JP2019178479A

JP2019178479A - 脚立作業状況判定システム、脚立作業状況判定方法及び脚立作業状況判定プログラム

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Publication number: JP2019178479A
Application number: JP2018066320A
Authority: JP
Inventors: 達也中林; Tatsuya Nakabayashi; 誠庄野; Makoto Shono
Original assignee: Chudenko Corp
Current assignee: Chudenko Corp
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP6513851B1

Abstract

【課題】設置された脚立の使用中に計測した傾斜角度のデータを活用して、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことが可能な脚立作業状況判定システムを提供する。【解決手段】設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定システム１０であって、複数の危険度に応じて予め定められた閾値と各時刻における傾斜角度とから、複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出手段１１と、算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化手段１２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定システムに関するものである。

従来、脚立の使用中における転倒や作業者の転落による事故が問題になっている。使用中の脚立は、作業者の体重移動等により傾くことがあり、転倒や作業者の転落の原因となっている。また、脚立の設置場所自体が不安定な場合も多い。

これに対して、特許文献１には、脚立の脚開度の良否及び脚底部の接地状態の良否により警報を発するようにした脚立用転落防止警報装置に関する発明が記載されており、所定開度以外の開度での使用や脚底部が浮いた状態での使用に対して、警報を発するようになっている。また、特許文献２には、脚立の脚部に固定される脚立の転倒防止具に関する発明が記載されており、脚立使用時に回動脚を開いて脚立の転倒を防止するようになっている。

しかしながら、特許文献１に記載された脚立用転落防止警報装置は、いずれかの脚底部が浮いた状態を検知することにより警報を発するようになっているので、傾斜地に設置した場合や、脚立が微妙に傾斜した場合などの転倒に繋がる予兆を捉えて警報することができない。また、作業者への警告や注意喚起にも改善の余地がある。

また、特許文献２に記載された脚立の転倒防止具の場合、脚立の転倒を回動脚で防止するものであって、作業者への警告を目的とするものではなく、また脚立の設置場所の周囲の状況によっては回動脚を開くことができない場合が考えられる。

実公平７−４３１９号公報特開２０１１−２０２４７０号公報

そこで本願出願人は、特許文献１及び特許文献２に記載された発明の課題を解決するために、特願２０１６−２０８４２９において、脚立の転倒に繋がる予兆を捉えることにより脚立の使用中における転倒や作業者の転落を防止するとともに、作業者への警告や注意喚起を効果的に行うことの可能な脚立監視装置を提案した。

しかしながら、特願２０１６−２０８４２９における脚立監視装置は、あくまで脚立の使用中における警告や注意喚起を行うものであって、計測したデータを活用して、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことはできなかった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、設置された脚立の使用中に計測した傾斜角度のデータを活用して、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことが可能な脚立作業状況判定システム、脚立作業状況判定方法及び脚立作業状況判定プログラムを提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明の脚立作業状況判定システムは、設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定システムであって、複数の危険度に応じて予め定められた閾値と前記各時刻における傾斜角度とから、前記複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出手段と、前記算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化手段と、を有することを特徴とする。

また好ましくは、前記危険度点数化手段が、脚立の転倒が発生した場合に減点することを特徴とする。

また、本発明の脚立作業状況判定方法は、設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定方法であって、複数の危険度に応じて予め定められた閾値と前記各時刻における傾斜角度とから、前記複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出ステップと、前記算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化ステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明の脚立作業状況判定プログラムは、設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定システムに、複数の危険度に応じて予め定められた閾値と前記各時刻における傾斜角度とから、前記複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出ステップと、前記算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化ステップと、を実行させるためのものである。

本発明によれば、複数の危険度に応じて予め定められた閾値と各時刻における傾斜角度とから、複数の危険度ごとの時間を算出し、算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化することができる。従って、脚立の傾斜角度データに基づいて作業者の作業状況を点数化して判定し、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことができる。

また、脚立の転倒が発生した場合に減点するようにすれば、転倒という重大事故を判定に織り込むことができる。

このように、本発明によれば、設置された脚立の使用中に計測した傾斜角度のデータを活用して、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことが可能な脚立作業状況判定システム、脚立作業状況判定方法及び脚立作業状況判定プログラムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る脚立作業状況判定システムのソフトウェア構成図である。本発明の実施形態に係る脚立作業状況判定のフローチャートである。実施形態１に係る脚立監視装置の構成図である。実施形態１に係る脚立を示す斜視図である。実施形態１に係る脚立を示す側面図である。実施形態１に係る脚立を示す正面図である。脚立の垂直方向の傾きの説明図である。実施形態１に係る脚立監視装置の処理を示すフローチャートである。脚立の角度の補正及び各閾値の設定処理を示すフローチャートである。傾斜角度閾値の選択処理を示すフローチャートである。傾斜角度閾値の選択処理の説明図である。実施形態２に係る脚立監視装置の構成図である。実施形態２に係る脚立を示す斜視図である。実施形態２に係る脚立の重心位置の説明図である。実施形態２に係る脚立監視装置の処理を示すフローチャートである。

次に、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る脚立作業状況判定システムについて説明する。図１は、本実施形態に係る脚立作業状況判定システム１０のソフトウェア構成図である。脚立作業状況判定システム１０は、例えば汎用パソコン上で脚立作業状況判定プログラムを稼働させることにより実現することができる。

脚立作業状況判定システム１０は、設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定するものである。各時刻における傾斜角度は、図１に示す脚立監視装置１００により計測する。脚立監視装置１００は、角度計測部１０１及びデータ記憶部１０５を有しており、脚立作業状況監視システム１０は、データ記憶部１０５に保存された各時刻における傾斜角度データを取り込んで、作業状況を判定する。

脚立監視装置１００から脚立作業状況判定システム１０へのデータ取り込みは、記憶媒体を介して行ってもよいし、ネットワークを介して行ってもよい。また、脚立作業状況判定システム１０を脚立監視装置１００に組み込むこともできる。

脚立監視装置１００は、脚立の傾斜角度をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々について一定時間ごとに測定して保存するようになっている。脚立監視装置１００の詳細については、以下の実施形態１において説明する。ただし、脚立作業状況判定システム１０にデータを提供する脚立監視装置は、実施形態１に限定されるものではなく、各時刻における傾斜角度を測定して保存するものであればよい。

脚立作業状況判定システム１０は、危険度別時間算出手段１１及び危険度点数化手段１２を有している。危険度別時間算出手段１１は、複数の危険度に応じて予め定められた閾値と各時刻における傾斜角度とから、複数の危険度ごとの時間を算出する。危険度点数化手段１２は、算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する。

以下、図２のフローチャートを用いて、本実施形態に係る脚立作業状況判定方法について詳細に説明する。まず、脚立監視装置１００から脚立作業状況判定システム１０に測定データが取り込まれる（ステップＳ１０）。

脚立監視装置１００から取り込まれる傾斜角度データは、各時刻におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの傾斜角度である。ここでは、３つの傾斜角度のうち最大値（以下、「傾斜角度Ｋ」とする。）を判定に用いるものとする。また、傾斜角度に関しては、複数の危険度に応じて予め閾値が定められており、脚立作業状況判定システム１０の記憶領域に保存されている。例えば、危険度を大、中、小の３段階とすると、２つの閾値Ａ、Ｂ（ただし、Ａ＜Ｂ）が定められている。

次に、危険度別時間算出手段１１は、閾値Ａ、Ｂと、各時刻における傾斜角度Ｋとから、危険度ごとの時間を算出する（ステップＳ１１）。すなわち、まず傾斜角度Ｋの値によって、次のように危険度のランク分けを行う。
Ｋ≦Ａの場合危険度小
Ａ＜Ｋ≦Ｂの場合危険度中
Ｂ＜Ｋの場合危険度大
そして、総作業時間Ｔのうち、危険度小の時間の合計をｔ１、危険度中の時間の合計をｔ２、危険度大の時間の合計をｔ３とする。

次に、危険度点数化手段１２は、算出した危険度ごとの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づいいて脚立作業者の作業状況を点数化する（ステップＳ１２）。例えば、危険度小＝１点、危険度中＝０．５点、危険度大＝０点、総作業時間Ｔとすると、次のように点数化される（１００点満点）。
脚立作業者の点数＝（１×ｔ１＋０．５×ｔ２＋０×ｔ３）／Ｔ×１００

作業状況が危険なほど点数は低くなるので、算出した点数に基づいて各作業員の作業状況の危険度を判定し、安全教育に活用することができる。本脚立作業状況判定システム１０は、転倒や音声による警報が発生しておらず、一見すると安全に見える作業であっても、潜在的な危険度の高い作業状況を事前に発見することができる。

なお、作業中に転倒が発生した場合には、危険度点数化手段１２が減点するように構成してもよい。例えば、転倒が１回発生するとマイナス３０点、転倒が２回以上あった場合はさらにマイナス２０点などとすることができる。この場合、転倒してから元に戻るまでの時間（傾斜角度Ｋが転倒角度（＝極めて大きな値を設定しておく）より大きくなってから、危険度小の角度に戻るまでの時間）については、危険度大の時間ｔ３に含まれる。

また、事故発生時には、傾斜角度データに基づいて作業状況（作業時の脚立の動き）を視覚的に再現して、事故原因の究明と対策を行うこともできる。

本実施形態に係る脚立作業状況判定システム１０によれば、複数の危険度に応じて予め定められた閾値Ａ、Ｂと各時刻における傾斜角度Ｋとから、複数の危険度ごとの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を算出し、算出した複数の危険度ごとの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化することができる。従って、脚立の傾斜角度データに基づいて作業者の作業状況を点数化して判定し、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことができる。

このように、本実施形態に係る脚立作業状況判定システム１０によれば、設置された脚立の使用中に計測した傾斜角度のデータを活用して、作業者に対する安全教育や事故分析を行うことができる。

次に、図３乃至図１１を参照して、本発明の実施形態１に係る脚立監視装置について説明する。図３は、実施形態１に係る脚立監視装置１００の構成図である。

脚立監視装置１００は、角度計測部１０１、角度比較部１０２、電源給電制御部１０３、時間計測部１０４、データ記憶部１０５、音響警告部１０６、音響交換器１０７、発光警告部１０８、発光器１０９、送信部１１０、データ設定部１１１、表示部１１２及び電源部１１３を有している。

角度計測部１０１は、設置された脚立の傾斜角度を計測し、計測した傾斜角度を角度比較部１０２に向けて送信するようになっている。角度計測部１０１による傾斜角度の計測には、例えば加速度センサ等の周知技術を用いることができる。また、角度計測部１０１で計測された各時刻における傾斜角度は、傾斜角度データとして、データ記憶部１０５に保存されるようになっている。

角度比較部１０２は、角度計測部１０１から送信された傾斜角度とデータ記憶部１０５に保存された傾斜角度閾値とを比較する。その結果、傾斜角度が傾斜角度閾値を超過した場合に音響警告部１０６に向けて信号を発信するようになっている。

電源給電制御部１０３は、脚立の垂直方向の傾きに基づいて、電源部１１３からの電源給電を制御して、脚立監視装置１００を監視状態と待機状態との間で遷移させる。これにより、脚立の使用時と不使用時を判断して省電力化と作業者の切り忘れや入れ忘れを防止することができる。脚立の垂直方向の傾きは、角度計測部１０１により計測してもよいし、電源給電制御部１０３に専用の計測器を設けてもよい。

時間計測部１０４は、角度計測部１０１が計測した傾斜角度がデータ記憶部１０５に保存された傾斜角度閾値を超過した時間を計測する。角度比較部１０２は、時間計測部１０４の計測時間に基づいて、傾斜角度が傾斜角度閾値を一定時間以上超過した場合に信号を発信する。これにより、脚立昇降時などの適正使用にも関わらず瞬時的に傾斜角度が大きくなって誤検出してしまうのを防止することができる。

データ記憶部１０５には、傾斜角度閾値が保存されている。そして、前述のように角度比較部１０２は、角度計測部１０１が計測した傾斜角度とデータ記憶部１０５に保存された傾斜角度閾値とを比較し、傾斜角度が傾斜角度閾値を超過した場合に音響警告部１０６に向けて信号を発信するようになっている。データ記憶部１０５に保存される傾斜角度閾値は、警告の程度（どの程度傾いたときに警告するか）を調整するためのものである。

音響警告部１０６は、角度比較部１０２からの信号を受信し、音響交換器１０７を介して、音声又は警告音により警告する。音響交換器１０７としては、例えばスピーカ等を用いることができる。

なお、データ記憶部１０５に、傾斜角度閾値を複数保存することができる。そして、傾斜角度が超過した傾斜角度閾値の値に応じて、音響警告部１０６の警告内容を変化させることができる。例えば、超過した傾斜角度閾値の値が大きくなるほど（脚立の傾斜角度が大きくなるほど）、警告音を大きくすることができる。

また、データ記憶部１０５に、脚立使用時の注意事項に関する音声データを保存することができる。そして、使用開始時に注意事項に関する音声が音響警告部から流れるようにすることができる。

また、データ記憶部１０５に、角度比較部１０２から音響警告部１０６に対して信号が発信されたときの状況（傾斜角度、超過時間等）を保存することができる。これにより、過去の事故データを分析して、再発防止策の検討に役立てることができる。また、傾斜角度閾値をどの程度に設定するかの検討にも役立てることができる。さらに、常時計測を行い、使用者の癖や使用方法の分析を行うこともできる。

発光警告部１０８は、音響警告部１０６に連動し、発光器１０９を介して、発光により視覚的に作業者に警告するようになっている。発光器１０９としては、例えばＬＥＤ等の高指向性発光装置を用いることができ、音響警告部１０６と連動して点灯時間や発光強度を変化させることができる。

送信部１１０は、音響警告部１０６による警告を外部端末９に発信する。例えば、外部端末９を作業管理者等が所持しておけば、警告情報を把握して、作業者に対して適正使用の指示や転倒時の駆けつけを行うことができる。

データ設定部１１１は、脚立監視装置１００で使用する各種データを設定するためのものである。設定するデータとしては、電源給電制御部１０３で使用する状態遷移の基準値、時間計測１０４で使用する超過時間の基準値、データ記憶部１０５に保存される傾斜角度の傾斜角度閾値等が挙げられる。

表示部１１２は、脚立監視装置１００における各種データを表示するためのものである。表示するデータとしては、角度計測部１０１で計測したリアルタイムの傾斜角度、電源給電制御部１０３で使用する状態遷移の基準値、時間計測１０４で使用する超過時間の基準値、データ記憶部１０５に保存される傾斜角度の傾斜角度閾値、脚立監視装置１００の遷移状態、音響警告部１０６による警告の音量調節、発光警告部１０８による警告の発光時間や強度の調節等が挙げられる。

また、脚立監視装置１００の各種データは、外部記憶媒体に保存することもできる。

図４乃至図６は、実施形態１に係る脚立１を示す斜視図、側面図、正面図である。脚立１は、脚底部７を有する４本の脚部２を有している。２本ずつの脚部２，２の間には、複数の踏板５が設けられており、最上段が天板部３，３となっている。また、脚部２が一定の開度で固定されるように、ストッパ４が設けられている。

脚立監視装置１００は、図３の構成図に示す機能を実現するハードウェア及びソフトウェアにより構成されて、脚立１の天板部３，３の下方に固定された筐体６の内部に装填されている。なお、音響交換器１０７や発光器１０９等の一部の機能は、筐体６とは別体に設けるようにしてもよい。

脚立１が傾く場合、基本的には２本の脚部２，２に荷重が掛かるため、その傾きは２方向に現れる。従って、角度計測部１０１により計測される傾斜角度は、図５の側面図に示す角度α又は図６の正面図に示す角度βとなる。ただし、１本の脚部２のみに荷重が掛かる場合もあり得るため、その場合には、角度αと角度βの両方が計測されることとなる。

図７は、脚立の垂直方向の傾きの説明図である。上述したように、電源給電制御部１０３は、脚立の垂直方向の傾きに基づいて、電源部１１３からの電源給電を制御して、脚立監視装置１００を監視状態と待機状態との間で遷移させる。このとき判断基準となる脚立の垂直方向の傾きが、図７に示す角度γである。例えば角度γは、脚立運搬時（Ａ）に約９０度、設置途中（Ｂ）に徐々に小さくなり、設置完了時（Ｃ）に約０度となる。

次に、実施形態１に係る脚立監視装置１００の処理について説明する。図８は、脚立監視装置１００の処理を示すフローチャートである。なお、以下において「給電判断角度」とは、電源給電供給部１０３における判断基準となる脚立の垂直方向の傾きであり、図５に示す角度γである。また、「設置角度」及び「傾斜角度」とは、図５及び図６に示す角度α及び角度βであり、このうち「設置角度」は脚立設置後の使用前の角度であり、「傾斜角度」は脚立使用中の角度である。

脚立監視装置１００の電源給電制御部１０３は、給電判断角度を計測し（ステップＳ１０１）、給電角度閾値との比較を行う（ステップＳ１０２）。給電判断角度が給電角度閾値を超過している場合（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、待機状態を継続し（ステップＳ１０３）、給電判断角度の計測を続ける（ステップＳ１０１）。給電判断角度が給電角度閾値を超過していない場合（ステップＳ１０２Ｎｏ）、監視状態へ遷移する（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０２における給電角度閾値は、電源給電の可否を判断する基準値であり、データ記憶部１０５に保存しておいてもよいし、電源給電制御部１０３が保持しておいてもよい。

次に、角度計測部１０１が設置された脚立の設置角度を計測し（ステップＳ１０５）、角度比較部１０２が設置角度閾値との比較を行う（ステップＳ１０６）。設置角度が設置角度閾値を超過している場合（ステップＳ１０６Ｙｅｓ）、角度比較部１０２から音響警告部１０６に信号が発信され、信号を受信した音響警告部１０６により外部へ警告が出力される（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７における警告は、脚立が傾斜地等に設置されて傾きが大きく、使用できない状態であることを警告するものである。そして、設置角度の計測（ステップＳ１０５）戻り計測を続ける。

設置角度が設置角度閾値を超過していない場合（ステップＳ１０６Ｎｏ）、使用できる状態になったと判断し、音響警告部１０６から音響交換器１０７を介して、データ記憶部１０５に保存された注意事項に関する音声を発声し、作業者に対して警戒を促す（ステップＳ１０８）。そして、作業者が作業を開始し、脚立が使用中となる。なお、ステップＳ１０６における設置角度閾値は、脚立の使用可否を判断する基準値であり、データ記憶部１０５に保存される。

次に、角度計測部１０１が設置された脚立の使用中の傾斜角度を計測し（ステップＳ１０９）、角度比較部１０２が傾斜角度閾値との比較を行う（ステップＳ１１０）。傾斜角度が傾斜角度閾値を超過している場合（ステップＳ１１０Ｙｅｓ）、角度比較部１０２から音響警告部１０６に信号が発信され、信号を受信した音響警告部１０６により外部へ警告が出力される（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１における警告は、脚立が使用中に傾いて転倒や転落の恐れがあることを警告するものである。そして、傾斜角度の計測（ステップＳ１０９）に戻り計測を続ける。なお、ステップＳ１１０における傾斜角度閾値は、脚立使用中の転倒や転落の恐れについて判断する基準値であり、データ記憶部１０５に保存される。

傾斜角度が傾斜角度閾値を超過していない場合（ステップＳ１１０Ｎｏ）、電源給電制御部１０３は、給電判断角度を計測し（ステップＳ１１２）、給電角度閾値との比較を行う（ステップＳ１１３）。給電判断角度が給電角度閾値を超過している場合（ステップＳ１１３Ｙｅｓ）、待機状態へ遷移し（ステップＳ１１５）、給電判断角度の計測を続ける（ステップＳ１０１）。給電判断角度が給電角度閾値を超過していない場合（ステップＳ１１３Ｎｏ）、監視状態を継続し（ステップＳ１１４）、傾斜角度の計測を続ける（ステップＳ１０９）。

なお、前述したように、データ記憶部１０５にステップＳ１１０における傾斜角度閾値を複数保存することができる。その場合、傾斜角度が傾斜角度閾値を超過したかどうかを多段階で判定して、その判定結果に基づいて、音響警告部１０６の警告内容を変化させることができる。

また、時間計測部１０４の計測処理を組み合わせれば、傾斜角度が傾斜角度閾値を一定時間以上超過した場合にのみ、角度比較部１０２が信号を発信して警告が行われるようにすることができ、昇降時や作業時などの誤報を減らすことができる。

また、外部へ警告を出力（ステップＳ１１１）した場合、発光警告部１０８を音響警告部１０６に連動させて、視覚的に作業者に警告することができる。また、送信部１１０から、音響警告部１０６による警告を外部端末９に発信することにより、作業管理者等に警告情報を伝達することができる。

図９は、脚立の角度の補正及び各閾値の設定処理を示すフローチャートである。脚立の角度の補正は、水平に設置した脚立に対して脚立監視装置を取り付けしたとき、脚立によって装置取付場所が異なるため、取付場所での角度を０度にするための補正の設定処理（ステップＳ３０１）である。また、各閾値の設定処理は、上述した給電角度閾値、設置角度閾値、傾斜角度閾値の設定処理（ステップＳ３０２）である。

ここで、傾斜角度閾値の設定にあたっては、以下に示すように、予め複数の監視パターンを用意しておいて、その中から選択することもできる。図１０及び図１１は、傾斜角度閾値の選択処理を示すフローチャート及び傾斜角度閾値の選択処理の説明図である。傾斜角度閾値の選択とは、図８のステップＳ１１０において使用される傾斜角度閾値（脚立使用中の転倒や転落の恐れについて判断する基準値）を、脚立の設置角度に応じて複数の候補の中から選択し、監視パターンを決定するものである。例えば、若干傾斜した場所に設置した場合は水平な場所に設置した場合に比べて、厳しい監視パターンとする。この選択処理は、図８のステップＳ１０５〜ステップＳ１０８において行うことができる。

図１０及び図１１において、角度θは、図８のステップＳ１０６において使用される設置角度閾値であり、脚立の設置角度αもしくはβが角度θを超えると脚立の使用が非常に危険な状態であると判断されて、外部へ警告が出力される（ステップＳ１０７）。また、αはＹ軸方向、βはＸ軸方向の成分である。角度θ_Ｘ及び角度θ_Ｙは、それぞれ傾斜角度閾値の選択処理の基準値である。角度計測部１０１が設置された脚立の設置角度を計測すると（ステップＳ１０５）、角度比較部１０２において以下の処理が行われる。

｜β｜＜θ_Ｘかつ｜α｜＜θ_Ｙの場合（ステップＳ４０１Ｙｅｓ）、監視パターン１を選択する（ステップＳ４０２）。監視パターン１は、図１１に示すＰ１の領域である。該当しなければ（ステップＳ４０１Ｎｏ）、次に進む。

｜β｜＜θかつ｜α｜＜θかつ｜β｜＜｜α｜の場合（ステップＳ４０３Ｙｅｓ）、監視パターン２を選択する（ステップＳ４０４）。監視パターン２は、図１１に示すＰ２の領域である。該当しなければ（ステップＳ４０３Ｎｏ）、次に進む。

｜β｜＜θかつ｜α｜＜θかつ｜β｜≧｜α｜の場合（ステップＳ４０５Ｙｅｓ）、監視パターン３を選択する（ステップＳ４０６）。監視パターン３は、図１１に示すＰ３の領域である。該当しなければ（ステップＳ４０５Ｎｏ）、外部へ警告を出力する（ステップＳ１０７）。

監視パターン１〜３のいずれかが選択されると、使用可能となり注意事項を発声する（ステップＳ１０８）。ここで、監視パターン１〜３の傾斜角度閾値は、監視パターン１→２→３の順に厳しくなる。これは、角度θに近づく程厳しい判定を行うものであり、またθ_Ｘとθ_Ｙとの違いは、脚立の転倒しやすさが前後方向と左右方向で異なることから生じるものである。ただし、θ_Ｘ＝θ_Ｙとしてもよい。監視パターンの違いによる傾斜角度閾値の変動は、個別に数値を決定してもよいし、監視パターン間の傾斜角度閾値の比率を定めるようにしてもよい。また、Ｘ軸方向の傾斜角度閾値（角度βの基準値）とＹ軸方向の傾斜角度閾値（角度αの基準値）とは同一でもよいし、異なっていてもよい。

実施形態１に係る脚立監視装置１００は、設置された脚立１の使用中の傾斜角度を角度計測部１０１で計測し、計測した傾斜角度とデータ記憶部１０５に保存された傾斜角度閾値を角度比較部１０２で比較して傾斜角度閾値を超過した場合に信号を発信し、音響警告部１０６で信号を受信すると音声又は警告音により警告するようになっている。従って、データ記憶部１０５に保存する傾斜角度閾値の設定により、脚立１がどの程度傾いたら警告するかを調整することができ、脚立１の転倒に繋がる予兆を的確に捉えることができる。

また、データ記憶部１０５に傾斜角度閾値を複数保存しておいて、傾斜角度が超過した傾斜角度閾値に応じて音響警告部１０６の警告内容を変化させるようにした場合には、作業者に対して危険レベルに合わせた警告を行って、作業の漫然化防止や適正使用を促すことができる。

また、傾斜角度が傾斜角度閾値を超過した時間を時間計測部１０４で計測し、傾斜角度が傾斜角度閾値を一定時間以上超過した場合に、角度比較部１０２が信号を発信するようにした場合には、脚立昇降時などの適正使用にも関わらず瞬時的に傾斜角度が大きくなって誤検出してしまうのを防止することができる。

また、発光警告部１０８を音響警告部１０６による警告に連動するようにした場合には、周囲の雑音が大きい場所で使用する場合や、作業者に難聴症状がある場合であっても、視覚刺激により警告することができる。

また、脚立の設置角度に応じて使用する傾斜角度閾値を選択するようにした場合には、脚立の設置場所が傾斜地等の転倒しやすい場所であるときに、より厳しい判定をすることができる。

また、脚立の垂直方向の傾きに基づいて監視状態と待機状態とを遷移させる電源給電制御部１０３を有する場合には、垂直方向の傾きに基づいて脚立の使用時と不使用時を判断して省電力化と作業者の切り忘れや入れ忘れを防止することができる。

また、データ記憶部１０５に脚立使用時の注意事項に関する音声データを保存し、使用開始前に注意事項に関する音声が音響警告部１０６から流れるようにした場合には、作業者に対して事前に注意喚起することができる。

また、音響警告部１０６による警告を送信部１１０から外部端末９に発信するようにした場合には、作業管理者等が警告情報を把握することができ、作業者に対して適正使用の指示や転倒時の駆けつけを行うことができる。

次に、図１２乃至図１５を参照して、本発明の実施形態２に係る脚立監視装置について説明する。図１２は、実施形態２に係る脚立監視装置２００の構成図である。また、図１３は、実施形態２に係る脚立１を示す斜視図である。なお、実施形態１に係る脚立監視装置１００と同一の部分については、同一の符号を付し説明を省略する。

脚立監視装置２００は、脚立監視装置１００の構成に加えて、圧力計測部２０１及び圧力較部２０２を有している。

圧力計測部２０１は、設置された脚立１の各脚部２（４本の脚部２）の接地圧力を計測し、計測した接地圧力を圧力比較部２０２に向けて送信するようになっている。圧力計測部２０１による接地圧力の計測には、例えば各脚部２の脚底部７に取り付けた圧力センサ８を用いることができる。ただし、圧力センサは脚部２の脚底部７ではなく、脚部２の側面に取り付けることができる補助具の底部と一体的に構成するようにしてもよいし、また脚底部７と一体的に構成するようにしてもよい。

圧力比較部２０２は、圧力計測部２０１から送信された接地圧力に基づいて、平面重心位置を算出する。その結果、算出した平面重心位置が予め定めた範囲外となった場合に音響警告部１０６に向けて信号を発信するようになっている。また、圧力比較部２０２で算出された各時刻における平面重心位置は、脚立監視装置２００で計測した平面重心位置のデータとして、データ記憶部１０５に保存されるようになっている。

時間計測部１０４は、圧力比較部２０２が算出した平面重心位置が予め定めた範囲外となった時間を計測する。圧力比較部２０２は、時間計測部１０４の計測時間に基づいて、平面重心位置が一定時間以上予め定めた範囲外となった場合に信号を発信する。これにより、脚立昇降時などの適正使用にも関わらず瞬時的な平面重心位置のズレが大きくなって誤検出してしまうのを防止することができる。

データ記憶部１０５には、圧力比較部２０２における判断の基準となる平面重心位置に関する接地圧力閾値が保存されている。データ記憶部１０５に保存される接地圧力閾値は、警告の程度（どの程度平面重心位置が変位したときに警告するか）を調整するためのものである。

音響警告部１０６は、圧力比較部２０２からの信号を受信し、音響交換器１０７を介して、音声又は警告音により警告する。

なお、データ記憶部１０５に、接地圧力閾値を複数保存することができる。そして、平面重心位置が超過した接地圧力閾値の値に応じて、音響警告部１０６の警告内容を変化させることができる。例えば、超過した接地圧力閾値の値が大きくなるほど（平面重心位置の変位が大きくなるほど）、警告音を大きくすることができる。また、発光警告部１０８を音響警告部１０６に連動させて、点灯時間や発光強度を変化させることができる。

ここで、平面重心位置の算出について説明する。図１４は、実施形態２に係る脚立の重心位置の説明図である。図１４において、符号１〜４を付した４つの正方形は、４本の脚部２の平面上の位置を示している（以降、「脚位置１」等という。）。脚位置１〜４は矩形状に配置されており、Ｘ軸方向における脚位置１と脚位置３との距離（＝脚位置２と脚位置４との距離）はａであり、Ｙ軸方向における脚位置１と脚位置２との距離（＝脚位置３と脚位置４との距離）はｂである。符号Ｇは重心位置を示しており、脚位置１〜４の接地圧力が同一であれば、脚位置１〜４の中央になる。

脚位置１〜４の接地圧力をｍ１〜ｍ４とすると、平面重心位置（Ｘｇ＝Ｘ軸方向、Ｙｇ＝Ｙ軸方向）は次式で示される。ただし、Ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４とし、算出された値は、脚位置１〜４の中央（Ｘ軸及びＹ軸の原点）からの変位を示す。
Ｘｇ＝０．５ａ×｜ｍ１＋ｍ２−ｍ３−ｍ４｜÷Ｍ・・・式１
Ｙｇ＝０．５ｂ×｜ｍ１−ｍ２＋ｍ３−ｍ４｜÷Ｍ・・・式２

次に、データ記憶部１０５に保存される接地圧力閾値（ｐｘ％＝Ｘ軸方向、ｐｙ％＝Ｙ軸方向）により、警告を行う場合の平面重心位置の基準位置は、次式で示される。これは、算出した平面重心位置が、脚位置１〜４が形成する矩形の端から接地圧力閾値の位置より外側まで変位した場合を警告の対象とするものである。
Ｘｓ＝０．５×ａ−０．５×ａ×０．０１×ｐｘ・・・式３
Ｙｓ＝０．５×ｂ−０．５×ｂ×０．０１×ｐｙ・・・式４

例えば、ｐｘ＝２０、ｐｙ＝１０とすると、式３及び式４により基準となる平面重心位置は、次のようになる。
Ｘｓ＝０．４ａ
Ｙｓ＝０．４５ｂ
従って、Ｘｇ＞０．４ａ，Ｙｇ＞０．４５ｂのいずれかもしくは両方の場合に、警告される。

次に、実施形態２に係る脚立監視装置２００の処理について説明する。図１５は、脚立監視装置２００の処理を示すフローチャートである。なお、実施形態１に係る脚立監視装置１００の処理と同一の部分については、同一の符号を付し説明を省略する。

実施形態１においては、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１１において、傾斜角度を計測して傾斜角度閾値と比較し外部へ警告を出力するが、これに加えて実施形態２においては、圧力を計測して平面重心位置を算出し接地圧力閾値と比較して外部へ警告を出力する。

傾斜角度が傾斜角度閾値を超過していない場合（ステップＳ１１０Ｎｏ）、圧力計測部２０１が、脚立１の各脚部２の接地圧力を計測する（ステップＳ２０１）。次に、圧力比較部２０２が、接地圧力に基づいて平面重心位置を算出し、算出した平面重心位置が予め定めた範囲外となっているかどうかの判定を行う（ステップＳ２０２）。平面重心位置が範囲外（接地圧力閾値超過）となっている場合（ステップＳ２０２Ｙｅｓ）、圧力比較部２０２から音響警告部１０６に信号が発信され、信号を受信した音響警告部１０６により外部へ警告が出力される（ステップＳ２０３）。そして、接地圧力の計測（ステップＳ２０１）に戻り計測を続ける。平面重心位置が範囲外（接地圧力閾値超過）でない場合（ステップＳ２０２Ｎｏ）、電源給電制御部１０３は、給電判断角度を計測し（ステップＳ１１２）、給電角度閾値との比較を行う（ステップＳ１１３）。

なお、データ記憶部１０５に接地圧力閾値を複数保存することができる。その場合、平面重心位置が範囲外（接地圧力閾値超過）であるかどうかを多段階で判定して、その判定結果に基づいて、音響警告部１０６の警告内容を変化させることができる。

また、時間計測部１０４の計測処理を組み合わせれば、平面重心位置が一定時間以上範囲外となった場合にのみ、圧力比較部２０２が信号を発信して警告が行われるようにすることができる。

なお、角度比較部１０２の発信及び圧力比較部２０２の発信による警告は、いずれか１つの発信に基づいて行うようにしてもよいし、両方の発信に基づいて行うようにしてもよい。

実施形態２に係る脚立監視装置２００によれば、脚立１の各脚部２の接地圧力を圧力計測部２０１で計測し、計測した接地圧力から平面重心位置を圧力比較部２０２で算出して予め定めた範囲外となった場合に音響比較部１０６に信号を発信するので、作業者の体重移動による平面重心位置の変化を把握することができ、脚立の転倒に繋がる予兆をより的確に捉えることができる。

このように、本実施形態に係る脚立監視装置によれば、脚立の転倒に繋がる予兆を捉えることにより脚立の使用中における転倒や作業者の転落を防止するとともに、作業者への警告や注意喚起を効果的に行うことができる。

以上、本発明の実施形態に係る脚立作業状況判定システム及び脚立監視装置について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。

１脚立
２脚部
３天板部
４ストッパ
５踏板
６筐体
７脚底部
８圧力センサ
９外部端末
１０脚立作業状況判定システム
１１危険度別時間算出手段
１２危険度点数化手段
１００脚立監視装置
１０１角度計測部
１０２角度比較部
１０３電源給電制御部
１０４時間計測部
１０５データ記憶部
１０６音響警告部
１０７音響交換器
１０８発光警告部
１０９発光器
１１０送信部
１１１データ設定部
１１２表示部
１１３電源部

Claims

設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定システムであって、
複数の危険度に応じて予め定められた閾値と前記各時刻における傾斜角度とから、前記複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出手段と、
前記算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化手段と、
を有することを特徴とする脚立作業状況判定システム。
前記危険度点数化手段が、脚立の転倒が発生した場合に減点することを特徴とする請求項１に記載の脚立作業状況判定システム。
設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定方法であって、
複数の危険度に応じて予め定められた閾値と前記各時刻における傾斜角度とから、前記複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出ステップと、
前記算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化ステップと、
を有することを特徴とする脚立作業状況判定方法。
設置された脚立の使用中の各時刻における傾斜角度に基づいて脚立作業者の作業状況を判定する脚立作業状況判定システムに、
複数の危険度に応じて予め定められた閾値と前記各時刻における傾斜角度とから、前記複数の危険度ごとの時間を算出する危険度別時間算出ステップと、
前記算出した複数の危険度ごとの時間に基づいて脚立作業者の作業状況を点数化する危険度点数化ステップと、
を実行させるための脚立作業状況判定プログラム。