特開 2024-100375 安全作業システム

(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】P2024100375

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】安全作業システム

(51)【国際特許分類】

   B66B 7/00 20060101AFI20240719BHJP

   B66B 5/00 20060101ALI20240719BHJP

   B66B 9/187 20060101ALI20240719BHJP

   B66B 3/00 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

B66B7/00 J

B66B5/00 D

B66B9/187 Z

B66B3/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004331

(22)【出願日】2023-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】000232955

【氏名又は名称】株式会社日立ビルシステム

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】山本 晃弘

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅人

【テーマコード（参考）】

3F301

3F303

3F304

3F305

【Ｆターム（参考）】

3F301AA13

3F301CA07

3F301DD00

3F303BA01

3F303CB30

3F303CB31

3F303DC34

3F304BA22

3F305DA04

3F305DA21

(57)【要約】

【課題】 据付工事中の昇降路内に進入する作業員の安全を確保しつつ、昇降路内に設置した作業システムの作業効率低下を抑制できる、安全作業システムを提供する。
【解決手段】 昇降路内を昇降しながら施工作業を実施する作業システムの移動または作業を、人検出システムの出力に応じて制御する安全作業システムであって、人検出システムは、出入口から昇降路内に進入する人を検出する人検出センサと、作業システムと通信する無線機器と、を備え、作業システムは、昇降路内での移動に利用する移動機構と、昇降路内での作業に利用する作業機構と、人検出システムと通信する無線機器と、移動機構と作業機構を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、人検出センサの出力に基づいて検出した人の位置情報と、位置センサの出力に基づいて検出した作業システムの位置情報と、の位置関係に基づき、移動機構と作業機構の制御を制限する安全作業システム。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

昇降路内を昇降しながら施工作業を実施する作業システムの移動または作業を、人検出システムの出力に応じて制御する安全作業システムであって、
前記人検出システムは、
出入口から昇降路内に進入する人を検出する人検出センサと、
前記作業システムと通信する無線機器と、を備え、
前記作業システムは、
前記昇降路内での移動に利用する移動機構と、
前記昇降路内での作業に利用する作業機構と、
前記人検出システムと通信する無線機器と、
前記移動機構と前記作業機構を制御する制御装置と、を備え、
該制御装置は、
前記人検出センサの出力に基づいて検出した前記人の位置情報と、
位置センサの出力に基づいて検出した前記作業システムの位置情報と、
の位置関係に基づき、前記移動機構と前記作業機構の制御を制限することを特徴とする安全作業システム。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記移動機構の制御として、動作停止、移動速度制限、動作可能のいずれかを選択し、
前記作業機構の制御として、動作停止、動作可能のいずれかを選択することを特徴とする、請求項１に記載の安全作業システム。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記作業システムの位置が前記人の位置より高い場合は、前記移動機構と前記作業機構の制御として動作停止を選択し、
前記作業システムの位置が前記人の位置より低い場合は、前記作業システムと前記人との距離に応じて、前記移動機構の制御として移動速度制限または動作可能を選択することを特徴とする、請求項２に記載の安全作業システム。

【請求項4】

前記位置センサは、
前記作業システムに設置されたレーザ距離計、または、前記移動機構に取り付けられた回転計測計であることを特徴とする、請求項１に記載の安全作業システム。

【請求項5】

前記人検出システムは、前記出入口に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の安全作業システム。

【請求項6】

前記人検出システムは、前記制御装置からの指令に応じて、前記人に警告する通知装置を備えることを特徴とする、請求項１に記載の安全作業システム。

【請求項7】

前記通知装置は、音声発生装置、または、表示装置であることを特徴とする、請求項６に記載の安全作業システム。

【請求項8】

前記人検出センサは、人感センサ、レーザ距離センサ、赤外線距離センサ、超音波センサ、インターロックスイッチのいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の安全作業システム。

【請求項9】

前記人検出センサは、画像を撮影するカメラであることを特徴とする、請求項１に記載の安全作業システム。

【請求項10】

前記人検出システムは、人がいない状態の背景画像と、撮影した画像と比較することで、人が存在するエリアを検出し、該エリアが進入禁止エリアと重なる場合に、撮影した人を前記昇降路内に進入する人として検出することを特徴とする、請求項９に記載の安全作業システム。

【請求項11】

前記カメラは、画像と共に距離情報を取得するデプスカメラ、または、距離情報を取得する距離センサと併用されるカメラであり、
前記人が存在するエリアに関連付けられる距離情報に基づき、前記人の位置情報を判断することを特徴とする、請求項１０に記載の安全作業システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エレベータの昇降路内での施工作業に作業システムを用いる場合に、作業員の安全確保と、作業システムの作業効率維持を両立させる、安全作業システムに関する。

【背景技術】

【0002】

エレベータ据付工事中の昇降路内には、作業床等の重量物が昇降路上部から揚重されている。従来は、昇降路内での壁への穴あけや部材（アンカーなど）の固定といった施工作業を作業床に乗った作業員が実施していたが、作業員が作業床から転落したり、落下物や装置と接触したりする等の事故リスクがあるため、近年は、昇降路内での施工作業の一部を、作業床上に設置した機械やロボットに自動実施させる作業システムが普及しつつある。

【0003】

この種の作業システムに関し、特許文献１には、昇降路の壁面と穴開け工具の軸の交わる角度を検出し、検出角度に基づいて穴開け工具の傾きを調整することで、壁面に対して垂直に穴あけを実施する、エレベータ据付装置が記載されている。そして、このエレベータ据付装置により、昇降路の壁面形状の測定データに影響されることなく、昇降路の壁面に垂直にブラケットを固定するための穴を形成できることが記載されている。

【0004】

特許文献１のような作業システムの利用により、昇降路内での作業員による作業をある程度削減できるが、作業システムでは対応できない施工作業も存在するため、作業システムを利用する場合であっても作業員が昇降路内に進入しなければならない状況も残っている。そのため、作業システムの制御時には、高さ方向に複数存在する出入口の任意の出入口から昇降路に進入しうる作業員の安全に対する配慮が必要となる。

【0005】

また、昇降路内の作業員の安全に配慮した従来技術として、特許文献２が知られている。例えば、同文献の要約書には、課題として「ピット内に保守員などが居るとき、これを自動的に検出して、乗りかごの運転を規制し、釣り合い重りの下部などがピット内の保守員などに接触しないようにする。」と記載されており、解決手段として、「人検出センサ（焦電型赤外線センサ、透過型光電センサ、反射型光電センサ、超音波センサなどのセンサ）４によって、ピット１６内に保守員１８が居るかどうかを直接、検出させ、ピット１６内に保守員１８が居るときには、乗りかご２が最上階に行かないように、乗りかご２の運転を規制して、釣り合い重り４がピット１６内に入り込まないようにする。」と記載されている。すなわち、特許文献２には、人検出センサを用いて、乗りかごの上下動を運転制御するエレベータの運転制御システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－７０９５号公報

【特許文献2】特開２０１３－２２０８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献２の運転制御システムは、エレベータ据付後の利用を想定したシステムであるため、作業システムを用いたエレベータ据付工事中に、作業システムによる穴あけ作業に伴い壁の破片が落下したり、ドアのない出入口から作業員が昇降路内を随時覗き込んだりするような、多様な状況での作業員の安全確保については言及がない。作業員が昇降路へ進入したときに、エレベータ据付工事中の作業システムを全停止することで作業員の安全を確保する方法も考えられるが、この場合、作業システムの作業効率が大幅に悪化するという問題がある。

【0008】

そこで、本発明の目的は、据付工事中の昇降路内に進入する作業員の安全を確保しつつ、昇降路内に設置した作業システムの作業効率低下を抑制できる、安全作業システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の安全作業システムは、昇降路内を昇降しながら施工作業を実施する作業システムの移動または作業を、人検出システムの出力に応じて制御する安全作業システムであって、前記人検出システムは、出入口から昇降路内に進入する人を検出する人検出センサと、前記作業システムと通信する無線機器と、を備え、前記作業システムは、前記昇降路内での移動に利用する移動機構と、前記昇降路内での作業に利用する作業機構と、前記人検出システムと通信する無線機器と、前記移動機構と前記作業機構を制御する制御装置と、を備え、該制御装置は、前記人検出センサの出力に基づいて検出した前記人の位置情報と、位置センサの出力に基づいて検出した前記作業システムの位置情報と、の位置関係に基づき、前記移動機構と前記作業機構の制御を制限する安全作業システムとした。

【発明の効果】

【0010】

本発明の安全作業システムによれば、据付工事中のエレベータ昇降路内に進入する作業員の安全を確保しつつ、昇降路内に設置した作業システムの作業効率低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１の安全作業システムを設置した昇降路の斜視図

【図2】実施例１の安全作業システムを設置した昇降路の側面図

【図3】実施例１の作業システムの外観斜視図

【図4】実施例１の人検出システムを設置した出入口の正面図

【図5】実施例１の安全作業システムの機能ブロック図

【図6】図５の作業項目記録部に記録される作業指令の一例

【図7】図５の作業計画部で実行される処理の制御フローチャート

【図8】図５の動作制限部で実行される処理の制御フローチャート

【図9】図５の揚重機制御部で実行される処理の制御フローチャート

【図10】図５の作業機構制御部で実行される処理の制御フローチャート

【図11】実施例２の人検出システムを設置した出入口の正面図

【図12】実施例２の人検出センサで取得した画像

【図13】図１１の人検出演算装置で実行される処理の制御フローチャート

【図14】実施例３の人検出システムを設置した出入口の正面図

【図15】図１４の人検出演算装置で実行される処理の制御フローチャート

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を用いて、本発明に係る安全作業システムの実施例を説明する。

【実施例0013】

図１から図１０を用いて、本発明に係る安全作業システム１００の実施例１を説明する。

【0014】

＜安全作業システム１００＞
まず、図１と図２を用いて、本実施例の安全作業システム１００と昇降路１の関係を概説する。この安全作業システム１００は、昇降路１内を昇降しながら与えられた施工作業を自動で実施する作業システム２と、昇降路１への人の出入を検出する人検出システム３を備える。図１は、本実施例の安全作業システム１００を設置した昇降路１の斜視図であり、図２は、図１の側面図である。なお、両図では、５階建ビルの昇降路１を例示しているが、任意のＮ階層（Ｎは自然数）のビルの昇降路１に、本発明の安全作業システム１００を設置できることは言うまでもない。

【0015】

図１に示すように、昇降路１内の左右には、一対のレール１１（１１ａ、１１ｂ）が垂直に取り付けられる。また、昇降路１内には、レール１１にガイドされて昇降する、作業システム２が設置される。さらに、昇降路１の前側には、各階の床高さに合わせて複数の出入口１２が設けられており、各出入口の上部前側には人検出システム３が取り付けられている。なお、エレベータ据付工事中の状態を示す図１においては、各々の出入口１２にドアが設けられていないため、作業員は開放された出入口１２を通り、昇降路１内に自由に進入することができる。

【0016】

図２は、主に、本実施例で用いる各種パラメータを説明するための側面図である。ここに示すように、Ｈは、昇降路１の底部から作業システム２までの高さである。Ｈ_１からＨ_５は、昇降路１の底部から各階の出入口１２までの高さである。Ｐ_１からＰ_５は、各階の出入口１２の近傍の作業員の検出状態を示す情報であり、ＯＮは作業員を検知した状態を示し、ＯＦＦは作業員を検知しない状態を示す。Ｄ_１からＤ_５は、作業システム２から各階の出入口１２までの距離である。作業システム２より下階の出入口１２との距離Ｄは、原則として負数で示されるが、近傍に作業員がいない出入口１２との距離Ｄは、作業システム２より下階の出入口１２であっても、＋∞で示される。従って、図２の例では、作業員がいる１階との距離Ｄ_１はＨ_１－Ｈで演算される所定の負数であり、作業員がいる５階との距離Ｄ_５はＨ_５－Ｈで演算される所定の正数であるのに対し、作業員がいない２階から４階の各階に対応する、距離Ｄ_２から距離Ｄ_４（図示せず）は何れも＋∞である。

【0017】

以下では、作業システム２と人検出システム３を概説した後、両システムの連携により実現される、本実施例の安全作業システム１００について詳細に説明することとする。

【0018】

＜作業システム２＞
次に、上記した図１、図２に加え、図３の外観斜視図も用いて、作業システム２の主要部を説明する。図１から図３に示すように、作業システム２は、一対の揚重機２１（２１ａ、２１ｂ）、一対のロープ２２（２２ａ、２２ｂ）、作業床２３、作業機構２４、ツール置き場２５、部材置き場２６、位置センサ２７、制御装置２８、無線機器２９を備える。以下、各々の詳細を順次説明する。

【0019】

揚重機２１は、昇降路１の上端部に設置され、ロープ２２を巻き取るウィンチであり、本実施例の移動機構の要部である。なお、作業システム２の昇降時には、揚重機２１ａと揚重機２１ｂの回転制御を同期させることで、ロープ２２ａ、２２ｂの巻き取り量を略等しく制御する。

【0020】

ロープ２２は、上端側が揚重機２１に巻き付けられ、下端側が作業床２３と連結されたワイヤロープである。従って、左右の揚重機２１が所望方向に同期回転することにより、ロープ２２に揚重された作業床２３が水平を維持したまま昇降路１を上下に移動する。

【0021】

作業床２３は、ガイドシュー（図示せず）を利用してレール１１にならって上下移動する、鋼板などの高剛性床である。この作業床２３の上面には、図３に示すように、作業機構２４、ツール置き場２５、部材置き場２６、制御装置２８、無線機器２９が配置されており、下面には、位置センサ２７が配置されている。

【0022】

作業機構２４は、昇降路１内での施工作業を実施する多関節ロボットであり、アーム先端に適切なハンドツールを装着することで所望の施工作業を実施することができる。例えば、昇降路１の内壁に穴をあけたい場合は、作業機構２４のアーム先端にドリルツール２４ａを装着して施工作業を実施する。なお、以下では、作業機構２４として、任意のＭ個（Ｍは自然数）の関節を備えた多関節ロボットを利用するものとして説明する。

【0023】

ツール置き場２５は、作業機構２４のアーム先端に装着する各種ハンドツールの保管場所である。作業床２３上にツール置き場２５を設けたことで、作業機構２４はアーム先端に装着するハンドツールを作業毎に随時変更しながら施工作業を実施することができる。

【0024】

部材置き場２６には、作業機構２４が実施する施工作業に必要な部材（例えば、アンカーなど）の保管場所である。作業床２３上に部材置き場２６を設けたことで、作業機構２４は作業に必要な部材を随時取得しながら施工作業を実施することができる。

【0025】

位置センサ２７は、昇降路１の底部から作業床２３までの高さＨを検出するためのセンサである。この位置センサ２７は、例えばレーザ距離計であり、作業床２３の下面に下側を向けて取り付けることで、作業床２３の高さＨを検出することができる。

【0026】

制御装置２８は、具体的には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の記憶装置、通信装置などのハードウェアを備えたコンピュータであり、人検出システム３、揚重機２１、作業機構２４、および、位置センサ２７と、有線または無線で通信可能に接続されている。この制御装置２８は、人検出システム３と位置センサ２７から取得した情報に基づいて、揚重機２１と作業機構２４を制御するが、この制御の詳細は後述することとする。なお、この制御装置２８では、演算装置が所定のプログラムを実行することで、後述する各機能部を実現するが、以下では、この種のコンピュータ分野における周知技術に関する記載は適宜省略する。

【0027】

無線機器２９は、制御装置２８と人検出システム３の無線通信に利用する装置であり、具体的には、ＷｉＦｉ（登録商標）やBluetooth（登録商標）等の無線通信規格に従った無線通信機器である。

【0028】

＜人検出システム３＞
次に、図４を用いて、人検出システム３を概説する。図１、図２に示したように、各階の出入口１２の前側上部には、人検出システム３が設置されている。図４は、各階に設置した人検出システム３の正面図である。ここに示すように、本実施例の人検出システム３は、人検出センサ３１と、無線機器３２と、通知装置３３を備えている。以下、各々の詳細を順次説明する。

【0029】

人検出センサ３１は、所定距離内にいる作業員を検出するためのセンサであり、例えば焦電型赤外線センサである。人検出センサ３１として焦電型赤外線センサを用いる場合、昇降路１内に進入しようとする作業員が出入口１２に近づき、人検出センサ３１の検出範囲３１ａ内に入ると、作業員が発する赤外線を検出した人検出センサ３１の検出値Ａが徐々に大きくなるため、人検出センサ３１は作業員の接近を検出することができる。一方、作業員が出入口１２から遠ざかると、人検出センサ３１の検出値Ａが徐々に小さくなるため、人検出センサ３１は作業員の離脱を検出することができる。なお、以下では、ｎ階の人検出センサ３１の検出値をＡ_ｎと称することとする。

【0030】

無線機器３２は、人検出システム３が作業システム２と無線通信を行う際に利用する装置であり、具体的には、ＷｉＦｉ（登録商標）やBluetooth（登録商標）等の無線通信規格に従った無線通信機器である。

【0031】

通知装置３３は、出入口１２近傍の作業員に所望の情報を通知するための装置であり、具体的には、スピーカなどの音声発生装置や、ディスプレイやＬＥＤなどの表示装置、あるいは、その両方で構成される。

【0032】

＜作業システム２と人検出システム３の連携＞
上記した作業システム２と人検出システム３を連携させた、本実施例の安全作業システム１００では、ある階の人検出システム３の人検出センサ３１の検出値は、その人検出システム３の設置階を特定する情報（例えば、階床情報やＩＤなど）と共に、作業システム２の制御装置２８に無線送信される。そして、制御装置２８は、人検出システム３と位置センサ２７から取得した情報に基づいて、揚重機２１と作業機構２４を制御するとともに、作業員に通知すべき情報を通知指令の形態で人検出システム３に無線送信する。制御装置２８より通知指令を受信した通知装置３３は、所望の通知情報を作業員に通知する。以下では、この一連の処理を主導する制御装置２８の詳細構造と、制御装置２８で実行される動作フローを詳細に説明する。

【0033】

＜＜制御装置２８の機能ブロック図＞＞
図５は、本実施例の安全作業システム１００の要部の機能ブロック図であり、制御装置２８が内蔵する各種機能部と、それら機能部と有線通信または無線通信を介して接続される構成を示したものである。ここに示すように、制御装置２８は、作業項目記録部２８ａ、作業計画部２８ｂ、昇降路情報記録部２８ｃ、人検出情報取得部２８ｄ、距離情報取得部２８ｅ、動作制限部２８ｆ、揚重機制御部２８ｇ、作業機構制御部２８ｈを備えており、各階の人検出システム３、揚重機２１、作業機構２４、および、位置センサ２７と、通信可能に接続されている。なお、３Ａは１階の出入口１２に設置した人検出システム、３Ｂは２階の出入口１２に設置した人検出システム、３ＮはＮ階の出入口１２に設置した人検出システムである。以下、各機能部を順次説明する。

【0034】

作業項目記録部２８ａは、図６に例示する作業データベースが予め記録された機能部である。このデータベースには、作業番号毎に、揚重機２１への指令を生成するために必要な情報と、作業機構２４への指令を生成するために必要な情報が登録されている。揚重機２１の関連情報は、例えば、作業を実施する際の揚重機２１の目標高さＨ_ｒｅｆや、その高さへ移動する際の移動速度Ｖ_ｒｅｆ等である。また、作業機構２４の関連情報は、例えば、施工作業を実施する際のツール動作の有無や、その施工作業実施時の目標関節角度Ｊ_ｒｅｆ等である。なお、作業機構２４がＭ個の関節を有する多関節ロボットであれば、各関節に所望の姿勢を採らせることができるよう、作業番号毎の目標関節角度Ｊ_ｆｅｆとして、Ｍ関節分の目標関節角度Ｊ１_ｒｅｆ、Ｊ２_ｒｅｆ、・・・、ＪＭ_ｒｅｆが登録されている。

【0035】

図６の例では、作業番号ｉについては、揚重機２１の関連情報である、目標高さＨａ、移動速度Ｖａが登録されているが、作業機構２４の関連情報である、ツール動作、目標関節角度の登録がない。情報の無登録は、指令生成の必要が無いことを示すため、作業番号ｉに関しては、揚重機２１への指令のみが生成され、作業機構２４への指令は生成されない。一方、作業番号ｉ＋１、ｉ＋２に関しては、揚重機２１の関連情報が登録されておらず、作業機構２４の関連情報のみが登録されているため、作業機構２４への指令のみが生成され、揚重機２１への指令が生成されないことになる。

【0036】

作業計画部２８ｂは、作業項目記録部２８ａの作業データベースに登録されている作業番号順に、揚重機２１への指令を生成する際に利用する作業床２３の目標高さＨ_ｒｅｆと移動速度Ｖ_ｒｅｆを更新するとともに、作業機構２４への指令を生成する際に利用するツール動作と目標関節角度Ｊ_ｒｅｆを更新する機能部である。この詳細は図７を用いて後述する。

【0037】

昇降路情報記録部２８ｃは、各階の出入口１２について、昇降路１の底部からの高さＨ_ｎ（ｎ＝１～Ｎ、図１、図２の例ではＮ＝５）を記録した機能部である。

【0038】

人検出情報取得部２８ｄは、無線機器２９を介して、各出入口の人検出システム３の検出値Ａを受信し、その検出値Ａに基づいて各出入口での人検出状態Ｐを判断する機能部である。受信した検出値Ａ_ｎが所定の基準値Ａ_ｔｈ以上である場合、人検出情報取得部２８ｄは、当該階の作業員が昇降路１内に進入しようとしていると判断し、当該階の人検出状態Ｐ_ｎをＯＮに設定する。一方、受信した検出値Ａ_ｎが所定の基準値Ａ_ｔｈ未満である場合、人検出情報取得部２８ｄは、当該階の出入口１２の近傍には作業員がいないと判断し、当該階の人検出状態Ｐ_ｎをＯＦＦに設定する。

【0039】

距離情報取得部２８ｅは、位置センサ２７が計測した、昇降路１の底部からの作業床２３の高さＨを取得する機能部である。

【0040】

動作制限部２８ｆは、昇降路情報記録部２８ｃから取得した各出入口の高さＨ_ｎ、人検出情報取得部２８ｄから取得した各出入口の人検出状態Ｐ_ｎ、および、距離情報取得部２８ｅから取得した作業床２３の高さＨを用いて、昇降路１に進入する作業員と作業システム２の位置関係を判断し、判断結果に応じて、揚重機２１と作業機構２４に課す動作制限を選択する機能部である。以下では、揚重機２１（ウィンチ）に課す動作制限状態をＬ_Ｗと称し、作業機構２４（ロボット）に課す動作制限状態をＬ_Ｒと称する。この詳細は図８を用いて後述する。

【0041】

揚重機制御部２８ｇは、作業計画部２８ｂで更新された作業床２３の目標高さＨ_ｒｅｆおよび移動速度Ｖ_ｒｅｆと、動作制限部２８ｆで設定された揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗに基づいて、揚重機２１を制御するための指令を生成する機能部である。この詳細は図９を用いて後述する。

【0042】

作業機構制御部２８ｈは、作業計画部２８ｂで更新された作業機構２４のツール動作および目標関節角度Ｊ_ｒｅｆと、動作制限部２８ｆで設定された作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒに基づいて、作業機構２４を制御するための指令を生成する機能部である。この詳細は図１０を用いて後述する。

【0043】

以上で概説した、作業計画部２８ｂ、動作制限部２８ｆ、揚重機制御部２８ｇ、作業機構制御部２８ｈによる詳細処理について、図７から図１０を用いて説明する。

【0044】

＜＜作業計画部２８ｂの動作＞＞
図７を用いて、作業計画部２８ｂにおける動作フローを説明する。

【0045】

ステップＳ１１では、作業計画部２８ｂは、現在の作業番号の作業が完了しているかを確認する。例えば、図６の作業番号ｉのように、作業内容が揚重機２１の移動であれば、距離情報取得部２８ｅから取得した高さＨが、Ｈ_ｒｅｆ－Ｈ_ｏｆｆ≦Ｈ≦Ｈ_ｒｅｆ＋Ｈ_ｏｆｆを満足すれば移動完了状態であると判断する。なお、Ｈ_ｒｅｆは当該作業番号に対応する目標高さであり、Ｈ_ｏｆｆは揚重機位置の許容誤差である。また、図６の作業番号ｉ＋１、ｉ＋２のように、作業内容が作業機構２４の施工作業であれば、作業機構２４から取得した各関節の回転角度Ｊｍ（ｍ＝１～Ｍ）の各々が、Ｊｍ_ｒｅｆ－Ｊｍ_ｏｆｆ≦Ｊｍ≦Ｊｍ_ｒｅｆ＋Ｊｍ_ｏｆｆを満足すれば作業完了状態であると判断する。なお、Ｊｍ_ｒｅｆは当該作業番号に対応する目標関節角度であり、Ｊｍ_ｏｆｆは各関節角度の許容誤差である。そして、現在の作業が完了している場合は、ステップＳ１２に遷移し、完了していない場合はフローを終了する。

【0046】

ステップＳ１２では、作業計画部２８ｂは、作業番号を次の番号に更新し、ステップＳ１３に遷移する。

【0047】

ステップＳ１３では、作業計画部２８ｂは、次の作業番号の作業内容に揚重機制御に関する情報が存在するかを確認する。そして、図６の作業番号ｉのように、揚重機制御に関する情報が存在すれば、ステップＳ１４に遷移し、無い場合はステップＳ１５に遷移する。

【0048】

ステップＳ１４では、作業計画部２８ｂは、作業データベースに登録されている情報に従って、作業床２３の目標高さＨ_ｒｅｆと移動速度Ｖ_ｒｅｆを更新し、ステップＳ１５に遷移する。

【0049】

ステップＳ１５では、作業計画部２８ｂは、次の作業番号の作業内容に作業機構制御に関する情報が存在するかを確認する。そして、図６の作業番号ｉ＋１、ｉ＋２のように、作業機構制御に関する情報が存在すれば、ステップＳ１６に遷移し、無い場合はフローを終了する。

【0050】

ステップＳ１６では、作業計画部２８ｂは、作業データベースに登録されている情報に従って、作業機構２４の各関節の目標関節角度Ｊｍ_ｒｅｆとハンドツールの動作状態を更新し、フローを終了する。

【0051】

＜＜動作制限部２８ｆの動作＞＞
図８を用いて、動作制限部２８ｆにおける動作フローを説明する。

【0052】

ステップＳ２１では、動作制限部２８ｆは、人検出情報取得部２８ｄから各階の人検出状態Ｐ_ｎを取得し、ステップＳ２２に遷移する。

【0053】

ステップＳ２２では、動作制限部２８ｆは、距離情報取得部２８ｅから作業床２３の高さＨを取得し、ステップＳ２３に遷移する。

【0054】

ステップＳ２３では、動作制限部２８ｆは、昇降路１に進入しようとする作業員と作業システム２の最短距離Ｄ_ｍｉｎを算出した後、ステップＳ２４に遷移する。最短距離Ｄ_ｍｉｎは次のように算出する。まず、動作制限部２８ｆは、ステップＳ２１で取得した各階の人検出状態Ｐ_ｎに従って、作業システム２と各階の作業員との距離Ｄ_ｎ（ｎ＝１～Ｎ）を算出する。具体的には、動作制限部２８ｆは、人検出状態Ｐ_ｎがＯＮの階では、Ｈ_ｎ－Ｈを距離Ｄ_ｎに設定し、人検出状態Ｐ_ｎがＯＦＦの階では、＋∞をＤ_ｎに設定する（図２参照）。そして、各階に対応する距離Ｄ_ｎを全て算出した後、動作制限部２８ｆは、算出したＤ_ｎの最小値を最短距離Ｄ_ｍｉｎに設定する。

【0055】

なお、求めた最短距離Ｄ_ｍｉｎが＋∞以外の値であれば、昇降路１に進入する作業員のいる可能性があるため、動作制限部２８ｆは、人検出状態Ｐ_ｎがＯＮである階床の人検出システム３に対し、作業員への通知指令を送信する。そして、通知指令を受信した人検出システム３の通知装置３３が作業員に警告を発すれば、作業員は作業システム２が稼働中であることに気付き、昇降路１から離れると考えられるため、作業員の安全を確保することができる。

【0056】

ステップＳ２４では、動作制限部２８ｆは、Ｄ_ｍｉｎ≦０を満足するか判断する。そして、要件を満足する場合、すなわち、作業員が作業システム２の下側にいる場合は、ステップＳ２５に遷移し、要件を満足しない場合、すなわち、作業員が作業システム２の上側にいる場合は、ステップＳ２６に遷移する。

【0057】

ステップＳ２５では、動作制限部２８ｆは、揚重されている作業システム２の落下の可能性や施工作業時に発生した破片物や部材の落下の可能性があるため、作業員にとって危険な状態と判断し、揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗと、作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒを、共に停止状態に設定し、フローを終了する。

【0058】

一方、ステップＳ２６では、動作制限部２８ｆは、０＜Ｄ_ｍｉｎ≦Ｄａを満足するか判断する。そして、要件を満足する場合、すなわち、作業員が作業システム２の上側におり、かつ、作業員との距離が近い場合は、ステップＳ２７に遷移し、満足しない場合、すなわち、作業員が作業システム２の上側におり、かつ、作業員との距離がある程度遠い場合は、ステップＳ２８に遷移する。

【0059】

ステップＳ２７では、動作制限部２８ｆは、上昇時に作業システム２が作業員に接触する危険性があると判断し、揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗを停止状態に設定するとともに、施工作業時に作業員の危険はないと判断し、作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒを動作可能状態に設定して、フローを終了する。

【0060】

一方、ステップＳ２８では、動作制限部２８ｆは、Ｄａ＜Ｄ_ｍｉｎ≦Ｄｂを満足するか判断する。そして、要件を満足する場合、すなわち、作業員が作業システム２の上側におり、かつ、作業員との距離がある程度離れている場合は、ステップＳ２９に遷移し、満足しない場合、すなわち、作業員との距離が相当に遠い場合は、ステップＳ２ａに遷移する。

【0061】

ステップＳ２９では、動作制限部２８ｆは、速度の遅い上昇時であれば作業システム２が作業員に接触する危険性が存在しないが、速度の速い上昇時であれば作業システム２が作業員に接触する危険性が存在すると判断し、揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗを速度制限状態に設定するとともに、作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒを動作可能状態に設定して、フローを終了する。

【0062】

一方、ステップＳ２ａでは、動作制限部２８ｆは、作業システム２と作業員が相当に離れているため、作業システム２に起因する作業員の危険は存在しないと判断し、揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗと作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒを共に動作可能状態に設定して、フローを終了する。

【0063】

＜＜揚重機制御部２８ｇの動作＞＞
図９を用いて、揚重機制御部２８ｇにおける動作フローを説明する。

【0064】

ステップＳ３１では、揚重機制御部２８ｇは、動作制限部２８ｆで設定された揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗを取得して、ステップＳ３２に遷移する。

【0065】

ステップＳ３２では、揚重機制御部２８ｇは、揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗが停止状態に設定されているか判断する。そして、要件を満たす場合は、ステップＳ３３に遷移し、要件を満たさない場合は、ステップＳ３４に遷移する。

【0066】

ステップＳ３３では、揚重機制御部２８ｇは、揚重機２１に対する制御出力をＯＦＦにして、揚重機２１を停止する。その後、動作フローを終了する。これにより、作業システム２の昇降が停止する。

【0067】

ステップＳ３４では、揚重機制御部２８ｇは、動作制限状態Ｌ_Ｗが速度制限状態に設定されているか判断する。そして、要件を満たす場合は、ステップＳ３５に遷移し、要件を満たさない場合は、ステップＳ３６に遷移する。

【0068】

ステップＳ３５では、揚重機制御部２８ｇは、目標高さを、作業項目記録部２８ａに登録されている目標高さＨ_ｒｅｆに更新するとともに、移動速度を、作業項目記録部２８ａに登録されている移動速度Ｖ_ｒｅｆではなく、より遅い制限速度Ｖｓに更新し、ステップＳ３７に遷移する。なお、制限速度Ｖｓは自由に設定可能であり、一定でも、作業システム２と作業員の距離Ｄ_ｍｉｎに依存してもよい。たとえば、Ｄ_ｍｉｎが正で大きい場合はＶｓの大きさも大きく、Ｄ_ｍｉｎが正で小さい場合はＶｓの大きさも小さくなるというように、距離Ｄ_ｍｉｎに依存して可変でもよい。

【0069】

一方、ステップＳ３６では、揚重機制御部２８ｇは、目標高さと移動速度をそれぞれ作業項目記録部２８ａに登録されているＨ_ｒｅｆ、Ｖ_ｒｅｆに更新し、ステップＳ３７に遷移する。

【0070】

ステップＳ３７では、揚重機制御部２８ｇは、揚重機２１に対する制御出力をＯＮにして、ステップＳ３５またはステップＳ３６で更新された目標高さと移動速度に応じた指令を生成し、作業床２３の高さＨが、Ｈ_ｒｅｆ－Ｈ_ｏｆｆ≦Ｈ≦Ｈ_ｒｅｆ＋Ｈ_ｏｆｆを満足するまで揚重機２１を制御してから、動作フローを終了する。

【0071】

＜＜作業機構制御部２８ｈの動作＞＞
図１０を用いて、作業機構制御部２８ｈにおける動作フローを説明する。

【0072】

ステップＳ４１では、作業機構制御部２８ｈは、動作制限部２８ｆで設定された作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒを取得して、ステップＳ４２に遷移する。

【0073】

ステップＳ４２では、作業機構制御部２８ｈは、作業機構２４の動作制限状態Ｌ_Ｒが停止状態に設定されているか判断する。そして、要件を満たす場合は、ステップＳ４３に遷移し、要件を満たさない場合は、ステップＳ４４に遷移する。

【0074】

ステップＳ４３では、作業機構制御部２８ｈは、作業機構２４に対する制御出力をＯＦＦに設定して、作業機構２４の動作を停止する。例えば、ドリルツール２４ａを利用中の場合、ドリルによる打設や回転が停止される。

【0075】

ステップＳ４４では、作業機構制御部２８ｈは、作業機構２４の各関節の目標角度を作業項目記録部２８ａに登録されているＪ_ｒｅｆに更新する。また、作業ツールの動作状態ＯＮ、ＯＦＦを、作業項目記録部２８ａに登録された内容にしたがって更新して、ステップＳ４５に遷移する。

【0076】

ステップＳ４５では、作業機構制御部２８ｈは、作業機構２４に対する制御出力をＯＮにして、ステップＳ４４で更新された目標関節角度に応じた指令を生成し、作業機構２４の各関節角度ＪｍがＪｍ_ｒｅｆ－Ｊｍ_ｏｆｆ≦Ｊｍ≦Ｊｍ_ｒｅｆ＋Ｊｍ_ｏｆｆを満足するまで、作業機構２４の各関節を制御するとともに、作業機構２４の先端に取り付けられたハンドツールの動作状態がＯＮの場合はハンドツールを動作させ、ＯＦＦの場合は停止させてから、動作フローを終了する。

【0077】

＜本実施例の効果＞
上述の処理により、据付工事中の昇降路１に進入する作業員の位置と、作業床２３の位置の関係に基づき、揚重機２１の動作制限状態Ｌ_Ｗと作業機構の動作制限状態Ｌ_Ｒを設定し、揚重機２１と作業機構２４の動作を制限することができる。従って、昇降路内に進入する作業員の安全を確保しつつ、作業システムの作業効率低下を抑制することができる。

【0078】

なお、位置センサ２７としてレーザ距離計を昇降路１の下側に向けて作業床２３の位置を計測したが、昇降路１の上部に向けて上部までの距離を計測し、昇降路１の全長から距離を減算することで作業床２３の位置を計測してもよい。さらに、レーザ距離計ではなく、揚重機２１の回転軸にエンコーダ（回転計測計）を設置して、計測した回転量や回転角度を用いて作業床２３の高さの位置を算出してもよい。

【0079】

人検出システム３における人検出センサ３１は、赤外線測距センサ、超音波センサ、を用いてもよい。例えば、レーザ距離センサを用いる場合、作業員が昇降路１に進入する際に、レーザ距離センサで取得される距離が短くなる。従って、人検出情報取得部２８ｄにおいては、各出入口１２におけるレーザ距離センサの検出値Ｂ_ｎ（ｎ＝１～Ｎ）があらかじめ設定されている基準値Ｂ_ｔｈ以下である場合、作業員が昇降路１内に進入したと判断し、人検出状態Ｐ_ｎをＯＮに設定する。判断方法は異なるが、同様に基準値との比較で人検出状態Ｐ_ｎを判断できる。その他にも、レーザカーテンのようなインターロック装置で人検出システム３を構成してもよい。

【実施例0080】

次に、図１１から図１３を用いて、本発明に係る安全作業システム１００の実施例２を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。

【0081】

実施例１では、人検出システム３の人検出センサ３１として焦電型赤外線センサ等を用いたが、本実施例では、人検出センサ３１としてカメラを用いるため、それに伴う種々の変更がある。以下、本実施例の詳細を説明する。

【0082】

本実施例の人検出システム３を図１１に示す。この人検出システム３は、人検出センサ３１、無線機器３２、通知装置３３、および、人検出演算装置３４で構成される。検出センサ３１は画像を撮影するカメラであり、撮影方向を下側に向けて出入口１２の上部に設置されている。

【0083】

検出センサ３（カメラ）により撮影される画像Ｐの一例を図１２に示す。図には、出入口１２の端Ｅが図示されており、端Ｅより上側が昇降路１内、下側が出入口１２近傍の床面である。人検出演算装置３４では、画像Ｐにおいて作業員が存在する画像エリアを検出し、その作業員検出エリアＡ２と進入禁止エリアＡ１の重複を検知することで作業員の昇降路１内への進入を検出する。

【0084】

人検出演算装置３４における動作フローを図１３に示す。

【0085】

まず、ステップＳ５１では、人検出演算装置３４は、検出センサ３１が撮影した出入口１２の画像Ｐを取得して、ステップＳ５２に遷移する。

【0086】

ステップＳ５２では、人検出演算装置３４は、画像Ｐにおける作業員検出エリアＡ２を検出し、ステップＳ５３に遷移する。ここでは、例えば、背景差分が用いられる。作業員が存在しない場合の背景画像Ｐ’をあらかじめ記録しておき、撮影した画像Ｐと背景画像Ｐ’を画素毎に比較して、各画素の色を表すＲＧＢ値が互いに異なっている画素の集合を作業員検出エリアＡ２として抽出する。撮影した画像Ｐと背景画像Ｐ’が同じ場合は、作業員検出エリアＡ２が無いと判断される。

【0087】

ステップＳ５３では、人検出演算装置３４は、進入禁止エリアＡ１と作業員検出エリアＡ２の位置を比較し、進入禁止エリアＡ１と作業員検出エリアＡ２が重複するかを判断する。そして、重複する場合は、ステップＳ５４に遷移し、重複しない場合は、ステップＳ５５に遷移する。

【0088】

ステップＳ５４では、人検出演算装置３４は、昇降路１内に作業員が進入したと判断し、当該階の出入口１２における人検出状態Ｐ_ｎをＯＮに設定してステップＳ５６に遷移する。

【0089】

一方、ステップＳ５５では、人検出演算装置３４は、昇降路１内に作業員が進入しないと判断し、当該階の出入口１２における人検出状態Ｐ_ｎをＯＦＦに設定してステップＳ５６に遷移する。

【0090】

ステップＳ５６では、人検出演算装置３４は、設定した人検出状態Ｐ_ｎを、無線機器３２、２９を介して制御装置２８に送信し、動作フローが終了する。

【0091】

従って、本実施例の制御装置２８の人検出情報取得部２８ｄでは、実施例１と異なり、人検出状態Ｐ_ｎが受信されるため、実施例１のように基準値による人検出状態Ｐ_ｎを設定する必要はない。

【0092】

上述の処理により、人検出システム３で人検出状態Ｐ_ｎを設定し、制御装置２８に送信する方法でも同等以上の効果で課題を解決できる。