JP4585572B2 - 両手操作スイッチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、両手を所定の待避位置に置かない限り操作不能として、危険部位に作業者が手を挿入した状態でプレス機械等が作動する危険を回避できるようにした両手操作スイッチ装置に関する。

両手を所定の待避位置に置かない限り操作不能として、危険部位に作業者が手を挿入した状態でプレス機械等が作動する危険を回避できるようにした両手操作スイッチ装置は、従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

例えばプレス機械に適用される場合、左手待避位置と右手待避位置とは、プレス機械のワーク挿入口の手前に左右適当な距離を隔てて設定される。こうして設定された左手待避位置及び右手待避位置のそれぞれには、かなり大型の押しボタンを有する押しボタンスイッチが配置される。それらの押しボタンスイッチが同時に押されているときに限り、両手操作スイッチ装置からは所定の出力信号が出力される。この出力信号は、プレス機械の側におけるプレス工程の起動条件、プレス工程の起動タイミングの制御等に利用される。

左側の押しボタンスイッチと右側の押しボタンスイッチとは、それらのスイッチが片手では同時に押せないように、十分な距離を隔てて配置されている。しかも、それらの押しボタンスイッチの復帰バネとしては、かなり強力なバネが使用されている。

そのため、両手操作スイッチ装置を作動させてプレス作業を行うためには、作業者の左手及び右手のそれぞれを左の押しボタン及び右の押しボタンの上にそれぞれ載せ、さらに、それらの押しボタンを同時に強く押し下げることが必要となる。その結果、プレス機械の危険部位に片手を挿入したままの状態でプレス機械のプレス工程が起動する危険が回避される。

なお、感応式プレス起動装置において、作業者の手首に装着された発信器から送出されたＩＤコードを用いて、遮光による起動条件を作業者毎に制御することは、従来より知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−２１２５９７号公報 特開平１０−１８０４９５号公報

しかしながら、上述の両手操作スイッチ装置は、復帰用バネとしてかなり強力なバネを使用した押しボタンスイッチが採用されていたため、１スイッチ操作あたりの作業負荷が大きく、繰り返し作業により作業者に疲労を強いる結果、押しボタンスイッチの一方を押圧状態のまま粘着テープで固定することで、他方の押しボタンスイッチの片手操作だけで作業可能とする等の安易な不正操作を招きやすいと言う問題点がある。

また、従来の両手操作スイッチ装置は、両押しボタンスイッチが同時に押圧操作されさえすれば、直ちに、正常な出力信号を生成出力するため、二人の作業者が片手ずつで押圧操作したり、長い棒の先端で押圧操作したり、後ろ向きになって右手と左手とを替えて押圧操作すると言った不正操作乃至悪ふざけを見抜くことができないと言う問題点がある。

さらに、従来の両手操作スイッチ装置を採用したプレス機械等において、作業者認証システムや作業者記録システム等を導入しようとすると、各個人が所持するＩＤカード等から取得したＩＤに基づいて、プレス機械全体の運転者（電源投入者等）を特定することはできるものの、実際に最も危険なプレス作業それ自体に関与した作業者を特定することは極めて困難であると言う問題点がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、１スイッチ操作あたりの作業負荷が軽く、繰り返し操作によっても作業者を疲労させることが少ない両手操作スイッチ装置を提供することにある。

この発明の他の目的とするところは、作業者自身の両手を使用した正常操作以外の不正操作では作動しないようにした信頼性の高い両手操作スイッチ装置を提供することにある。

この発明の他の目的とするところは、両手操作スイッチ装置それ自体の操作者を確実に特定することが可能な両手操作スイッチ装置を提供することにある。

この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。

本発明の両手操作スイッチ装置は、作業者の左手の所定位置に装着される第１のＲＦＩＤタグと、作業者の右手の所定位置に装着される第２のＲＦＩＤタグと、作業者の左手が所定の左手待避位置にあるときに限り、作業者の左手の所定位置に装着された第１のＲＦＩＤタグと交信可能となるように配置された左手用ＲＦアンテナと、作業者の右手が所定の右手待避位置にあるときに限り、作業者の右手の所定位置に装着された第２のＲＦＩＤタグと交信可能となるように配置された右手用ＲＦアンテナと、左手用ＲＦアンテナからの受信信号と右手用ＲＦアンテナからの受信信号とに基づいて出力信号を生成する出力信号生成手段とを具備するものである。

このような構成によれば、作業者が左右の手のそれぞれを左右の待避位置に移動させれば、第１及び第２のＲＦＩＤタグと左手用及び右手用のＲＦアンテナとの間でひとりでに交信が行われ、それらの交信を介して出力信号が生成される。

そのため、この両手操作スイッチ装置によれば、左右の手のそれぞれを左右の待避位置に移動させるだけで、所定の出力信号を発生させることができるから、従前の押しボタンスイッチを利用する両手操作スイッチ装置に比べて、１操作あたりの操作負荷が軽くなり、長時間の繰り返し作業に際しても、作業員を過度に疲労させることがないと言う利点がある。

しかも、ＲＦＩＤタグとＲＦアンテナとの交信可能距離は、送受信電力、送受信周波数帯、アンテナの指向性等を適宜に設定することで、左右の手の待避位置周辺の狭い範囲に限定することができるため、操作手段の構成を押しボタンスイッチから電波送受信器に変更したとしても、それにより両手拘束作用に支障を来たしたり、瞬時応答性を低下させることもない。

すなわち、作業者は両手をきっちりと所定の待避位置に置かない限り、両手操作スイッチ装置を作動させることができないから、スイッチの操作を介して作業者の手を所定の待避位置に拘束することで、危険源から作業者の手を確実に保護することができる。

また、作業者の両手が所定の待避位置に正確に置かれない限り、タグとアンテナとの間の交信は開始されない一方、作業者の手が所定の待避位置から僅かでも離れたり或いはアンテナの指向性領域から外れれば、タグとアンテナとの間の交信は直ちに途絶えるから、両手の僅かの動きで出力信号の態様をコントロールすることもできる。

加えて、タグには様々な管理用データが格納可能である一方、アンテナとの間の交信に際しては、それらの管理用データはスイッチ装置側に任意に読み出しが可能であるから、本発明装置によれば、単にスイッチ装置としての機能のみならず、ＲＦＩＤタグの読み取り装置としての機能も果たすこととなる。

これを利用すれば、両手操作スイッチ装置の操作と読み取りデータとを対応づけることにより、危険機械（プレス機械等）の作業を実際に担当した者と関連づけて様々なデータを蓄積し、これを適宜に利用することもできる。

本発明装置の好ましい実施の形態においては、出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナからの受信信号と右手用ＲＦアンテナからの受信信号とが同時に存在する状態では第１の論理値となり、それ以外の状態では第２の論理値となる状態対応形式の出力信号を生成するものであってもよい。

このような構成によれば、出力信号の論理値状態は作業者の両手が待避位置にあるか否かにより変化するから、この両手操作スイッチ装置の出力信号を取り扱う機械（プレス機械等）側では、その出力信号の論理値それ自体に基づいて危険動作の実行可否を直ちに判断することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナからの受信信号と右手用ＲＦアンテナからの受信信号とが同時に存在する状態の開始時点、および／または、終了時点にワンショットパルスが現れる状態変化対応形式の出力信号を生成するものであってもよい。ここで、ワンショットパルスの極性は、開始時点と終了時点とで異ならせてもよいし、同一であってもよい。

このような構成によれば、出力信号中のワンショットパルスの出現タイミングを監視することで、作業者の両手が所定の待避位置に到達したタイミング並びに離脱したタイミングを知ることができるから、この両手操作スイッチ装置の出力信号を取り扱う機械（プレス機械等）側では、到達したタイミングから離脱したタイミングまでを保持することで、作業者の両手が所定の待避位置にあることを認識することができる。

本発明装置の好ましい実施の形態においては、第１のＲＦＩＤタグには左手識別情報が格納されており、かつ第２のＲＦＩＤタグには右手識別情報が格納されており、出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナから左手識別情報が受信され、かつ右手用ＲＦアンテナから右手識別情報が受信されたことをさらに条件として、所定の出力信号を生成出力するように仕組まれているものであってもよい。

このような構成によれば、左手用ＲＦアンテナから左手識別情報が受信され、かつ右手用ＲＦアンテナから右手識別情報が受信されない限り、出力信号生成手段からは出力信号が生成されないため、二人の作業者が片手ずつで押圧操作したり、長い棒の先端で押圧操作したり、後ろ向きになって右手と左手とを替えて押圧操作すると言った不正操作乃至悪ふざけによる作動を禁止し、出力信号の生成信頼性を高めることができる。

本発明の装置の好ましい実施の形態においては、第１のＲＦＩＤタグには個人識別情報が格納されており、かつ第２のＲＦＩＤタグには個人識別情報が格納されており、出力手段は、左手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報と右手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報とが一致したことをさらに条件として、所定の出力信号を生成出力するように仕組まれているものであってもよい。

このような構成によれば、左手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報と右手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報とが一致しない限り、出力信号生成手段からは出力信号が生成されないため、二人の作業者が片手ずつで押圧操作したり、長い棒の先端で押圧操作したりすることによる作動を禁止し、出力信号の生成信頼性を高めることができる。

本発明装置の好ましい実施の形態においては、所定の左手待避位置及び所定の右手待避位置は、両手操作検出信号により起動される危険機械の手前に、左右方向へ所定距離だけ隔てて配置されているものであってもよい。

このような構成によれば、プレス機械の加工具位置（危険部位）へとワークを供給するための作業台が存在するような状況にあっては、その作業台上に左右に離間して所定の左手待避位置及び所定の右手待避位置を配置することにより、危険部位へと手を差し込みそのままプレス機械が作動すると言った危険な事態を確実に回避することができる。

本発明装置の好ましい実施の形態においては、左手用ＲＦアンテナ及び右手用ＲＦアンテナはいずれも指向性を有するものであり、かつそれらのアンテナは互いに相手方と反対する方角へ向けられているものであってもよい。

このような構成によれば、左手用ＲＦアンテナ及び右手用ＲＦアンテナはいずれも指向性を有し、かつそれらのアンテナは互いに相手方と反対する方角へ向けられているものであるから、ＲＦタグの受信可能範囲を指向性の範囲内に限定する一方、その範囲内においては、互いに相手方と反対向きであるから、送信電力を増加して高い感度を持たせることができ、感度並びに応答性を向上させることができる。

本発明装置の好ましい実施の形態においては、左手用ＲＦアンテナと右手用ＲＦアンテナとの間には衝立部材が配置されているものであってもよい。

このような構成によれば、衝立の有する物理的な作用を介して、作業者が左右の手の位置を交換して両手操作スイッチ装置を操作すると言った不正操作を未然に防止することができる。

この発明によれば、１スイッチ操作あたりの操作負荷が軽く、繰り返し操作によっても作業者を疲労させることが少ない両手操作スイッチ装置を提供することができる。また、この発明によれば、作業者自身の両手を使用した正常操作以外の不正操作では作動しないようにした信頼性の高い両手操作スイッチ装置を提供することができる。さらに、この発明によれば、両手操作スイッチ装置それ自体の操作者を確実に特定することが可能な両手操作スイッチ装置を提供することができる。

以下に、この発明に係る両手操作スイッチ装置の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明が適用された両手操作スイッチ装置の一例を示すハードウェア構成図が図１に示されている。同図に示されるように、この両手操作スイッチ装置１００は、作業者の左手（図６、１０ａ）の所定位置（例えば、手首や指等）に装着される第１のＲＦＩＤタグ１ａと、作業者の右手（図６、１０ｂ）の所定位置（例えば、手首や指等）に装着される第２のＲＦＩＤタグ１ｂと、作業者の左手が所定の左手待避位置（図６，１３ａ）にあるときに限り、作業者の左手の所定位置に装着された第１のＲＦＩＤタグ１ａと交信可能となるように配置された左手用ＲＦアンテナ２ａと、作業者の右手が所定の右手待避位置（図６，１３ｂ）にあるときに限り、作業者の右手の所定位置に装着された第２のＲＦＩＤタグ１ｂと交信可能となるように配置された右手用ＲＦアンテナ２ｂと、左手用ＲＦアンテナ２ａの送受信部２ｃからの受信信号と右手用ＲＦアンテナ２ｂの送受信部２ｄからの受信信号とに基づいて出力信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｄａｔａ）を生成する出力信号生成手段として機能する信号処理部３とを備えている。

作業者の左手及び右手が所定の左手及び右手待避位置（図６，１３ａ，１３ｂ）にあるときに限り、作業者の左手及び右手の所定位置に装着された第１及び第２のＲＦＩＤタグ１ａ，１ｂと左手及び右手用ＲＦアンテナ２ａ，２ｂとが交信可能となるような状態を作り出すためには、様々な設計手法を採用することができる。例えば、アンテナ自体の指向性、アンテナの向き、送信電力、送信周波数等々を適宜に組み合わせて設定することによって、そのような状態を作り出すことができる。

信号処理部３は、主制御部３１と、ＲＦアンテナインタフェース３２と、設定入力部３３と、出力インタフェース部３４と、表示部３５とを備えている。

主制御部３１は、装置全体を統括制御するものであり、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺サポート回路等々を含んで構成されている。特に、この例では、ＲＡＭ内には、図２に示されるように、左手用ＲＦアンテナ２ａからの受信情報を格納するための左側アンテナ領域（図２（ａ）参照）と右手用ＲＦアンテナ２ｂからの受信情報を格納するための右側アンテナ領域（図２（ｂ）参照）とが設けられている。

図から明らかなように、それらのアンテナ領域には、個人識別情報Ｄ１や手左右識別情報Ｄ２のほか、各種の安全情報（例えば、作業者スキル情報、許容エリア情報、許容作業情報等々）、並びに、受信時刻情報等が格納可能とされている。これらのアンテナ領域の使用方法については、のちに図４のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。

ＲＦアンテナインタフェース３２は、左手用ＲＦアンテナ２ａ及び右手用ＲＦアンテナ２ｂと主制御部３１との間にあって、両者間のインタフェース機能を果たす回路であり、主として、このＲＦアンテナインタフェース３２の存在によって、ＲＦＩＤタグ１ａ，１ｂからの読み出し動作、ＲＦＩＤ１ａ，１ｂに対する書き込み動作が実現される。

設定入力部３３は、例えばＤＩＰスイッチ等の設定スイッチで構成されており、各種のモード設定情報等の入力のために使用される。後述する「左右識別オプション設定」や「個人識別オプション設定」は、この設定入力部３３を使用して行われる。

出力インタフェース部３４は、主制御部３１からの指令を受けて各種の出力信号を生成して出力する機能を有する。この例では、図に示されるように、状態指示信号Ｓ１、状態変化指示信号Ｓ２、データ信号Ｄａｔａを生成して出力する。

ここで、状態指示信号Ｓ１とは、例えば図７に示されるように、作業者の左手１０ａが左手待避位置１３ａにあり、かつ作業者の右手１０ｂが右手待避位置１３ｂにある状態（以下、「両手待避状態」と言う）を示す信号である。より具体的には、状態指示信号Ｓ１の内容は、両手待避状態の期間では“１”となり、それ以外の期間では“０”となる。

状態変化指示信号Ｓ２とは、両手待避状態の期間の開始時点、および／または、終了時点をそれぞれ示すものである。より具体的には、状態変化指示信号Ｓ２の内容は、両手待避状態の期間の開始時点、および／または、終了時点のそれぞれ毎に“１”のワンショットパルス（微少幅パルス）が現れるものとなる。

データ信号Ｄａｔａとは、左右のＲＦアンテナ２ａ，２ｂを介して左右のＲＦＩＤ１ａ，１ｂから読み出された各種のデータ（安全管理情報等）を意味している。つまり、この両手操作スイッチ装置は、ＲＦＩＤタグ１ａ，１ｂからのデータ読み取り装置としての機能をも有している。そして、このデータの読み取りは、両手操作スイッチ装置を操作した作業者の所持するＲＦＩＤから読み取られるものであるから、本発明の両手操作スイッチ装置を利用すれば、プレス機械等の危険な工程に実際に従事した作業者に関する各種の個人情報を収集することができる。

表示部３５は、図示しないが、各種のＬＥＤランプや液晶ディスプレス等で構成され、両手操作スイッチ装置の運転状態等をオペレータに対して表示するものである。

次に、この両手操作スイッチ装置の制御部の処理全体を示すゼネラルフローチャートが図３に示されている。同図に示されるように、両手操作スイッチ装置の制御部は、電源投入直後のイニシャライズ処理（ステップ３０１）を経たのち、受信データ取得処理（ステップ３０２）と出力信号生成処理（ステップ３０３）とを繰り返し実行するように構成されている。

受信データ取得処理（ステップ３０２）では、左右のＲＦアンテナ２ａ，２ｂを介して左右のＲＦＩＤタグ１ａ，１ｂから読み出された各種のデータをメモリ内の左右のアンテナ領域（図２（ａ），（ｂ）参照）にその受信時刻と共に格納する処理が実行される。受信データ取得処理（ステップ３０２）の詳細が図４に示されている。

同図において処理が開始されると、先ず、左右のＲＦアンテナ２ａ，２ｂが同時に駆動されて、ＲＦＩＤタグの探査が行われる（ステップ４０１）。ここで、左手待避位置１３ａに作業者の左手１０ａが置かれ、その作業者の手首に装着されたＲＦＩＤタグ１ａが左側ＲＦアンテナ２ａの間近に存在すれば、そのＲＦＩＤタグ１ａと左側ＲＦアンテナ２ａとの間における交信が行われて、ＲＦＩＤタグ１ａに格納された情報が読み出され、所謂「受信状態」となる。

これに対して、左手待避位置１３ａに作業者の右手１０ａが置かれておらず、その作業者の手首に装着されたＲＦＩＤタグ１ａが左側ＲＦアンテナ２ａの間近に存在しなければ、そのＲＦＩＤタグ１ａと左側ＲＦアンテナ２ａの間における交信は行われないから、ＲＦＩＤタグ１ａに格納された情報が読み出されることはなく、所謂「受信状態」とはならない。

ここで、左側ＲＦアンテナ２ａが受信状態と判定されると（ステップ４０２ＹＥＳ）、ＲＦＩＤタグ１ａから読み出された情報は、主制御部３１内のメモリに設定された左側アンテナ領域（図２（ａ）参照）へと格納される（ステップ４０３）。同時に、制御部３１に内蔵の電子時計回路（図示せず）から得られた精密な時刻データ（例えば、１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃのオーダー）に基づいて受信時刻の記録が行われる。こうして得られた受信時刻は、後述する左右の受信時間差の判定に使用される。これに対して、左側ＲＦアンテナ２ａが受信状態ではないと判定されると（ステップ４０２ＮＯ）、左側アンテナ領域（図２（ａ）参照）の内容はクリアされる（ステップ４０４）。なお、ここで言う「クリア」とは、データ自体を消去する場合とデータ自体は残しつつも所定の状態フラグをクリア状態に設定する場合との双方の意味を含んでいる。

続いて、右側ＲＦアンテナ２ｂに関する受信状態の判定が同様にして行われる（ステップ４０６）。ここで、右手待避位置１３ｂに作業者の右手１０ｂが置かれ、その作業者の手首に装着されたＲＦＩＤタグ１ｂが右側ＲＦアンテナ２ｂの間近に存在すれば、そのＲＦＩＤタグ１ｂと右側ＲＦアンテナ２ｂとの間における交信が行われて、ＲＦＩＤタグ１ｂに格納された情報が読み出され、所謂「受信状態」となる。

これに対して、右手待避位置１３ｂに作業者の右手１０ｂが置かれておらず、その作業者の手首に装着されたＲＦＩＤタグ１ｂが左側ＲＦアンテナ２ｂの間近に存在しなければ、そのＲＦＩＤタグ１ｂと右側ＲＦアンテナ２ｂとの間における交信は行われないから、ＲＦＩＤタグ１ｂに格納された情報が読み出されることはなく、所謂「受信状態」とはならない。

ここで、右側ＲＦアンテナ２ｂが受信状態と判定されると（ステップ４０６ＹＥＳ）、ＲＦＩＤタグ１ｂから読み出された情報は、主制御部３１内のメモリに設定された右側アンテナ領域（図２（ｂ）参照）へと格納される（ステップ４０７）。同時に、制御部３１に内蔵の電子時計回路（図示せず）から得られた精密な時刻データ（例えば、１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃのオーダー）に基づいて受信時刻の記録が行われる。こうして得られた受信時刻は、後述する左右の受信時間差の判定に使用される。これに対して、右側ＲＦアンテナ２ｂが受信状態ではないと判定されると（ステップ４０６ＮＯ）、右側アンテナ領域（図２（ｂ）参照）の内容はクリアされる（ステップ４０８）。なお、ここで言う「クリア」とは、データ自体を消去する場合とデータ自体は残しつつも所定の状態フラグをクリア状態に設定する場合との双方の意味を含んでいる。

次に、図３に戻って、出力信号生成処理（ステップ３０３）においては、左右のアンテナ領域（図２参照）の格納情報に基づいて、出力信号生成の条件が成立しているか否かの判定が行われ、条件が成立している場合には、出力信号の生成処理が行われる。出力信号生成処理の詳細が図５に示されている。

同図において、処理が開始されると、先ず、左右のアンテナ領域のチェックが行われる（ステップ５０１）。作業者の所持するＲＦＩＤタグには、個人識別情報Ｄ１及び手左右識別情報Ｄ２が格納されるほか、各種の安全情報（例えば、作業者スキル情報、許容エリア情報、許容作業情報等々）、並びに、受信時刻情報が格納されている。これらの情報がＲＦＩＤタグから読み取られて、左右のアンテナ領域（図２参照）に格納されている。

続いて、左右のアンテナ領域（図２参照）の両方にデータが存在するか否か、及び左右の受信時間差が許容時間差（例えば、０．５秒程度）以内であるか、の判定が行われる（ステップ５０２）。ここで、左右のアンテナ領域の両方にデータが存在すると言うことは、左右のＲＦアンテナ２ａ，２ｂのいずれもが受信状態にあることを意味している。また、左右の受信時間差が許容時間差以内であると言うことは、作業者の両手がスイッチのオン操作を意図して左右の待避位置に置かれたことを意味している。つまり、片手がたまたま左右いずれかの手待避位置に置かれて休憩等していたときに、他の手が遅れてもう一方の手待避位置に偶然に置かれ、その結果、両手が左右の待避位置に同時に置かれた状態が意図せずに出現しても、両手操作スイッチ装置が作動しないように配慮しているのである。

両領域にデータが存在しかつ許容時間差以内と判定されると（ステップ５０２ＹＥＳ）、続いて、左右識別オプションが設定されているか否かの判定が行われる（ステップ５０３）。ここで、「左右識別オプション」とは、左手用ＲＦアンテナ２ａから左手識別情報が受信され、かつ右手用ＲＦアンテナ２ｂから右手識別情報が受信されたことをさらに条件として、所定出力信号を生成出力する動作モードを意味している。この左右識別オプションに相当する動作モードの設定は、設定入力部３３を構成するＤＩＰスイッチの操作等で行うことができる。

左右識別オプションの設定が「あり」と判定されると（ステップ５０３ＹＥＳ）、続いて、左右のアンテナ領域の格納内容（特に、手左右識別情報）に基づいて、左側のアンテナ領域に格納された手左右識別情報の内容が「左手」であり、かつ右側のアンテナ領域に格納された手左右識別情報の内容が「右手」であることの判定（左領域＝左手、右領域＝右手）が行われ（ステップ５０４）、左領域に左手、右領域に右手と判定された場合には（ステップ５０４ＹＥＳ）、続いて、個人識別オプションが設定されているか否かの判定が行われる（ステップ５０５）。

ここで、「個人識別オプション」とは、左手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報と右手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報とが一致したことをさらに条件として、所定の出力信号を生成出力する動作モードを意味している。この個人識別オプションに相当する動作モードの設定も、設定入力部３３を構成するＤＩＰスイッチの操作等で行うことができる。

個人識別オプションの設定が「あり」と判定されると（ステップ５０５ＹＥＳ）、続いて、左右のアンテナ領域の格納内容（特に、個人識別情報）に基づいて、左手用ＲＦアンテナ２ａから受信された個人識別情報と右手用ＲＦアンテナ２ｂから受信された個人識別情報とが一致しているか否かの判定がおこなわれ（ステップ５０６）、一致していると判定された場合には（ステップ５０６ＹＥＳ）、続いて、条件成立時の出力信号生成処理への移行がおこなわれる。

条件成立時の出力信号生成処理の最初では、先ず、状態指示信号Ｓ１の値を“１”に設定したのち（ステップ５０７）、状態指示信号Ｓ１の内容が“０”から“１”に変化したかを判定し（ステップ５０８）、変化したと判定される場合には（ステップ５０８ＹＥＳ）、状態変化指示信号Ｓ２としてワンショットパルスを出力する（ステップ５０９）。これに対して、変化したと判定されない場合には（ステップ５０８ＮＯ）、ワンショットパルス出力処理（ステップ５０９）はスキップされ、ワンショットパルスは出力されない。

続いて、データ出力処理（ステップ５１０）が実行されて、左右のアンテナ領域（図２参照）に格納された情報の中で、予め指定された情報が外部に出力される。この情報は制御対象となる危険機械（プレス機械等）或いは専用の安全管理装置へと取り込まれて、様々な安全管理のための制御に供される。

一方、両方のアンテナ領域（図２参照）にデータが存在しないと判定されたり（ステップ５０２ＮＯ）、左右の手判定処理に際して左領域＝左手かつ右領域＝右手が否定されたり（ステップ５０４ＮＯ）、さらには、左領域（個人）＝右領域（個人）が否定されたりすると（ステップ５０６ＮＯ）、直ちに、条件不成立時の出力信号生成処理への移行が行われる。

条件不成立時の出力信号生成処理の最初では、先ず、状態指示信号Ｓ１の値を“０”に設定したのち（ステップ５１１）、状態指示信号Ｓ１の内容が“１”から“０”に変化したかを判定し（ステップ５１２）、変化したと判定される場合には（ステップ５１２ＹＥＳ）、状態変化指示信号Ｓ２としてワンショットパルスを出力する（ステップ５０９）。これに対して、変化したと判定されない場合には（ステップ５０８ＮＯ）、ワンショットパルス出力処理（ステップ５０９）はスキップされ、ワンショットパルスは出力されない。

なお、以上の説明において、左右識別オプションが設定されていなければ（ステップ５０３なし）、ステップ５０４はスキップされるから、左右識別オプションに相当する動作モードは適用されない。同様にして、個人識別オプションが設定されていなければ（ステップ５０５なし）、ステップ５０６はスキップされるから、個人識別オプションに相当する動作モードは適用されない。

次に、本実施形態に係る両手操作スイッチ装置の適用例を図６〜図８を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態に係る両手操作スイッチ装置をプレス機械に適用した一例における操作方法の説明図が図６及び図７に示されている。一般にプレス機械の危険部位（パンチとダイとの打撃部等）５の手前には、プレス加工の対象となるワークの供給を容易とするために、作業台９が設けられる。作業者の側から見ると、危険部位５は作業台９の正面に位置すると共に、その手前の左右両脇には、左手待避位置１３ａと右手待避位置１３ｂとが距離Ｌだけ離間して設定されることとなる。距離Ｌはこの例では肩幅程度とされ、片手で双方のアンテナ２ａ，２ｂを受信動作させることは不可能とされる。

左手待避位置１３ａ及び右手待避位置１３ｂの近傍には、左手用ＲＦアンテナ２ａと右手用ＲＦアンテナ２ｂとが配置される。それらのＲＦアンテナ２ａ，２ｂは左右方向への所定拡き角を有する指向性を具備しており、図示例では、左手用ＲＦアンテナ２ａは左向きに、また右手用ＲＦアンテナ２ｂは右向きに角度設定されて作業台９上に取り付けられている。つまり、左手用ＲＦアンテナ２ａ及び右手用ＲＦアンテナ２ｂはいずれも指向性を有するものであり、かつそれらのアンテナは互いに相手方と反対する方角へ向けられているのである。

一方、作業者の左手１０ａの手首には第１のＲＦＩＤタグ１ａが、また作業者の右手１０ｂの手首には第２のＲＦＩＤタグ１ｂが装着されている。左手用ＲＦアンテナ２ａは、作業者の左手１０ａが所定の左手待避位置１３ａにあるときに限り、作業者の左手１０ａの手首に装着された第１のＲＦＩＤタグ１ａとの間で交信可能となるように配置されている。同様に、右手用ＲＦアンテナ２ｂは、作業者の右手１０ｂが所定の右手待避位置１３ｂにあるときに限り、作業者の右手１０ｂの手首に装着された第２のＲＦＩＤタグ１ｂとの間で交信可能となるように配置されている。

なお、６はワーク４が危険部位５に置かれたことを検知するための着座センサ、７はリセットスイッチ、８はメインスイッチ、１４は非常停止スイッチである。メインスイッチ８はプレス機械を作動待機状態に設定するためのものであり、着座センサ６はワーク４が危険部位５に置かれない限り、両手操作スイッチ装置が作動してもプレス加工工程が起動されないように、内部でインターロックをとるために使用され、非常停止スイッチ１４は非常停止動作の起動に使用される。

図示しないプログラマブル・コントローラ（ＰＬＣ）では、本発明の両手操作スイッチ装置の出力信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｄａｔａ等）、着座センサ６の出力、メインスイッチ８の出力等に基づいて、ラダー図言語等で記述された所定のユーザプログラムを実行することにより、プレス機械の駆動部を適宜に制御することにより、プレス工程を繰り返し実行してワーク４を加工する。

以上の構成において、ブレス工程を実施するための作業者の動作はつぎのように説明される。先ず、図６に示されるように、作業者はその両手１０ａ，１０ｂにてワーク４の両端を把持し、図中矢印に示されるように、両腕を前方に突き出すことにより、ワーク４を真っ直ぐ前方へ運び、危険部位５にセットする。

すると、危険部位５の手前に取り付けられた着座センサ６が作動することにより、危険部位５にワーク４がセットされたことが、ＰＬＣ側へと通知され、プレス工程起動のためのインターロックが解除される。

しかるのち、作業者は、図７に示されるように、左手１０ａを反時計回りに又右手１０ｂを時計回りに旋回させつつ、それらの手１０ａ，１０ｂを手前に引き戻して、左右の待避位置１３ａ，１３ｂへと運ぶ。

すると、左手１０ａの手首に装着された第１のＲＦＩＤタグ１ａと左手用ＲＦアンテナ２ａとが交信状態となると共に、右手１０ｂの手首に装着された第２のＲＦＩＤタグ１ｂと右手用ＲＦアンテナ２ｂとが交信状態となって、出力インタフェース３４からは出力信号Ｓ１，Ｓ２や安全管理データＤａｔａが出力され、これらの出力信号は図示しないＰＬＣへと取り込まれる。

図示しないＰＬＣのユーザプログラムの側では、それらの出力信号Ｓ１，Ｓ２や安全管理データＤａｔａに基づいて、ブレス工程を安全に実行させることができる。例えば、状態指示信号Ｓ１の論理値が“１”にあるとき、作業者の左右の手１０ａ，１０ｂはいずれも左右の待避位置１３ａ，１３ｂにあることが判るから、状態指示信号Ｓ１の論理値が“１”であることを条件としてプレス工程の起動乃至作動中を管理するようにすれば、作業者が危険部位に手を挿入した状態でプレス工程が作動すると言った危険を回避し、作業者の安全を確保することができる。

また、状態変化指示信号Ｓ２は、先に説明したように、両手待避期間の開始時点と終了時点とでワンショットパルスとなるため、このワンショットパルスでプレス工程に起動をかければ、作業者が自分の手を左右の待避位置に運ぶ動作と連動して、プレス工程を起動するようにしても、上記の同様に作業者の安全を確保することができる。

また、左手用ＲＦアンテナ２ａ及び右手用ＲＦアンテナ２ｂはいずれも指向性を有するものであり、かつそれらのアンテナは互いに相手方と反対する方角へ向けられているため、ＲＦタグの受信可能範囲を指向性の範囲内に限定する一方、その範囲内においては、互いに相手方と反対向きであるから、送信電力を増加して高い感度を持たせることができ、感度並びに応答性を向上させることができる。

さらに、安全管理データＤａｔａは、作業者スキル情報、許容エリア情報、許容作業情報等々を含んでいるため、それらの情報に基づいて、安全上又は管理上の一定の資格を有する者に限って、当該プレス機械の運転を許可すると言った制御も可能となる。

両手操作スイッチ装置の応用例が図８に示されている。この例にあっては、左右のＲＦアンテナ２ａ，２ｂとの間に、左右の手１０ａ，１０ｂの交換乃至交叉すると行った不正行為を不可能とするための衝立１５が配置されている。また、左右のＲＦアンテナ２ａ，２ｂには指向性が付与されると共に、いずれも内側へ向けて姿勢設定されている。

この発明によれば、１スイッチ操作あたりの作業負荷が軽く、繰り返し操作によっても作業者を疲労させることが少ない両手操作スイッチ装置を提供することができる。また、この発明によれば、作業者自身の両手を使用した正常操作以外の不正操作を見抜くことが容易な両手操作スイッチ装置を提供することができる。さらに、この発明によれば、両手操作スイッチ装置それ自体の操作者を確実に特定することが可能な両手操作スイッチ装置を提供することができる。

両手操作スイッチ装置の構成図である。 左右のアンテナ領域の説明図である。 両手操作スイッチ装置の制御部の処理全体を示すゼネラルフローチャートである。 受信データ取得処理の詳細を示すフローチャートである。 出力信号生成処理の詳細を示すフローチャートである。 両手操作スイッチ装置の操作方法の説明図（その１）である。 両手操作スイッチ装置の操作方法の説明図（その２）である。 両手操作スイッチ装置の応用例の説明図である。

符号の説明

１ａ 第１のＲＦＩＤタグ
１ｂ 第２のＲＦＩＤタグ
２ａ 左手用ＲＦアンテナ
２ｂ 右手用ＲＦアンテナ
２ｃ 送受信部（左手アンテナ用）
２ｄ 送受信部（右手アンテナ用）
３ 信号処理部
３ａ 左手用インタフェース
３ｂ 右手用インタフェース
４ ワーク
５ プレス機械の危険部位
６ 着座センサ
７ リセットスイッチ
８ メインスイッチ
９ 作業台
１０ａ 左手
１０ｂ 右手
１１ メインスイッチ
１２ 非常停止スイッチ
１３ａ 左手用待避位置
１３ｂ 右手用待避位置
１４ 非常停止スイッチ
１５ 不正防止用衝立
３１ 主制御部
３２ ＲＦアンテナインタフェース
３３ 設定入力部
３４ 出力用インタフェース
３５ 表示部
１００ 両手操作スイッチ装置

Claims (8)

1. 作業者の左手の所定位置に装着される第１のＲＦＩＤタグと、
   作業者の右手の所定位置に装着される第２のＲＦＩＤタグと、
   作業者の左手が所定の左手待避位置にあるときに限り、作業者の左手の所定位置に装着された第１のＲＦＩＤタグと交信可能となるように配置された左手用ＲＦアンテナと、
   作業者の右手が所定の右手待避位置にあるときに限り、作業者の右手の所定位置に装着された第２のＲＦＩＤタグと交信可能となるように配置された右手用ＲＦアンテナと、
   左手用ＲＦアンテナからの受信信号と右手用ＲＦアンテナからの受信信号とに基づいて出力信号を生成する出力信号生成手段とを具備する、ことを特徴とする両手操作スイッチ装置。
2. 出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナからの受信信号と右手用ＲＦアンテナからの受信信号とが同時に存在する状態では第１の論理値となり、それ以外の状態では第２の論理値となる状態対応形式の出力信号を生成する、ことを特徴とする請求項１に記載の両手操作スイッチ装置。
3. 出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナからの受信信号と右手用ＲＦアンテナからの受信信号とが同時に存在する状態の開始時点、および／または、終了時点にワンショットパルスが現れる状態変化対応形式の出力信号を生成する、ことを特徴とする請求項１に記載の両手操作スイッチ装置。
4. 第１のＲＦＩＤタグには左手識別情報が格納されており、かつ第２のＲＦＩＤタグには右手識別情報が格納されており、
   出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナから左手識別情報が受信され、かつ右手用ＲＦアンテナから右手識別情報が受信されたことをさらに条件として、所定の出力信号を生成出力するように仕組まれている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の両手操作スイッチ装置。
5. 第１のＲＦＩＤタグには個人識別情報が格納されており、かつ第２のＲＦＩＤタグには個人識別情報が格納されており、
   出力信号生成手段は、左手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報と右手用ＲＦアンテナから受信された個人識別情報とが一致したことをさらに条件として、所定の出力信号を生成出力するように仕組まれている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の両手操作スイッチ装置。
6. 所定の左手待避位置及び所定の右手待避位置は、両手操作検出信号により起動される危険機械の手前に、左右方向へ所定距離だけ隔てて配置されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の両手操作スイッチ装置。
7. 左手用ＲＦアンテナ及び右手用ＲＦアンテナはいずれも指向性を有するものであり、かつそれらのアンテナは互いに相手方と反対する方角へ向けられている、ことを特徴とする請求項６に記載の両手操作スイッチ装置。
8. 左手用ＲＦアンテナ及び右手用ＲＦアンテナはいずれも指向性を有するものであり、かつそれらのアンテナは互いに相手方と正対する方角へ向けられており、さらに両アンテナ間には衝立が配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載の両手操作スイッチ装置。

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