特開 2022-139618 高所作業安全管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022139618

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】高所作業安全管理システム

(51)【国際特許分類】

   G08B 25/04 20060101AFI20220915BHJP

   G08B 25/10 20060101ALI20220915BHJP

   G08B 21/02 20060101ALI20220915BHJP

   A62B 35/00 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

G08B25/04 K

G08B25/10 A

G08B21/02

A62B35/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021040091

(22)【出願日】2021-03-12

(71)【出願人】

【識別番号】591080678

【氏名又は名称】株式会社中電工

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大地 秀二

(72)【発明者】

【氏名】加村 敦

【テーマコード（参考）】

2E184

5C086

5C087

【Ｆターム（参考）】

2E184JA03

2E184KA11

2E184MA01

2E184MA06

5C086AA18

5C086CA16

5C086CA25

5C086CB20

5C086CB40

5C086DA08

5C086DA14

5C086EA41

5C086EA45

5C086FA02

5C086FA06

5C086FA18

5C086GA04

5C086GA09

5C087AA02

5C087AA03

5C087AA25

5C087AA32

5C087AA37

5C087AA44

5C087BB02

5C087BB20

5C087BB74

5C087DD03

5C087DD20

5C087EE07

5C087EE14

5C087FF01

5C087FF02

5C087FF04

5C087FF16

5C087FF19

5C087GG08

5C087GG11

5C087GG17

5C087GG66

5C087GG83

(57)【要約】

【課題】複数の階で作業が行われる場合であっても、高所作業時における安全帯のフックをかけ忘れないようにして高所作業が安全に行えるようにする。
【解決手段】作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値とに基づいて、作業者がいる階を推定する。作業者が高所にいると判定された場合で、かつ、フックが落下防止用部材にかけられた状態でないことが検出された場合には、不安全状態であることを報知する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

安全帯を装着して高所作業を行う作業者を管理する高所作業安全管理システムにおいて、
前記安全帯のフックに設けられ、作業者の落下を防止する落下防止用部材に前記フックがかけられた状態であるか否かを検出するフック状態検出センサと、
作業者に装着され、作業者の周囲の大気圧を検出する作業者側大気圧センサと、
前記作業者側大気圧センサとは別に構成されるとともに、所定の階に設置され、作業者が当該所定の階で高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さにおける大気圧を検出する第１の基準大気圧センサと、
前記作業者側大気圧センサ及び前記第１の基準大気圧センサとは別に構成されるとともに、前記所定の階とは異なる別の階に設置され、作業者が当該別の階で高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さにおける大気圧を検出する第２の基準大気圧センサと、
前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値とに基づいて、作業者がいる階を推定する推定部と、
作業者による高所作業が不安全状態であることを報知する報知部と、
前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記推定部で推定された階に設置してある前記基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値との差に基づいて、作業者が前記推定部で推定された階で前記基準高さよりも所定以上高い高所にいるか否かを判定し、作業者が前記推定部で推定された階で高所にいると判定された場合で、かつ、前記フック状態検出センサにより、前記フックが前記落下防止用部材にかけられた状態でないことが検出された場合には、不安全状態であることを報知するように前記報知部を制御する制御部とを備えていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の高所作業安全管理システムにおいて、
前記第１の基準大気圧センサは、前記第２の基準大気圧センサよりも下の階に設置され、
前記推定部は、前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値が前記第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値以下、かつ、前記第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値より大きい場合には、作業者が、前記第１の基準大気圧センサが設置された階にいると推定するように構成されていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の高所作業安全管理システムにおいて、
前記作業者側大気圧センサ及び前記フック状態検出センサを有する子機と、
前記第１の基準大気圧センサを有する第１の基準局と、
前記第２の基準大気圧センサを有する第２の基準局と、
前記推定部及び前記制御部を有する親機と、
前記報知部を有する管理者端末とを備え、
前記子機には、前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記フック状態検出センサの検出結果とを送信する子機側送信部が設けられ、
前記第１の基準局には、前記第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値を送信する第１の基準局送信部が設けられ、
前記第２の基準局には、前記第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値を送信する第２の基準局送信部が設けられ、
前記親機には、前記子機側送信部、前記第１の基準局送信部及び前記第２の基準局送信部からそれぞれ送信された前記大気圧の検出値及び前記検出結果を受信する親機側受信部と、前記制御部から出力される前記報知部の制御信号を出力する親機側送信部とが設けられ、
前記管理者端末には、前記親機側送信部から送信された前記制御信号を受信する管理者側受信部が設けられていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【請求項4】

請求項３に記載の高所作業安全管理システムにおいて、
前記子機は、互いに異なる階にいる作業者に装着される第１の子機及び第２の子機を含んでおり、
前記第１の子機には、前記第２の子機の前記子機側送信部から送信された前記大気圧の検出値を受信する子機側受信部が設けられ、
前記第１の子機の前記子機側送信部は、前記子機側受信部で受信した前記大気圧の検出値を送信するように構成され、
前記親機側受信部は、前記第１の子機の前記子機側送信部から送信された前記第１の子機の前記大気圧の検出値及び前記第２の子機の前記大気圧の検出値と、前記第１の基準局送信部及び前記第２の基準局送信部からそれぞれ送信された前記大気圧の検出値を受信するように構成されていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【請求項5】

請求項４に記載の高所作業安全管理システムにおいて、
前記第１の子機の前記子機側受信部は、前記フック状態検出センサの検出結果を受信するように構成され、
前記第１の子機の前記子機側送信部は、前記子機側受信部で受信した前記検出結果を送信するように構成され、
前記親機側受信部は、前記第１の子機の前記子機側送信部から送信された前記第１の子機の前記検出結果及び前記第２の子機の前記検出結果を受信するように構成されていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【請求項6】

請求項４または５に記載の高所作業安全管理システムにおいて、
前記第１の子機は、前記第１の基準局が設置される階にいる作業者に装着され、
前記第２の子機は、前記第２の基準局が設置される階にいる作業者に装着され、
前記親機は、前記高所作業安全管理システムの運用前に行われる設定時における前記第１の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値と前記第１の基準大気圧センサの検出値との差である第１オフセット値と、前記設定時における前記第２の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値と前記第２の基準大気圧センサの検出値との差である第２オフセット値とを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記第１オフセット値及び前記第２オフセット値を適用して、作業者が高所にいるか否かを判定するように構成されていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【請求項7】

請求項６に記載の高所作業安全管理システムにおいて、
前記第１オフセット値は、前記設定時に前記第１の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値から前記第１の基準大気圧センサの検出値を減算することによって得られた値であり、
前記制御部は、前記第１の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値から、前記第１の基準大気圧センサの検出値と、前記第１オフセット値と、所定の閾値とを減算して得られた値に基づいて作業者が高所にいるか否かを判定するように構成されていることを特徴とする高所作業安全管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば各種建築物の建築作業や維持管理、保守点検作業等で使用される高所作業安全管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、エレベーターの保守点検作業で使用される保守点検支援システムが開示されている。特許文献１の保守点検支援システムは、保守員が所持する携帯端末を備えており、この携帯端末には気圧センサが内蔵されている。この保守点検支援システムによれば、気圧センサが検出した大気圧の値と、予め設定されている基準階での大気圧の値との差によって携帯端末の位置と基準階との高度の差を求め、高度の差が所定の値以下であれば、乗りかごを基準階に移動させて表示装置に保守点検作業を実施することを予告するメッセージを表示装置に表示させるように構成されている。

【0003】

また、特許文献２には、高所作業推定装置が開示されている。この高所作業推定装置も、作業者が所持する携帯端末を備えている。携帯端末には、気圧センサと加速度センサが内蔵されている。高所作業推定装置は、気圧センサによって作業者の存在する場所の気圧の情報を示す気圧情報を取得し、取得した気圧情報と基準気圧との差分が所定の閾値を超過した場合、作業者が高所にいると判定し、閾値を超過しない場合、作業者は高所にいないと判定する。さらに、高所作業推定装置は、加速度センサで取得された加速度情報に基づいて作業者が作業を実施しているか否かを判定する。そして、作業者が高所におり、かつ、作業を実施している場合にのみ、携帯端末や監督者端末にアラートや振動等の警告が出力されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１６５５２１号公報

【特許文献2】特許第６６８４８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、各種建築物の建築作業や維持管理、保守点検作業等においては、高所作業が必要な場面が多く存在する。一般に、作業者は安全帯を身に付けているが、高所作業時にフックをかけていなければ万一の場合の墜落事故を未然に防止することはできない。

【0006】

この点、特許文献１では、保守員が所持する携帯端末に内蔵された気圧センサによって携帯端末の位置と基準階との高度の差を検出しているが、その検出結果は、単に乗りかごの移動や保守点検作業を実施することを予告するメッセージを表示装置に表示させる制御に使用されているだけであり、墜落事故を防止するために使用されるものではなかった。

【0007】

また、特許文献２では、作業者が高所におり、かつ、作業を実施している場合にのみ、警告を出力するので、安全帯のフックを手摺り等にかけて正しく高所作業を行っていても、いちいち警告が出力されることになり、警告が煩わしく感じることが考えられる。加えて、特許文献２では、作業者が動いていない場合には加速度が０になるので作業を行っていないと判定し、その結果、高所にいたとしても警告が出力されないことになる。しかしながら、作業者が作業を行っていなかったとしても高所にいれば安全帯のフックをかけておかなければならず、このような場合、特許文献２の装置では対応できなかった。

【0008】

また、特許文献１、２では、気圧センサによって作業者と基準階との高度の差を検出しているが、例えば、１階と２階で作業を行う場合を想定すると、１階で作業しているときには問題無く高所作業の判定を行うことができるが、２階に移動して作業すると、高所作業でないにも関わらず、高所作業であると判定されて警告対象になり得る。このことを回避するためには、階ごとに分けてシステムを運用すればよいのであるが、作業員が階を変えて作業する場合、階ごとに携帯端末を取り換える必要があり、使い勝手が悪くなる。また、携帯端末を取り替えるのを忘れて上階に移動した場合には誤って警告されることがあり、さらに、携帯端末を取り替えるのを忘れて下階に移動した場合には高所作業をしているのに高所作業でないと判定されてしまうおそれがあった。

【0009】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の階で作業が行われる場合であっても、高所作業時における安全帯のフックをかけ忘れないようにして高所作業が安全に行えるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本開示の第１の側面では、安全帯を装着して高所作業を行う作業者を管理する高所作業安全管理システムを前提とすることができる。高所作業安全管理システムは、前記安全帯のフックに設けられ、作業者の落下を防止する落下防止用部材に前記フックがかけられた状態であるか否かを検出するフック状態検出センサと、作業者に装着され、作業者の周囲の大気圧を検出する作業者側大気圧センサと、前記作業者側大気圧センサとは別に構成されるとともに、所定の階に設置され、作業者が当該所定の階で高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さにおける大気圧を検出する第１の基準大気圧センサと、前記作業者側大気圧センサ及び前記第１の基準大気圧センサとは別に構成されるとともに、前記所定の階とは異なる別の階に設置され、作業者が当該別の階で高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さにおける大気圧を検出する第２の基準大気圧センサと、前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値とに基づいて、作業者がいる階を推定する推定部と、作業者による高所作業が不安全状態であることを報知する報知部と、前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記推定部で推定された階に設置してある前記基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値との差に基づいて、作業者が前記推定部で推定された階で前記基準高さよりも所定以上高い高所にいるか否かを判定し、作業者が前記推定部で推定された階で高所にいると判定された場合で、かつ、前記フック状態検出センサにより、前記フックが前記落下防止用部材にかけられた状態でないことが検出された場合には、不安全状態であることを報知するように前記報知部を制御する制御部とを備えている。

【0011】

この構成によれば、第１の基準大気圧センサが例えば１階に設置されていて、第２の基準大気圧センサが例えば２階に設置されている場合には、１階で高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さにおける大気圧が第１の基準大気圧センサで検出され、また２階で高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さにおける大気圧が第２の基準大気圧センサで検出される。推定部では、作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、１階の基準高さにおける大気圧の検出値と、２階の基準高さにおける大気圧の検出値とに基づいて作業者がいる階を推定することができる。例えば、作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値が、２階の基準高さにおける大気圧の検出値よりもある値以上高い場合には、作業者は２階にはいないということであり、１階にいると推定できる。反対に、作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値が、２階の基準高さにおける大気圧の検出値と比較して、ある値より低い場合には、作業者は１階にはいないということであり、２階にいると推定できる。

【0012】

このようにして作業者がいる階を推定した後、作業者が高所（基準高さから例えば２ｍ以上の所）にいると、作業者側大気圧センサから出力された大気圧の値が、基準高さに配置されている基準大気圧センサから出力された大気圧の値に比べて低くなり、制御部は、この差に基づいて、作業者が高所にいると判定できる。また、安全帯のフックが例えば手摺りやロープのような落下防止用部材にかけられた状態であるか否かが、フック状態検出センサにより検出される。作業者が高所にいながら、安全帯のフックを落下防止用部材にかけていない場合は、作業者による高所作業が不安全状態であると言える。この場合に、制御部は、作業者による高所作業が不安全状態であることを報知部に報知させ、例えば監督者や管理者等にそのことを知らせることができる。これにより、不安全状態を改めるように作業者に注意できる。また、不安全状態であることを報知部によって作業者自身に知らせることもでき、この場合も不安全状態を改めさせて安全に高所作業を行うことができる。

【0013】

本開示の第２の側面では、前記第１の基準大気圧センサは、前記第２の基準大気圧センサよりも下の階に設置され、前記推定部は、前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値が前記第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値以下、かつ、前記第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値より大きい場合には、作業者が、前記第１の基準大気圧センサが設置された階にいると推定するように構成されている。

【0014】

この構成によれば、作業者側大気圧センサ、第１の基準大気圧センサ及び第２の基準大気圧センサのそれぞれから出力された大気圧の検出値に基づいて、作業者がいる階を正確に推定することができる。

【0015】

本開示の第３の側面では、前記作業者側大気圧センサ及び前記フック状態検出センサを有する子機と、前記第１の基準大気圧センサを有する第１の基準局と、前記第２の基準大気圧センサを有する第２の基準局と、前記推定部及び前記制御部を有する親機と、前記報知部を有する管理者端末とを備え、前記子機には、前記作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、前記フック状態検出センサの検出結果とを送信する子機側送信部が設けられ、前記第１の基準局には、前記第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値を送信する第１の基準局送信部が設けられ、前記第２の基準局には、前記第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値を送信する第２の基準局送信部が設けられ、前記親機には、前記子機側送信部、前記第１の基準局送信部及び前記第２の基準局送信部からそれぞれ送信された前記大気圧の検出値及び前記検出結果を受信する親機側受信部と、前記制御部から出力される前記報知部の制御信号を出力する親機側送信部とが設けられ、前記管理者端末には、前記親機側送信部から送信された前記制御信号を受信する管理者側受信部が設けられている。

【0016】

この構成によれば、第１の基準局と第２の基準局とを別の階に設置しておくことで、各階の基準高さにおける大気圧をそれぞれ検出し、親機に送信することができる。親機では、第１の基準局と第２の基準局から送信された各階の基準高さにおける大気圧の検出値と、子機から送信された作業者の高さに応じた大気圧の検出値とを受信し、受信した検出値に基づいて、作業者がいる階の推定と、各階における高所作業の判定及びフックの状態の判定とを行うことができる。つまり、推定部及び制御部を親機に集約しながら、各階での不安全状態を把握し、作業者に対して的確に指示できる。

【0017】

本開示の第４の側面では、前記子機は、互いに異なる階にいる作業者に装着される第１の子機及び第２の子機を含んでおり、前記第１の子機には、前記第２の子機の前記子機側送信部から送信された前記大気圧の検出値を受信する子機側受信部が設けられ、前記第１の子機の前記子機側送信部は、前記子機側受信部で受信した前記大気圧の検出値を送信するように構成され、前記親機側受信部は、前記第１の子機の前記子機側送信部から送信された前記第１の子機の前記大気圧の検出値及び前記第２の子機の前記大気圧の検出値と、前記第１の基準局送信部及び前記第２の基準局送信部からそれぞれ送信された前記大気圧の検出値を受信するように構成されている。

【0018】

すなわち、例えば親機を１階に設置し、第１の子機が２階あり、第２の子機が３階にある場合を想定すると、親機と第２の子機との距離が長いので、受信部及び送信部の構成によっては通信が困難になることが考えられる。この構成では、３階にある第２の子機から送信された大気圧の検出値を２階にある第１の子機で受信し、第１の子機が１階にある親機へ送信することができるので、親機と第２の子機との距離が長くても、途中にある第１の子機が中継局となり、第２の子機から送信された大気圧の検出値を親機で確実に受信できる。

【0019】

本開示の第５の側面では、前記第１の子機の前記子機側受信部は、前記フック状態検出センサの検出結果を受信するように構成され、前記第１の子機の前記子機側送信部は、前記子機側受信部で受信した前記検出結果を送信するように構成され、前記親機側受信部は、前記第１の子機の前記子機側送信部から送信された前記第１の子機の前記検出結果及び前記第２の子機の前記検出結果を受信するように構成されている。

【0020】

この構成によれば、例えば親機を１階に設置し、第１の子機が２階あり、第２の子機が３階にある場合に、親機と第２の子機との距離が長くても、途中にある第１の子機が中継局となり、第２の子機から送信されたフック状態検出センサの検出結果を親機で確実に受信できる。

【0021】

本開示の第６の側面では、前記第１の子機は、前記第１の基準局が設置される階にいる作業者に装着され、前記第２の子機は、前記第２の基準局が設置される階にいる作業者に装着され、前記親機は、前記高所作業安全管理システムの運用前に行われる設定時における前記第１の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値と前記第１の基準大気圧センサの検出値との差である第１オフセット値と、前記設定時における前記第２の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値と前記第２の基準大気圧センサの検出値との差である第２オフセット値とを記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記第１オフセット値及び前記第２オフセット値を適用して、作業者が高所にいるか否かを判定するように構成されている。

【0022】

この構成によれば、各階にいる作業者が高所にいるか否かを正確に判定することができる。

【0023】

本開示の第７の側面では、前記第１オフセット値は、前記設定時に前記第１の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値から前記第１の基準大気圧センサの検出値を減算することによって得られた値であり、前記制御部は、前記第１の子機の前記作業者側大気圧センサの検出値から、前記第１の基準大気圧センサの検出値と、前記第１オフセット値と、所定の閾値とを減算して得られた値に基づいて作業者が高所にいるか否かを判定するように構成されている。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように、作業者側大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、第１の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値と、第２の基準大気圧センサから出力された大気圧の検出値とに基づいて、作業者がいる階を推定することができるので、複数の階で作業が行われる場合であっても、高所作業時における安全帯のフックをかけ忘れないようにして高所作業が安全に行えるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係る高所作業安全管理システムが使用される作業現場を示す図である。

【図2】上記高所作業安全管理システムの概略構成図である。

【図3】上記高所作業安全管理システムのブロック図である。

【図4】上記高所作業安全管理システムの運用形態の第１例を説明する図である。

【図5】上記高所作業安全管理システムの運用形態の第２例を説明する図である。

【図6】子機のブロック図である。

【図7】基準局のブロック図である。

【図8】上記高所作業安全管理システムの制御フローチャートである。

【図9】親機と子機が同一高さにある場合のオフセット値の算出手法を示す図である。

【図10】親機と子機とをペアリングする場合のオフセット値の算出手法を示す図である。

【図11】上記高所作業安全管理システムの運用時を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0027】

図１は、本発明の実施形態に係る高所作業安全管理システム１（図２及び図３に示す）が使用される作業現場を示す図である。作業現場は、例えば各種建築物の建築作業や維持管理、保守点検作業等が行われる現場である。本実施形態に係る高所作業安全管理システム１が対象とする作業現場は、複数階を有する建築物や仮設足場等である。このような作業現場における各種建築作業には、例えば屋内外の配管作業や配線作業等が含まれる。このような各種作業現場では、足場に上がっての作業、機械の上に登っての作業、高い作業台上での作業等、いわゆる高所作業が伴うことがある。高所作業とは、例えば床や地面の高さを基準高さとした場合、基準高さから例えば１．５ｍまたは２．０ｍ以上高い所（所定以上高い所）での作業と定義することができ、労働安全衛生法の定義にしたがってもよい。

【0028】

図１に示すように、作業現場には、作業者Ａが歩行したり、各種作業を行ったりするための作業床１００と、落下防止用部材１０１とが設けられている。作業床１００は、高所作業を行うための床であり、基準高さから所定以上高い所に配置されている。作業床１００は、足場板で構成されていてもよいし、作業台で構成されていてもよい。落下防止用部材１０１は、作業者Ａの作業床１００からの落下を防止するための部材であり、例えば手摺りや横に張り渡されたロープ等を挙げることができるが、これらに限られるものではなく、各種構造物の一部であってもよい。

【0029】

作業者Ａは、高所作業に備えて安全帯２００を装着している。この実施形態では、安全帯２００がフルハーネスタイプのものである場合について説明する。安全帯２００は、作業者Ａの腰に巻き付ける腰ベルト２０１、大腿部に巻き付ける脚ベルト２０２、腰ベルト２０１から肩まで延びる肩ベルト２０３と、腰ベルト２０１から左右にそれぞれ延びるロープ２０４の先端部に取り付けられたフック２０５とを備えている。尚、本発明は、フルハーネスタイプの安全帯２００以外の安全帯、例えば脚ベルト２０２や肩ベルト２０３の無い安全帯にも適用することができる。また、フック２０５は、１つだけ設けられていてもよい。

【0030】

図２は、高所作業安全管理システム１の一構成例を示しており、高所作業安全管理システム１の概略構成図である。高所作業安全管理システム１は、作業者Ａに装着される子機２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ（図３に示す）と、子機２Ａ～２Ｅから離れて設置される親機３と、管理者端末４と、基準局５Ｂ～５Ｅとを備えている。子機２Ａ～２Ｅと親機３とは、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）の近距離無線通信によって通信可能に構成されており、また、基準局５と親機３とは、同様な近距離無線通信によって通信可能に構成されている。子機２Ａ～２Ｅと親機３との通信形態、基準局５と親機３との通信形態は、上記近距離無線通信に限られるものではなく、インターネット回線やローカルエリアネットワーク回線等による通信形態であってもよい。また、親機３と管理者端末４とは、例えばインターネット回線やローカルエリアネットワーク回線等を介して接続することができるが、これもＬＰＷＡの近距離無線通信によって通信可能に構成されていてもよい。通信手段の詳細については後述する。

【0031】

高所作業安全管理システム１は、安全帯２００を装着して高所作業を行う作業者Ａを管理するシステムである。作業者Ａの管理とは、作業者Ａが不安全な高所作業を行っているか否かを判定し、安全であれば特に報知等することなく、作業を継続させ、不安全であれば例えば管理者や作業者Ａ自身に報知し、不安全であることを知らせて改善させることである。本高所作業安全管理システム１を使用することで、作業者Ａの管理が可能になる。以下、高所作業安全管理システム１の詳細について説明する。

【0032】

（子機２Ａ～２Ｅの構成）
図３に示すように、作業者Ａが複数人いる場合には、子機２Ａ～２Ｅが複数存在することになり、複数の子機２Ａ～２Ｅが高所作業安全管理システム１の一部を構成する。すなわち、第１例に係る高所作業安全管理システム１の運用形態について、図４に基づいて説明する。図４は、５階建ての建築物１０５の内部で作業者Ａ１～Ａ５が作業を行っている場合について示している。図４中の破線は通信経路を模式的に示したものである。１階には、複数の作業者Ａ１がおり、その内の１名の作業者Ａ１が高所に位置する作業床１００の上で作業している。２階にも複数の作業者Ａ２がおり、その内の１名の作業者Ａ２が高所に位置する作業床１００の上で作業している。３階、４階、５階についても同様である。尚、作業者Ａ１～Ａ５の人数、建築物１０５の階数等は図示したものに限られるものではなく、任意の人数、任意の階数であってもよい。また、全ての階で同時に作業が行われていてもよいし、一部の階でのみ作業が行われていてもよい。また、作業が行われる階は地下であってもよい。

【0033】

本明細書において、子機２Ａ～２Ｅを１階～５階用子機２Ａ～２Ｅというが、これは説明の便宜を図るためであり、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの構造は全て同じである。したがって、各階に設置されている基準局とのペアリング（後述する）さえ行っていれば、１階用子機２Ａを１階で使用しなければならないという制約はなく、１階用子機２Ａを５階に設置されている基準局５Ｅとペアリングすれば、５階用子機として使用することができる。他の子機２Ｂ～２Ｅも同様である。

【0034】

建築物１０５の１階にいる作業者Ａ１にはそれぞれ１階用子機２Ａが装着されている。また、建築物１０５の２階にいる作業者Ａ２にはそれぞれ２階用子機２Ｂが装着されている。また、建築物１０５の３階にいる作業者Ａ３にはそれぞれ３階用子機２Ｃが装着されている。また、建築物１０５の４階にいる作業者Ａ４にはそれぞれ４階用子機２Ｄが装着されている。さらに、建築物１０５の５階にいる作業者Ａ５にはそれぞれ５階用子機２Ｅが装着されている。

【0035】

第１例では、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの全てが１階に設置されている親機３と通信可能に構成されている例であり、この場合の親機３と１階～５階用子機２Ａ～２Ｅとの通信形態としては、ＬＰＷＡよりも広範囲での通信が可能なインターネット回線やローカルエリアネットワーク回線等を用いた通信形態である。

【0036】

一方、図５では、高所作業安全管理システム１の運用形態の第２例を示している。第２例では、親機３と１階～５階用子機２Ａ～２Ｅとの通信形態がＬＰＷＡを用いた通信形態である。例えば５階用子機２Ｅと、１階に設置されている親機３との距離が長いので、ＬＰＷＡを用いると５階用子機２Ｅと親機３との直接の通信が困難になる場合がある。このような場合には、５階用子機２Ｅと４階用子機２Ｄとの通信、４階用子機２Ｄと３階用子機２Ｃとの通信、３階用子機２Ｃと２階用子機２Ｂとの通信、２階用子機２Ｂと１階用子機２Ａとの通信をそれぞれ可能にしておくことで、５階用子機２Ｅで検出された各種検出値や検出結果等を、４階用子機２Ｄ、３階用子機２Ｃ及び２階用子機２Ｂを介して親機３に送信することが可能になる。また、５階用子機２Ｅと３階用子機２Ｃとの通信が距離的に可能であれば、４階用子機２Ｄを利用しなくてもよい。同様に、４階用子機２Ｄで検出された各種検出値や検出結果等を、３階用子機２Ｃ及び２階用子機２Ｂを介して親機３に送信することや、３階用子機２Ｃで検出された各種検出値や検出結果等を、２階用子機２Ｂを介して親機３に送信することもできる。このとき、１階用子機２Ａを利用してもよい。

【0037】

図１に示すように、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅは、安全帯２００に設けることができ、安全帯２００と一体化することができる。この図に示すように、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅはフック２０５に設けられていて、フック２０５と一体化されている。１階～５階用子機２Ａ～２Ｅは、フック２０５の基端部であるロープ２０４が連結される部分に内蔵することもできる。尚、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅは、後述するフック状態検出センサ２０以外の部分が安全帯２００の腰ベルト２０１に取り付けられていてもよいし、安全帯２００を介することなく、作業者Ａ１～Ａ５に取り付けられていてもよい。

【0038】

図６は、１階用子機２Ａの詳細構造を示すブロック図である。この図に示すように、１階用子機２は、フック状態検出センサ２０と、作業者側大気圧センサ２１と、子機側送信部２２と、子機側受信部２３と、子機側マイクロコンピュータ（子機側制御部）２４と、電池２５とを備えている。フック状態検出センサ２０と、作業者側大気圧センサ２１とは分離させることができ、作業者側大気圧センサ２１は作業者Ａのヘルメット等に装着することもできる。

【0039】

図２に示すように、フック状態検出センサ２０は、フック２０５の内周部、即ちフック２０５における落下防止用部材１０１（図１に示す）と接触する部分に設けられており、当該フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられた状態であるか否かを検出するためのセンサである。フック２０５を落下防止用部材１０１にかけると、フック２０５の自重によってフック状態検出センサ２０が落下防止用部材１０１に接触する。このフック状態検出センサ２０は、落下防止用部材１０１との接触によって非導通状態（ＯＦＦ状態）から導通状態（ＯＮ状態）に切り替わる周知のスイッチ等で構成することができる。また、フック状態検出センサ２０は、所定以上の圧力が作用したことを検出する感圧センサ等で構成することもできる。フック状態検出センサ２０から延びる信号線（図示せず）は子機側マイクロコンピュータ２４に接続されており、フック状態検出センサ２０による検出結果は、子機側マイクロコンピュータ２４に入力される。

【0040】

作業者側大気圧センサ２１、子機側送信部２２、子機側受信部２３、子機側マイクロコンピュータ２４及び電池２５のうち、全てまたは一部がフック２０５に内蔵されている。尚、作業者側大気圧センサ２１、子機側送信部２２、子機側受信部２３、子機側マイクロコンピュータ２４及び電池２５のうち、全てまたは一部が、既存のフック２０５に取付可能に構成されていてもよい。

【0041】

作業者側大気圧センサ２１は、作業者Ａ１～Ａ５に装着され、作業者Ａ１～Ａ５の周囲の大気圧を検出するセンサであり、従来から周知の気圧センサで構成されている。この実施形態では、作業者側大気圧センサ２１がフック２０５に内蔵されているが、フック２０５と作業者Ａ１～Ａ５とは高さ方向にはそれほど大きく離れることはなく、一般的に作業者Ａ１～Ａ５と略同じ高さにフック２０５が配置されることから、作業者側大気圧センサ２１によって検出された大気圧は、作業者Ａ１～Ａ５がいる高さの大気圧と等しくなる。作業者側大気圧センサ２１を作業者Ａ１～Ａ５のヘルメットや腰ベルト２０１等に取り付けている場合も、作業者Ａ１～Ａ５がいる高さの大気圧を作業者側大気圧センサ２１によって検出できる。作業者側大気圧センサ２１は、作業者Ａ１～Ａ５の安全を考えた場合には大気圧の検出サイクルが短い方が好ましいが、電池２５の消耗も考慮すると、例えば１秒に１回程度のサイクルで大気圧を検出し、検出値（大気圧値）を出力する。作業者側大気圧センサ２１は、子機側マイクロコンピュータ２４に接続されており、作業者側大気圧センサ２１による検出値は子機側マイクロコンピュータ２４に入力される。

【0042】

子機側送信部２２は、作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の検出値と、フック状態検出センサ２０による検出結果とを送信する部分である。具体的には、子機側送信部２２と子機側マイクロコンピュータ２４とが接続されており、子機側マイクロコンピュータ２４に入力された大気圧の検出値とフック状態検出センサ２０による検出結果とを子機側マイクロコンピュータ２４による指示に従って外部へ送信する。大気圧の検出値とフック状態検出センサ２０による検出結果とが子機側マイクロコンピュータ２４に入力される度に、子機側マイクロコンピュータ２４は検出値及び検出結果を子機側送信部２２から外部へ送信させる。

【0043】

大気圧の検出値及びフック状態検出センサ２０による検出結果には、どの子機２Ａ～２Ｅであるかを識別するための識別情報が付与されており、識別情報が付与された大気圧の検出値と、識別情報が付与された検出結果とが外部へ送信される。識別情報としては、例えば子機２Ａ～２Ｅに固有のＩＤ番号や、管理者が子機ごとに付与した互いに異なる番号等を挙げることができるが、これらに限られるものではなく、各種の識別情報を含むことができる。同じ階で使用される子機であっても識別情報は異なっており、同一の作業現場で同一の識別情報が存在しないようになっている。識別情報と、作業者Ａ１～Ａ５とは関連付けておくことができ、どの作業者Ａがどの子機を装着しているかを装着情報として管理者が保有しておく。

【0044】

図４に示す第１例では、子機側送信部２２は、インターネット回線やローカルエリアネットワーク回線との無線通信が可能な通信モジュールで構成されていている。一方、図５に示す第２例では、子機側送信部２２は、近距離無線通信が可能な通信モジュール等で構成されており、例えば従来から周知のＷｉ－ＳＵＮ ＦＡＮ、ＬｏＲａモジュール、ＳｉｇｆｏｘモジュールやＮＢ－ＩｏＴモジュール等の低電力広域ネットワークモジュール等で構成されており、マルチホッピング可能な通信規格が好ましい。

【0045】

子機側受信部２３は、他の子機２Ｂ～２Ｅが有する子機側送信部２２と通信可能な通信モジュールであり、具体的には子機側送信部２２と同規格の通信モジュールで構成されている。１階用子機２Ａの子機側受信部２３は、２階～５階用子機２Ｂ～２Ｅが有するいずれの子機側送信部２２とも通信可能になっている。従って、１階用子機２Ａの子機側受信部２３は、２階～５階用子機２Ｂ～２Ｅの子機側送信部２２から送信された大気圧の検出値及びフック状態検出センサ２０による検出結果を受信する。同様に、２階～５階用子機２Ｂ～２Ｅの各子機側受信部２３も他の子機の子機側送信部２２から送信された大気圧の検出値及びフック状態検出センサ２０による検出結果を受信する。

【0046】

１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの各子機側送信部２２は、各子機側受信部２３で受信した他の子機の大気圧の検出値及びフック状態検出センサ２０による検出結果も、送信可能になっている。すなわち、子機側マイクロコンピュータ２４は、他の子機の大気圧の検出値及びフック状態検出センサ２０による検出結果を子機側受信部２３で受信した場合、その検出値及び検出結果に付与されている識別情報を削除することなく、識別情報が付与された検出値及び検出結果を子機側送信部２２によって外部へ送信させる。１階～５階用子機２Ａ～２Ｅがこのように構成されているので、図５に通信経路を破線で示すように、５階用子機２Ｅの子機側送信部２２から送信された５階の検出値及び検出結果を、４階用子機２Ｄの子機側受信部２３で受信して４階用子機２Ｄの子機側送信部２２から送信し、それを３階用子機２Ｃの子機側受信部２３で受信して３階用子機２Ｃの子機側送信部２２から送信し、それを２階用子機２Ｂの子機側受信部２３で受信して２階用子機２Ｂの子機側送信部２２から送信し、それを親機３で受信することが可能になる。このような通信形態をマルチホッピングという。

【0047】

フック状態検出センサ２０の検出結果には、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられていないＯＦＦ状態と、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられているＯＮ状態とが含まれている。子機側送信部２２から送信するフック状態検出センサ２０の検出結果は、フック状態検出センサ２０のＯＮ及びＯＦＦ信号であってもよいし、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられていないことを示す信号及びフック２０５が落下防止用部材１０１にかけられていることを示す信号であってもよい。

【0048】

電池２５は、フック状態検出センサ２０、作業者側大気圧センサ２１、子機側送信部２２、子機側受信部２３及び子機側マイクロコンピュータ２４に電力を供給するためのものである。電池２５は、充電池であってもよいし、交換可能な乾電池であってもよい。

【0049】

（基準局５Ｂ～５Ｄの構成）
図４に示すように、５階建ての建築物１０５の内部で作業者Ａ１～Ａ５が作業を行っている場合には、親機３が設置されている１階以外の階、即ち２階に２階用基準局５Ｂ、３階に３階用基準局５Ｃ、４階に４階用基準局５Ｄ、５階に５階用基準局５Ｅがそれぞれ設置される。各基準局５Ｂ～５Ｅは、例えば作業現場の床、作業台の下側部分等、高さが変化しない所（設置位置）に設置される。各基準局５Ｂ～５Ｅは、高さ方向に移動しないように設置してあればよく、水平方向への移動は差し支えない。その理由は後述する高所の検出アルゴリズムによるものである。

【0050】

本明細書において、基準局５Ｂ～５Ｅを２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅというが、これは説明の便宜を図るためであり、２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅの構造は全て同じである。したがって、上述した２階～５階の子機２Ｂ～２Ｅの各子機とのペアリングさえ行っていれば、２階用基準局５Ｂを２階で使用しなければならないという制約はなく、２階用基準局５Ｂを５階で使用される子機２Ｅとペアリングすれば、５階用基準局として使用することができる。他の基準局５Ｃ～２Ｅも同様である。

【0051】

２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅは、それぞれ各階の床面に設置してもよいし、設置台の上に設置してもよいし、三脚のような器具に設置してもよい。図４に示す第１例と、図５に示す第２例とでは、２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅは同じものを使用できる。

【0052】

図７は、２階用基準局５Ｂの詳細構造を示すブロック図である。この図に示すように、２階用基準局５Ｂは、基準大気圧センサ５１と、基準局送信部５２と、基準局マイクロコンピュータ５３と、電池５４とを備えている。電池５４は、子機２Ａ～２Ｅの電池２５と同じもので構成することができる。電池５４の代わりに、商用電源等から電力を供給するようにしてもよい。基準大気圧センサ５１、基準局送信部５２、基準局マイクロコンピュータ５３及び電池５４は、１つの筐体５６に収容して一体化することができるが、それらのうちの一部のみを筐体５６に収容し、他を別の筐体（図示せず）に収容することもできる。

【0053】

２階用基準局５Ｂの基準大気圧センサ５１は、２～５階用子機２Ａ～２Ｅの作業者側大気圧センサ２１とは別に構成されるとともに、２階の作業者Ａ２が高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さに設置され、当該基準高さにおける大気圧を検出するセンサである。基準大気圧センサ５１自体は、作業者側大気圧センサ２１を構成している気圧センサと同じもので構成することができる。基準大気圧センサ５１は、基準局マイクロコンピュータ５３に接続されており、基準大気圧センサ５１による検出値は基準局マイクロコンピュータ５３に入力される。

【0054】

基準大気圧センサ５１は、２階用基準局５Ｂに設けられているので、２階の作業者Ａ２が作業を行っている時には、２階用子機２Ａの作業者側大気圧センサ２１から離れて配置されることになり、２階用子機２Ａの作業者側大気圧センサ２１とは異なる高さの大気圧を検出する。具体的には、２階用基準局５Ｂが高さの変化しない所に設置されるので、作業者Ａ２の作業中、常に同じ高さ、例えば床や地面、作業台の高さの大気圧を検出し続ける。

【0055】

基準局送信部５２は、第１例に係る高所作業安全管理システム１で用いられる子機２Ａ～２Ｅの子機側送信部２２と同様な通信モジュールで構成されていている。すなわち、基準局送信部５２は、インターネット回線やローカルエリアネットワーク回線等を用いた通信形態による通信が可能な通信モジュールで構成されている。２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅの基準局送信部５２は、ＬＰＷＡよりも遠距離の通信が可能であるため、親機３と直接通信が可能である。

【0056】

基準局送信部５２は、基準大気圧センサ５１から入力された大気圧の検出値を基準局マイクロコンピュータ５３による指示に従って外部へ送信する。大気圧の検出値は基準局マイクロコンピュータ５３に入力される度に、基準局マイクロコンピュータ５３は検出値を基準局送信部５２から外部へ送信させる。

【0057】

（親機３の構成）
図４及び図５に示すように、親機３は、１階の作業現場の床や地面、作業台の下側部分等、高さが変化しない所（設置位置）に設置される。親機３は、高さ方向に移動しないように設置してあればよく、水平方向への移動は差し支えない。その理由は後述する高所の検出アルゴリズムによるものである。

【0058】

図３に示すように、親機３は、基準大気圧センサ３０と、親機側受信部３１と、親機側送信部３２と、親機側マイクロコンピュータ３３と、記憶部３４と、電池３５とを備えている。電池３５は、子機２Ａ～２Ｅの電池２５と同じもので構成することができる。電池３５の代わりに、商用電源等から電力を供給するようにしてもよい。

【0059】

図３に示すように、基準大気圧センサ３０、親機側受信部３１、親機側送信部３２、親機側マイクロコンピュータ３３、記憶部３４及び電池３５は、１つの筐体３６に収容して一体化することができるが、それらのうちの一部のみを筐体３６に収容し、他を別の筐体（図示せず）に収容することもできる。

【0060】

基準大気圧センサ３０は、２～５階用子機２Ａ～２Ｅの作業者側大気圧センサ２１及び２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅの基準大気圧センサ５１とは別に構成されるとともに、１階の作業者Ａ１が高所にいるか否かの判定を行う際の基準となる基準高さに設置され、当該基準高さにおける大気圧を検出するセンサである。基準大気圧センサ３０自体は、作業者側大気圧センサ２１を構成している気圧センサと同じもので構成することができる。基準大気圧センサ３０は、親機３に設けられているので、１階の作業者Ａ１が作業を行っている時には、１階用子機２Ａの作業者側大気圧センサ２１から離れて配置されることになり、１階用子機２Ａの作業者側大気圧センサ２１とは異なる高さの大気圧を検出する。具体的には、親機３が高さの変化しない所に設置されるので、１階の作業者Ａ１の作業中、常に同じ高さ、例えば床や地面、作業台の高さの大気圧を検出し続ける。

【0061】

親機側受信部３１は、２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅと通信可能な通信モジュールを有しており、具体的には２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅの基準局送信部５２と同規格の通信モジュールを有している。さらに、親機側受信部３１は、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅとも通信可能な通信モジュールを有しており、具体的には１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの子機側送信部２２と同規格の通信モジュールを有している。つまり、親機側受信部３１は、インターネット回線やローカルエリアネットワーク回線との無線通信が可能な通信モジュールと、ＬＰＷＡの近距離無線通信が可能な通信モジュールとを有するように構成することができる。

【0062】

ただし、図４に示す第１例の場合、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの子機側送信部２２はインターネット回線やローカルエリアネットワーク回線との無線通信が可能な通信モジュールであるため、ＬＰＷＡの近距離無線通信が可能な通信モジュールは不要であり、従って、親機側受信部３１は、インターネット回線やローカルエリアネットワーク回線との無線通信が可能な通信モジュールのみを有する構成とすることができる。第１例では、親機側受信部３１は、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの子機側送信部２２から送信された大気圧の検出値、即ち１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの作業者側大気圧センサ２１で検出された大気圧の検出値を受信するとともに、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅのフック状態検出センサ２０の検出結果を受信する。

【0063】

一方、図５に示す第２例の場合、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅの子機側送信部２２はＬＰＷＡの近距離無線通信が可能な通信モジュールであるため、親機側受信部３１は、近距離無線通信が可能な通信モジュールも有する構成とする。第２例では、例えば３階～５階のように親機３から離れた所に設置されている子機２Ｃ～２Ｅから送信された検出値及び検出結果は、上述したマルチホッピングによって送信されて親機側受信部３１で受信される。また、１階、２階のように親機３に近い所に設置されている子機２Ａ、２Ｂから送信された検出値及び検出結果は、親機側受信部３１で直接受信される。

【0064】

図３に示す親機側送信部３２は、後述するが、親機側マイクロコンピュータ３３から出力される制御信号を出力する部分である。親機側送信部３２は、子機側送信部２２と同様な通信モジュールで構成されていてもよいし、インターネット回線やローカルエリアネットワーク回線との無線通信が可能な通信モジュールで構成されていてもよい。

【0065】

親機側マイクロコンピュータ３３は、後述する管理者端末４のスピーカ４２や表示部４０を遠隔制御する部分である。親機側マイクロコンピュータ３３は、作業者がいる階を推定するための推定部３３ａと、推定された階で作業者が高所にいるか否かを判定する高所判定部３３ｃを含む制御部３３ｂとを備えている。推定部３３ａ及び制御部３３ｂは、所定のプログラムにしたがって親機側マイクロコンピュータ３３を動作させることによって構成される部分であり、ハードウェアで構成されていてもよいし、ソフトウエアとハードウェアとの組み合わせで構成されていてもよい。

【0066】

推定部３３ａは、作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の検出値と、異なる階に設置された基準大気圧センサ５１、３０から出力された大気圧の検出値とに基づいて、作業者がいる階を推定する部分である。詳細は後述するが、「異なる階」とは上下に隣接した階のことであり、例えば１階と２階、２階と３階等である。１階の場合は、親機３の基準大気圧センサ３０から出力された大気圧の検出値であるが、２階～５階の場合は、基準局５Ｂ～５Ｅの基準大気圧センサ５１から出力された大気圧の検出値である。

【0067】

高所判定部３３ｃは、作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の検出値と、その作業者側大気圧センサ２１が存在する階に設置されている基準大気圧センサ３０、５１から出力された大気圧の検出値との差に基づいて、作業者Ａが基準高さよりも所定以上高い高所にいるか否かを判定する。例えば１階の作業者Ａ１について判定する場合には、１階の作業者Ａ１に装着されている作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の検出値と、１階に設置されている親機３の基準大気圧センサ３０から出力された大気圧の検出値との差に基づいて判定する。また、２階の作業者Ａ２について判定する場合には、２階の作業者Ａ２に装着されている作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の検出値と、２階に設置されている２階用基準局５Ｂの基準大気圧センサ５１から出力された大気圧の検出値との差に基づいて判定する。

【0068】

以下、推定部３３ａ及び制御部３３ｂの動作について図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。スタート後のステップＳ１では、２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅが基準大気圧を計測する。これは所定の短い時間間隔毎に行ってもよいし、連続的に計測してもよい。２階～５階の基準大気圧は、２階～５階用基準局２Ｂ～２Ｅの各基準大気圧センサ５１で検出された大気圧の検出値である。ステップＳ２では、２階～５階用基準局２Ｂ～２Ｅが、各基準大気圧センサ５１で検出された大気圧の検出値を親機３に送信し、親機側マイクロコンピュータ３３に入力する。

【0069】

ステップＳ３では、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅが大気圧を計測する。これは所定の短い時間間隔毎に行ってもよいし、連続的に計測してもよい。ステップＳ４では、１階～５階用子機２Ａ～２Ｅが、作業者側大気圧センサ２１で検出された大気圧の検出値を親機３に送信し、親機側マイクロコンピュータ３３に入力する。

【0070】

ステップＳ５では、親機３が１階の基準大気圧を計測する。これは所定の短い時間間隔毎に行ってもよいし、連続的に計測してもよい。１階の基準大気圧は、親機３の基準大気圧センサ３０で検出された大気圧の検出値である。親機３の基準大気圧センサ３０で検出された大気圧の検出値も親機側マイクロコンピュータ３３に入力する。

【0071】

ステップＳ６では、推定部３３ａが、建築物１０５の情報に含まれている最低階をｉとして置く処理と、ｊ＝ｉ＋１の演算を実行する。建築物１０５の情報は、管理者やユーザによって事前に入力されており、親機３の記憶部３４に記憶されている。推定部３３ａは、最低階の情報を記憶部３４から取得する。最低階とは、作業が行われている階のうちで最も低い階のことであり、図４に示すように１階～５階で作業が行われていれば最低階は１階になるが、１階で作業が行われておらず、２階～５階で作業が行われていれば最低階は２階になる。以下、１階～５階で作業が行われている場合について説明する。従って、ステップＳ６でｉ＝１、ｊ＝２となる。

【0072】

ステップＳ７では、計算値１と計算値２とを算出する。この前に、オフセット値について説明する。すなわち、高所作業安全管理システム１の運用前には、高所作業安全管理システム１の設定が行われる。この設定がペアリングであり、例えば作業者側大気圧センサ２１の検出値と、基準大気圧センサ３０の検出値を得て、図１０に示すようにオフセット値を算出する。この詳細については後述する。

【0073】

高所作業安全管理システム１の設定時には、まず、親機３を設置位置に設置し、１階用子機２Ａを１階の作業者Ａ１に装着し、１階用子機２Ａを装着した作業者Ａ１を親機３の設置位置の高さと同じ高さに立たせる。尚、作業者Ａ１の身長による基準高さとの差をオフセット値で吸収することができるので、同じ高さでなくてもよい。

【0074】

そして、１階の作業者側大気圧センサ２１と親機３の基準大気圧センサ３０の検出値を親機側マイクロコンピュータ３３に入力する。親機側マイクロコンピュータ３３は、作業者側大気圧センサ２１の検出値から基準大気圧センサ３０の検出値を減算する。この減算処理によって得られた値がオフセット値である。つまり、作業者側大気圧センサ２１と基準大気圧センサ３０を同じ気圧センサで構成していても、バラつきが生じるのは避けられず、例えば同じ高さで同じタイミングで大気圧を検出しても検出値に差が出ることがある。また、作業者Ａ１が装着している作業者側大気圧センサ２１の高さは、作業者Ａ１が親機３の設置位置の高さと同じ高さに立っていたとしても、基準大気圧センサ３０よりも高い所に位置している場合がある。上記センサのバラつきによる推定部３３ａの推定誤り及び高所判定部３３ｃの判定誤りが生じないようするするために、予めオフセット値を算出しておく。このようにして、キャリブレーションによる高さ方向の原点補正を行う。算出されたオフセット値は、記憶部３４に記憶させておく。記憶部３４は、例えば半導体メモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等で構成されており、データの記録、読み出しが可能になっている。また、全ての作業者Ａ１を対象として、作業者Ａ１ごとにオフセット値を求め、識別可能に記憶しておく。

【0075】

同様に、２階～５階についてもオフセット値を求めておく。例えば２階のオフセット値を求める場合、親機側マイクロコンピュータ３３は、２階の作業者Ａ２に装着されている作業者側大気圧センサ２１の検出値から２階用基準局５Ｂの基準大気圧センサ５１による検出値を減算する。３階～５階のオフセット値も同様にして求めることができる。

【0076】

図９は、３つの１階用子機２Ａ－１～２Ａ－３の作業者側大気圧センサ２１と、親機３の基準大気圧センサ３０とのそれぞれのオフセット値の算出例を示している。図９では、１階用子機２Ａ－１、１階用子機２Ａ－２及び１階用子機２Ａ－３が単一の親機３に通信可能に接続される場合である。オフセット値を算出する場合、１階用子機２Ａ－１、１階用子機２Ａ－２、１階用子機２Ａ－３及び親機３は、略同一高さに配置しておき、略同じタイミングで大気圧を検出して得られた検出値を用いる。１階用子機２Ａ－１の作業者側大気圧センサ２１の検出値が10601.234ｐａであり、親機３の基準大気圧センサ３０の検出値が10625.678ｐａであったとした場合、第１オフセット値は、作業者側大気圧センサ２１の検出値から親機基準大気圧センサ３０の検出値を減算した値、即ち、-24.444ｐａとなる。同様の算出手法によって１階用子機２Ａ－２と親機３とのオフセット値である第２オフセット値、１階用子機２Ａ－３と親機３とのオフセット値である第３オフセット値も算出できる。これにより、大気圧センサ２１、３０間のキャリブレーションを実行できる。２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅと、各階用子機２Ｂ～２Ｅとのオフセット値も同様にして算出できる。

【0077】

図１０は、親機３と１階用子機２Ａとをペアリングする場合のオフセット値の算出例を示している。図１０の場合、図９の場合とは異なり、作業者Ａ１に１階用子機２Ａが装着されている。この例でオフセット値を算出する場合、作業者Ａ１が親機３と同じ高さの床面や地面に立った状態で、１階用子機２Ａ及び親機３が略同じタイミングで大気圧を検出して得られた検出値を用いる。例えば１階用子機２Ａ及び親機３にそれぞれペアリングスイッチ（図示せず）を設けておき、１階用子機２Ａ及び親機３のペアリングスイッチが押された時点での作業者側大気圧センサ２１の検出値と、基準大気圧センサ３０の検出値を記憶しておく。同じ環境でペアリングする必要があるため、事前に登録しておくことはできない。親機３の設置高さは、作業者がかがむことなく、ペアリング操作可能な高さとしておくのが好ましい。

【0078】

例えば、１階用子機２Ａの作業者側大気圧センサ２１の検出値が10607.234ｐａであり、親機３の基準大気圧センサ３０の検出値が10625.678ｐａであったとした場合、オフセット値は、作業者側大気圧センサ２１の検出値から基準大気圧センサ３０の検出値を減算した値、即ち、-18.444ｐａとなる。１階用子機２Ａが２台以上ある場合には、同様にして第２オフセット値、第３オフセット値を算出することができる。これにより、親機３と１階用子機２Ａのペアリングを行うことができる。２階～５階用基準局５Ｂ～５Ｅと、各階用子機２Ｂ～２Ｅとのオフセット値も同様にして算出できる。

【0079】

図８に示すフローチャートのステップＳ７では、推定部３３ａが計算値１及び計算値２を算出する。計算値１は、ｉ階の大気圧の検出値とｉ階オフセット値とを加算し、それから許容誤差を減算することで求める。計算値２は、ｊ階の大気圧の検出値とｊ階オフセット値とを加算し、それから許容誤差を減算することで求める。許容誤差とは、推定部３３ａによる推定誤りを抑制するために設定するものである。許容誤差を考慮する理由は、大気圧値が常に変動しているためである。許容誤差としては、例えば－５ｐａ～－１５ｐａの範囲で設定することができ、この例では、－１０ｐａに設定している。許容誤差は設定しなくてもよい。

【0080】

その後、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、子機２Ａ～２Ｅのうちの任意の子機で検出された大気圧の検出値（子機大気圧値）を読み込み、その子機大気圧値が計算値１以下、かつ、計算値２より大きいか否かを判定する。ステップＳ８でＹＥＳと判定された場合には、ｉ階にいる子機で検出された子機大気圧であると判定できるので、子機がある階がｉ階であると推定できる。つまり、ｉ階にいる作業者であると推定できる。

【0081】

ステップＳ８でＮＯと判定された場合にはステップＳ９に進み、ｉ＝ｉ＋１の演算と、ｊ＝ｉ＋１の演算とを実行する。ステップＳ１０では、ステップＳ９で求めたｉが最上階であるか否かを判定する。最上階であるか否かは、建築物１０５の情報に基づいて判定することができる。建築物１０５の情報として、最上階も含まれており、これは管理者やユーザによって事前に入力されて親機３の記憶部３４に記憶されている。最上階とは、作業が行われている階のうちで最も高い階のことである。

【0082】

ステップＳ１０でＮＯと判定されると、ステップＳ７に戻る。一方、ステップＳ１０でＹＥＳと判定されると、ステップＳ１１に進む。また、ステップＳ８でＹＥＳと判定された場合もステップＳ１１に進む。ステップＳ１～Ｓ１０は、推定部３３ａによって実行される階数推定処理である。階数推定処理では、作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の検出値と、ｉ階の基準大気圧センサ３０（または基準大気圧センサ５１）から出力された大気圧の検出値と、ｊ（＝ｉ＋１）階の基準大気圧センサ５１から出力された大気圧の検出値とに基づいて、作業者がいる階を推定することができる。ｉ階の基準大気圧センサ３０（または基準大気圧センサ５１）は、ｊ階の基準大気圧センサ５１よりも下の階に設置されるものであり、ｉ階に設置されている基準大気圧センサ３０（または基準大気圧センサ５１）が本発明の第１の基準大気圧センサであり、ｊ階に設置されている基準大気圧センサ５１が本発明の第２の基準大気圧センサである。第１の基準大気圧センサを有する基準局が第１の基準局であり、第２の基準大気圧センサを有する基準局が第２の基準局である。第１の基準局には、第１の基準局送信部５２が設けられ、また、第２の基準局には、第２の基準局送信部５２が設けられている。また、ｉ階にある子機が第１の子機であり、ｊ階にある子機が第２の子機である。

【0083】

図３に示す高所判定部３３ｃは、高所作業安全管理システム１の運用時に、記憶部３４に記憶されたオフセット値を適用して、推定部３３ａによって推定された階の作業者Ａ１～Ａ５が高所にいるか否かを判定するように構成されており、オフセット値が複数記憶されている場合には、例えば第１オフセット値、第２オフセット値、…をそれぞれ適用して、作業者Ａ１～Ａ５が高所にいるか否かを判定する。

【0084】

以下、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の詳細について説明する。まず、高所判定部３３ａは、図８に示すステップＳ１１において、推定部３３ａによって推定された階にある子機２Ａ～２Ｅの作業者側大気圧センサ２１の検出値から、推定部３３ａによって推定された階に設置されている基準大気圧センサ３０、５１の検出値と、対応するオフセット値と、所定の高所判定用閾値とを減算して得られた値に基づいて作業者Ａ１～Ａ５が高所にいるか否かを判定する。

【0085】

次に、図１１に基づいて、高所作業安全管理システム１の運用時における高所判定部３３ｃの判定処理について説明する。図１１では、１階用子機２Ａ－１～２Ａ－３が存在する場合を示している。親機３と１階用子機２Ａ－１との第１オフセット値は-18.444ｐａであり、親機３と１階用子機２Ａ－２との第２オフセット値は-15.256ｐａであり、親機３と１階用子機２Ａ－３との第３オフセット値は-16.856ｐａである。この場合の第１～第３オフセット値は、図１０に示すペアリングによって算出した値である。また、高所であるか否かを判定するための高所判定用閾値は、２ｍ以上の高さでの作業を高所と設定した場合、－20.0ｐａとなる。高所判定用閾値は、高所と判定する高さに応じて任意に設定することができる。また、高所作業安全管理システム１の運用時には、親機３は基準高さに設置されている。この親機３の基準大気圧センサ３０の検出値は10611.234ｐａであったとする。

【0086】

１階用子機２Ａ－１を装着した作業者Ａ１は基準高さに立っており、１階用子機２Ａ－１の作業者側大気圧センサ２１の検出値は10593.678ｐａであったとする。この場合、高所判定部３３ｃは次の演算を実行する。１階用子機２Ａ－１の作業者側大気圧センサ２１の検出値から親機３の基準大気圧センサ３０の検出値と、第１オフセット値と、高所判定用閾値（－20.0ｐａ）とを減算する。得られた値（計算値Ｚ）は20.888ｐａとなる。高所判定部３３ｃは、Ｚ＞０なので、この作業者Ａ１は高所と定義される所よりも低いところにいると判定する（ステップＳ１２）。

【0087】

また、１階用子機２Ａ－２を装着した作業者Ａ１は作業台の上に立っており、１階用子機２Ａ－２の作業者側大気圧センサ２１の検出値は10566.945ｐａであったとする。この場合、高所判定部３３ｃは次の演算を実行する。１階用子機２Ａ－２の作業者側大気圧センサ２１の検出値から親機３の基準大気圧センサ３０の検出値と、第２オフセット値と、高所判定用閾値とを減算する。得られた値（Ｚ）は-9.033ｐａとなる。高所判定部３３ｃは、Ｚ＜０なので、この作業者Ａは高所と定義される所にいると判定する。

【0088】

また、１階用子機２Ａ－３を装着した作業者Ａ１は昇降装置の上に立っており、１階用子機２Ａ－３の作業者側大気圧センサ２１の検出値は10480.678ｐａであったとする。この場合、高所判定部３３ｃは次の演算を実行する。１階用子機２Ａ－３の作業者側大気圧センサ２１の検出値から親機３の基準大気圧センサ３０の検出値と、第３オフセット値と、高所判定用閾値とを減算した値（Ｚ）が-87.7ｐａとなる。高所判定部３３ｃは、Ｚ＜０なので、この作業者Ａ１は高所と定義される所にいると判定する。

【0089】

尚、上記演算の結果、仮にＺ＝０となった場合、誤差も含み、基本的にはあり得ないので、高所判定部３３ｃは親機３の方が子機２よりも低い位置にいると判定する。

【0090】

２階～５階については、親機３を２階～５階基準局５Ｂ～５Ｅに置き換えることで、同様に判定することができる。

【0091】

図３に示すように、親機側マイクロコンピュータ３３は、制御信号生成部３３ｄを備えている。制御信号生成部３３ｄは、高所判定部３３ｃによる判定の結果、作業者Ａ１～Ａ５が高所にいると判定され、かつ、フック状態検出センサ２０により、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられた状態でないことが検出された場合には、そのことを周囲に報知するための報知信号（制御信号の一例）を生成する（ステップＳ１３）。報知信号が生成されるということは、作業者Ａ１～Ａ５が高所作業にいるのに、フック２０５を落下防止用部材１０１にかけていないということであり、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態であるといえる。つまり、制御信号生成部３３ｄは、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態である場合に限り、報知信号を生成する。

【0092】

一方、制御信号生成部３３ｄは、高所判定部３３ｃによる判定の結果、作業者Ａ１～Ａ５が高所にいないと判定された場合には、フック状態検出センサ２０の検出結果にかかわらず、報知信号を生成しない。また、制御信号生成部３３ｄは、フック状態検出センサ２０により、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられた状態であると検出された場合には、高所判定部３３ｃによる判定結果にかかわらず、報知信号を生成しない。制御信号生成部３３ｄで生成された報知信号は、親機側送信部３２から管理者端末４へ送信される。ただし、報知信号が生成された後に、フック状態検出センサ２０がＯＮ状態、あるいは安全作業高さまで作業者が移動したことを検出した場合は、制御信号生成部３３ｄが安全となった旨の報知信号を生成することも可能である。

【0093】

（管理者端末４の構成）
管理者端末４は、管理者が携帯する情報端末で構成されている。管理者端末４としては、例えばスマートフォン、タブレット型端末、ノート型パーソナルコンピュータ等を挙げることができるが、これらに限られるものではなく、例えばデスクトップ型パーソナルコンピュータで構成されていてもよい。管理者は、例えば作業現場を管理する者、監督する監督者等であり、必ずしも作業現場にいる必要はなく、例えば管理事務所等にいてもよい。

【0094】

図３に示すように、管理者端末４は、表示部４０と、操作部４１と、スピーカ４２と、管理者側受信部４３と、管理者側マイクロコンピュータ（管理者側制御部）４４と、電池４５とを備えている。表示部４０、操作部４１及びスピーカ４２は、管理者側マイクロコンピュータ４４に接続されている。また、電池４５は、子機２の電池２４と同じもので構成することができる。

【0095】

図２に示すように、表示部４０は、管理者端末４の筐体４６に設けられており、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等で構成されている。操作部４１は、例えばタッチ操作可能な感圧式タッチパネルや、ボタン、スイッチ等で構成されている。感圧式タッチパネルの場合、表示部４０と重ねて設けることができる。スピーカ４２は、各種音声を発することができるものである。

【0096】

管理者側受信部４３は、親機側送信部３２と通信可能な通信モジュールであり、具体的には親機側送信部３２と同規格の通信モジュールで構成されている。管理者側受信部４３は、親機側送信部３２から送信された報知信号を受信する。

【0097】

管理者側マイクロコンピュータ４４は、操作部４１の操作及び管理者側受信部４３で受信された報知信号の入力を受け付けるとともに、表示部４０及びスピーカ４２を制御する部分である。具体的には、管理者側マイクロコンピュータ４４は、管理者側受信部４３で受信された報知信号の入力を受け付けると、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態であることを表示部４０に報知させる。表示部４０による報知例としては、表示部４０に例えば「高所作業中にフックをかけていない」といった文章による表示形態や、不安全状態であることを示す記号やマークを表示する形態等を挙げることができる。また、管理者側マイクロコンピュータ４４は、管理者側受信部４３で受信された報知信号の入力を受け付けると、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態であることをスピーカ４２に報知させる。スピーカ４２による報知例としては、スピーカ４２に例えば「高所作業中にフックをかけていない」といった音声による形態や、各種警報音（アラーム音）を発生させる形態等を挙げることができる。上記表示部４０及びスピーカ４２は、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態であることを報知する報知部の例である。表示部４０及びスピーカ４２の一方のみ設けられていてもよい。また、報知部は、例えば所定の振動を発生する振動発生器で構成されていてもよい。

【0098】

以上の構成により、親機側マイクロコンピュータ３３が、作業者Ａ１～Ａ５が高所にいると判定し、かつ、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられた状態でないことが検出された場合には、親機側送信部３２が報知信号を管理者端末４に送信する。これにより、管理者端末４の表示部４０及びスピーカ４２を制御して、作業者Ａ１～Ａ５が不安全状態であることを報知させることができる。

【0099】

報知部としての表示部４０及びスピーカ４２は、管理者端末４以外にも子機２Ａ～２Ｅに設けられていてもよい。図示しないが、子機２Ａ～２Ｅにスピーカや振動発生器を設けておき、親機側マイクロコンピュータ３３が、作業者Ａ１～Ａ５が高所にいると判定し、かつ、フック２０５が落下防止用部材１０１にかけられた状態でないことが検出された場合には、子機２Ａ～２Ｅに報知信号を送信し、これにより、スピーカや振動発生器によって作業者Ａ１～Ａ５が不安全状態であることを報知することができる。

【0100】

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る高所作業安全管理システム１によれば、安全帯２００を装着した作業者Ａ１～Ａ５がその階で作業しているかを推定することができる。推定した階で作業している作業者Ａ１～Ａ５が高所にいると、作業者側大気圧センサ２１から出力された大気圧の値が、基準大気圧センサ３０、５１から出力された大気圧の値に比べて低くなり、この大気圧の差に基づいて、高所判定部３３ｃは作業者Ａ１～Ａ５が高所にいると判定できる。また、安全帯２００のフック２０５が落下防止用部材１０１にかけられた状態であるか否かが、フック状態検出センサ２０により検出される。作業者Ａ１～Ａ５が高所にいながら、安全帯２００のフック２０５を落下防止用部材１０１にかけていない場合は、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態であると言える。この場合に、作業者Ａ１～Ａ５による高所作業が不安全状態であることを表示部４０やスピーカ４２によって報知することができ、例えば監督者や管理者等にそのことを知らせることができる。これにより、不安全状態を改めるように作業者Ａ１～Ａ５に注意できる。また、不安全状態であることを作業者Ａ１～Ａ５自身に知らせることもでき、この場合も不安全状態を改めさせて安全に高所作業を行うことができる。

【0101】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0102】

以上説明したように、本発明に係る高所作業安全管理システムは、例えば各種高所作業を行う作業現場で使用することができる。

【符号の説明】

【0103】

１ 高所作業安全管理システム
２Ａ～２Ｅ １階～５階用子機
３ 親機
４ 管理者端末
５Ｂ～５Ｅ ２階～５階用基準局
２０ フック状態検出センサ
２１ 作業者側大気圧センサ
２２ 子機側送信部
３０ 基準大気圧センサ
３１ 親機側受信部
３２ 親機側送信部
３３ａ 推定部
３３ｂ 制御部
４０ 表示部（報知部）
４２ スピーカ（報知部）
４３ 管理者側受信部
１００ 作業床
１０１ 落下防止用部材
２００ 安全帯
２０５ フック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】