JP2022167718A - 高所作業車のための制御システムおよび制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者により操作許可部が操作許可状態で固定される不正行為を抑止することによって、高所作業車を用いて高所作業を行う際に作業者が不注意により高所の構造物（障害物）に衝突したり、作業用バスケットと高所の構造物（障害物）の間に挟まれたりする事故を防ぐことができるようにする。【解決手段】作業員が搭乗して作業を行うためのバスケット４と、バスケット４を昇降させるリフター３とを備えた高所作業車１の制御システム１００において、リフター３を操作するための操作レバー６０と、操作レバー６０による操作を許可するためのフットスイッチ７と、フットスイッチ７を無効化する無効化信号出力部１１５とを設ける。無効化信号出力部１１５による無効化の解除は、作業者がフットスイッチ７を操作することにより行われるようになっている。【選択図】 図３

Description

本発明は、高所作業車のための制御システムおよび制御方法において、高所作業時の安全性を向上させたものに関する。

ビルや高速道路、橋梁等の建設、船舶の建造、工場等のメンテナンス、電線工事等において、高所での作業用に高所作業車が用いられている。一般に、高所作業車は、作業者が搭乗して作業を行うための作業用バスケットと、作業用バスケットを昇降させる昇降装置（リフター）と、作業用バスケット内に設けられ、昇降装置を操作するための操作部（操作レバー）と、昇降装置が架装された走行可能な走行装置（車体）とを備えている。

高所作業車を用いて高所作業を行う際には、高所作業車を所定の位置まで移動させた後、作業者が作業用バスケットに搭乗して操作部により昇降装置を操作することにより、作業用バスケットを所望の高さ位置まで上昇させて作業を行っている。

ところで、作業用バスケットが上昇する際には、作業用バスケットに搭乗した作業者が不注意により高所の構造物（障害物）に衝突したり、作業用バスケットと高所の構造物（障害物）との間に挟まれたりする事故が発生する恐れがある。

そこで、このような事故を防ぐために、たとえば特許第６２７４６６５号公報には、昇降装置により昇降自在なバスケットと、昇降装置を操作する操作装置とを備えた高所作業車において、バスケットと上部障害物との距離を近接センサにより検出し、予め設定していた距離を検出した際に作業者に報知し、緊急停止信号により昇降装置の動作を停止させることにより、バスケットが上部障害物に衝突するのを防止するようにしたものが記載されている（段落［０００９］、［００１５］、［００１６］、［００２３］、図１、図２参照）。また、同公報に記載のものでは、操作装置と連動する連動フットスイッチが設けられており、作業者が連動フットスイッチを足で踏み込んだ状態にしなければ、操作装置により昇降装置を操作できないように構成されている（段落［００１７］、［００２９］、図３参照）。また、同様のフットスイッチを用いる点は、特開２０２０―７５７６９号公報（段落［００２１］～［００２２］、図２参照）や特許第３４７９４４２号公報（段落［００１３］～［００１４］、図３参照）にも記載されている。

高所作業車においては、上述したように、操作装置により昇降装置を操作するには、作業者が連動フットスイッチ（操作許可部）を足で踏み込んだ状態にする必要がある。ところが、作業者の中には、故意にこの手順を無視し、連動フットスイッチを足で踏み込まずに、たとえばテープ等を用いて連動フットスイッチを踏み込み位置（操作許可状態）で固定するといった危険な不正行為を行う者が存在する。その場合、作業者は連動フットスイッチの傍にいる必要がなく、また危険を感じてフットスイッチから足を離してフットスイッチをオフにすることができないので、高所の構造物に衝突したり挟まれたりする危険性が非常に高くなる。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、作業者により操作許可部が操作許可状態で固定される不正行為を抑止することによって、高所作業車を用いて高所作業を行う際に作業者が不注意により高所の構造物（障害物）に衝突したり、作業用バスケットと高所の構造物（障害物）の間に挟まれたりする事故を防ぐことができる高所作業車の制御システムおよび制御方法を提供することにある。

本発明は、作業員が搭乗して作業を行うための作業床と、作業床を昇降させる昇降機構とを備えた高所作業車の制御システムである。本制御システムは、昇降機構を操作するための操作部と、操作部による操作を許可するための操作許可部と、操作許可部を無効化する無効化手段とを備えており、無効化手段による無効化の解除は、作業者が操作許可部を操作することにより行われるようになっている。

本発明によれば、操作許可部が操作部による操作を許可することで、操作部による昇降機構の操作が行われて、作業床が昇降する。その一方、無効化手段により、操作許可部が無効化される。そして、無効化手段による無効化の解除は、作業者が操作許可部を操作することにより行われるようになっている。すなわち、作業者が操作許可部を操作しなければ無効化を解除できないようになっている。これにより、作業者が操作許可部を操作することなく操作許可状態で固定する不正行為を抑止できる。その結果、作業者が高所の構造物（障害物）に衝突したり、構造物（障害物）との間に挟まれたりする高所作業時の事故を回避でき、作業の安全性を向上できる。

本発明では、作業床の高さが所定の上限位置に到達したことを検出する位置検出部をさらに備え、無効化手段が、位置検出部による検出結果に基づいて操作許可部を無効化するようになっている。

本発明では、位置検出部による検出時には、無効化手段による操作許可部の無効化によって、昇降機構が停止するとともに、操作部が操作不能になっている。

本発明では、位置検出部による検出時には、作業床を昇降機構により上昇させる操作に関してのみ、操作部が操作不能になっている。この場合、作業床は、そのときの高さ位置を維持するか、または、操作部の操作によって下方にのみ移動するようになっており、所定の上限位置から上方に移動することはないので、作業の安全性を担保できる。

本発明では、無効化手段による無効化の解除は、作業者が操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻すことにより行われている。すなわち、作業者が操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻さなければ、無効化を解除できないようになっているので、作業者が操作することなく、不正行為により操作許可部が操作許可状態で固定されていた場合、無効化の解除のために操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻すことは面倒である。これにより、作業者が操作許可部を操作することなく操作許可状態で固定するのを抑止できる。

本発明では、無効化手段が、操作許可部による操作許可の開始時からタイマーにより予め設定された所定時間が経過したとき、操作許可部を無効化するようになっている。このように、タイマーの設定によっても操作許可部を無効化できるので、高所作業をより安全に行えるようになる。

本発明では、操作許可部による操作許可の開始時からタイマーにより予め設定された所定時間が経過する前に操作許可部が無効化されたときは、タイマーがクリアされるようになっている。

本発明では、操作許可部が昇降機構を緊急停止させる緊急停止機能を有している。この場合には、作業者が操作許可部を操作している際に速やかに緊急停止に移行できるので、作業の安全性をさらに向上できる。

本発明では、昇降機構の緊急停止時には、昇降機構により作業床を徐々に下降させる緊急停止処理が行われるようになっている。これにより、作業者が万一挟まれた状態にあるときや挟まれそうな状態になったときに、作業者を危険な状態から救出できる。

本発明に係る高所作業車の制御システムによる制御方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
i) 操作許可部が操作部による操作を許可することにより、操作部による昇降機構の操作を可能にする操作許可ステップ。
ii) 無効化手段が操作許可部を無効化する無効化ステップ。
iii)作業者が操作許可部を操作することにより、無効化手段による無効化を解除する無効化解除ステップ。

本発明によれば、操作許可ステップにおいて、操作許可部が操作部による操作を許可することで、操作部による昇降機構の操作が行われて、作業床が昇降する。次に、無効化ステップにおいて、無効化手段により操作許可部が無効化される。そして、無効化手段による無効化の解除は、無効化解除ステップにおいて、作業者が操作許可部を操作することにより行われるようになっており、すなわち、作業者が操作許可部を操作しなければ無効化を解除できないようになっている。これにより、作業者が操作許可部を操作することなく操作許可状態で固定する不正行為を抑止できる。その結果、作業者が高所の構造物（障害物）に衝突したり、構造物（障害物）との間に挟まれたりする高所作業時の事故を回避でき、作業の安全性を向上できる。

本発明では、無効化ステップにおいて、作業床の高さが所定の上限位置に到達したことが検出されたとき、または、操作許可部による操作許可の開始時からタイマーにより予め設定された所定時間が経過したとき、無効化手段が操作許可部を無効化するようになっている。これにより、高所作業をより安全に行えるようになる。

本発明では、無効化解除ステップにおける無効化の解除は、作業者が操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻すことにより行われている。すなわち、作業者が操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻さなければ、無効化を解除できないようになっているので、作業者が操作することなく、不正行為により操作許可部が操作許可状態で固定されていた場合、無効化の解除のために操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻すことは面倒である。これにより、作業者が操作許可部を操作することなく操作許可状態で固定するのを抑止できる。

以上のように本発明によれば、作業者が故意に操作許可部を操作許可状態で固定する不正行為を抑止することによって、高所作業車を用いて高所作業を行う際に作業者が不注意により高所の構造物（障害物）に衝突したり、作業用バスケットと高所の構造物（障害物）の間に挟まれたりする事故を防ぐことができる高所作業車の制御システムおよび制御方法を提供できる。

本発明の一実施例による制御システムが適用された高所作業車の一例の正面概略図である。 前記高所作業車（図１）の一部拡大概略図であって、バスケット内における操作レバーおよびフットスイッチを示している。 前記制御システム（図１）の機能ブロック図である。 前記制御システム（図１）のタイムチャートの第１のパターンを示している。 前記制御システム（図１）のタイムチャートの第２のパターンを示している。 前記制御システム（図１）のタイムチャートの第３のパターンを示している。 前記制御システム（図１）のタイムチャートの第４のパターンを示している。 前記制御システム（図１）のタイムチャートの第５のパターンを示している。 前記制御システム（図１）のフローチャートの一例を示しており、図４に対応している。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図８は、本発明の一実施例による高所作業車の制御システムを説明するための図であって、図１および図２は、制御システムが適用された高所作業車の概略構成図、図３は制御システムの機能ブロック図、図４ないし図７は制御システムを構成する各要素のタイムチャート、図８は制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。

図１に示すように、高所作業車１は、床面ＦＬ上を走行可能な車体２と、車体２の上に架装された昇降可能なリフター（昇降機構）３と、リフター３の上部に取り付けられ、作業者が搭乗して高所作業を行うためのバスケット（作業床）４とを備えている。ここでは、リフター３として、パンタグラフ構造のシザース式を例にとる。

リフター３は、上下方向に伸縮可能に構成された複数のリンク３０と、各リンク３０を伸縮させるための一つまたは複数のアクチュエータ（昇降機構駆動部）３１（同図では一部のみ図示）とを備えており、アクチュエータ３１の駆動により、各リンク３０が伸縮することでバスケット４が昇降するようになっている。

バスケット４は、床板部４０と、その上に取り付けられた上下方向の複数の柱４１および左右方向の複数の手摺４２とから構成されている。バスケット４の上部には、リフター３によるバスケット４の上昇によって、バスケット４の高さが所定の上限位置に到達したことを検出する一つまたは複数のセンサ（位置検出部）５が設けられている。この例では、センサ５が天井（または高所の構造物／障害物）ＣＬを検出したときに、バスケット４の高さが所定の上限位置に到達したと判断するように設定されている。センサ５が--天井ＣＬを検出したとき、バスケット４は天井ＣＬから所定の距離だけ下方に離れた警告位置ＷＬに位置している。センサ５としては、物体の接近を検出する近接センサ（たとえば超音波センサ／光電スイッチ／レーザースキャナ）や、物体との距離を測定する距離センサ（測距センサ）（たとえばレーザ距離センサ）等の非接触センサが好ましい。

図２に示すように、バスケット４内には、作業者が手で操作するための操作装置６と、作業者が足で操作するためのフットスイッチ（操作許可部）７とが設けられている。操作装置６は、バスケット４内のたとえば柱４１に取り付けられており、作業者が手で把持して操作することにより、リフター３を操作する、つまりアクチュエータ３１を駆動するための一つまたは複数の操作レバー（またはジョイスティック）（操作部）６０を有している。なお、操作装置６には、高所作業車１の車体２（図１）を走行させるためのレバー（図示せず）も併せて設けられている。また、操作装置６には、非常停止スイッチ６１が設けられている。

フットスイッチ７は、バスケット４内の床板部４０の上に配置または固定されており、操作装置６の操作レバー６０と連動するように設けられている。すなわち、作業者がフットスイッチ７を足で踏んでいる状態においてのみ、操作レバー６０による操作を許可して操作レバー６０が操作可能になっている。フットスイッチ７は、この例では３ポジションタイプのものが用いられており、作業者が足で踏んでいないときには、スイッチがポジション１にあってＯＦＦ状態にあり、作業者が足で軽く踏むと、スイッチがポジション２に移行してＯＮとなり、作業者が足で強く踏み込むと、スイッチがポジション３に切り替わってＯＦＦとなるようになっている。

図３は、高所作業車１の制御システムの概略構成を示している。制御システム１００は制御部１１０を有しており、制御部１１０は、操作装置６の操作部（操作レバー）６０と、操作許可部（フットスイッチ）７と、位置検出部（センサ）５とが接続されている。制御部１１０は、操作レバー６０から出力された操作信号を処理する操作信号処理部１１１と、フットスイッチ７から出力された操作許可信号を処理する操作許可信号処理部１１２と、駆動信号出力部１１３とを有している。操作信号処理部１１１の出力ａおよび操作許可信号処理部１１２の出力ｂはいずれも駆動信号出力部１１３に入力されている。駆動信号出力部１１３はアンド回路から構成されており、操作信号処理部１１１の出力ａおよび操作許可信号処理部１１２の出力ｂの双方が入力されたときに出力ｃを出力するようになっている。出力ｃは、昇降機構駆動部（アクチュエータ）３１に入力されている。

制御部１１０は、センサ５から出力された検出信号を処理する検出信号処理部１１４と、無効化信号出力部（無効化手段）１１５とを有している。検出信号処理部１１４の出力ｄは無効化信号出力部１１５に入力されている。無効化信号出力部１１５は、センサ５による検出結果に基づいてフットスイッチ７を無効化するための無効化信号ｅを出力するためのものである。無効化信号ｅは、操作許可信号処理部１１２に入力されている。また、検出信号処理部１１４の出力ｆは報知部１１７に入力されている。

また、無効化信号出力部１１５には、バイタルセンサ（図示せず）で得られた作業者のバイタルデータ（たとえば心拍データや脈拍データ等）に基づいて作業者の異常を検出する検出信号、監視カメラ（図示せず）で得られた画像データに基づいて作業者の不正な危険行為を検出する検出信号、他のシステム（図示せず）からの制御信号等の外部信号が入力されるようになっている。

さらに、タイマー１１６の出力ｇは無効化信号出力部１１５に入力されている。タイマー１１６の設定時間としては、任意の適切な時間に設定可能であるが、たとえば１分のような短すぎる時間に設定した場合には、１分ごとに解除動作が必要になって作業が非常に煩雑になるものの、作業者がテープ等でフットスイッチ７を固定する不正行為に対する抑止力が高まるので、より安全であり、これに対して、たとえば数十分のような長すぎる時間に設定した場合には、その時間内に作業者がテープ等でフットスイッチ７を固定する不正行為を行う可能性が高くなるので、危険である。このような点を考慮して、設定時間としては、たとえば１０分程度の時間に設定されるが、高所作業に要する標準時間や高所作業位置に到達するのに要する時間を基に決定するようにしてもよい。より具体的には、一旦上昇して作業を行った後に下降する場合、上昇および下降に要する時間が通常５分だとすると、タイマー１１６の設定時間としては、これにさらに２分程度の時間を加えたものにすればよい。

次に、図４ないし図７は、制御システム１００を構成する各要素のタイムチャートの第１ないし第５のパターンをそれぞれ例示している。各図中、操作許可部（フットスイッチ）における「POS.1」、「POS.2」、「POS. 3」とはそれぞれポジション１、２、３を示しており、ここでの操作許可部が３ポジションタイプのものであることを示している。操作部（操作レバー）の「上昇」、「下降」、「静止」とは、操作部の操作により、バスケットを上昇、下降、静止させる場合をそれぞれ示している。位置検出部（センサ）の「検出」、「非検出」とは、位置検出部により高所の構造物（障害物）を検出したこと、検出していないことをそれぞれ示している。タイマーの「設定時間」とは、タイマーにより予め設定された時間を指している。外部信号（動作モード切替信号）は、通常動作モード（Ｈ）および緊急停止モード（Ｌ）の２つの動作モードを切り替えるためのものである。制御対象（バスケット）における「基準面」および「警告位置」とは、制御対象の高さ方向のリアルタイム位置を示しており、「基準面」は、リフターの伸長前（つまり制御対象の上昇前）に制御対象が高所作業車の車体の上に配置されていることを示し、「警告位置」は、制御対象が上昇し、「天井」の若干下方において位置検出部（センサ）により検出される位置を示している。なお、各図中、横軸は時間Ｔを表しており、各タイムチャートの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングをそれぞれ点線Ｔ_１～Ｔ_n（ｎ：自然数）で示している。

次に、第１ないし第５パターンについて、図１ないし図３を参照しつつ、図４ないし図７を用いて説明する。まず、各パターンの特徴部分の概略について簡単に説明し、次に、各パターンの詳細についてそれぞれのパターンに分けて説明する。

第１、第２および第４のパターンは、位置検出部（センサ）５の検出によって操作許可部（フットスイッチ）７が無効化され、フットスイッチ７の踏み直しによって無効化が解除されるパターンを示している（図４、図４Ａおよび図６中のグレー着色領域参照）。第３のパターンは、タイマー１１６が所定の設定時間に達したときにフットスイッチ７が無効化されるとともに、フットスイッチ７の踏み直しによって無効化が解除されて、タイマー１１６が再スタートするパターンを示している（図５中のグレー着色領域参照）。第５のパターンは、フットスイッチ７がPOS.3まで踏み込まれることにより、フットスイッチ７が無効化されて緊急停止されるパターンを示している（図７中のグレー着色領域参照）。

＜第１のパターン＞
図４は、タイムチャートの第１のパターンを示している。同図に示すように、区間Ｔ₀～Ｔ₁（つまりＴ₀≦Ｔ＜Ｔ₁）においては、フットスイッチ７がPOS.1にあってスイッチＯＦＦの状態にあり（図２参照）、このとき、操作レバー６０を上昇側に操作しても、バスケット４は上方に移動せず、その高さ位置は基準面のままである。

これを図３を用いて説明すると、フットスイッチ７から操作許可信号が出力されないので、操作許可信号処理部１１２から出力ｂは出力されない。一方、操作レバー６０からは操作信号が出力されて操作信号処理部１１１に入力されるので、操作信号処理部１１１から出力ａが出力されて駆動信号出力部１１３に入力される。ここで、駆動信号出力部１１３は出力ａおよび出力ｂを入力とするアンド回路なので、出力ａのみの入力では駆動信号出力部１１３から駆動信号ｃは出力されず、アクチュエータ３１は駆動されない。その結果、バスケット４は上昇せず、静止したままである。

図４に戻り、Ｔ₁（つまりＴ＝Ｔ₁）になると、作業者がフットスイッチ７を踏み込むことにより、フットスイッチ７がPOS.1からPOS.2に切り替わってスイッチＯＮの状態になる。これにより、操作レバー６０による操作が許可されて操作可能な状態になる。

次に、区間Ｔ₁～Ｔ₆（つまりＴ₁≦Ｔ＜Ｔ₆）は、操作レバー６０による操作が許可されて操作レバー６０が操作可能になっているので、操作レバー６０を上昇側に切り替えればバスケット４は上昇し（Ｔ₂≦Ｔ＜Ｔ₃およびＴ₅≦Ｔ＜Ｔ₆）、操作レバー６０を下降側に切り替えればバスケット４は下降する（Ｔ₃≦Ｔ＜Ｔ₄）。また、操作レバー６０を静止状態にすれば、バケット４はそのときの位置を維持する（Ｔ₄≦Ｔ＜Ｔ₅）。

これを図３を用いて説明すると、フットスイッチ７から出力された操作許可信号は操作許可信号処理部１１２に入力され、操作許可信号処理部１１２から出力ｂが出力されて、駆動信号出力部１１３に入力される。また、操作レバー６０から出力された操作信号は操作信号処理部１１１に入力され、操作信号処理部１１１から出力ａが出力されて駆動信号出力部１１３に入力される。駆動信号出力部１１３は、出力ａおよび出力ｂを入力とするアンド回路なので、出力ａおよびｂの入力により、駆動信号出力部１１３から駆動信号ｃが出力されて、アクチュエータ３１に入力される。これにより、アクチュエータ３１が駆動されて、バスケット４が上下方向に移動する。

図４に戻り、Ｔ₆（つまりＴ＝Ｔ₆）になると、センサ５が天井ＣＬを検出する（図１参照）。すると、フットスイッチ７が無効化される（図４中のグレー着色領域の左端参照）。このとき、図３において、センサ５の検出信号が検出信号処理部１１４に入力され、検出信号処理部１１４からの出力ｄが無効化信号出力部１１５に入力されて、無効化信号出力部１１５が無効化信号ｅを出力する。操作許可信号処理部１１２は、無効化信号ｅが入力されると、操作許可部７からの操作許可信号が入力されていても出力ｂを出力しない。その結果、操作信号処理部１１１から出力ａが入力されていても、すなわち、操作レバー６０を操作しても（区間Ｔ₇≦Ｔ≦Ｔ₈参照）、駆動信号出力部１１３から出力ｃは出力されず、アクチュエータ３１は駆動されなくなる（よって、操作レバー６０は操作不能の状態になる）。これにより、バスケット４は、天井ＣＬの若干下方に位置する警告位置ＷＬ（図１）の位置を維持することになる。作業者は、たとえばバスケット４が警告位置ＷＬに位置している間に所定の高所作業を行う。なお、センサ５の検出信号が検出信号処理部１１４に入力されると、検出信号処理部１１４から出力ｆが出力されて報知部１１７に入力される。報知部１１７は、無効化区間（つまり区間Ｔ₆≦Ｔ＜Ｔ₉）中、アラーム（警告音／ブザー音／ビープ音等の警報音や警告ランプ等の点灯／点滅）により、作業者および周囲の者に対して注意を喚起する。

次に、フットスイッチ７のタイムチャートにおいて、Ｔ＝Ｔ₉の立下がり部およびＴ＝Ｔ₁₀の立ち上がり部に示すように、作業者がフットスイッチ７をPOS.2からPOS.1に一旦戻した（つまりＯＮからＯＦＦにした）後、再びPOS.2まで踏み込む（つまりＯＮにする）踏み直しを行う。すると、フットスイッチ７の無効化が解除される（図４中のグレー着色領域の右端参照）。

このとき、図３において、フットスイッチ７からの出力が一旦ＯＦＦになった後、再びＯＮとなって、操作許可信号処理部１１２に入力される。すると、操作許可信号処理部１１２は、無効化信号出力部１１５からの出力ｅが入力されていても、出力ｂを出力し、出力ｂは駆動信号出力部１１３に入力される。よって、操作信号処理部１１１からの出力ａが駆動信号出力部１１３に入力されれば、駆動信号出力部１１３から出力ｃが出力されて、アクチュエータ３１が駆動されることになる（図４中の（Ｔ₁₁≦Ｔ≦Ｔ₁₂参照）。このように、無効化信号出力部１１５による無効化の解除は、作業者がフットスイッチ７を操作する、すなわち、上述したように、フットスイッチ７を操作許可時の状態から操作許可前の状態に一旦戻す（つまり、POS.2からPOS.1に戻す）ことにより行われる。

このように第１のパターンによれば、フットスイッチ７が操作レバー６０による操作を許可することで、操作レバー６０によるアクチュエータ３１の操作が行われてバスケット４が昇降し、無効化信号出力部１１５によりフットスイッチ７が無効化されるとともに、無効化信号出力部１１５による無効化の解除は、作業者がフットスイッチ７を操作することにより行われるようになっている。すなわち、作業者がフットスイッチ７を操作しなければ無効化を解除できないようになっている。

これにより、作業者がフットスイッチ７から離れようとして、フットスイッチ７をテープ等を用いて操作許可状態で（つまりPOS.2の操作許可位置に）固定する不正行為を抑止できる。その結果、作業者が高所の構造物（障害物）に衝突したり、構造物（障害物）との間に挟まれたりする高所作業時の事故を回避でき、作業の安全性を向上できる。

＜第２のパターン＞
図４Ａは、タイムチャートの第２のパターンを示している。この第２のパターンにおいては、フットスイッチ７の無効化がセンサ５の検出によって発生する点は（同図中のグレー着色領域の左端参照）、前記第１のパターンと同様であるが、フットスイッチ７の無効化区間における制御の仕方が前記第１のパターンとは異なっている。

前記第１のパターンでは、図４中の無効化区間における区間Ｔ₇≦Ｔ≦Ｔ₈に示すように、当該区間中は、操作レバー６０を下降側に操作しても、バスケット４は操作レバー６０の操作に反応せず、バスケット４は静止したままである。これに対して、第２のパターンでは、図４Ａ中の無効化区間における区間Ｔ₇≦Ｔ＜Ｔ₈においては、操作レバー６０を下降側に切替操作すると、バスケット４は操作レバー６０の操作に反応して下方に移動している。その一方、同図中の無効化区間におけるＴ₈≦Ｔ＜Ｔ₉においては、操作レバー６０を上昇側に切替操作しても、バスケット４は操作レバー６０の操作に反応せず（つまり、操作レバー６０は操作不能になっており）、バスケット４はそのときの高さ位置を維持している。

このように、第２のパターンでは、フットスイッチ７が無効化されているとき、バスケット４をリフター３（図１）により下降させる操作に関しては許容され、上昇させる操作に関しては許容されない、すなわち、上昇させる操作に関してのみ、操作レバー６０が操作不能になっている（逆の言い方をすれば、下降させる操作に関してのみ、操作レバー６０が操作可能になっている）ので、作業者がバスケット４を警告位置ＷＬの下方に移動させることができ、高所作業をより安全に行えるようになる。これに対して、図４に示した第１のパターンにおいては、バスケット４は、無効化区間（Ｔ₆≦Ｔ＜Ｔ₉）の始端から終端に至る間中、警告位置ＷＬに置かれたままである。

＜第３のパターン＞
図５は、タイムチャートの第３のパターンを示している。この第３のパターンにおいては、位置検出部（センサ）５に加えて、タイマー１１６を用いている点が前記第１、第２のパターンと異なっている。すなわち、この場合には、Ｔ＝Ｔ₁になった時点で（つまり、フットスイッチ７による操作許可の開始時に）、タイマー１１６がスタートしてカウントを開始する。

次に、Ｔ₆（つまりＴ＝Ｔ₆）になると、タイマー１１６が所定の設定時間に到達する。すると、フットスイッチ７が無効化される（図５中のグレー着色領域の左端参照）。この場合、センサ５が天井ＣＬを検出する前にタイマー１１６が所定の設定時間に到達しており（センサ５のタイムチャート参照）、また、フットスイッチ７がPOS.2におかれた状態のままで操作レバー６０が長時間静止位置におかれているので（操作レバー６０のタイムチャート参照）、作業者が操作レバー６０の静止中にフットスイッチ７をガムテープ等で固定する不正行為を行っている可能性がある。

無効化区間（つまり区間Ｔ₆≦Ｔ＜Ｔ₉）中は、図４Ａに示した第２のパターンの場合と同様に、バスケット４を下降させる操作に関しては許容されるので（区間Ｔ₇≦Ｔ＜Ｔ₈参照）、作業者がバスケット４を警告位置ＷＬの下方に移動させることができ、高所作業をより安全に行えるようになる。

次に、フットスイッチ７のタイムチャートにおいて、Ｔ＝Ｔ₉の立下がり部およびＴ＝Ｔ₁₀の立ち上がり部に示すように、作業者がフットスイッチ７をPOS.2からPOS.1に一旦戻した（つまりＯＮからＯＦＦにした）後、再びPOS.2まで踏み込む（つまりＯＮにする）踏み直しを行った場合、作業者がフットスイッチ７をガムテープ等で固定する不正行為を行っている可能性はないので、フットスイッチ７の無効化が解除される（図５中のグレー着色部分の右端参照）とともに、Ｔ＝Ｔ₁₀において、タイマー１１６が再スタートする。この場合においても、無効化の解除は、作業者がフットスイッチ７を操作する、すなわち、フットスイッチ７を操作許可時の状態から操作許可前の状態に一旦戻す（つまり、POS.2からPOS.1に戻す）ことにより行われる。これにより、フットスイッチ７が操作レバー６０による操作を許可するので、操作レバー６０を操作すると、バスケット４が昇降する（区間Ｔ₁₁≦Ｔ＜Ｔ₁₂参照）。

＜第４のパターン＞
図６は、タイムチャートの第４のパターンを示している。この第４のパターンにおいては、位置検出部（センサ）５に加えてタイマー１１６を用いている点は、前記第３のパターンと同様であるが、この第４のパターンでは、前記第２のパターンと同様に、フットスイッチ７の無効化がセンサ５の検出によって発生している。

すなわち、図６に示すように、Ｔ₆（つまりＴ＝Ｔ₆）において、センサ５が天井ＣＬを検出すると、フットスイッチ７が無効化される（同図中のグレー着色領域の左端参照）。また、このとき、タイマー１１６は、所定の設定時間に到達しておらず、クリアもされない。

無効化区間（つまり区間Ｔ₆≦Ｔ＜Ｔ₉）中は、図４Ａに示した第２のパターンの場合と同様に、バスケット４を下降させる操作に関しては許容されるので（区間Ｔ₇≦Ｔ＜Ｔ₈参照）、作業者がバスケット４を警告位置ＷＬの下方に移動させることができ、高所作業をより安全に行えるようになる。

次に、フットスイッチ７のタイムチャートにおいて、Ｔ＝Ｔ₉の立下がり部およびＴ＝Ｔ₁₀の立ち上がり部に示すように、作業者がフットスイッチ７をPOS.2からPOS.1に一旦戻した（つまりＯＮからＯＦＦにした）後、再びPOS.2まで踏み込む（つまりＯＮにする）踏み直しを行う。すると、Ｔ＝Ｔ₉において、タイマー１１６がクリアされ、フットスイッチ７の無効化が解除される（図６中のグレー着色部分の右端参照）とともに、Ｔ＝Ｔ₁₀において、タイマー１１６が再スタートする。

この場合においても、無効化の解除は、作業者がフットスイッチ７を操作する、すなわち、フットスイッチ７を操作許可時の状態から操作許可前の状態に一旦戻す（つまり、POS.2からPOS.1に戻す）ことにより行われる。これにより、フットスイッチ７が操作レバー６０による操作を許可するので、操作レバー６０を操作すると、バスケット４が昇降する（区間Ｔ₁₁≦Ｔ＜Ｔ₁₂参照）。

また、図６中、フットスイッチ７のタイムチャートには、２回目の踏み直しが行われる点が記載されている（区間Ｔ₁₃≦Ｔ≦Ｔ₁₄参照）。こうした無効化区間外に行われる踏み直しは、作業者の意図的操作によるものであって、このような意図的操作によって、作業者がフットスイッチ７をテープ等で固定する不正行為を行っていないものと推測されるので、２回目の踏み直しの際においても、タイマー１１６がクリアされている。

＜第５のパターン＞
図７は、タイムチャートの第５のパターンを示している。前記第１ないし第４のパターンでは、フットスイッチ７がPOS.1および POS.2間でのみ切替操作され、POS.3の位置まで切替操作されない例を示したが、この第５のパターンにおいては、フットスイッチ７がPOS.3まで踏み込まれる例が示されている。また、第５のパターンでは、前記第１ないし第４のパターンに示した位置検出部（センサ）５およびタイマー１１６のタイムチャートの代わりに、外部信号（動作モード切替信号）のタイムチャートが示されている。この場合、リフター３によるバスケット４の制御において、通常動作モード（Ｈ）および緊急停止モード（Ｌ）という２つの動作モードがあり、動作モード切替信号によってこれら２つのモードが切り替えられるようになっている。

図７に示すように、区間Ｔ₀～Ｔ₆（つまりＴ₀≦Ｔ＜Ｔ₆）においては通常動作モードで動作しており、Ｔ₆（つまりＴ＝Ｔ₆）のタイミングでフットスイッチ７がPOS.2からPOS.3に切替操作されている。このとき、作業者は、危険を感じる等してフットスイッチ７を強く踏み込んでおり、フットスイッチ７はPOS.1とは異なるスイッチＯＦＦ状態となっている。これにより、緊急停止モード（Ｌ）に移行する（つまりＨ→Ｌになる）とともに、フットスイッチ７が無効化され（図７中のグレー着色領域の左端参照）、バスケット４が緊急停止する。

バスケット４の制御が緊急停止モード（Ｌ）に移行すると、区間Ｔ₆≦Ｔ≦Ｔ_10-11の斜線領域に示すように、リフター３によりバスケット４を徐々に下降させる緊急停止処理が行われる。すなわち、この場合には、バスケット４が緊急停止した後、バスケット４はそのときの位置から徐々に下降し、スタート時の基準面の位置まで戻って停止する。この緊急停止モードの間は、フットスイッチ７は無効化されているので、操作レバー６０によってバスケット４は操作されない（区間Ｔ₇≦Ｔ＜Ｔ₁₀参照）。

バスケット４が基準面の位置に戻った後、安全が確認される。そして、動作モード切替信号はＴ＝Ｔ₁₁のタイミングで通常動作モード（Ｈ）となり、フットスイッチ７の無効化が解除されてPOS.1からPOS.2に切替操作される（Ｔ＝Ｔ₁₂参照）。これにより、操作レバー６０による操作が可能になって、操作レバー６０を上昇側に切り替えることでバスケット４が上昇する（区間Ｔ≧Ｔ₁₃参照）なお、Ｔ＝Ｔ₁₁のタイミングでの緊急停止モード（Ｌ）から通常動作モード（Ｈ）への移行については、他の装置からの安全入力を用いるようにしてもよい。

次に、図８は、制御システム（図３）のフローチャートの一例を示しており、ここでは、図４の第１のパターンに対応したものについてのみ説明し、第２ないし第５のパターンのものについては説明を省略する。

プログラムがスタートすると、図８のステップＳ１において、フットスイッチ７がＯＮされる（つまり、POS.1から POS.2に切り替わる）のを待つ。フットスイッチ７がＯＮされなければ、操作レバー６０を操作してもバスケット４は移動しない（図４中の操作レバーの区間Ｔ₀≦Ｔ＜Ｔ₁参照）。

フットスイッチ７がＯＮされれば（図４中のフットスイッチのＴ＝Ｔ₁参照）、ステップＳ１での判断が「yes」となって、ステップＳ２に移行する。このとき、フットスイッチ７により操作レバー６０の操作が許可されて、操作レバー６０によるアクチュエータ３１の操作が可能な状態である。

ステップＳ２では、作業者が操作レバー６０を操作する。ステップＳ３では、操作レバー６０の操作により、バスケット４が上下方向に移動（つまり昇降または下降）する（図４中の操作レバーおよびバスケットの区間Ｔ₂≦Ｔ＜Ｔ₆参照）。ステップＳ１、Ｓ２およびＳ３は、本フローチャートの操作許可ステップを構成している。

次に、ステップＳ４では、センサ５が天井ＣＬ（図１）を検出したか否かを判断する。センサ５が天井ＣＬを検出していなければ、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２～Ｓ４の処理を繰り返す。センサ５が天井ＣＬを検出すれば（図４中のセンサのＴ＝Ｔ₆参照）、ステップＳ４での判断が「yes」となって、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、報知部１１７（図３）によりアラームを発する。

次に、ステップＳ６では、フットスイッチ７を無効化する。これにより、操作レバー６０が操作不能となって、操作レバー６０によるアクチュエータ３１の操作ができなくなる（図４中の操作レバーおよびバスケットの区間Ｔ₇≦Ｔ≦Ｔ₈参照）。ステップＳ６は、本フローチャートの無効化ステップを構成している。ステップＳ６での処理後、ステップＳ７において、バスケット４が停止する（図４中のバスケットの区間Ｔ₆≦Ｔ＜Ｔ₉参照）。このとき、バスケット４は警告位置ＷＬ（図１）で停止しており、作業者は、たとえば、このＴ₆≦Ｔ＜Ｔ₉の間に所定の高所作業を行う。

次に、ステップＳ８では、作業者によりフットスイッチ７が踏み直しされる（つまり、POS.2から POS.1に切り替わった後、再びPOS.2に戻る）のを待つ。作業者によりフットスイッチ７が踏み直しされれば（図４中のフットスイッチの区間Ｔ₉≦Ｔ≦Ｔ₁₀参照））、ステップＳ８での判断が「yes」となって、ステップＳ９に移行する。

ステップＳ９では、フットスイッチ７の無効化が解除され、これに続くステップＳ１０では、報知部１１７によるアラームを解除する。これにより、フットスイッチ７により操作レバー６０の操作が再び許可され、操作レバー６０によるアクチュエータ３１の操作が可能になるので、操作レバー６０の操作により、バスケット４が上下方向に移動（つまり昇降または下降）する（図４中の操作レバーおよびバスケットの区間Ｔ₁₁≦Ｔ≦Ｔ₁₂参照）。ステップＳ８～Ｓ１０は、本フローチャートの無効化解除ステップを構成している。

次に、ステップＳ１１では、処理を終了すべきか否かが判断され、終了すべきと判断されれば処理を終了し、終了すべきでないと判断されれば、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１～Ｓ１０の処理を繰り返す。

〔第１の変形例〕
前記実施例では、センサ５が上方（つまり作業者の頭上）の天井ＣＬを検出するようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されず、高所の構造物や障害物の形状・配置等に応じて、センサ５は、斜め上方や側方の構造物（障害物）を検出するようにしてもよい。また、センサ５はバスケット４の上部に直接固定するだけでなく、バスケット４の上部から上方（または斜め上方）に延びる支柱を設け、当該支柱の先端に固定するようにしてもよい。なお、支柱の先端に固定する場合、センサ５としては、必ずしも非接触センサでなくてもよく、検出体と接触する接触子を有する接触式センサでもよい。さらに、センサ５として、気圧計やＧＰＳ等を用いて高さを計測するようにしてもよい。これらの場合には、上方の構造物や障害物の高さを予め測定しておく必要がある。

〔第２の変形例〕
前記実施例では、フットスイッチ７として、ポジション１、２に加えてポジション３を有する３ポジションタイプのものが用いられた例を示したが（とくに図７のタイムチャート参照）、本発明の適用はこれに限定されない。フットスイッチ７は、ポジション３が設けられておらず、ポジション１、２の間で単にＯＮ／ＯＦＦするものでもよい(たとえば図４ないし図６のタイムチャート参照)。

〔第３の変形例〕
前記実施例では、操作許可部として、作業者が足で踏んで操作するフットスイッチを用いた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。作業者が手でグリップして操作する片手（または両手）イネーブルスイッチを採用してもよく、これらイネーブルスイッチとフットスイッチを併用するようにしてもよい。イネーブルスイッチおよびフットスイッチを併用して二重化することにより、さらに安全なシステムの構築が可能になる。

〔第４の変形例〕
図４ないし図７に示した第１ないし第５のパターンによるタイムチャートはあくまで例示であって、これら以外のパターンに基いて制御するようにしてもよいことはいうまでもない。

〔第５の変形例〕
前記実施例では、タイマー１１６の設定時間として、一定の時間に設定する場合を例にとって説明したが、タイマー１１６の設定時間としては、ランダムな時間に設定するようにしてもよい。

〔第６の変形例〕
前記実施例では、センサによる検出および（または）タイマーによる設定時間に基いて、あるいは外部信号に基いて、フットスイッチを無効化するようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。

一般に、高所作業を行う際には、作業者は安全帯（墜落制止用器具）を装着して作業を行うことが安全対策上求められており、このため、作業中は安全帯のフックを高所作業車のバスケットの手摺に係止した状態にする必要がある。そこで、手摺に係止されていることを検出するセンサ（たとえば、フックの外れ止めの開閉を検出する開閉スイッチ等）を安全帯のフックに設け、作業者がフックを手摺から外した際には、フックのセンサからの検出信号に基いてフットスイッチを無効化するように制御するようにしてもよい。

これにより、作業者がフットスイッチから離れようとしてフットスイッチを操作許可状態で固定する不正行為を抑止できる。その結果、作業者が高所の構造物（障害物）に衝突したり、構造物（障害物）との間に挟まれたりする高所作業時の事故を回避でき、作業の安全性を向上できる。

また、バイタルセンサから得られた作業者のバイタルデータや監視カメラで得られた作業者およびその周囲環境の画像データに基づいて、フットスイッチを無効化するように制御してもよく、さらには、バイタルセンサや監視カメラを前記実施例のセンサ（位置検出部）やタイマーと併用するようにしてもよい。

〔他の適用例１〕
前記実施例では、本発明が適用される高所作業車として、たとえばエンジンやバッテリー等の動力源を有する自走可能なものを例にとったが、必ずしも自走式でなくてもよく、トラック等の車両のシャーシにバスケットのリフターを架装することで走行可能にしたものでもよい。また、昇降機構（リフター）としては、前記実施例に示したようなパンタグラフ構造のシザース式に限らず、複数段の昇降マストからなる垂直マスト式や、複数段のブームからなるブーム式でもよく、任意の構造を採用し得る。たとえばブーム式の場合には、バスケットが昇降だけでなく旋回もするので、側方や下方の障害物を検出するセンサも設置した方が好ましい。また、この場合、タイマー１１６（図３）の設定時間としては、バスケットの移動（上下／左右）方向毎に異なる時間を設定するようにしてもよく、これにより、よりきめ細やかな制御が可能となる。

〔他の適用例２〕
高所作業車は、一般に、昇降装置（リフター）に加えて走行装置（車体）を備えた走行可能なものを指すが、本発明は、走行装置を備えない据置型のいわゆる高所作業台にも適用される。したがって、本明細書中で用いられる高所作業車は、高所作業台を含む概念である。

〔その他の変形例〕
上述した実施例および各変形例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。

本発明は、高所作業車のための制御システムおよび制御方法に有用である。

１： 高所作業車

３： リフター（昇降機構）

４： バスケット（作業床）

５： センサ（位置検出部）

７： フットスイッチ（操作許可部）

６０： 操作レバー（操作部）

１００： 制御システム
１１５： 無効化信号出力部（無効化手段）
１１６： タイマー

特許第６２７４６６５号公報（段落［０００９］、［００１５］～［００１７］、［００２３］、［００２９］、図１～図３参照） 特開２０２０―７５７６９号公報（段落［００２１］～［００２２］、図２参照） 特許第３４７９４４２号公報（段落［００１３］～［００１４］、図３参照）

Claims (12)

1. 作業員が搭乗して作業を行うための作業床と、前記作業床を昇降させる昇降機構とを備えた高所作業車の制御システムであって、
   前記昇降機構を操作するための操作部と、
   前記操作部による操作を許可するための操作許可部と、
   前記操作許可部を無効化する無効化手段とを備え、
   前記無効化手段による無効化の解除は、作業者が前記操作許可部を操作することにより行われるようになっている、
   ことを特徴とする制御システム。
2. 請求項１において、
   前記作業床の高さが所定の上限位置に到達したことを検出する位置検出部をさらに備え、
   前記無効化手段が、前記位置検出部による検出結果に基づいて前記操作許可部を無効化するようになっている、
   ことを特徴とする制御システム。
3. 請求項２において、
   前記位置検出部による検出時には、前記無効化手段による前記操作許可部の無効化によって、前記昇降機構が停止するとともに、前記操作部が操作不能になっている、
   ことを特徴とする制御システム。
4. 請求項２において、
   前記位置検出部による検出時には、前記作業床を前記昇降機構により上昇させる操作に関してのみ、前記操作部が操作不能になっている、
   ことを特徴とする制御システム。
5. 請求項１において、
   前記無効化手段による無効化の解除は、作業者が前記操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻すことにより行われている、
   ことを特徴とする制御システム。
6. 請求項１において、
   前記無効化手段が、前記操作許可部による操作許可の開始時からタイマーにより予め設定された所定時間が経過したとき、前記操作許可部を無効化するようになっている、
   ことを特徴とする制御システム。
7. 請求項６において、
   前記所定時間が経過する前に前記操作許可部が無効化されたときは、前記タイマーがクリアされるようになっている、
   ことを特徴とする制御システム。
8. 請求項１において、
   前記操作許可部が前記昇降機構を緊急停止させる緊急停止機能を有している、
   ことを特徴とする制御システム。
9. 請求項８において、
   前記昇降機構の緊急停止時には、前記昇降機構により前記作業床を徐々に下降させる緊急停止処理が行われるようになっている、
   ことを特徴とする制御システム。
10. 請求項１に記載の制御システムによる制御方法であって、
    前記操作許可部が前記操作部による操作を許可することにより、前記操作部による前記昇降機構の操作を可能にする操作許可ステップと、
    前記無効化手段が前記操作許可部を無効化する無効化ステップと、
    作業者が前記操作許可部を操作することにより、前記無効化手段による無効化を解除する無効化解除ステップと、
    を備えた制御方法。
11. 請求項１０において、
    前記無効化ステップにおいては、前記作業床の高さが所定の上限位置に到達したことが検出されたとき、または、前記操作許可部による操作許可の開始時からタイマーにより予め設定された所定時間が経過したとき、前記無効化手段が前記操作許可部を無効化するようになっている、
    ことを特徴とする制御方法。
12. 請求項１０において、
    前記無効化解除ステップにおける無効化の解除は、作業者が前記操作許可部を操作許可前の状態に一旦戻すことにより行われている、
    ことを特徴とする制御方法。

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