JP2014206944A - 安全確認システム - Google Patents

Abstract

【課題】高所での作業時の安全を、作業者および作業者が常に確認でき、高所での安全な姿勢を持続でき、事故を防止できるようにする。
【解決手段】右手、右足、左手、左足の４箇所それぞれに取り付け、接触状態を検出するセンサーと、警報部と、センサーの検出結果に基づいて、警報部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサーからの接触状態を示す検出信号が、4箇所のうち接触している状態を示す信号が２箇所以下の場合、警報部に警報を出力するように制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、安全を確認するための技術に関し、例えば、工事現場における高所昇降動作をともなう作業の安全確認、工事現場以外でも清掃作業・点検作業・消防作業・登山などの高所昇降動作をともなう作業の安全確認に関する。

高所での昇降動作をともなう作業時に墜落・落下を防止する対策として、安全帯など墜落防止の安全器具を装着することが義務付けられている。安全帯以外にも、特許文献１のように昇降動作時に親綱とロック機構を備えた安全補助器具で墜落防止を図る方法があり、高所から地面への墜落・落下を防ぐ観点での対策手段が考えられている。
この他、特許文献２には、高所からの墜落時に加速度を感知するセンサーにて作業者の墜落を検知し、人命災害を軽減するためのエアバックを作動させる方法が開示されている。また、特許文献３は、加速度センサーと感圧センサーを利用して、作業者が接触しているべき対象物より離れ、且つ作業者に対する加速度が変化することで墜落とみなし、人体用衝撃吸収補助具を作動させ、人体への衝撃を緩和させる方法を開示している。

特願２００９−４９６２６号公報 特願平１１−９１７３４号公報 特願平１０−２２４７４７号公報

高所での昇降時・移動時には、身体の支点である右手・左手・右足・左足の４箇所の支点のうち三点で体を支える三点支持を保つことが動作の基本であり、安全面で重要である。高所での昇降時・移動時では、動かす支点は常に一点のみとし、残りの三点で常に身体を支えて安全を確保することが必要となる。この三点支持の姿勢が確保出来ない状態が発生すると、高所からの落下・墜落の危険性が高くなる。
安全帯などの安全補助器具を使用している状態では、三点支持の姿勢が確保出来ない状態が発生した場合、高所から地面への落下・墜落は防ぐことは出来るが、多少の距離を身体が落下して安全補助器具に支えられるため、身体の一部へ瞬間的に大きな荷重が掛るため、身体がダメージを受けてしまうことがある。また、高所での昇降時・移動時に作業者が三点支持を常に確保した状態となっているか、第三者からは見分けるたり判断したりすることが困難である。三点支持を常に確保した状態と作業者本人が認識していても、無意識に三点支持が確保されていない状態になっていることがある。
仮に、高所での昇降時・移動時に落下・墜落事故が発生した場合、落下・墜落事故発生前後の状況が分からないため、事故発生原因を調査・究明することが困難なケースが多い。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、高所での作業時の安全を、作業者および作業者が常に確認でき、高所での安全な姿勢を持続でき、事故を防止できる。

上記課題を解決するために、本発明の安全確認システムは、右手、右足、左手、左足の４箇所それぞれに取り付け、接触状態を検出するセンサーと、警報部と、センサーの検出結果に基づいて、警報部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサーからの接触状態を示す検出信号が、4箇所のうち接触している状態を示す信号が２箇所以下の場合、警報部に警報を出力するように制御するようにしたものである。

一例として、センサーは、金属センサーまたは感圧センサー、もしくは、金属センサーおよび感圧センサーの両方を有し、また警報部は、ブザー、振動装置、ランプのいずれか一つまたは複数を有するようにしたものである。
また、記憶部をさらに有し、センサーの検出結果を記憶部に記憶するようにしたものである。
さらに、センサーからの接触状態を示す検出信号が、4箇所のうち接触している状態を示す信号が２箇所以下であり、かつその組み合わせが予め設定された危険性の高いパターンである場合には、警報部に通常の警報より高いレベルの警報を出力するように制御するようにしたものである。

本発明によれば、高所での作業時の安全を、作業者および作業者から離れた場所にいる監督者も確認でき、高所での安全な姿勢を持続でき、事故を防ぐことができる。

三点支持および本発明の適用形態を説明する図である。 本発明の一実施例における安全確認システム構成図である。 本発明の一実施例における安全確認システムのセンサーの取り付け例を説明する図である。 本発明の一実施例における安全確認システムのセンサーの取り付け例である。 本発明の一実施例における安全確認の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例では、昇降作業時に作業者が三点支持を確保していないことを判定して、作業者へ警告を行う安全確認システムの例を説明する。

図１は、三点支持と本発明の適用形態を説明する図である。
本発明の安全確認システムは、作業者１の胴体部に装着する安全確認装置２と、右手手袋に装着するセンサー（右手）４、左手手袋に装着するセンサー（左手）５、右足靴底に装着するセンサー（右足）６、左足靴底に装着するセンサー（左足）７からなるシステム構成となる。

作業者は、梯子等を昇降する場合、身体の支点である右手・左手・右足・左足の４箇所の支点のうち三点で体を支える三点支持となっていることが動作の基本であり安全面で重要ある。高所での昇降時・移動時では、動かす支点は常に一点のみとし、残りの三点で常に身体を支えて安全を確保することが必要となる。

図１（例１）の場合、作業者１は梯子３を一段昇る時に左手のみを梯子３より離して、右手、右足、左足の残りの三点にて身体を支持しているので安全な動作形態となっている。これに対して図１（例２）の場合、作業者１は梯子３を一段昇る時に左手と左足の二点を梯子３より離して、右手、右足の二点にて身体を支持しているので危険な動作形態となっている。安全確認システムでは、センサー（右手）４、センサー（左手）５、センサー（右足）６、センサー（左足）７の４箇所センサーのうち、３箇所以上のセンサーに接触を示す反応があるかを判定し、センサーが接触を示す反応が２箇所以下の場合は、三点支持が守られていないと判定し、安全確認装置２に搭載された警告装置により作業者１へ警告を行い、三点支持体制を促す。図１（例１）の場合は、センサー（右手）４、センサー（右足）６、センサー（左足）７の３箇所のセンサーに反応があるため警告装置は作動しない。図１（例２）の場合は、センサー（右手）４、センサー（右足）６の２箇所のセンサーしか反応していないため、警告装置が作動して作業者１に警告を行う。

なお、安全確認システムは、昇降時の三点支持動作を確保させることが目的であり、実際の工事現場などの昇降時では、安全帯などの安全器具の装着が必要となる。安全確認装置２は、安全帯などの安全器具に装着することが望ましい。銅ベルト型安全帯であれば、安全帯のベルトもしくは補助ベルトに取り付ける形式とし、ハーネス型安全帯であれば、バックル部の銅ベルト分に取り付ける形式が望ましい。

次に、安全確認システムのシステム構成について説明する。
図２は、安全確認システムのシステム構成図である。
安全確認システムは、安全確認装置２と各種センサー（１７〜２４）から構成される。
安全確認装置２は、装置ケースの開閉をロックする鍵８と、各装置、各センサーを制御する制御部９と、システムの作動／非作動を切り替えるスイッチ１０と、各装置に電源を供給する電源１１と、各センサーの状況を記録する記録装置１２と、ブザー音にて作業者１に警告を行う警告装置（ブザー）１３と、振動にて作業者１に警告を行う警告装置（振動）１４と、ランプにて作業者１に警告を行う警告装置（ランプ）１５と、加速度を感知する加速度センサー１６から構成される。また、右手、左手、右足、左足にそれぞれの支点に装着される感圧センサー１７、１８、１９、２０と、右手、左手、右足、左足にそれぞれの支点に装着される金属センサー２１、２２、２３、２４を備える。

安全確認システムを作動させる場合、安全確認装置２の鍵８を解錠してスイッチ１０をＯＮし、鍵８にて施錠する。鍵８は作業者１以外の人間（例えば作業責任者）が管理することで、作業者１が勝手に安全確認システムを非作動変更してしまうことを防止する。安全確認システムを作動すると制御部９は各センサーの状況を記録装置１２へ記録開始する。作業者１が昇降作業を開始すると、加速度センサー１６と、感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（左手）１８と、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０と、金属センサー（右手）２１と、金属センサー（左手）２２と、金属センサー（右足）２３と、金属センサー（左足）２４の計９箇所のセンサーの検出結果が制御部９に送信され、制御部９にて三点支持の判断を行い、三点支持となっていない場合には、警告装置（ブザー）１３と、警告装置（振動）１４と、警告装置（ランプ）１５を作動させ、作業者１に三点支持姿勢が出来ていないことを体感させて、三点支持姿勢の確保を促す。

図１（例１）では、感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０と、金属センサー（右手）２１と、金属センサー（右足）２３と、金属センサー（左足）２４に接触反応があり、感圧センサー（左手）１８と、金属センサー（左手）２２に接触反応がない状態となるが、三点支持は確保されているので、警告装置（ブザー）１３と、警告装置（振動）１４と、警告装置（ランプ）１５は動作しない。

図１（例２）では、感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（右足）１９と、金属センサー（右手）２１と、金属センサー（右足）２３に接触反応があり、感圧センサー（左手）１８と、感圧センサー（左足）２０と、金属センサー（左手）２２金属センサー（左足）２４に接触反応がない状態となり、三点支持が確保されていないので、警告装置（ブザー）１３と、警告装置（振動）１４と、警告装置（ランプ）１５を作動させ、作業者１に三点支持姿勢が出来ていないことを警告して、三点支持姿勢の確保を促す。
警告装置（ブザー）１３は、作業者１に警告する目的以外に、第三者（例えば作業責任者）にも作業者１が三点支持を確保しているか知らせること出来る。警告装置（振動）１４は、作業者１に警告することが目的となるが、工事現場など騒音が大きい場合にブザーでは警告が分かりづらい時にも有効となる。警告装置（ランプ）１５は、作業者１に警告するよりも第三者（例えば作業責任者）にも作業者１が三点支持を確保しているか知らせることを目的とする。特に夜間作業でランプの認識がより効果的な場合や、ブザーのような大きな音が出せない住宅地の工事現場などで有効となる。

図３および図４は、本発明の一実施例における安全確認システムのセンサーの取り付け例を説明する図である。
図３では、手袋にセンサーを取り付けた場合の平面図である。
作業用の手袋２６に、感圧センサー２７と、金属センサー２８を装着する。作業者１は作業時に手袋２６を装着し、梯子３にて昇降時に感圧センサー２７は梯子３を握ったことで圧力を感知し、金属センサー２８は梯子３の金属を感知して、それぞれのセンサー反応を安全確認装置２の制御部９へ送信する。図３は左手用の手袋の例であるが、同様に右手用も感圧センサー２７と、金属センサー２８を備える。梯子３には、アルミニウム製等の非磁性金属も採用されているので、金属センサー２８には磁性金属、非磁性金属のいずれも検出可能なオールメタル検出タイプが望ましい。感圧センサー２７と、金属センサー２８の状況は有線にて安全確認装置２の制御部９へ送信されるが、作業者１の利便性を考慮して、無線モジュールと電源を付加し、無線での制御部９への送信も可能である。

図４は、靴底にセンサーを取り付けた場合の平面図である。
図２では、作業用の靴２９の靴底に、感圧センサー３０と、金属センサー３１を装着する。作業者１は作業時に靴２９を装着し、梯子３にて昇降時に感圧センサー３０は梯子３に作業者１の荷重が掛ることで感圧を感知し、金属センサー３１は梯子３の金属を感知して、それぞれのセンサー反応を安全確認装置２の制御部９へ送信する。図４は左足用の靴底の例であるが、同様に右足用も感圧センサー３０と、金属センサー３１を備える。作業者１によっては梯子３が靴底のどこに荷重を掛けるか変わってくるため、感圧センサー３０と、金属センサー３１は縦長に靴底の長さをカバーするように配置する。但し、つま先やかかと後方に荷重が掛る姿勢は不安定なため、つま先やかかと後方には感圧センサー３０と、金属センサー３１は配置しないようにし、つま先やかかと後方は支点が無いと判定させる。感圧センサー３０と、金属センサー３１の状況は有線にて安全確認装置２の制御部９へ送信されるが、作業者１の利便性を考慮して、無線モジュールと電源を付加し、無線での送信も可能である。

次に、本発明の安全確認処理を説明する。
図５は、本発明の安全確認システムの処理手順を示すフローチャートである。
始めに、安全確認装置２の鍵８を開け、スイッチ１０をＯＮして安全確認システムを起動する（ステップ５０１）。その後、鍵８にて施錠してスイッチ１０を勝手にＯＦＦ出来ないようにしておく。安全確認システムを作動すると制御部９は各センサーの状況を記録装置１２へ記録開始する（ステップ５０２）。
作業者１の金属センサー（右足）２３と、金属センサー（左足）２４のセンサーが金属を感知しているか判定し（ステップ５０３）、感知していない場合は、作業モードに移行する（ステップ５０４）。作業モードとは、作業者１が昇降作業を行っておらず、梯子３に登っていない状態や、梯子３に登っていても昇降作業は行っておらず、その場所に留まって作業を行っている状態を示す。この作業モード時に三点支持判定を実施してしまうと、警告装置が動作してしまうので、両手を梯子３より離して作業することが出来ないため、昇降時と作業時を区別する必要があり、作業時と判定した場合に作業モードに移行し、作業モード時は二点支持であっても警告装置を動作させない機能を有する。

金属センサー（右足）２３と、金属センサー（左足）２４が金属を感知した場合は、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０の感圧を判定する（ステップ５０５）。感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０が共に圧力を感知した場合は、更に安全確認装置２に搭載された加速度センサー１６の加速度を判定する（ステップ５０６）。加速度センサー１６に上下方向の加速度を感知していない場合、および上下方向以外の加速度を感知している場合、作業モードに移行する（ステップ５０７）。加速度センサー１６に上下方向の加速度を感知した場合、昇降モードに移行する（ステップ５０８）。また、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０どちらか一方でも感圧を感知していない場合も昇降モードに移行する。

昇降モードに移行した場合、作業者１の感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（左手）１８と、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０の４箇所のセンサーにて三点支持が行われているか判定する。感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（左手）１８と、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０のうち、３箇所以上で圧力を感知していない場合は、三点支持が行われていないと判定し、安全確認装置２に搭載された警告装置（ブザー）１３と、警告装置（振動）１４と、警告装置（ランプ）１５を作動させ、作業者１に三点支持姿勢が出来ていないことを警告して、三点支持姿勢の確保を促す。その後、感圧センサーにて三点支持が行われていると判定されるまで各警告装置は作動し続ける。感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（左手）１８と、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０のうち、３箇所以上で感圧を感知している場合は、三点支持が行われている判定し、安全確認装置２に搭載された警告装置（ブザー）１３と、警告装置（振動）１４と、警告装置（ランプ）１５は作動しない。

昇降モード時でも、警告装置（ブザー）１３と、警告装置（振動）１４と、警告装置（ランプ）１５が作動していない状態であれば、前述の各センサーの感知状況を絶えず判定しており、前述の条件が揃えば作業モードに移行する。
昇降モードに移行した場合、作業者１の感圧センサー（右手）１７と、感圧センサー（左手）１８と、感圧センサー（右足）１９と、感圧センサー（左足）２０の４箇所のセンサーにて三点支持が行われているか判定しているが、二点支持の状態でも危険度が異なる場合がある。二点支持において感圧センサー（右手）１７と感圧センサー（左手）１８の反応が無い場合（両手が離れている状態）と、感圧センサー（右足）１９と感圧センサー（左足）２０の反応が無い場合（両足が離れている状態）と、感圧センサー（右手）１７と感圧センサー（右足）１９の反応が無い場合（右側手足が離れている状態）と、感圧センサー（左手）１８と感圧センサー（左足）２０の反応が無い場合（左側手足が離れている状態）の４パターンは特に墜落の危険性が高い。この墜落の危険性が高い４パターンと判定された場合には、警告装置（ブザー）１３のブザー音量を大きくする、警告装置（振動）１４の振動を強くする、警告装置（ランプ）１５のランプ色を変える（例えば黄色から赤色に変える）などの機能を付加することも可能である。
安全確認システムの機能を終了する場合は、安全確認装置２の鍵８を解錠してスイッチ１０をＯＦＦする。

上記実施例においては、センサーとして、金属センサーおよび感圧センサーの両方を備える場合を例にとって説明したが、金属センサーまたは感圧センサーのどちらか一方のみとしても、三点支持の検出および安全の確認がある程度可能である。
また、警報装置は、ブザー、振動装置、ランプのいずれか一つまたは複数備えてもよい。
また、昇降・作業開始時に本システムのスイッチをＯＮにする。スイッチは鍵付きのケースに収納されており、鍵は作業者以外の現場責任者などが管理することにより、管理者以外が本システムの機能を解除出来ない機能を有する。

以上説明した実施例によれば、高所作業にともない昇降・移動を行う作業者に対し、三点支持となっていない状況になった場合、警告装置にて作業者へ瞬時に警告することで、三点支持の姿勢を促し、落下・転落の危険性を下げることができる。また、警告装置により現場責任者などの第三者も、作業者が三点支持を実施しているか確認することができる。
また、三点支持の実施・未実施の記録を参照することで、作業者の安全作業内容を定量的に把握することが可能で、記録の結果に基づいた安全作業管理・安全作業教育を行うことができる。また仮に転落・落下事故が発生した場合に、三点支持の実施・未実施の記録を参照することで、事故発生原因を調査・究明することができる。
昇降時と作業時をセンサー状況にて自動的に判断することにより、昇降時と作業時に作業者の装備を変更する必要がなく、作業効率を下げることなく安全性を向上することができる。
本システムのスイッチを鍵付きのケースに収納し、鍵は作業者以外の現場責任者などが管理することにより、作業者が勝手に本システムの機能を解除することがなく、確実に上記の効果を得ることができる。

１ 作業者
２ 安全確認装置
３ 梯子
４ センサー（右手）
５ センサー（左手）
６ センサー（右足）
７ センサー（左足）
８ 鍵
９ 制御部
１０ スイッチ
１１ 電源
１２ 記憶装置
１３ 警告装置（ブザー）
１４ 警告装置（振動）
１５ 警告装置（ランプ）
１６ 加速度センサー
１７ 感圧センサー（右手）
１８ 感圧センサー（左手）
１９ 感圧センサー（右足）
２０ 感圧センサー（左足）
２１ 金属センサー（右手）
２２ 金属センサー（左手）
２３ 金属センサー（右足）
２４ 金属センサー（左足）
２６ 手袋
２７ 感圧センサー
２８ 金属センサー
２９ 靴
３０ 感圧センサー
３１ 金属センサー

Claims (5)

1. 右手、右足、左手、左足の４箇所それぞれに取り付け、接触状態を検出するセンサーと、
   警報部と、
   前記センサーの検出結果に基づいて、前記警報部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記センサーからの接触状態を示す検出信号が、前記4箇所のうち接触している状態を示す信号が２箇所以下の場合、前記警報部に警報を出力するように制御する安全確認システム。
2. 請求項１に記載の安全確認システムであって、前記センサーは、金属センサーまたは感圧センサー、もしくは、金属センサーおよび感圧センサーの両方を有することを特徴とする安全確認システム。
3. 請求項１または２に記載の安全確認システムであって、前記警報部として、ブザー、振動装置、ランプのいずれか一つまたは複数を有することを特徴とする安全確認システム。
4. 請求項１ないし３に記載の安全確認システムであって、記憶部をさらに有し、前記センサーの検出結果を前記記憶部に記憶することを特徴とする安全確認システム。
5. 請求項１に記載の安全確認システムであって、前記センサーからの接触状態を示す検出信号が、前記4箇所のうち接触している状態を示す信号が２箇所以下であり、かつその組み合わせが予め設定された危険性の高いパターンである場合には、前記警報部に通常の警報より高いレベルの警報を出力するように制御する安全確認システム。

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