニット本体１で発生した緊急信号やＣａｌｌ信号を業務用無線機２９によって他の作業員が持つ業務用無線機との間で送受信可能にしている。また、ユニット本体１に設けたマイク３６（図４参照）に入力する音声の通話経路が形成される。
【００１７】
ユニット本体１はキツツキハンマユニット接続端子３４（図５参照）を備えており、この端子３４に、キツツキハンマユニット４１に直結されているＤＴＭＦユニット接続ケーブル４３（図６参照）の接続プラグ４４を差し込むことにより、打音信号を送ることができるようになっている。
【００１８】
図２は、本発明による作業者間安全装置を構成する各要素装置を作業員が身に付けた状態を示す図、図３は、本発明による作業者間安全装置の各要素装置の外観を示す図である。
作業員４８は、イヤーマフ４７およびキツツキハンマユニット４１が装着され、透明防護カバー４６を備えたヘルメット４５を図２に示すように被って装備する。キツツキハンマユニット４１からのＤＴＭＦユニット接続ケーブルはユニット本体１に接続され、さらにユニット本体１はイヤホン，マイクのプラグを備えるオーディオケーブルでトランシーバ２９に接続されている。
【００１９】
各作業員に装備されるものは、キツツキハンマユニット４１，トランシーバ２９，ユニット本体１およびヘルメット４５であり、図３には装備品２組が示されている。ユニット本体１は作業員が携帯するものであるので、手で持って操作しやすく軽量であることが望ましい。ちなみに図３においてユニット本体１の寸法は、Ｗ×Ｄ×Ｈが８８ｍｍ×１４６ｍｍ×２０ｍｍであり、キツツキハンマユニット４１の寸法は、５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍの大きさである。
図２では作業員４８は左手にトランシーバ２９を、右手にはユニット本体１をそれぞれ把持しているが、トランシーバ２９，ユニット本体１は作業着の図示しないポケットなどの収納部分に収納した状態で、本発明による作業者間の安全システムを運用することになる。
【００２０】
図４は、本発明による作業者間安全装置を構成するユニット本体の回路の実施の形態を示すブロック図、図５は本発明による作業者間安全装置を構成するユニット本体の外観を示す図で、（ａ）は正面図，（ｂ）は平面図をそれぞれ示している。図６は、キツツキハンマユニットの外観を示す図で、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は背面図をそれぞれ示している。図７は、ＤＩＰスイッチの設定例を説明するための図で、（ａ）は１番〜３番ピンのＯＮ，ＯＦＦの組み合わせによるキツツキハンマシステムのＩＤの設定値を、（ｂ）は４番，５番ピンのＯＮ，ＯＦＦの組み合わせによる転倒検知を判定する衝撃力の闘値の設定値を、（ｃ）は６番，７番ピンのＯＮ，ＯＦＦの組み合わせによる衝撃発生後の無動作時間の設定値をそれぞれ示している。
【００２１】
図４において、ユニット本体１は、マイクロコンピュータ１０およびＤＴＭＦ送受信ユニット２０を備えている。
マイクロコンピュータ１０は、危険レベル判定回路１７，スイッチ入力回路１８，送受信切替回路２１，確認信号判別回路８，ＳＯＳ信号解釈回路９ならびにソレノイド，ＬＥＤ表示およびブザー鳴動の駆動回路１９の各機能を有している。ＤＴＭＦ送受信ユニット２０は危険レベル判定回路１７からのディジタル信号（４ビットよりなるコード信号）をアナログ信号（高周波数信号群の１つと低周波数信号群の１つを組み合わせた信号）に変換し、このアナログ信号をトランシーバ２９に出力するＤＴＭＦ送信回路（ＤＡ変換エンコーダ）２２と、トランシーバ２９からのアナログ信号（高周波数信号群の１つと低周波数信号群の１つを組み合わせた信号）を受信してディジタル信号（４ビットよりなるコード信号）に変換し、このディジタル信号をマイクロコンピュータ１０に送るＤＴＭＦ受信回路（ＡＤ変換デコーダ）２３を備えている。また、送受信切替回路２１から出力される送受信モードを切り替えるための切替信号（ＰＴＴ信号）を駆動しトランシーバ２９に出力するためのトランジスタ駆動回路３０を備えている。
【００２２】
ＤＴＭＦ送信回路２２の出力が接続されているＤＴＭＦ−ＯＵＴ，ＭＩＣ−ＯＵＴ端子３２ａは、トランシーバ２９のマイク端子２６に、トランジスタ駆動回路３０の出力が接続されているＤＴＭＦ−ＯＵＴ，ＭＩＣ−ＯＵＴ端子３２ｂはトランシーバ２９のＰＴＴ端子２７にそれぞれ接続されている。ＤＴＭＦ受信回路２３の入力が接続されているＤＴＭＦ−ＩＮ端子３３は、トランシーバ２９のイヤホン端子２８に接続される。
ソレノイド，ＬＥＤ表示およびブザー鳴動の駆動回路１９のソレノイド駆動出力が接続されているキツツキハンマユニット接続端子（接続ポート）３４は、図６のキツツキハンマユニット４１に接続されているＤＴＭＦユニット接続ケーブル４３の接続プラグ４４に接続される。
【００２３】
ユニット本体１には、加速度センサとして３軸ジャイロ１１，手動操作でＳＯＳ信号およびＣａｌｌ信号をそれぞれ入力するためのＳＯＳスイッチ１２，Ｃａｌｌスイッチ１３ならびに周辺の音声などを拾うためのマイク３６が設けられている。マイク３６への入力レベルはボリューム３６ａによって調整可能である。
また、Ｃａｌｌ信号を表示するためのＣａｌｌＬＥＤ１６，ＳＯＳ信号およびＣａｌｌ信号対応の鳴動音を発するブザー２４ならびに送られてきた相手のＩＤ番号を表示するためのＩＤ番号表示７セグメントＬＥＤ２５が設けられている。
【００２４】
さらに危険レベル判定回路１７がＳＯＳ信号発生の判定をするための条件を設定するため、および自らのＩＤを設定するための８ピン構成のＤＩＰスイッチ１７ａが設けられている。このＤＩＰスイッチ１７ａの設定によりキツツキハンマシステムのＩＤ，転倒などにより発生する衝撃力の閾値および衝撃力発生後の無動作時間が、マイクロコンピュータ１０の危険レベル判定回路１７などに与えられる。
キツツキハンマシステムのＩＤはＳＯＳ信号，Ｃａｌｌ信号を送出する作業員を特定するための識別子であり、例えば図７の（ａ）に例示するように、３digit （ピン番号３，２，１）のＯＮ，ＯＦＦの組み合わせで８つの識別子ＩＤ１〜ＩＤ８の何れかに設定することができる。当初のＩＤは「ＩＤ１」がデフォルト値として設定されている。
【００２５】
また、転倒検知の閾値は、転倒と判定するための加速度（Ｇ表示）の閾値で、その判定値は図７の（ｂ）に例示するように２digit （ピン番号５，４）のＯＮ，ＯＦＦの組み合わせで４つの閾値１Ｇ，２Ｇ，４Ｇ，８Ｇ（Ｇ＝９．８Ｎ；重力加速度）の何れかに設定することができる。当初は「１Ｇ」がデフォルト値として設定されている。さらに転倒検知を判定する時間は、ＳＯＳ状態を判定するために衝撃発生後の無動作時間が継続する時間で、図７の（ｃ）に例示するように２digit （ピン番号７，６）のＯＮ，ＯＦＦの組み合わせで４つの時間２０秒，４０秒，６０秒，１２０秒の何れかに設定することができる。当初は「２０秒」がデフォルト値として設定されている。
【００２６】
危険レベル判定回路１７は、衝撃が加わって３軸ジャイロ１１から加速度が出力された場合、その加速度を、ＤＩＰスイッチのピン番号５，４から得られる設定された衝撃の閾値に達しているか否かを判断する。そして、その閾値を越えた衝撃が加わってから、ＤＩＰスイッチのピン番号７，６から得られる設定された無動作時間を越えて何らかの衝撃が加わるか否かを判断する。衝撃が設定値を越え、かつ、その衝撃から設定された無動作時間が経過した場合、緊急を示すディジタル信号（例えば、「＃Ａ」）として、ＳＯＳ信号をＤＴＭＦ送信回路２２に出力する。
図８は作業員が転倒しＳＯＳ信号を発信するプロセスを説明するための図である。
ＳＯＳ信号は図８の（ａ）に示すように作業員が転倒してから、起き上がって動いたときに発生する動作信号（加速度センサ出力）がない状態が続いたときに発報する。一方、図８の（ｂ）に示すように作業者が転倒しても、所定時間内に起き上がって動作信号が危険レベル判定回路１７に入力された場合にはＳＯＳ信号は発報しない。
【００２７】
図４において、ＳＯＳスイッチ１２は、作業員自らが手動で緊急信号であるＳＯＳ信号を送信するためのものである。作業員がこのＳＯＳスイッチ１２をオン（２秒以上の長押し）すると、スイッチ入力回路１８を介してＤＴＭＦ送信回路２２の入力にＳＯＳ状態を示すディジタル信号、例えば「＃Ａ」が入力される。送受信切替回路２１はＳＯＳスイッチ１２がオンした場合、および危険レベル判定回路１７が緊急状態と判定した場合、スイッチ入力回路１８および危険レベル判定回路１７からの信号を受け、該送信モード切替のための信号をトランジスタ駆動回路３０に送る。トランジスタ駆動回路３０は送信モード切替のための信号を増幅駆動しトランシーバ２９に送る。
ＳＯＳスイッチ１２は、ＳＯＳ通知を相手に送信した状態の場合、２秒以上長押しすることによりこの送信モード状態を解除することができる。
【００２８】
Ｃａｌｌスイッチ１３は、近くにいる他の作業員を呼び出しするためのものである。作業員がこのスイッチ１３をオン（２秒以上の長押し）すると、スイッチ入力回路１８を介してＤＴＭＦ送信回路２２に呼び出しを示すディジタル信号、例えば「ＯＢ」が送出される。送受信切替回路２１はＣａｌｌスイッチ１３がオンしてスイッチ入力回路１８からのＣａｌｌ信号が入力された場合も、トランジスタ駆動回路３０に送信モードに切替制御するための信号を送出する。Ｃａｌｌスイッチ１３も、Ｃａｌｌ通知を相手に送信した状態の場合、２秒以上長押しすることによりこの送信モード状態を解除することができる。
ＤＴＭＦ送受信ユニット２０は、ＳＯＳ信号およびＣａｌｌ信号の発生に伴い作業員を特定するためのＩＤの情報をＤＩＰスイッチ１７ａから読み取る。ＤＴＭＦ送信回路２２は読み取ったＩＤの情報，ＳＯＳ信号およびＣａｌｌ信号、さらには送信確認のディジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したＤＴＭＦ信号をトランシーバ２９に出力する。
【００２９】
ＳＯＳ信号解釈回路９はＤＴＭＦ受信回路２３からディジタル信号を受信し、受け取ったディジタル信号を解釈し、ＳＯＳ信号であるか否か（Ｃａｌｌ信号であるか）を判断する機能を有する。確認信号判別回路８は、ＤＴＭＦ受信回路２３からのディジタル信号が確認信号であるか否かを判別する機能を有し、確認信号である場合は受信確認信号を出力しＳＯＳ信号やＣａｌｌ信号の送出を停止させる。マイクロコンピュータ１０は確認信号（受信確認信号）が返送されてくるまでは所定間隔でＰＴＴ−ＯＮ制御し、ＤＴＭＦ送信回路２２からＤＴＭＦ信号を出力し続ける。ＳＯＳ信号やＣａｌｌ信号の送出中は、後述するユニット本体１のドット表示３８が点灯して各信号に対応したブザー音が鳴動し、信号送出が停止されると、ドット表示は通常表示（２秒周期で点滅）に戻りブザー鳴動も停止する。マイクロコンピュータ１０のこのような処理により、受信先の作業員がＳＯＳ信号，Ｃａｌｌ信号を受信したことを発信側の作業員に知らせることができる。
発信側が危険レベル判定回路１７より、またはＳＯＳスイッチ１２をオンしてＳＯＳ信号を発信した場合、マイク３６の回路動作によって間欠的（約２秒間隔）に送信モードに切り替わり受信先へ音声送信可能な通話路が形成され、被災者（発信者）側のマイク周辺の音声（周囲の音）などを受信先の作業員が聞くことが可能となる。受信側からの受信確認信号が返送されると発信側ではブザー鳴動は解除されるが、マイクモードは動作中で、これを解除するには、発信側がＳＯＳスイッチ１２を２秒以上長押しすることで実行される。なお、受信先の作業員はトランシーバのマイク，イヤホンジャックを引き抜くことで、トランシーバ本体のスピーカから発信側が間欠的に送ってくる音声を聞くことができる。
【００３０】
ソレノイド，ＬＥＤ表示およびブザー鳴動の駆動回路（以下、「駆動回路」と云う）１９は、ＤＴＭＦ受信回路２３からコード信号「＃Ａ」「ＯＢ」やＩＤのディジタル信号を受信すると、ソレノイド１４を駆動しキツツキハンマユニット４１の打撃ハンマ４２（図１，図６参照）を突出動作させたり、ＣａｌｌＬＥＤ１６を表示制御したりする。また、ブザー２４を鳴動させ、ＩＤ番号表示７セグメントＬＥＤ２５の表示制御を行う。
【００３１】
駆動回路１９はディジタル信号「＃Ａ」を受信した場合、キツツキハンマ駆動により「コン，コン，コン・・・」の連続的な打撃音を発生させる。またディジタル信号「ＯＢ」を受信した場合、「コン，コン・・・コン，コン・・・コン，コン・・・コン」の周期的な打撃音を発生させる。このような打撃パターンによってＤＴＭＦ信号を受信した作業員は、発信側の作業員の状態を知ることができる。この打撃音発生は、受信側において、ＳＯＳスイッチ１２またはＣａｌｌスイッチ１３を２秒以上長押ししてオフすることで解除することができる。
【００３２】
駆動回路１９はディジタル信号「＃Ａ」を受信した場合、連続音のキツツキハンマ駆動とともにブザー２４を連続的に鳴動させる。また、ディジタル信号「ＯＢ」を受信した場合、周期的な打撃音のキツツキハンマ駆動とともにブザー２４を間欠的に鳴動させる。この鳴動音は、発信側でも発生し、受信側および発信側において、ＳＯＳスイッチ１２またはＣａｌｌスイッチ１３を２秒以上長押ししてオフすることで解除することができる。
ディジタル信号「ＯＢ」を受信した場合は、上記ハンマ駆動，ブザー鳴動に加えて、ＣａｌｌＬＥＤ１６を点灯制御する。ＣａｌｌＬＥＤ１６は緑色で表示され、Ｃａｌｌスイッチ１３の解除操作により消灯する。作業員は打撃音のパターンだけでなく、このようなＬＥＤの点灯制御，点灯色によっても緊急か、呼び出しかの判断をすることができる。
【００３３】
図５において、ＩＤ番号表示７セグメントＬＥＤ２５は、待機中は「−」を表示し、呼び出し、または緊急状態（ＳＯＳ信号）の通知を受けると、発信側のキツツキハンマ（作業員）のＩＤを表示する。
７セグメントＬＥＤ２５の右下のドット表示３８は、点灯検知インジケータで、通常は２秒周期で点滅している。７セグメントＬＥＤ２５の表示が「−」でドット表示３８が点灯した場合、異常を表し、ＩＤ消灯＋ドット点灯した場合、ＳＯＳ送信状態を表す。
ＢＡＴ．ＬＥＤ（赤）３５はバッテリーの状態を示すインジケータで、所定電圧まで低下すると２秒の周期で点滅する。
【００３４】
図９は通信モジュールと、センサ，駆動回路，スイッチなどの各回路部と、ＤＴＭＦ入力，出力とを備えた共通基板をイメージとして表した図である。
共通基板（基板）５０上にはオプションとしてＷｉＦｉ通信モジュール５１が搭載可能であり、３Ｇセンサ（３軸ジャイロ１１），条件設定スイッチ（ＤＩＰスイッチ１７ａ），スイッチ入力（スイッチ入力４ポート以上，ＳＯＳスイッチ１２，Ｃａｌｌスイッチ１３），キツツキハンマ駆動回路部（ソレノイド１４駆動），表示器駆動回路部（ＩＤ番号表示ＬＥＤ駆動，ドット表示駆動，ＢＡＴ．ＬＥＤ駆動），ＤＴＭＦ送受信ユニットのＤＴＭＦ入出力部，出力ポート部（ブザー駆動など）および電源部が搭載される。
この基板５０にスマートフォンと通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールを搭載することができる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線の機能を作業者間安全装置に搭載しておけば、スマートフォンに接続しスマートフォンで画面操作が可能となり、スマートフォン画面上で作業者間安全装置の機能を制御（表示や指示）することが可能となる。
【００３５】
図１０Ａは作業者間安全装置の送信の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
加速度センサ（３軸ジャイロ１１）の加速度出力が危険レベル判定回路１７によって監視されている（ステップ（以下「Ｓ」という）１）。危険レベル判定回路１７は加速度センサから設定された加速度以上の値および、設定された加速度以上で設定された時間を越えてつぎに加速度（衝撃）が入力しないか否かを判断する（Ｓ２）。設定された加速度以上になって、設定された時間経過してもつぎの衝撃が入力しない場合、送受信切替回路２１はＰＴＴ−ＯＮ制御信号をトランシーバ２９に出力する（Ｓ３）。ＰＴＴ−ＯＮ制御信号はＳＯＳＳＷ，呼出ＳＷからＳＯＳ，呼出しの情報が入力された場合も、出力される。
そして、ＤＴＭＦ送信回路２２でＳＯＳ，呼出し対応のディジタル信号がアナログ信号に変換（エンコード）され（Ｓ４）、そのアナログ信号はトランシーバ２９に入力される。
【００３６】
図１０Ｂは作業者間安全装置の受信の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
トランシーバ２９がＤＴＭＦ信号を受信すると、その信号はＤＴＭＦ受信回路２３でアナログ信号からディジタル信号に変換（デコード）される（Ｓ１１）。ディジタル信号はＳＯＳ信号解釈回路９，確認信号判別回路８に送られ、信号の種類（ＳＯＳ信号，呼出し信号，確認信号など）が解釈，判定される。そして、その信号の種別に対応した制御を行う（Ｓ１２）。ＳＯＳ信号，呼出し信号の場合は、キツツキハンマに対し信号対応のパターンの打撃音を発生させる。また、信号対応のブザーを鳴動させたりもする。ＬＥＤ表示についてもＩＤ番号，ＣａｌｌＬＥＤなど、対応の表示を行う（Ｓ１３）。
このような送信，受信処理ステップにより、ＳＯＳ信号などが受信側の作業者間安全装置に送信され、受信側でキツツキハンマによる打音発生や対応のＬＥＤ表示などがなされる。
【００３７】
図１１は作業者間安全システムの送受信確認方法を説明するための図である。  
ある作業者（発信側）がＳＯＳ信号を送信した場合、受信側のキツツキハンマを作動させるだけでなく、受信側が受信確認をしたことを示す受信確認信号を発信側に自動的に返送する手順を説明するものである。
発信側において、ＤＴＭＦ信号にエンコードされたＳＯＳ信号が発信側トランシーバで搬送波を変調して送信される。受信側では受信側トランシーバが搬送波を受信復調し、ＤＴＭＦ信号がデコードされる。ＳＯＳ信号の受信が確認されると受信確認信号がエンコードされ受信側トランシーバから受信確認信号の変調された搬送波が返送される。発信側トランシーバは受信側からの搬送波を受信復調し、ＤＴＭＦ信号がデコードされ、デコードされた受信確認信号により受信側トランシーバの受信を確認することができる。
【００３８】
図１２は、ユニット本体の各回路およびトランシーバの信号，出力波形の関係を示すもので、処理の流れを説明するためのタイミングチャートである。
発信側において、波形（ａ）はユニット本体Ａの３軸ジャイロ確定信号，ＳＯＳおよびＣａｌｌスイッチの出力を示している。波形（ｂ）は波形（ａ）により起動された送受信ユニットのトランジスタ駆動回路出力を示している。ＰＴＴ−ＯＮ制御出力（送信モード）は所定の間隔で発生する。波形（ｃ）はＤＴＭＦ送信回路出力を示すもので、波形（ａ）の信号に対応してエンコードされたＤＴＭＦ信号が波形（ｂ）による送信モード毎に出力される。波形（ｃ）はＳＯＳ＝＃Ａ，Ｃａｌｌ＝ＯＢ，ＩＤ＝１〜８をＤＡ変換（エンコード）した信号である。
発信側のトランシーバＡにおいて、波形（ｄ）はＰＴＴコネクタマイク端子への入力波形を示すもので、波形（ｂ）に従ってトランシーバＡは送信モードとなり、波形（ｃ）のＤＴＭＦ信号がトランシーバＡより送信される。
【００３９】
波形（ｆ）は、発信側のユニット本体Ａのブザー回路出力を示すもので、ＤＴＭＦ信号が送信されたタイミングでブザーは連続的または間欠的に鳴動を開始する。この波形（ｆ）はＳＯＳスイッチまたはＣａｌｌスイッチの長押しでオフされる。また、受信側からの確認信号（波形（ｅ））を受信した場合でも解除される。波形（ｇ）はユニット本体Ａの内部マイク状態を示すもので、２つ目のＰＴＴ−ＯＮ制御出力のタイミングで、マイク周辺の音声の通話路が形成されている。２秒間隔で通話路が形成され、送受信が繰り返される。
受信側において、波形（ｍ）は２つ目のＰＴＴ−ＯＮ制御による送信モードに対応して、波形（ｊ），（ｋ）の出力によりキツツキハンマおよびブザーを動作させるとともにＩＤ番号表示，ＣａｌｌＬＥＤの点滅状態を示している。このキツツキハンマ，ブザー動作および表示は、ＳＯＳスイッチまたはＣａｌｌスイッチの２秒以上の長押しでオフにすることができる。
波形（ｎ）は音声受信信号を示している。波形（ｇ）の通話路形成のタイミングで音声受信が可能となる。受信側はスピーカで聞くことができる。発信側において、ＳＯＳスイッチを２秒以上長押しでオフにすることによりマイク状態を解除することができる。
【００４０】
受信側において、波形（ｈ）は待機状態は受信モードになっている。この状態で波形（ｃ）のＤＴＭＦ送信回路出力が送信されてくると、トランシーバＢは波形（ｉ）に示すＤＴＭＦ信号を受信する。波形（ｊ）は送受信ユニットのＤＴＭＦ受信回路出力である。ＤＴＭＦ受信回路出力を得ると、波形（ｋ）に示すようにＣＰＵのＳＯＳ信号解釈回路は送られてきた信号がＳＯＳ信号であるか否か（Ｃａｌｌ信号であるか）の解釈を行い、たとえばＳＯＳ信号であると確認ができれば、ＤＴＭＦ送信回路から波形（ｌ）の受信確認信号を出力する。受信確認信号はトランシーバＢが波形（ｈ）に示すように送信モードになるため、ＤＴＭＦ信号が発信側のトランシーバＡに送信される。トランシーバＡはＤＴＭＦ信号を受信し、ＤＴＭＦ受信回路でディジタル信号に変換される。ユニット本体Ａの確認信号判別回路は確認信号であるか否かを判別し、波形（ｅ）に示すように確認信号である場合、ＳＯＳ信号の送出を停止させる。
【００４１】
つぎに本発明による作業者間安全装置に用いる出力１０ｍＷの特定省電力トランシーバと、出力１０ｍＷのＺｉｇｂｅｅ通信作業者間情報伝達装置の通信能力について比較し、つぎのような結果を得ることができた。
Ｚｉｇｂｅｅ通信は２００ｍを越えると、不安定な通信となる。Ｚｉｇｂｅｅ通信はマルチホップ方式で次からつぎへと作業者間情報伝達装置を経由して遠い所まで伝達できるが、安定した通信を行うためには各作業者間の距離が２００ｍ以内であることが必要である。これに対し特定省電力トランシーバを用いた場合はＺｉｇｂｅｅ通信のように各情報伝達装置間を経由して他の装置に情報を繋ぐことはできないが、作業者間の距離が５５０ｍ程度でも通信可能であることを確認することができた。
【００４２】
以上の実施の形態に対し、種々の変形を施すことが可能である。
実施の形態ではヘルメットを叩いて打音を発生させる例を示しているが、叩かれる対象をヘルメットではなく、他の形状物を頭部分だけでなく身体の他の部分に装着して、その形状物を叩いて打音を発生させ、作業者に認識させることも可能である。また、ヘルメットの後部にキツツキハンマユニットを装着する例を示しているが、後部に限る必要はなく、側部，前部または上部に取り付けることも可能である。
さらに、作業者間安全装置の各表示部，スイッチ類を装置筐体の前面側に配置した例を説明したが、操作するのに適正な位置、表示を確認するのに適切な位置であれば、装置筐体の側面，上部などに配置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
林業や騒音環境下作業（砕石現場，金属加工工場，造船建設現場，船上甲板作業など）に用いられる作業者間安全装置および該装置よりなるシステムである。
【符号の説明】
【００４４】
１  ユニット本体
８  確認信号判別回路
９  ＳＯＳ信号解釈回路
１０  マイクロコンピュータ
１１  ３軸ジャイロ（加速度センサ）
１２  ＳＯＳスイッチ
１３  Ｃａｌｌスイッチ
１４  ソレノイド（キツツキハンマ）
１６  ＣａｌｌＬＥＤ
１７  危険レベル判定回路
１７ａ  ＤＩＰスイッチ
１８  スイッチ入力回路
１９  ソレノイド，ＬＥＤ表示およびブザー鳴動の駆動回路（駆動回路）
２０  ＤＴＭＦ送受信ユニット
２１  送受信切替回路
２２  ＤＴＭＦ送信回路（ＤＡ変換エンコーダ）
２３  ＤＴＭＦ受信回路（ＡＤ変換デコーダ）
２４  ブザー
２５  ＩＤ番号表示７セグメントＬＥＤ
２６  マイク端子
２７  ＰＴＴ端子
２８  イヤホン端子
２９  業務用無線機（トランシーバ）
３０  トランジスタ駆動回路
３１  アンテナ
３２ａ，３２ｂ  ＤＴＭＦ−ＯＵＴ，ＭＩＣ−ＯＵＴ端子
３３  ＤＴＭＦ−ＩＮ端子
３４  キツツキハンマユニット接続端子（接続ポート）
３５  ＢＡＴ．ＬＥＤ
３６  マイク
３６ａ  ボリューム
３７  パワースイッチ
３８  ドット表示
４１  キツツキハンマユニット（打音発生装置）
４２  打撃ハンマ
４３  ＤＴＭＦユニット接続ケーブル
４４  接続プラグ
４５  ヘルメット
４６  透明防護カバー
４７  イヤーマフ
４８  作業員
５０  基板
５１  通信モジュール
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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