特許 7350516 安全スイッチおよび制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-15

(45)【発行日】2023-09-26

(54)【発明の名称】安全スイッチおよび制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16P 3/14 20060101AFI20230919BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20230919BHJP

   G07C 9/00 20200101ALI20230919BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20230919BHJP

【ＦＩ】

F16P3/14

E05B49/00 K

G07C9/00

G06Q50/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019097440

(22)【出願日】2019-05-24

(65)【公開番号】P2020190328

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2022-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000000309

【氏名又は名称】ＩＤＥＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】釜谷 拓次

(72)【発明者】

【氏名】出頭 学

【審査官】鵜飼 博人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－００７８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７９１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１３２３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２０４９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０２３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７１２１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｐ ３／１０

Ｆ１６Ｐ ３／０８

Ｆ１６Ｐ ３／１４

Ｆ１６Ｐ ３／１２

Ｅ０５Ｂ １／００－ ８５／２８

Ｇ０７Ｃ １／００－ １５／００

Ｇ０６Ｑ ５０／０４

Ｂ２３Ｑ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

扉が設けられた出入口を除いて柵または壁により囲まれて立入が制限された制限領域の外部または内部に設けられ、前記制限領域に設置された機械の停止状態の解除に用いられる安全スイッチであって、
前記制限領域への立入前および前記制限領域からの退出後の各作業者の確認動作により、前記各作業者が有するＲＦタグから前記各作業者の識別情報を読み取って読取ＩＤ情報として取得するＩＤ情報取得部と、
前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記各作業者の前記制限領域への立入または前記制限領域からの退出を示す入退情報が立入を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて、前記各作業者の識別情報を登録ＩＤ情報としてリストに登録するＩＤ情報登録部と、
前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記入退情報が退出を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に対応する登録ＩＤ情報を前記リストから削除するＩＤ情報削除部と、
前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記機械の停止状態の解除を許可する解除許可部と、
前記扉に設けられた扉用ＲＦタグから読み取られた情報に基づいて前記扉の開閉状態を検出する開閉状態検出部と、
を備えることを特徴とする安全スイッチ。

【請求項2】

請求項１に記載の安全スイッチであって、
前記扉用ＲＦタグからの情報の読み取りは、前記ＩＤ情報取得部により行われることを特徴とする安全スイッチ。

【請求項3】

請求項１または２に記載の安全スイッチであって、
前記扉をロック可能な係合部をさらに備えることを特徴とする安全スイッチ。

【請求項4】

請求項３に記載の安全スイッチであって、
前記扉のロックが解除されている状態で、前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記係合部に前記扉のロックを許可するロック制御部をさらに備えることを特徴とする安全スイッチ。

【請求項5】

請求項３または４に記載の安全スイッチであって、
前記係合部により前記扉がロックされている状態で、一の作業者の確認動作に基づいて取得される前記入退情報が立入を示す場合に、前記作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて前記作業者の前記制限領域への立入権限の有無を確認し、前記立入権限がある場合に前記扉のロックを解除し、前記立入権限がない場合に前記扉のロックを維持するロック制御部をさらに備え、
前記ＩＤ情報登録部が、前記作業者に前記立入権限がある場合に前記作業者の識別情報を前記リストに登録し、前記立入権限がない場合に前記作業者の識別情報を前記リストに登録しないことを特徴とする安全スイッチ。

【請求項6】

機械の運転を制御する制御装置であって、
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の安全スイッチの前記解除許可部による前記機械の停止状態の解除を許可する許可信号と、前記開閉状態検出部による前記扉が閉状態であるとの検出結果とに応じて、前記機械の運転を開始することを特徴とする制御装置。

【請求項7】

扉が設けられた出入口を除いて柵または壁により囲まれて立入が制限された制限領域の外部または内部に設けられ、前記制限領域に設置された機械の停止状態の解除に用いられる安全スイッチであって、
前記制限領域への立入前および前記制限領域からの退出後の各作業者の確認動作により、前記各作業者が有するＲＦタグから前記各作業者の識別情報を読み取って読取ＩＤ情報として取得するＩＤ情報取得部と、
前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記各作業者の前記制限領域への立入または前記制限領域からの退出を示す入退情報が立入を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて、前記各作業者の識別情報を登録ＩＤ情報としてリストに登録するＩＤ情報登録部と、
前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記入退情報が退出を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に対応する登録ＩＤ情報を前記リストから削除するＩＤ情報削除部と、
前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記機械の停止状態の解除を許可する解除許可部と、
を備え、
前記機械の停止状態の解除が要求された際に、一の作業者の確認動作が行われ、前記解除許可部が、前記作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて前記作業者の停止解除権限の有無を確認し、前記作業者に前記停止解除権限があり、かつ、前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記機械の停止状態の解除を許可することを特徴とする安全スイッチ。

【請求項8】

請求項１ないし５並びに請求項７のいずれか１つに記載の安全スイッチであって、
前記リストに含まれる登録ＩＤ情報の個数、または、前記登録ＩＤ情報が示す作業者を特定する情報を報知する報知部をさらに備えることを特徴とする安全スイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、安全スイッチおよび制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、産業機械等の機械が設置される部屋の出入口には、安全スイッチが設けられる。出入口の扉が開かれると、安全スイッチにより、機械への電力の供給が不能となり、機械が停止状態となる。機械のメンテナンス等の場合、作業者が上記部屋内で作業を行うときには、機械の停止状態を確実に維持する必要がある。

【0003】

そこで、特許文献１では、安全スイッチのアクチュエータ挿入口を塞いで内部の駆動カムの回転を防止する安全保持具（ロックハスプとも呼ばれる。）が開示されている。当該安全保持具では、複数の穴が設けられ、作業開始前に複数の作業者が個別に南京錠により当該穴に施錠を行ない、作業終了後に作業者がそれぞれ南京錠の解除を行なう。これにより、最後の南京錠が解除されるまで、安全保持具が安全スイッチに装着された状態が保持され、作業者の安全が確保される。特許文献１のように、各作業者が南京錠等を用いて自身の安全を確保する手法は、ホステッジコントロールとも呼ばれる。

【0004】

一方、特許文献２は、ペンダントやグリップスイッチ等の可搬型（ポータブル）操作端末を用いてロボット等を安全に操作するための安全制御システムに関するものである。当該安全制御システムでは、ロボットの操作可能エリアに位置するペンダントのＩＤ番号が、ＲＦＩＣを介してロボットに送信され、登録リストに登録されたＩＤ番号のペンダントのみがロボットを操作可能なイネーブル状態とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－７３２２９号公報

【文献】特開２００９－３０１２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献１の手法では、作業者毎に南京錠および鍵を準備する必要があり、南京錠および鍵の管理が煩雑となる。また、無断で複製された鍵により機械の停止状態が解除される等のおそれがあり、この場合、作業者の安全が脅かされてしまう。さらに、安全スイッチに対して、ロックハスプを取り付け、さらに、ロックハスプに複数の南京錠を掛けた状態では、当該スイッチに大きな荷重が加わるという問題もある。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、機械の停止状態の解除管理を高精度に行うことを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の発明は、扉が設けられた出入口を除いて柵または壁により囲まれて立入が制限された制限領域の外部または内部に設けられ、前記制限領域に設置された機械の停止状態の解除に用いられる安全スイッチであって、前記制限領域への立入前および前記制限領域からの退出後の各作業者の確認動作により、前記各作業者が有するＲＦタグから前記各作業者の識別情報を読み取って読取ＩＤ情報として取得するＩＤ情報取得部と、前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記各作業者の前記制限領域への立入または前記制限領域からの退出を示す入退情報が立入を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて、前記各作業者の識別情報を登録ＩＤ情報としてリストに登録するＩＤ情報登録部と、前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記入退情報が退出を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に対応する登録ＩＤ情報を前記リストから削除するＩＤ情報削除部と、前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記機械の停止状態の解除を許可する解除許可部と、前記扉に設けられた扉用ＲＦタグから読み取られた情報に基づいて前記扉の開閉状態を検出する開閉状態検出部と、を備える。

【0010】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の安全スイッチであって、前記扉用ＲＦタグからの情報の読み取りは、前記ＩＤ情報取得部により行われる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の安全スイッチであって、前記扉をロック可能な係合部をさらに備える。

【0012】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の安全スイッチであって、前記扉のロックが解除されている状態で、前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記係合部に前記扉のロックを許可するロック制御部をさらに備える。

【0013】

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の安全スイッチであって、前記係合部により前記扉がロックされている状態で、一の作業者の確認動作に基づいて取得される前記入退情報が立入を示す場合に、前記作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて前記作業者の前記制限領域への立入権限の有無を確認し、前記立入権限がある場合に前記扉のロックを解除し、前記立入権限がない場合に前記扉のロックを維持するロック制御部をさらに備え、前記ＩＤ情報登録部が、前記作業者に前記立入権限がある場合に前記作業者の識別情報を前記リストに登録し、前記立入権限がない場合に前記作業者の識別情報を前記リストに登録しない。
請求項６に記載の発明は、機械の運転を制御する制御装置であって、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の安全スイッチの前記解除許可部による前記機械の停止状態の解除を許可する許可信号と、前記開閉状態検出部による前記扉が閉状態であるとの検出結果とに応じて、前記機械の運転を開始する。

【0014】

請求項７に記載の発明は、扉が設けられた出入口を除いて柵または壁により囲まれて立入が制限された制限領域の外部または内部に設けられ、前記制限領域に設置された機械の停止状態の解除に用いられる安全スイッチであって、前記制限領域への立入前および前記制限領域からの退出後の各作業者の確認動作により、前記各作業者が有するＲＦタグから前記各作業者の識別情報を読み取って読取ＩＤ情報として取得するＩＤ情報取得部と、前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記各作業者の前記制限領域への立入または前記制限領域からの退出を示す入退情報が立入を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて、前記各作業者の識別情報を登録ＩＤ情報としてリストに登録するＩＤ情報登録部と、前記各作業者の確認動作に基づいて取得される前記入退情報が退出を示す場合に、前記各作業者の前記読取ＩＤ情報に対応する登録ＩＤ情報を前記リストから削除するＩＤ情報削除部と、前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記機械の停止状態の解除を許可する解除許可部と、を備え、前記機械の停止状態の解除が要求された際に、一の作業者の確認動作が行われ、前記解除許可部が、前記作業者の前記読取ＩＤ情報に基づいて前記作業者の停止解除権限の有無を確認し、前記作業者に前記停止解除権限があり、かつ、前記リストにいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、前記機械の停止状態の解除を許可する。

【0015】

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし５並びに請求項７のいずれか１つに記載の安全スイッチであって、前記リストに含まれる登録ＩＤ情報の個数、または、前記登録ＩＤ情報が示す作業者を特定する情報を報知する報知部をさらに備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明では、機械の停止状態の解除管理を高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】安全スイッチが設けられる制限領域の平面図である。

【図2】安全スイッチを示す平面図である。

【図3】安全スイッチの機能構成を示すブロック図である。

【図4】作業者の制限領域への立入および退出、並びに、機械の停止状態の解除に係る処理の流れを示す図である。

【図5】作業者認証処理の流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明の一の実施の形態に係る安全スイッチ４１が設けられる制限領域１４の平面図である。制限領域１４は、例えば、工場の一部の領域である。制限領域１４は、図１中に太い実線にて示す柵または壁（以下、「仕切１４０」とも呼ぶ。）により周囲から仕切られ、人間の立入が制限された領域である。制限領域１４には、産業用の機械４が設置され、機械４のメンテナンス等の際に作業者が立ち入る。

【0019】

制限領域１４の周囲を囲む仕切１４０には、出入口１４１が設けられている。出入口１４１には、出入口１４１を開閉する扉１４２が設けられている。換言すれば、制限領域１４は、扉１４２が設けられた出入口１４１を除いて、仕切１４０により周囲を囲まれている。出入口１４１の近傍には、制限領域１４の外部に位置する安全スイッチ４１が設けられる。安全スイッチ４１は、機械４の停止状態（すなわち、駆動不能な状態）への移行、および、停止状態の解除に用いられる。なお、安全スイッチ４１は、制限領域１４の内部に設けられてもよい。

【0020】

図２は、安全スイッチ４１を示す平面図である。図２では、安全スイッチ４１以外の構成も併せて示す。また、図２では、扉１４２が少し開かれている状態を実線にて示し、扉１４２が閉じられている状態を二点鎖線にて示す。図１および図２に示すように、安全スイッチ４１は、スイッチ本体４１１と、アクチュエータ４１２と、タッチパネル４１７とを備える。スイッチ本体４１１は、例えば、制限領域１４の外部において、仕切１４０のうち出入口１４１の側縁近傍の部位に固定される。アクチュエータ４１２は、例えば、扉１４２の側縁近傍の部位に固定される。タッチパネル４１７は、例えば、ＵＳＢ等を介してスイッチ本体４１１に接続される。タッチパネル４１７は、仕切１４０のうち出入口１４１近傍の部位に固定されてもよい。

【0021】

出入口１４１の扉１４２が閉じられると、図２中において二点鎖線にて示すように、アクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３（すなわち、アクチュエータ挿入口）に挿入され、機械４（図１参照）への電力の供給が可能となる。また、開口部４１３へのアクチュエータ４１２の挿入により、スイッチ本体４１１の内部に設けられた係止部材４１４が、アクチュエータ４１２の一部と係合する。これにより、アクチュエータ４１２の抜き取りが不能となり、安全スイッチ４１により扉１４２がロックされる。すなわち、安全スイッチ４１では、係止部材４１４およびアクチュエータ４１２は、扉１４２をロック可能な係合部４１９である。安全スイッチ４１のロック機構は、様々な構造を有してよい。例えば、安全スイッチ４１のロック機構は、スプリングロック方式であってもよく、ソレノイドロック方式であってもよい。

【0022】

安全スイッチ４１では、後述のロック解除信号の入力により、スイッチ本体４１１の係止部材４１４がアクチュエータ４１２から離間可能となり、扉１４２のロックが解除される。また、扉１４２のロック解除と同時に、機械４への電力の供給が不能となり、機械４が停止状態となる。そして、扉１４２のロックが解除された状態で、扉１４２が開かれると、アクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３から抜き取られる。

【0023】

安全スイッチ４１のスイッチ本体４１１は、リーダ４１５と、制御部４１６とを備える。リーダ４１５および制御部４１６は、例えば、スイッチ本体４１１の筐体内部に収容される。

【0024】

リーダ４１５は、ＲＦタグ（すなわち、Radio Frequency Tag）から非接触状態または接触状態にて無線通信により情報を読み取るＲＦリーダライタ装置である。ＲＦタグは、ＩＣチップ（すなわち、集積回路）とアンテナとを組み合わせた小型の電子部品である。ＲＦタグでは、例えば、ＩＣチップおよびアンテナが樹脂製の外装体に内蔵される。当該外装体の形状は、ボタン型またはカード型等、様々に変更可能である。ＲＦタグは、ＩＣタグまたはＩＣカード等とも呼ばれる。ＲＦタグには、他のＲＦタグから識別するための識別情報等が格納されている。

【0025】

制御部４１６は、リーダ４１５によりＲＦタグから読み取られた情報を処理する。制御部４１６の後述する各機能は、例えば、電気的回路により実現される。タッチパネル４１７は、制御部４１６による情報処理の結果等を表示し、作業者に報知する報知部である。また、タッチパネル４１７は、作業者からの入力を受け付ける入力部でもある。制御部４１６による情報処理、および、タッチパネル４１７の表示内容等については後述する。なお、制御部４１６の各機能は、電気的回路以外の構成（例えば、通常のコンピュータシステム）等により実現されてもよい。

【0026】

安全スイッチ４１のアクチュエータ４１２には、扉１４２の開閉を検出するためのＲＦタグ４１８が設けられる。以下の説明では、ＲＦタグ４１８を「扉用ＲＦタグ４１８」とも呼ぶ。扉用ＲＦタグ４１８は、例えば、ボタン型のＲＦタグであり、扉１４２が閉じられた際にスイッチ本体４１１と対向するようにアクチュエータ４１２に固定される。扉用ＲＦタグ４１８は、アクチュエータ４１２を介して間接的に扉１４２に取り付けられているが、アクチュエータ４１２を介さず、直接的に扉１４２に取り付けられていてもよい。すなわち、扉用ＲＦタグ４１８は扉１４２に設けられていればよい。

【0027】

扉用ＲＦタグ４１８には、例えば、扉１４２に設けられているＲＦタグであることを示す識別情報が格納されている。扉１４２が閉じられてアクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３に挿入された状態では、扉用ＲＦタグ４１８に格納されている識別情報が、リーダ４１５により読取可能となる。一方、扉１４２が開けられてアクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１から離れている状態では、扉用ＲＦタグ４１８とリーダ４１５との間の距離が、リーダ４１５の読取可能距離よりも大きくなるため、扉用ＲＦタグ４１８の識別情報は読取不能となる。リーダ４１５の読取可能距離は、例えば、約５ｃｍ以下である。当該読取可能距離は、様々に変更されてよい。なお、扉用ＲＦタグ４１８では、扉１４２の識別情報以外の情報が格納されていてもよい。

【0028】

リーダ４１５は、複数の作業者がそれぞれ保持しているＲＦタグ（例えば、ＩＣチップおよびアンテナが内蔵されたＩＤカード）に格納されている情報も読取可能である。当該ＲＦタグ（以下、「作業者用ＲＦタグ」とも呼ぶ。）には、持ち主である作業者の識別情報（すなわち、ＩＤ情報）が予め格納されている。当該識別情報は、例えば、各作業者の社員番号等の識別番号である。作業者は、制限領域１４への入退時に、各自が有する作業者用ＲＦタグをスイッチ本体４１１に接触させる確認動作を行う。スイッチ本体４１１の外面には、作業者用ＲＦタグを接触させる位置を示す文字や図形等の目印が設けられてもよい。上述の確認動作が行われると、ＩＤ情報取得部であるリーダ４１５が、作業者の作業者用ＲＦタグから当該作業者の識別情報を読み取り、制御部４１６へと送信する。

【0029】

図３は、安全スイッチ４１の制御部４１６により実現される機能構成を示すブロック図である。図３では、制御部４１６以外の構成も併せて示す。制御部４１６は、立入管理部４６１と、解除許可部４６４と、開閉状態検出部４６５と、ロック制御部４６６と、表示制御部４６８とを備える。立入管理部４６１は、ＩＤ情報登録部４６２と、ＩＤ情報削除部４６３とを備える。制御部４１６は、通信部６１を介して、スイッチ本体４１１の外部に配置される認証装置６と通信可能である。

【0030】

図１に示す制限領域１４では、機械４のメンテナンス等の際に、複数の作業者により所定の作業が行われる。作業者が制限領域１４に立ち入る際には、制限領域１４に設置された機械４が停止状態とされる。作業者が制限領域１４に残っている間、機械４の停止状態を維持することが、作業者の安全を確保するために必要となる。換言すると、機械４の停止状態を解除して機械４を再稼働する際には、制限領域１４内に作業者が残っていないことが要求される。

【0031】

次に、作業者の制限領域１４への立入および退出、並びに、機械４の停止に係る処理について、図４および図５を参照しつつ説明する。図１に示す制限領域１４では、出入口１４１の扉１４２が安全スイッチ４１によりロックされている。作業者が外部から制限領域１４に立ち入る際には（図４：ステップＳ１１）、作業者が安全スイッチ４１のタッチパネル４１７等を操作することにより，制限領域１４への立入を示す入力が行われる。当該入力は、例えば、タッチパネル４１７に表示されたボタンのタップ、または、スイッチ本体４１１に設けられた切替スイッチの操作であり、制限領域１４への入退に伴う確認動作に含まれる。これにより、図３に示す制御部４１６において、作業者の制限領域１４への立入を示す入退情報の取得が開始される。続いて、上述の作業者用ＲＦタグを用いて作業者認証処理が行われる（ステップＳ１２）。

【0032】

作業者認証処理では、作業者が有する作業者用ＲＦタグをスイッチ本体４１１に接触または近接させることにより、リーダ４１５が、作業者の識別情報を読み取り、当該識別情報を読取ＩＤ情報として取得する（図５：ステップＳ１２１）。リーダ４１５により取得された読取ＩＤ情報は、制御部４１６に入力され、通信部６１を介して認証装置６へと送信される。このとき、制限領域１４の識別情報も認証装置６へと送信される。

【0033】

認証装置６は、多数の作業者の識別情報が登録されたデータベースを有する。当該データベースでは、各作業者の識別情報と、当該作業者における各種権限の有無を示す権限情報等が関連付けられている。当該権限情報には、例えば、制限領域１４への立入権限の有無、および、他の制限領域への立入権限の有無等が含まれる。認証装置６では、制御部４１６から送信された読取ＩＤ情報と、データベースに登録されている多数の作業者の識別情報との照合が行われる。換言すれば、認証装置６では、読取ＩＤ情報に対する認証が行われる（ステップＳ１２２）。

【0034】

データベースにおいて読取ＩＤ情報に一致する識別情報が特定され、認証が成功すると、当該識別情報を適合ＩＤ情報として、適合ＩＤ情報に関連付けられた作業者の権限情報等を含む認証情報が、安全スイッチ４１の制御部４１６へと送信される（ステップＳ１２３）。また、データベースにおいて、適合ＩＤ情報に対して、制限領域１４の識別情報が関連付けられる。これにより、後述する制限領域１４からの退出時における作業者認証処理の際に、データベースにおいて読取ＩＤ情報と照合される識別情報が、制限領域１４の識別情報に関連付けられたものに制限される。その結果、読取ＩＤ情報に対する認証を短時間にて行うことができる。なお、適合ＩＤ情報に対して既に他の制限領域等の識別情報が関連付けられている場合（すなわち、当該作業者が他の制限領域等に立ち入っていると判断される場合）には、認証失敗とされ、後述の認証失敗信号が制御部４１６へと送信される。

【0035】

制御部４１６は、認証装置６からの認証情報を受信すると、タッチパネル４１７に認証成功を示す表示（例えば、緑色の「ＯＫ」の文字等）を表示させる。これにより、認証の成功が作業者に対して報知される（ステップＳ１２４）。なお、作業者に対する認証成功の報知は、ビープ音やランプの点灯等、他の様々な方法により行われてもよい。

【0036】

制御部４１６が受信した認証情報に、制限領域１４への立入権限を有する旨の情報（以下、「立入許可情報」とも呼ぶ。）が含まれている場合、ロック制御部４６６から係合部４１９にロック解除信号が送信される。そして、係合部４１９が駆動されることにより、扉１４２のロックが解除され、作業者が制限領域１４内に立ち入ることが可能となる。一方、制御部４１６が受信した認証情報に立入許可情報が含まれていない場合、扉１４２のロック状態は変化せず、ロックが維持される。この場合、タッチパネル４１７にロック解除不許可を示す表示（例えば、黄色の「ＮＧ」の文字等）が表示される。

【0037】

また、認証装置６による認証において、読取ＩＤ情報に一致する識別情報がデータベースに存在しない場合には、認証の失敗を示す認証失敗信号が、安全スイッチ４１の制御部４１６へと送信される（ステップＳ１２３）。制御部４１６は、認証装置６からの認証失敗信号を受信すると、タッチパネル４１７に認証失敗を示す表示（例えば、赤色の「ＥＲＲＯＲ」の文字等）を表示させる。これにより、認証の失敗が作業者に対して報知される（ステップＳ１２５）。なお、作業者に対する認証失敗の報知は、ビープ音やランプの点灯等、他の様々な方法により行われてもよい。作業者の認証が失敗した場合も、扉１４２のロック状態は変化せず、ロックが維持される。

【0038】

このように、制御部４１６では、ロック制御部４６６により、作業者の読取ＩＤ情報に基づいて当該作業者の制限領域１４への立入権限の有無が確認される。そして、作業者に立入権限がある場合、扉１４２のロックが解除される。一方、当該作業者に立入権限がない場合（作業者がデータベースに登録されていない場合を含む。）には、扉１４２のロックは維持される。

【0039】

ステップＳ１２における作業者認証処理において、作業者の認証に成功し、かつ、認証情報に立入許可情報が含まれている場合、立入管理部４６１のＩＤ情報登録部４６２により、認証情報に含まれる作業者の識別情報が登録ＩＤ情報としてリスト４６７に登録される（図４：ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、作業者の確認動作（すなわち、作業者用ＲＦタグの読み取り）に基づいて入退情報が取得され、当該入退情報が立入を示すことも確認される。上述のリスト４６７は、例えば制御部４１６に設けられる記憶領域である。なお、ＩＤ情報登録部４６２は、リーダ４１５により取得された読取ＩＤ情報を、登録ＩＤ情報としてリスト４６７に登録してもよい。換言すれば、ステップＳ１３では、作業者に制限領域１４への立入権限がある場合、作業者の読取ＩＤ情報に基づいて、当該作業者の識別情報が登録ＩＤ情報としてリスト４６７に登録される。

【0040】

一方、作業者に制限領域１４への立入権限がない場合（すなわち、認証情報に立入許可情報が含まれていない場合、または、作業者の認証に失敗した場合）には、ＩＤ情報登録部４６２は、作業者の識別情報をリスト４６７に登録しない。図４では、作業者に制限領域１４への立入権限がない場合における処理の図示を省略している。

【0041】

本実施の形態では、制限領域１４に立ち入る全ての作業者に対して、上記ステップＳ１１～Ｓ１３の処理が行われる。そして、制限領域１４に立ち入る全ての作業者の識別情報が、登録ＩＤ情報としてリスト４６７に登録される。制限領域１４内への作業者の立入が終了すると、例えば、出入口１４１の扉１４２が閉じられ（すなわち、アクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３に挿入され）、扉１４２が自動的にロックされる。これにより、立入権限のない作業者等が制限領域１４に立ち入ることを防止することができる。一方、制限領域１４内への作業者の閉じ込めを防止するという観点から、作業者が制限領域１４内に立ち入っている間、扉１４２が開いたまま、または、扉１４２がロックされない状態とされてもよい。

【0042】

作業者が制限領域１４から退出する際には（ステップＳ１４）、制限領域１４において出入口１４１の近傍に設けられた解除スイッチ等（図示省略）により扉１４２のロックを解除し、制限領域１４から退出する。なお、扉１４２が開いたまま、または、ロックされていない場合には、上記ロックの解除は不要となる。続いて、制限領域１４の外側において、作業者が安全スイッチ４１のタッチパネル４１７または上記切替スイッチ等を操作することにより、制限領域１４からの退出を示す入力が行われる。これにより、制御部４１６では、作業者の制限領域１４からの退出を示す入退情報の取得が開始される。続いて、図５の作業者認証処理が行われる（ステップＳ１５）。作業者認証処理の内容は、既述のステップＳ１２と同様であり、認証装置６において認証が成功すると、認証情報が安全スイッチ４１の制御部４１６へと送信される。

【0043】

立入管理部４６１のＩＤ情報削除部４６３では、作業者の確認動作（すなわち、作業者用ＲＦタグの読み取り）に基づいて入退情報が取得され、当該入退情報が退出を示すことが確認され、認証情報が含む作業者の識別情報と一致する登録ＩＤ情報がリスト４６７から削除される（ステップＳ１６）。なお、ＩＤ情報削除部４６３は、リーダ４１５により取得された読取ＩＤ情報と一致する登録ＩＤ情報をリスト４６７から削除してもよい。

【0044】

認証装置６において読取ＩＤ情報の認証に失敗した場合には、ＩＤ情報削除部４６３では、リスト４６７から登録ＩＤ情報を削除する処理は行われない。既述のように、図４では、作業者認証処理における認証が失敗した場合における処理の図示を省略している。各作業者が制限領域１４から退出する際に、上記ステップＳ１４～Ｓ１６の処理が行われる。したがって、各時点において、制限領域１４に立ち入っている作業者は、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報が示す作業者のみとなる。

【0045】

安全スイッチ４１では、表示制御部４６８により、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報が示す作業者の情報が、タッチパネル４１７に表示される。表示される作業者の情報は、例えば、作業者の氏名や社員番号等、作業者を特定する情報である。例えば、タッチパネル４１７では、機械４のメンテナンス等を行う可能性がある全作業者が表示されており、当該全作業者のうちリスト４６７に含まれる作業者のみが他の作業者と異なる色で表示されてもよい。あるいは、タッチパネル４１７には、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報の個数のみが表示されてもよい。換言すれば、タッチパネル４１７は、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報の個数、または、登録ＩＤ情報が示す作業者の情報を周囲に報知する報知部である。

【0046】

安全スイッチ４１では、タッチパネル４１７に代えて、他の報知部が設けられてもよい。例えば、報知部として複数のランプが設けられ、点灯するランプの個数により、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報の個数が周囲に報知されてもよい。あるいは、報知部としてスピーカが設けられ、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報の個数、または、登録ＩＤ情報が示す作業者を特定する情報が、音声により周囲に報知されてもよい。

【0047】

制限領域１４から作業者が退出すると、扉１４２が閉じられ、アクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３に挿入される。また、スイッチ本体４１１のリーダ４１５により、アクチュエータ４１２に設けられている扉用ＲＦタグ４１８から扉１４２を示す識別情報が読み取られ、制御部４１６へと送られる。制御部４１６では、扉１４２の開閉状態を検出する開閉状態検出部４６５により、扉１４２が閉じられていると判断される。

【0048】

続いて、ロック制御部４６６によりリスト４６７が確認され、リスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合、ロック制御部４６６から係合部４１９に扉１４２のロックを許可するロック許可信号が送信される。そして、係合部４１９により扉１４２がロックされ、作業者が制限領域１４内に立ち入ることが不能となる。一方、ロック制御部４６６により確認されたリスト４６７に登録ＩＤ情報が１つ以上含まれている場合、ロック制御部４６６からロック許可信号は送信されず、扉１４２はロックされない。これにより、制限領域１４への作業者の閉じ込めが防止される。

【0049】

制限領域１４内から全ての作業者が退出し、上述のように扉１４２が閉じられてロックされると、制限領域１４内の機械４の停止状態が解除されて機械４が再稼働される。機械４の停止状態を解除する際には（ステップＳ１７）、例えば、作業者が安全スイッチ４１のタッチパネル４１７等を操作することにより、機械４の停止状態の解除を要求する（すなわち、機械４の再稼働を指示する）入力が行われる。続いて、解除許可部４６４において、現在のリスト４６７における登録ＩＤ情報の有無が確認される。そして、リスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合（ステップＳ１８）、機械４の停止状態の解除を許可する許可信号が、機械４の制御装置（図示省略）へと出力される（ステップＳ１９）。

【0050】

当該制御装置では、機械４の停止状態の解除を要求する入力が行われて上記許可信号が入力され、かつ、扉用ＲＦタグ４１８の読取により扉１４２が閉じられていることが確認されている場合、機械４の運転が開始される。なお、機械４の運転は、扉１４２を閉じてアクチュエータ４１２を開口部４１３に挿入するのみでは開始されない。機械４の運転の開始には、解除許可部４６４からの許可信号が必要となる。また、上記制御装置では、許可信号の入力、および、扉１４２の閉鎖確認に加えて、係合部４１９により扉１４２がロックされていることが確認された後、機械４の運転が再開されてもよい。

【0051】

解除許可部４６４では、リスト４６７における登録ＩＤ情報の不存在に加えて、扉用ＲＦタグ４１８の読取により扉１４２が閉じられていることが確認された場合に、制御装置に対して許可信号が出力されてもよい。また、解除許可部４６４では、リスト４６７における登録ＩＤ情報の不存在、および、扉１４２の閉鎖に加えて、扉１４２のロックが確認された場合に、制御装置に対して許可信号が出力されてもよい。なお、解除許可部４６４では、機械４の停止状態の解除を要求する入力が行われていない状態で、リスト４６７における登録ＩＤ情報の不存在、および、扉１４２の閉鎖が確認された場合に、許可信号が常時出力されてもよい。この場合、許可信号が出力されている状態で、機械４の再稼働を指示する作業者の入力が行われることにより、機械４の運転が開始される。

【0052】

一方、リスト４６７にいずれかの登録ＩＤ情報が含まれる場合には（ステップＳ１８）、解除許可部４６４において、機械４の停止状態の解除が許可されず、許可信号が出力されない（ステップＳ２０）。したがって、機械４の停止状態が維持される。すなわち、制限領域１４内に作業者が残っている状態では、機械４の停止状態が解除されることが防止される。このとき、表示制御部４６８により、制限領域１４に作業者が残っている旨がタッチパネル４１７に表示される。制限領域１４内に残っている全ての作業者が制限領域１４から退出し、上記ステップＳ１４～Ｓ１６の処理が行われることにより、リスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれなくなり、機械４の停止状態の解除が可能となる（ステップＳ１７～Ｓ１９）。

【0053】

ステップＳ１７では、作業者が機械４の停止状態の解除を要求する入力を行う際に、作業者の作業者用ＲＦタグをリーダ４１５に読み取らせる確認作業が要求されてもよい。この場合、リーダ４１５により読み取られた読取ＩＤ情報に基づいて、上述の作業者認証処理（ステップＳ１２１～Ｓ１２５）が行われ、作業者の識別情報および権限情報等を含む認証情報が制御部４１６へと送信される。制御部４１６では、当該認証情報に基づいて、作業者の停止解除権限の有無が解除許可部４６４により確認される。そして、当該作業者に機械４の停止解除権限があり、かつ、上述のようにリスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合（ステップＳ１８）、機械４の停止状態の解除を許可する許可信号が、解除許可部４６４から機械４の上記制御装置へと出力される（ステップＳ１９）。一方、作業者に機械４の停止解除権限がない場合、上記許可信号は出力されない。

【0054】

以上に説明したように、安全スイッチ４１は、扉１４２が設けられた出入口１４１を除いて柵または壁（すなわち、仕切１４０）により囲まれて立入が制限された制限領域１４の外部または内部に設けられる。安全スイッチ４１は、制限領域１４に設置された機械４の停止状態の解除に用いられる。安全スイッチ４１は、ＩＤ情報取得部（すなわち、リーダ４１５）と、ＩＤ情報登録部４６２と、ＩＤ情報削除部４６３と、解除許可部４６４とを備える。リーダ４１５は、制限領域１４への立入前および制限領域１４からの退出後の各作業者の確認動作により、各作業者が有するＲＦタグ（すなわち、作業者用ＲＦタグ）から各作業者の識別情報を読み取って読取ＩＤ情報として取得する。ＩＤ情報登録部４６２は、各作業者の確認動作に基づいて取得される入退情報が立入を示す場合に、各作業者の読取ＩＤ情報に基づいて、各作業者の識別情報を登録ＩＤ情報としてリスト４６７に登録する。当該入退情報は、各作業者の制限領域１４への立入、または、制限領域１４からの退出を示す情報である。ＩＤ情報削除部４６３は、各作業者の確認動作に基づいて取得される入退情報が退出を示す場合に、各作業者の読取ＩＤ情報に対応する登録ＩＤ情報をリスト４６７から削除する。解除許可部４６４は、リスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、機械４の停止状態の解除を許可する。

【0055】

これにより、制限領域１４に配置された機械４の停止状態の解除管理を高精度に行うことができる。具体的には、制限領域１４に作業者が存在する状態での機械４の停止状態の解除を、高い精度で防止することができる。その結果、制限領域１４における安全性を向上することができる。また、安全スイッチ４１にロックハスプや南京錠を取り付ける場合とは異なり、安全スイッチ４１に大きな荷重が加わることを防止することができる。

【0056】

上述のように、安全スイッチ４１は、扉１４２に設けられた扉用ＲＦタグ４１８から読み取られた情報に基づいて扉１４２の開閉状態を検出する開閉状態検出部４６５をさらに備えることが好ましい。これにより、扉１４２の開閉状態を精度良く検出することができる。また、解除許可部４６４により機械４の停止状態の解除可否が判断される際に、開閉状態検出部４６５により検出された扉１４２の開閉状態が考慮されることにより、機械４の停止状態の解除管理をさらに高精度に行うことができる。

【0057】

さらに、安全スイッチ４１では、扉１４２を示す識別情報を読み取って開閉状態を検知することにより、アクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３に挿入されたことを機械的に検知して扉１４２の開閉状態を検出する機構に比べて、扉１４２の開閉管理を高精度に行うことができる。具体的には、仮にアクチュエータ４１２と同形状の部材を開口部４１３に挿入したとしても、扉１４２の閉鎖が誤検出されることを防止することができる。また、アクチュエータ４１２の形状模倣による上記誤検出の懸念がないため、アクチュエータ４１２の形状を簡素化することができる。これにより、アクチュエータ４１２の強度を容易に増大させることができるとともに、安全スイッチ４１の製造コストを低減することもできる。

【0058】

上述のように、扉用ＲＦタグ４１８からの情報の読み取りは、リーダ４１５により行われることが好ましい。このように、作業者用ＲＦタグに格納されている情報と、扉用ＲＦタグ４１８に格納されている情報とを、同一のリーダ４１５により読取可能とすることにより、安全スイッチ４１の構造を簡素化することができる。

【0059】

上述のように、安全スイッチ４１は、扉１４２をロック可能な係合部４１９をさらに備えることが好ましい。このように、扉１４２のロック機構を安全スイッチ４１に兼用させることにより、制限領域１４の立入制限に係る構造を簡素化することができる。また、扉１４２にロック機構が設けられない場合に比べて、制限領域１４における安全性をさらに向上することができる。

【0060】

上述のように、安全スイッチ４１はロック制御部４６６をさらに備えることが好ましい。ロック制御部４６６は、扉１４２のロックが解除されている状態で、リスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれていない場合に、係合部４１９に扉１４２のロックを許可する。これにより、制限領域１４内への作業者の閉じ込めを防止することができる。

【0061】

上述のように、ロック制御部４６６は、係合部４１９により扉１４２がロックされている状態で、一の作業者の確認動作に基づいて取得される入退情報が立入を示す場合に、作業者の読取ＩＤ情報に基づいて作業者の制限領域への立入権限の有無を確認することも好ましい。この場合、ロック制御部４６６は、作業者に立入権限がある場合に扉１４２のロックを解除し、立入権限がない場合に扉１４２のロックを維持する。これにより、立入権限がない作業者の制限領域１４への立入を防止し、制限領域１４への立入の管理を高精度に行うことができる。また、複数の制限領域１４が存在する場合、各作業者について各制限領域１４への立入権限をデータベース等に個別に登録しておくことにより、１つの作業者用ＲＦタグで複数の制限領域１４への立入を個別に管理することができる。

【0062】

上述のように、機械４の停止状態の解除が要求された際には、一の作業者の確認動作が行われ、解除許可部４６４が、当該作業者の読取ＩＤ情報に基づいて、当該作業者の停止解除権限の有無を確認することが好ましい。この場合、解除許可部４６４は、当該作業者に停止解除権限があり、かつ、リスト４６７にいずれの登録ＩＤ情報も含まれない場合に、機械４の停止状態の解除を許可する。これにより、停止解除権限がない作業者による機械４の停止状態の解除を防止し、機械４の停止状態の解除管理をさらに高精度に行うことができる。

【0063】

上述のように、安全スイッチ４１は、リスト４６７に含まれる登録ＩＤ情報の個数、または、登録ＩＤ情報が示す作業者を特定する情報を報知する報知部（例えば、タッチパネル４１７）をさらに備えることが好ましい。これにより、制限領域１４内における作業者の存否を容易に確認することができる。

【0064】

上述の例では、認証装置６はスイッチ本体４１１の外部に設けられており、複数の制限領域１４にそれぞれ設けられた複数の安全スイッチ４１のリーダ４１５からの読取ＩＤ情報を受け付け、作業者認証処理を行う。多数の作業者の識別情報等が登録されたデータベースは、認証装置６のみで一元的に記憶されており、各安全スイッチ４１では記憶されない。これにより、当該データベースが外部に流出することを抑制することができる。安全スイッチ４１では、読取ＩＤ情報も記憶されなくてもよい。

【0065】

なお、当該データベースは、安全スイッチ４１の制御部４１６に記憶されてもよい。この場合、認証装置６は省略されてもよい。あるいは、各作業者の作業者用ＲＦタグに、作業者の識別情報および権限情報等が記録されていてもよい。これにより、安全スイッチ４１や認証装置６へのデータベース登録を省略することができるため、作業者の権限管理の自由度を向上することができる。

【0066】

上述の安全スイッチ４１では、様々な変更が可能である。

【0067】

例えば、ステップＳ１１では、制限領域１４への立入を示す入力が行われる際に、作業者の作業者用ＲＦタグをリーダ４１５に読み取らせる確認作業が要求されてもよい。この場合、リーダ４１５により読み取られた読取ＩＤ情報に基づいて、上述の作業者認証処理（ステップＳ１２１～Ｓ１２５）が行われ、作業者の識別情報および権限情報等を含む認証情報が制御部４１６へと送信される。制御部４１６では、当該認証情報に基づいて、作業者の入退情報の入力開始権限の有無が確認される。そして、当該作業者に入退情報の入力開始権限がある場合、リーダ４１５等による入退情報の取得が可能とされる。一方、作業者に入退情報の入力開始権限がない場合、入退情報の取得ができる状態にはならない。ステップＳ１４において制限領域１４からの退出を示す入力が行われる際についても同様である。

【0068】

安全スイッチ４１では、扉用ＲＦタグ４１８からの情報の読み取りは、作業者用ＲＦタグからの情報の読み取りに利用されるリーダ４１５とは異なるリーダにより行われてもよい。

【0069】

扉１４２の開閉状態の検出は、必ずしも扉用ＲＦタグ４１８を利用して行われる必要はなく、例えば、アクチュエータ４１２がスイッチ本体４１１の開口部４１３に挿入されたことを機械的に検知して扉１４２が閉鎖されたことが検出されてもよい。この場合、扉１４２から扉用ＲＦタグ４１８が省略されてもよい。

【0070】

上述の例では、作業者用ＲＦタグから読み取られた読取ＩＤ情報に基づいて、作業者の制限領域１４への立入権限の有無が確認されるが、例えば、立入権限を有する作業者のみが作業者用ＲＦタグを有している場合、ロック制御部４６６による立入権限の有無確認は省略されてもよい。

【0071】

上述の扉１４２のロック機構は、安全スイッチ４１とは別に設けられてもよい。あるいは、扉１４２のロック機構は省略されてもよい。

【0072】

タッチパネル４１７は、例えば、スイッチ本体４１１の筐体の外面（例えば、制限領域１４を向く側面とは反対側の側面）に設けられてもよい。安全スイッチ４１では、タッチパネル４１７等の報知部は省略されてもよい。

【0073】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0074】

４ 機械
１４ 制限領域
４１ 安全スイッチ
１４０ 仕切
１４１ 出入口
１４２ 扉
４１５ リーダ
４１７ タッチパネル
４１８ 扉用ＲＦタグ
４１９ 係合部
４６２ ＩＤ情報登録部
４６３ ＩＤ情報削除部
４６４ 解除許可部
４６５ 開閉状態検出部
４６６ ロック制御部
４６７ リスト
Ｓ１１～Ｓ２０，Ｓ１２１～Ｓ１２５ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】