(57)【要約】【課題】      機械装置に運転者や作業者がはさまれ、巻き込まれる事故から身体の安全を図るには、機械装置側に検出センサを設けて刃物や可動部の移動領域に身体の一部が入ってきたことを検知し、機械装置を停止させる方法が一般的であるが、運転者あるいは作業者の全ての状況を機械装置側に設けたセンサで識別が困難である。本発明は機械装置の運転者あるいは作業者に及ぶ異常を確実に検出する身体保護方法を提供し、機械装置にかかる人身事故を最小限に食い止めることを目的とする。【解決手段】    機械装置可動部と接触する可能性のある身体の部位に、圧力センサを装着ことにより、機械装置運転者や作業者が機械にはさまれ、又は巻き込まれたことを電気信号として直接瞬時に検出し、機械装置の運転を非常停止させ、機械装置運転者や作業者の致命的な身体事故を防止する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械装置の可動部に、はさまれ又は巻き込まれる可能性のある身体の部位に圧力センサを装着し、この圧力センサの検出した信号に基づいて機械装置が非常停止信号を発することを特徴とする身体保護方法。
【請求項２】
前記圧力センサは、機械装置にはさまれ又は巻き込まれる可能性のある作業者の衣服あるいは装着物に組み込むことを特徴とする請求項１に記載の身体保護方法。
【請求項３】
前記圧力センサは、シート状あるいは箔状あるいはストラップ状に成形されていることを特徴とする請求項１に記載の身体保護方法。
【請求項４】
シート状あるいは箔状あるいはストラップ状に成形されている圧力センサは、窒化アルミニウム薄膜層と電極層とを積層した構造であることを特徴とする請求項３に記載の身体保護方法。
【請求項５】
前記圧力センサの信号は無線通信手段により機械装置に送られることを特徴とする請求項１に記載の身体保護方法。
【請求項６】
機械装置は、前記非常停止信号により直ちに停止されることを特徴とする請求項１に記載の身体保護方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  機械装置の可動部に運転者あるいは作業者がはさまれ、あるいは巻き込まれることで致命的な傷害を負うことを防止する身体保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  産業機械などの作業中、機械装置に運転者あるいは作業者がはさまれ、又は巻き込まれ死傷するという事故が発生することがある。工作装置の場合は、刃物や可動部に腕などが接触することで大きな傷害が発生する場合があり、ロボットの場合はロボットの作業領域に誤って入ることによりロボットアームにはさまれ、怪我を負うことがある。また、ごみ収集車両などのごみ投入口の可動部に腕を巻き込まれて生命に関わる傷害を負うこともある。【０００３】  これらの事故の発生を防止するために運転者や作業者の身体を保護する方法あるいは装置が多く提案されているが、その方法としては、機械装置側に検出センサを設けて刃物や可動部の移動領域に身体の一部が入ってきたことを検知し、機械装置を停止させる方法が一般的である。【０００４】  ごみ収動集車両を例にとって説明する。ごみ収集車は、ごみを最終的に収容するごみ収容箱と、ごみを投入するごみ投入箱とからなり、ごみ投入箱にはごみを投入する投入口とごみを圧縮してごみ収集箱に送る積込装置が設けられている。積込装置には回転板が設けられていて、ごみ投入口から投入されたごみは回転板で圧縮され積込装置によりごみ収集箱に送られ、収容される。【０００５】  ゴミ収集車の回転体に何らかの異常が発生した際には、作業者自身がごみ収集車のごみ投入口付近に設置された非常停止ボタン押すかあるいはフットスイッチを蹴ることによって回転板の動作を非常停止させる。また、ごみの投入作業をしている作業者以外の人が非常停止操作をする手段も設けられている。しかし、作業者が回転体に巻き込まれた場合に瞬時に対応することは困難である場合が多く、人身事故の発生はまぬがれない。【０００６】  そこで、塵芥収集車の積込安全装置として、ごみ投入箱の投入口の一方の壁側に発光器を設け、他方の壁側に受光器を設けておき、投入口内に作業者の手が挿入されると発光器から投射される光が遮断されることで、積込装置の作動を停止し、積込装置に作業者の手などが巻き込まれる事故を防止する方法が提案されている。【０００７】  上記の安全装置では、複数組の発光器と受光器を配置し、ごみと作業者の手などとの違いを判別しようとしているが、ごみと作業者との識別を完璧に判定することは困難であり、信頼性の点で問題があった。また、複数組の発光器と受光器を配置しても、作業者の手がそれらの光ビームを掻い潜ってしまう場合には、事故の発生につながることになる。さらに、ゴミの形状によっては作業者の手と謝って判断する場合もあり、積み込み装置が頻繁に停止するためにごみ収集作業に支障をきたす恐れもあった。【０００８】  また、赤外線センサなどを用いて作業者の手とゴミとを判別する方法なども提案されているが、ごみが屋外で高温になっている場合などでは、ごみと作業者の手を判別することは困難である。【０００９】  また、赤外センサから見て投入されたゴミの後側に作業者の手があった場合には検出することができず、事故につながる恐れがある。【００１０】  さらに、機械側に設けたトルク検出手段により異常を検出する方法などもあるが、機械装置側の出力が大きいために運転者や作業者に触れたことによる圧力変化などの微妙な変化を検出することが困難である。【００１１】  ごみ収集車以外の他の機械装置についても、光電センサによる人体検知による安全保護装置が設置され、機械作動を非常停止させる装置が設けられているが、機械装置にはさまれる事故や巻き込まれる事故の場合に、事故が発生したことを感知して人体損傷を最小にとどめる保護装置は見られない。
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  従来の機械装置の付帯する安全装置は、機械装置側に検出センサを設けて刃物や可動部の移動領域に身体の一部が入ってきたことを検知し、機械装置を停止させる方法が一般的である。
【００１３】  しかし、この方法では、ごみ収集車の例に見られるように、運転者あるいは作業者の全ての状況を機械装置側に設けたセンサで検出することは不可能である。また、機械側に設けたトルク検出手段などによる異常検出手段も有効とは言い難い。
【００１４】  また、ごみ収集車のごみ投入時に巻き込まれる事故の他にも、回転中のベルトコンベアに巻き込まれる場合、手持ちホースが脱水機にまきこまれる場合、自動搬送車と壁の間に挟まれる場合、フォークリフトやクレーンにはさまれる場合等の事故の発生事例が多く見られる。
【００１５】  本発明は上記の問題点を鑑み、機械装置の運転者あるいは作業者に及ぶ異常を確実に検出する身体保護方法を提供し、機械装置にかかる人身事故を最小限に食い止めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  本発明の身体保護方法は、機械装置の可動部と接触する可能性のある身体の部位に圧力センサを装着し、この圧力センサの検出した信号に基づいて機械装置が非常停止信号を発することを特徴とする。
【００１７】  従来の機械装置に設けられている身体保護方法は、機械装置に設置されている検出センサにより作業者の身体の一部が危険領域に入ってきていることを検出し、機械を停止させる等の措置をとるのが一般的であるのに対して、本発明の身体保護方法では機械装置の運転者あるいは作業者の着用する衣服あるいは装着物に異常な圧力を検出するセンサを組み込む形状であるために、機械装置の運転者あるいは作業者が機械装置にはさまれ、あるいは巻き込まれたことを確実に検出することができる。その結果、機械装置の運転者あるいは作業者の人身事故を最小限にくいとどめ、致命的な事故を防止することができる。
【００１８】  本発明の身体保護方法に用いる前記圧力センサは、機械装置の可動部と接触する可能性のある作業者の衣服あるいは装着物に組み込むことを特徴とする。
【００１９】  機械装置との異常な接触を検出する圧力センサを作業者の着衣あるいは装着部物に組み込むことにより確実に危険な状態を検出することができる。
【００２０】  また、前記圧力センサは、シート状あるいは箔状あるいはストラップ状に成形されていることを特徴としている。即ち作業者の着衣に組み込むために薄型であることが好適である。
【００２１】  さらに、シート状あるいは箔状あるいはストラップ状に成形されている圧力センサは、窒化アルミニウム薄膜層と電極層とを積層した構造であることを特徴とする。
【００２２】  また、前記圧力センサの信号は無線通信手段により機械装置に送られることを特徴とする。
【００２３】  さらに、機械装置は前記非常停止信号により直ちに停止されることを特徴とする。
【００２４】  さらに、機械装置は前記非常停止信号により電磁弁等を切断し、スライダー等落下防護処置後、油圧やエアシリンダー等駆動系を解放し、人体の損傷を最小限にくいとどめることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】  次に本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の身体保護ステム構成を示すブロック図である。また、また、図２は繊維状あるいはストリップ状に形成された圧力センサを織り込んだ身体保護センサの圧力検出部の一部を示し、図３は接着などの方法により布地と圧力センサを一体に形成した圧力検出部を示す。【００２６】  図１に示すように、本発明の身体保護システムは２つの部分から成る。一つは、作業者が装着する身体保護センサ１であり、他方は機械装置本体２である。身体保護センサ１の圧力センサ３の出力は出力ケーブル４を経由して送信端末５から無線で送信される。機械装置２では、送信端末５から送信された信号を受信端末６で受信し、制御部７で危険な圧力がかかっていると判断すると、非常信号を非常停止手段８に送ることにより、機械装置を停止させ、スライダー等の落下防護処置後、駆動源を断つ。【００２７】  圧力検出部３は、機械装置の運転者あるいは機械装置の周辺で作業する作業者が装着する。例えば腕のなどの機械装置と接触可能な位置にバンドなどの手段を用いて装着することにより、機械装置の周辺で作業する作業者にかかる異常な負荷を検出する。【００２８】  また、圧力検出部３は、機械装置の運転者あるいは機械装置の周辺で作業する作業者の着用する衣服あるいは、装着物に組み込むように構成してもよく、機械装置の運転者あるいは機械装置の周辺で作業する作業者にかかる異常な負荷を検出する。【００２９】  圧力検出部３で検出された信号は、信号出力ケーブル４を経由して送信端子部５から無線で発信される。【００３０】  図２は、圧力検出部３の一例を示す説明図であり、通常の布地１１にシート状あるいは箔状に成形された圧力センサ１２を一体化して形成されている。布地１１と圧力センサ１２との一体化には、接着剤による接着法や、布地の材質によって圧着などの方法を適用することができる。【００３１】  圧力センサ１２は、例えば、窒化アルミニウムの薄膜の両側に電極用の薄膜を積層した構成のものを使用することができる。窒化アルミニウムは圧電材料としてよく知られており、薄膜にすることにより薄くかつ変形可能となり、衣服と一体化させることに違和感はない。【００３２】  このように構成された圧力検出部３は、通常の布地と同じように扱うことが可能になり、所定の形に裁断して縫製する。即ち、機械装置の運転者や作業者が着用する作業着の一部として縫製などの手段により組み込むことが可能になる。その結果、機械装置の運転者や作業者が着用する作業着の一部や手袋などが身体保護のための異常な圧力の検出手段とすることができる。【００３３】  図２は圧力検出部３の第２の実施例を示す説明図であり、通常の衣服の繊維１３と一緒にストリップ状に成形された圧力センサ１４を織り込んだ身体保護センサの圧力検出部３の例を示す。縦糸の一部として圧力センサ１４を編み込んでいる。【００３４】  縦糸のうち、適当な間隔で圧力センサ１４を織り込むことにより、検出漏れ部分が無いように構成することができる。身体保護センサとして適用する箇所によってその間隔を変えることが可能である。【００３５】  ここで、使用するストリップ状センサとして、例えば第１の実��例で使用した窒化アルミニウムの薄膜の両側に電極用の薄膜を積層した構成のものを短冊状に成形し使用することができる。【００３６】  圧力検出部３を所定の形に裁断して作業着や手袋などに縫製する。さらに、圧力センサの出力ケーブル４を取り付け、端子３に接続することで身体保護センサが完成する。繊維状に形成された圧力センサの場合には、所定の形に裁断した場合には、圧力センサ１３の繊維が分断されるために、出力ケーブル４をつける際に圧力センサ１３の繊維同士を接続することが必要となる。【００３７】  また、本発明の身体保護センサを作業着として使用する場合には、出力ケーブル４を表地と裏地の間に収容するなどの配慮が必要となる。また送信端子部３は作業着に収容するポケットなどの収容箇所を用意するのが望ましい。【００３８】  また、作業着として使用するに当たっては、上記の圧力検出部を表地として使用することが困難な場合であっても、裏地として使用することにより、身体保護センサを備えた作業着として縫製することが可能である。【００３９】  手袋などの装着物についても、表地ではなく、裏地の一部として使用してもよい。また、機械と接触する部分が限定されているならば、その部分のみに使用してもよい。【００４０】  次いで、本発明に身体保護方法の実施について説明する。本発明は、機械装置の運転者あるいは機械装置の周辺で作業する作業者の着用する衣服あるいは、装着物に圧力センサを組み込むことを特徴とするものであり、自然な形で運転者あるいは作業者の衣服に圧力センサが組み込まれることが望ましい。【００４１】  そこで、機械装置の運転者あるいはその装置の付近で作業する作業者は常時専用の作業着を着用して作業するのが普通であり、この作業着に本発明の身体保護センサを組み込むことで、作業者にかかる異常な負荷を確実に検出することが実現できる。【００４２】  機械装置の運転者あるいはその装置の付近で作業する作業者にかかる異常な負荷は、機械装置によって異なり、作業着のどの箇所に本発明の圧力検出部３を設けるか異なるが、一般的には、手、腕および足などの部分に適用するのが適当である。【００４３】  ここでは機械装置として、ごみ収集車を例にとって説明する。ごみ収集車の作業者は、ごみをごみ収集車のごみ投入口から投入する。ごみ収集作業をする作業者は本発明にかかる身体保護センサを袖部に組み込んだ作業着および手袋を着用しているものとする。ごみ収集車の場合、作業者にとっての危険の第一は、ごみ投入口から投入されたごみを圧縮してごみ収容箱に送る積込装置の回転板に巻き込まれることである。作業者が誤って回転板に巻き込まれると、異常な圧力が作業者にかかる。その際に作業着あるいは手袋に組み込まれた身体保護センサの信号値は異常に高い値を示すことになる。【００４４】  作業者が着用している作業着に組み込まれている身体保護センサの信号は、常に無線通信手段により機械装置の制御装置に送られており、異常値を検出した際に非常停止信号を発し、非常停止手段により機械装置を停止させる。ごみ収集などで巻き込まれてしまった場合は、人体損傷を最小にくいとどめ、レスキュー隊到着後、スライダー等落下防護処置し、電磁弁を切断、駆動力を解放す��ことも必要である。【００４５】  その他の機械装置でも同様の方法により、突然の危険から確実に作業者を守るための安全手段として採用することが可能である。【００４６】  以上の説明において、圧力検出部３の構成を、布地として織り込む形態や、布地と一体化する例で説明したが、これに限るものではなく、一定の圧力でスイッチがオンとなるテープスイッチなどを圧力検出手段として作業者の身体に装着してもよい。【００４７】  また、本実施例の圧力センサとして、窒化アルミニウムの薄膜を用いたが、これに限るものではなく、薄くかつ変形可能な材料であれば使用することができる。また、繊維状に成形可能であれば、さらに応用が広まると考えられる。
【発明の効果】
【００４８】  従来の機械装置に設けられている身体保護用センサは、機械装置に設置されているのが普通であり、危険領域に作業者の手や身体の一部が入ってきたことを光学的検出手段により検出する方法が一般的である。
【００４９】  しかし、これらの方法では作業者の身体の一部であるか、それ以外のものであるかは判別できず、また、光学的検出手段で検出できない死角を有していることが、確実に検出することが困難であった。
【００５０】  本発明の身体保護方法は、機械装置の運転者あるいは作業者に異常圧力を検出する検出手段を装着する方法であるので、機械装置の運転者あるいは作業者が機械装置にはさまれ、あるいは巻き込まれたことを確実に検出することができる。その結果として、機械装置の運転者あるいは作業者の身体事故を防止すること、あるいは事故が発生してしまってもその被害を最小限に食い止めることができるとともに、不要な機械装置の停止を起こすことがなく、機械装置の効率を損ねることなく安全な機械装置の運転を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の身体保護方法のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】  身体保護センサの圧力検出部の例を示す説明図である。
【図３】  身体保護センサの圧力検出部の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  身体保護センサ
２  機械装置本体
３  圧力検出部
４  出力ケーブル
５  送信端子部
６  受信端子部
７  制御部
８  非常停止手段
１１  布地
１２  圧力センサ
１３  繊維
１４  圧力センサ
【図１】
2005321084.tif 000003
【図２】
2005321084.tif 000004
【図３】
2005321084.tif 000005
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月4日(2004.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】削除
【補正の内容】