ユニバーサルデザイン環境
【課題】 工場施設において作業者に確実に警報を報知する手段を提供する。
【解決手段】 工場施設内の工作機械１２には、異常を検出して起動信号を発信する異常検出部１４と、異常検出部１４からの起動信号を受信して警報を発生するための警報発生器１６が設けられている。異常検出部１４からの起動信号は、無線インターフェース２６により受信される。無線インターフェース２６は、異常検出部１４からの起動信号を受信すると電波信号２８を発信する。無線インターフェース２６から発信された電波信号２８は、工場施設内の作業者３２が着用する振動発生器３０により受信される。電波信号２８を受信した振動発生器３０は振動を発生して、振動発生器３０を着用した作業者３２に警報を報知する。このユニバーサルデザイン環境においては、作業者は振動により警報を報知されるため、確実に警報を報知される。
【解決手段】 工場施設内の工作機械１２には、異常を検出して起動信号を発信する異常検出部１４と、異常検出部１４からの起動信号を受信して警報を発生するための警報発生器１６が設けられている。異常検出部１４からの起動信号は、無線インターフェース２６により受信される。無線インターフェース２６は、異常検出部１４からの起動信号を受信すると電波信号２８を発信する。無線インターフェース２６から発信された電波信号２８は、工場施設内の作業者３２が着用する振動発生器３０により受信される。電波信号２８を受信した振動発生器３０は振動を発生して、振動発生器３０を着用した作業者３２に警報を報知する。このユニバーサルデザイン環境においては、作業者は振動により警報を報知されるため、確実に警報を報知される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニバーサルデザイン環境に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場施設における機械、例えば研削工具の磨耗、寿命等の異常を検知し、作業者に警報を報知する機構は、従来から広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。作業者への警報の報知は、警報ランプを点灯させる又は警報音を発生させるという方法が取られる。警報ランプは、聴覚障害者も健常者も隔てることなく警報を感知できるが、警報ランプの方向を見るまでは警報を感知できないことが多い。また、警報ランプのある機械の前を離れている場合には、警報を感知できない。
【０００３】
警報音は、健常者の場合、警報スピーカの近辺にいればほとんど感知できるが、騒音の中で耳栓をしている作業者などは、警報音を聞き落とす可能性がある。また、聴覚障害者の場合、警報音を感知できないため、機械による製造現場での就業機会を閉ざすことにつながっている。さらに、高齢作業者の安全性や機能性を考慮すると、音に依存するシステムは見直しが必要とされる。加えて、近年のバリアフリー化に伴う法改正に対応する必要もある。いずれにしても、家庭内や事務作業所と違い、騒音を発する工作機械を用いる製造現場では、聴覚の如何に拘らず、音による情報伝達の効果には限界がある。
【０００４】
警報等を聴覚障害のある作業者に知らせる信号としては、光を利用したパトライトが勧められている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、光を利用した警報は、上記の警報ランプの方向を見るまでは、作業者が警報を感知できないという欠点がある。
【０００５】
一方、バイブレータ機能を用いた通知システムは、携帯電話を代表としてたくさんある（例えば、特許文献４〜９参照）。これらの特徴としては、バイブレータ機能を有する携帯電話等の振動発生器と、その振動発生器に警報報知時に起動信号を送る起動機構間のインターフェースはプロプライアタラリであり、オプションとして提供されることはあっても、携帯電話のメーカ機種に合わせて設定する必要があるため、工場施設に配置する共通のサブシステムとしては利用できないことである。加えて、機械に囲まれた製造現場である工場施設は、電波を遮蔽する閉所構造となっているところが多く、施設外にある交換機を経由しなければならない携帯電話システムの利用は、効果が完全ではない（例えば、特許文献１０参照）。
【０００６】
生活環境における警報音等の特定の音を受けて、このような音声データを、ユーザが感知しやすい別の形態のデータに変換する方式もある。このような方式は、自動車の車内にいる人や聴覚障害者を対象にした技術であり、音を感知できない人のための技術となる（例えば、特許文献１１〜１７）。しかし、これらの技術は工場施設内で用いるためのものではない。また、一般的な警報報知設備とのインターフェース変換機構がなく、プロプライアタリインタフェースのために自社同系機種同士に限られる。そのため、一般的な工場施設では汎用性がない。
【特許文献１】特開昭５６−３３２５６号公報
【特許文献２】特開昭５８−９０４４５号公報
【特許文献３】特開昭６２−９４２５０号公報
【特許文献４】特開平７−１１１６７８号公報
【特許文献５】特願平８−１２６０６１号公報
【特許文献６】特開平９−２６１７３３号公報
【特許文献７】特開平９−２４７７２２号公報
【特許文献８】特開平９−２２４０７４号公報
【特許文献９】特開平１１−１１３０６５号公報
【特許文献１０】特開２０００−４１２８８号公報
【特許文献１１】特開平２−２７４００７号公報
【特許文献１２】特開２００１−１７５９８６号公報
【特許文献１３】特開２００４−６１９３２号公報
【特許文献１４】登録実用新案第３０４２０２６号公報
【特許文献１５】特許第３０４３７３０号公報
【特許文献１６】特開平６−１６８３８１号公報
【特許文献１７】実開平６−７５４３８号公報
【非特許文献１】「聴覚障害者の職場定着推進マニュアル」、障害者の職場定着推進技法の開発に関する研究会、１９９５年１２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように従来の工場施設における警報報知のシステムでは、作業者に確実に警報を報知することが難しい。
本発明は、斯かる実情に鑑み、工場施設において作業者に確実に警報を報知する手段を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、工場施設内の作業者に警報を報知するユニバーサルデザイン環境であって、工場施設内の機械に設けられ、機械の異常を検出して起動信号を発信する異常検出部と、異常検出部からの起動信号を受信して警報を発生するための警報発生器と、を有する警報報知機構と、工場施設内に配置され、異常検出部が機械の異常を検出したときに無線信号を発信する無線インターフェースと、工場施設内の作業者が着用可能であって、無線インターフェースからの無線信号を受信することにより振動を発生する振動発生器と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、警報報知機構の異常検出部が機械の異常を検出したときに無線インターフェースが無線信号を発信し、作業者が着用する振動発生器がこの無線信号を受信して振動を発生するので、工場施設において作業者に確実に警報を報知することができる。なお、本発明においては、警報発生器は起動信号を受信したときに警報を発生する機能を備えていれば良く、必ずしも実際に警報音や警報光による警報を発生しなくとも良い。また、本発明においては、機械の異常とは、必ずしも機械の故障を意味せず、機械の磨耗や機械の工程作業の終了等、機械が通常とは異なる状態のときに発する情報の全てを含むものとする。
【００１０】
この場合、振動発生器は、発生する振動の振幅および振動数のいずれかの変化により、警報の種類を報知することが好適である。この構成によれば、作業者は発生する振動の振幅および振動数の少なくともいずれかの変化により、例えば異常の発生した箇所または異常の種類等の情報を得ることができる。
【００１１】
この場合、無線インターフェースは、異常検出部からの起動信号を受信し、無線信号を発信するものとできる。この構成によれば、無線インターフェースは、異常検出部からの起動信号を受信して無線信号を発信するので、機械の異常発生時に作業者の着用する振動発生器に振動を発生させることができる。
【００１２】
さらにこの場合、無線インターフェースは、異常検出部から警報発生器に送られる起動信号より分配された起動信号を受信するものとすることができる。この構成によれば、無線インターフェースは、異常検出部から警報発生器に送られる起動信号より分配された起動信号を受信するので、警報発生器は起動信号を受信して警報を発生する一方で、同時に無線インターフェースも分配された起動信号を受信して無線信号を発信し、作業者の着用する振動発生器に振動を発生させることができる。このため、警報音等による警報の報知と振動による警報の報知の両方を同時に行うことができる。
【００１３】
あるいは、無線インターフェースは、警報発生器からの警報を受信し、無線信号を発信するものとできる。この構成によれば、無線インターフェースは、警報発生器からの警報を受信して無線信号を発信するので、機械の異常発生時に作業者の着用する振動発生器に振動を発生させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、工場施設において作業者に確実に警報を報知する手段が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境を示す図である。本実施形態のユニバーサルデザイン環境１０は、工場施設内の作業者３２に警報を報知するシステムとして構成されている。本実施形態のユニバーサルデザイン環境１０は、特に聴覚障害者向けではなく、工作機械１２を用いる一般的な製造現場で、聴覚に依存しないで工作機械１２が発する情報の有無を工場施設内の作業者３２に伝達する手段である。本実施形態のユニバーサルデザイン環境１０は、作業終了の合図、工作機械の故障、磨耗、寿命等の異常発生時に、騒音の中では聞き落とすことのある警報音の代わりに、無線通信機能とバイブレーション機能を利用する。
【００１７】
工場施設内には、工作機械１２が設置されている。この工作機械１２には、一般的に既存の設備として、磨耗、寿命等の異常を検出して起動信号を発信する異常検出部１４と、異常検出部１４からの起動信号を受信して警報光あるいは警報音による警報を発生するための警報発生器１６とからなる警報報知機構が設けられている。本実施形態においては、異常検出部１４からの起動信号は、バスコネクタ１８から延長ケーブル２０、Ａ／Ｄコンバータ２２、信号ケーブル２４を介して無線インターフェース２６により受信されるようになっている。無線インターフェース２６は、異常検出部１４からの起動信号を受信すると、電波信号２８を発信するようになっている。無線インターフェース２６から発信された電波信号２８は、工場施設内の作業者３２が着用する振動発生器３０により受信される。電波信号２８を受信した振動発生器３０は、振動を発生することにより、振動発生器３０を着用した作業者３２に警報を報知することができるようにされている。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。一般的な工作機械１２は、研削、切断、穴あけ、搬送等の工作機械としての主機能を果たすための工作機械駆動部３８を具備している。この工作機械駆動部３８における作業終了、磨耗、寿命、故障等の異常は、機械のモニター情報として、異常検出部１４によって検出されるようになっている。異常検出部１４は、具体的には、工作機械駆動部３８における熱、光、電気、音、圧力、煙等を検出するセンサ、増幅器、比較器、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる。異常検出部１４からの起動信号は、作業終了、磨耗、寿命、故障およびそれらの生じた位置を示す識別情報を含んでいる。異常検出部１４からの起動信号は、従来の機器であれば、破線で示すように異常検出部１４側のバス３４からバスコネクタ１８、警報発生器１６側のバス３４を介して警報発生器１６に送られる。警報発生器１６は、起動信号を受けて警報スピーカから警報音を発し、警報ランプから警報光を発する。本実施形態においては、異常検出部１４と警報発生器１６とをつなぐバス３４の内、異常検出部１４側のコネクタ１８を外し、Ａ／Ｄコンバータ２２に続く延長ケーブル２０につないでいる。これにより、異常検出部１４からの起動信号はＡ／Ｄコンバータ２２、信号ケーブル２４を介して無線インターフェース２６に送られる。
【００１９】
図１および２の例においては、異常検出部１４からの起動信号がアナログ信号の場合は、図示するようにデジタル信号にＡ／Ｄ変換するが、場合によっては、Ａ／Ｄコンバータ２２を介さず信号ケーブル２４によりそのまま異常検出部１４と無線インターフェース２６をつなぐこともある。すなわち、異常検出部１４からの起動信号がデジタル信号を利用している場合にはＡ／Ｄ変換は不要である。また、異常検出部１４からの起動信号がデジタル信号を利用していない場合にも、無線インターフェース２６がデジタル処理を必須としていないために、Ａ／Ｄ変換が不要な場合もある。あるいは、Ｄ／Ａ変換が必要な場合もある。本実施形態の主眼は、変換技術にはなく、無線インターフェース２６へ起動信号を送る方式にある。
【００２０】
図３は、本発明の第１実施形態に係る無線インターフェースの構成を示す図である。本実施形態の無線インターフェース２６は、ＨｏｍｅＲＦ−ＳＷＡＰＩＥＥＥ８０２．１１シリーズインターフェースの規格に沿って構成されており、警報域設定装置４０、警報感知装置４２、信号コンバータ４４、振動発生用電波発信器４６からなる。ここで、ＨｏｍｅＲＦ以外の無線通信手段を用いて無線インターフェースを構成することもできる。しかし、例えば、携帯電話を利用する方式は、通信インタフェースがブロードバンドであっても、閉所となる現場の外にある交換機を経由する通信を必要とするため好ましくはない。また、赤外線通信ＩｒＤＡは、工作機械が多数設置してある現場においては、機械にさえぎられる可能性が強く、好ましくない。
【００２１】
無線インターフェース２６の警報域設定装置４０は、フィルタ回路、比較器、計数回路等からなり、警報域を適宜設定することにより、受信した起動信号の内から警報感知装置４２に送る起動信号を選択することができるようになっている。警報感知装置４２は、ＲＦコンバータ、シンセサイザ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、警報域設定装置４０から送られてきた起動信号を認識し、その起動信号の種類に応じて、後段の信号コンバータ４４および振動発生用電波発信器４６を制御することができるようにされている。信号コンバータ４４は、ベースバンド処理が可能なように構成され、送信処理部制御レジスタ部及びテスト機能部等から構成されている。振動発生用電波発信器４６は、ＲＦ回路、周辺マクロ、ホストインターフェース、無線ＬＡＮインターフェースを備え、信号コンバータ４２からの信号により、その信号の種類に応じた電波信号２８を発信することができるようにされている。なお、この振動発生用電波発信器４６に必要な機能は、振動発生器の起動だけでよく、応答確認も同期をとる必要もなく、モニタリングもしないシンプルな機能だけで目的を果たすことができる。
【００２２】
図４は、本発明の第１実施形態に係る振動発生器の構成を示す図である。本実施形態の振動発生器３０は、工場施設内の作業者が着用できるようにされており、振動発生用電波受信器４８、信号判別部５０、駆動回路５２、バイブレータ５４から構成されている。振動用電波受信器４８は、主にＲＦ回路からなり、無線インターフェース２６からの電波信号２８を受信して、電気信号に変換するようにされている。信号判別部５０は、フィルタ回路、比較器、計数回路等からなり、振動発生用電波受信器４８からの電気信号の種類を判別し、駆動回路５２に対して、電気信号の種類に応じた駆動信号を与えるようになっている。駆動回路５２は、信号判別部５０からの駆動信号に応じた振幅および振動数の振動をバイブレータ５４に発生させるようにされている。
【００２３】
以下、本実施形態のユニバーサルデザイン環境の動作について説明する。まず工作機械１２の運転時に、異常検出部１４が異常を検出して機械のモニター情報としての起動信号を発信すると、発信された起動信号は、延長ケーブル２０、ＡＤコンバータ２２および信号ケーブル２４を介して、無線インターフェース２６の警報域設定装置４０で受信される（Ｓ１０）。警報域設定装置４０では、その起動信号が指定された信号であるか否かを判定し（Ｓ１２）、指定された信号であれば警報感知装置４２に起動信号を送り（Ｓ１４）、指定された信号でなければ動作を終了する。警報感知装置４２では、起動信号の種類に応じた信号を、信号コンバータ４４を介して振動発生用電波発信器４６に送る（Ｓ１６）。振動発生用電波発信器４６では、工場施設内の作業者３２が着用する振動発生器３０に電波信号２８を送る（Ｓ１８）。電波信号２８を受信した振動発生器３０は、電波信号２８に応じた振幅および振動数の振動を起こす（Ｓ２０）。これにより、作業者３２は、故障の箇所やその内容等の警報の種類を報知される。
【００２４】
以上の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境においては、工場施設内の作業者は振動により警報を報知されるため、騒音が大きい工場施設内においても確実に警報を報知される。また、このユニバーサルデザイン環境の無線インターフェースは、汎用性に富むため、既存の工場施設の大部分にそのまま設置することができる。
【００２５】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図６は本発明の第２実施形態に係る工作機械と無線インターフェースとの接続を示す図であり、図７は本発明の第２実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。この第２実施形態では、異常検出部１４から警報発生器１６に送られる起動信号より分配された起動信号を、無線インターフェース２６が受信するようにされている点が、上述の第１実施形態と異なっている。図６および７に示すように、異常検出部１４からのバス３４は、ハブ３６に接続され、ハブ３６からのバス３４が警報発生器１６に接続されている。また、ハブ３６からの信号ケーブル２４が無線インターフェース２６に接続されている。本実施形態では、このような接続により無線インターフェース２６に加えて、工作機械１２の警報発生器１６にも起動信号が送られる。このため、警報発生器１６からの警報音による警報の報知と、振動発生器３０からの振動発生による警報の報知を同時に行うことが可能となる。
【００２６】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態においては、無線インターフェースは、工作機械の警報発生器からの警報を直接受信して、電波信号を振動発生器に発信する点が上記第１および第２実施形態とは異なっている。本実施形態においては、異常検出部１４および警報発生器１６を備えた工作機械１２には何ら改変は行われていない。工作機械１２の警報発生器１６の近傍には、警報発生器１６からの警報音を感知する警報音感知器５６が配置されている。警報音感知器５６には、信号ケーブル２４により、上述の第１および第２実施形態と同様の無線インターフェース２６が接続されている。本実施形態では、上記の構成により、無線インターフェース２６が警報発生器１６からの警報を受信し、電波信号２８を発信することができるようにされている。
【００２７】
図９は、本発明の第３実施形態に係る警報音感知器の構成を示す図である。本実施形態の警報音感知器５６は、マイク部５８、音域判別部６０、制御部６２および信号コンバータ６４からなる。マイク部５８は、警報音を感知するマイク、信号を増幅するマイクアンプ等からなる。音域判別部６０は、フィルタ回路、比較器等からなり、所定閾値内の周波数の音声信号のみを後段に送るようになっている。制御部６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、音域判別部６０からの音声信号に応じた信号を起動信号の形で後段に送るようになっている。信号コンバータ６４は、Ａ／Ｄ変換器あるいはＤ／Ａ変換器からなり、無線インターフェース２６の処理形式に応じた形式に信号を変換する。
【００２８】
以下、本実施形態のユニバーサルデザイン環境の動作について説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境の動作を示すフロー図である。まず、工作機械１２の運転時に、異常検出部１４が異常を検出して警報発生器１６が警報音を発すると、警報発生器１６が発した警報音は、警報音感知器５６のマイク部５８によって感知される（Ｓ１１０）。ここで音域判別部６０は、指定された音域であるか否かを判別し（Ｓ１１２）、指定された音域であれば無線インターフェース２６に起動信号を送り（Ｓ１１４）、指定された音域でなければ動作を終了する。以下の動作は、上記第１および第２実施形態と同様であり、無線インターフェース２６の警報域設定装置４０では、その起動信号が指定された信号であるか否かを判定し（Ｓ１１６）、指定された信号であれば警報感知装置４２に起動信号を送り（Ｓ１１８）、指定された信号でなければ動作を終了する。警報感知装置では、信号を振動発生用電波発信器４６に送る（Ｓ１２０）。振動発生用電波発信器４６では、振動発生器３０に電波信号２８を送る（Ｓ１２２）。電波信号２８を受信した振動発生器３０は振動を起こす（Ｓ１２４）。
【００２９】
以上の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境においては、既存の工作機械に設置された警報報知機構を何ら改変することなく、振動により警報を報知するユニバーサルデザイン環境とすることができ、より汎用性の高いものとできる。
【００３０】
尚、本発明のユニバーサルデザイン環境は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３１】
例えば、上記説明した本実施形態のユニバーサルデザイン環境では、振動の種類により工場施設内の作業者はその警報の種類を報知されるが、本実施形態のユニバーサルデザイン環境は、工作機械に関する警報の有無を伝えれば良く、警報そのもの詳細を伝える必然性は必ずしもない。そのため、振動は、複雑な情報伝達のために使われるのではなく、情報伝達の有無を認識するためのトリガーとなればよく、表示装置、計算処理等は必ずしも必須ではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る無線インターフェースの構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る振動発生器の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境の動作を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る工作機械と無線インターフェースとの接続を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る警報音感知器の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…ユニバーサルデザイン環境、１２…工作機械、１４…異常検出部、１６…警報発生器、１８…バスコネクタ、２０…延長ケーブル、２２…Ａ／Ｄコンバータ、２４…信号ケーブル、２６…無線インターフェース、２８…電波信号、３０…振動発生器、３２…作業者、３４…バス、３６…ハブ、３８…工作機械駆動部、４０…警報域設定装置、４２…警報感知装置、４４…信号コンバータ、４６…振動発生用電波発信器、４８…振動発生用電波受信器、５０…信号判別部、５２…駆動回路、５４…バイブレータ、５６…警報音感知器、５８…マイク部、６０…音域判別部、６２…制御部、６４…信号コンバータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニバーサルデザイン環境に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場施設における機械、例えば研削工具の磨耗、寿命等の異常を検知し、作業者に警報を報知する機構は、従来から広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。作業者への警報の報知は、警報ランプを点灯させる又は警報音を発生させるという方法が取られる。警報ランプは、聴覚障害者も健常者も隔てることなく警報を感知できるが、警報ランプの方向を見るまでは警報を感知できないことが多い。また、警報ランプのある機械の前を離れている場合には、警報を感知できない。
【０００３】
警報音は、健常者の場合、警報スピーカの近辺にいればほとんど感知できるが、騒音の中で耳栓をしている作業者などは、警報音を聞き落とす可能性がある。また、聴覚障害者の場合、警報音を感知できないため、機械による製造現場での就業機会を閉ざすことにつながっている。さらに、高齢作業者の安全性や機能性を考慮すると、音に依存するシステムは見直しが必要とされる。加えて、近年のバリアフリー化に伴う法改正に対応する必要もある。いずれにしても、家庭内や事務作業所と違い、騒音を発する工作機械を用いる製造現場では、聴覚の如何に拘らず、音による情報伝達の効果には限界がある。
【０００４】
警報等を聴覚障害のある作業者に知らせる信号としては、光を利用したパトライトが勧められている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、光を利用した警報は、上記の警報ランプの方向を見るまでは、作業者が警報を感知できないという欠点がある。
【０００５】
一方、バイブレータ機能を用いた通知システムは、携帯電話を代表としてたくさんある（例えば、特許文献４〜９参照）。これらの特徴としては、バイブレータ機能を有する携帯電話等の振動発生器と、その振動発生器に警報報知時に起動信号を送る起動機構間のインターフェースはプロプライアタラリであり、オプションとして提供されることはあっても、携帯電話のメーカ機種に合わせて設定する必要があるため、工場施設に配置する共通のサブシステムとしては利用できないことである。加えて、機械に囲まれた製造現場である工場施設は、電波を遮蔽する閉所構造となっているところが多く、施設外にある交換機を経由しなければならない携帯電話システムの利用は、効果が完全ではない（例えば、特許文献１０参照）。
【０００６】
生活環境における警報音等の特定の音を受けて、このような音声データを、ユーザが感知しやすい別の形態のデータに変換する方式もある。このような方式は、自動車の車内にいる人や聴覚障害者を対象にした技術であり、音を感知できない人のための技術となる（例えば、特許文献１１〜１７）。しかし、これらの技術は工場施設内で用いるためのものではない。また、一般的な警報報知設備とのインターフェース変換機構がなく、プロプライアタリインタフェースのために自社同系機種同士に限られる。そのため、一般的な工場施設では汎用性がない。
【特許文献１】特開昭５６−３３２５６号公報
【特許文献２】特開昭５８−９０４４５号公報
【特許文献３】特開昭６２−９４２５０号公報
【特許文献４】特開平７−１１１６７８号公報
【特許文献５】特願平８−１２６０６１号公報
【特許文献６】特開平９−２６１７３３号公報
【特許文献７】特開平９−２４７７２２号公報
【特許文献８】特開平９−２２４０７４号公報
【特許文献９】特開平１１−１１３０６５号公報
【特許文献１０】特開２０００−４１２８８号公報
【特許文献１１】特開平２−２７４００７号公報
【特許文献１２】特開２００１−１７５９８６号公報
【特許文献１３】特開２００４−６１９３２号公報
【特許文献１４】登録実用新案第３０４２０２６号公報
【特許文献１５】特許第３０４３７３０号公報
【特許文献１６】特開平６−１６８３８１号公報
【特許文献１７】実開平６−７５４３８号公報
【非特許文献１】「聴覚障害者の職場定着推進マニュアル」、障害者の職場定着推進技法の開発に関する研究会、１９９５年１２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように従来の工場施設における警報報知のシステムでは、作業者に確実に警報を報知することが難しい。
本発明は、斯かる実情に鑑み、工場施設において作業者に確実に警報を報知する手段を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、工場施設内の作業者に警報を報知するユニバーサルデザイン環境であって、工場施設内の機械に設けられ、機械の異常を検出して起動信号を発信する異常検出部と、異常検出部からの起動信号を受信して警報を発生するための警報発生器と、を有する警報報知機構と、工場施設内に配置され、異常検出部が機械の異常を検出したときに無線信号を発信する無線インターフェースと、工場施設内の作業者が着用可能であって、無線インターフェースからの無線信号を受信することにより振動を発生する振動発生器と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、警報報知機構の異常検出部が機械の異常を検出したときに無線インターフェースが無線信号を発信し、作業者が着用する振動発生器がこの無線信号を受信して振動を発生するので、工場施設において作業者に確実に警報を報知することができる。なお、本発明においては、警報発生器は起動信号を受信したときに警報を発生する機能を備えていれば良く、必ずしも実際に警報音や警報光による警報を発生しなくとも良い。また、本発明においては、機械の異常とは、必ずしも機械の故障を意味せず、機械の磨耗や機械の工程作業の終了等、機械が通常とは異なる状態のときに発する情報の全てを含むものとする。
【００１０】
この場合、振動発生器は、発生する振動の振幅および振動数のいずれかの変化により、警報の種類を報知することが好適である。この構成によれば、作業者は発生する振動の振幅および振動数の少なくともいずれかの変化により、例えば異常の発生した箇所または異常の種類等の情報を得ることができる。
【００１１】
この場合、無線インターフェースは、異常検出部からの起動信号を受信し、無線信号を発信するものとできる。この構成によれば、無線インターフェースは、異常検出部からの起動信号を受信して無線信号を発信するので、機械の異常発生時に作業者の着用する振動発生器に振動を発生させることができる。
【００１２】
さらにこの場合、無線インターフェースは、異常検出部から警報発生器に送られる起動信号より分配された起動信号を受信するものとすることができる。この構成によれば、無線インターフェースは、異常検出部から警報発生器に送られる起動信号より分配された起動信号を受信するので、警報発生器は起動信号を受信して警報を発生する一方で、同時に無線インターフェースも分配された起動信号を受信して無線信号を発信し、作業者の着用する振動発生器に振動を発生させることができる。このため、警報音等による警報の報知と振動による警報の報知の両方を同時に行うことができる。
【００１３】
あるいは、無線インターフェースは、警報発生器からの警報を受信し、無線信号を発信するものとできる。この構成によれば、無線インターフェースは、警報発生器からの警報を受信して無線信号を発信するので、機械の異常発生時に作業者の着用する振動発生器に振動を発生させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、工場施設において作業者に確実に警報を報知する手段が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境を示す図である。本実施形態のユニバーサルデザイン環境１０は、工場施設内の作業者３２に警報を報知するシステムとして構成されている。本実施形態のユニバーサルデザイン環境１０は、特に聴覚障害者向けではなく、工作機械１２を用いる一般的な製造現場で、聴覚に依存しないで工作機械１２が発する情報の有無を工場施設内の作業者３２に伝達する手段である。本実施形態のユニバーサルデザイン環境１０は、作業終了の合図、工作機械の故障、磨耗、寿命等の異常発生時に、騒音の中では聞き落とすことのある警報音の代わりに、無線通信機能とバイブレーション機能を利用する。
【００１７】
工場施設内には、工作機械１２が設置されている。この工作機械１２には、一般的に既存の設備として、磨耗、寿命等の異常を検出して起動信号を発信する異常検出部１４と、異常検出部１４からの起動信号を受信して警報光あるいは警報音による警報を発生するための警報発生器１６とからなる警報報知機構が設けられている。本実施形態においては、異常検出部１４からの起動信号は、バスコネクタ１８から延長ケーブル２０、Ａ／Ｄコンバータ２２、信号ケーブル２４を介して無線インターフェース２６により受信されるようになっている。無線インターフェース２６は、異常検出部１４からの起動信号を受信すると、電波信号２８を発信するようになっている。無線インターフェース２６から発信された電波信号２８は、工場施設内の作業者３２が着用する振動発生器３０により受信される。電波信号２８を受信した振動発生器３０は、振動を発生することにより、振動発生器３０を着用した作業者３２に警報を報知することができるようにされている。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。一般的な工作機械１２は、研削、切断、穴あけ、搬送等の工作機械としての主機能を果たすための工作機械駆動部３８を具備している。この工作機械駆動部３８における作業終了、磨耗、寿命、故障等の異常は、機械のモニター情報として、異常検出部１４によって検出されるようになっている。異常検出部１４は、具体的には、工作機械駆動部３８における熱、光、電気、音、圧力、煙等を検出するセンサ、増幅器、比較器、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる。異常検出部１４からの起動信号は、作業終了、磨耗、寿命、故障およびそれらの生じた位置を示す識別情報を含んでいる。異常検出部１４からの起動信号は、従来の機器であれば、破線で示すように異常検出部１４側のバス３４からバスコネクタ１８、警報発生器１６側のバス３４を介して警報発生器１６に送られる。警報発生器１６は、起動信号を受けて警報スピーカから警報音を発し、警報ランプから警報光を発する。本実施形態においては、異常検出部１４と警報発生器１６とをつなぐバス３４の内、異常検出部１４側のコネクタ１８を外し、Ａ／Ｄコンバータ２２に続く延長ケーブル２０につないでいる。これにより、異常検出部１４からの起動信号はＡ／Ｄコンバータ２２、信号ケーブル２４を介して無線インターフェース２６に送られる。
【００１９】
図１および２の例においては、異常検出部１４からの起動信号がアナログ信号の場合は、図示するようにデジタル信号にＡ／Ｄ変換するが、場合によっては、Ａ／Ｄコンバータ２２を介さず信号ケーブル２４によりそのまま異常検出部１４と無線インターフェース２６をつなぐこともある。すなわち、異常検出部１４からの起動信号がデジタル信号を利用している場合にはＡ／Ｄ変換は不要である。また、異常検出部１４からの起動信号がデジタル信号を利用していない場合にも、無線インターフェース２６がデジタル処理を必須としていないために、Ａ／Ｄ変換が不要な場合もある。あるいは、Ｄ／Ａ変換が必要な場合もある。本実施形態の主眼は、変換技術にはなく、無線インターフェース２６へ起動信号を送る方式にある。
【００２０】
図３は、本発明の第１実施形態に係る無線インターフェースの構成を示す図である。本実施形態の無線インターフェース２６は、ＨｏｍｅＲＦ−ＳＷＡＰＩＥＥＥ８０２．１１シリーズインターフェースの規格に沿って構成されており、警報域設定装置４０、警報感知装置４２、信号コンバータ４４、振動発生用電波発信器４６からなる。ここで、ＨｏｍｅＲＦ以外の無線通信手段を用いて無線インターフェースを構成することもできる。しかし、例えば、携帯電話を利用する方式は、通信インタフェースがブロードバンドであっても、閉所となる現場の外にある交換機を経由する通信を必要とするため好ましくはない。また、赤外線通信ＩｒＤＡは、工作機械が多数設置してある現場においては、機械にさえぎられる可能性が強く、好ましくない。
【００２１】
無線インターフェース２６の警報域設定装置４０は、フィルタ回路、比較器、計数回路等からなり、警報域を適宜設定することにより、受信した起動信号の内から警報感知装置４２に送る起動信号を選択することができるようになっている。警報感知装置４２は、ＲＦコンバータ、シンセサイザ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、警報域設定装置４０から送られてきた起動信号を認識し、その起動信号の種類に応じて、後段の信号コンバータ４４および振動発生用電波発信器４６を制御することができるようにされている。信号コンバータ４４は、ベースバンド処理が可能なように構成され、送信処理部制御レジスタ部及びテスト機能部等から構成されている。振動発生用電波発信器４６は、ＲＦ回路、周辺マクロ、ホストインターフェース、無線ＬＡＮインターフェースを備え、信号コンバータ４２からの信号により、その信号の種類に応じた電波信号２８を発信することができるようにされている。なお、この振動発生用電波発信器４６に必要な機能は、振動発生器の起動だけでよく、応答確認も同期をとる必要もなく、モニタリングもしないシンプルな機能だけで目的を果たすことができる。
【００２２】
図４は、本発明の第１実施形態に係る振動発生器の構成を示す図である。本実施形態の振動発生器３０は、工場施設内の作業者が着用できるようにされており、振動発生用電波受信器４８、信号判別部５０、駆動回路５２、バイブレータ５４から構成されている。振動用電波受信器４８は、主にＲＦ回路からなり、無線インターフェース２６からの電波信号２８を受信して、電気信号に変換するようにされている。信号判別部５０は、フィルタ回路、比較器、計数回路等からなり、振動発生用電波受信器４８からの電気信号の種類を判別し、駆動回路５２に対して、電気信号の種類に応じた駆動信号を与えるようになっている。駆動回路５２は、信号判別部５０からの駆動信号に応じた振幅および振動数の振動をバイブレータ５４に発生させるようにされている。
【００２３】
以下、本実施形態のユニバーサルデザイン環境の動作について説明する。まず工作機械１２の運転時に、異常検出部１４が異常を検出して機械のモニター情報としての起動信号を発信すると、発信された起動信号は、延長ケーブル２０、ＡＤコンバータ２２および信号ケーブル２４を介して、無線インターフェース２６の警報域設定装置４０で受信される（Ｓ１０）。警報域設定装置４０では、その起動信号が指定された信号であるか否かを判定し（Ｓ１２）、指定された信号であれば警報感知装置４２に起動信号を送り（Ｓ１４）、指定された信号でなければ動作を終了する。警報感知装置４２では、起動信号の種類に応じた信号を、信号コンバータ４４を介して振動発生用電波発信器４６に送る（Ｓ１６）。振動発生用電波発信器４６では、工場施設内の作業者３２が着用する振動発生器３０に電波信号２８を送る（Ｓ１８）。電波信号２８を受信した振動発生器３０は、電波信号２８に応じた振幅および振動数の振動を起こす（Ｓ２０）。これにより、作業者３２は、故障の箇所やその内容等の警報の種類を報知される。
【００２４】
以上の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境においては、工場施設内の作業者は振動により警報を報知されるため、騒音が大きい工場施設内においても確実に警報を報知される。また、このユニバーサルデザイン環境の無線インターフェースは、汎用性に富むため、既存の工場施設の大部分にそのまま設置することができる。
【００２５】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図６は本発明の第２実施形態に係る工作機械と無線インターフェースとの接続を示す図であり、図７は本発明の第２実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。この第２実施形態では、異常検出部１４から警報発生器１６に送られる起動信号より分配された起動信号を、無線インターフェース２６が受信するようにされている点が、上述の第１実施形態と異なっている。図６および７に示すように、異常検出部１４からのバス３４は、ハブ３６に接続され、ハブ３６からのバス３４が警報発生器１６に接続されている。また、ハブ３６からの信号ケーブル２４が無線インターフェース２６に接続されている。本実施形態では、このような接続により無線インターフェース２６に加えて、工作機械１２の警報発生器１６にも起動信号が送られる。このため、警報発生器１６からの警報音による警報の報知と、振動発生器３０からの振動発生による警報の報知を同時に行うことが可能となる。
【００２６】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態においては、無線インターフェースは、工作機械の警報発生器からの警報を直接受信して、電波信号を振動発生器に発信する点が上記第１および第２実施形態とは異なっている。本実施形態においては、異常検出部１４および警報発生器１６を備えた工作機械１２には何ら改変は行われていない。工作機械１２の警報発生器１６の近傍には、警報発生器１６からの警報音を感知する警報音感知器５６が配置されている。警報音感知器５６には、信号ケーブル２４により、上述の第１および第２実施形態と同様の無線インターフェース２６が接続されている。本実施形態では、上記の構成により、無線インターフェース２６が警報発生器１６からの警報を受信し、電波信号２８を発信することができるようにされている。
【００２７】
図９は、本発明の第３実施形態に係る警報音感知器の構成を示す図である。本実施形態の警報音感知器５６は、マイク部５８、音域判別部６０、制御部６２および信号コンバータ６４からなる。マイク部５８は、警報音を感知するマイク、信号を増幅するマイクアンプ等からなる。音域判別部６０は、フィルタ回路、比較器等からなり、所定閾値内の周波数の音声信号のみを後段に送るようになっている。制御部６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、音域判別部６０からの音声信号に応じた信号を起動信号の形で後段に送るようになっている。信号コンバータ６４は、Ａ／Ｄ変換器あるいはＤ／Ａ変換器からなり、無線インターフェース２６の処理形式に応じた形式に信号を変換する。
【００２８】
以下、本実施形態のユニバーサルデザイン環境の動作について説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境の動作を示すフロー図である。まず、工作機械１２の運転時に、異常検出部１４が異常を検出して警報発生器１６が警報音を発すると、警報発生器１６が発した警報音は、警報音感知器５６のマイク部５８によって感知される（Ｓ１１０）。ここで音域判別部６０は、指定された音域であるか否かを判別し（Ｓ１１２）、指定された音域であれば無線インターフェース２６に起動信号を送り（Ｓ１１４）、指定された音域でなければ動作を終了する。以下の動作は、上記第１および第２実施形態と同様であり、無線インターフェース２６の警報域設定装置４０では、その起動信号が指定された信号であるか否かを判定し（Ｓ１１６）、指定された信号であれば警報感知装置４２に起動信号を送り（Ｓ１１８）、指定された信号でなければ動作を終了する。警報感知装置では、信号を振動発生用電波発信器４６に送る（Ｓ１２０）。振動発生用電波発信器４６では、振動発生器３０に電波信号２８を送る（Ｓ１２２）。電波信号２８を受信した振動発生器３０は振動を起こす（Ｓ１２４）。
【００２９】
以上の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境においては、既存の工作機械に設置された警報報知機構を何ら改変することなく、振動により警報を報知するユニバーサルデザイン環境とすることができ、より汎用性の高いものとできる。
【００３０】
尚、本発明のユニバーサルデザイン環境は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３１】
例えば、上記説明した本実施形態のユニバーサルデザイン環境では、振動の種類により工場施設内の作業者はその警報の種類を報知されるが、本実施形態のユニバーサルデザイン環境は、工作機械に関する警報の有無を伝えれば良く、警報そのもの詳細を伝える必然性は必ずしもない。そのため、振動は、複雑な情報伝達のために使われるのではなく、情報伝達の有無を認識するためのトリガーとなればよく、表示装置、計算処理等は必ずしも必須ではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る無線インターフェースの構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る振動発生器の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るユニバーサルデザイン環境の動作を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る工作機械と無線インターフェースとの接続を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る工作機械における接続を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る警報音感知器の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るユニバーサルデザイン環境の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…ユニバーサルデザイン環境、１２…工作機械、１４…異常検出部、１６…警報発生器、１８…バスコネクタ、２０…延長ケーブル、２２…Ａ／Ｄコンバータ、２４…信号ケーブル、２６…無線インターフェース、２８…電波信号、３０…振動発生器、３２…作業者、３４…バス、３６…ハブ、３８…工作機械駆動部、４０…警報域設定装置、４２…警報感知装置、４４…信号コンバータ、４６…振動発生用電波発信器、４８…振動発生用電波受信器、５０…信号判別部、５２…駆動回路、５４…バイブレータ、５６…警報音感知器、５８…マイク部、６０…音域判別部、６２…制御部、６４…信号コンバータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場施設内の作業者に警報を報知するユニバーサルデザイン環境であって、
前記工場施設内の機械に設けられ、前記機械の異常を検出して起動信号を発信する異常検出部と、前記異常検出部からの起動信号を受信して警報を発生するための警報発生器と、を有する警報報知機構と、
前記工場施設内に配置され、前記異常検出部が前記機械の異常を検出したときに無線信号を発信する無線インターフェースと、
前記工場施設内の作業者が着用可能であって、前記無線インターフェースからの無線信号を受信することにより振動を発生する振動発生器と、
を備えたユニバーサルデザイン環境。
【請求項２】
前記振動発生器は、発生する振動の振幅および振動数の少なくともいずれかの変化により、警報の種類を報知する請求項１に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項３】
前記無線インターフェースは、前記異常検出部からの起動信号を受信し、無線信号を発信する請求項１または２に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項４】
前記無線インターフェースは、前記異常検出部から前記警報発生器に送られる起動信号より分配された起動信号を受信する請求項３に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項５】
前記無線インターフェースは、前記警報発生器からの警報を受信し、無線信号を発信する請求項１または２に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項１】
工場施設内の作業者に警報を報知するユニバーサルデザイン環境であって、
前記工場施設内の機械に設けられ、前記機械の異常を検出して起動信号を発信する異常検出部と、前記異常検出部からの起動信号を受信して警報を発生するための警報発生器と、を有する警報報知機構と、
前記工場施設内に配置され、前記異常検出部が前記機械の異常を検出したときに無線信号を発信する無線インターフェースと、
前記工場施設内の作業者が着用可能であって、前記無線インターフェースからの無線信号を受信することにより振動を発生する振動発生器と、
を備えたユニバーサルデザイン環境。
【請求項２】
前記振動発生器は、発生する振動の振幅および振動数の少なくともいずれかの変化により、警報の種類を報知する請求項１に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項３】
前記無線インターフェースは、前記異常検出部からの起動信号を受信し、無線信号を発信する請求項１または２に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項４】
前記無線インターフェースは、前記異常検出部から前記警報発生器に送られる起動信号より分配された起動信号を受信する請求項３に記載のユニバーサルデザイン環境。
【請求項５】
前記無線インターフェースは、前記警報発生器からの警報を受信し、無線信号を発信する請求項１または２に記載のユニバーサルデザイン環境。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２２１４６３（Ｐ２００６−２２１４６３Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４９４８（Ｐ２００５−３４９４８）
【出願日】平成１７年２月１０日（２００５．２．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パトライト
【出願人】（０００１１６７８１）旭ダイヤモンド工業株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１０日（２００５．２．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パトライト
【出願人】（０００１１６７８１）旭ダイヤモンド工業株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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