JPS58143939A - 機械工場内での安全作業システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械工場内における自動化機械やワークの作
動エリア等、機械周辺の危険エリアに人が入ると、警報
を発したり、その機械の作動を自動的に且つ強制的に停
止させる等の安全対策を講じ人身事故の発生を防止する
ようにした機械工場内での安全作業システムに関するも
のである。

一般に、機械工場内では、自動化された複数の機械の周
りを柵等で囲って、機内は危険エリアとして機内に立入
らないよう注意を喚起するようにしている。

しかるに、機内の１つの機械が故障したような場合、修
理のため欄内に入った作業者が、不用意に他の機械が稼
動すること等によって人身事故が発生することがある。

−例として、機械故障のため、作業者が理外の制御盤を
操作して欄内の全機械を作動停止させたのち、欄内に入
ってその機械の故障原因を調査中、第三者が不用意に制
御盤を操作すると欄内の機械が作動し始めて、機械の可
動部分が欄内の作業者に当って事故を起す恐れがある。

このため、作業者が欄内に入ったときには、機械を不用
意に稼動させないように安全対策を講じておく必要があ
る。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、機械工場内での作業
者の移動軌跡をモニタすることにより、作業者が危険エ
リアに入っていることが一目瞭然に判るようにして、機
械の不用意な稼動による人身事故を未然に防止すること
を目的とするものである。

そのため、本発明は、機械工場内を撮影するテレビカメ
ラと、該テレビカメラの画像信号より移動被写体の画像
信号を検出する検出部および、該検出部の出力信号を記
憶する記憶部からなる画像信号処理装置と、該画１象信
号処理装置の記憶部の出力信号を工場レイアウト図とと
もに表示する影像装置とを備え、工場内における人の移
動軌跡を表示するようにしたものである。

ここにおいて、上記画像信号処理装置は、その検出部あ
るいは記憶部に、該検出部あるいは記憶部からの出力信
号を機械の可動エリアに相当する位置信号にしたがって
通過、遮断するゲート部が接続されていることにより、
移動被写体のうち機械の可動部分に相当する信号を取除
くようにしている。また、上記画像信号処理装置の検出
部は、少なくとも一走査期間の画像信号を記憶する記憶
回路と、該記憶回路の出力信号と上記画像信号との差を
検出する比較回路とにより構成されている。

さらに、影像装置はブラウン管であることが好適である
。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明に係る機械工場内での安全
作業システムを示す。第１図に示す機械工場内部におい
て、１，１．・・は自動化された機械であって、該機械
１，１．・・の外周囲には柵２が該機械１，１．・・を
囲むように配設されており、義理２によって柵２の内方
りが機械周辺の危険エリアとして区画されている。また
、上記柵２の外方には、上記機械１，１．・・を自動制
御するための制御盤６が配設されており、作業者Ｍが該
制御盤６を操作することによって柵２内の機械１，１゜
・・を柵２の外方から自動制御し得るようになされてい
る。

また、４は天井等に取付けられて機械工場内部を撮影す
るテレビカメラであって、該テレビカメラ４は、第２図
に示すように、画像信号処理装置５に接続されている。

上記画像信号処理装置５は、第３図に拝承するように、
上記テレビカメラ４からの画像信号をＡ／Ｄコンバータ
６を介して受ける検出部７と、該検出部７からの出力信
号を受ける記憶部８とを備えている。該検出部７は、上
記Ａ　／　Ｄコンバータ６でデジタル値に変換された画
像信号を信号処理して、−走査前の画像信号を現在の画
像信号と比較することによりテレビカメラ４の画像信号
のうちから移動被写体（例えば作業者Ｍや機械１，１゜
・・の可動部分）の画像信号を検出するもので、その内
部には、上記Ａ　／　Ｄコンバータ６からの画像信号を
Ｄ端子に受けて一走査期間の画像信号を順次記憶するシ
フトレジスタより々る記憶回路９と、該記憶回路９のＱ
端子からの一走査前の画像信号をＤ１端子に受け、かつ
Ａ　／　Ｄコンバータ６からの現在の画像信号をＤ２端
子に受けて該両信号を比較し、その差の検出時にＱ出力
を「ｌ」とするコンパレータよりなる比較回路１０とか
ら々つている。

また、上記記憶部８は、上記比較回路１０からの信号差
の検出時毎に発生する「１」出力信号をそれぞれ所定場
所に記憶するだめのもので、比較回路１０のＱ端子から
の「１」出力信号をラッチ１１を介して受けるメモリ１
２により構成されている。

また、上記記憶部８の後段にはアンド回路よりなるゲー
ト部１５が接続されている。該ゲート部１６は、上記記
憶部８からの「１」出力信号のうち機械１，１．・・の
可動部分に相当する信号を取除くだめのもので、該ゲー
ト部１６には、ワーク位置メモリ１４に予め記憶された
機械１１１．・・の可動エリアに相当する位置信号（例
えば後述する影像装置２０の表示画面に第５図に示すよ
うな機械工場内の平面図が写し出された場合に第６図斜
線で示す機械１，１．・・の可動エリアの範囲内で「ｌ
」となる信号）が入力されており、該位置信号が「０」
のときには記憶部８からの「ｌ」出力を通過させる一方
、逆に位置信号が「ｌ」のときには遮断するように構成
されている。

加えて、上記ゲート部１５の後段には、オア回路１５を
介してＤ　／　Ａコンバータ１６が接続され、ト記ゲー
ト部１！Ｉを通過した記憶部８からの「ｌ」出力信号を
Ｄ　／　Ａコンバータ１６でアナログ値に変換したのち
、外部に出力するように構成されている。また、上記オ
ア回路１５には、レイアウトメモリ１７に予め記憶され
た第７図に実線で示すような機械１，１．・・のレイア
ウトに相当する位置信号が入力されており、該位置信号
を上記記憶部８からの「１」出力信号と同一経路でもっ
て外部に出力するように構成されている。

そして、上記画像信号処理装置５のＤ　／　Ａコンバー
タ１６には、切換スイッチ１８および合成回路１９を介
して例えば制御盤６上に載置されたモニタブラウン管よ
りなる影像装置２０が接続され、該影像装置２０に上記
画像信号処理装置５の記憶部８からの「ｌ」出力信号を
、上記レイアウトメモリ１７の位置信号に基づくレイア
ウト図と共に表示するように構成されている。尚、上記
切換スイッチ１８はテレビカメラ側接点Ａと画像信号処
理装置側接点Ｂとを有して、影像装置２０の影像をテレ
ビカメラ４からの画像信号に基づく影像と画像信号処理
装置５からの出力信号に基づく影像とに選択的に切換え
るものである。また、上記合成回路１９は、画像信号処
理装置５からの出力信号あるいはテレビカメラ４からの
画像信号をタイミングゼネレータ２１からの第４図（ロ
）に示すような垂直同期信号および同図（ハ）に示すよ
うな水平同期信号と合成して、影像装置２０に所定の影
像を結ばせるものである。

尚、画像信号処理装置５の記憶部８からの［ｌ］出力信
号のうち作業者Ｍに相当する信号は、ゲート部１′５を
通過したのちアンド回路２２に入力されており、この入
力時に該アンド回路２２に入力されている危険エリアメ
モリ２５からの危険エリアＤに相当する位置信号（例え
ば第８図に斜線で示す危険エリアＤの範囲内のとき「ｌ
」となる信号）が「ｌ」であれば、作業者Ｍが危険エリ
アＤ内に入ったと判断して、該アンド回路２２の「ｌ」
出力により安全装置２４を作動させて、遮断器２５によ
り機械１，１．・・に備えだ開閉器２６を開いて機械１
，１．・・の電源２７との接続を断ち、柵２内の機械１
，１．・・を強制停止させると同時に、ワーニング部２
８を構成する警報ブザーを鳴動させたり警報ランプを点
滅させたりするように構成されている。

また、第３図中、２９は第４図（イ）に示すようなりロ
ックパルスを発生する発振器、６０は４個のメモリ１２
，１４，１７．２５の番地蛍循定するアドレスカウンタ
である。

次に、上記実施例の作動について説明すると、柵２内の
機械１，１．・・が正常に稼動しているとき、機械工場
内の様子は常にテレビカメラ４により撮影されている。

このテレビカメラ４からの画１象信号は画像信号処理装
置５に入力され、該画像信号処理装置５内でＡ　／　Ｄ
コンバータ６によりデジタル信号に変換されたのち、検
出部７の記憶部＠９に入力記憶される。そして、該記憶
回路９に記憶されたー走査前の画像信号が比較回路１０
でＡ　／　Ｄコンバータ６からの現在の画像信号と比較
されることが、発振器２９からのクロックパルスの発生
毎に繰返されている。

いま、切換スイッチ１８が画像信号処理装置側接点Ｂに
切換えられている際、工場内に作業者Ｍ等が居ない場合
には、上記比較回路１０の両信号差の検出により機械１
，１．・・の可動部分のみが検出され、検出時毎に該比
較回路１０のＱ出力が「１」となってそれぞれラッチ１
１を介して記憶部８のメモリー２の所定アドレスに記憶
される。

しかし、これに対応するメモリー２からの「１」出力は
、ワーク位置メモリー４から同時に出力されるＩｌ１位
置信号によってゲート部１５の通過が阻止され、結局、
レイアウトメモリー７からの位置信号のみがオア回路１
５およびＤ　／　Ａコンバータ１６を介して影像装置２
０に入力されることになる。その結果、影像装置２０に
は機械１，１゜・・のレイアウト図のみが写し出される
ことになる。

これに対し、作業者Ｍ等が工場内に居て、柵２の外方を
見回りのために移動している場合、あるいは機械１の故
障のため制御盤６を操作して機械１．１．・・を作動停
止させたのち、柵２の内方に入って機械１の故障原因を
調べようとしている場合には、この作業者Ｍ等の画像信
号が上記比較回路１０の両信号差の検出により新たに検
出されて、（ ラッチ１１を介して記憶部８のメモリー２の所定アドレ
スに記憶される。そして、これに対応するメモリー２か
らの「１」出力は、それと同時に出力されるワーク位置
メモリ１４からの１０」位置信号によってゲート部１５
の通過を許容されて、レイアウトメモリ１７からの位置
信号と共にオア回路１５を介してＤ　／　Ａコンバータ
１６に入力されたのち、アナログ信号として影（象装置
２０に入力される。その結果、影像装置２０には、例え
ば第９図に破線で示すような作業者Ｍ等の移動軌跡が機
械１，１．・・のレイアウト図と共に表示されることに
なる。

したがって、上記実施例においては、影像装置２０には
作業者Ｍ等の移動軌跡が機械１，１．・・のレイアウト
図と共に表示されるので、たまたま見回りに来た工場責
任者等は該影像装置２０の影像を見て、作業者Ｍ等が柵
２内に入ったか否かを一目瞭然に判断することができる
。よって、制御盤６は不用意に操作されることがなく、
機械１゜１、・・の不用意な稼動による人身事故を未然
に防止することができる。

尚、上記実施例では、画像信号処理装置５の記憶部８の
後段にゲート部１′５を接続して、機械１゜１、・・の
可動部分に相当する信号を取除くようにしたが、このゲ
ート部１５を画像信号処理装置５の検出部７の後段に接
続して、機械１，１．・・の可動部分に相当する信号を
取除くようにしてもよいのは勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、工場内を撮影す
るテレビカメラを設け、該テレビカメラの画像信号を信
号処理して作業者Ｍ等の移動軌跡をメモリし、このメモ
リの出力に基いて作業者等の移動軌跡を影像装置に表示
するようにしたことにより、作業者等が危険エリア内に
入ったか否かを一目瞭然に判断することができるので、
機械の不用意な稼動による人身事故を未然に防止するこ
とができ、安全性の向上を図ることができるものである
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は機械工場内部を
示す図、第２図は全体概略構成図、第３図は画像信号処
理装置および安全装置の電気回路図、第４図（イ）は発
振器からのクロックパルスの波形図、同（ロ）および（
ハ）はそれぞれタイミングゼネレータからの垂直同期信
号および水平同期信号の波形図、同に）はテレビカメラ
からの画像信号の波形図、第５図は機械工場内の平面図
、第６図はワーク位置メモリの記憶内容を示す図、第７
図はレイアウトメモリの記憶内容を示す図、第８図は危
険エリアメモリの記憶内容を示す図、第９図は影像装置
の表示画面の一例を示す図である。 １．１．・・・・機械、Ｍ・・作業者、４・・テレビカ
メラ、５・・画像信号処理装置、７・・検出部、８・・
記憶部、９・・記憶回路、１０・・比較回路、１１・・
ラッチ、１２・・メモリ、１５・・ゲート部、２０・・
影像装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）機械工場内を撮影するテレビカメラと、該テレビ
   カメラの画像信号より移動被写体の画像信号を検出する
   検出部および、該検出部の出力信号を記憶する記憶部か
   ら成る画像信号処理装置と、該画像信号処理装置の記憶
   部の出力信号を工場レイアウト図とともに表示する影像
   装置とを偏え、工場内における人の移動軌跡を表示する
   ようにしたことを特徴とする機械工場内での安全作業シ
   ステム。
2. （２）　　画像信号処理装置は、その検出部もしくは記
   憶部に、該検出部もしくは記憶部からの出力信号を機械
   の可動エリアに相当する位置信号にしたがって通過、遮
   断するゲート部が接続されている特許請求の範囲第（１
   ）項記載の機械工場内での安全作業システム。
3. （３）画像信号処理装置の検出部は、少なくとも一走査
   期間の画像信号を記憶する記憶回路と、該記憶回路の出
   力信号と上記画像信号との差を検出する比較回路により
   構成されている特許請求の範囲第ｆｉ１項又は第（２）
   項記載の機械工場内での安全作業システム。
4. （４）影像装置はブラウン管である特許請求の範囲第＋
   １ｊ項、第（２）頃又ｉＩ′ｉ第（３）項記載の機械工
   場内での安全作業システム。