CN111133753B - 作业人员管理系统 - Google Patents

Abstract

作业人员管理系统通过无线通信网络与由作业人员携带的终端装置、搭载于在作业人员进行作业的作业现场内运转的作业机械的作业人员检测系统、以及现场管理装置进行连接，终端装置将包含由终端装置的GNSS坐标系表示的终端GNSS位置信息的作业人员信号向现场管理装置发送。作业人员检测系统将由搭载于作业机械的周边监视传感器检测出的表示作业人员的位置的作业人员检测位置信息向现场管理装置发送。现场管理装置将终端GNSS位置信息与作业人员检测位置信息对应，相对于同一作业人员若存在两者，则将作业人员检测位置信息表示的位置选择为作业人员的当前位置，在仅存在终端GNSS位置信息的情况下，将终端GNSS位置信息表示的位置选择为作业人员的当前位置。

Description

作业人员管理系统

技术领域

本发明涉及作业人员管理系统，特别是涉及监视作业现场内的作业人员的位置的系统。

背景技术

在土木、修筑等的作业现场，与施工内容对应地，在现场内配置多个作业机械以及多个作业人员，作业机械以及作业人员在现场内一边移动一边进行作业。为了作业现场的安全性的提高以及顺利的施工管理，始终监视并掌握作业机械、作业人员的位置尤为重要。

对此，在专利文献1中记载了“在监视区域内的重型机械以及作业人员等安装GPS定位装置，通过发送器将包含定位装置给予的位置与该移动体的识别信号的个别移动体位置信号朝向管理室送出。通过管理室的接收器接收个别移动体位置信号，在接收到的移动体的位置的周围通过分配机构分配预定接近检测区域。通过交叉检测机构检测移动体的接近检测区域相互之间的交叉，在交叉检测时输出交叉检测信号与该交叉的移动体。通过设置于管理室的通报装置，送出包含交叉检测信号与上述交叉的移动体的识别信号的交叉通报信号，通过安装于各移动体的交叉接收装置检测包含该移动体的识别信号的交叉通报信号(摘要摘录)”。

另外，在专利文献2中记载了“一种作业机械周边监视装置，其由获取作业时的作业机械的姿势以及形状的作业机械姿势获取机构；拍摄作业机械周边的照相机；测量作业机械周边的障碍物及其位置的障碍物检测机构；将基于来自作业机械姿势获取机构的信息描绘作业机械的姿势、形状以及作业范围的图像、由上述照相机拍摄到的上述作业机械周边的图像、描绘由上述障碍物检测机构检测出的障碍物的图像进行合成而生成显示图像的显示图像生成机构；以及显示所生成的图像的显示机构构成(摘要摘录)”。

另外，在专利文献3中记载了“在作业机械(液压挖掘机)具备：照相机、GPS接收机、接收由其他的作业机械所具备的GPS接收机以及作业人员等携带的GPS接收机测量出的位置信息的无线收发信号机、将其他的作业机械或者作业人员等进入监视范围内的情况报告给驾驶员的警报声产生装置、显示照相机图像的显示装置以及监视控制器。安全管理装置由这样构成的作业机械、设置于管理事务所等的作业机械外的侵入信息管理用计算机、将由作业机械收集的侵入信息向侵入信息管理用计算机转送的信息终端、作业人员等携带的GPS接收机以及无线收发信号机构成(摘要摘录)”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－160068号公报

专利文献2：日本特开2008－248613号公报

专利文献3：日本特开2007－85091号公报

发明内容

全球导航卫星系统(GNSS：Global Navigation Satellite System)是基于从多个定位卫星发送的信号测定自身的三维位置(纬度、经度、高度)的系统。三维位置的计算需要同时获得的至少来自4架定位卫星的信号。因此，因在进行位置检测时上空不开阔、电波环境不优越等的理由，在无法获得来自4架卫星的信号的情况下，无法获得三维位置。

设置于作业机械的GNSS装置由于受重量、大小的制约比较小，所以能够使用大型的GNSS装置，从而来自定位卫星的电波的接收灵敏度比较良好。另一方面，作业人员携带的GNSS装置由于确保可携性的必要性，所以在大小、重量较小的基础上还要求能够廉价地构成，因此与搭载于作业机械的GNSS装置相比，接收灵敏度降低，从而受卫星配置、周围环境的影响的可能性较高。

另外，GNSS的定位精度也存在受上空的卫星配置、来自定位卫星的电波传播路径上的电波特性导致的传播延迟、建筑物、墙壁等导致的电波的反射的影响，而在三维位置计算值产生较大的误差的情况。特别是，在大型作业机械的附近，受上空的遮蔽、电波的反射的影响，因此担心作业人员携带的GNSS装置的定位精度的降低，因此为了应用专利文献1、3的技术而监视作业人员的位置，需要应对GNSS的定位精度较差的情况。

另一方面，在专利文献2中，能够不受GNSS的定位精度的影响而掌握作业机械周边的作业人员(障碍物)的位置，但无法监视作业现场整个区域。因此，要求不限定于作业机械周边，并且在GNSS的定位精度较差的情况下也能够监视作业人员位置的技术。

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种能够应对GNSS的定位精度较差的情况，并且更加准确地管理作业现场整个区域的作业人员的位置的面向作业现场的作业人员管理系统。

本发明为一种作业人员管理系统，其具备：由作业人员携带的终端装置、搭载于作业机械的作业人员检测系统、以及经由无线通信网络而与上述终端装置以及上述作业人员检测系统分别连接的现场管理装置，上述终端装置具备接收GNSS定位信号而生成终端GNSS位置信息的终端GNSS器以及与上述无线通信网络连接的终端无线通信器，上述终端装置将包含上述终端GNSS位置信息以及识别上述作业人员的作业人员识别信息在内的作业人员信号从上述终端无线通信器向上述现场管理装置发送，上述作业人员检测系统具备：接收GNSS定位信号而生成车体GNSS位置信息的车体GNSS装置、检测位于上述作业机械的周边的被检测体的周边监视传感器、与上述无线通信网络连接的车体无线通信装置、与上述车体GNSS装置、上述周边监视传感器以及上述车体无线通信装置分别连接的车体控制装置，上述车体控制装置生成包含上述车体GNSS位置信息、上述周边监视传感器检测出的表示上述作业人员的位置的作业人员检测位置信息、以及识别上述作业机械的作业机械识别信号在内的车体信号，并将该车体信号从上述车体无线通信装置向上述现场管理装置发送，上述现场管理装置具备：与上述无线通信网络连接的现场管理通信装置、显示装置、与上述现场管理通信装置以及上述显示装置分别连接的现场管理控制装置，上述现场管理控制装置获取上述现场管理通信装置接收到的上述作业人员信号以及上述车体信号，使用上述作业人员信号所包含的上述终端GNSS位置信息与上述车体信号所包含的作业人员检测位置信息，计算上述作业人员的当前位置，生成并输出将所述作业人员的当前位置向上述显示装置显示的显示指令，上述显示装置进行与上述显示指令对应的显示。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够提供一种能够应对GNSS的定位精度较差的情况，并且更加准确地管理作业现场整个区域的作业人员的位置的面向作业现场的作业人员管理系统。上述以外的目的、结构、效果通过以下的说明变得清楚。

附图说明

图1是本实施方式的作业人员管理系统的简要结构图。

图2是本实施方式的终端装置以及现场管理控制装置的简要结构图。

图3是表示本实施方式的作业人员信号的数据构造的图。

图4是表示本实施方式的车体信号的数据构造的图。

图5是作业人员接近检测系统的硬件结构图。

图6是现场管理装置的硬件结构图。

图7是终端装置的硬件结构图。

图8是本实施方式的作业机械的一个例子的侧视图。

图9是表示本实施方式的周边监视传感器的设置例的图。

图10是本实施方式的车体控制装置的简要结构图。

图11是本实施方式的现场管理控制装置中的作业人员信号变换处理流程图。

图12是本实施方式的现场管理控制装置中的车体信号变换处理流程图。

图13是本实施方式的现场管理控制装置中的作业人员位置评价处理流程图。

图14是表示本实施方式的作业人员位置接收信息的数据构造的图。

图15是表示本实施方式的作业机械状态接收信息的数据构造的图。

图16是表示本实施方式的作业人员检测位置信息的数据构造的图。

图17是表示本实施方式的作业人员位置信息的数据构造的图。

图18是表示本实施方式的现场管理显示装置的显示的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的作业人员管理系统200的实施方式进行说明。

＜概要·整体结构＞

图1表示本实施方式的作业人员管理系统200的简要结构图。在土木、修筑等的施工作业现场，根据所要求的作业，在作业现场内配置至少1台以上的作业机械1以及多个作业人员，作业机械1以及作业人员在作业现场内边移动边进行作业。另外，在施工作业现场配置有进行施工的计划以及施工品质、进展、安全对策等的施工管理的监督者(作业监督者)。

本实施方式的作业人员管理系统200使用由作业人员携带的终端装置40与搭载于作业机械1的作业人员接近检测系统10(相当于作业人员检测系统)，准确地计算在作业现场内移动的作业机械1以及作业人员的位置，记录作业现场内的作业机械1以及作业人员的位置，另外，与监督者等的迫切期望对应地提示作业现场内的作业机械1以及作业人员的位置。

作业人员管理系统200构成为经由现场内的LAN、手机网络等无线通信网络150将终端装置40以及作业人员接近检测系统10的每一个与设置于作业现场内的现场管理装置30连接。

终端装置40具备终端GNSS器45、输出信息生成器42以及终端无线通信器43，相对于现场管理装置30发送作业人员信号140，该作业人员信号140包含由终端GNSS器45检测出的利用GNSS坐标系表示的终端当前位置以及为了检测终端当前位置而使用的表示GNSS定位信号的可靠性的终端定位品质(将这些一并称为“终端GNSS位置信息”)与特有地识别作业人员的作业人员识别信息(以下，称为“作业人员ID”)。

输出信息生成器42预先储存作业人员ID并生成作业人员信号140，因此具有作为作业人员识别信息存储部以及作业人员信号生成部的功能。

作业人员接近检测系统10构成为包含：车体GNSS装置50、周边监视传感器20、作业状态检测装置70、通知装置80、车体无线通信装置90、以及与这些各装置、传感器分别连接的车体控制装置60。在本实施方式中，作为通知装置80而使用显示装置81以及警报装置82。

车体控制装置60输出车体信号110，该车体信号110包含由车体GNSS装置50检测从的利用GNSS坐标系表示的车体当前位置以及为了检测车体当前位置而使用的表示GNSS定位信号的可靠性的车体定位品质(将这些一并称为“车体GNSS位置信息”)与特有地识别作业机械1的车体识别信息(以下称为“车体ID”。相当于“作业机械识别信息”。)。

现场管理装置30构成为包含：用于与无线通信网络150连接的现场管理无线通信装置39(相当于现场管理通信装置)、由用户界面设备构成并接受设定作业现场内的特定的区域的操作的设定输入装置34、由存储器构成的现场信息保管装置32、由与来自监督者等的指令对应地显示上述计算结果的监视器构成的现场管理显示装置33、由与这些各装置连接的计算机构成并基于作业人员信号140以及车体信号110计算作业机械1以及作业人员的位置的现场管理控制装置31。设定输入装置34是用于供作业监督者等指定向现场管理显示装置33输出的信息的输入装置。例如，假定设定向现场管理显示装置33显示的区域、设定为仅显示特定的作业人员的信息、设定为显示特定的时间的信息等的利用。

周边监视传感器20例如构成为使用红外线传感器、立体照相机、毫米波雷达、LiDAR(light detection and ranging)、RFID(radio frequency identifier)等能够检测作业机械1附近的作业人员的传感器。在本实施方式中，作为周边监视传感器20，以搭载立体照相机的情况为例进行说明。

图2是本实施方式的终端装置40以及现场管理控制装置31的简要结构图。图3是表示本实施方式的作业人员信号140的数据构造的图。图4是表示本实施方式的车体信号110的数据构造的图。

终端装置40由作业人员携带，存在与配置于作业现场的作业人员的人数对应的量。

终端GNSS器45具备接收来自定位卫星的电波的GNSS接收天线45a和解调接收到的电波并基于来自多个定位卫星的信号而计算终端装置40的三维位置的GNSS位置信息生成器45b，将计算出的三维位置计算值与成为三维位置计算值的精度、可靠性的基准的GNSS定位品质信息作为位置信息而向输出信息生成器42输出。

作为GNSS定位品质信息，例如输出计算所使用的卫星数以及卫星配置、Fix、Float、单独定位等的定位状态、纬度方向以及经度方向的位置计算误差推断值等。在终端GNSS器45中，在无法接收三维位置的计算所需的信号的情况下，将GNSS定位品质信息设为“无法定位”，三维位置计算值作为“N/A(无法计算)”生成位置信息。

输出信息生成器42生成图3所示的作业人员信号140。作业人员信号140包含作业人员ID以及终端GNSS器45检测出的利用GNSS坐标系表示的终端GNSS位置信息。

终端无线通信器43经由无线通信网络150，向现场管理装置30发送作业人员信号140。

作业人员接近检测系统10生成车体信号110，经由无线通信网络150向现场管理装置30发送。

如图4所示，车体信号110是包含车体ID、车体作业状态信息(相当于作业机械状态信息)、车体当前位置、作业人员检测信息的信号。车体ID是识别作业机械1的特有的ID。车体作业状态信息表示作业机械1的状态，在本实施方式中，作为车体作业状态信息而储存从车体状态计算部61(参照图10)输出的作业范围与作业状态。

车体GNSS信息包含车体GNSS定位品质以及三维位置计算值。作业人员检测信息包含检测区域220以及作业人员检测位置信息370。该作业人员检测位置信息370在检测出多个作业人员的情况下，包含针对检测出的所有的作业人员的利用传感器坐标系表示的作业人员检测位置信息370。

现场管理控制装置31的详情后述。

图5是作业人员接近检测系统10的硬件结构图。作业人员接近检测系统10所包含的车体控制装置60包含CPU(Central Processing Unit)601、RAM(Random Access Memory)602、ROM(Read Only Memory)603、HDD(Hard Disk Drive)604、输入I/F605、输出I/F606以及通信I/F607，这些构成为经由总线608相互连接。

在输入I/F605分别连接有周边监视传感器20、车体GNSS装置50、作业状态检测装置70，来自各部件的数据、信号被输入到车体控制装置60。

在输出I/F606分别连接有显示装置81以及由蜂鸣器、巡逻灯构成的警报装置82。

在通信I/F607连接有由Wi－Fi器等能够进行无线通信数据的收发的通信设备构成的车体无线通信装置90。

图6是现场管理装置30的硬件结构图。现场管理装置30所包含的现场管理控制装置31包含CPU311、RAM312、ROM313、HDD314、输入I/F315、输出I/F316、以及通信I/F317，这些构成为经由总线318相互连接。

在输入I/F315连接有由键盘、触摸面板、硬按钮构成的设定输入装置34与由HDD等存储器构成的现场信息保管装置32。

在输出I/F316连接有现场信息保管装置32与现场管理显示装置33。在上述说明中，说明了现场信息保管装置32与输入I/F315以及输出I/F316分别连接，但为了便于说明，只不过图示了2个系统的连接，在使用双向通信I/F，例如USB(Universal Serial Bus)的情况下，实际的连接线也可以是1个系统。

在通信I/F317连接有由Wi－Fi器等能够进行无线通信数据的收发的通信设备构成的现场管理无线通信装置39。现场管理控制装置31获取现场管理无线通信装置39接收到的车体信号、作业人员信号，并使用这些信号执行各处理。

图7是终端装置40的硬件结构图。终端装置40包含CPU401、RAM402、闪存403、终端GNSS器45、以及终端无线通信器43，这些构成为经由总线408而相互连接。CPU401、RAM402、闪存403以及总线408构成终端控制装置。另外，由CPU401执行的终端无线通信器43的控制软件相当于终端通信控制部，终端通信控制部发送控制后述的作业人员信号140。

车体控制装置60、现场管理控制装置31以及终端装置40的硬件结构例不局限于上述，只要是通过控制电路与存储装置的组合而构成的所谓计算机即可。而且，车体控制装置60、现场管理控制装置31以及终端装置40通过构成各部件的计算机执行实现各部件的功能的软件而实现。

参照图8以及图9，对作业机械1的结构以及检测区域220进行说明。图8是本实施方式的作业机械的一个例子的侧视图。图9是表示本实施方式的周边监视传感器20的设置例的图。

作为作业机械1的例子，在本实施方式中，使用中型的液压挖掘机。作为作业机械1的液压挖掘机具备：行驶体2、能够旋转地安装于行驶体2的上部的旋转体3、由一端连结于旋转体的多关节型的连杆机构构成的作业前体6。作业前体6具有一端连结于旋转体3的起重臂6A、一端连结于起重臂6A的另一端的悬臂6B、以及一端连结于悬臂6B的另一端的铲斗6C，这些各部件分别构成为在上下方向上转动。在旋转体3上具备驾驶室4。另外，在该旋转体3上的所需的部分搭载构成动力系统的发动机、驱动致动器的驱动液压回路等，并具备控制作业机械1的起动停止以及整个动作的驾驶控制装置9。

在驾驶室4内具备用于启动发动机的发动机钥匙开关7、用于供操作人员输入相对于各驱动致动器的动作的指示的操作杆5、切断动作指令的锁定杆8等。在将发动机钥匙开关7形成“接通”、将锁定杆8形成“锁定解除”的状态下，操作操作杆5，由此进行行驶、旋转以及使用了作业前体6的各种动作。在驾驶室4内除了上述的操作装置之外，还具备用于向操作人员通知作业人员的接近的通知装置80。

在作业机械1中具备检测作业机械1的作业状态的传感器，作为作业状态检测装置70。在本实施方式中，基于作业前体6的姿势与发动机、操作杆5等的动作状态进行作业状态的检测。为了对这些进行检测，作业状态检测装置70具备姿势检测器71(参照图10)与机械动作状态检测器72(参照图10)。

姿势检测器71检测作业机械1的姿势，在本实施方式中，在构成作业前体6的起重臂6A、悬臂6B、铲斗6C分别设置有起重臂姿势传感器75A、悬臂姿势传感器75B、铲斗姿势传感器75C。

机械动作状态检测器72检测作业机械1的动作状态，在本实施方式中，具备检测发动机钥匙开关7的状态的钥匙状态检测传感器77、检测锁定杆8的状态的锁定状态检测传感器78、检测操作杆5的操作量的杆操作量传感器79。

在旋转体3上设置有GNSS接收天线51。由此，与在地面移动的作业人员携带的终端装置40相比，在较高的位置设置GNSS接收天线51，从而定位信号的接收灵敏度与终端装置40相比变得良好。

另外，在旋转体3的后部设置有作为周边监视传感器20的立体照相机。更加详细而言，如图9所示，在旋转体3的右后方具备第1立体照相机21A，在后方具备第2立体照相机21B，在左后方具备第3立体照相机21C，对第1立体照相机21A、第2立体照相机21B、第3立体照相机21C的各检测区域，即第1检测区域220A、第2检测区域220B、第3检测区域220C内的图像进行拍摄。

图10是车体控制装置60的简要结构图。车体控制装置60包括：基于来自作业状态检测装置70的输出信号而计算作业机械1的作业状态的车体状态计算部61；基于来自周边监视传感器20的输出信号、来自车体GNSS装置50的输出信号以及车体状态计算部61的计算结果而生成车体信号110的车体信号生成部62；将车体信号110向现场管理装置30发送的车体通信控制部64；以及生成向通知装置80的通知指令的通知生成部63。

周边监视传感器20包含第1立体照相机21A、第2立体照相机21B、第3立体照相机21C和获取来自各照相机的图像从而例如执行人物提取处理而检测作业人员的作业人员检测运算装置22。作业人员检测运算装置22若检测出作业人员，则将表示由传感器坐标系示出的作业人员的位置的作业人员检测位置信息370与表示设置于各车体的周边监视传感器20的检测区域220的检测区域信息建立关联，并向车体信号生成部62输出。

车体状态计算部61由作业范围运算部61A与动作状态判定部61B的功能模块构成。

作业范围运算部61A使用来自起重臂姿势传感器75A、悬臂姿势传感器75B、铲斗姿势传感器75C的输出信号，将从作业机械1的旋转中心至作业前体6的端部的距离计算为作业范围。根据作业前体6的姿势，存在与铲斗6C的前端相比，悬臂6B的起重臂6A侧的端部等的距旋转中心的距离较长的情况。对此，在作业范围运算部61A中，根据起重臂6A、悬臂6B、铲斗6C的姿势，将最远离旋转中心的位置设为作业前体端部。另外，将从旋转中心至作业前体端部的距离设为作业范围，并根据作业机械1的各部尺寸信息与来自起重臂姿势传感器75A、悬臂姿势传感器75B、铲斗姿势传感器75C的输入信号通过链接运算进行计算。

如上所述，将最远离旋转中心的位置处理为作业前体端部，但在计算出的作业范围小于从旋转中心至旋转体3的后端部的距离的情况下，也可以将从旋转中心至旋转体3的后端部的距离作为作业范围进行输出。

动作状态判定部61B使用来自机械动作状态检测器72的输出信号来判定动作状态。在本实施方式中，通过来自钥匙状态检测传感器77的输入状态判定发动机启动状态，通过来自锁定状态检测传感器78的输入信号判定锁定杆8的锁定状态，通过来自杆操作量传感器79的输入信号判定动作的种类。作业机械1即便发动机为启动状态，在锁定杆8为锁定状态的情况下，不管相对于操作杆5进行怎样的操作也不进行动作。因此，将动作状态划分为“发动机停止状态”、“操作锁定状态”、“动作待机状态”、“动作状态”这4种。

动作状态的判定流程如以下那样。首先，在来自钥匙状态检测传感器77的输入信号为发动机接通状态以外的情况下，判定为是“发动机停止状态”。另外，在发动机接通状态的情况下，通过来自锁定状态检测传感器78的输入信号，进行锁定状态的判定。在锁定杆8为锁定状态的情况下，判定为是“操作锁定状态”。另外，在锁定解除状态的情况下，通过来自杆操作量传感器79的输入信号，进行操作杆5的操作状态的判定。相对于操作杆5，在均未进行任意的操作的情况下，判定为是“动作待机状态”。在进行任意的操作的情况下，判定为是“动作状态”。

车体信号生成部62基于来自周边监视传感器20的输出信号、来自车体GNSS装置50的输出信号以及车体状态计算部61的计算结果，生成车体信号110(参照图4)，并将该车体信号110向车体通信控制部64输出。车体信号生成部62预先存储车体ID，因此具有作为车体识别信息存储部的功能。

车体通信控制部64经由车体无线通信装置90将车体信号110向现场管理装置30发送。

通知生成部63使用从车体信号生成部62输出的作业人员检测信息与车体作业状态信息，生成向显示装置81的显示指令以及向警报装置82的警报指令。

通知装置80是用于向作业机械1的操作人员通知作业机械1周边的作业人员的存在的装置，在本实施方式中，作为通知装置80具备显示装置81与警报装置82。

显示装置81是由液晶面板等构成的装置，设置于作业机械1的驾驶室4内。显示装置81用于利用视觉信息向作业机械1的操作人员通知作业人员的存在，基于来自车体控制装置60的显示指令，进行作业人员的存在区域240的显示、通知作业人员的接近的显示。

警报装置82是能够产生音响或者声音等的装置，设置于作业机械1的驾驶室4内。警报装置82用于利用听觉信息向作业机械1的操作人员报告作业人员的接近，基于来自车体控制装置60的警报指令，产生通知作业人员的接近的警报声等。

显示以及警报的指令因在预定的接近通知区域内是否存在作业人员而变更。相对于显示装置81，例如以在作业机械1的俯视图上描绘检测区域220以及作业人员的位置的方式进行指令。另外，在作业人员存在于接近通知区域内的情况下，进行通知作业人员的接近的显示。另外，也可以增加作业范围、接近通知区域等的显示。

向警报装置82发出的指令因在接近通知区域内是否存在作业人员而决定。在作业人员存在于接近通知区域内的情况下，进行警报发出指令，在不存在于接近通知区域内的情况下，不进行警报发出指令。另外，也可以构成为与检测出的作业人员的人数、距离等的信息对应地设置多个等级的警报的种类。

接下来，参照图2以及图11～图13，对现场管理装置30进行说明。图11是本实施方式的现场管理控制装置中的作业人员信号变换处理流程图。图12是本实施方式的现场管理控制装置中的车体信号变换处理流程图。图13是本实施方式的现场管理控制装置中的作业人员位置评价处理流程图。

如图2所示，现场管理控制装置31具有运算部31A、存储部31B、计时器31C。

在存储部31B保持有作业机械信息310和作业人员信息340。作业机械信息310是在作业现场内运转中的作业机械1的一览，在本实施方式中，作为作业机械信息310，保持使各个作业机械1特有的车体ID、作业机械的种类、作业机械1的操作人员的信息对应的一览表。

计时器31C用于后述的经过时间的测量。

另外，作业人员信息340是在作业现场内运转中的作业人员的一览，在本实施方式中，作为作业人员信息340，保持使各个作业人员特有的作业人员ID与作业人员的属性对应的一览表。作业人员的属性包含对作业人员的姓名、作业机械1的操作人员、辅助作业人员、周围作业人员、监督者等进行区别的信息。另外，作业人员的属性可以包含所属公司、经验年限等的信息，也可以具有将这些合并的指标。

运算部31A由现场管理通信控制部35、作业人员位置计算部37、位置信息提取部38、显示控制部36构成。现场管理通信控制部35包含作业人员系统通信部35a以及车体系统通信部35b。

作业人员系统通信部35a经由无线通信网络150而接收控制来自作业现场内的所有的终端装置40的信号(包含作业人员信号140)，并将接收结果向作业人员位置计算部37输出。

车体系统通信部35b经由无线通信网络150而接收控制来自分别搭载于作业现场内的所有的作业机械1的作业人员接近检测系统10的信号(包含车体信号110)，并将接收结果向作业人员位置计算部37输出。

作业人员位置计算部37使用作业人员信号140以及车体信号110和储存于存储部31B的作业机械信息310以及作业人员信息340，计算现场内的所有的作业机械1以及作业人员的位置。作业人员位置计算部37包括作业人员信号变换部37a、车体信号变换部37b、作业人员位置评价部37c、位置信息输出部37d。

作业人员信号变换部37a使用从作业人员系统通信部35a输入的作业人员信号140的接收结果和储存于存储部31B的作业人员信息340所包含的作业人员检测位置，生成作业人员位置接收信息350。如图14所示，作业人员位置接收信息350在各作业人员ID附加有位置接收值与更新度的信息，基于作业人员信号140的接收结果，针对记载于作业人员信息340的所有的作业人员ID生成作业人员位置接收信息350。

更新度表示位置信息的新旧(新鲜度)。在本实施方式中，利用0～100的数值表示更新度，当在预定时间内接收到该作业人员ID的作业人员信号140的情况下，将更新度设为100，当在预定时间内未接收到的情况下，根据从前次的接收经过的经过时间而降低更新度。

图11表示作业人员信号变换部37a中的作业人员位置接收信息生成流程。图11是关于作业人员ID为A的作业人员的处理流程，针对记载于作业人员信息340的所有的作业人员ID进行相同的处理。

在图11的流程的开始时，作业人员信号变换部37a开始针对作业人员ID“A”的取样经过时间(以下，简记为“经过时间”)的测量。然后，作业人员信号变换部37a读入作业人员信号140的接收结果(S101)。若读入的作业人员信号所包含的作业人员ID为A(S102/是)，则判定是否无法定位在S101中读入的作业人员信号140所包含的终端GNSS定位品质的信息，即是否是能够定位的品质(S103)。若为能够定位的品质(S103/是)，则将作业人员位置接收信息350的该ID的更新度设为100，将位置信息更新为在步骤S101中表示的接收结果的位置信息(S104)，使经过时间复位(S105)。之后，返回步骤S101。

在作业人员ID不是A的情况下(S102/否)，或者在终端GNSS定位品质的信息为无法定位的品质的情况下(S103/否)，若经过时间超过Ts(更新度减法宽限时间)(S106/是)，则作业人员信号变换部37a基于下式(1)计算作业人员位置接收信息350的该ID(在图11的例子中，作业人员ID为A)的更新度，而更新更新度(S107)。之后，返回步骤S101。在经过时间为Ts(更新度减法宽限时间)以下的情况下(S106/否)，也返回步骤S101。此外，更新度减法宽限时间是直至重新计算更新度的宽限时间。例如，如果GNSS的取样周期为1次/sec，那么在10个周期决定为即使来自GNSS的电波中断也可以不改写更新度的情况下，将α的值决定为10。由此，在瞬间地引起GNSS的电波障碍的情况下，抑制频繁地引起更新度的改写。

更新度＝max(0，100－经过时间/α)···(1)

车体信号变换部37b使用从车体系统通信部35b输入的车体信号110的接收结果与储存于存储部31B的作业机械信息310，生成作业机械状态接收信息360与作业人员检测位置信息370。如图15所示，作业机械状态接收信息360在各车体ID附加有更新度、位置接收值、车体作业状态、作业人员检测区域，基于车体信号110的接收结果，针对记载于作业机械信息310的所有的车体ID，生成作业机械状态接收信息360。

如图16所示，作业人员检测位置信息370将由搭载于作业机械1的作业人员接近检测系统10检测出的作业人员的检测位置信息一览表化，由检测位置信息与搭载了检测出的作业人员接近检测系统10的作业机械1的车体ID构成。

图12示出车体信号变换部37b中的作业机械状态接收信息360以及作业人员检测位置信息370的生成流程。储存于作业机械状态接收信息360的更新度表示位置信息的新旧，在本实施方式中，利用0～100的数值表示更新度。当在预定时间内接收到该车体ID的车体信号110的情况下，将更新度设为100，当在预定时间内未接收到的情况下，与从前次的接收经过的经过时间对应地减去更新度。图12涉及车体ID为“C1”的作业机械，针对记载于作业机械信息310的所有的车体ID进行相同的处理。

在图12的流程的开始时，车体信号变换部37b开始针对车体ID“C1”的取样经过时间(以下，简记为“经过时间”)的测量。然后，车体信号变换部37b读入车体信号110的接收结果(S201)。若读入的车体信号110所包含的车体ID为“C1”(S202/是)，则判定是否无法定位在S201中读入的车体信号110所包含的车体GNSS定位品质的信息，即是否是能够定位的品质(S203)。若为能够定位的品质(S203/是)，则将作业机械状态接收信息360的该ID的位置信息、车体作业状态、检测区域220更新为在步骤S201中表示的接收结果的值(S204)以及将作业机械状态接收信息360的该ID的更新度更新为100(S205)，并使经过时间复位(S206)。

若存在作业人员检测位置信息370(S207/是)，则从周边监视传感器20向作业人员检测位置信息370追加传感器坐标系的检测位置信息(S208)，返回步骤S201。

在车体ID不是C1的情况下(S202/否)，或者在车体GNSS定位品质的信息是无法定位的品质的情况下(S203/否)，若经过时间超过Ts(S209/是)，则车体信号变换部37b基于式(1)计算作业机械状态接收信息360的该ID的更新度，而更新更新度(S210)。之后，返回步骤S201。在不存在作业人员检测位置信息370(S207/否)以及经过时间为Ts以下(S209/否)的各情况下，也返回步骤S201。

作业人员位置评价部37c使用作业人员信号变换部37a生成的作业人员位置接收信息350与车体信号变换部37b生成的作业机械状态接收信息360以及作业人员检测位置信息370，生成图17所示的作业人员位置信息380。

如图17所示，作业人员位置信息380包括作业人员ID、位置计算值、更新度、准确度。在作业人员位置评价部37c作为关于作业人员的位置的信息而输入有作业人员位置接收信息350和作业人员检测位置信息370这2种信息。在作业人员位置接收信息350和作业人员检测位置信息370中存在以下的特征。

作业人员位置接收信息350具有作业人员ID的信息，作业人员检测位置信息370不具有作业人员ID的信息。另外，作业人员位置接收信息350所包含的作业人员的位置信息是在终端装置40中使用终端GNSS器45而计算出的位置，作业人员检测位置信息370所包含的作业人员的位置信息是由作业人员接近检测系统10检测出的位置。

通常，作业人员接近检测系统10输出的位置信息比在终端装置40中使用终端GNSS器45计算的位置信息更准确，因此认为作业人员检测位置信息370所包含的作业人员的位置信息更准确。

在作业人员位置评价部37c中，进行作业人员位置接收信息350与作业人员检测位置信息370的合并处理，评价位置信息，由此生成作业人员位置信息380。合并处理的方法能够应用各种方法，但以下，表示合并处理的一个例子，对作业人员位置信息生成处理进行说明。

图13表示作业人员位置评价部37c中的作业人员位置信息380的生成流程。首先，作业人员位置评价部37c针对作业人员位置接收信息350与作业人员检测位置信息370所包含的所有的作业人员检测位置，使用基于位置的分离度的对应，例如Global NearestNeighbor法等，进行关于同一作业人员的作业人员位置接收信息350所包含的信息与作业人员检测位置信息370所包含的信息的对应(S301)。然后，在以下的处理中，在关于同一作业人员并存有作业人员信号140以及作业人员检测位置信息的情况下，作为作业人员的当前位置选择作业人员检测位置信息表示的位置，在仅存在作业人员信号140的情况下，作为作业人员的当前位置选择终端当前位置。

接下来，作业人员位置评价部37c选择作业人员位置接收信息350所包含的各作业人员ID的第1个作业人员ID(S302)，若存在对应的作业人员检测位置信息370(S303/是)，则根据与作业人员检测位置信息370的对应的有无、与作业机械状态接收信息360所包含的检测区域220的对应、终端GNSS定位品质，更新位置计算值、更新度、准确度(S304)。

准确度表示位置信息的确定性，在本实施方式中，由A～E这5个阶段表示。在步骤S304中，位置计算值更新为作业人员检测位置信息370的检测位置、更新度100、准确度A。

作业人员位置评价部37c选择接下来的作业人员ID(S305)，进行步骤S303以下的处理。

若不存在与在步骤S302中选择出的各作业人员ID的第1个作业人员ID对应的作业人员检测位置信息370(S303/否)，且位置计算值在周边监视传感器20的检测区域外(S306/是)，则作业人员位置信息380的该ID的位置计算值更新为作业人员位置接收信息350的位置计算值，更新度更新为作业人员位置接收信息350的更新度，准确度根据终端GNSS定位品质而选择B、C、D中的任一个进行更新(S307)。然后，进入步骤S305。这里，针对作业人员检测位置信息370所包含的作业人员的位置信息中的、均不与任意的作业人员ID对应的信息，作为作业人员ID＝“不明”、更新度＝100、准确度＝B，储存于作业人员位置信息380。然后，进入步骤S305。

在步骤S306中，若位置计算值在周边监视传感器20的检测区域内(S306/否)，则将作业人员位置信息380的该ID的位置计算值更新为作业人员位置接收信息350的位置计算值，将更新度更新为作业人员位置接收信息350的更新度、准确度E(S308)。然后，进入步骤S305。

位置信息输出部37d将作业人员位置评价部37c生成的作业人员位置信息380和车体信号变换部37b生成的作业机械状态接收信息360，作为表示作业机械以及作业人员的位置等的作业机械作业人员位置信息而向位置信息提取部38以及现场信息保管装置32输出。

位置信息提取部38根据来自设定输入装置34的输入，参照作业人员位置计算部37输出的作业机械作业人员位置信息以及储存于现场信息保管装置32的过去的作业机械作业人员位置信息，提取向现场管理显示装置33输出的信息。例如，在设定输入装置34中，在指定显示于现场管理显示装置33的区域的情况下，提取作业人员位置计算部37输出的作业机械作业人员位置信息中的、存在于指定的区域内的作业机械1以及作业人员的信息，并向现场管理显示装置33输出显示指令。

现场信息保管装置32具备半导体存储器、磁记录介质等记录介质，记录并积蓄从作业人员位置计算部37输出的作业机械作业人员位置信息。另外，根据来自位置信息提取部38的指令，将储存的过去的作业机械作业人员位置信息向显示控制部36输出。

现场管理显示装置33基于来自显示控制部36的显示指令，显示作业现场内的作业机械1以及作业人员的信息。图18表示现场管理显示装置33的显示的一个例子。在图18的例子中，实时地显示作业现场内的指定区域中的作业机械1以及作业人员的配置及作业状况。基于存在于由设定输入装置34指定的区域内的作业机械1以及作业人员的位置信息，在指定区域的俯视图上描绘作业机械以及作业人员。另外，在图18的例子中，作为关于作业机械1的信息，显示作业机械的种类、作业状态、担当的操作人员名，作为关于作业人员的信息，显示作业人员的姓名、作用。另外，也可以将作业人员位置信息380的位置计算值为“N/A”的作业人员设为位置不明身份人员，显示于位置不明身份人员一览表。另外，作为作业的履历的简易的显示，也可以追加预定期间的作业机械1以及作业人员的移动轨迹的显示。

根据本实施方式，通过作业人员携带的终端装置40进行终端GNSS位置与作业人员检测位置的对应，若存在作业人员检测位置，则将该检测位置选择为作业人员的当前位置。另一方面，若无法进行与作业人员检测位置的对应，则将终端GNSS位置选择为作业人员的当前位置。由此，当在作业机械附近存在作业人员的情况下，能够选择精度更高的作业人员检测位置，而不是担心定位品质的劣化的终端GNSS位置。

另外，周边监视传感器20即使能够检测位于作业机械1的周边的被检测体的存在，特有地识别该被检测体、获得检测出的作业人员的属性信息也较困难，但根据本实施方式，也能够获得作业人员的属性信息。

上述实施方式表示本发明的一个方式，不脱离本发明的主旨的变形方式包含于本发明。

例如，作业机械1不局限于液压挖掘机，也可以使用推土机、斗式链轮装货机等的作业机械。

另外，作为考虑基于GNSS的位置误差的处理，在未输出位置计算误差推断值的情况下，在作业人员信号变换部37a、车体信号变换部37b中，也可以参照保持于存储部60B的位置计算误差信息，导出位置计算误差推断值，代替GNSS定位品质信息而保管位置计算误差推断值。

另外，在作业人员位置评价部37c中，在更新作业人员位置信息时，也可以参照保持于存储部60B的位置计算误差信息，导出位置计算误差推断值，基于位置计算误差推断值计算准确度。

附图标记说明

1-作业机械，

10-作业人员接近检测系统，

20-周边监视传感器，

30-现场管理装置，

31-现场管理控制装置，

33-现场管理显示装置，

34-设定输入装置，

35-现场管理通信控制部，

36-显示控制部，

39-现场管理无线通信装置，

40-终端装置，

43-终端无线通信器，

45-终端GNSS器，

60-车体控制装置，

80-通知装置，

81-显示装置，

82-警报装置，

90-车体无线通信装置，

110-车体信号，

140-作业人员信号，

150-无线通信网络，

200-作业人员管理系统。

Claims (6)

1.一种作业人员管理系统，该作业人员管理系统具备：由作业人员携带的终端装置；搭载于作业机械的作业人员检测系统；以及经由无线通信网络而与所述终端装置以及所述作业人员检测系统分别连接的现场管理装置，

其特征在于，

所述终端装置具备接收GNSS定位信号而生成终端GNSS位置信息的终端GNSS器以及与所述无线通信网络连接的终端无线通信器，

所述作业人员检测系统具备：接收GNSS定位信号而生成车体GNSS位置信息的车体GNSS装置；检测位于所述作业机械的周边的被检测体的周边监视传感器；与所述无线通信网络连接的车体无线通信装置；以及与所述车体GNSS装置、所述周边监视传感器以及所述车体无线通信装置分别连接的车体控制装置，

所述现场管理装置具备：与所述无线通信网络连接的现场管理通信装置、显示装置、与所述现场管理通信装置以及所述显示装置分别连接的现场管理控制装置，

所述终端装置将包含所述终端GNSS位置信息以及识别所述作业人员的作业人员识别信息在内的作业人员信号从所述终端无线通信器向所述现场管理装置发送，

所述车体控制装置生成包含所述车体GNSS位置信息、所述周边监视传感器检测出的表示所述作业人员的位置的作业人员检测位置信息、以及识别所述作业机械的作业机械识别信号在内的车体信号，并将该车体信号从所述车体无线通信装置向所述现场管理装置发送，

所述现场管理控制装置使用所述现场管理控制装置从所述终端无线通信器接收到的所述作业人员信号所包含的所述终端GNSS位置信息与所述现场管理控制装置从所述车体无线通信装置接收到的所述车体信号所包含的作业人员检测位置信息来计算所述作业人员的当前位置，生成包括所述作业人员的当前位置信息的显示指令并向所述显示装置输出，

所述显示装置进行与所述显示指令对应的显示。

2.根据权利要求1所述的作业人员管理系统，其特征在于，

所述现场管理控制装置基于位置的分离度，使所述作业人员信号所包含的所述终端GNSS位置信息与所述车体信号所包含的所述作业人员检测位置信息对应，

关于同一作业人员，在并存有所述终端GNSS位置信息以及所述作业人员检测位置信息的情况下，选择所述作业人员检测位置信息表示的位置作为所述作业人员的当前位置，

在仅存在所述终端GNSS位置信息的情况下，选择所述终端GNSS位置信息表示的位置作为所述作业人员的当前位置。

3.根据权利要求1所述的作业人员管理系统，其特征在于，

所述现场管理控制装置还具备测量从接收所述作业人员信号起的经过时间的计时器，

基于从接收所述作业人员信号起的经过时间，降低表示所述作业人员的当前位置的确定性的准确度。

4.根据权利要求1所述的作业人员管理系统，其特征在于，

所述车体控制装置从所述作业机械获取表示该作业机械的动作状态的作业机械状态信息，并生成包含所述作业机械状态信息在内的所述车体信号，

所述现场管理控制装置基于所述车体信号，生成包含所述作业机械的位置与该作业机械的作业状态在内的所述显示指令。

5.根据权利要求1所述的作业人员管理系统，其特征在于，

所述现场管理装置还具备接受设定作业现场内的特定的区域的操作的设定输入装置，

所述现场管理控制装置提取存在于所述设定输入装置所接受的所述特定的区域内的所述作业人员的位置信息，并生成显示所提取的所述作业人员的位置的所述显示指令。

6.根据权利要求5所述的作业人员管理系统，其特征在于，

所述现场管理控制装置提取所述作业人员信号中的所述终端GNSS位置信息无法定位的信号而生成不明身份人员一览表，并生成显示所述不明身份人员一览表的所述显示指令。

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