JP2024070670A - 安全装置付き刈払機 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業中の刈払機の周囲にいる人や物に対する安全性を確保できるようにする。【解決手段】安全装置付き刈払機は、本体と本体に端部が接続された操作桿と操作桿の先端部に装備された刈払作業部を備え、ドップラセンサとドップラセンサの出力を処理する処理装置を備える安全装置を具備し、ドップラセンサが、本体における操作桿が接続された側とは反対側に配備されている。【選択図】図1
Description
本発明は、安全装置を備えた刈払機に関する。
従来、安全装置付きの刈払機が知られている。この従来技術は、刈払機に加速度センサを搭載させ、加速度センサの検出値が閾値よりも大きい場合に、安全装置を作動させるものであり、加速度センサは、検出軸が刈払機の左右方向に対して傾斜した姿勢で刈払機に取り付けられている(下記特許文献1参照)。
前述した従来技術によると、加速度センサによって、刈払機に加わる様々な方向の力を検出することで、刈払機の落下や刈刃の障害物への衝突(キックバック)など、作業者が予期しない状態を検知して、刈払機の作動を停止させることができる。これによると、刈払機を用いて作業を行う作業者に対しての安全を確保することができる。
これに対して、刈払機は、長尺な操作桿の先端部に刈刃が装備されている構造上の特徴を有することから、刈払機を用いて作業を行う作業者に対してだけでなく、作業中の刈払機の周囲にいる人や物に対しても、安全性を確保することが必要になる。
刈払作業中の作業者は、原動機の作動音や刈刃の接触音などの騒音で周囲の音を識別することが困難である。加えて、これらの騒音を遮断するために、耳栓や耳当てなどの保護具を装着するため、周囲の音声が聞こえ難くなる。また、刈刃の位置に集中して作業を行うことで、周囲に対する視野が狭くなることが考えられる。これらのため、人や物が接近したことに刈払作業中の作業者が気づかず、振り向きざまに長尺な操作桿の先端を接近した人や物に向けてしまう事態が起こり得る。このような事態を避けるために、作業中の刈払機に対して接近する人や物を検知することができる刈払機の安全装置が求められている。
本発明は、このような事情に対処するために提案されたものである。すなわち、作業中の刈払機に対して接近する人や物を効果的に検知することで、作業中の刈払機の周囲にいる人や物に対する安全性を確保できるようにすること、が本発明の課題である。
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
本体と該本体に端部が接続された操作桿と該操作桿の先端部に装備された刈払作業部を備える刈払機であって、ドップラセンサと前記ドップラセンサの出力を処理する処理装置を備える安全装置を具備し、前記ドップラセンサが、前記本体における前記操作桿が接続された側とは反対側に配備されていることを特徴とする安全装置付き刈払機。
本体と該本体に端部が接続された操作桿と該操作桿の先端部に装備された刈払作業部を備える刈払機であって、ドップラセンサと前記ドップラセンサの出力を処理する処理装置を備える安全装置を具備し、前記ドップラセンサが、前記本体における前記操作桿が接続された側とは反対側に配備されていることを特徴とする安全装置付き刈払機。
このような特徴を有する本発明は、ドップラセンサを刈払機の適正位置に設置することで、作業中の刈払機に接近する人や物を効果的に検知する安全装置を備えた刈払機を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
図1において、刈払機10は、本体11と、本体11に端部が接続された操作桿12と、操作桿12の先端部に装備された刈払作業部13を備えている。刈払作業部13の駆動形態は、本体11に搭載した原動機(エンジン又は電動モータ)の回転を操作桿12内の伝動軸を介して刈払作業部13に伝達するもの、刈払作業部13に原動機(電動モータ)を搭載させ、本体11に装備したバッテリと原動機を操作桿12内の配線で接続するものなど、各種の形態を採用することができる。また、刈払作業部13自体の形態も、回転刃、往復動刃、樹脂コードなど、どのような形態であってもよい。
刈払機10が備える安全装置1は、刈払機10の本体11に搭載されるドップラセンサ1Aとドップラセンサ1Aの出力を処理する処理装置1Bを備えている。ドップラセンサ1Aは、所定の検出範囲に送信波を発信すると共に、検出範囲から戻ってくる反射波を受信して、ドップラ信号を含む信号を出力する。ドップラ信号は、送信波と反射波との位相差から検出範囲に存在する移動体との距離の変化に応じて異なる周波数の信号になる。処理装置1Bは、ドップラセンサ1Aの出力に応じて、接近物の有無を判定する。
ドップラセンサ1Aは、刈払機10の本体11における操作桿12が接続された側とは反対側に配備される。これにより、ドップラセンサ1Aが発信する送信波は、操作桿12の延長方向とは反対側に向けて発信される。刈払機10の作業者Mは、操作桿12の延長方向先端部に装備された刈払作業部13を見ながら作業を行うので、このドップラセンサ1Aの配備により、作業者Mの背後に向けて効果的に送信波を発信させることができる。
また、ドップラセンサ1Aは、本体11において、操作桿12の中心を貫く中心線Oより下側に配置することが好ましい。このように、中心線Oより下側にドップラセンサ1Aを配備することで、図1に示す作業姿勢で、本体11の一部が送信波に干渉することを避けることができる。
この際、ドップラセンサ1Aは、本体11の底部11Aに対して上側に配備することが好ましい。本体11の底部11Aより上側にドップラセンサ1Aを配備することで、刈払機10を地面に置いたとき、或いは刈払機10の本体11を地面に落下させたときなどに、ドップラセンサ1Aが直接地面から衝撃を受けることを回避することができ、また、地面に浅い水たまりや草に付く水滴がある場合などに、ドップラセンサ1Aに対する防水効果を期待することができる。
また、ドップラセンサ1Aは、本体11に熱源が存在する場合には、その熱願から離して配置することが好ましい。より具体的には、エンジン式の刈払機10であれば、エンジンが搭載された本体11において、リコイルスタータの下側辺りに配置することが好ましい。このように熱源から離して配置することで、ドップラセンサ1Aが高温に晒されることによる悪影響を回避することができる。
ドップラセンサ1Aの向きは、図1に示すように、作業者Mが操作桿12のハンドル12Aを持って、刈払作業を行っている状態で、地面と略平行に送信波の発信方向が向くように配置することが好ましく、そのためには、刈払作業部13の回転軸13Aと直交する方向で、操作桿12の中心軸Oに沿って送信波が発信されるように、ドップラセンサ1Aを本体11に配置することが好ましい。また、送信波が地面に当たって戻ってくる反射波は、接近物を検出する上でのノイズになるので、これを抑止するために、ドップラセンサ1Aの向きは、刈払作業中において地面に対して平行な方向又はその方向に対してやや上向きにすることがより好ましい。
そして、より具体的には、刈払機10の操作桿12と刈払作業部13の回転軸13Aとの角度θaを調整可能にしているものにおいては、本体11に配備されるドップラセンサ1Aの向きは、角度θaの調整に応じて変更できるようにすることが好ましい。
このように、ドップラセンサ1Aを、刈払機10の本体11における操作桿12が接続された側とは反対側に配備すると、刈払作業中の作業者Mの背後にドップラセンサ1Aの検出範囲を向けることができるので、作業者Mの背後の死角に対して効果的に送信波を発信することができる。
この際、図2に示すように、刈払作業では、操作桿12の先端に装備した刈払作業部13を左右に振りながら作業を行うので、操作桿12の延長方向とは逆向きのドップラセンサ1Aの発信方向は、操作桿12の左右の振りに応じて、左右に移動することになる。これによると、作業者Mの背後に対して、広い検出範囲で接近物の有無を検知することができるようになる。つまり、通常作業の振り動作を活かすことで、作業者が何らの追加操作を行うことなく、検出範囲を拡張することができる。
安全装置1の処理装置1Bは、ドップラセンサ1Aと同様に刈払機10の本体11に設置してもよいし、図1に示すように、本体11とは離れた位置で、例えば、作業者Mの被着物(作業着やハーネスなど)に設置してもよい。ドップラセンサ1Aから処理装置1Bへの出力信号の伝達は、有線送信又は無線送信で行うことができる。
処理装置1Bの機能を、図3にて説明する。ドップラセンサ1Aからのドップラ信号を含む出力は、信号増幅部20で信号増幅される。この信号増幅部20は、例えば、送信波の周波数と反射波の周波数との差の周波数に相当する比較的低い周波数に対して増幅率が高い特性を有し、これによってS/N比を改善している。信号増幅部20の出力は、FFT演算部21にて高速フーリエ変換される。このFFT演算部21では、信号増幅部20の出力の周波数毎の強度が求められる。
FFT演算部21の出力はノイズ除去部22にてノイズ除去がなされる。ここで、刈払機10の本体11にドップラセンサ1Aを設置した場合には、図2に示すように、刈払作業時に操作桿12が左右に振られることで、ドップラセンサ1A自体が移動することによって生じるドップラ信号がノイズとして含まれる。ノイズ除去部22では、このようなドップラセンサ1A自体の移動に伴うドップラ信号を除去する処理が行われる。
ドップラセンサ1A自体の移動に伴うドップラ信号は、刈払作業による操作桿12の横振りの周期によって生成されるので、送信波の周波数に対してかなり低い周波数になる。よって、このようなノイズとなるドップラ信号は、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタ等を用いて除去することができる。
ノイズ除去部22でノイズが除去された出力信号は、接近判定部23の判定処理で、ドップラセンサ1Aの検出範囲に刈払機10に向かって接近する対象物が存在するか否かの判定がなされる。検出範囲で接近する対象物が存在すると判定した場合には、判定出力を報知装置1C等に出力する。
報知装置1Cは、刈払作業を行う作業者Mに接近対象物の存在を報知する装置であり、例えば、警告音、振動(バイブレーション)、発光表示等による報知を行う。報知装置1Cに替えて、判定出力が入力される駆動制御部を備える制御装置を設け、判定出力に対して刈払作業部13の駆動を停止する制御を行うようにしてもよい。
以上説明したように、本発明の実施形態に係る刈払機10の安全装置1は、刈払機10の本体11における操作桿12が接続された側とは反対側にドップラセンサ1Aを配備することで、作業者Mの死角となる背後にドップラセンサ1Aの検出範囲を向けることができ、作業中の刈払機10に対して人や物が近づくことを効果的に検出することができる。これによって、作業中の刈払機10の周囲に存在する人や物の安全性を確保することができる。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
1:安全装置,1A:ドップラセンサ,1B:処理装置,1C:報知装置,
10:刈払機,11:本体,11A:底部,
12:操作桿,12A:ハンドル,
13:刈払作業部,13A:回転軸,
20:信号増幅部,21:FFT演算部,
22:ノイズ除去部,23:接近判定部,
M:作業者
10:刈払機,11:本体,11A:底部,
12:操作桿,12A:ハンドル,
13:刈払作業部,13A:回転軸,
20:信号増幅部,21:FFT演算部,
22:ノイズ除去部,23:接近判定部,
M:作業者
Claims (3)
- 本体と該本体に端部が接続された操作桿と該操作桿の先端部に装備された刈払作業部を備える刈払機であって、
ドップラセンサと前記ドップラセンサの出力を処理する処理装置を備える安全装置を具備し、
前記ドップラセンサが、前記本体における前記操作桿が接続された側とは反対側に配備されていることを特徴とする安全装置付き刈払機。 - 前記ドップラセンサは、前記操作桿の中心を貫く中心線より下側に配置されることを特徴とする請求項1に記載された安全装置付き刈払機。
- 前記ドップラセンサの向きは、地面に対して前記操作桿を傾けて作業を行う作業姿勢において、地面に略平行な方向又は当該方向より上向きに設置されることを特徴とする請求項1に記載された安全装置付き刈払機。
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JP2022181296A JP2024070670A (ja) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 安全装置付き刈払機 |
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JP2022181296A JP2024070670A (ja) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 安全装置付き刈払機 |
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Publication Number | Publication Date |
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2022
- 2022-11-11 JP JP2022181296A patent/JP2024070670A/ja active Pending
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