JP2017097655A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が安全帯を正しく使用しているか否かを分かり易く表示できる表示装置を提供する。
【解決手段】作業者に装着可能な表示装置であって、安全帯の胴ベルトに取り付けるＤ環に接続されるロープ３１の他端に接続されたフック３３を係止可能な係止ユニット９と、光による表示が可能なヘルメットに挿着される表示ユニットと、係止ユニット９に加わる荷重が予め設定された閾値以下であることを検出するスイッチ１３と、荷重が閾値以下であることをスイッチ１３が検出したとき、表示ユニットを用いて表示を行う表示制御ユニット１５と、を備える表示装置。
【選択図】図３

Description

本発明は表示装置に関する。

労働安全衛生法は、高所作業を行うとき、安全帯を使用することを規定している。安全帯は、作業者の身体に装着される胴ベルトと、胴ベルトに一端を固定されたロープと、ロープの他端に取り付けられたフックとを備える（特許文献１参照）。安全帯は、フックを支持物に係止することで、作業者が高所から転落することを防止する機能を奏する。

実開平２−４５７６５号公報

作業者は、フックを支持物に係止しないままで高所作業を行うことがある。作業者を監督する監督者は、作業者が安全帯を正しく使用していることを確認する必要があるが、作業者と監督者との距離が大きい場合等、フックを支持物に係止しているか否かを確認することが困難である場合がある。

本発明はこうした問題にかんがみてなされたものであり、作業者が安全帯を正しく使用しているか否かを分かり易く表示できる表示装置を提供することを目的としている。

本開示の一態様は、作業者に装着可能な表示装置であって、安全帯のフックを係止可能な係止ユニットと、光による表示が可能な表示ユニットと、前記係止ユニットに加わる荷重が予め設定された閾値以下であることを検出する検出ユニットと、前記荷重が前記閾値以下であることを前記検出ユニットが検出したとき、前記表示ユニットを用いて前記表示を行う表示制御ユニットと、を備える表示装置である。

前記表示装置は、係止ユニットにフックが係止されておらず、係止ユニットに加わる荷重が閾値以下であることを検出したとき、表示ユニットを用いて、光による表示を行うことができる。

その結果、表示装置は、係止ユニットにフックが係止されていないこと（フックを支持物等に係止し、安全帯を正しく使用している可能性が高いこと）を、遠くからでも視認が容易であるように表示することができる。

第１装着ユニット１の構成を表す説明図である。 第２装着ユニット３の構成を表す説明図である。 図３Ａは、フック３３を係止ユニット９に係止したときの第１装着ユニット１を表す側断面図であり、図３Ｂは、フック３３を係止ユニット９に係止していないときの第１装着ユニット１を表す側断面図である。 第１制御ユニット１５の電気的構成を表すブロック図である。 第２制御ユニット３７の電気的構成を表すブロック図である。 マイコン２１が実行する処理を表すフローチャートである。 マイコン４５が実行する処理を表すフローチャートである。

本開示の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１実施形態＞
１．表示装置の構成
図１〜図５に基づき表示装置の構成を説明する。表示装置は、図１、図３に示す第１装着ユニット１と、図２に示す第２装着ユニット３とを備える。第１装着ユニット１は、作業者５の腰部に装着される。

第１装着ユニット１は、ケース７と、係止ユニット９と、一対のばね１１と、スイッチ１３と、第１制御ユニット１５と、装着環１７と、を備える。
ケース７は、下方が開放された中空箱状の部材である。ケース７の側面７Ｂにおける内側には、一対のストッパー１９が設けられている。一対のストッパー１９は、側面７Ｂにおける内側に、互いに対向するように設けられている。それぞれのストッパー１９は、反対側のストッパー１９に向って、横方向に突出している。

係止ユニット９は、上方が開放されたＵ字型のフック受け部９Ａと、フック受け部９Ａにおける上方の開放部を塞ぐように設けられた天板部９Ｂとを備える。
フック受け部９Ａは、図３Ａに示すように、フック３３を係止することができる。このフック３３は、図１に示す周知の安全帯２７の一部である。安全帯２７は、胴ベルト２５、Ｄ環２９、ロープ３１、及びフック３３を備える。胴ベルト２５は作業者５の腰に巻き回される。Ｄ環２９は胴ベルト２５に取り付けられている。ロープ３１の一端はＤ環２９に接続され、反対側の端部はフック３３に接続されている。フック３３は、作業現場における手すり等の支持物に係止可能である。また、フック３３は、上記のように、フック受け部９Ａに係止可能である。

なお、高所作業を行わないとき、作業者５は、フック３３をフック受け部９Ａに係止しておくことができる。高所作業を行うときは、フック３３をフック受け部９Ａから取り外し、フック３３を高所にある支持物に係止する。

係止ユニット９は、さらに、天板部９Ｂの上面に、突出部９Ｃを備える。突出部９Ｃは天板部９Ｂから、上方向に突出している突起である。
係止ユニット９は、少なくともその上側の部分はケース７内に収容されている。フック受け部９Ａのうち、少なくとも下側の部分は、ケース７より下方にあり、露出している。係止ユニット９は、一対のばね１１により、ケース７の天板部７Ａから吊り下げられている。ばね１１は、その上端において天板部７Ａに接続し、その下端において天板部９Ｂに接続している。

係止ユニット９は、ばね１１を伸縮させることにより、ケース７に対し、後述する上限位置と下限位置との範囲内で上下動可能である。係止ユニット９は、ばね１１により上方に付勢されている。そのため、係止ユニット９に加わる下向きの荷重が小さいときは、図３Ｂに示すように、ばね１１は縮み、係止ユニット９は上限位置まで上昇する。

この上限位置とは、図３Ｂに示すように、突出部９Ｃが、後述する第２接点１３Ｂの先端を上方に押し上げ、押し上げられた第２接点１３Ｂと第１接点１３Ａとが接触する位置である。係止ユニット９は、上限位置より上方へは変位できない。係止ユニット９が上限位置にあるときでも、係止ユニット９は、ばね１１により上方に付勢されている。

一方、係止ユニット９に加わる下向きの荷重が大きいときは、図３Ａに示すように、ばね１１は伸び、係止ユニット９は上限位置よりも下方に移動する。上限位置にある係止ユニット９を下方に移動させるために要する最小限の荷重を閾値荷重ＴＷとする。係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷを超えれば、係止ユニット９は上限位置よりも下方に移動し、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下であれば、係止ユニット９は上限位置にある。

係止ユニット９にフック３３を係止したときに係止ユニット９に加わる荷重は、閾値荷重ＴＷより大きい。よって、係止ユニット９にフック３３を係止したとき、係止ユニット９は上限位置よりも下方にある。

係止ユニット９に加わる下向きの荷重が十分大きいとき、係止ユニット９は下限位置に達する。下限位置とは以下のものである。天板部９Ｂは、一対のストッパー１９よりも上方にある。天板部９Ｂの幅は、一対のストッパー１９同士の間隔より大きい。図３Ｂに示す上限位置から係止ユニット９を引き下げてゆくと、やがて、図３Ａに示すように、天板部９Ｂがストッパー１９に当接する。このときの係止ユニット９の位置を下限位置とする。係止ユニット９は、天板部９Ｂとストッパー１９との当接により、下限位置より下方に移動することはできない。ストッパー１９は、係止ユニット９の下方への変位を予め設定された範囲に制限する変位制限ユニットに対応する。

スイッチ１３は、天板部７Ａの下面に設けられている。スイッチ１３は、直線棒状の第１接点１３Ａと、くの字型に屈曲した第２接点１３Ｂとから成る。第１接点１３Ａと第２接点１３Ｂとは、それぞれ、導電性の部材である。第２接点１３Ｂは弾性変形可能な部材である。

第１接点１３Ａの軸方向は鉛直方向である。第２接点１３Ｂのうち、屈曲点より上方の部分における軸方向は鉛直方向である。第２接点１３Ｂのうち、屈曲点より下方の部分は、下方にゆくほど、第１接点１３Ａに近付くように傾斜している。下方から見たとき、第２接点１３Ｂの先端と、第１接点１３Ａの先端とは重なっている。

図３Ａに示すように、係止ユニット９が下限位置にあるとき、第２接点１３Ｂには力が加えられず、第１接点１３Ａと第２接点１３Ｂとは非接触である。このとき、スイッチ１３はオフの状態である。

係止ユニット９が下限位置から上方に変位してゆくと、やがて、突出部９Ｃは第２接点１３Ｂの先端に接触し、さらに係止ユニット９が上方に変位してゆくと、突出部９Ｃは第２接点１３Ｂの先端を上方に押し上げる。係止ユニット９がさらに上方に変位し、上限位置に達すると、図３Ｂに示すように、第２接点１３Ｂと第１接点１３Ａとは接触する。このとき、スイッチ１３はオンの状態となる。

すなわち、スイッチ１３は、係止ユニット９が上限位置にあるときはオンの状態であり、係止ユニット９がそれよりも下方にあるときはオフの状態である。
ここで、上述したように、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷを超えれば、係止ユニット９は上限位置よりも下方に移動し、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下であれば、係止ユニット９は上限位置にある。

よって、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷを超えれば、スイッチ１３はオフの状態にあり、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下であれば、スイッチ１３はオンの状態にある。

第１制御ユニット１５は、側面７Ｂの内側に取り付けられている。第１制御ユニット１５は、図４に示すように、マイコン（マイクロコンピュータ）２１、無線送信回路２３を備える。マイコン２１は、ＣＰＵ及びメモリ装置を備える。マイコン２１が実行する処理は後述する。

なお、マイコン２１が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン２１がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。無線送信回路２３は、後述する無線受信回路４９との間で無線通信を行うことができる。

装着環１７は、ケース７の上側に設けられている。装着環１７は、胴ベルト２５を通すことができるベルト孔１７Ａを備えている。なお、胴ベルト２５は、図１に示す周知の安全帯２７の一部である。装着環１７に胴ベルト２５を通すことで、第１装着ユニット１を作業者５の腰部に装着することができる。

第２装着ユニット３は、図２に示すように、作業者５が頭部に被るヘルメット６に装着される。第２装着ユニット３は、ゴムベルト３５、第２制御ユニット３７、及びＬＥＤ３９を備える。

ゴムベルト３５は円環形状を有し、ヘルメット６に被せることができる。第２制御ユニット３７は、筐体４１と、受信アンテナ４３とを備える。筐体４１は、ゴムベルト３５の外側に取り付けられている。受信アンテナ４３は筐体４１に取り付けられ、筐体４１の外側に露出している
また、第２制御ユニット３７は、図５に示すように、筐体４１内に収容されたマイコン４５、ＬＥＤ駆動回路４７、及び無線受信回路４９を備える。マイコン４５は、ＣＰＵ及びメモリ装置を備える。マイコン４５が実行する処理は後述する。

なお、マイコン４５が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン４５がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。

ＬＥＤ駆動回路４７は、ＬＥＤ３９を駆動することができる。無線受信回路４９は、受信アンテナ４３を用いて、無線送信回路２３から送信された信号を受信する。
ＬＥＤ３９はゴムベルト３５に取り付けられている。ＬＥＤ３９は複数存在し、一定の間隔をおいて、ゴムベルト３５の周方向に沿って配列されている。第２装着ユニット３をどの方向から見ても、少なくとも１つのＬＥＤ３９は視認可能である。ＬＥＤ３９は表示ユニットに対応する。

なお、スイッチ１３及び第１制御ユニット１５は、検出ユニット及び送信ユニットに対応する。第１制御ユニット１５及び後述する第２制御ユニット３７は、表示制御ユニットに対応する。第２制御ユニット３７は受信ユニット及び表示実行ユニットに対応する。ばね１１は弾性部材に対応する。ストッパー１９は変位制限ユニットに対応する。

２．表示装置が実行する処理
（１）第１装着ユニット１が実行する処理
第１装着ユニット１のマイコン２１が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図６に基づき説明する。図６のステップ１では、スイッチ１３が現時点でオンの状態であるか否かを判断する。オンの状態である場合はステップ２に進み、オフの状態である場合は本処理を終了する。

ステップ２では、スイッチ１３がオンの状態が、現時点まで５秒間以上継続しているか否かを判断する。５秒間以上継続している場合はステップ３に進み、５秒間未満しか継続していない場合は本処理を終了する。なお、５秒間は設定時間に対応する。

ステップ３では、無線送信回路２３を用いて、表示信号を送信する。
（２）第２装着ユニット３が実行する処理
第２装着ユニット３のマイコン４５が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図７に基づき説明する。図７のステップ１１では、無線受信回路４９を用いて表示信号を受信できるか否かを判断する。表示信号は、第１装着ユニット１が前記ステップ３の処理で送信した信号である。表示信号を受信できた場合はステップ１２に進み、表示信号を受信できなかった場合はステップ１３に進む。

ステップ１２では、ＬＥＤ駆動回路４７を用いて、ＬＥＤ３９を点灯させ、光による表示を行う。
ステップ１３では、ＬＥＤ３９を消灯させる。

３．表示装置が奏する効果
（１Ａ）第１装着ユニット１は、スイッチ１３がオンの状態であることを検出できる。スイッチ１３がオンの状態とは、上述したように、係止ユニット９にフック３３が係止されておらず、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下である状態である。よって、第１装着ユニット１は、係止ユニット９にフック３３が係止されておらず、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下である状態を検出できる。

第１装着ユニット１は、係止ユニット９にフック３３が係止されておらず、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下である状態を検出したとき、表示信号を送信する。
第２装着ユニット３は、表示信号を受信したとき、ＬＥＤ３９を点灯させ、光による表示を行う。

よって、表示装置は、係止ユニット９にフック３３が係止されておらず、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下である状態を検出したとき、ＬＥＤ３９を用いて、光による表示を行うことができる。

その結果、表示装置は、係止ユニット９にフック３３が係止されていないこと（フック３３を支持物に係止し、安全帯を正しく使用している可能性が高いこと）を、遠くからでも視認が容易であるように表示することができる。

（１Ｂ）係止ユニット９を備える第１装着ユニット１は作業者５の腰部に装着される。そのため、フック３３を係止ユニット９に係止することが一層容易である。また、ＬＥＤ３９を備える第２装着ユニット３はヘルメット６に装着される。そのため、遠くからでもＬＥＤ３９による光の表示を視認することが一層容易である。

（１Ｃ）表示装置は、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下である状態が５秒間以上継続したとき、ＬＥＤ３９による光の表示を行う。そのため、フック３３が係止ユニット９に係止されたままであるにもかかわらず、外乱要因によりＬＥＤ３９が点灯してしまうようなことが生じ難い。

（１Ｄ）係止ユニット９は、上下動可能であるとともに、ばね１１により上方に付勢されている。係止ユニット９は、それに加わる荷重に応じて下方に変位する。第１装着ユニット１は、係止ユニット９の位置に基づき、荷重が閾値荷重ＴＷ以下であることを検出する。すなわち、第１装着ユニット１は、係止ユニット９の位置が上限位置であれば、荷重が閾値荷重ＴＷ以下であることを検出する。

よって、表示装置は、係止ユニット９に加わる荷重が閾値荷重ＴＷ以下であることを容易且つ正確に検出することができる。
（１Ｅ）ストッパー１９は、係止ユニット９の変位を、下限位置、又はそれよりも上方の範囲に制限する。そのため、係止ユニット９に過大な荷重が加えられた場合でも、ばね１１、ケース７等の破損を抑制することができる。
＜その他の実施形態＞
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）第２装着ユニット３は、ヘルメット６以外に装着してもよい。例えば、作業者５の肩、胸、背中、腕等に装着してもよい。また、第２装着ユニット３は、粘着テープ、接着剤等でヘルメット６に接着してもよい。

（２）ＬＥＤ３９の代わりに、他の表示ユニットを備えていてもよい。例えば、レーザ発光装置、白熱灯、有機ＥＬディスプレイ等を備えていてもよい。
（３）第１装着ユニット１は、ばね１１の代わりに他の弾性体を用いてもよい。他の弾性体として、例えばゴム等が挙げられる。

（４）前記ステップ２で用いる設定時間は５秒間でなくてもよく、適宜設定できる。例えば、１秒間、１０秒間等とすることができる。
（５）スイッチ１３の代わりに他の形式のスイッチを用いてもよい。例えば、光照射部と受光部とを備えるセンサを用いることができる。この場合、例えば、係止ユニット９が上限位置にあれば、光照射部が照射する光が係止ユニット９により遮られて受光部に入射せず、係止ユニット９が上限位置以外の位置にあれば、光照射部が照射する光が受光部に入射するようにする。こうすることにより、受光部に入射する光の光量により、係止ユニット９の位置を検出できる。

また、例えば、係止ユニット９が上限位置にあれば、光照射部が照射する光が係止ユニット９に反射して受光部に入射し、係止ユニット９が上限位置以外の位置にあれば、光照射部が照射する光が係止ユニット９で反射せず、受光部に入射しないようにしてもよい。こうすることにより、受光部に入射する光の光量により、係止ユニット９の位置を検出できる。

（６）係止ユニット９は、それに下向きの荷重が加わっても、ケース７に対して実質的に変位しないものであってもよい。この場合、スイッチ１３の代わりに、圧電センサ、ロードセル等を用いて、係止ユニット９に加えられた荷重を検出することができる。

（７）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…第１装着ユニット、３…第２装着ユニット、５…作業者、６…ヘルメット、７…ケース、７Ａ…天板部、７Ｂ…側面、９…係止ユニット、９Ａ…フック受け部、９Ｂ…天板部、９Ｃ…突出部、１１…ばね、１３…スイッチ、１３Ａ…第１接点、１３Ｂ…第２接点、１５…第１制御ユニット、１７…装着環、１７Ａ…ベルト孔、１９…ストッパー、２１…マイコン、２３…無線送信回路、２５…胴ベルト、２７…安全帯、２９…Ｄ環、３１…ロープ、３３…フック、３５…ゴムベルト、３７…第２制御ユニット、３９…ＬＥＤ、４１…筐体、４３…受信アンテナ、４５…マイコン、４７…ＬＥＤ駆動回路、４９…無線受信回路

Claims (7)

1. 作業者に装着可能な表示装置であって、
   安全帯のフックを係止可能な係止ユニットと、
   光による表示が可能な表示ユニットと、
   前記係止ユニットに加わる荷重が予め設定された閾値以下であることを検出する検出ユニットと、
   前記荷重が前記閾値以下であることを前記検出ユニットが検出したとき、前記表示ユニットを用いて前記表示を行う表示制御ユニットと、
   を備える表示装置。
2. 少なくとも前記係止ユニット、及び前記検出ユニットを備え、前記作業者の腰部に装着可能な第１装着ユニットと、
   少なくとも前記表示ユニットを備え、前記作業者の頭部に装着可能な第２装着ユニットと、
   を備える請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示制御ユニットは、
   前記荷重が前記閾値以下であることを前記検出ユニットが検出したとき、表示信号を送信する送信ユニットと、
   前記表示信号を受信する受信ユニットと、
   前記受信ユニットが前記表示信号を受信したとき、前記表示ユニットを用いて前記表示を行う表示実行ユニットと、
   を備え、
   前記送信ユニットは前記第１装着ユニットに設けられ、前記受信ユニット及び前記表示実行ユニットは前記第２装着ユニットに設けられている請求項２に記載の表示装置。
4. 前記表示制御ユニットは、前記荷重が前記閾値以下である状態が予め設定された設定時間以上継続したとき、前記表示を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記係止ユニットは、前記荷重に応じて下方に変位するように構成され、
   前記検出ユニットは、前記係止ユニットの位置に基づき、前記荷重が前記閾値以下であることを検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記係止ユニットは、上下動可能に構成されるとともに、弾性部材により上方に付勢されている請求項５に記載の表示装置。
7. 前記係止ユニットの変位を予め設定された範囲内に制限する変位制限ユニットをさらに備える請求項５又は６に記載の表示装置。

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