JP2008065720A - 危険感知センサ付きチェーンソー及びこれを用いた立木伐倒方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンソー自体に立木が倒れる危険区域内の人の有無を検出するセンサを備えることで、山間地のような不定形な斜面における場所を移動しながらの立木の伐倒作業であっても、その危険区域から退避していない作業員がいることを検出し、そこから退避するように警告する。
【解決手段】危険区域ＤＺから退避していない作業員Ｓの有無を検出するセンサ１を取り付けたチェーンソー２と、センサ１で作業員Ｓの有無を検出したときに得られる出力信号を発受信するインターフェイスと、センサ１が作業員Ｓの存在を検出したときに、該当する作業員Ｓに危険区域ＤＺにいることを警告する警告具３とを備えた。
【選択図】図1

Description

本発明は、山間地における伐採・除草作業するときに立木が倒れる方向の危険区域内に退避していない作業員がいることを検出し、その危険区域から退避するように警告する危険感知センサ付きチェーンソー及びこれを用いた立木伐倒方法に関するものである。

従来より、山間地において伐採・除草作業するときは安全に作業を遂行させる必要がある。例えば、チェーンソーで立木を伐倒する前には次のような作業手順を講じている。先ず、伐倒の際に退避する場所をあらかじめ選定する。図６に示すように、山側から谷側へ伐倒する立木の周囲はこの立木が倒れる方向の危険区域ＤＺと安全な避難区域ＳＺになる。チェーンソーの作業周囲は至近危険区域になる。立木を伐倒するときは、立木の樹高の１．５倍の距離の範囲を危険区域ＤＺとし、他の作業員を立ち入らせない。また、他の作業であっても、作業員間の間隔は十分に保つ必要がある。

伐倒する前の作業として、例えばかん木、枝条、つる、浮石等を取り除く。伐倒しようとする立木の胸高直径が４０cm以上のときは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、伐根直径の四分の一以上の深さの受口５１をつくる。斜面で作業を行う場合は、作業員の位置が上下にならないようにする。傾斜のある林地、とくに急斜地や積雪、凍結した林地では、伐倒木や玉切りした材が滑り落ちたり、浮石や木片が転落することによる災害がある。

次に、現場責任者は伐倒について一定の合図を定め作業員に周知する。現場責任者は伐倒にあたっては、作業員にあらかじめ前記の合図を行なわせ、関係作業員以外のものが退避したことを確かめた後でなければ伐倒させない。チェーンソーで伐倒に従事する作業員は合図を行い、他の作業員が退避したことを確認した後でなければ伐倒しない。

伐倒作業のような危険区域に作業員が侵入しないように、特定の区域に作業員が進入した際に通報する技術として、例えば特許文献１の特開平１１−２９６７６１号公報「特定区域通報装置」に示すように、入場者が進入した場合には何らかの警報が必要となる区域である特定区域に、入場者が進入した際に入場者に対して警報音を発するための特定区域通報装置であって、異なるエリア識別信号を含んだ無線信号を管理区域内にそれぞれ送信している複数の固定無線送信装置と、固定無線送信装置から送信された無線信号を受信し、無線信号に含まれているエリア識別信号により示されるエリア識別符号が、予め登録されている複数の種類の特定区域のうちのどれか１つの特定区域のエリア識別符号と一致した場合に、特定区域の種類に応じた警報音を発する無線移動機とから構成されている特定区域通報が提案されている。
特開平１１−２９６７６１号公報

しかし、上述したような作業手順は、安全確認を人の手に依存したものであるために、人身災害を完全に防止することができないという問題を有していた。

また、特許文献１の「特定区域通報装置」は、大型のビルや工場のような建物において、入場者などが誤って特定区域に進入した際に、進入した区域がどのような種類の区域であるかを通報することに着目したものである。この特許文献１は、伐採、伐木のように山間地を移動しながら実施する作業には適用できないという問題を有していた。

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、チェーンソー自体に立木が倒れる危険区域内の人の有無を検出するセンサを備えることで、山間地のような不定形な斜面における場所を移動しながらの立木の伐倒作業であっても、その危険区域から退避していない作業員がいることを検出し、そこから退避するように警告することができる危険感知センサ付きチェーンソー及びこれを用いた立木伐倒方法を提供することにある。

本発明のチェーンソーによれば、チェーンソー（２）を用いて立木（Ｔ）を伐倒する際に、該立木（Ｔ）が倒れる方向の危険区域（ＤＺ）から退避していない作業員（Ｓ）の有無を検出し、その作業員（Ｓ）に退避するように警告する危険感知センサ付きチェーンソーであって、前記危険区域（ＤＺ）から退避していない作業員（Ｓ）の有無を検出するセンサ（１）を取り付けたチェーンソー（２）と、前記センサ（１）で前記作業員（Ｓ）の有無を検出したときに得られる出力信号を発受信するインターフェイスと、前記センサ（１）が前記作業員（Ｓ）の存在を検出したときに、該当する作業員（Ｓ）に危険区域（ＤＺ）にいることを警告する警告具（３）と、を備えた、ことを特徴とする危険感知センサ付きチェーンソーが提供される。
前記警告具（３）は、各作業員（Ｓ）が携帯し得るものであり、前記センサ（１）とインターフェイスを介して送信される信号を受信する無線受信部（８）と処理部（９）と、該作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることを認識させる出力部（１０）から成るものである。
前記警告具（３）の出力部（１０）は、該当する作業員（Ｓ）に危険区域（ＤＺ）内にいることを振動、鳴動又は灯具の点滅で認識させるものであることが好ましい。
前記チェーンソー（２）は、例えば前記作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることをディスプレー表示するモニタ（１４）を備えたリモコン（１３）でその電源の入切することができる。

本発明の立木伐倒方法によれば、チェーンソー（２）を用いて複数の作業員（Ｓ）により立木（Ｔ）を伐倒するチェーンソーを用いた立木伐倒方法であって、前記立木（Ｔ）が倒れる方向の危険区域（ＤＺ）内で作業する作業員（Ｓ）の有無を、チェーンソー（２）に装着したセンサ（１）により検出し、前記センサ（１）で作業員（Ｓ）の有無を検出したときに得られる出力信号を、前記チェーンソー（２）側から前記危険区域（ＤＺ）内にいる作業員（Ｓ）の警告具（３）に送信し、該当する作業員（Ｓ）に、前記危険区域（ＤＺ）から退避するように警告する、ことを特徴とするチェーンソーを用いた立木伐倒方法が提供される。
前記センサ（１）が前記作業員（Ｓ）が前記危険区域（ＤＺ）内にいることを検出したときに、前記チェーンソー（２）の回転を停止することが好ましい。
前記センサ（１）が前記作業員（Ｓ）が前記危険区域（ＤＺ）内にいることを検出したときに、該当する作業員（Ｓ）に危険区域（ＤＺ）から退避するように警告し、この警告はその作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）から退避するまで継続する、ことが好ましい。

上記構成の発明では、立木（Ｔ）を伐倒する際に、センサ（１）を取り付けたチェーンソー（２）で、立木（Ｔ）が倒れる方向の危険区域（ＤＺ）から退避していない作業員（Ｓ）の有無を検出し、該当する作業員（Ｓ）にそこから安全な退避区域（ＳＺ）へ退避するように警告することができる。警告具（３）はブザーのような音以外に、振動や灯具の点滅により作業員（Ｓ）に警告することができ、チェーンソー（２）のエンジン音という騒音の中でも危険区域（ＤＺ）内にいることを作業員（Ｓ）に確実に認識させることができる。

チェーンソー（２）は、作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることをディスプレー表示機能を有するリモコン（１３）を用いて、チェーンソー（２）の電源の入切することで、現場責任者（Ｌ）が統括的に安全の有無を確認することができる。この警告に際して精度の高い危険区域（ＤＺ）を設定することにより、伐倒木による人身災害の防止効果をより高めることができる。

作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることを、センサ（１）が検出したときに、チェーンソー（２）の駆動機構を停止するように構成することで、作業員（Ｓ）自身が危険区域（ＤＺ）にいることの警告を認識できないときであっても、チェーンソー（２）による伐倒作業自体を停止することで安全に作業できる。

本発明の危険感知センサ付きチェーンソーは、チェーンソーを用いて立木を伐倒する際に、立木が倒れる方向の危険区域から退避していない作業員の有無を検出し、そこから安全な退避区域へ退避するように警告するものである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１はチェーンソーを用いて立木を伐倒する状態の作業模式図である。図２は本発明の危険感知センサ付きチェーンソーの説明図である。
本発明の危険感知センサ付きチェーンソーは、危険区域ＤＺから退避していない作業員Ｓの有無を検出するセンサ１を取り付けたチェーンソー２と、このセンサ１で作業員Ｓの有無を検出したときに得られる出力信号を発受信するインターフェイスと、センサ１が作業員Ｓの存在を検出したときに、危険区域ＤＺ内にいる作業員Ｓに危険区域ＤＺにいることを警告する警告具３とを備えたものである。

本発明の危険感知センサ付きチェーンソーを用いて立木Ｔを伐倒する際に、立木Ｔが倒れる危険区域ＤＺから安全な退避区域ＳＺへ退避していない作業員Ｓの有無を検出し、その危険区域ＤＺから退避するように警告する。この退避区域ＳＺは、伐倒の際にあらかじめ選定した退避する場所である。図６に示したように、伐倒する立木Ｔの周囲はこの立木Ｔが倒れる方向の危険区域ＤＺと避難区域ＳＺになる。立木Ｔを伐倒するときは、立木Ｔの樹高の約１．５倍の距離の範囲を危険区域ＤＺと設定して作業員Ｓを立ち入らせないようにする。図１の作業模式図では、センサ１の検出範囲に1名の作業員Ｓが退避していないことを表している。

チェーンソー２は、例えば図２に示すように、内部に駆動源として小形空冷式２サイクルガソリンエンジン等の内燃機関を収容している本体４と、この本体４の右側前端部から前方に真っ直ぐに延びるチェーンガイドバー５と、チェーンガイドバー５の周縁部に形成された案内部に沿って走行するソーチェーン６とを有する。

このチェーンソー２の本体４にセンサ１を取り付けている。本発明で用いるセンサ１はいわゆる人感センサである。例えば、赤外線パッシブセンサを用いることができる。このパッシブセンサは作業員Ｓの動き、即ち熱の動きを検出して発報するものである。即ち、検知素子からアンプにかけての回路をデュアル化することで電波ノイズなどの外乱要因による信号と人体検知信号を明確に判別する。このパッシブセンサは検知範囲が広いため、1つのパッシブセンサで広範囲を検出することができる。指向範囲は検知素子を覆うレンズのズーム機能により作業員Ｓの検知範囲を決める。
本発明に用いるセンサ１は、作業員Ｓの有無を検出することができれば、この赤外線パッシブセンサ以外のものを用いることができる。

図３は実施例１の危険感知センサ付きチェーンソーを説明する機能ブロック図である。
実施例１の危険感知センサ付きチェーンソーには、チェーンソー２の本体４に、上述したようなセンサ１とインターフェイスを介して送信するように構成した無線送信部７を装着した。
一方、作業員Ｓ側には、例えばヘルメットに警告具３を装着する。この警告具３は、上記した無線送信部７からの信号を受信する無線受信部８、出力信号を処理する処理部９と出力部１０を装着した。この出力部１０は例えば内蔵した小型モータの回転振動で警告する方式、ブザーで鳴動する方式、発光ダイオードのような灯具を点滅させる方式からなる。この警告具３は、各作業員Ｓ側に装着し、作業員Ｓが危険区域ＤＺ内にいるときに振動、鳴動又は灯具の点滅で認識させることができる。
なお、警告具３はヘルメット以外に作業員Ｓが伐倒作業に際して携帯するものであればリストバンドやベルト等に装着することができる。

上記構成の発明では、立木Ｔを伐倒する際に、センサ１を取り付けたチェーンソー２を用いて立木Ｔが倒れる方向の危険区域ＤＺから退避していない作業員Ｓの有無を検出し、そこから退避するように警告することができる。この警告に際して精度の高い危険区域ＤＺを設定することにより、伐倒木による人身災害を防止できる。警告具３はブザーのような音以外に、振動や灯具の点滅により作業員Ｓに警告することができるので、チェーンソー２のエンジン音という騒音の中でも危険区域ＤＺ内にいることを作業員Ｓに確実に認識させることができる。

図４は実施例２の危険感知センサ付きチェーンソーを説明する機能ブロック図である。
実施例２の危険感知センサ付きチェーンソーでは、上述したセンサ１と無線送信部１２に加えて、チェーンソー２の電源スイッチ１１を入切りするときの無線受信部１２を装着した。この無線受信部１２には、現場責任者Ｌが携帯するリモコン１３から操作するようになっている。

このリモコン１３には、チェーンソー２の無線送信部７から受信する無線受信部１７、処理部１８と出力部１９とから成る。この出力部１９として作業員Ｓが危険区域ＤＺ内にいることをディスプレー表示機能のモニタ１４を備える。現場責任者Ｌは、このリモコン１３の操作部１５を操作して無線送信部１６から無線受信部１２に送信し、チェーンソー２の電源を入切することにより統括的に安全の有無を確認することができる。

作業員Ｓが危険区域ＤＺ内にいることを、センサ１が検出したときに、チェーンソー２の駆動機構をクラッチで非接続状態になるように構成する。作業員Ｓ自身が危険区域ＤＺにいることの警告を認識できないときであっても、チェーンソー２による伐倒作業自体を停止することでより安全に作業できる。

図５は危険感知センサ付きチェーンソーを用いて伐倒する方法の作業の流れを示すブロック図である。
危険区域ＤＺを設定したセンサ１で、危険区域ＤＺ内の作業員Ｓの有無を感知する。危険区域ＤＺ内に作業員Ｓがいた場合といない場合で次のような作業の流れになる。
（１）危険区域内に作業員がいた場合に次のように作業する。
ａ．チューンソー２の回転を止める。
ｂ．危険区域ＤＺ内の作業員Ｓへ、危険区域ＤＺ外に出るまで警告する。上述したようにヘルメット・リストバンド等に装着した警告具３から振動、ブザー等で警告する。
ｃ．現場責任者Ｌが持つリモコン１３のモニタ１４に、危険区域ＤＺ内に作業員Ｓがいることを表示する。
（２）危険区域内に作業員がいない場合に次のように作業する。
ａ．チェーンソー２の回転に制約をかけない。そのまま伐倒作業を続ける。
ｂ．現場責任者Ｌ等が持つリモコン１３のモニタ１４には、「オールクリア」であることを表示する。

なお、センサ１の電源の入切は、現場責任者Ｌ等が持つリモコン１３を用いて行う。管理の一元化の徹底を図るためである。
但し、チェーンソー２自体にリモコン１３を脱着できるようにしてもよいが、この場合は、チェーンソー２の回転と同時にセンサ電源が自動で「入」にすることができる。なお、「切」は手動でもよい。

センサ１の危険区域の詳細な設定は次のように行う。
この設定入力は、リモコン１３から入力する方法と、センサ１の本体に直接設定する方法がある。例えば予め入力してあるメモリカード（図示していない）をセンサ１に装着する。
ａ．距離：樹高の１．５倍を確保する。
ｂ．伐採する樹木の高さを直接入力する。例えば、１０〜１００ｍまでのボタン押下する。
ｃ．地質：（Ａ１、Ａ２・・・）、樹種（杉、檜、松・・・）、地形（尾根、谷あい・・・）のデータを入力する。
ｄ．方向：伐採する方向（伐倒木を中心とした半円となる〔半円の半径は上記の樹高１．５倍〕）
なお、この危険区域の設定は、このような数値、項目に限定されず種々変更できることは勿論である。

なお、本発明は、チェーンソー２自体に立木Ｔが倒れる方向の危険区域ＤＺを検出するセンサ１を備えることで、山間地のような不定形な斜面における場所を移動しながらの立木Ｔの伐倒作業であっても、その危険区域ＤＺから退避していない作業員Ｓがいることを検出し、その危険区域ＤＺから退避するように警告することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明の危険感知センサ付きチェーンソー及びこれを用いた立木伐倒方法は、立木の伐倒作業以外に屋外で複数の作業員で危険な作業を伴うときにも利用することができる。

本発明のチェーンソーを用いて立木を伐倒する状態の作業模式図である。 危険感知センサ付きチェーンソーの説明図である。 実施例１の危険感知センサ付きチェーンソーを説明する機能ブロック図である。 実施例２の危険感知センサ付きチェーンソーを説明する機能ブロック図である。 危険感知センサ付きチェーンソーを用いて伐倒する方法の作業の流れを示すブロック図である。 伐倒作業に際しての立木が倒れる危険区域と避難区域とを示す説明図である。 伐倒しようとする立木の受口の説明図であり、（ａ）は倒れる前の状態、（ｂ）は倒れる状態である。

符号の説明

１ センサ
２ チェーンソー
３ 警告具
４ 本体
５ チェーンガイドバー
６ ソーチェーン
７ 無線送信部（チェーンソー）
８ 無線受信部（警告具）
９ 処理部（警告具）
１０ 出力部（警告具）
１１ 電源スイッチ（チェーンソー）
１２ 無線送信部（チェーンソー）
１３ リモコン
１４ モニタ（リモコン）
１５ 操作部（リモコン）
１６ 無線送信部（リモコン）
１７ 無線受信部（リモコン）
１８ 処理部（リモコン）
１９ 出力部（リモコン）
５１ 受口
Ｔ 立木
ＤＺ 危険区域
ＳＺ 退避区域
Ｌ 現場責任者
Ｓ 作業員

Claims (9)

1. チェーンソー（２）を用いて立木（Ｔ）を伐倒する際に、該立木（Ｔ）が倒れる方向の危険区域（ＤＺ）から退避していない作業員（Ｓ）の有無を検出し、その作業員（Ｓ）に退避するように警告する危険感知センサ付きチェーンソーであって、
   前記危険区域（ＤＺ）から退避していない作業員（Ｓ）の有無を検出するセンサ（１）を取り付けたチェーンソー（２）と、
   前記センサ（１）で前記作業員（Ｓ）の有無を検出したときに得られる出力信号を発受信するインターフェイスと、
   前記センサ（１）が前記作業員（Ｓ）の存在を検出したときに、該当する作業員（Ｓ）に危険区域（ＤＺ）にいることを警告する警告具（３）と、を備えた、ことを特徴とする危険感知センサ付きチェーンソー。
2. 前記警告具（３）は、各作業員（Ｓ）が携帯し得るものであり、前記センサ（１）とインターフェイスを介して送信される信号を受信する無線受信部（８）と処理部（９）と、該作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることを認識させる出力部（１０）から成るものである、ことを特徴とする請求項１の危険感知センサ付きチェーンソー。
3. 前記警告具（３）の出力部（１０）は、該当する作業員（Ｓ）に危険区域（ＤＺ）内にいることを振動で認識させるものである、ことを特徴とする請求項２の危険感知センサ付きチェーンソー。
4. 前記警告具（３）の出力部（１０）は、該当する作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることを鳴動で認識させるものである、ことを特徴とする請求項２の危険感知センサ付きチェーンソー。
5. 前記警告具（３）の出力部（１０）は、該当する作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることを灯具の点滅で認識させるものである、ことを特徴とする請求項２の危険感知センサ付きチェーンソー。
6. 前記チェーンソー（２）は、前記作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）内にいることをディスプレー表示するモニタ（１４）を備えたリモコン（１３）でその電源の入切するものである、ことを特徴とする請求項１の危険感知センサ付きチェーンソー。
7. チェーンソー（２）を用いて複数の作業員（Ｓ）により立木（Ｔ）を伐倒するチェーンソーを用いた立木伐倒方法であって、
   前記立木（Ｔ）が倒れる方向の危険区域（ＤＺ）内で作業する作業員（Ｓ）の有無を、チェーンソー（２）に装着したセンサ（１）により検出し、
   前記センサ（１）で作業員（Ｓ）の有無を検出したときに得られる出力信号を、前記チェーンソー（２）側から前記危険区域（ＤＺ）内にいる作業員（Ｓ）の警告具（３）に送信し、
   該当する作業員（Ｓ）に、前記危険区域（ＤＺ）から退避するように警告する、ことを特徴とするチェーンソーを用いた立木伐倒方法。
8. 前記センサ（１）が、前記作業員（Ｓ）が前記危険区域（ＤＺ）内にいることを検出したときに、前記チェーンソー（２）の回転を停止する、ことを特徴とする請求項７のチェーンソーを用いた立木伐倒方法。
9. 前記センサ（１）が、前記作業員（Ｓ）が前記危険区域（ＤＺ）内にいることを検出したときに、該当する作業員（Ｓ）に危険区域（ＤＺ）から退避するように警告し、この警告はその作業員（Ｓ）が危険区域（ＤＺ）から退避するまで継続する、ことを特徴とする請求項７のチェーンソーを用いた立木伐倒方法。

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