JP7149165B2

JP7149165B2 - 作業者保護具

Info

Publication number: JP7149165B2
Application number: JP2018214436A
Authority: JP
Inventors: 光弘布施; 久佐藤; 鷹之齊藤
Original assignee: 首都高技術株式会社
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2038-11-15
Also published as: JP2020083483A

Description

本発明は、作業者保護具に係り、特に、高所作業車の作業バケットに設置されるものに関する。

道路の橋梁等の構造物は、日々点検を要するが、点検個所によっては、高所作業車を用いて点検を行っている。

ここで、高所作業車を用いた点検作業中に、作業者の誤操作により、作業者保護具が構造物にぶつかることを防止すること、また、高所作業車を用いた点検作業中に、作業者の誤操作により、高所作業車の作業バケットに乗っている作業者が、作業バケットと構造物との間に挟まれ受傷してしまうことを防止することが重要である。

なお、従来、作業者の受傷を防止するための作業者保護具として、たとえば、特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載の作業者保護具は、作業バケットの上方に突出するようにして、作業バケットに設置されて使用される。

特開２００９－８４０３３号公報

ところで、従来の作業者保護具では、高所作業車を用いた点検作業中の作業者の誤操作により、作業者保護具が構造物にぶつかると、作業者保護具によって構造物が損傷するおそれがあるという問題がある。

本発明は、作業者を乗せて作業位置へ移動する作業バケットに設置される作業者保護具において、作業者の誤操作等があっても作業者や作業バケットが構造物にぶつかることを防止することができる作業者保護具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、作業者を載せて作業位置へ移動する作業バケットに設置される作業者保護具であって、前記作業バケットに設置され、前記作業バケットが構造物に接近したことを検知する超音波センサと、前記作業者に警告を発する警告装置と、前記作業バケットが構造物に接近したことを前記超音波センサが検知したときに、前記警告装置が警告を発するように、前記警告装置を制御する制御装置とを有し、前記警告装置は、前記制御装置から無線通信によって、前記構造物に接近した旨の信号を受信したときに、前記警告を発するように構成されており、前記作業バケットには、前記作業バケットの位置決めをするための操作部が設けられており、前記警告装置は、第１の所定の時間間隔で確認用信号を前記制御装置に送信し、前記制御装置が、前記第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、前記確認用信号を受信しないときには、前記作業者による前記操作部を用いた操作が無効になるように構成されている作業者保護具である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業者保護具であって、前記超音波センサは、複数設けられおり、これらの超音波センサのそれぞれは、お互いが離れて、前記作業バケットに設置され、前記複数の超音波センサのそれぞれと前記制御装置とをお互いに接続している複数本のケーブルを有する作業者保護具である。

本発明によれば、作業者を乗せて作業位置へ移動する作業バケットに設置される作業者保護具において、作業者の誤操作等があっても作業者や作業バケットが構造物にぶつかることを防止することができるという効果を奏する。

作業バケットと本発明の実施形態に係る作業者保護具との概略構成を示す斜視図である。（ａ）は、作業バケットと本発明の実施形態に係る作業者保護具の超音波センサとを示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩＩＢ－ＩＩＢ矢視図である。本発明の実施形態に係る作業者保護具の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る作業者保護具の動作を示すフローチャートである。

本発明の実施形態に係る作業者保護具（作業バケット接触防止装置）１は、図１や図２で示すように、作業者３を載せて（乗せて）、作業位置（たとえば、高所作業位置）へ移動する作業バケット（たとえば高所用作業バケット）５に設置されて使用されるものである。

作業バケット５は、ブーム６を介して図示しない高所作業車（高所作業車本体）に支持されており、上下方向や水平方向で高所作業車本体に対して移動位置決め自在になっている。

作業者保護具１は、超音波センサ７と第１の警告装置９と制御装置１１とを備えて構成されている（図１、図２、図３参照）。

超音波センサ７は、作業バケット５に一体的に設置され、作業バケット５が構造物（図示せず）に接近したことを検知するようになっている。すなわち、超音波センサ７は、作業バケット５の周辺の所定の範囲内に構造物が存在するか否かを検知するようになっている。

第１の警告装置９は、作業者に警告を発するようになっている。制御装置１１は、作業バケット５に一体的に設けられ、作業バケット５が構造物に接近したことを超音波センサ７が検知したときに、第１の警告装置９が警告を発するように第１の警告装置９を制御する。

さらに説明すると、超音波センサ７は、作業バケット５が構造物に接近したことを検知したときに、構造物に接近した旨の信号を制御装置１１に送信するように構成されている。

制御装置１１は、超音波センサ７から構造物に接近した旨の信号を受信したときに、第１の警告装置９が警告を発するための信号を、第１の警告装置９に送信するようになっている。

第１の警告装置９は、制御装置１１から警告を発するための信号を受信したときに、警告を発するように構成されている。

第１の制御装置１１と超音波センサ７とは、図３で示すように、有線（ケーブル）１３で接続されており、たとえば、高所作業車から電力の供給を受けて、第１の制御装置１１と超音波センサ７とが作動するようになっている。

第１の警告装置９は、制御装置（第１の制御装置）１１から無線通信（たとえば、電波を用いた無線電気通信）によって、構造物に接近した旨の信号を受信したときに、警告を発するように構成されている。

さらに説明すると、第１の制御装置１１は、ＣＰＵ１５とメモリ１７と第１の警告装置９へ構造物に接近した旨の信号を送信するための無線送信部１９とが設けられている。第１の警告装置９には、制御装置１１から送信されてきた構造物に接近した旨の信号を受信するための無線受信部２１と、作業者３に向けて警告を発する警告発生部（警報発生部）２３とが設けられている。

第１の警告装置９として、作業者３が着用するヘルメット２４（図１参照）に設置されるバイブレータを掲げることができる。このバイブレータ９は、振動をすることによって、作業者３に警告を発するようになっている。なお、バイブレータ９の振動は、たとえば、携帯電話程度の着信通知と同程度のものであり、可聴音をほとんど発しないようになっている。

バイブレータ９は、ヘルメット２４の開口部の縁のところの、ヘルメット２４の肉部をこの厚さ方向で挟み込むことで、ヘルメット２４に対して着脱自在になっている。また、バイブレータ９は、リチウムイオン電池等の電池で駆動するようになっている。

なお、第１の警告装置９として、振動に代えてもしくは加えて、音や発光によって警告を発するものを採用してもよいし、第１の警告装置９が、作業者３が着用している作業服（ハーネス等を含む）や作業バケット５に設置されるようになっていてもよい。

さらに、無線通信として、電波以外に、赤外線、超音波（超音波センサ７とは振動数が異なる超音波）等を用いてもよい。

また、図１、図２、図３で示すように、超音波センサ７は複数設けられており、これらの超音波センサ７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ）のそれぞれは、お互いが離れて、作業バケット５に一体的に設置されるようになっている。

ケーブル１３も、複数本設けられおり、これらのケーブル１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ）によって、複数の超音波センサ７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ）のそれぞれと制御装置１１とがお互いに接続されている。

さらに詳しく説明すると、作業バケット５は、底壁部２５と、この底壁部２５の外周部から上方に立ち上がっている側壁部２７とを備えて、矩形な枡状に形成されている。作業バケット５の開口部（側壁部２７の上側の矩形な開口部）には、側壁部２７に沿って手摺２９が設けられている。

作業バケット５には、操作部３１が一体的に設けられている。そして、作業者３が、操作部３１を操作することで、図示しない第２の制御装置の制御の下、作業バケット５が移動位置決めされるように構成されている。すなわち、操作部３１を介してブーム６を旋回させたり移動させたりし、作業バケット５が移動位置決めされるようになっている。

なお、第２の制御装置は、第１の制御装置１１とは別体であってもよいし、第１の制御装置１１が第２の制御装置の機能を備えていてもよい。

各超音波センサ７のそれぞれは、図示しない超音波センサ設置具によって、矩形な桝状の作業バケット５の開口部の四隅のところに設けられている。さらに説明すると、超音波センサ７Ａは、手摺２９の１つ目の角部のところで手摺２９の上側に設けられており、超音波センサ７Ｂは、手摺２９の２つ目の角部のところで手摺２９の上側に設けられており、超音波センサ７Ｃは、手摺２９の３つ目の角部のところで手摺２９の上側に設けられており、超音波センサ７Ｄは、手摺２９の４つ目の角部のところで手摺２９の上側に設けられている。

超音波センサ７が構造物等を検知することができる範囲は、図２（ｂ）の示す柱状の範囲ＬＡになっている。範囲ＬＡは、超音波センサ７の上側に位置しており上下方向に長くなっている。これにより、作業バケット５の開口部の四隅のところで、各超音波センサ７（７Ａ７Ｂ７Ｃ７Ｄ）の上側に存在する構造物等を検知することができる。なお、超音波センサ７を作業バケット５の開口部の四隅のところに設けることに代えてもしくは加えて、超音波センサ７を手摺２９の中間部（手摺２９の角部の間の部位）に設置してもよい。これにより、構造物等をさらに緻密に検知することができる。

ところで、４つの超音波センサ７が構造物等を検知することができる範囲を、図２に示す線分や円弧Ｌ１～Ｌ１２で示す範囲にしてもよい。すなわち、平面視で、図２（ａ）で示すように、「ロ」字状の側壁部２７の外側の所定の範囲（線分Ｌ１～Ｌ８の外側であって「ロ」字状の線Ｌ９の内側の範囲）にしてもよい。また、側面視で、図２（ｂ）で示すように、線分Ｌ１０、Ｌ１１と円弧Ｌ１２で囲まれた範囲にしてもよい。

このような範囲とすることで、作業バケット５内の作業者３は、超音波センサ７では検知できないようになっているとともに、作業バケット５外の適宜の所定範囲で構造物を検出することができるようになっている。

次に、作業者保護具１の動作を、図４を参照しつつ説明する。

作業バケット５に作業者３が乗って、操作部３１によって作業バケット５を移動位置決めし、構造物の点検等の作業をする。

このとき、超音波センサ７（超音波センサ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄのいずれか）が構造物を検出する（Ｓ１）と、構造物に接近した旨の信号を受信した制御装置１１が、警告を発するための信号を第１の警告装置（バイブレータ）９に送信し（Ｓ３）、警告を発するための信号を受信したバイブレータ９が振動し（Ｓ５、Ｓ７）、作業者に注意喚起する。そして、作業者３が、作業バケット５の移動を停止等する措置をとる。

作業者保護具１によれば、作業バケット５が構造物に接近したことを超音波センサ７が検知したときに、第１の警告装置９が警告を発するように構成されているので、作業者３の誤操作等があっても、警告によって作業者３が操作を改めることができる。そして、作業者３や作業バケット５が構造物にぶつかることを防止することができ、さらに、作業バケット５と構造物との間に作業者３が挟まれることを防止することができる。

また、作業者保護具１によれば、第１の制御装置１１から無線通信で所定の信号を受信したときに、第１の警告装置９が警告を発するように構成されているので、第１の警告装置９を作業者３が装着している場合であっても、作業者３は作業バケット５内で自由に活動することができる。

また、作業者保護具１によれば、第１の警告装置９がバイブレータで構成されているので、警告を発するときにおける騒音の発生を防止することができる。

また、作業者保護具１によれば、超音波センサ７が複数設けられており、これらの超音波センサ７のそれぞれが、お互いが離れて作業バケット５に設置されており、複数の超音波センサ７のそれぞれと制御装置１１とがケーブル１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ）でお互いに接続されているので、超音波センサ７が作業バケット５から外れてしまった場合であっても、超音波センサ７が作業バケット５から落下等することが防止される。

また、作業者保護具１によれば、ヘルメット２４の開口部の縁のところの、ヘルメット２４の肉部をこの厚さ方向で挟み込むことで、ヘルメット２４に対して着脱自在になっているので、ヘルメット２４の形態が変わっても、第１の警告装置９のヘルメット２４への着脱を容易にすることができる。

また、作業者保護具１によれば、超音波センサ７が超音波センサ設置具によって作業バケット５に設置されるようになっているので、超音波センサ設置具の形態を変更し、または、超音波センサ設置具の形態を変更することなく、作業バケット５の形態が変わっても、超音波センサ７の作業バケット５への設置を容易にすることができる。

ところで、作業者保護具１において、超音波センサ７が、構造物までの距離を測定できるようにしてもよい。そして、作業バケット５と構造物との間の距離に応じて、バイブレータ９の振動パターンを変えるようにしてもよい。たとえば、超音波センサ７から構造物までの距離の値が大きい場合には、バイブレータ９が断続的に振動し、超音波センサ７から構造物までの距離の値が小さい場合には、バイブレータ９が連続的に振動するようにしてもよい。

また、作業バケット５と構造物との間の距離に応じて、作業バケット５の移動速度を自動的に変更するようにしてもよい。たとえば、超音波センサ７から構造物までの距離の値が大きいときに、作業バケット５を移動すべく作業者３が操作部３１を操作したとき場合には、作業バケット５が速い速度で移動できるようにしてもよい。

また、超音波センサ７から構造物までの距離の値が小さいときに、作業バケット５を移動すべく作業者３が操作部３１を操作したと場合には、作業バケット５が遅い速度でしか移動することができないようにしてもよい。

さらに、超音波センサ７から構造物までの距離の値がさらに小さくなったときに、作業バケット５を移動すべく作業者３が操作部３１を操作したと場合には、作業バケット５が移動できず停止するようにしてもよい。

また、超音波センサ７が、構造物までの距離を測定できるようにし、しかも、超音波センサ７の検知範囲を、超音波センサ７の上側の半球状の範囲とし、各超音波センサ７の検知範囲内（作業バケット５内）に作業者３がいても、４つの超音波センサ７で作業者３の位置を特定し作業者３の存在を無視するようにしてもよい。

次に、変形例に係る作業者保護具１について説明する。

１つ目の変形例に係る作業者保護具１では、第１の警告装置９が、第１の所定の時間間隔で確認用信号を第１の制御装置１１に送信するようになっている。

そして、第１の制御装置１１が、第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、確認用信号を受信しないときには、作業者３による操作部３１を用いた操作が無効になるように構成されている（作業者が操作部３１で操作をしたにもかかわらず、作業バケット５が停止するように構成されている）。

なお、制御装置１１には、第１の警告装置９との間で無線通信するための無線通信部（制御装置無線通信部）が設けられている。第１の警告装置９には、制御装置１１との間で無線通信するための無線通信部（第１の警告装置無線通信部）と、作業者に向けて警告を発する警告発生部（警報発生部）とが設けられている。

１つ目の変形例に係る作業者保護具１によれば、第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、確認用信号を受信しないときには、作業者３による操作部３１の操作が無効になるように構成されているので、作業者３が被るヘルメット２４に着脱自在な第１の警告装置９の故障（たとえば落下等による破損）や電池切れがあった場合に、作業バスケット５が動かなくなり、作業者３の安全等を一層確実に確保することができる。

なお、１つ目の変形例に係る作業者保護具１において、作業バスケット５が動かなくようにすることに代えてもしくは加えて、図示しない第２の警告装置を設け、第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、確認用信号を受信しないときに、第２の警告装置が警告を発するように構成されていてもよい。

２つ目の変形例に係る作業者保護具１では、第１の制御装置１１が、第１の所定の時間間隔で確認用補助信号を第１の警告装置９に送信し、第１の警告装置９が、第１の制御装置１１から確認用補助信号を受信した時にただちに、確認用信号を第１の制御装置１１に送信するようになっている。

そして、第１の制御装置１１が、第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、確認用信号を受信しないときには、作業者３による操作部３１を用いた操作が無効になるように構成されている。

２つ目の変形例に係る作業者保護具１によれば、第１の制御装置１１が第１の所定の時間間隔で確認用補助信号を第１の警告装置９に送信し、第１の警告装置９が第１の制御装置１１から確認用補助信号を受信した時に、確認用信号を第１の制御装置１１に送信し、第１の制御装置１１が、第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、確認用信号を受信しないときには、作業者３による操作部３１を用いた操作が無効になるように構成されているので、第１の警告装置９の故障や電池切れがあった場合に加えて、制御装置１１に故障があった場合であっても、作業者３の安全等を一層確実に確保することができる。

なお、２つ目の変形例に係る作業者保護具１においても、１つ目の変形例に係る作業者保護具１と同様にして、作業バスケット５が動かなくようにすることに代えてもしくは加えて、図示しない第２の警告装置を設け、第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、確認用信号を受信しないときに、第２の警告装置が警告を発するように構成されていてもよい。

１作業者保護具
３作業者
５作業バケット
７超音波センサ
９警告装置（バイブレータ）
１１制御装置
１３ケーブル
３１操作部

Claims

作業者を載せて作業位置へ移動する作業バケットに設置される作業者保護具であって、
前記作業バケットに設置され、前記作業バケットが構造物に接近したことを検知する超音波センサと、
前記作業者に警告を発する警告装置と、
前記作業バケットが構造物に接近したことを前記超音波センサが検知したときに、前記警告装置が警告を発するように、前記警告装置を制御する制御装置と、
を有し、前記警告装置は、前記制御装置から無線通信によって、前記構造物に接近した旨の信号を受信したときに、前記警告を発するように構成されており、
前記作業バケットには、前記作業バケットの位置決めをするための操作部が設けられており、
前記警告装置は、第１の所定の時間間隔で確認用信号を前記制御装置に送信し、
前記制御装置が、前記第１の所定の時間間隔よりも長い第２の所定の時間内に、前記確認用信号を受信しないときには、前記作業者による前記操作部を用いた操作が無効になるように構成されていることを特徴とする作業者保護具。
請求項１に記載の作業者保護具であって、
前記超音波センサは、複数設けられおり、これらの超音波センサのそれぞれは、お互いが離れて、前記作業バケットに設置され、
前記複数の超音波センサのそれぞれと前記制御装置とをお互いに接続している複数本のケーブルを有することを特徴とする作業者保護具。