JP2017074662A

JP2017074662A - 安全装置および工具

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Publication number: JP2017074662A
Application number: JP2015205056A
Authority: JP
Inventors: 山本　裕; Yutaka Yamamoto; 裕山本; 高橋　靖典; Yasunori Takahashi; 靖典高橋; 就平栗田; Shuhei Kurita
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-16
Also published as: US10083602B2; DK3156181T3; EP3156181A2; EP3156181B1; CN106875650B; CN106875650A; EP3156181A3; JP6597163B2; TWI680441B; US20180365979A1; US20170110006A1; US10937304B2; TW201730853A

Abstract

【課題】使用者の意識が使用中の工具に対して向けられていない場合にその工具の駆動を抑制し、これにより事故や怪我の発生を未然に防ぐこと。【解決手段】アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具２と、当該工具２を操作する使用者Ｈが身に付ける装着具３を有し、前記工具２若しくは装着具３の少なくとも一方に、高い指向性を持つように送信方向を設定した無線信号の送信部（赤外線送信部１４）を設け、前記工具２若しくは装着具３に、前記送信部（赤外線送信部１４）が送信した無線信号を受信する受信手段（赤外線受光部１９）を設け、前記工具２を制御する制御部６を設け、前記工具２若しくは装着具３が無線信号を認識したことを条件として、前記工具２を制御するように構成したことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、安全装置および工具に関するものである。

従来より、電動工具等の動作を制御する各種の発明が知られている。例えば、電動工具と管理装置との間で無線通信が可能となるように構成しておき、両装置が一定の距離を超えて離れることによる無線通信の不能によって、電動工具のモータを回転禁止モードへと切り替えるように構成したものがある（先行技術文献１）。当該発明は、第三者による盗難によって電動工具が管理装置から離れた場所に運ばれると工具を使用不能にすることができるので盗難を防止できるという効果を有するものである。
また、高い盗難抑止効果を得ることができる電動工具であって、適正な認証用機器を身に付けていない者は工具を使用することができないようにしたものが知られている（先行技術文献２）。具体的には電動工具が認証回路部を備え、当該認証回路部が使用者が腕に装着する認証用機器（腕時計型等）との間で識別コードを用いた認証を行い、認証結果に基づいて電動工具の駆動に関して許可を行うというものである。識別コードの送受信には、使用者の人体を伝送路として使用するものや、近距離無線通信であるＲＦＩＤにて信号の送受を行う例が記載されている。

また、テーブルソーを実施例とした発明であって、人体と回転中の鋸刃の接触を未然に防止すること等を目的としたものが知られている（先行技術文献３）。当該発明は、例えば検出装置から物体までの距離と検出装置側（丸鋸側）に近づく物体の速度をドップラー型のレーダー等を利用して検出し、通常の作業動作として想定した速度を超えた速度で物体が近接した場合を異常事態であると判断し、物体が丸鋸に接触する前に丸鋸を停止しようとするものである。
また、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着してテーブルソー付近を視認すると、ヘッドマウントディスプレイが備えるカメラが外景画像を取得してテーブルソーを認識し、使用者に注意を喚起する発明が記載されている（先行技術文献４）。

特許第５５３７１０６号公報特許第４６７８１９９号公報特許第４４２９６１６号公報特開２０１４−１２０７８６号公報

前述したように、盗難防止や危険回避等の様々な目的に応じて、工具と使用者の位置関係や挙動等から工具の駆動を制御するものが知られている。
また、電気、空気圧、その他各種の動力を駆動源とする工具は一般的に高出力であるから、使用方法を誤ると危険であり取り扱いには注意が必要である。これは使用者にもよく理解されていることであるから、通常の使用者であればその工具の使用には細心の注意を払いつつ作業を行うことになる。そして、この注意を払うという行為は、一般的にその作業部位若しくは工具をよく見るという使用者の動作が前提となる。

また、釘打ち機、丸のこ、電動ドリル等の各種形態の工具が様々な建築現場、作業環境の中で使用されている。このような工具も、使用目的を持って駆動する場合には前述のように事故に気をつけながら注意をして作業を行うことになる。しかし、作業の中には工具から目を離して他の作業を平行して行うこともある。このような時に、例えば手に持っている工具を壁にぶつけて誤って駆動させると対象物を傷つけることになる。また、工具が着衣に絡むなどした場合に誤って駆動させてしまうと怪我をする場合もあり得る。

本発明は、当該事情に鑑み発明したものであって、使用者の意識が使用中の工具に対して向けられていない場合にその工具の駆動を抑制し、これにより事故や怪我の発生を未然に防ぐことを目的とするものである。

本発明に係る安全装置は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。すなわち、
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、当該工具を操作する使用者が身に付ける装着具とを有する安全装置であって、
前記工具若しくは装着具の一方に設けられ、一定の方向に対して高い指向性を持つように送信方向を設定した無線信号を送信する送信手段と、
当該工具若しくは装着具の他方に設けられ、前記送信手段が送信した無線信号を受信する受信手段と、
前記工具若しくは装着具に設けられた受信手段が前記無線信号を認識したことを条件として、前記工具を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る安全装置は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。すなわち、
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、当該工具を操作する使用者が身に付ける装着具とを有する安全装置であって、
前記工具若しくは装着具の一方に設けられ、一定の方向に対して高い指向性を持つように受信方向を設定した無線信号を受信する受信手段と、
当該工具若しくは装着具の他方に設けられ、前記受信手段によって受信可能な無線信号を送信する送信手段と、
前記工具若しくは装着具に設けられた受信手段が前記無線信号を認識したことを条件として、前記工具を制御する制御手段とを有すること特徴とする。

また、本発明に係る安全装置は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。すなわち、
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、
当該工具を操作する使用者が身に付ける装着具と、
前記工具と前記装着具が一定の範囲内で互いに対向していることを検知したことを条件として前記工具を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る安全装置は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。すなわち、
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、
前記工具に設けられた撮像手段とを有し、
前記撮像手段によって得られた情報に基づいて、前記工具を制御する制御手段を有したことを特徴とする。

また、本発明に係る工具は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。すなわち
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具であって、
前記工具を操作する使用者が身に付ける装着具との間で無線信号による通信を行う通信手段と、
前記工具と前記装着具との間で無線信号を認識したこと、若しくは、前記工具と前記装着具が一定の範囲内で互いに対向していることを検知したこと、を条件として、前記所定の動作とは異なる動作を実施可能な制御手段とを有することを特徴とする。

動力を使用する工具は、作業性を高める装置として有用である反面、使用者の意図しない状態で駆動させると危険である。例えば、狭い作業現場で工具を操作している内に、本来対象物では無いものに接触させ、誤って釘を打ち付けてしまうような場合がある。また、工具を手にして移動している最中に駆動源となるエアホースに引っ張られるなどして外部から力が加わり、これをきっかけとして対象物では無いものに釘を打ち付けてしまうような場合も想定される。このような誤操作の一態様は、使用者が工具を操作することを意識していない瞬間に発生する場合がある。
本発明は、工具の駆動条件として使用者が工具を見ている状態、もしくは見ていると推定できる状態であることを条件として工具を駆動する（工具の駆動禁止状態を解除する）ものであるから、上記のような誤動作を防止することができるという効果を有するものである。

本実施の形態に係る安全装置の概要を表したブロック図である。本実施の形態に用いる装着具の一例を表した正面側斜視図である。本実施の形態に用いる装着具の一例を表した側面側斜視図である。本実施の形態に用いる装着具の一例を表した平面図である。本実施の形態に用いる装着具の一例を表した正面図である。本実施の形態に用いる装着具の一例を表した側面図である。本実施の形態に係る装着具と工具の対応関係を表した説明図である。本実施の形態に係る装着具の動作を説明するためのフローチャートである。本実施の形態に係る工具の動作を説明するためのフローチャートである。本実施の形態に係る安全装置の使用状態の一例を表した説明図である。本実施の形態に係る安全装置の動作状態の説明図である。他の実施の形態に係る安全装置の使用状態の一例を表した説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明に係る安全装置１の概要を表したブロック図である。安全装置１は、工具２と工具２とは別体として設けた装着具３によって構成される。工具２は、空気圧、電気その他の動力源によって動作するアクチュエータからなる駆動部４によって所定の動作を行うものである。
図１は、工具２を釘打機として構成した一例を示している。当該釘打機は、電動モータと圧縮ばねによって動作するプランジャを備えた駆動部４を有する。駆動部４はモータの作動やばね力の開放を制御することによって駆動を行うようになっている。
また、工具２はメモリ５に記憶したプログラムを実行する制御部６を有し、当該制御部６に対して駆動部４、コンタクトスイッチ７、トリガスイッチ８、認証報知部９、赤外線受信部１０を電気的に接続した構成を有している。

本実施の形態に示す工具２は、片手で操作できる釘打機として構成したものであり、所定の位置に対して釘を打ち込むことができるように構成されている。当該工具２は、釘の射出部分を打ち込み対象物に対して押しつけた状態であることを駆動条件の一つとしており、この押しつけ状態の検出のためにコンタクトアームを有している。コンタクトアームは、釘打機に用いる一般的な安全機構であり、打込対象物に対する押しつけに伴って本体側へ後退移動するようになっている。前記コンタクトスイッチ７は、コンタクトアームの後退移動を検出するスイッチであり、前記制御部６によってコンタクトアームが後退移動したことを判断するために設けたものである。

トリガスイッチ８は、釘の射出時に操作するトリガレバーに連動して開閉するスイッチであり、前記制御部６によってトリガレバーの操作を検出するために設けたものである。認証報知部９は、工具２と装着具３間の通信によって行われる認証処理の結果を制御部６の制御により表示するものである。ＬＥＤのような発光素子や、報知音を発生する圧電素子、その他の報知手段で構成する。
また、前記制御部６には、無線信号の一種である赤外線信号を受信する受信手段として赤外線受信部１０が接続されている。当該赤外線受信部１０が備える赤外線の受光素子は、釘の射出部の反対側に配置されるハウジングのヘッド部分１７中央に設けられている。受光素子は、当該ハウジングのヘッド部分１７を中心とする概ね半球状の領域に入射した赤外線信号を受光できるように配置されている。
前記制御部６は、前記赤外線受信部１０を介して受信した赤外線信号が、前記装着具３が送信したものであるか否かの認証処理若しくは判定処理を行い、これらの条件に基づいて前記駆動部４の駆動を許容若しくは制限する制御手段となっている。

前記装着具３は、一例として図２Ａ乃至図２Ｅに示すようなメガネ（ゴーグルを含む）の形態として形成されている。図２Ａは本実施の形態に係る装着具３の正面側斜視図、図２Ｂは装着具３の側面側斜視図、図２Ｃは装着具３の平面図、図２Ｄは装着具３の正面図、図２Ｅは装着具３の側面図を表している。当該装着具３には、メモリ１１を備えた制御部１２、装着検知部１３、赤外線送信部１４を設けている。メモリ１１には、装着具３の制御手段を構成する制御部１２によって実行されるプログラムおよび当該装着具３に設定された固有の識別情報（工具２とのペアリングに使用する認証情報Ｗ）が記憶されている。
メガネ状に形成した装着具３は、レンズを装着するレンズフレーム１５と当該レンズフレーム１５の左右に取り付けるテンプル１６を有する。レンズフレーム１５との接合部分であるテンプル１６の先端に、無線信号の一種である赤外線の送信手段として赤外線送信部１４を設けている。赤外線送信部１４は、装着具３を顔に装着している場合に、装着者の顔面部を基準として前方に向かって赤外線信号を送信するように配置されている。本実施の形態では、左右のテンプル１６、１６のそれぞれの先端に赤外線送信部１４（１４ａ、１４ｂ）を設けている。

一例として赤外線送信部１４を構成する発光素子（ＬＥＤ等）を、端部に開口を設けた孔やダクト内に収容すると、赤外線の照射範囲を制限（調節）して、発光素子が有する指向特性よりも狭い範囲に赤外線の照射を照射することができる。すなわち、赤外線を照射する角度（範囲）を狭くすることで、装置として高い指向特性を有するように送信方向を設定することができるようになっている。なお、上記赤外線を受信する側の装置において、端部に開口を設けた孔やダクト内に受光素子等を収容して赤外線の受信範囲を狭くして受信方向に高い指向性を持たせてもよい。この場合、上記赤外線の照射範囲を制限（調節）した場合と同様の作用効果を生じさせることができる。
またレンズフレーム１５の中央に、装着具３を顔に装着していることを検知する装着検知部１３を設けている。装着検知部１３には、赤外線の反射を利用した非接触型のセンサを用いており、顔面との近接を検知して装着具３の有無を判断できるようになっている。なお、上記非接触型のセンサに代えて、皮膚との接触を検出する導電型のセンサを用いてもよく、装着検知部１３の方式や配置位置は当該例に限らないものである。

前記工具２と装着具３は、両装置間でペアリングを行うようになっている。図３は、当該ペアリングの一形態を表した説明図である。
同図は、２台以上の工具２（２ａ、２ｂ・・・）に対して、一台の装着具３がペアリングされる例を示している。ペアリングとは、装着具３が有する認証情報（メモリ１１に記憶した固有の識別情報）を工具２に登録させる処理（若しくは、他の例としては工具が有する固有の識別情報を装着具に登録させる処理）である。
本実施の形態に係る工具２は、事前にペアリングを行った装着具３からの信号を受信している場合にのみ、釘の打ち込み駆動等の各工具の駆動を行わせるようになっている。したがって、装着具からの信号を受信しても、その信号がペアリングを行っていない装着具が発信したものである場合には、釘の打ち込み駆動等の動作は行わないようになっている。
上記のように、一台の工具に対して、複数の装着具をペアリングできるように構成すると、一台の工具を複数の作業者で共用することが可能になる。また、このように予め一台の工具に複数の装着具をペアリングしておく場合、工具との通信によって駆動を許容する装着具を、工具側で選択若しくは切替え可能に構成してもよい。このように構成すると、ペアリングが完了した他の装着具が工具の付近に存在していても、使用者以外の装着具を認証して動作する事を防止でき安全性を高めることができるものとなっている。

図４は、工具２とのペアリングが終了した後における、装着具３の制御処理の内容を表したフローチャートである。装着具３の電源（図示せず）を入れると制御処理がスタート（Ｓ１）し、制御部１２はメモリ１１から認証情報Ｗを読み出す（Ｓ２）。
次いで、制御部１２は装着検知部１３からの情報に基づき装着具３が人体に装着されているか否かを判定する（Ｓ３）。装着具３が人体に装着されていると判定した場合には赤外線送信部１４を介して認証情報Ｗを送信し（Ｓ４）、人体に装着されていないと判定した場合には認証情報Ｗを送信することなく装着具３が人体に装着されるまで判定処理を繰り返す。

図５は、工具２の駆動処理を表したフローチャートである。
工具２の電源（図示せず）を入れると制御処理がスタート（Ｓ１０）し、制御部６はメモリ５から認証情報Ｗを読み出す（Ｓ１１）。当該認証情報Ｗは装着具３とのペアリング処理によって装着具３から取得した固有の識別情報に基づく情報である。
メモリ５に認証情報Ｗが記憶されていない場合には、認証を必要とする以後の駆動処理を停止しペアリングが必要である等のアラームを使用者に対して報知する処理を行う（Ｓ１２）。なお、他の実施例として認証を必要とする駆動と認証を必要としない従来型の使用方法を選択的に実施できる装置として工具を構成することも可能であり、この場合には従来型の使用方法を選択するか否かの報知等を行う。

前記処理（Ｓ１１）において認証情報Ｗの読み出しが成功した場合、制御部６はトリガスイッチ８がＯＦＦであること、およびコンタクトスイッチ７がＯＦＦであることを確認する処理を行う（Ｓ１３）。すなわち、初期状態として釘打ち機が打ち込み部材に対して接触しておらずかつトリガーが操作されていないことを確認する。
これは、電源が投入された時点でトリガスイッチ８およびコンタクトスイッチ７がＯＮの状態である場合に、そのまま処理を続行すると次の処理において使用者の意図に関わりなく工具が駆動する場合があり危険だからである。このため、工具の初期状態としてトリガスイッチ８およびコンタクトスイッチ７がＯＦＦであることを最初に確認をしている。

前記処理において、トリガスイッチ８およびコンタクトスイッチ７がＯＦＦであることを確認した場合、制御部６は赤外線受信部１０による赤外線の受信処理を開始する（Ｓ１４）。この処理において赤外線受信部１０が赤外線信号を受信できない場合、若しくは受信した情報がペアリング済みの装着具による認証情報Ｗとは異なる場合、前記処理（Ｓ１１）以降の処理ルーチンを繰り返す（Ｓ１５）。
制御部６は、前記処理において受信した情報がペアリング済みの装着具による認証情報Ｗであると判断した場合には、次にトリガスイッチ８がＯＮであり、かつコンタクトスイッチ７がＯＮであることを確認する処理を行い（Ｓ１６）、当該条件を満たした場合には駆動部４の駆動処理を行う（Ｓ１７）。また、前記処理（Ｓ１６）の条件を満たさない場合には、前記処理（Ｓ１３）以降の処理ルーチンを繰り返す）。

上記一連の処理（Ｓ１０〜Ｓ１７）は、ペアリングが終了した工具２と装着具３とが赤外線による通信を確立した状態でのみ駆動部４の駆動処理を行うことを意図したものである。すなわち、駆動処理の直前において工具２と装着具３との間における通信が途絶えている場合には駆動処理を行わないように構成したものである。なお、同様の効果が得られるのであれば、上記処理手順以外の方法を用いても差し支えがない。

本実施の形態に係る安全装置は、前述のようにペアリングを確立した装着具と工具によって、工具の所定の動作（釘の打ち込みやねじ込み等の工具本来の動作）を行う場合の安全性を向上させることを目的としている。しかしながら、このような目的や具体例に関わらず、他の目的、用途に沿って工具本来の所定の動作とは異なる動作を行うよう制御することも可能である。
例えば、安全性を考慮した状態において装着具と工具の通信が確立したことを条件としてトリガー操作に基づく動作を開始若しくは停止させるといった制御や、装着具との通信に基づいて工具を待機（スリープ）モードにする若しくは待機（スリープ）モードから復帰させるといった制御や、装着具との通信に基づいて工具の動作モードを操作するといった制御や、装着具との通信に基づいて工具の有するライト等を点灯させるといった制御や、その他工具の動作に関わる各種の制御を行わせることができる。
また、これら各種の制御を単独で行うのみならず各種の制御を組み合わせて行わせることも可能であり、これらの制御の実行、不実行を使用者のＯＮ／ＯＦＦ操作によって選択的に実行できるように構成することも可能である。
また、ペアリングの確立に基づいて、工具や装着具に搭載した表示や音声等による報知手段を起動させ、ペアリングの確立を使用者に知らせるようにしてもよい。さらに、ペアリングの確立に基づいて工具のバッテリ残量を表示したり、充電を促すアナウンスをしてもよい。
工具を使用する時は、工具を保持しない方の手で加工される部材を押えている事が多く、両手が塞がっているため、動作モードを変更したりライトをつけるなどの操作を作業の途中で行う事が困難である。しかし、本発明技術を用いることで、特定の部位を手で操作することなく切替が行えるので、作業効率を高めることができる。

図６Ａは、本発明を適用した工具（釘打機）の使用時の様子を表したものである。使用者Ｈは、左右何れかの手で工具２ａのハンドルグリップを握り、打ち込み対象物（図示せず）上の所定の位置に工具２ａの射出口を当接させ、ハンドルグリップを握った手の指でトリガレバーを操作して釘の射出動作を行う。また、使用者Ｈは前述したようなメガネの形態として構成した装着具３ａを装着している。

図６Ａは、本実施の形態に係る安全装置の使用状態の一例を表した説明図であり、垂直に配置されている壁や柱のような打ち込み対象物に対して釘を水平方向に射出させる例を示している。作業状況に応じて、天井方向や床方向に向けて釘を射出させる場合もあるが、このような通常行われる使用状態を想定した場合、射出口の向き（射出方向）は使用者の視線の方向若しくは顔が向いている方向を中心とした一定の角度の範囲内を向く。このような通常の使用状態を想定した場合、射出口の反対端であるハウジングのヘッド部分１７は使用者Ｈから視認可能な範囲に存在する。したがって、使用者の視界内にハウジングのヘッド部分１７がある場合、工具は適正な使用状態にあると推定することができる。

図６Ｂは本実施の形態に係る安全装置の動作状態の説明図であり、使用者Ｈが装着したメガネ型の装着具３ａから照射される赤外線照射範囲１９を表した説明図である。赤外線照射範囲１９は、発光素子を中心とした一定の角度で放射状に広がる円錐状の領域である。
本実施の形態では、この赤外線照射範囲１９を使用者Ｈの視界範囲であると見做して、この赤外線照射範囲１９内にハウジングのヘッド部分１７が存在している場合に、使用者Ｈが視認しているものと見做して工具の駆動を許容するようにしている。つまり、ハウジングのヘッド部分１７に設けた赤外線受光部１８が、装着具３ａから照射された赤外線を受光しているときは、工具の駆動が許容される。
なお、射出口の向きが視線（若しくは顔の向き）に対して９０度以上傾く場合もあるが、これは工具を真横から見るような状態であるから、実際に使用する場合があるとしてもかなり特殊な使い方である。したがって。このような状態での工具の使用を許容する場合には、装着具と工具のペアリングを利用した安全機構を解除して従来通りの使い方ができるようにすればよい。

図６Ｃは、他の実施の形態に係る安全装置の使用状態の一例を表した説明図であり、使用者Ｈが装着する装着具３ｂをシャツの胸部に取り付けるバッジとして形成した場合を示している。使用者Ｈがシャツ等の胸部に装着具３ｂを取り付けると、装着具３ｂは身体（胸部）の正面方向を向く。これにより、当該バッジから身体の正面方向に向かう一定の範囲に対して赤外線信号が照射されることになり、この照射範囲にペアリング済みの赤外線信号を受信した工具２ｂがある場合、使用者Ｈが工具２ｂを見ながら駆動操作をしているものと推測して駆動可能にする。すなわち、工具と装着具が一定の範囲内で互いに対向していることを検知したことを条件として、駆動を許容若しくは制限するなどの制御が行われる。
このような身体に装着する装着具の例は多様であり、前述したメガネやバッジの他にネックレス、ボタン、シャツ等身体に装着する等その形態は問わないものである。

上記装着具の取り付け位置は、最も適切なものとして顔の向きに連動するように、身体の首から上に位置する頭部等に装着できるように構成することが好ましい。このような観点から、前述したような顔面部に装着するメガネ、頭部に装着するヘルメット、帽子、ヘッドホン、ヘッドセット、ヘッドバンドの形態として構成することができる。また、耳に装着する耳栓、イヤリング、ピアスやイヤホン、その他マスク、鼻栓、コンタクトレンズ等各種の形態にしてもよい。

さらに、前述した例では、通信部を工具本体に搭載した例を説明しているが、工具本体に付属する周辺機器に通信部を設けてもよい。このような周辺機器の例としては、エアホース、エアホースアダプタ、バッテリ、工具（バッテリ）アダプタ等がある。工具に対して直接装着されるものや非装着であるもの等その形態は問わないものである。また、通信部をエアホースに設け、バルブを制御することで駆動を制限するように構成しても良いし、電源コードに設置された遮断スイッチに通信部を設け、工具の駆動を制御するように構成しても良い。
その他、工具を掴む手の周辺に装着できる手袋、時計、バンド、指輪、衣服の袖に通信部を設けてもよい。工具が据え置き型の装置である場合には、その操作盤に通信部を設けてもよい。

その他、装着具と工具側通信部との間で行われる通信の方法については、前述した赤外線を通信媒体とした方法の他、赤外線以外の無線信号として光や電波、音波（超音波）を用いた方法でも差し支えない。
また、通信媒体ごとに指向特性、通信に適した出力の大きさその他通信を行う上で考慮すべき特徴が異なるので、装着具と工具側通信部にはそれぞれの通信媒体に応じて適切な配慮が行われる。また、指向特性や信号強度などを調整可能にしたり、周波数の選択によって対応機種を設定したり、制限してもよい。
たとえば、通信媒体に電波を用いた場合には、指向性の高いホーンアンテナや、指向性の低いロッドアンテナやチップアンテナなどを、送信部や受信部に用いることで、指向性の調整が可能となる。
また、通信媒体に赤外線を用いた場合には、送信部・受信部のレンズや、発光・集光の範囲を制限する部材（筒形状のもの等）を設けることで、指向性の調整が可能となる。
さらに、電波、赤外線共に送信強度・周波数を変更することでも、指向性の調整が可能である。
また、前述した全ての例は、装着具が認識情報を含む赤外線その他の信号を発信し、工具側がこれらを受信して駆動の可否を制御するように構成したものである。しかしながら、この態様とは逆に工具側が認識情報を含む赤外線その他の信号を発信する送信手段を設け、使用者の身体に取り付ける装着具にこれらを受信する受信手段を設けることにより通信を行い、これらの通信結果に基づいて駆動の可否等を制御するように構成してもよい。

［他の実施例］
空気圧や電力を駆動源とする釘打機等の工具類は、高出力であるにも関わらず片手で操作ができるほど軽量で使いやすい。このため、作業中の持ち運びが容易であり、持ち運び途中に目的とする打込対象物以外の建材等に接触し、その際にトリガレバーを引いたままでいると誤って工具を駆動させてしまう可能性がある。しかし、取り扱う工具が使用者の視界の中にある場合には、このような誤った駆動が起こりにくい。
前述した形態の工具は、このような観点から顔若しくは身体正面が向く一定の範囲の中に工具が存在するという状態を、使用者の装着する装着具が発信した赤外線信号を工具が受信することによって推定し工具を駆動可能にするものである。

上記において説明した発明の本質は、使用者が工具を見ているか否かという状態を工具駆動の条件としようとするものである。したがって、使用者が工具を見ているか否かの判定を直接行うことができれば、そのような手段を用いても差し支えが無い。例えば、工具にＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の画像センサを搭載し、撮影した画像情報から使用者の視線を検知して、使用者が工具方向若しくは加工部位を注視していると判断した場合に工具の駆動を許可するように構成しても差し支えがない。

また、前述した工具２のヘッド部分１７に赤外線受信部１０に代えて若しくは赤外線受信部１０に加えて撮像手段を設けてもよい。撮像手段は、ヘッド部分１７から釘の射出方向とは反対の方向を撮影して画像若しくは動画像を撮影するものである。工具２の制御手段（制御部６）は、撮影した画像若しくは動画像を解析し、装着具の有無、使用者の顔若しくは視線などを検出する。工具２をこのように構成すると、撮像手段が装着具又は前記工具を操作する使用者の顔若しくは視線などを検出したことを条件として、工具２の駆動を許容若しくは制限するなどの制御を行うことが可能になる。

また、本発明の他の実施例として、前述した使用者が身につける装着具３に撮像手段を設けてもよい。この場合、撮像手段は、装着具３の装着位置を適切に設定することによって使用者の顔の向き若しくは上体の姿勢に応じて画像若しくは動画像を撮影するように配置される。一方、工具２のヘッド部分１７若しくは撮像手段から見える位置に撮影した画像若しくは動画像の解析によって判別可能なマークその他の識別標識を搭載する。
このように構成すると装着具３の制御手段（制御部１２）は、撮像手段が取得した画像若しくは動画像の中に前述の識別標識があるか否かを判断することで、使用者が工具２の方向を向いているか否かを代替的に判断することができる。そして、この判断結果を工具２に伝達することで、工具２の制御手段（制御部６）によって工具２の駆動を許容若しくは制限するなどの制御を行うことが可能になる。

さらに、近年ではコンピュータ機能を搭載したゴーグル（メガネ）型の各種ウエアラブル端末が開発されている。当該ウエアラブル端末は、小型のＣＣＤやＣＭＯＳ等の画像センサを備え、当該画像センサから取得した画像を含む各種の情報処理を行うＣＰＵ機能を備え、用途に応じて装着者の視界上に画像を表示する手段を搭載している。このようなウエアラブル端末を用いると、装着者自身の目の動きを検出して視線の方向を検出することも可能であり、画像センサで撮影した映像と照合することで装着者が何を見ているのかという情報をリアルタイムに取得することができる。このように構成したウエアラブル端末を用いると、予め登録した識別マーク等を搭載した工具を装着者が見ている場合に許可信号を送信し、当該許可信号を受信した工具の駆動を許容（駆動禁止の解除）するような駆動の制御が可能になる。

また、上記の各実施例は、工具若しくは装着具の一方に設けた信号の送信手段や画像認識手段等を利用して当該工具と装着具の対向関係を判断し、対向若しくはこれに準じた状態でなければ駆動の制限を行うというものである。これに対して、工具と装着具が対向した状態であるか否かを前記工具と装着具とは異なる外部に設けた検知手段によって判断し、当該判断に基づいて駆動の制限を行うようにしてもよい。例えば、外部に設けた検知手段としてカメラによって前記工具と装着具の状態を撮影し、撮影した映像を画像処理（および画像認識）することで駆動の制限を行うようにしてもよい。なお、安全装置をこのように構成した場合には、工具と検知手段との間で通信を行えば良い事になるので、工具と装着具間の通信は不要である。それにより、装着部が通信機能を備える必要が無くなるので、簡易な装着部が使用可能になり、作業に与える影響を少なくできる。

また、前述した実施例では、装着具３に個別の識別情報を設定する場合について説明したが、この実施例に代えて若しくはこの実施例に加えて工具２に個別の識別情報を設定してもよいものである。工具２のみに個別の識別情報を設定した場合には、装着具３が工具２の認証処理を行い、その結果を工具２に伝達することで工具２の駆動を許容若しくは制限するなどの制御が行われる。また、工具２および装着具３の双方に個別の識別情報を設定する場合には、双方の制御手段が他方から受信した識別情報を認証することによって、工具２の駆動を許容若しくは制限するなどの制御が行われる。なおこの場合、工具２と装着具３に設定された双方の識別情報の組み合わせが、予め設定したものと一致するか否かを判定の条件として工具２の駆動を許容若しくは制限しても差し支えない。

以上説明した各種の実施例は、種々組み合わせて実施することが出来るものである。また、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々設計変更できることは勿論である。

本発明は、釘打機、丸のこ、グラインダー等の各種工具の安全性向上に利用可能である。

１安全装置
２工具
３装着具
４駆動部
５メモリ
６制御部（制御手段）
７コンタクトスイッチ
８トリガスイッチ
９認証報知部
１０赤外線受信部（受信手段）
１１メモリ
１２制御部（制御手段）
１３装着検知部
１４赤外線送信部（送信手段）
１５レンズフレーム
１６テンプル
１７ヘッド部分
１８赤外線受光部
１９赤外線照射範囲
Ｈ使用者
Ｗ認証情報

Claims

アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、当該工具を操作する使用者が身に付ける装着具とを有する安全装置であって、
前記工具若しくは装着具の一方に設けられ、一定の方向に対して高い指向性を持つように送信方向を設定した無線信号を送信する送信手段と、
当該工具若しくは装着具の他方に設けられ、前記送信手段が送信した無線信号を受信する受信手段と、
前記工具若しくは装着具に設けられた受信手段が前記無線信号を認識したことを条件として、前記工具を制御する制御手段とを有することを特徴とする安全装置。
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、当該工具を操作する使用者が身に付ける装着具とを有する安全装置であって、
前記工具若しくは装着具の一方に設けられ、一定の方向に対して高い指向性を持つように受信方向を設定した無線信号を受信する受信手段と、
当該工具若しくは装着具の他方に設けられ、前記受信手段によって受信可能な無線信号を送信する送信手段と、
前記工具若しくは装着具に設けられた受信手段が前記無線信号を認識したことを条件として、前記工具を制御する制御手段とを有すること特徴とする安全装置。
前記無線信号は、電磁波または音波による信号であることを特徴とする請求項１または２に記載の安全装置。
前記装着具は、前記工具を操作する使用者の顔面部または頭部に装着可能であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の安全装置。
前記装着具は、前記工具を操作する使用者に装着された状態であることを検知する装着検知部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の安全装置。
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、
当該工具を操作する使用者が身に付ける装着具と、
前記工具と前記装着具が一定の範囲内で互いに対向していることを検知したことを条件として前記工具を制御する制御手段とを有することを特徴とする安全装置。
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具と、
前記工具に設けられた撮像手段とを有し、
前記撮像手段によって得られた情報に基づいて、前記工具を制御する制御手段を有したことを特徴とする安全装置。
前記装着具に設けられた撮像手段を有し、
前記制御手段は、前記撮像手段が前記工具又は前記工具に設けられたマーカを認識したことを条件として、前記工具を制御することを特徴とする請求項６記載の安全装置。
前記工具及び前記装着具は、個別の識別情報を設定可能に構成され、
前記制御手段は、予め設定された前記工具と前記装着具の組み合わせであることを認識したことを条件として、前記工具を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の安全装置。
前記制御手段は、前記工具と識別情報の異なる複数の装着具若しくは前記装着具と識別情報の異なる複数の工具との間でペアリング設定を行う事が可能であることを特徴とする請求項９に記載の安全装置。
アクチュエータの駆動によって所定の動作を行う工具であって、
前記工具を操作する使用者が身に付ける装着具との間で無線信号による通信を行う通信手段と、
前記工具と前記装着具との間で無線信号を認識したこと、若しくは、前記工具と前記装着具が一定の範囲内で互いに対向していることを検知したこと、を条件として、前記所定の動作とは異なる動作を実施可能な制御手段とを有することを特徴とする工具。