(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械本体と、この機械本体に設けた機械状態検出手段と、危険状態を予め分類した危険項目と危険状態の分析項目とを記憶した危険分析項目記憶手段と、上記危険項目に対応する機械状態の基準値を記憶するとともに、上記機械状態検出手段の検出信号に基づいて各危険項目について危険状態に達したことを判定する危険状態判定手段と、危険状態判定手段の出力信号に基づいて警報を発する警報装置とを備え、上記危険分析項目記憶手段が記憶する危険項目には、危険状態の発生をオペレータに帰することのできる原因を基準にして設定した危険項目を含む一方、上記危険状態判定手段と上記警報装置とを、通信回線を介して接続したことを特徴とする可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項２】
危険分析項目記憶手段が記憶する危険項目には、安全装置を解除している場合を含む請求項１に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項３】
危険分析項目記憶手段が、オペレータに原因を帰することのできない現場要素や機械要素を基準にして設定した危険項目を記憶した請求項１または２に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項４】
機械本体に設けた機械状態検出手段と、危険状態判定手段とを、通信回線を介して接続した請求項１〜３のいずれか１に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項５】
機械状態が危険領域に達した時点からの時間を計測するとともに、警報装置を作動させる信号を出力する機能を備えたタイマーを、危険状態判定手段と警報装置とに接続し、上記危険状態判定手段が機械本体の危険状態を判定するステップと、危険状態の継続中に上記危険状態判定手段が信号を出力するステップと、上記タイマーが、危険状態判定手段の信号出力時間を計測するステップと、危険状態判定手段の信号出力時間が予め設定した設定時間を経過した後、上記タイマーが上記警報装置を作動させる信号を出力するステップとを実行する請求項１〜４のいずれか１に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項６】
危険状態判定手段から入力されたデータを分析処理するデータ分析処理手段と、このデータ分析処理手段に接続したデータ記憶手段とを備え、危険状態判定手段が機械本体の危険状態を判定し、上記データ分析処理手段に対してデータを出力すると、上記データ分析処理手段が入力されたデータを危険分析項目記憶手段に記憶された項目に基づいて、データを分析処理する請求項１〜５のいずれか１に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項７】
データ分析処理手段は、日報や月報などのレポートを作成する機能を有する請求項６に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項８】
データ分析処理手段は、特性チャートを作成する機能を備えた請求項６または７に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項９】
データ記憶手段に蓄積されたデータに端末マシンをアクセスさせるアクセス手段を備えた請求項６〜８のいずれか１に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【請求項１０】
危険状態判定手段を、機械本体から分離して設け、この危険状態判定手段に、複数の機械状態検出手段を通信回線を介して接続したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１に記載の可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可動式ジブを備えたクレーンの一例を図６に示す。このクレーンＣは、車両本体１に、可動式の第１ジブ２と第２ジブ３とを備えている。これらの第１、第２ジブ２，３は、それぞれ、点Ａ，Ｂを中心に回動可能で、その先端を上下に移動させることができる。そして、車両本体１に搭載された図示しないウインチドラムから繰り出されたワイヤーロープ２ａ、３ａを巻き取ったり、繰り出したりすることによって、各ジブ２，３を上下に移動させられる。
上記ワイヤーロープ２ａは、上記第１ジブ２の先端に固定された一定長さのワイヤーロープ２ｂに連結されている。したがって、上記ワイヤーロープ２ａを巻き取ったり、繰り出したりすることにより、上記ワイヤーロープ２ｂを介して第１ジブ２が上げ下げされる。
【０００３】
また、上記ワイヤーロープ３ａは、第２ジブ３先端に固定された一定長さのワイヤーロープ３ｂに連結されている。したがって、上記第２ジブ３は、ワイヤーロープ３ｂ、３ａを介して上げ下げされる。
さらに、第２ジブ３の先端には、フック４を吊り下げている。このフックは、車両本体１に搭載された図示しないウインチドラムからくり出されるワイヤーロープ４ａに接続されている。
また、上記車両本体１には、クレーンを作動させる制御装置が搭載され、オペレータは、この制御装置を介してクレーンＣを操作する。
【０００４】
オペレータは、上記制御装置を操作しながら、フック４に建築材料などの荷物を吊って、それを必要な場所へ移動させる。
上記フック４は、ワイヤーロープ４ａによって、吊り下げられているので、荷物を吊る際には、まず、ワイヤーロープ４ａを上記ウインチドラムから繰り出してフック４を地上近くまで下げる。そして、フック４に荷物を吊り下げてから、必要に応じて、車両本体１を旋回させたり、上記第１、第２ジブ２，３を上下させたりしながら、荷物を必要な位置に移動させる。
【０００５】
このとき、フック４で吊り上げる荷物の荷重が大き過ぎると、それを吊り上げることができないだけでなく、バランスが悪いと車両本体１が転倒してしまうことがある。
なお、車両本体１が、転倒するかどうかは、フック４で吊り上げようとする荷重の大きさだけでなく、転倒支点周りのモーメントの大きさも影響する。ここで、転倒支点とは、転倒時に回転の中心となる点であるが、転倒方向によってその位置は異なる。例えば、車両本体１が、前方に転倒する場合には、車両本体１の接地部の最先端部分が転倒支点となる。
また、上記第１ジブ２や、第２ジブ３を大きく倒して、車両本体１の旋回中心からフックまでの距離Ｌが大きくなりすぎると、モーメントの腕の長さが長くなるので、その分、車両本体１は転倒し易くなる。
【０００６】
このように、車両本体１が転倒してしまう危険があるかどうかということは、モーメントを算出して、予測することができる。この転倒の危険を予測するためには、吊り下げる負荷荷重や、各ジブ２，３の水平からの角度α、β（図６参照）を検出して、これらに基づいてモーメントを算出する。そして、そのモーメントが、転倒の限界値近傍にあるかどうかで、転倒の危険があるかどうかの判定をする。その他、各ジブや、釣り具の自重などによるモーメントを考慮することは、もちろんである。具体的には、各ジブ２，３の長さと、角度α、βから、腕の長さＬを算出する。この腕の長さＬが決まれば、その回転モーメントから制限荷重が求まるので、この制限荷重と実際の負荷荷重とを比較すれば、転倒の危険をあらかじめ予測できる。
上記のような計算によって、上記安全装置が危険性を検出したときには、安全装置は、警報を発したり、ジブの上下動や巻き取りドラムの巻き取りを止めたりできるようにしている。
【０００７】
また、上記安全装置は、フック４が上限位置に近づいたときにも警報を発するようにしている。つまり、あらかじめフック４の上限位置を設定し、その上限位置にリミットスイッチを設けている。したがって、フック４が上限位置に達したときに、リミットスイッチがオンになり、安全装置が作動して警報を発する。
さらに、この安全装置には、上記のようにリミットスイッチがオンになったとき、ワイヤーロープ４ａの巻き取りを停止させたりする機能も備えている。なぜなら、フック４が、第２ジブ３の先端に突き当たっているにもかかわらず、さらにワイヤーロープ４ａを巻き取ってしまうと、上記第２ジブ３を無理やり持ち上げることになり、ジブなどを破損してしまうおそれがあるからである。
いずれにしても、上記安全装置は、転倒や破損の危険からクレーンを守るために設けたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした安全装置は、クレーンの修理や分解組立などのために、それを解除できるようにしている。しかも、安全装置を解除する操作機構は、個室状態に近い運転席周りに備えている。
ところが、オペレータによっては安全意識にかなりの差があり、安全意識の低いオペレータは、安全装置を意図的に解除したまま、作業をしてしまう。このようなことは、危険領域で作業を続けざるを得ないと判断されたときや、労を惜しんで適切な回避手段をとらないときなどに発生する。このように安全装置を解除してしまうのは、オペレータが、頻繁に安全装置が作動したり、警報がなったりするのを、面倒くさがるからである。
【０００９】
また、上記安全装置は車両本体１に搭載しているもので、その安全装置を解除するかどうかは、オペレータの判断で設定されているし、警報もオペレータの運転席でしか聞き取れないのが実情である。このような状況の中で、安全装置の解除や警報の無視などという危険行為は、運転席以外からは管理できない。運転席以外からは危険行為を管理できないと言うことは、危険行為を回避し、安全行為を励行するためには、すべてオペレータの個人的な資質に依存せざるを得ないと言う問題があった。
また、オペレータは、運転席という個室状態の中で作業をしているので、今現在、危険行為をしているのかどうかと言うことすら、外部の者からは掌握できなかった。そのために、監督者が、危険行為をその場で止めさせることも難しいという問題があった。
【００１０】
さらに、オペレータの危険行為を記録する手段もなかった。そのために、安全装置を意図的に解除するなど、危険行為を何回も繰り返す安全意識の低いオペレータをチェックして、それに教育を施すことすらできなかった。
この発明の目的は、可動式ジブを備えたクレーンにおいて、転倒や破損の危険が発生したときに、オペレータの意図とは関係なく事故を回避できるような安全管理システムを提供することである。
また、別の目的は、実際のクレーンの作業データを収集して、これらのデータに基づいて予め危険状態が発生しないように、オペレータの作業状況を管理できるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、機械本体と、この機械本体に設けた機械状態検出手段と、危険状態を予め分類した危険項目と危険状態の分析項目とを記憶した危険分析項目記憶手段と、上記危険項目に対応する機械状態の基準値を記憶するとともに、上記機械状態検出手段の検出信号に基づいて各危険項目について危険状態に達したことを判定する危険状態判定手段と、危険状態判定手段の出力信号に基づいて警報を発する警報装置とを備え、上記危険分析項目記憶手段が記憶する危険項目には、危険状態の発生をオペレータに帰することのできる原因を基準にして設定した危険項目を含む一方、上記危険状態判定手段と上記警報装置とを、通信回線を介して接続した点に特徴を有する。
ここで、「オペレータに帰することのできる原因」とは、オペレータの不注意や操作ミス、意図的な作為・不作為等のオペレータ個人の資質ゆえに危険状態を招来した一切の原因をいう。したがって、危険状態を招いたのが、機械自体の故障であるような場合は、当然のことながら、「オペレータに帰することのできる原因」には該当しない。
第２の発明は、危険分析項目記憶手段が記憶する危険項目には、安全装置を解除している場合を含む点に特徴を有する。
【００１２】
第３の発明は、危険分析項目記憶手段が、オペレータに原因を帰することのできない現場要素や機械要素を基準にして設定した危険項目を記憶した点に特徴を有する。
【００１３】
第４の発明は、機械本体に設けた機械状態検出手段と、危険状態判定手段とを、通信回線を介して接続した点に特徴を有する。
第５の発明は、機械状態が危険領域に達した時点からの時間を計測するとともに、警報装置を作動させる信号を出力する機能を備えたタイマーを、危険状態判定手段と警報装置とに接続し、上記危険状態判定手段が機械本体の危険状態を判定するステップと、危険状態の継続中に上記危険状態判定手段が信号を出力するステップと、上記タイマーが、危険状態判定手段の信号出力時間を計測するステップと、危険状態判定手段の信号出力時間が予め設定した設定時間を経過した後、上記タイマーが上記警報装置を作動させる信号を出力するステップとを実行する点に特徴を有する。
【００１４】
第６の発明は、危険状態判定手段から入力されたデータを分析処理するデータ分析処理手段と、このデータ分析処理手段に接続したデータ記憶手段とを備え、危険状態判定手段が機械本体の危険状態を判定し、上記データ分析処理手段に対してデータを出力すると、上記データ分析処理手段が入力されたデータを危険分析項目記憶手段に記憶された項目に基づいて、データを分析処理する点に特徴を有する。
【００１５】
第７の発明は、データ分析処理手段は、日報や月報などのレポートを作成する機能を有する請求項６に記載の可動式ジブを備えた危険分析項目記憶部が、オペレータ要素を基準にして設定した分析項目を記憶した点に特徴を有する。
第８の発明は、データ分析処理手段は、特性チャートを作成する機能を備えた点に特徴を有する。
第９の発明は、データ記憶手段に蓄積されたデータに端末マシンをアクセスさせるアクセス手段を備えた点に特徴を有する。
【００１６】
第１０の発明は、危険状態判定手段を、機械本体から分離して設け、この危険状態判定手段に、複数の機械状態検出手段を通信回線を介して接続したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１に記載の可動式ジブを備えた点に特徴を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の第１実施例を図１〜図４に示す。
図１に示すように、複数のクレーンＣを、通信回線を介して、管理サーバーＳに接続している。
上記管理サーバーＳには、機械状態検出手段５と警報装置１１とを接続している。上記機械状態検出手段５は、クレーンＣ側に設けているが、警報装置１１は、クレーンＣ側に設けてもよいし、クレーンとはまったく異なる場所、例えば監督者駐在場所等に設けてもよい。また、この警報装置１１を、上記クレーンＣ側と上記監督者駐在場所等との両方に設けてもよい。要するに、この警報装置１１は、必要箇所に設置すればよいようにしてあるので、それが一つであろうと、複数であろうとかまわない。
【００１８】
上記クレーンＣは、図６に示す従来例のクレーンＣと同様なので、以下の説明においてもクレーンＣの説明には図６を用いる。そして、このクレーンＣ側に設けた機械状態検出手段５には、各ジブ２、３の角度α、β（図６参照）を検出する角度センサや、フック４の上限を検出するセンサ、フック４に作用する負荷荷重を検出するロードセルなどを含んでいる。なお、上記クレーンＣが、この発明の機械本体に当たる。
一方、管理サーバーＳには、危険状態判定手段６、タイマー７、データ分析処理手段８、危険分析項目記憶手段９、データ記憶手段１０を備えている。上記タイマー７には、上記警報装置１１を接続している。
【００１９】
上記危険状態判定手段６は、上記クレーンＣの機械状態検出手段５に接続したもので、機械状態検出手段５からの検出信号が入力されたとき、その検出信号に応じて、クレーンＣの機械状態が危険領域に入った状態かどうかを判定する。
ただし、この危険状態判定手段６には、危険状態と判定するための様々な基準値をあらかじめ記憶させている。この基準値は、クレーンＣが、破損したり転倒したりする限界値よりも少し手前に設定されているが、具体的には、基準値に達してから警報を発しても、オペレータが十分に対応できるという余裕を持たせて基準値を決めている。
【００２０】
上記のように基準値を記憶した危険状態判定手段６は、機械状態検出手段５から出力される機械状態信号と、上記基準値とを比較して危険状態にあるかどうかを判定する。ただし、危険状態判定手段６が危険と判定する機械状態は、実際に事故が起きるであろう場合だけでなく、事故につながる可能性がある場合も含めている。具体的には、図３の表に列挙した各項目を、危険状態としている。ただし、この危険状態は、図３の表に示した項目に限定されるものではなく、必要に応じて、追加または削除してもかまわないものである。
【００２１】
なお、ここでは、上記表に列挙した各項目について、細かく説明する。
項目ＮＯ．１の「ジブが起伏上限に近づいている」とは、ジブ２、３が上限に近づいているにもかかわらず、さらにそれを上昇させているような場合である。この場合には、上記上限を超えたときに、転倒などの危険があるので、危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、主に、オペレータが安全装置を意図的に解除している場合が多い。
項目ＮＯ．２の「負荷率が限界に近づいている」とは、負荷モーメントが、転倒モーメントに近づいている場合である。この場合には、ちょっとしたことで、バランスを崩して転倒する危険があるので、危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、主に、オペレータが安全装置を意図的に解除している場合が多い。
【００２２】
項目ＮＯ．３の「巻き上げ上限に近づいている」とは、フック４が上限位置に近づいているにもかかわらず、ワイヤーロープ４ａの巻き上げ動作を続けている場合である。この場合に、フックが上限位置に到達すると、ワイヤーロープに限界以上の張力が作用して、それが切れたりする危険があるので、危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、主に、オペレータが安全装置を意図的に解除している場合が多い。
【００２３】
項目ＮＯ．４の「起こし操作をしていないのに、ジブ角が連続増加している」とは、ジブを起こす操作をしていないにもかかわらず、ジブ角が連続して大きくなっている状況である。これは、フック４がジブ先端に突き当たるまで巻き上げているにもかかわらず、その巻き上げ操作を継続している場合に発生する。この場合には、巻き上げ操作を継続している間、フック４を巻き上げるためのワイヤーロープの引っ張り力で、ジブ角がおおきくなってしまう。このときには、オペレータが意図していないにもかかわらず、ジブが上昇していくので、それを危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、主に、オペレータの不注意が原因していることが多い。
【００２４】
項目ＮＯ．５の「ジブの引き起こし操作時にジブ張力が過大になる」とは、第２ジブ３に連係したワイヤーロープ３ａ、３ｂの張力が過大になるということである。このようなことが起こるのは、第２ジブ３を、点Ｂで折り畳んで第１ジブ２に止めた状態で、第１ジブ２を引き起こす時である。第１ジブ２を引き起こす際には、第２ジブに連係したワイヤーロープ３ｂが弛まないようにするため、第１ジブの起伏と連動させてワイヤーロープ３ａをウインチドラムに巻き取らなければならない。ところが、このワイヤーロープ３ａの巻き取りが早すぎた場合には、ワイヤーロープ３ａ、３ｂの張力が過大になってしまう。ワイヤーロープ３ａ、３ｂの張力が過大になってしまうと、第２ジブ３や、上記ワイヤー３ａ、３ｂを支持する部分などが、破損する場合がある。このようなことが起こるのは、主に、オペレータの不注意や、操作ミスが原因していることが多い。
【００２５】
項目ＮＯ．６の「ジブの倒し操作時にジブ張力が過大になる」とは、上記ＮＯ．５の場合と反対に、第２ジブ３を第１ジブ２に止めた状態で、第１ジブ２を倒す際に、上記第２ジブ３に連係したワイヤーロープ３ａ、３ｂの張力が過大になることである。本来なら、第１ジブの倒し動作に合わせて、第２ジブに連係したワイヤーロープ３ａ、３ｂを繰り出さなければならないのに、そのタイミングが遅れた場合に、上記ジブ張力が過大になる。このようなことが起こるのは、主に、オペレータの不注意や、操作ミスが原因していることが多い。
【００２６】
項目ＮＯ．７の「ジブを下げすぎて、転倒の危険がある」とは、車両本体１の旋回中心からフックまでの距離Ｌが大きくなりすぎて、クレーンＣが転倒し易くなっている場合である。この場合には、文字通り、転倒の危険があるので、危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意や安全装置の意図的な解除が原因になることが多い。
項目ＮＯ．８の「自動停止解除していないのに自動停止しない」とは、自動停止機能が故障している場合であるから、危険状態と認識するようにしている。
【００２７】
項目ＮＯ．９の「初期値の入力ミスがある」とは、危険状態判定手段６の基準値の設定を誤っている場合である。初期値の設定を誤っているかどうかは、入力された初期値を基にした様々な計算結果などを把握することによって、認識できることもある。例えば、初期値として入力したジブの長さが間違っていた場合には、ジブ角度の変化とジブ張力の変化とを比較することによって、間違いを認識して、警報を発することが可能となる。
このような、初期値入力の間違いは、オペレータの不注意が原因していることが多い。
【００２８】
項目ＮＯ．１０の「微速で巻き上げが連続している」とは、例えばオペレータが操作レバーを中立位置に復帰させたと思っていても、実際には、操作レバーが中立位置からわずかにずれた位置にとどまっている場合である。この場合には、それが継続すると、それこそ大きな事故につながるので、危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意が原因していることが多い。
項目ＮＯ．１１の「微速で巻き上げが連続している」とは、項目ＮＯ．１０の場合とまったく同じ状況である。
【００２９】
項目ＮＯ．１２の「ジブの巻き下げ操作をしているのにジブ角が増加している」とは、ジブを下げる方向にウインチドラムを回転させているにもかかわらず、ジブ角が増加している場合である。例えば、ジブを下げるときのウインチドラムの回転では、上記ワイヤーロープが繰り出されることになる。しかし、ワイヤーロープの全長が繰り出された状態で、さらに、ウインチドラムが同一方向に回転し続けると、今度は、ワイヤーロープが巻き取られることになる。つまり、ウインチドラムを同一方向に回転し続けていても、ワイヤーロープの全長を繰り出した時点から、ウインチドラムの機能が、繰り出しから巻き取りに逆転してしまう。したがって、オペレータは、ジブの下げ操作をしているつもりなのに、実際には、ジブが上昇してしまうことになる。オペレータの意図とは違う方向にジブが動くので、それを危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意が原因していることが多い。
【００３０】
項目ＮＯ．１３の「限界点に近づいているのに高速で動いている」とは、通常、限界点に近づいたときには、作動スピードを落として、スローダウンできるようにしてある。しかし、安全装置を解除していると、上記のように限界点に近づいているにもかかわらず、高速で作動してしまう。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意や安全装置の意図的な解除が原因になることが多い。
【００３１】
項目ＮＯ．１４の「風速が限界に近づいている」とは、転倒の危険性がある風速に近づいているということである。風速が限界に近づくと、転倒の危険性があるので、危険状態と認識するようにしている。
項目ＮＯ．１５の「電線に近づいて電界強度が危険値に近づいている」とは、クレーが電線に近づくと危険なので、その電界強度をパラメータにして、警報を出すようにしている。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意が原因になることが多い。
項目ＮＯ．１６の「本体が傾いている」とは、本体が限界以上傾いている状態である。車両本体を傾いたまま使用してしまうことは、非常に危険なので、危険状態と認識するようにしている。
【００３２】
項目ＮＯ．１７の「フックの巻き下げ操作をしているのにフックが上がっている」とは、フックを下げる方向にウインチドラムを回転させているにもかかわらず、フックが上昇している場合である。例えば、フックを下げるときのウインチドラムの回転では、ワイヤーロープが繰り出されることになる。しかし、ワイヤーロープの全長が繰り出された状態で、さらに、ウインチドラムが同一方向に回転し続けると、今度は、ワイヤーロープが巻き取られることになる。つまり、回転ドラムを同一方向に回転し続けていても、ワイヤーロープの全長を繰り出した時点から、ウインチドラムの機能が、繰り出しから巻き取りに逆転してしまう。したがって、オペレータは、フックの下げ操作をしているつもりなのに、実際には、フックが上昇してしまうことになる。オペレータの意図とは違う方向にフックが動くので、それを危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意が原因していることが多い。
【００３３】
項目ＮＯ．１８の「ジブを伸ばしすぎて転倒の危険がある」とは、前記したように車両本体１の旋回中心からフックまでの距離Ｌが大きくなりすぎて、クレーンＣが転倒し易くなっている場合である。この場合には、文字通り、転倒の危険があるので、危険状態と認識するようにしている。このようなことが起こるのは、オペレータの不注意や安全装置の意図的な解除が原因になることが多い。
項目ＮＯ．１９の「安全装置を解除している」とは、安全装置を意図的に解除した状態である。今までに説明してきたように、ほとんどの危険が安全装置の意図的な解除に起因している。したがって、安全装置の解除行為そのものを危険状態と認識するようにしている。
【００３４】
上記のような項目ＮＯ．１〜１９の危険状態を予め危険項目として、危険分析項目記憶手段９に記憶させている。
そして、上記危険状態判定手段６には、上記危険項目に対応する機械状態の基準値を記憶し、それぞれについて危険状態を認識できるようにしている。そして、上記危険状態判定部６が、危険状態であると判定した場合には、その判定信号を上記タイマー７およびデータ分析処理手段８に出力する。
【００３５】
タイマー７は、上記危険状態判定手段６の出力信号が、一定時間継続的に入力されたかどうかをカウントする。一定時間継続的に危険状態判定信号が入力された時点で、警報装置１１を作動させる信号を出力する。
上記のように一定時間経過後に警報装置１１を作動させるようにしたのは、例えば、オペレータが危険状態に入ったことをすぐに気が付いて、それを積極的に修正したときには、警報を発しないようにするためである。
【００３６】
また、上記図３の表で示したように、危険状態として、警報を発する必要がある項目は、非常に多い。それぞれの危険状態ごとに、危険領域を設定しているが、その危険領域に達した瞬間に警報を発するようにしていたのでは、頻繁に警報が鳴ってしまうことも想定できる。しかし、あまり頻繁に警報が鳴っても、オペレータや現場監督者には煩わしさばかりが目に付いてしまう。また、危険状態をすぐに修正しているにもかかわらず、警報が鳴ってしまえば、オペレータも監督者も警報に対して鈍感になり、警報の意味がなくなることが考えられる。
このようなことを考慮して、一定時間経過したときだけ、警報装置１１を作動させるようにしている。
【００３７】
ただし、上記のことを無視すれば、タイマー７を設けないで、リアルタイムで警報装置１１から警報を発するようにしてもかまわない。
また、上記警報装置１１は、危険状態判定手段６に接続していれば、どこに設けてもかまわないので、クレーンＣに設けた警報装置１１はリアルタイムに警報を発するようにし、現場監督用に設けた警報装置１１は危険状態が一定時間継続した場合にのみ、警報を発するようにしてもよい。このようにすれば、オペレータがすぐに危険回避操作を行った場合、現場監督用の警報装置１１からは警報を発しない。言い換えると、オペレータが、すぐに危険回避操作を行った場合には、現場監督者に警報が届かないので、現場監督者が警報装置１１からの警報に踊らされるようなことがなくなる。
【００３８】
また、上記データ分析処理手段８は、上記危険状態判定手段６が危険状態と判定した機械状態に関するデータを分析する手段である。ここでは、上記危険状態判定手段６で危険状態と判定された場合、その危険状態が、図３のどの危険項目に当たるかを分析し、その頻度を集計する。このデータ分析処理手段８によって分析されたデータは、データ記憶手段１０に蓄積される。ただし、データ記憶手段１０には、上記データ分析処理手段８で分析処理されたデータだけでなく、分析処理する前の生データや、各クレーンＣに関する全てのデータを記憶することができる。
【００３９】
上記データ記憶手段１０に記憶されるデータとしては、例えば、クレーンＣが使われる現場状況や、オペレータの名前などのオペレータ情報などがある。上記現場状況には、現場監督が誰であるかとか、現場の立地条件がどうなっているかというような情報も含まれる。このように、クレーンＣの機械状態とは直接関係のないデータも、予め、データ記憶手段１０に記憶させておくことができる。
そして、これらの全ての情報は、上記データ記憶手段１０において、現場作業の進行に従って経時的に蓄積される作業情報に関連づけて記憶される。
【００４０】
また、上記危険分析項目記憶手段９には、図３の表に示したような多数の危険状態を分析するための分析項目を記憶させておく。この分析項目とは、例えば、特定の危険状態が、オペレータが意図的に発生させた危険状態なのか、不注意によるうっかりミスなのかというような分類項目や、危険レベルなどである。
危険のレベルとは、例えば、その状態が一定時間以上続いた場合に、どのようなことが起こるのかということによって、分類することができる。例えば、単に機械が破損して動かなくなってしまう場合と、クレーンが転倒して、オペレータなど人身に危険が及ぶ場合とでは、人身に危険が及ぶ可能性がある方が危険度が高くなる。このような観点から、危険度を設定している。もちろん、危険レベルの設定には、色々な基準がある。図３の表では、各危険状態に、危険レベルを対応させて表しているが、ここでは、レベル１よりもレベル２の方が、危険度が高いものとしている。
【００４１】
また、図３には、オペレータの不注意で発生する危険状態と、オペレータの意図的な操作によって発生する危険状態とを、項目ごとに特定している。そして、危険状態の種類として、当てはまる方に○印を付けている。この場合に、不注意か、意図的か、どちらとも決めがたい場合には、両方に分類するようにしてもかまわない。
ただし、危険状態が発生する原因が、全てオペレータにあるとは限らない。例えば、現場が狭すぎるとか、地盤が緩んでいたとか、工事計画がずさんであるとかが原因になることもある。そこで、現場状況が悪いために起こりやすい危険状態と、オペレータに多くの原因がある危険状態や、機械の異常によって発生する危険状態というように、危険状態を分類する項目を設定することもできる。
【００４２】
そして、上記危険分析項目記憶手段９に記憶させた、様々な分析項目に基づいて、上記データ分析処理手段８が、実際に起こった危険状態を分析する。分析結果は、データ記憶手段１０に蓄積される。
上記のようにデータ分析処理手段８が、危険状態を分析する際に必要なデータとして、危険状態の種類や、分析項目のほか、オペレータ名、現場名、現場監督名、機種名などは、上記データ記憶手段１０から引き出すことができる。
そして、これらのデータを組み合わせて、オペレータの癖を見る特性チャートや、現場の傾向を見るための特性チャートを作成することができる。
また、オペレータの特性を見たり、作業状況を把握するために、例えば、危険状態発生頻度をオペレータごとに集計し、オペレータの日報や、週報、月報といったレポートとして出力することもできる。
【００４３】
そして、上記特性チャートやレポートから、オペレータの特性を把握し、それをオペレータ教育に活用することができる。
また、データ分析処理手段８は、現場ごとに、危険状態の発生頻度を集計して、現場の特性を把握するためのレポートを作成することもできるようにしている。
さらに、クレーンＣごとに、危険状態の発生頻度を集計すれば、機種特有の問題点が見えてくることもある。
【００４４】
さらに、危険状態の分析結果として、例えば、図４に示す特性チャートを作成し、出力することもできる。このチャートは、特定のオペレータの作業における危険状態発生頻度を、４項目に分けて集計したものである。このチャートは、危険状態の発生要因から、危険状態を４つに分類して、４つの軸上にそれぞれに分類された危険状態の発生頻度を表したものである。
上記４つの分類とは、（１）オペレータの操作ミスや、意図的な操作によるオペレータ要素が要因となる危険状態、（２）現場の広さや周辺環境などの立地条件が要因となる危険状態、（３）工事計画の悪さが危険要因となる危険状態、（４）機械の故障や、機械の選択ミスなど機械要素が要因と考えられる危険状態である。
上記（２）の立地条件と、（３）の工事計画の両方を、この発明の現場要素に含むものとする。
【００４５】
このような特性チャートを作成すれば、危険発生の原因が、どこにあるのかが一目でわかる。オペレータが原因となる危険の発生が多い場合には、そのオペレータに注意をしたり、教育をしたりしなければならないし、工事計画に問題がある場合には、現場監督の教育が必要である。特に、危険レベルの高い危険状態を頻繁に発生させるオペレータや現場監督には、厳重注意をしたり、ペナルティを課したりすることもできる。
ただし、上記４つの分類項目は、完全に独立しているのではなく、互いに関連する場合もある。例えば、現場の立地条件が悪いため、どうしても工事計画に無理が生じてしまうとか、機械の特性と、オペレータの特性とが相乗的に作用して、特定の危険状態が頻発してしまうというようなことも起こる。
【００４６】
上記のような場合でも、例えば、あるオペレータについて、危険状態の発生状況を現場ごとに集計したチャートを作成して、それらを比較し、どの現場においても、同種の危険行動をおこなっていることがわかれば、それは、現場に原因があるのではなく、オペレータ個人の特性であると推測することができる。また、異なるオペレータの、危険状態発生頻度を集計したチャートを比較した場合、同一の現場で、似たような状況が起こっていることがわかれば、現場特性の影響が大きいと推測することができる。その場合には、現場の立地条件や、監督に、特別な原因がないかどうかを検討することができる。
【００４７】
したがって、危険状態の発生原因を明確にするためには、様々な角度から、データを分析しなければならない。このシステムにおいては、上記危険分析項目記憶手段９に、分析項目を記憶させておけば、データ分析処理手段８によって様々な分析処理をおこなってチャートを作成することができる。
図４に示した特性チャートは、上記した４つの分類に危険状態を分類して、各分類を軸として設定したが、危険状態として考えられる全ての危険項目を軸として、それぞれの発生頻度を集計した多角形チャートを作成することもできる。このようなチャートからは、どの危険状態が、最も起こりやすいかということが一目でわかる。
【００４８】
また、出力されたチャートやレポートを、さらに解析することによって、上記危険分析項目記憶手段９に設定されている項目が最適であるかどうかを判断することができる。そして、必要があれば、上記危険分析項目記憶手段９に設定する危険項目や分析項目を増やしたり変更したりすることが可能である。このようにして、最適な危険分析項目を設定できれば、危険分析の精度が上がり、事故防止効果もさらに高まることが期待できる。
【００４９】
なお、上記第１実施例では、複数のクレーンＣを、通信ネットＮ１を介して管理サーバーＳに接続している。つまり、複数のクレーンＣの安全管理を、一箇所でおこなっている。もちろん、上記管理サーバーＳの機能を、クレーンＣごとに設けてもかまわないが、この第１実施例のようにすれば、管理サーバーＳで、複数のクレーンＣの状況を一括管理できる。データを一括管理できれば、複数のクレーンＣにおいて発生した危険状態を統合して分析することもできるし、特定のオペレータが、別のクレーンＣを操作した場合のデータ同士を比較したり、現場ごとの状況を比較したりすることができる。
【００５０】
クレーンＣのオペレータや現場監督を管理する側としても、危険な使い方をするオペレータや、現場監督のデータを一括管理して、その教育に活かすことができる。このような教育を通じて、クレーン事故の抑止効果を期待できる。
また、上記管理サーバーＳには、機械の異常が発生した場合、そのデータも蓄積されるようにしている。このような機械の異常に関するデータや、様々な危険状態にさらされた機械の履歴データは、クレーンメーカーやメンテナンス業者が機械のメンテナンスに活用することができる。そして、全てのクレーンＣに関するデータが、上記管理サーバーＳで管理されていれば、そのデータを利用する際にも便利である。なぜなら、クレーンＣごとに、データを収集する必要がないからである。
【００５１】
さらに、危険状態判定手段６が、クレーンＣとは別に設けられていることによって、危険状態判定基準の変更などが簡単にできるというメリットもある。
上記危険状態判定手段６には、判定基準や計算式などを含んだ判定プログラムを設定している。この判定プログラムによって、クレーンＣに設けたセンサなどの機械状態検出手段５から出力される検出信号を利用して危険状態を判定するようにしているが、この判定プログラムの変更も、一箇所でおこなえば済む。しかし、クレーンごとに対応しなければならないとすれば、上記判定プログラムの変更は、大変な作業になる。
また、上記データ分析処理手段８の分析プログラムや、危険分析項目記憶手段９に記憶させた危険項目や分析項目の更新も簡単にできる。
【００５２】
なお、警報装置１１は、オペレータ用として、クレーン本体に設けても、現場監督用として、現場監督の側に設けても良いし、複数の警報装置１１を設けても良い。そして、複数の警報装置１１を設けた場合、警報装置によって、警報を発するタイミングや、警報を発する危険項目の種類を変えるようにしてもかまわない。このような設定は、管理サーバーＳの危険状態判定手段６においておこなうことができる。例えば、ある危険状態が一定時間継続した時点で、オペレータに警告を発しても、状態の改善がされなかった場合には、現場監督にも警報を発するようにすることができる。また、強風が吹いていて、上記危険状態判定手段８が危険な状態と判断した場合には、現場監督への警報を早めに出すというようなことをしても良い。このような場合には、現場監督の権限で、作業を中止させることができるからである。
なお、危険項目として図３に示したＮＯ．１〜１９は一例であり、クレーンの種類によって、別の項目を設定することができる。
【００５３】
図５に示す第２実施例は、管理サーバーＳに、複数の端末マシン１２を、通信回線を介して接続可能にした点が、上記第１実施例と異なるが、その他の構成は、第１実施例と同様である。ただし、上記端末マシン１２は、上記管理サーバーＳのデータ記憶手段１０（図２参照）に蓄積されたデータにアクセスできるように、この第２実施例では、管理サーバーＳに、アクセス手段１３を設けている。そして、このアクセス手段１３に、通信回線を介して、上記端末マシン１２を接続するようにしている。
【００５４】
上記端末マシン１２は、工事請負会社や、機械メーカー、オペレータの派遣会社、機械のメンテナンス担当者用などとして設けた端末マシンである。これらの端末マシン１２は、上記管理サーバーＳにアクセスすることができるマシンであれば、パソコンや携帯電話など、その形態は限定されない。したがって、各端末マシン１２から、管理サーバーＳのデータ分析処理手段８を介して、クレーンＣを用いた工事現場における様々なデータを取り出すことができる。
【００５５】
例えば、工事請負会社やオペレータの派遣会社側では、現場の作業日報などを出力し、これによって、複数の現場の工事進捗を居ながらにして知ることができる。また、上記したように、種々のレポートに基づいて、現場監督やオペレータの安全教育をおこなうこともできる。
さらに、機械のメンテナンス担当者は、特定のクレーンに異常が検出された時には、すぐに、そのクレーンのメンテナンスをおこなうことができる。また、機械の異常が起こっていなくても、危険状態での作業を頻繁に行ったクレーンに対しては、正規の使い方をしたクレーンと比べて早めのメンテナンスが必要であるというような判断をすることができる。これによって、全てのクレーンを、常に整備された状態に保っておくことができる。
【００５６】
なお、上記第１、第２実施例においては、図６に示したクレーン、すなわち、ジブの上げ下げをワイヤーロープの巻き取りや、繰り出しによっておこなうタイプのものを前提にしている。ただし、このシステムが利用できるクレーンのタイプは、これに限らない。可動式ジブを備えたクレーンなら、例えば、シリンダによって、ジブの上げ下げを行うタイプや、ジブが伸縮するタイプなど、どのようなタイプのものでもかまわない。あるいは、第２ジブがなく、第１ジブだけからなるクレーンでも、同様である。
また、上記実施例では、管理サーバーＳに、危険状態判定手段６、タイマー７、データ分析処理手段８、危険分析項目記憶手段９、データ記憶手段１０を備えているが、これらが全て管理サーバーＳとして一体化している必要はないし、同一の場所にある必要もない。
【００５７】
【発明の効果】
第１の発明では、警報装置と危険状態判定手段とを通信回線を介して接続することによって、警報装置の設置場所を自由に選ぶことができる。そのため、危険状態における警報を、機械のオペレータだけでなく、現場監督など、オペレータ以外の者に対しても発することができる。したがって、オペレータが、行っている危険行為を第三者に報せることができる。
従来の警報装置は機械本体に搭載しているので、警報はオペレータの運転席でしか聞き取れない。このようにオペレータの運転席でしか警報を聞けないという状況の中で、オペレータによる警報の無視という危険行為は、運転席以外からは管理できなかった。そのため、警報を尊重し、安全行為を励行するためには、すべてオペレータの個人的な資質に依存せざるを得ないと言う問題があった。
しかし、第１の発明では、警報装置をオペレータの運転席以外の外部に設けるようにすれば、オペレータの意図とは無関係に、警報を看過することなく事故の回避を可能にできる。
なお、第１の発明では、警報装置は、危険状態判定手段に接続していさえすれば、その台数と設置場所を限定していないので、機械本体の外部と機械本体側の双方に設けることもできる。この場合、機械本体側にはリアルタイムで警報を発し、外部、例えば現場監督者には危険状態が一定時間継続した場合のみ警報を発するようにする等のタイミング設定が可能である。
また、第１の発明では、オペレータの安全意識の低さや不注意から発生すると想定される危険項目をあらかじめ定め、それを危険状態判定手段によって検出するようにしている。そのため、安全意識の低いオペレータが危険行為をすることによって生ずる事故を回避できる。
第２の発明では、安全装置の解除行為そのものを危険状態として認識することを可能にする。オペレータの安全意識の低さから発生する危険のほとんどが、安全装置の意図的な解除に起因しているので、この解除行為を第三者が認識できるようにしたのである。
第３の発明によれば、危険状態と、現場要素あるいは機械要素との関連を見ることができる。この発明の安全管理システムは、主にオペレータに起因する危険状態の回避を図るものであるが、危険状態の発生原因は、全てオペレータにあるとは限らない。このようなオペレータに起因しない危険状態も検出し、回避しようとするものである。
第４の発明によれば、危険状態判定手段を、機械本体に搭載した機械状態検出手段と通信を介して接続しているので、上記危険状態判定手段を機械本体と別に設けることもできる。このように、上記危険状態判定手段が、機械本体から分離して設けられれば、機械本体で、クレーンを操作するオペレータが、勝手に危険状態判定手段を解除することができない。したがって、警報装置が作動しないようにして、作業をすることもできなくなる。
【００５８】
第５の発明は、機械の危険状態が設定時間継続したときにのみ警報を発するようにしたので、すぐに危険回避できるような場合にも、やたらと警報が発せられることがない。そのため、オペレータなどが、警報を真剣に受け止めるようになり、事故防止効果が高まる。また、オペレータが、危険状態にすぐに気が付いて、それを積極的に修正した場合には、警報が発せられないので、監督者も、いちいち、警報に踊らされることがない。
第６の発明によれば、警報を発して、注意を促すだけでなく、実際に機械に起こった危険状態を、さまざまな観点から分析処理することができる。そして、分析結果を安全対策や、オペレータの安全教育に利用することもできる。
【００５９】
第７の発明によれば、レポートを自動作成させることができる。日報などのレポートによって、オペレータの行動を把握し、それを安全教育に利用することもできる。
【００６０】
第８の発明によれば、危険状態の分析結果を、一目で把握できる。また、総合的な評価もできる。
第９の発明によれば、工事関係者あるいはクレーン関係者が、現場以外の場所から、クレーンの利用状況や、危険状態についてのデータを取り出すことができる。
第１０の発明によれば、複数のクレーンのデータを一括管理するとともに、様々な統計処理をすることができる。また、データ処理プログラムを変更する場合にも、個々の機械に対応する必要がないので、その変更作業が簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のシステム全体を表した概略図である。
【図２】第１実施例のブロック図である。
【図３】第１実施例の危険状態項目と、分析項目を表した表である。
【図４】第１実施例の特性チャートである。
【図５】第２実施例のシステム全体を表した概略図である。
【図６】可動式ジブを備えたクレーンの説明図である。
【符号の説明】
Ｃ          クレーン
５          機械状態検出手段
６          危険状態判定手段
７          タイマー
８          データ分析処理手段
９          危険分析項目記憶手段
１０        データ記憶手段
１１        警報装置
１２        端末マシン
１３        アクセス手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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