動画と静止画によるハイブリッド遠隔コミュニケーションシステムを開発

通信環境が良好でないトンネル坑内の切羽評価を遠隔で実現

　鹿島（社長：天野 裕正）は、動画と静止画の送信をハイブリッドに組み合わせた山岳トンネル工事における遠隔コミュニケーションシステム※を、シャープ（社長：呉柏勲）と共同開発しました。
　本システムは、1台のシステム端末で撮影した映像を遠隔地と共有しながら、データ容量の大きな高解像度のデータを適宜静止画送信することで、狭いネットワーク帯域でも現場の状況を遠隔地に詳細かつシームレスに共有できるものです。
　このたび、西日本高速道路株式会社発注の新名神高速道路大津大石トンネル工事（滋賀県大津市、以下大津大石トンネル工事）で本システムを用いたトンネル切羽の遠隔臨場を実施し、通信環境が良好でない山岳トンネル坑内からの配信でも、切羽の状態を詳細に目視判定できることを確認しました。
※特許出願済

トンネル坑内での遠隔臨場の実施状況（左：現場配信側、右：遠隔参加者側）

• 開発の背景

　山岳トンネルの現場では、施工中にトンネル切羽の地質状況を確認・評価して、施工方法や支保パターンを決定します。決定にあたっては、発注者および受注者の双方による現場立会が必要ですが、刻々と変化する施工状況を立会時間に合わせて調整することが難しいという課題がありました。また、切羽に人が近づくことにより労働災害の発生リスクが高まる懸念もありました。

　当社ではこれらを解決するために遠隔臨場を検討してきましたが、ネットワーク帯域が狭い山岳トンネルの現場では、切羽の地質状況を詳細に確認できる高解像度の動画を送信できず、実現には至りませんでした。

　そこで鹿島とシャープは、トンネル内の全体状況の確認といった通常のコミュニケーションにおいては動画を利用し、切羽の地質評価時には高解像度の静止画像を適宜送信するという、動画と静止画を組み合わせたハイブリッドコミュニケーション技術を考案し、システム化しました。

• 本システムの概要と構成

　本システムは、1台の端末で現場の通信状況に合わせた品質の動画と高解像度の静止画をハイブリッドに組み合わせて送信する、新しい遠隔コミュニケーションシステムです。一般的な高解像度カメラをタブレットPCに装着した撮影端末のみで遠隔臨場が可能となります。

本システムを用いた遠隔地とのコミュニケーションイメージ

1．現場配信側
　・動画送信のON/OFF 設定や静止画の撮影などが可能
　・画面構成は大きなメイン画面1 つとサブ画面で構成。動画と静止画を切り替えながら、遠隔参加者側から指示された箇所を正確に撮影、データ送信することが可能
2．遠隔参加者側
　・専用アプリは不要で、Web ブラウザから参加可能
　・詳細確認したい箇所があれば、画面のマウスクリックでポインタ表示し、配信側への指示が可能

• 本システムの現場実証と効果

　大津大石トンネル工事の切羽の現場立会を、発注者を交え、本システムを用いた遠隔臨場にて行いました。動画による確認を行いつつ、高い解像度が必要な情報は静止画として送信することで、遠隔参加者に詳細な現場状況が共有できることを確認しました。また、現場撮影者は切羽から離れた安全な位置から1 台の端末の操作だけで動画と静止画を送信できるため、作業の安全性も向上しました。

遠隔参加者側のシステム画面による切羽確認状況

• 今後の展開

　鹿島は今後、動画・静止画送信の手法やユーザーインターフェイスを中心にシステムの改良を進め、山岳トンネル工事における遠隔臨場のさらなる高度化を図ります。さらに、トンネル坑内だけでなく山間部や沿岸部等の通信環境が整備しづらい現場の管理や安全巡視の遠隔化に活用するなど、活用範囲を広げ、さらなる現場の安全性および生産性の向上に寄与していきます。

• 工事概要

工事名称 ： 新名神高速道路 大津大石トンネル工事（その2）
工事場所 ： 滋賀県大津市大石東町～大石中町
発注者 　： 西日本高速道路株式会社関西支社
施工者　 ： 鹿島建設株式会社
工事諸元 ： トンネル延長上り線695m、下り線917m、設計掘削断面積127.3 m2、内空断面積103.8 m2
工期 　　： 2021 年6 月～2025 年7 月