(57)【要約】【課題】車両又は作業員の位置の検出精度を向上させることができる管理システム及び管理方法を提供する。【解決手段】管理システム１０では、車両３０に搭載された移動通信端末３００の電波強度検出部３０３により無線アクセスポイント１００の電波強度が検出され、位置算出部３０４により電波強度に基づいて移動通信端末３００の位置Ｐ１が検出される。作業員４０に所持された移動通信端末４００の加速度検出部４０１により加速度が検出され、方位検出部４０２により方位が検出され、電波強度検出部４０３により無線アクセスポイント１００の電波強度が検出され、位置算出部４０４により加速度、方位及び電波強度に基づいて移動通信端末４００の位置Ｐ２が検出される。【選択図】図１
2017151030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル及び前記トンネルに通じる作業路の少なくともいずれかを走行する車両への搭載、及び前記トンネル及び前記作業路の少なくともいずれかに配置された作業員による所持のいずれかのために用いられ、トンネル及び前記作業路の少なくともいずれかに設置されて電波を発信する複数の無線アクセスポイントを介して、前記無線アクセスポイントに接続された管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な移動通信端末であって、
前記移動通信端末は、
前記移動通信端末の加速度を検出する加速度検出部と、
前記移動通信端末の方位を検出する方位検出部と、
前記無線アクセスポイントから送信される前記電波の電波強度を検出する電波強度検出部と、
前記加速度検出部により検出された前記加速度と、前記方位検出部により検出された前記方位と、前記電波強度検出部により検出された前記電波強度とに基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出部と、
前記無線アクセスポイントを介して、前記位置算出部により算出された前記移動通信端末の前記位置に関する位置情報を前記管理コンピュータに送信する通信部と、
を備えた移動通信端末。
【請求項２】
前記移動通信端末は、前記加速度検出部により検出された前記加速度と、前記方位検出部により検出された前記方位とに基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出部をさらに有し、
前記通信部は、前記移動速度に関する移動速度情報を前記無線アクセスポイントを介して前記管理コンピュータに送信する、請求項１に記載の移動通信端末。
【請求項３】
トンネル及び前記トンネルに通じる作業路の少なくともいずれかに設置され、電波を発信する複数の無線アクセスポイントと、
前記無線アクセスポイントに接続された管理コンピュータと、
前記トンネル及び前記作業路の少なくともいずれかを走行する車両に搭載され、前記無線アクセスポイントを介して、前記管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第１の移動通信端末と、
前記トンネル及び前記作業路の少なくともいずれかに配置された作業員に所持され、前記無線アクセスポイントを介して前記管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第２の移動通信端末と、
を備え、
前記第１の移動通信端末は、
前記無線アクセスポイントから送信される前記電波の第１の電波強度を検出する第１の電波強度検出部と、
前記第１の電波強度検出部により検出された前記第１の電波強度に基づいて、前記第１の移動通信端末の第１の位置を算出する第１の位置算出部と、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の位置算出部により算出された前記第１の移動通信端末の前記第１の位置に関する第１の位置情報を前記管理コンピュータに送信する第１の通信部と、
を有し、
前記第２の移動通信端末は、
前記第２の移動通信端末の加速度を検出する加速度検出部と、
前記第２の移動通信端末の方位を検出する方位検出部と、
前記無線アクセスポイントから送信される前記電波の第２の電波強度を検出する第２の電波強度検出部と、
前記加速度検出部により検出された前記加速度と、前記方位検出部により検出された前記方位と、前記第２の電波強度検出部により検出された前記第２の電波強度とに基づいて、前記第２の移動通信端末の第２の位置を算出する第２の位置算出部と、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第２の位置算出部により算出された前記第２の移動通信端末の前記第２の位置に関する第２の位置情報を前記管理コンピュータに送信する第２の通信部と、
を有する管理システム。
【請求項４】
前記管理コンピュータは、
前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部から受信した前記第１の位置情報に含まれる前記第１の位置と、前記無線アクセスポイントを介して前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部から受信した前記第２の位置情報に含まれる前記第２の位置との距離が予め定められた距離閾値以下であるときに、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部及び前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部の少なくともいずれかに、前記車両と前記作業員との近接に関する近接情報を送信する近接情報報知部を有する、請求項３に記載の管理システム。
【請求項５】
前記管理コンピュータは、
前記無線アクセスポイントを介して前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部から受信した前記第２の位置情報を、前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部に送信する作業員位置報知部を有する、請求項３又は４に記載の管理システム。
【請求項６】
前記第１の移動通信端末は、第１の電波強度検出部により検出された前記第１の電波強度に基づいて、前記第１の移動通信端末の第１の移動速度を算出する第１の移動速度算出部をさらに有し、
前記第１の通信部は、前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の移動速度に関する第１の移動速度情報を前記管理コンピュータに送信する、請求項３〜５のいずれか１項に記載の管理システム。
【請求項７】
前記管理コンピュータは、
前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部から受信した前記第１の移動速度情報に含まれる前記第１の移動速度が予め定められた制限速度を超過しているときに、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部に、前記車両の制限速度超過に関する制限速度超過情報を送信する制限速度超過報知部を有する、請求項６に記載の管理システム。
【請求項８】
前記管理コンピュータは、
前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部から受信した前記第１の位置情報に含まれる前記第１の位置と、前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部から受信した前記第１の移動速度情報に含まれる前記第１の移動速度と、前記無線アクセスポイントを介して前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部から受信した前記第２の位置情報に含まれる前記第２の位置とに基づいて、前記車両が前記作業員の前記第２の位置に到達するまでの到達時間を算出し、
前記到達時間が予め定められた時間閾値以下であるときに、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部に、前記車両への徐行指示を含む徐行指示情報を送信する徐行指示部を有する、請求項６又は７に記載の管理システム。
【請求項９】
前記管理コンピュータは、
前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部から受信した前記第１の位置情報に含まれる前記第１の位置と、前記無線アクセスポイントを介して前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部から受信した前記第１の移動速度情報に含まれる前記第１の移動速度と、前記無線アクセスポイントを介して前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部から受信した前記第２の位置情報に含まれる前記第２の位置とに基づいて、前記車両が前記作業員の前記第２の位置に到達するまでの到達時間を算出し、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部及び前記第２の移動通信端末の前記第２の通信部の少なくともいずれかに、前記到達時間に関する到達時間情報を送信する到達時間報知部を有する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の管理システム。
【請求項１０】
前記第２の移動通信端末は、前記加速度検出部により検出された前記加速度と、前記方位検出部により検出された前記方位とに基づいて、前記第２の移動通信端末の第２の移動速度を算出する第２の移動速度算出部をさらに有し、
前記第２の通信部は、前記第２の移動速度に関する第２の移動速度情報を前記無線アクセスポイントを介して前記管理コンピュータに送信する、請求項３〜９のいずれか１項に記載の管理システム。
【請求項１１】
前記第１の移動通信端末の前記第１の通信部は、
前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の電波強度検出部により検出された前記第１の電波強度に関する電波強度情報を前記管理コンピュータに送信し、
前記管理コンピュータは、
前記無線アクセスポイントを介して前記第１の通信部から受信した前記第１の位置情報と前記電波強度情報とに基づいて、複数の前記無線アクセスポイントの内で故障が発生した前記無線アクセスポイントを推定する無線アクセスポイント管理部を有する、請求項３〜１０のいずれか１項に記載の管理システム。
【請求項１２】
トンネル及び前記トンネルに通じる作業路の少なくともいずれかに設置され、電波を発信する複数の無線アクセスポイントと、
前記無線アクセスポイントに接続された管理コンピュータと、
前記トンネル及び前記作業路の少なくともいずれかを走行する車両に搭載され、前記無線アクセスポイントを介して、前記管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第１の移動通信端末と、
前記トンネル及び前記作業路の少なくともいずれかに配置された作業員に所持され、前記無線アクセスポイントを介して前記管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第２の移動通信端末とを用いた管理方法であって、
前記第１の移動通信端末の第１の電波強度検出部により、前記無線アクセスポイントから送信される前記電波の前記第１の電波強度を検出する工程と、
前記第１の移動通信端末の第１の位置算出部により、前記第１の電波強度に基づいて、前記第１の移動通信端末の第１の位置を算出する工程と、
前記第１の移動通信端末の第１の通信部により、前記無線アクセスポイントを介して、前記第１の位置に関する第１の位置情報を前記管理コンピュータに送信する工程と、
前記第２の移動通信端末の加速度検出部により、前記第２の移動通信端末の加速度を検出する工程と、
前記第２の移動通信端末の方位検出部により、前記第２の移動通信端末の方位を検出する工程と、
前記第２の移動通信端末の第２の電波強度検出部により、前記無線アクセスポイントから送信される前記電波の前記第２の電波強度を検出する工程と、
前記第２の移動通信端末の第２の位置算出部により、前記加速度と、前記方位と、前記第２の電波強度とに基づいて、前記第２の移動通信端末の第２の位置を算出する工程と、
前記第２の移動通信端末の第２の通信部により、前記無線アクセスポイントを介して、前記第２の位置に関する第２の位置情報を前記管理コンピュータに送信する工程と、を備えた管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信端末、管理システム及び管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法及び山岳工法等でトンネルを構築する場合には、バッテリーロコ、トロッコ等の車両がトンネルやトンネルに通じる作業路を走行し、トンネルの構築に必要なセグメント、資材、掘削土砂及び作業員等が運搬される。例えば、特許文献１には、トンネル内の軌道上を走行する台車と、内部に位置情報を有し、軌道に沿って２５ｍの間隔ごとにトンネル内に配置された複数のＩＣタグと、台車に搭載されてＩＣタグの位置情報を検出するＩＣタグ検出装置と、軌道に沿って所定間隔でトンネル内に配置された複数の固定無線装置と、台車に搭載されてＩＣタグ検出装置によって検出した位置情報を固定無線装置に伝送する移動無線装置とを設け、台車の位置情報を固定無線装置より受信してトンネル内の作業者に移動通信端末により伝達するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記技術では、ＩＣタグによる位置の検出精度は、ＩＣタグが設置される間隔である２５ｍよりも高くはできないため、改善が望まれている。
【０００５】
そこで本発明は、車両又は作業員の位置の検出精度を向上させることができる管理システム及び管理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】
本発明は、トンネル及びトンネルに通じる作業路の少なくともいずれかを走行する車両への搭載、及びトンネル及び作業路の少なくともいずれかに配置された作業員による所持のいずれかのために用いられ、トンネル及び作業路の少なくともいずれかに設置されて電波を発信する複数の無線アクセスポイントを介して、無線アクセスポイントに接続された管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な移動通信端末であって、移動通信端末は、移動通信端末の加速度を検出する加速度検出部と、移動通信端末の方位を検出する方位検出部と、無線アクセスポイントから送信される電波の電波強度を検出する電波強度検出部と、加速度検出部により検出された加速度と、方位検出部により検出された方位と、電波強度検出部により検出された電波強度とに基づいて、移動通信端末の位置を算出する位置算出部と、無線アクセスポイントを介して、位置算出部により算出された移動通信端末の位置に関する位置情報を管理コンピュータに送信する通信部とを備えた移動通信端末である。
【０００７】
この構成によれば、移動通信端末の電波強度検出部により無線アクセスポイントから送信される電波の電波強度が検出され、位置算出部により電波強度に基づいて移動通信端末の位置が検出される。このため、ＩＣタグを用いた方法に比べて、無線アクセスポイントの間隔による検出精度の依存度が低く、移動通信端末を搭載した車両や移動通信端末を所持した作業員の位置の検出精度を向上させることができる。また、移動通信端末の加速度検出部により加速度が検出され、方位検出部により方位が検出され、位置算出部により、電波強度に加えて加速度及び方位に基づいて移動通信端末の位置が検出される。このため、車両又は作業員の位置の検出精度をさらに向上させることができる。
【０００８】
この場合、動通信端末は、加速度検出部により検出された加速度と、方位検出部により検出された方位とに基づいて、移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出部をさらに有し、通信部は、移動速度に関する移動速度情報を無線アクセスポイントを介して管理コンピュータに送信することが好適である。
【０００９】
この構成によれば、移動速度算出部により、加速度検出部により検出された加速度と方位検出部により検出された方位とに基づいて、移動通信端末の移動速度が算出され、移動速度に関する移動速度情報が管理コンピュータに送信されるため、トンネル内での車両又は作業員の管理をより適切に行うことができる。
【００１０】
また、本発明は、トンネル及びトンネルに通じる作業路の少なくともいずれかに設置され、電波を発信する複数の無線アクセスポイントと、無線アクセスポイントに接続された管理コンピュータと、トンネル及び作業路の少なくともいずれかを走行する車両に搭載され、無線アクセスポイントを介して、管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第１の移動通信端末と、トンネル及び作業路の少なくともいずれかに配置された作業員に所持され、無線アクセスポイントを介して管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第２の移動通信端末とを備え、第１の移動通信端末は、無線アクセスポイントから送信される電波の第１の電波強度を検出する第１の電波強度検出部と、第１の電波強度検出部により検出された第１の電波強度に基づいて、第１の移動通信端末の第１の位置を算出する第１の位置算出部と、無線アクセスポイントを介して、第１の位置算出部により算出された第１の移動通信端末の第１の位置に関する第１の位置情報を管理コンピュータに送信する第１の通信部とを有し、第２の移動通信端末は、第２の移動通信端末の加速度を検出する加速度検出部と、第２の移動通信端末の方位を検出する方位検出部と、無線アクセスポイントから送信される電波の第２の電波強度を検出する第２の電波強度検出部と、加速度検出部により検出された加速度と、方位検出部により検出された方位と、第２の電波強度検出部により検出された第２の電波強度とに基づいて、第２の移動通信端末の第２の位置を算出する第２の位置算出部と、無線アクセスポイントを介して、第２の位置算出部により算出された第２の移動通信端末の第２の位置に関する第２の位置情報を管理コンピュータに送信する第２の通信部とを有する管理システムである。
【００１１】
この構成によれば、車両に搭載された第１の移動通信端末の第１の電波強度検出部により無線アクセスポイントから送信される電波の第１の電波強度が検出され、第１の位置算出部により第１の電波強度に基づいて第１の移動通信端末の第１の位置が検出される。このため、ＩＣタグを用いた方法に比べて、無線アクセスポイントの間隔による検出精度の依存度が低く、車両の位置の検出精度を向上させることができる。また、作業員に所持された第２の移動通信端末の加速度検出部により加速度が検出され、方位検出部により方位が検出され、第１の電波強度検出部により無線アクセスポイントから送信される電波の第１の電波強度が検出され、第２の位置算出部により加速度、方位及び第２の電波強度に基づいて第２の移動通信端末の第２の位置が検出される。このため、作業員の位置の検出精度を車両の位置の検出精度よりもさらに向上させることができる。
【００１２】
この場合、管理コンピュータは、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部から受信した第１の位置情報に含まれる第１の位置と、無線アクセスポイントを介して第２の移動通信端末の第２の通信部から受信した第２の位置情報に含まれる第２の位置との距離が予め定められた距離閾値以下であるときに、無線アクセスポイントを介して、第１の移動通信端末の第１の通信部及び第２の移動通信端末の第２の通信部の少なくともいずれかに、車両と作業員との近接に関する近接情報を送信する近接情報報知部を有することが好適である。
【００１３】
この構成によれば、車両と作業員との距離が近いときに、車両に搭載された第１の移動通信端末及び作業員が所持する第２の移動通信端末の少なくともいずれかに、車両と作業員との近接に関する近接情報が送信されるため、トンネル内での車両と作業員との連携を向上させることができる。
【００１４】
また、管理コンピュータは、無線アクセスポイントを介して第２の移動通信端末の第２の通信部から受信した第２の位置情報を、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部に送信する作業員位置報知部を有することが好適である。
【００１５】
この構成によれば、車両に搭載された第１の移動通信端末に作業員の第２の位置に関する第２の位置情報が送信されるため、作業員の第２の位置に車両を呼び寄せる用途等に利用でき、トンネル内での車両と作業員との連携を向上させることができる。
【００１６】
また、第１の移動通信端末は、第１の電波強度検出部により検出された第１の電波強度に基づいて、第１の移動通信端末の第１の移動速度を算出する第１の移動速度算出部をさらに有し、第１の通信部は、無線アクセスポイントを介して、第１の移動速度に関する第１の移動速度情報を管理コンピュータに送信することが好適である。
【００１７】
この構成によれば、第１の移動速度算出部により、第１の電波強度検出部により検出された第１の電波強度に基づいて、第１の移動通信端末の第１の移動速度が算出され、第１の移動速度に関する第１の移動速度情報が管理コンピュータに送信されるため、トンネル内での車両の運行管理をより適切に行うことができる。
【００１８】
また、管理コンピュータは、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部から受信した第１の移動速度情報に含まれる第１の移動速度が予め定められた制限速度を超過しているときに、無線アクセスポイントを介して、第２の移動通信端末の第２の通信部に、車両の制限速度超過に関する制限速度超過情報を送信する制限速度超過報知部を有することが好適である。
【００１９】
この構成によれば、作業員に所持された第２の移動通信端末に車両の制限速度超過に関する制限速度超過情報が送信されるため、作業員に車両の状況を把握させ、トンネル内での車両と作業員との連携を向上させることができる。
【００２０】
また、管理コンピュータは、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部から受信した第１の位置情報に含まれる第１の位置と、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部から受信した第１の移動速度情報に含まれる第１の移動速度と、無線アクセスポイントを介して第２の移動通信端末の第２の通信部から受信した第２の位置情報に含まれる第２の位置とに基づいて、車両が作業員の第２の位置に到達するまでの到達時間を算出し、到達時間が予め定められた時間閾値以下であるときに、無線アクセスポイントを介して、第１の移動通信端末の第１の通信部に、車両への徐行指示を含む徐行指示情報を送信する徐行指示部を有することが好適である。
【００２１】
この構成によれば、車両が作業員の第２の位置に到達するまでの時間が短い場合には、車両に搭載された第１の移動通信端末に車両への徐行指示を含む徐行指示情報が送信されるため、トンネル内での車両の運行管理をより適切に行ない、トンネル内での車両と作業員との連携を向上させることができる。
【００２２】
また、管理コンピュータは、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部から受信した第１の位置情報に含まれる第１の位置と、無線アクセスポイントを介して第１の移動通信端末の第１の通信部から受信した第１の移動速度情報に含まれる第１の移動速度と、無線アクセスポイントを介して第２の移動通信端末の第２の通信部から受信した第２の位置情報に含まれる第２の位置とに基づいて、車両が作業員の第２の位置に到達するまでの到達時間を算出し、無線アクセスポイントを介して、第１の移動通信端末の第１の通信部及び第２の移動通信端末の第２の通信部の少なくともいずれかに、到達時間に関する到達時間情報を送信する到達時間報知部を有することが好適である。
【００２３】
この構成によれば、車両に搭載された第１の移動通信端末及び作業員が所持する第２の移動通信端末の少なくともいずれかに、車両が作業員の第２の位置に到達するまでの到達時間に関する到達時間情報が送信されるため、トンネル内での車両と作業員との連携を向上させることができる。
【００２４】
また、第２の移動通信端末は、加速度検出部により検出された加速度と、方位検出部により検出された方位とに基づいて、第２の移動通信端末の第２の移動速度を算出する第２の移動速度算出部をさらに有し、第２の通信部は、第２の移動速度に関する第２の移動速度情報を無線アクセスポイントを介して管理コンピュータに送信することが好適である。
【００２５】
この構成によれば、第２の移動速度算出部により、加速度検出部により検出された加速度と方位検出部により検出された方位とに基づいて、第２の移動通信端末の第２の移動速度が算出され、第２の移動速度に関する第２の移動速度情報が管理コンピュータに送信されるため、トンネル内での作業員の管理をより適切に行うことができる。
【００２６】
また、第１の移動通信端末の第１の通信部は、無線アクセスポイントを介して、第１の電波強度検出部により検出された第１の電波強度に関する電波強度情報を管理コンピュータに送信し、管理コンピュータは、無線アクセスポイントを介して第１の通信部から受信した第１の位置情報と電波強度情報とに基づいて、複数の無線アクセスポイントの内で故障が発生した無線アクセスポイントを推定する無線アクセスポイント管理部を有することが好適である。
【００２７】
この構成によれば、管理コンピュータにより、無線アクセスポイントを介して車両に搭載された第１の移動通信端末から受信した第１の位置情報と電波強度情報とに基づいて、複数の無線アクセスポイントの内で故障が発生した無線アクセスポイントが推定されるため、簡単な手法でトンネル内の管理システムの保守及び点検が可能となる。
【００２８】
一方、本発明は、トンネル及びトンネルに通じる作業路の少なくともいずれかに設置され、電波を発信する複数の無線アクセスポイントと、無線アクセスポイントに接続された管理コンピュータと、トンネル及び作業路の少なくともいずれかを走行する車両に搭載され、無線アクセスポイントを介して、管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第１の移動通信端末と、トンネル及び作業路の少なくともいずれかに配置された作業員に所持され、無線アクセスポイントを介して管理コンピュータと相互に情報を送受信可能な第２の移動通信端末とを用いた管理方法であって、第１の移動通信端末の第１の電波強度検出部により、無線アクセスポイントから送信される電波の第１の電波強度を検出する工程と、第１の移動通信端末の第１の位置算出部により、第１の電波強度に基づいて、第１の移動通信端末の第１の位置を算出する工程と、第１の移動通信端末の第１の通信部により、無線アクセスポイントを介して、第１の位置に関する第１の位置情報を管理コンピュータに送信する工程と、第２の移動通信端末の加速度検出部により、第２の移動通信端末の加速度を検出する工程と、第２の移動通信端末の方位検出部により、第２の移動通信端末の方位を検出する工程と、第２の移動通信端末の第２の電波強度検出部により、無線アクセスポイントから送信される電波の第２の電波強度を検出する工程と、第２の移動通信端末の第２の位置算出部により、加速度と、方位と、第２の電波強度とに基づいて、第２の移動通信端末の第２の位置を算出する工程と、第２の移動通信端末の第２の通信部により、無線アクセスポイントを介して、第２の位置に関する第２の位置情報を管理コンピュータに送信する工程とを備えた管理方法である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の移動通信端末、管理システム及び管理方法によれば、車両又は作業員の位置の検出の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る管理システムを示す図である。
【図２】実施形態に係る管理コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る車両に搭載される移動通信端末の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る作業員に所持される移動通信端末の構成を示すブロック図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）及び（Ｆ）は、実施形態に係る管理システムの主な用途を示す図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）は、実施形態に係る管理システムの他の用途を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係る管理システム及び管理方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態の管理システム及び管理方法は、トンネル内のみならず、トンネルに通じる作業路においても適用される。作業路には、構築されるトンネルに通じる立坑、立坑の上部に構築された発進基地、構築されるトンネルに並列して延在する作業路及び構築されるトンネルの壁面から分岐して延在する作業路等が含まれる。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の管理システム１０は、例えば、シールド工法により、地表面１１の下に掘削した立坑１２から、横坑であるトンネル１３を構築する場合に適用される。トンネル１３は、シールドマシン１４により掘削される。立坑１２の上部の地表面１１には、発進基地１５が構築されている。地表面には、トンネル１３の構築の作業を管理するための管理棟１６が構築されている。
【００３３】
構築されるトンネル１３及びトンネル１３に通じる立坑１２及び発進基地１５等の作業路には、電波を発信する複数の無線アクセスポイント１００が設置されている。無線アクセスポイント１００は、例えば、トンネル１３が延在する方向に沿って等間隔に設置されている。無線アクセスポイント１００は、例えば、３０ｍ〜７０ｍ間隔、より好ましくは４０ｍ〜６０ｍ間隔で設置されている。無線アクセスポイント１００は、発進基地１５及び管理棟１６にも設置されている。無線アクセスポイント１００は、後述するトンネル１３及び作業路の中の移動通信端末と、管理棟１６に設置された管理コンピュータとを相互に無線ＬＡＮ（Local Area Network）により接続するためのモバイルWi-Fi（Wireless Fidelity）ルーターである。
【００３４】
管理棟１６には、管理棟１６内の無線アクセスポイント１００に接続される管理コンピュータ２００が設置されている。管理コンピュータ２００は、管理システム１０の動作を制御するための電子計算機である。管理コンピュータ２００の構成及び動作については後述する。
【００３５】
構築されるトンネル１３、構築されるトンネルに並列して延在する作業路及び構築されるトンネルの壁面から分岐して延在する作業路等では、車両３０が走行する。車両３０は、例えば、バッテリーロコ、バッテリーロコにより牽引される貨車、トロッコ及び台車等である。車両３０には、トンネル１３及び作業路の中の無線アクセスポイント１００を介して、管理棟１６の管理コンピュータ２００と相互に情報を送受信可能な第１の移動通信端末である移動通信端末３００が搭載されている。移動通信端末３００の構成及び動作については後述する。
【００３６】
構築されるトンネル１３、立坑１２及び発進基地１５等の作業路、構築されるトンネルに並列して延在する作業路及び構築されるトンネルの壁面から分岐して延在する作業路等には、複数の作業員４０が配置されている。作業員４０のそれぞれは、トンネル１３及び作業路の中の無線アクセスポイント１００を介して、管理棟１６の管理コンピュータ２００と相互に情報を送受信可能な第２の移動通信端末である移動通信端末４００を所持する。移動通信端末４００の構成及び動作については後述する。
【００３７】
以下、管理コンピュータ２００の構成について詳述する。管理コンピュータ２００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク、液晶ディスプレイ等を有するパーソナルコンピュータ等の電子計算機である。図２に示すように、管理コンピュータ２００は、通信部２０１、近接情報報知部２０２、作業員位置報知部２０３、制限速度超過報知部２０４、徐行指示部２０５、到達時間報知部２０６、無線アクセスポイント管理部２０７、緊急報知部２０８、作業状況分析部２０９、健康管理部２１０及び表示制御部２１１を有する。管理コンピュータ２００は、ＲＯＭ又はハードディスクに記憶されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、上記の通信部２０１等の各部の制御を実行する。
【００３８】
通信部２０１は、無線アクセスポイント１００を介して、車両３０に搭載された移動通信端末３００及び作業員４０に所持された移動通信端末４００と相互に情報を送受信する。
【００３９】
近接情報報知部２０２は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した情報（第１の位置情報）に含まれる車両３０の位置（第１の位置）と、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報（第２の位置情報）に含まれる作業員の位置（第２の位置）との距離が予め定められた距離閾値以下であるときに、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００及び移動通信端末４００の少なくともいずれかに、車両３０と作業員４０との近接に関する近接情報を送信する。
【００４０】
作業員位置報知部２０３は、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した作業員４０の位置に関する情報を、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００に送信する。
【００４１】
制限速度超過報知部２０４は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した情報（第１の移動速度情報）に含まれる車両３０の移動速度（第１の移動速度）が予め定められた制限速度を超過しているときに、無線アクセスポイント１００を介して、作業員４０に所持された移動通信端末４００に、車両３０の制限速度超過に関する制限速度超過情報を送信する。
【００４２】
徐行指示部２０５は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した情報に含まれる車両３０の位置及び移動速度と、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の位置とに基づいて、車両３０が作業員４０の位置に到達するまでの到達時間を算出する。徐行指示部２０５は、当該到達時間が予め定められた時間閾値以下であるときに、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００に、車両３０への徐行指示を含む徐行指示情報を送信する。
【００４３】
到達時間報知部２０６は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した情報に含まれる車両３０の位置及び移動速度と、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の位置とに基づいて、車両３０が作業員４０の位置に到達するまでの到達時間を算出する。到達時間報知部２０６は、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００及び移動通信端末４００の少なくともいずれかに、到達時間に関する到達時間情報を送信する。
【００４４】
無線アクセスポイント管理部２０７は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した車両３０の位置に関する情報とトンネル１３及び作業路の中の無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度（第１の電波強度）に関する情報（電波強度情報）とに基づいて、複数の無線アクセスポイント１００の内で故障が発生した無線アクセスポイント１００を推定する。
【００４５】
緊急報知部２０８は、トンネル１３及び作業路の中で緊急事態が発生した場合に、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員の位置に基づいて、当該緊急事態が生じた位置付近に配置された作業員４０に所持された移動通信端末４００に当該緊急事態に関する緊急事態情報を送信する。
【００４６】
作業状況分析部２０９は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した情報に含まれる車両３０の位置及び移動速度に基づいて、トンネル１３及び作業路の中での車両３０の往復回数や通行待ち時間等を算出し、車両３０の移動効率、稼働率等の作業状況を分析する。また、作業状況分析部２０９は、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の位置と、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報（第２の移動速度情報）に含まれる作業員４０の移動速度（第２の移動速度）とに基づいて、トンネル１３及び作業路の中での作業員４０のそれぞれの作業効率等の作業状況を分析してもよい。
【００４７】
健康管理部２１０は、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の位置及び移動速度に基づいて、作業員４０のそれぞれの作業時間及び移動距離を算出する。健康管理部２１０は、当該作業時間及び当該移動距離に基づいて、作業員４０のそれぞれの健康状態を管理する。健康管理部２１０は、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の歩数等に基づいて、作業員４０のそれぞれの健康状態を管理してもよい。
【００４８】
表示制御部２１１は、上述した近接情報報知部２０２、作業員位置報知部２０３、制限速度超過報知部２０４、徐行指示部２０５、到達時間報知部２０６、無線アクセスポイント管理部２０７、緊急報知部２０８、作業状況分析部２０９及び健康管理部２１０により処理された情報をディスプレイ等に表示させる。ディスプレイ等に表示された車両３０及び作業員４０の位置及び移動速度に関する情報や、近接情報や、制限速度超過情報等は、管理棟１６の中の管理責任者によるトンネル工事作業の管理のために使用される。
【００４９】
以下、移動通信端末３００の構成について詳述する。移動通信端末３００は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機や、タブレット型の携帯通信端末である。移動通信端末３００は、ＣＰＵ、タッチパネル又はキーボード等の操作機器、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タッチパネル又は液晶ディスプレイ等の表示機器、無線アクセスポイント１００との無線通信を行う通信機器、フラッシュメモリ、マイクロフォン、スピーカ、バッテリ等の電源機器及び外部と接続する外部端子等から構成されている。移動通信端末３００は、例えば、車両３０の操縦席に設置されたクレードル（cradle）等に接続されつつ、車両３０に搭載される。
【００５０】
図３に示すように、移動通信端末３００は、電波強度検出部３０３、位置算出部３０４、移動速度算出部３０５、通信部３０６、表示制御部３０７及び外部接続部３０８を有する。移動通信端末３００は、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、上記の電波強度検出部３０３等の各部の制御を実行する。
【００５１】
第１の電波強度検出部である電波強度検出部３０３は、トンネル１３及び作業路の中で近隣の無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度（第１の電波強度）を検出する。電波強度検出部３０３は、例えば、近隣の無線アクセスポイント１００から送信されるSSID（ネットワーク名）、MACアドレス及び無線アクセスポイント１００から送信される電波の当該無線アクセスポイント１００の位置での電波強度等の情報を含むビーコン信号を受信することにより、当該無線アクセスポイント１００を特定し、当該無線アクセスポイント１００から送信される電波の移動通信端末３００の位置での電波強度を検出する。
【００５２】
第１の位置算出部である位置算出部３０４は、電波強度検出部３０３により検出された電波強度に基づいて、移動通信端末３００の位置（第１の位置）を算出する。位置算出部３０４は、電波強度検出部３０３により受信されたビーコン信号に含まれるSSID、MACアドレス及び無線アクセスポイント１００から送信される電波の当該無線アクセスポイント１００の位置での電波強度等の情報から、当該無線アクセスポイントの位置を特定する。位置算出部３０４は、当該無線アクセスポイントの位置と、無線アクセスポイント１００から送信される電波の当該無線アクセスポイント１００の位置での電波強度と、当該無線アクセスポイント１００から送信される電波の移動通信端末３００の位置での電波強度とに基づいて、移動通信端末３００の位置を算出する。
【００５３】
第１の移動速度算出部である移動速度算出部３０５は、電波強度検出部３０３により検出された電波強度に基づいて、移動通信端末３００の移動速度（第１の移動速度）を算出する。移動速度算出部３０５は、位置算出部３０４により算出された移動通信端末３００の位置を時間で微分演算することにより、移動通信端末３００の移動速度を算出する。
【００５４】
第１の通信部である通信部３０６は、近隣の無線アクセスポイント１００を介して、位置算出部３０４により算出された移動通信端末３００の位置に関する情報（第１の位置情報）と、移動速度算出部３０５により算出された移動通信端末３００の移動速度に関する情報（第１の移動速度情報）とを管理棟１６の管理コンピュータ２００に送信する。また、通信部３０６は、近隣の無線アクセスポイント１００を介して、電波強度検出部３０３により検出された電波強度に関する電波強度情報を管理コンピュータ２００に送信する。
【００５５】
表示制御部３０７は、移動通信端末３００の位置に関する情報、移動通信端末３００の移動速度に関する情報、管理コンピュータ２００から送信された近接情報、徐行指示情報、作業員４０の位置に関する情報及び到達時間情報等を移動通信端末３００のタッチパネル等に表示させる。
【００５６】
外部接続部３０８は、車両３０の操縦席に設置されたクレードル等を介して、電力を供給される。また外部接続部３０８は、車両３０の操縦席に設置されたクレードル等を介して、車両３０の操縦席に設置されたディスプレイ等の機器と互いに情報を送受信してもよい。
【００５７】
なお、本実施形態の車両３０に搭載される移動通信端末３００では、車両３０の走行の振動による外乱を避けるために、移動通信端末３００の加速度及び方位の検出や、当該加速度及び当該方位に基づく移動通信端末３００の位置及び移動速度の算出は原則として行われない。しかし、移動通信端末３００は、実行されるアプリケーションプログラムにより、加速度及び方位に基づく移動通信端末３００の位置及び移動速度の算出が行われないようにすればよく、加速度センサやジャイロセンサを有していてもよい。また、車両３０は速度センサを有していてもよく、移動通信端末３００は、外部接続部３０８を介して車両３０の速度センサにより検出された車両３０の移動速度を受信し、無線アクセスポイント１００を介して管理コンピュータ２００に送信してもよい。
【００５８】
以下、移動通信端末４００の構成について詳述する。移動通信端末４００は、上述した移動通信端末３００と同様に、例えば、スマートフォン等の携帯電話機や、タブレット型の携帯通信端末である。移動通信端末４００は、上述した移動通信端末３００のＣＰＵ等の構成に加えて、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、気圧センサ、音波センサ及び歩数センサ等を有する。移動通信端末４００は、例えば、トンネル１３及び作業路の中に配置される作業員４０の各員に一つずつ貸与される。
【００５９】
図４に示すように、移動通信端末４００は、加速度検出部４０１、方位検出部４０２、電波強度検出部４０３、位置算出部４０４、移動速度算出部４０５、通信部４０６及び表示制御部４０７を有している。移動通信端末４００も、移動通信端末３００と同様に、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、上記の加速度検出部４０１等の各部の制御を実行する。
【００６０】
加速度検出部４０１は、移動通信端末４００に内蔵された加速度センサ等の検出信号によって、移動通信端末４００の加速度を検出する。方位検出部４０２は、移動通信端末４００に内蔵されたジャイロセンサ、地磁気センサ等の検出信号によって、移動通信端末４００の方位を検出する。第２の電波強度検出部である電波強度検出部４０３は、上記移動通信端末３００の電波強度検出部３０３と同様にして、トンネル１３及び作業路の中で近隣の無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度（第２の電波強度）を検出する。
【００６１】
第２の位置算出部である位置算出部４０４は、加速度検出部４０１により検出された加速度と、方位検出部４０２により検出された方位と、電波強度検出部４０３により検出された電波強度とに基づいて、移動通信端末４００の位置（第２の位置）を算出する。位置算出部４０４は、例えば、加速度検出部４０１により検出された加速度と、方位検出部４０２により検出された方位とに基づいて、自律的に移動通信端末４００の位置を算出する。また、位置算出部４０４は、上記移動通信端末４００の位置算出部３０４と同様にして、電波強度検出部４０３により検出された電波強度に基づいて移動通信端末４００の位置を算出する。位置算出部４０４は、加速度及び方位に基づいて自律的に算出された移動通信端末４００の位置を、電波強度に基づいて算出された移動通信端末４００の位置により補正することにより、移動通信端末４００の位置を高精度で算出することができる。
【００６２】
第２の移動速度算出部である移動速度算出部４０５は、加速度検出部４０１により検出された加速度と、方位検出部４０２により検出された方位とに基づいて、移動通信端末４００の移動速度（第２の移動速度）を算出する。移動速度算出部４０５は、加速度検出部４０１により検出された加速度を時間で積分演算することにより、移動通信端末４００の移動速度を算出する。なお、移動速度算出部４０５は、電波強度検出部４０３により検出された電波強度に基づいて算出された移動通信端末４００の位置を時間で微分演算することにより得られた移動通信端末４００の移動速度により、加速度検出部４０１により検出された加速度を時間で積分演算することにより得られた移動通信端末４００の移動速度を補正してもよい。
【００６３】
第２の通信部である通信部４０６は、近隣の無線アクセスポイント１００を介して、位置算出部４０４により算出された移動通信端末４００の位置に関する情報（第２の位置情報）と、移動速度算出部４０５により算出された移動通信端末４００の移動速度に関する情報（第２の移動速度情報）とを管理棟１６の管理コンピュータ２００に送信する。
【００６４】
表示制御部４０７は、管理コンピュータ２００から送信された近接情報、制限速度超過情報、到達時間情報及び緊急事態情報等を移動通信端末４００のタッチパネル等に表示させる。
【００６５】
以下、本実施形態の管理システム１０の主な用途について説明する。本実施形態では、トンネル１３及びその他の作業路を走行する車両３０には、上述した移動通信端末３００が搭載される。また、発進基地１５を出発して立坑１２、トンネル１３及びその他の作業路に配置される作業員４０の各員は、上述した移動通信端末４００を所持させられる。移動通信端末３００及び移動通信端末４００のそれぞれには、上述した処理を実行するためのアプリケーションプログラムが予めインストールされている。
【００６６】
車両３０に搭載された移動通信端末３００の電波強度検出部３０３により無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度を検出する工程と、位置算出部３０４により電波強度に基づいて移動通信端末３００の位置を算出する工程と、移動速度算出部３０５により電波強度に基づいて移動通信端末３００の移動速度を算出する工程と、通信部３０６により無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の位置に関する位置情報及び移動通信端末３００の移動速度に関する移動速度情報を管理コンピュータ２００に送信する工程とが実行される。
【００６７】
また、作業員４０により所持された移動通信端末４００の加速度検出部４０１により移動通信端末４００の加速度を検出する工程と、方位検出部４０２により移動通信端末４００の方位を検出する工程と、電波強度検出部４０３により無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度を検出する工程と、位置算出部４０４により加速度と方位と電波強度とに基づいて移動通信端末４００の位置を算出する工程と、移動速度算出部４０５により加速度と方位とに基づいて移動通信端末４００の移動速度を算出する工程と、通信部４０６により無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末４００の位置に関する位置情報及び移動通信端末４００の移動速度に関する移動速度情報を管理コンピュータ２００に送信する工程とが実行される。
【００６８】
管理コンピュータ２００は、車両３０に搭載された移動通信端末３００から送信された移動通信端末３００の位置に関する位置情報及び移動通信端末３００の移動速度に関する移動速度情報と、作業員４０により所持された移動通信端末４００から送信された移動通信端末４００の位置に関する位置情報及び移動通信端末４００の移動速度に関する移動速度情報とに基づいて、以下のような処理を実行する。
【００６９】
図５（Ａ）に示すように、管理コンピュータ２００の近接情報報知部２０２は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ１と、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末４００の通信部４０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ２との距離が予め定められた距離閾値ｄｔｈ以下であるときに、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００の通信部３０６及び移動通信端末４００の通信部４０６の少なくともいずれかに、車両３０と作業員４０との近接に関する近接情報Ｉａｐを送信する。
【００７０】
この動作では、車両３０と作業員４０との距離が近いときに、車両３０に搭載された移動通信端末３００及び作業員４０が所持する移動通信端末４００の少なくともいずれかに、車両３０と作業員４０との近接に関する近接情報が送信されるため、トンネル１３内での車両３０と作業員４０との連携を向上させることができる。
【００７１】
また、図５（Ｂ）に示すように、管理コンピュータ２００の作業員位置報知部２０３は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末４００の通信部４０６から受信した作業員４０の位置Ｐ２に関する位置情報Ｉｐ２を、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６に送信する。
【００７２】
この動作では、車両３０に搭載された移動通信端末３００に作業員４０の位置Ｐ２に関する位置情報Ｉｐ２が送信されるため、作業員４０の位置Ｐ２に車両３０を呼び寄せる等の用途に利用でき、トンネル１３内での車両３０と作業員４０との連携を向上させることができる。
【００７３】
また、図５（Ｃ）に示すように、管理コンピュータ２００の制限速度超過報知部２０４は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６から受信した情報に含まれる移動速度Ｖ１が予め定められた制限速度を超過しているときに、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末４００の通信部４０６に、車両３０の制限速度超過に関する制限速度超過情報Ｉｏｖを送信する。
【００７４】
この動作では、作業員４０に所持された移動通信端末４００に車両３０の制限速度超過に関する制限速度超過情報Ｉｏｖが送信されるため、作業員４０に車両３０の状況を把握させ、トンネル１３内での車両３０と作業員４０との連携を向上させることができる。
【００７５】
また、図５（Ｄ）に示すように、管理コンピュータ２００の徐行指示部２０５は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１と、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末４００の通信部４０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ２とに基づいて、車両３０が作業員４０の位置Ｐ２に到達するまでの到達時間を算出する。また、徐行指示部２０５は、算出された到達時間が予め定められた時間閾値以下であるときに、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００の通信部３０６に、車両３０への徐行指示を含む徐行指示情報Ｉｓｌを送信する。
【００７６】
この動作では、車両３０が作業員４０の位置Ｐ２に到達するまでの時間が短い場合には、車両３０に搭載された移動通信端末３００に車両３０への徐行指示を含む徐行指示情報Ｉｓｌが送信されるため、トンネル１３内での車両３０の運行管理をより適切に行ない、トンネル１３内での車両３０と作業員４０との連携を向上させることができる。
【００７７】
なお、図６（Ｃ）に示すように、管理コンピュータ２００の徐行指示部２０５は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１と、任意の指定位置Ｐ０とに基づいて、車両３０が指定位置Ｐ０に到達するまでの到達時間を算出し、当該到達時間が予め定められた時間閾値以下であるときに、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００の通信部３０６に、車両３０への徐行指示を含む徐行指示情報Ｉｓｌを送信するようにしてもよい。
【００７８】
また、図５（Ｅ）に示すように、管理コンピュータ２００の到達時間報知部２０６は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１と、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末４００の通信部４０６から受信した情報に含まれる位置Ｐ２とに基づいて、車両３０が作業員４０の位置Ｐ２に到達するまでの到達時間を算出する。到達時間報知部２０６は、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００の通信部３０６及び移動通信端末４００の通信部４０６の少なくともいずれかに、到達時間に関する到達時間情報Ｉａｒを送信する。
【００７９】
この動作では、車両３０に搭載された移動通信端末３００及び作業員４０が所持する移動通信端末４００の少なくともいずれかに、車両３０が作業員４０の位置Ｐ２に到達するまでの到達時間に関する到達時間情報Ｉａｒが送信されるため、トンネル１３内での車両３０と作業員４０との連携を向上させることができる。
【００８０】
なお、図６（Ｂ）に示すように、管理コンピュータ２００の到達時間報知部２０６は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末３００の通信部３０６から受信した情報に含まれる移動通信端末３００の位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１と、任意の目的位置Ｐｇとに基づいて、車両３０が目的位置Ｐｇに到達するまでの到達時間を算出し、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末３００の通信部３０６に、当該到達時間に関する到達時間情報Ｉａｒを送信してもよい。
【００８１】
あるいは、図６（Ａ）に示すように、管理コンピュータ２００の到達時間報知部２０６は、無線アクセスポイント１００を介して移動通信端末４００の通信部４０６から受信した情報に含まれる移動通信端末４００の位置Ｐ２及び移動速度Ｖ２と、任意の目的位置Ｐｇとに基づいて、作業員４０が目的位置Ｐｇに到達するまでの到達時間を算出し、無線アクセスポイント１００を介して、移動通信端末４００の通信部４０６に、当該到達時間に関する到達時間情報Ｉａｒを送信してもよい。
【００８２】
また、図５（Ｆ）に示すように、移動通信端末３００の通信部３０６は、無線アクセスポイント１００を介して、電波強度検出部３０３により検出された電波強度に関する電波強度情報を管理コンピュータ２００に送信する。管理コンピュータ２００の無線アクセスポイント管理部２０７は、無線アクセスポイント１００を介して通信部３０６から受信した車両３０の位置Ｐ１に関する位置情報と電波強度情報とに基づいて、複数の無線アクセスポイント１００の内で故障が発生した無線アクセスポイント１００を推定する。
【００８３】
無線アクセスポイント管理部２０７は、例えば、車両３０の位置Ｐ１における電波強度が正常値よりも判定閾値を超えて下回っている場合に、位置Ｐ１の近傍の無線アクセスポイント１００が故障していると判定することができる。また、電波強度検出部３０３により検出された電波強度が、車両３０の位置Ｐ１を算出することが不可能なほど低い場合は、無線アクセスポイント管理部２０７は、車両３０の位置を算出不可能になる前に車両３０の位置を算出することができた位置Ｐ１における移動速度Ｖ１に基づいて、車両３０の現在位置を予測し、予測された当該現在位置の近傍の無線アクセスポイント１００が故障していると判定することができる。
【００８４】
この動作では、管理コンピュータ２００により、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した車両３０の位置に関する情報と無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度に関する情報とに基づいて、複数の無線アクセスポイント１００の内で故障が発生した無線アクセスポイント１００が推定されるため、簡単な手法でトンネル１３内の管理システム１０の保守及び点検が可能となる。
【００８５】
また、図６（Ｄ）に示すように、管理コンピュータ２００の緊急報知部２０８は、トンネル１３及び作業路の中で緊急事態が発生した場合に、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員の位置Ｐ２に基づいて、当該緊急事態が生じた位置付近に配置された作業員４０に所持された移動通信端末４００に当該緊急事態に関する緊急事態情報Ｉｅｍを送信する。この動作では、緊急事態が生じた位置付近に配置された作業員４０に当該緊急事態に関する緊急事態情報Ｉｅｍが報知されるため、当該緊急事態に関係が少ない他の作業員４０を混乱させることなく、緊急事態情報Ｉｅｍを必要な作業員４０に報知することができる。
【００８６】
あるいは、管理コンピュータ２００の作業状況分析部２０９は、無線アクセスポイント１００を介して車両３０に搭載された移動通信端末３００から受信した情報に含まれる車両３０の位置及び移動速度や、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の位置及び移動速度に基づいて、車両３０及び作業員４０の作業状況を分析する。また、管理コンピュータ２００の健康管理部２１０は、無線アクセスポイント１００を介して作業員４０に所持された移動通信端末４００から受信した情報に含まれる作業員４０の位置、移動速度及び歩数等に基づいて、作業員４０のそれぞれの健康状態を管理する。本実施形態の管理システムでは、車両３０及び作業員４０の位置及び移動速度等を高い精度で検出することが可能であるため、作業状況の分析や、健康管理を効率良く行うことができる。
【００８７】
本実施形態の移動通信端末３００、移動通信端末４００及び管理システム１０では、車両３０に搭載された移動通信端末３００の電波強度検出部３０３により無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度が検出され、位置算出部３０４により電波強度に基づいて移動通信端末３００の位置Ｐ１が検出される。このため、ＩＣタグを用いた方法に比べて、無線アクセスポイント１００の間隔による検出精度の依存度が低く、車両３０の位置の検出精度を向上させることができる。また、作業員４０に所持された移動通信端末４００の加速度検出部４０１により加速度が検出され、方位検出部４０２により方位が検出され、電波強度検出部４０３により無線アクセスポイント１００から送信される電波の電波強度が検出され、位置算出部４０４により加速度、方位及び電波強度に基づいて移動通信端末４００の位置Ｐ２が検出される。このため、作業員４０の位置の検出精度を車両３０の位置の検出精度よりもさらに向上させることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、移動通信端末３００の移動速度算出部３０５により、電波強度検出部３０３により検出された電波強度に基づいて、の移動通信端末３００の移動速度Ｖ１が算出され、移動速度Ｖ１に関する情報が管理コンピュータ２００に送信されるため、トンネル１３内での車両３０の運行管理をより適切に行うことができる。
【００８９】
特に本実施形態の車両３０に搭載される移動通信端末３００では、移動通信端末３００の加速度及び方位の検出や、当該加速度及び当該方位に基づく移動通信端末３００の位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１の算出は原則として行われないため、車両３０の走行の振動による外乱を避けることができる。
【００９０】
また、本実施形態では、移動通信端末４００の移動速度算出部４０５により、加速度検出部４０１により検出された加速度と方位検出部４０２により検出された方位とに基づいて、移動通信端末４００の移動速度Ｖ２が算出され、移動速度Ｖ２に関する情報が管理コンピュータ２００に送信されるため、トンネル１３内での作業員４０の管理をより適切に行うことができる。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。例えば、上記実施形態では、シールド工法でトンネルを構築する場合について中心に説明したが、本発明は山岳工法でトンネルを構築する場合にも同様に適用することができる。
【００９２】
例えば、トンネル１３又は車両３０の状態により車両３０の走行の振動による外乱を考慮しなくともよい状況においては、移動通信端末３００は、移動通信端末４００と同様に、移動通信端末３００の加速度及び方位の検出や、当該加速度及び当該方位に基づく移動通信端末３００の位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１の算出を行ってもよい。この場合、移動通信端末４００が車両３０に搭載されてもよい。さらに、状況に応じて、加速度及び方位の検出や、当該加速度及び当該方位に基づく位置Ｐ１及び移動速度Ｖ１の算出が行われない移動通信端末３００が作業員４０により所持されてもよい。つまり、移動通信端末３００及び移動通信端末４００のそれぞれは、車両３０及び作業員４０のいずれのためにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０…管理システム、１１…地表面、１２…立坑、１３…トンネル、１４…シールドマシン、１５…発進基地、１６…管理棟、３０…車両、４０…作業員、１００…無線アクセスポイント、２００…管理コンピュータ、２０１…通信部、２０２…近接情報報知部、２０３…作業員位置報知部、２０４…制限速度超過報知部、２０５…徐行指示部、２０６…到達時間報知部、２０７…無線アクセスポイント管理部、２０８…緊急報知部、２０９…作業状況分析部、２１０…健康管理部、２１１…表示制御部、３００…移動通信端末、３０３…電波強度検出部、３０４…位置算出部、３０５…移動速度算出部、３０６…通信部、３０７…表示制御部、３０８…外部接続部、４００…移動通信端末、４０１…加速度検出部、４０２…方位検出部、４０３…電波強度検出部、４０４…位置算出部、４０５…移動速度算出部、４０６…通信部、４０７…表示制御部、Ｐ０…指定位置、Ｐ１，Ｐ２…位置、Ｐｇ…目的位置、Ｖ１，Ｖ２…移動速度、ｄｔｈ…距離閾値、Ｉａｐ…近接情報、Ｉｐ２…位置情報、Ｉｏｖ…制限速度超過情報、Ｉｓｌ…徐行指示情報、Ｉａｒ…到達時間情報、Ｉｅｍ…緊急事態情報。
【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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