JP2023056578A - Snow remover - Google Patents

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JP2023056578A
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大介 藤井
Daisuke Fujii
信 栗原
Makoto Kurihara
勝己 中川
Katsumi Nakagawa
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Fujii Corp Co Ltd
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Fujii Corp Co Ltd
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Abstract

To solve the problem of users intentionally disabling from the start the dead-man control function, which is a standard safety device for small walk-behind snow removers, because it interferes with work.SOLUTION: Contrary to a dead-man control, a dead-man switch continues to operate for a prescribed period of time or more while a snow remover is in operation, a warning alarm notifying that the dead-man control is disabled is sounded depending on the presence state of an operator at that time. Alternatively, a clutch is disengaged to shut off power to a driving device.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は主に、個人、農家、店舗、事務所、中小事業所などで使用される小形歩行型除雪機の中で、オーガにより積もった雪を削雪収集し、ブロワにより吐出させ、シュータにより操縦者の意図する場所に投雪する、ロータリー式小型除雪機の作業安全性の向上に関するものである。
The present invention is mainly used in small walk-behind snow blowers used by individuals, farmers, shops, offices, small and medium-sized businesses, etc., where accumulated snow is scraped and collected by an auger, discharged by a blower, and discharged by a shooter. The present invention relates to improvement of work safety of a small rotary snow blower that throws snow to a place intended by an operator.

小型歩行型除雪機は国や県が管理する公道、公共設備などで使用される大型除雪機とは別に、雪国地域の前記個別小口用に今では広く普及している。この除雪機による除雪作業は、従来、成人男子の仕事だったが、徐々に少子高齢化へと時代の推移とともに担い手不足となっていき、高齢者や女性でも行うようになってきている。さまざまな人が使うようになってきた現在、事故防止の為のいろいろな安全装置が施されている。その中で最新の安全装置にデッドマンクラッチがある。除雪機動作中に操縦者が除雪機から離れた場合(極端には死んでしまった場合)駆動装置への動力を停止させ除雪機の暴走を止め事故を防ぐ技術で、製造メーカー各社技術開発努力の上、平成27年に安全規格に制定された。本出願はこの安全装置を更に発展させ、事故を未然に防ぎ、誰でもより安全に除雪作業が出来るようにした新技術である。
Small walk-behind snow blowers are now widely used for individual small-lot use in snow country regions, apart from large snow blowers used on public roads and public facilities managed by the national and prefectural governments. Snow removal work using this snow blower used to be the job of adult men, but with the gradual decline in the birthrate and aging population, there is a shortage of workers, and even the elderly and women are now doing it. Now that various people have come to use it, various safety devices are provided to prevent accidents. Among them, the latest safety device is the deadman's clutch. When the operator leaves the snow blower while it is in operation (extremely dead), the power to the driving device is stopped to stop the snow blower from running out of control and prevent accidents. In addition, it was enacted as a safety standard in 2015. The present application is a new technology that further develops this safety device, prevents accidents, and enables anyone to safely remove snow.

特開2004-36331JP 2004-36331 特開2004-52298Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-52298 特開2020-84614JP 2020-84614

歩行除雪機の安全規格 日本農業機械工業会除雪機安全協議会 平成27年6月25日 制定Safety standards for walk-behind snow throwers Japan Agricultural Machinery Manufacturers Association Snow Thrower Safety Council Established on June 25, 2015 News Reiease 消費者庁 令和元年11月13日News Reiease Consumer Affairs Agency November 13, 2019

デッドマンクラッチは操縦者が操縦位置を離れてしまったことによる危険性から考案され、運転に複雑高度な操作を必要としない小型機では走行クラッチレバーと除雪作業クラッチレバーとして実用化され既にISO8437やANSI-B71にも規格化されている。一方、小型機の操縦機構より更に複雑な操縦機構を必要とする中大型機においても、技術的めどが立ち小型機より遅れて「歩行除雪機の安全規格」として制定された(非特許文献1)。現在ではデッドマンスイッチによるデッドマン(クラッチ)制御として、制御機構はほぼ成熟している(特許文献1)。スイッチ以外の方法もいろいろ試みられたが(特許文献2)、安全制御の確実性に乏しく実用化にはまだ至っていない。
ところが安全装置であるはずのこのデッドマン制御には当初から製造側管理側から”まさか”と思わせられる問題があった。ユーザーが故意にこの安全装置を無効にしてしまうことである(デッドマン無効化)。最も多いのはハンドルレバーを紐などでハンドルに縛り付け(図9)常時デッドマンスイッチをON状態にさせ、操縦者が離れても連続運転できる危険な状態で使用することで、これを要因とする事故が後を絶たず、昨今社会的にも問題になっている(非特許文献2)。
本願発明は長年除雪機を手がけてきた製造元として、この事態を打開すべく一度は完成したデッドマン制御をユーザーの身になって更に検討を押し進め、安全性と作業性のトレードオフを解消する新方式の開発を進め、ユーザーのデッドマン無効化を防止する進化した第2世代デッドマン制御を実現し、除雪機のより安全性の向上に資する。
The dead man's clutch was devised from the danger of the operator leaving the control position, and has been put into practical use as a traveling clutch lever and a snow removal work clutch lever for small aircraft that do not require complicated and advanced operations for driving, and already ISO8437 and ANSI. -B71 is also standardized. On the other hand, even for medium- and large-sized aircraft, which require a more complicated control mechanism than the control mechanism for small aircraft, the technical prospects were established and the "safety standard for walking snow blowers" was established later than for small aircraft (Non-Patent Document 1). ). At present, the control mechanism is almost mature as a deadman (clutch) control by a deadman switch (Patent Document 1). Various methods other than switches have been tried (Patent Document 2), but they have not yet been put to practical use due to poor reliability of safety control.
However, this deadman control, which is supposed to be a safety device, had a problem from the beginning that made the management side of the manufacturing side think "no way". The user deliberately disables this safety device (deadman disablement). The most common cause of accidents is to tie the handle lever to the steering wheel with a string (Fig. 9) and keep the deadman's switch on at all times. However, there is no end to it, and it has become a social problem these days (Non-Patent Document 2).
As a manufacturer that has been dealing with snow blowers for many years, the present invention is a new method that solves the trade-off between safety and workability by further studying the deadman control that was completed once in order to overcome this situation. , and realized advanced 2nd-generation deadman control that prevents users from disabling the deadman, contributing to the improvement of snow thrower safety.

前記課題を解決するために本発明において講じた手段は、原動機を搭載し、雪を削雪し収集する除雪作業部であるオーガと、雪を吐出させるブロワと、投雪方向を定めるシュータとによって構成される小型歩行型ロータリー式除雪機で、操縦部(又は、操作パネル)に走行動力クラッチ操作器(例えば、ハンドルスイッチ又はハンドルレバー)、走行速度調節操作器(例えば、HSTレバー)、除雪部昇降左右ロール操作器(例えば、除雪部姿勢操作器又はオーガーレバー)、投雪位置調節操作器(例えば、シュータレバー)の操縦操作器を有し、それら操作器のいずれか一つ、又は二つ、又は三つにスイッチ(即ち、デッドマンスイッチ)を設け、操作器の操作に連動してそれらスイッチが動作するように構成し、除雪機の動作中、それらスイッチが操作器の持ち替え設定時間である一定時間(約1秒)OFFになるとクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるデッドマン制御で、逆に除雪機動作中、それらスイッチが分単位での一定時間以上(約5分程度)動作し続けたとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発するようにし、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにしたことである。(実施例1) The means taken in the present invention to solve the above-mentioned problems is to use an auger, which is a snow removal work unit equipped with a motor to remove and collect snow, a blower to discharge snow, and a shooter that determines the direction of snow throwing. A compact walk-behind rotary snow blower comprising a driving force clutch operator (e.g., handle switch or handle lever), a traveling speed adjustment operator (e.g., HST lever), and a snow removal unit on the control unit (or operation panel) It has a vertical/horizontal roll operator (e.g., snow plow attitude operator or auger lever) and a snow throwing position adjustment operator (e.g., shooter lever), and one or two of these operators. Alternatively, three switches (i.e., deadman switches) are provided and configured to operate in conjunction with the operation of the operating device, and during operation of the snow blower, these switches are the setting time for switching the operating device. Deadman control disengages the clutch and cuts off the power to the drive unit when it is turned off for a certain period of time (about 1 second). When it continues to do so, a warning alarm is issued to invalidate the dead man's control, or the clutch is disengaged to cut off the power to the driving device. (Example 1)

更に除雪機動作中のデッドマンスイッチの一定時間間隔(約5分間隔程度)の断続動作パターンを、操縦者の運転操作パターンとして制御ユニットに読み取り、あらかじめ制御ユニットに記憶してある運転操作パターンの教示データと照合し、且つその操縦者の運転操作パターンデータを機械学習し操縦者の運転操作パターンに限りなく近づけさせると共に、照合の結果、デッドマンスイッチの断続信号に持続的なバウンシングやチャタリングを含む接点複合振動信号が見られる場合で、明らかにデッドマンスイッチの動作時間がその操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えた(約5倍程度)と判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発するようにし、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、また照合の結果、デッドマンスイッチの断続信号に持続的な接点複合振動信号が見られない場合で、明らかにデッドマンスイッチの動作時間がその操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えた(約3倍程度)と判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、また運転開始からデッドマンスイッチの断続信号も接点複合振動信号も検出されないとき、制御ユニットに記憶してある運転操作パターンデータのデッドマンスイッチ最長動作時間を超えたとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにAI制御するようにしたことである。(実施例2) Furthermore, the intermittent operation pattern of the deadman's switch at regular time intervals (approximately 5 minute intervals) during operation of the snowplow is read by the control unit as the driver's driving operation pattern, and the driving operation pattern stored in advance in the control unit is taught. The driving operation pattern data of the driver is machine-learned to bring it closer to the driver's driving operation pattern, and as a result of the matching, the intermittent signal of the deadman's switch includes continuous bouncing and chattering. When a composite vibration signal is seen, when it is determined that the operating time of the deadman's switch has obviously exceeded the maximum operating time of the deadman's switch for an abnormally long time (approximately 5 times), the deadman's control is disabled. or disengage the clutch to cut off the power to the drive device, and as a result of collation, if no continuous contact complex vibration signal is seen in the intermittent signal of the deadman switch, it is clear that the deadman switch When it is determined that the operating time of the deadman switch has exceeded the longest operating time of the operator's deadman switch for an abnormally long time (approximately 3 times), a warning alarm is issued to invalidate the deadman control, or the clutch is disengaged and power to the drive device Also, when neither the intermittent signal of the deadman switch nor the contact complex vibration signal is detected from the start of operation, when the maximum operating time of the deadman switch in the driving operation pattern data stored in the control unit is exceeded, the deadman control is disabled. It is that AI control is performed so that a warning alarm is issued, or the clutch is disengaged and the power to the drive device is cut off. (Example 2)

また更に除雪機動作中の三つのデッドマンスイッチの一定時間間隔(約5分間隔程度)の断続動作パターンを、操縦者の運転操作パターンとして制御ユニットに三つそれぞれ独立に読み取り、あらかじめ制御ユニットに記憶してある三つそれぞれの運転操作パターンデータと照合し、且つ、それぞれの運転操作パターンデータを機械学習し操縦者の運転操作パターンに限りなく近づけさせると共に、照合の結果、いずれか一つ又は二つ以上のデッドマンスイッチの断続信号に持続的な接点複合振動信号が見られる場合で、明らかにデッドマンスイッチの動作時間がその操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えた(約5倍程度)と判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、また照合の結果、持続的な接点複合振動信号が見られるない場合で、明らかにデッドマンスイッチの動作時間が操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えた(約3倍程度)と判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、また運転開始からいずれか一つ又は二つのデッドマンスイッチの断続信号も接点複合振動信号も見られない状態で、別のデッドマンスイッチの断続信号に持続的な接点複合振動信号が見られる場合で、明らかにデッドマンスイッチの動作時間が操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えた(約5倍程度)と判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、また運転開始からいずれか一つ又は二つ以上のデッドマンスイッチの断続信号も接点複合振動信号も検出されない状態で、別のデッドマンスイッチの断続信号に持続的な接点複合振動信号が検出されないとき、制御ユニットに記憶してある運転操作パターンデータのデッドマンスイッチ最長動作時間を超えたとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにAI制御するようにしたことである。(実施例3)
Furthermore, three intermittent operation patterns of the three deadman switches at regular time intervals (approximately five minute intervals) while the snowplow is operating are independently read into the control unit as the driver's driving operation pattern, and stored in advance in the control unit. Each of the three driving operation pattern data is collated, and each driving operation pattern data is machine-learned to bring it as close as possible to the driver's driving operation pattern, and as a result of the collation, either one or two When a continuous contact complex vibration signal is seen in the intermittent signal of one or more deadman's switches, the operation time of the deadman's switch obviously exceeds the longest deadman's switch operation time of the operator for an abnormally long time (about 5 times) ), a warning alarm is issued to invalidate the deadman control, or the clutch is disengaged to cut off the power to the driving device. , When it is determined that the operating time of the deadman's switch has obviously exceeded the operator's maximum operating time of the deadman's switch for an abnormally long time (approximately three times longer), a warning alarm is issued to disable the deadman's control, or the clutch is disengaged to drive. In such a state that the power to the device is cut off and neither the intermittent signal of any one or two deadman switches nor the contact complex vibration signal is observed from the start of operation, the intermittent signal of another deadman switch is continuously contacted. When a composite vibration signal is seen, when it is determined that the operating time of the deadman's switch has obviously exceeded the maximum operating time of the deadman's switch for an abnormally long time (approximately 5 times longer), a warning alarm will be issued to disable the deadman's control. or disengage the clutch to cut off the power to the drive device, and in a state where neither one or two or more deadman switch intermittent signals nor contact complex vibration signals are detected from the start of operation, another deadman When the continuous contact complex vibration signal is not detected in the intermittent signal of the switch, when the maximum operating time of the deadman switch in the driving operation pattern data stored in the control unit is exceeded, a warning alarm is issued to invalidate the deadman control, or It is that AI control is performed so as to disengage the clutch and cut off the power to the drive device. (Example 3)

本発明は上記手段を施したことにより以下の効果を有する。 The present invention has the following effects by implementing the above means.

ユーザーがデッドマン無効化細工をしたことを検知し、警報を発し操縦者に無効化細工の解除を促し、動力を遮断する為、デッドマン無効化されても除雪機が暴走することがなく、デッドマン無効化による事故を完全に防ぐことが出来る。 Detects that the user has attempted to invalidate the deadman, issues an alarm, prompts the operator to cancel the invalidation, and cuts off the power, so the snowplow will not run out of control even if the deadman is invalidated, and the deadman will be invalidated. It is possible to completely prevent accidents caused by

操縦者の運転操作パターンと駐在検知から判別し、デッドマン無効化を判断する為、誤判断による動力遮断が極めて少なく、ユーザーがデッドマン無効化細工しようと思うことを減少させることが出来、より安全性が高まる。(第2第3実施例)
Since it is judged from the driver's driving operation pattern and presence detection, it is judged to disable the dead man, so power cutoff due to misjudgment is extremely small, and it is possible to reduce the possibility that the user will try to disable the dead man, which is safer. increases. (Second third embodiment)

本発明歩行型ロータリー除雪機の実施例を示す操縦側全体図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a control side overall view showing an embodiment of a walk-behind rotary snow remover of the present invention; 本発明歩行型ロータリー除雪機の実施例を示す前方斜視図と側面図である。1 is a front perspective view and a side view showing an embodiment of a walk-behind rotary snow remover of the present invention; FIG. デッドマンクラッチ機構を示す側面透視図である。It is a side perspective view showing a dead man's clutch mechanism. デッドマンクラッチ機構を示す伝導機構の平面概念図である。It is a plane conceptual diagram of a transmission mechanism which shows a dead man's clutch mechanism. デッドマンスイッチの装着状態を示す図である。It is a figure which shows the mounting state of a dead man's switch. デッドマン制御の制御ブロック図である。4 is a control block diagram of deadman control; FIG. 改良デッドマン制御の制御フローチャートを示す。4 shows a control flowchart of improved deadman control. 改良デッドマン制御の制御フローチャートを示す。4 shows a control flowchart of improved deadman control. デッドマン無効化細工の様子を示すイラストである。It is an illustration which shows the state of dead man invalidation work.

ユーザーがデッドマン安全制御を無効化しようと考えるのは、作業能率、作業利便性などからで、気持ちとしては理解できる。当初単純にデドマンスイッチが長時間ONになっている状態はデッドマン無効化細工されていると判断し、スイッチのON-OFF状態を検知すれば良いと思われた(実施例1)。しかし市場調査したユーザーの気持ちを考慮すると、安全制御と作業性とのトレードオフ関係を解消しない限り、ユーザーには受け入れてもらえないという判断に至った。デッドマン無効化防止としての役割を果たす為には、作業者の操縦状態を認識把握した上で、それとの明きらかな違いを判定する必要があり、それぞれのユーザーの操縦パターンを学習した上で、デッドマン無効化の判定をすれば(AI制御)、ユーザーの違和感は限りなく減少し、レバーを縛りつけたりして無効化しようと思うことが無くなり、最良の無効化防止することができる(実施例2、3)。
It is understandable that users want to disable deadman safety control because of work efficiency and work convenience. At first, it was thought that the ON-OFF state of the switch should be detected simply by judging that the state in which the deadman switch is ON for a long period of time indicates that the deadman invalidation has been performed (Embodiment 1). However, considering the feelings of the users who conducted market research, we came to the conclusion that unless the trade-off relationship between safety control and workability was resolved, users would not accept it. In order to fulfill the role of preventing the deadman from being invalidated, it is necessary to recognize and understand the operator's operation state and determine the clear difference between it and the operation pattern of each user. If the dead man's invalidation is determined (AI control), the user's sense of discomfort is infinitely reduced, and the user's intention to invalidate by tying the lever is eliminated, and the best invalidation prevention can be achieved (Embodiment 2). , 3).

本願発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図1に本願大型除雪機の操縦側から見た斜視図を示す。図2は除雪部側から見た斜視図(上図)と左側面図(下図)を示す。除雪機は通常、除雪部1の回転刃であるオーガにより積雪を掻き崩したり削雪したりして中央部に収集し取り込み、オーガ中央部奥にあるブロワ(図省略)で高速回転の上、ブロワ周速で吐出させ、シュータ2によって操縦者の意図する場所に投雪させる。シュータ2は操縦パネル4上のシュータレバー45で、投雪の左右方向と、投雪距離の遠近を、それぞれ操作する。除雪部1も同様に除雪部オーガレバー44でリフト位置と左右ローリング位置を操作する。走行は雪上走行する必要からクローラ3を使用する構成が一般的である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a perspective view of the large-sized snow blower of the present application as viewed from the control side. FIG. 2 shows a perspective view (upper figure) and a left side view (lower figure) as seen from the snow removing section side. The snow blower normally scrapes and removes accumulated snow with the auger, which is the rotating blade of the snow removing unit 1, collects it in the center, and takes it in. The snow is discharged at the peripheral speed of the blower, and the shooter 2 throws the snow to the place intended by the operator. The shooter 2 operates a shooter lever 45 on the control panel 4 to control the horizontal direction of snow throwing and the distance of throwing snow. Similarly, the snow removal section 1 is controlled by the snow removal section auger lever 44 between the lift position and the left/right rolling position. Since it is necessary to travel on snow, a structure using crawlers 3 is common.

図3と図4に動力駆動機構(クラッチ機構)を示す。図3は除雪機側面透視図、図4は平面概念図である。図3上図に走行駆動機構を示す。EG出力を一本ベルトで受け、プーリー→シャフト→カウンター→ベルト→HST31→走行ミッション32→クローラー3と駆動される。図3下図に除雪部駆動機構を示す。EG出力を三本ベルトで受け、ブロワ12→カウンター→オーガ11と駆動される。そしてそれぞれの動力の入り切りには、ベルトにテンションプーリーを押し付け張力を与える方式のクラッチが使用されるのが一般的である。これはそれまでの棒レバーによる手動クラッチに変わるものとして、デッドマン制御の為に業界上げて電動化開発したと言っても過言ではない。これ以外に電磁クラッチを使うものもあるが極めて少ない。
図4で、走行テンションプーリ3TPでクローラ3の、ブロワ・オーガテンションプーリ12TPでブロワ12とオーガ11の動力を入り切りし、通常の操縦制御とデッドマン制御を行う。それぞれのテンションプーリはモーター駆動のワイヤー(図省略)で操作される。これら一連の制御は操縦パネル4の内側に実装されている制御ユニット5(図1)で行っている。
3 and 4 show a power drive mechanism (clutch mechanism). FIG. 3 is a perspective side view of the snow remover, and FIG. 4 is a conceptual plan view. The upper view of FIG. 3 shows the traveling drive mechanism. The EG output is received by one belt, and it is driven in the order of pulley→shaft→counter→belt→HST 31→travel transmission 32→crawler 3. The lower diagram of FIG. 3 shows the driving mechanism of the snow removing section. The EG output is received by three belts, and driven in the order of blower 12 → counter → auger 11 . A clutch is generally used to apply tension by pressing a tension pulley against the belt to turn the power on and off. It would not be an exaggeration to say that this was a change from the manual clutch with a stick lever up to that point, and that the entire industry was involved in the development of an electric motor for deadman control. Other than this, there are some that use an electromagnetic clutch, but they are extremely rare.
In FIG. 4, the running tension pulley 3TP powers the crawler 3, and the blower/auger tension pulley 12TP powers the blower 12 and the auger 11, thereby performing normal steering control and deadman control. Each tension pulley is operated by a motor-driven wire (not shown). A series of these controls are performed by a control unit 5 (FIG. 1) mounted inside the control panel 4 .

図5にデッドマンスイッチの実装状態を示し、図1で操縦との関連を示す。除雪作業手順としては、まずハンドル41とハンドルレバー42を一緒に握ると、デッドマンハンドルスイッチDSW1がONになり、その信号を制御ユニット5が受け、走行クラッチが入りオーガスイッチOSWが投入可能状態になる。スイッチは走行クラッチスイッチでもある。このスイッチを押し除雪クラッチを入れ除雪部1を駆動させた後は、HSTレバー43で走行速度を、オーガーレバー44で除雪部1の上下とローリング姿勢を、シューターレバー45で投雪位置を、ほぼ並行して操縦する為、ある程度の習熟による熟練を必要とする。これらの内、HSTレバー43にデッドマンHSTスイチDSW2が、オーガーレバー44にデッドマンオーガースイッチDSW3がそれぞれレバーの握り部に組み込まれており、操作時はスノー手袋やスノーミトン等で上から押さえつけるように操作する為、操作中はスイッチがONになる。 FIG. 5 shows the mounted state of the deadman's switch, and FIG. 1 shows the relationship with steering. As for the snow removing procedure, first, when the handle 41 and the handle lever 42 are gripped together, the dead man's handle switch DSW1 is turned ON, the signal is received by the control unit 5, the traveling clutch is engaged, and the auger switch OSW is ready to be turned on. . The switch is also the travel clutch switch. After pressing this switch and engaging the snow removal clutch to drive the snow removing unit 1, the HST lever 43 controls the running speed, the auger lever 44 controls the vertical and rolling position of the snow removing unit 1, and the shooter lever 45 controls the snow throwing position. In order to operate in parallel, a certain amount of proficiency is required. Of these, the deadman HST switch DSW2 is incorporated in the HST lever 43, and the deadman auger switch DSW3 is incorporated in the auger lever 44, respectively. Therefore, the switch is turned ON during operation.

これらのスイッチも又デッドマンハンドルスイッチDSW1と同様、走行クラッチスイッチを兼ねている。除雪作業中は常に除雪負荷をコントロールしなければならないことから、走行速度調整するHSTレバー43と除雪部1の上下と、ローリング姿勢を調整するオーガーレバー44とを握り締める姿勢が多くなる。初心者や高齢者、女子などは操縦姿勢安定の為ハンドルを握る場合が多いが、慣れたユーザーはハンドルレバーをスキップして、いきなりこれらのスイッチを握り、走行クラッチONにし、即除雪作業に入る者もいる。 These switches, like the deadman's handlebar switch DSW1, also serve as running clutch switches. Since the snow removal load must be controlled at all times during snow removal work, the HST lever 43 for adjusting the running speed, the up and down position of the snow removal unit 1, and the auger lever 44 for adjusting the rolling posture are frequently grasped. Beginners, the elderly, and women often hold the steering wheel to stabilize the steering posture. There are also

以上の三つのデッドマンスイッチのいずれかがON状態にあるとき、動作中の除雪機は操縦者が居て操縦していると見なし動作継続するが、全てOFFになったとき、何らかの異常で操縦者が駐在位置を離れた(転倒、意識喪失など)と見なし、走行と除雪部への動力を遮断するようにしたのがデッドマン制御と銘打った安全装置で、現在ではこの三つスイッチ構成が標準になっている。ただし操縦操作でのレバーの持ち替えの間断時間を配慮し、「スイッチOFF即動力遮断」とはせず、通常若干の遅れ時間(1秒程度)を設けている。開発当初はシューターレバー45にもデッドマンスイッチを組み込むようにしたものも見られたが、他の二つのレバーに比べ操作頻度は極めて低い為、今ではほとんど見られない。この操作レバーにスイッチを組み込む方法以外に、操縦者の駐在を検知する方法は色々試みられているが実用には至っていない。 When any one of the above three deadman switches is in the ON state, the operating snow blower assumes that the operator is present and is operating, and continues to operate. Deadman control is a safety device that cuts off the power to the driving and snow-removing parts when the robot has left its stationed position (overturning, loss of consciousness, etc.), and now this three-switch configuration is standard. It's becoming However, in consideration of the interval time between holding the lever in maneuvering operation, there is usually a slight delay time (about 1 second) instead of "switch off immediately power cutoff". At the beginning of development, there were some that incorporated a deadman's switch into the shooter lever 45, but compared to the other two levers, the operation frequency is extremely low, so it is rarely seen now. Other than the method of incorporating a switch into the operating lever, various methods of detecting the presence of the operator have been attempted, but none have been put to practical use.

図6にデッドマン制御のブロック図を示す。上図は現行のものを、下図は本願改良のものを示す。現行はデッドマンスイッチDSW1~3のOR回路入力構成をしている。除雪機安全規格が名実共にクラッチ断による動力遮断方式で制定スタートしたが、作業に邪魔だとしてユーザーのデッドマン制御を無効にする細工が見られるようになり(図9)、徐々に広まっていった。これは業界にとって全く予想だにしていなかったことで非常なショックだった。わかってみれは至極当然で、単純なスイッチ方式であった為、無効化細工は簡単だった。そして、雪国での除雪機事故が社会問題化するようになって(非特許文献2)、本出願人はデッドマン無効化を防止する対策を開発することを決意した。 FIG. 6 shows a block diagram of deadman control. The upper figure shows the current one, and the lower figure shows the improved one. Currently, the deadman switches DSW1 to DSW3 have an OR circuit input configuration. The snowplow safety standard was established in both name and reality with the power shutoff method by disengaging the clutch. . This was a total shock to the industry as it was totally unexpected. It was very natural to understand, and since it was a simple switch method, disabling it was easy. Then, when snowplow accidents in snowy regions became a social problem (Non-Patent Document 2), the applicant decided to develop a countermeasure to prevent the invalidation of the dead man.

最初に発案したのはデッドマン制御の逆で、除雪機動作中、デッドマンスイッチデッドマンスイッチDSW1~3OFFとなったらクラッチ断させるのと反対に、異常に長時間ONし続けた場合、デッドマンレバーを縛り付けたり(図9)、レバーグリップにキャップをかぶせたりなどして無効化細工をしているとみなして、警報や音声ガイダンスなどを発し、クラッチ断させるようにした。異常長時間は初心者から熟練操縦者まで広くユーザーの操縦パターンを調査した結果約5分とした。これはもともとのデッドマン制御機構、制御回路(図6上図)そのままに制御ソフトの変更のみで出来る。単純な発想ではあるが確実な方法だと思われた。しかし1シーズン、モニタ観察したところ、熟練者ほど操作器の持ち替えにおけるデッドマンスイッチDSW1~3の間断時間が少ないことがわかり、中には素早い持ち替えで数分間もスイッチON状態が続く者もいた。単純な見込み制御ではいたちごっこのようなことになってしまう。もともとが操縦者の意思に反しクラッチ断し動力遮断する制御であるから、安全装置とは言っても使い勝手が損なわれる機能である。この安全装置と作業性は常にトレードオフの関係にあることの再認識から改めて方式を見直した。
The first thing I came up with was the reverse of the deadman control. If the deadman switch DSW1-3 turns off while the snowplow is operating, the clutch is disengaged. (Fig. 9), the lever grip is considered to be disabled by putting a cap on it, etc., and an alarm or voice guidance is issued to disengage the clutch. The abnormally long time was determined to be about 5 minutes as a result of investigating the operation patterns of a wide range of users, from beginners to experienced operators. This can be done by only changing the control software while keeping the original deadman control mechanism and control circuit (upper diagram in FIG. 6) as they are. It was a simple idea, but it seemed to be a reliable method. However, as a result of monitor observation during one season, it was found that the more experienced the operator, the less time the deadman switches DSW1 to DSW3 were interrupted when changing hands. Simple speculative control would end up in a cat-and-mouse game. Originally, it is a control that disengages the clutch and cuts off the power against the operator's will, so even though it is a safety device, it is a function that impairs usability. Recognizing that there is always a trade-off relationship between this safety device and workability, we reconsidered the method.

ユーザーがデッドマン無効化の細工をしようとするのは、それまで農機、建機などで半世紀は続いた棒クラッチレバー方式で、クラッチ入り切りするとき以外は棒レバーをさわる必要がなかった(暴走要因の所以)のに対し、デッドマン方式では絶えずクラッチスイッチ(即ちデッドマンスイッチ)を押しながらレバー操作しなければならなくなった為、以前の機種に使い慣れた者には確かに煩わしかった。それに加え不便さ感を更に増幅させたのは、デッドマン安全制御が働くのは実際に操縦者が機械から離れた危険な状態の時よりは、操作器の持ち替え時間オーバーで働いてしまう誤動作の方が多かったからである。前項については安全装置が旧世代の人に認知されるまでには時間がかかるものとして、後項については何としても無くす必要がある。 Users tried to disable the dead man by using the stick clutch lever method, which had been used for half a century in agricultural and construction machinery until then. On the other hand, in the deadman system, the clutch switch (that is, the deadman switch) must be pressed while operating the lever, so it was certainly troublesome for those who were used to the previous model. In addition to this, what made the feeling of inconvenience even greater was that the deadman safety control works more erroneously than when the operator is actually away from the machine in a dangerous situation, when the time limit for switching the controller is exceeded. because there were many Regarding the previous item, it will take time for safety devices to be recognized by people of the old generation, and the latter item must be eliminated.

ユーザーがデッドマンを邪魔と感じ無効化細工しようと考えることを留まらせる為には、ユーザーの操縦癖、運転操作パターンを明確に認識し、それとの明らかな違い、即ち異常長時間デッドマンスイッチDSW1~3のON状態、を判定し、無効化防止の制御を行う必要がある。このことに到達しこれを実現すべく、出願人が3年前、業界に先駆けて開発を試みた後進時自動昇降制御(バックオートリフトダウン)のAI制御(特許文献3)をこれに水平展開するようにした。
デッドマンスイッチDSW1~3のONOFF信号(即ち操作レバーの持ち替えによる間断信号)を初心者から熟練者まで広範囲にモニタ観測すると、明らかに人による違いが見られたことから、このONOFF信号パターンから操縦者の操作レバーの持ち替えによる運転操作パターンを認識し、デッドマン無効化細工を判定することを新たに発案した。検知パラメーターは単純なONOFFスイッチ一つであり、以前のバックオート制御より容易に操縦者の運転操作パターンを識別できる。
In order to stop the user from thinking that the dead man is a nuisance and tries to disable it, it is necessary to clearly recognize the user's driving habits and driving operation patterns, and make a clear difference, namely, the abnormally long dead man switch DSW1-3. It is necessary to determine the ON state of , and perform control to prevent invalidation. In order to reach this point and realize it, the applicant tried to develop it ahead of the industry three years ago. I made it
When the ONOFF signals of the deadman switches DSW1-DSW3 (that is, the intermittent signals caused by changing the grip of the control lever) were monitored widely from beginners to experts, it was found that there were clearly differences depending on the operator. A new idea was proposed to recognize the driving operation pattern by changing the grip of the control lever and judge deadman invalidation tricks. The detection parameter is a simple ONOFF switch, which makes it easier to identify the driver's driving operation pattern than the previous back auto control.

操縦者の熟練度を初心者、熟練者、高齢者と女子、に区分し、それぞれの除雪作業時のデッドマンスイッチの約5分間のONOFF信号パターンを運転操作パターンとして収録し教師データとして制御ユニット5に記憶させたるようにし、ユーザーが除雪作業を始めるとユニットの運転操作パターンデータと照合するようにした。除雪作業が始まるとスイッチのONOFF信号が出ていることで、まず人が間違いなく操作していることを判定し(操縦者駐在検知)、運転操作パターンの照合に入る。照合が始まるとまず最初にユーザーの熟練度を判定、即、区分けした運転操作パターンの機械学習を開始する。これを繰り返し、ユーザーの運転操作パターンに限りなく近づけさせるようにすると共に、照合と機械学習の繰り返し中、デッドマンスイッチの動作時間がそのユーザーのデッドマンスイッチの最長動作時間を異常に長く超えた(約5倍程度)と判断したとき、ユーザーが作業途中でデッドマン無効化細工を行ったものと判定し、警告警報を発っし、もともとのデッドマン制御と同じように、クラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにした。
これでユーザーのデッドマン無効化細工をほとんど誤動作無く効果的に防止することが出来る。そしてこの方法は実施例1と同様、もともとのデッドマン制御機構、制御回路(図6上図)そのままに制御ソフトの変更のみで出来る。
The operator's proficiency level is classified into beginner, expert, elderly and female, and the deadman switch ON/OFF signal pattern for about 5 minutes during snow removal work is recorded as a driving operation pattern and sent to the control unit 5 as teacher data. It is stored in memory, and when the user starts removing snow, it is compared with the driving operation pattern data of the unit. When the snow removal work starts, the ONOFF signal of the switch is output, so that it is first determined that a person is operating without error (detection of the presence of the operator), and then the operation pattern matching is started. When the verification starts, the user's skill level is determined first, and machine learning of the classified driving operation patterns is started immediately. This was repeated to make the user's driving operation pattern as close as possible, and during the repetition of matching and machine learning, the operating time of the deadman's switch exceeded the maximum operating time of the deadman's switch for an abnormally long time (approximately 5 times), it is determined that the user has performed deadman invalidation work in the middle of the work, a warning alarm is issued, and the clutch is disengaged in the same way as the original deadman control, and the power to the drive device is blocked.
This effectively prevents the user's deadman disabling trick with little malfunction. As in the first embodiment, this method can be performed by only changing the control software while maintaining the original deadman control mechanism and control circuit (upper diagram in FIG. 6).

このデッドマンスイッチDSW1~3のONOFF信号によるユーザーの運転操作パターン認識の開発中、当初想定していなかったことを偶然発見した。ONOFF信号波形を観察していて、立ち上がり、立ち下がりの信号線が妙に太いのに気がついた。もともと人のレバー持ち替えによる信号であるから観測時間軸は通常秒単位で見ていたせいでもあるが。これはスイッチのチャタリングだろうとは思われたが、時間軸伸長して、それが普通のチャタリング(厳密にはバウンシング)と、それとは全く異なるチャタリングのあるのを発見した。操縦者のレバー操作の所為、とは直ぐ判明できたが、開発中は全く思いもかけていなかった。除雪機操縦中、操縦者はデッドマンスイッチを押しながらレバーグリップを上から握り、レバーを前後左右に力を入れて動かす。特にHSTレバー43とオーガーレバー44は操作頻度が高い。加えてエンジン振動、走行振動、除雪負荷振動、等々、レバーグリップを握る手はこれらの反動を受け、絶えずグリップの上で小刻みに脈動している。これが普通とは異なるチャタリング信号となって現れる。チャタリングというよりかは、結果的に、脈動する手の不完全スイッチ操作による、チャタリング、バウンシングなどを含めた接点複合振動信号、といった方がよいかもしれないが。 During the development of user's driving operation pattern recognition by the ONOFF signals of the deadman switches DSW1-DSW3, I happened to discover something that was not initially assumed. While observing the ONOFF signal waveform, I noticed that the rising and falling signal lines were strangely thick. This is also because the observation time axis was usually measured in seconds since the signal was originally generated by a person holding the lever. I thought this was switch chattering, but I stretched the time axis and found that it was normal chattering (strictly speaking, bouncing) and completely different chattering. I was able to quickly find out that it was caused by the operator's lever operation, but I never thought about it during development. While operating the snowplow, the operator presses the deadman's switch while grasping the lever grip from above, and applies force to move the lever forward, backward, left and right. In particular, the HST lever 43 and the auger lever 44 are operated frequently. In addition, the hand holding the lever grip receives the reaction of engine vibration, driving vibration, snow removal load vibration, etc., and constantly pulsates on the grip. This appears as an unusual chattering signal. Rather than chattering, it may be better to call it a contact complex vibration signal including chattering, bouncing, etc. due to imperfect switch operation of a pulsating hand.

この異様なチャタリング信号、即ち操縦者のレバー操作時のレバーグリップ上の脈動による接点複合振動信号が出ているときは、間違いなく人が除雪機を操縦しているという証しである。即、デッドマンスイッチDSW1~3のONOFF信号パターンによるユーザーの運転操作パターン認識により操縦者駐在検知する当初の狙いに、これも加えるようにし二重に駐在検知することにした。これも初心者、熟練者、高齢者と女子、の操縦者ごとに、それぞれの除雪作業時の接点複合振動信号を観測した結果、それが100ms以上持続する時は、間違いなく人が操作している(駐在している)と判定してよいことも解った。 When this strange chattering signal, that is, the contact complex vibration signal due to the pulsation of the lever grip when the operator operates the lever, it is undoubtedly proof that a person is operating the snow blower. In addition to the initial aim of detecting the presence of the driver by recognizing the driving operation pattern of the user based on the ONOFF signal pattern of the deadman switches DSW1 to DSW3, we decided to add this to the detection of the presence of the driver in duplicate. As a result of observing the contact complex vibration signal during each snow removal operation for each operator, beginner, expert, elderly and female, when it persists for 100ms or more, it is definitely operated by a person. I also learned that it is acceptable to judge that I am (resident).

操縦者駐在検知がほぼ確実に出来ることから、制御をより柔軟にし接点複合振動信号が出ている場合と、出ていない場合とで、二通りに分け、制御を行うようにした。除雪作業が始まるとスイッチのONOFF信号が出ていることで、人が操作していることを判定し、運転操作パターンの機械学習と照合に入る。その最中、スイッチのONOFF信号に複合接点振動信号が見られ、それが持続(約100ms以上)しているときは、その時点まで間違いなく人が操作していると判定し、その後、デッドマンスイッチの動作時間がそのユーザーのデッドマンスイッチの最長動作時間を異常に長く超えた(約5倍程度)場合、作業途中からデッドマン無効化細工を行ったとみなし、警告警報を発っし、もともとのデッドマン制御通り、クラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにした。更に、そのスイッチ最長動作時間が、たまたまその時の操縦者の特異操作(長距離巡航除雪など)だった場合を考慮して、警告警報は比較的長めに発するようにした。操縦者がそれに気づけば、一旦レバーグリップから手を離し再びまた握れば、制御は解除される。 Since the presence of the operator can be almost certainly detected, the control is made more flexible, and the control is divided into two cases depending on whether the contact complex vibration signal is output and when it is not output. When the snow removal work starts, the ONOFF signal of the switch is output, so it is determined that a person is operating, and machine learning and collation of the driving operation pattern are started. In the meantime, when a compound contact vibration signal is seen in the ONOFF signal of the switch and it continues (approximately 100 ms or more), it is determined that a person has been operating until that time without fail, and then the deadman switch If the operating time of the user's deadman switch exceeds the maximum operating time of the user's deadman switch for an abnormally long time (about 5 times), it will be considered that deadman invalidation has been performed from the middle of the work, and a warning alarm will be issued, following the original deadman control. , the clutch is disengaged to cut off the power to the driving device. Furthermore, in consideration of the case where the maximum operation time of the switch happens to be a unique operation of the operator at that time (long-distance cruise snow removal, etc.), the warning alarm is issued for a relatively long time. Once the operator notices it, the control is released by releasing the lever grip and squeezing it again.

このように操縦者駐在検知を二重に行い、操縦者の運転操作パターンからはなはだしく逸脱した特異操作の場合も考慮することで、デッドマン無効化細工防止の制御(即ち最終的には動力遮断)は限りなく誤動作の少ないものにできた。これは通常の除雪作業の場合である。 In this way, by double detecting the presence of the driver and taking into consideration the case of a peculiar operation that greatly deviates from the driver's driving operation pattern, control to prevent deadman invalidation manipulation (that is, ultimately power cutoff) is possible. It was possible to make it as few malfunctions as possible. This is the case for normal snow removal operations.

一方、複合接点振動信号が持続途中で消失し、スイッチのON状態が続いている場合は、何らかの事態で操縦者が居なくなり、除雪機がデッドマン無効化細工されたままで暴走しているとみて、最長動作時間の前記の場合より短めに(約3倍)超えると、警告警報を発した後、即、動力を遮断させるようにした。 On the other hand, if the composite contact vibration signal disappears in the middle of the duration and the switch remains ON, it is assumed that the operator is gone for some reason and the snow blower is running out of control with the dead man disabled. When the maximum operating time is exceeded (approximately three times) shorter than the above case, a warning alarm is issued and the power is cut off immediately.

以上は操縦者を善意的にみた場合であるが、極端な場合で、操縦者が恣意的に最初から無効化細工をして除雪作業を開始した場合、駐在検知も運転操作パターンの機械学習も照合もできない。その場合は作業開始から安全装置を殺した状態で運転されているとみて、直ちにスイッチ動作時間計測に入り、教示データの最長動作時間(この場合、熟練者区分の最長動作時間)を超えた場合、通常よりは短めの警告警報を発っし、もともとのデッドマン制御通り、クラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにしてる。
The above is the case of good intentions of the driver, but in extreme cases, if the driver arbitrarily disables the snow removal work from the beginning and starts the snow removal work, the presence detection and the machine learning of the driving operation pattern will not be possible. I can't even match. In that case, it is assumed that the switch operation time has been turned off since the start of work, and the switch operation time measurement is started immediately, and the maximum operation time of the teaching data (in this case, the maximum operation time of the expert classification) is exceeded. , a shorter than usual warning alarm is issued, and the clutch is disengaged to cut off the power to the drive unit as per the original deadman control.

しかし、完成後の試験で、もともとのデッドマン制御機構、制御回路そのままに制御ソフトの開発を進めてきたものの、デッドマンスイッチのONOFFパターンとはいっても3スイッチ並列接続回路での検知では、それで運転操作パターンに相当というにはかなりの無理があると考えられた。そこで更に改良を進め3スイッチを独立に検知、即ち三つのレバー操作パターンをそれぞれ独立に検知するようにした(図6下図)。これはAI制御の必要性を痛感した構想段階で既に考えていたが、まずは出来る限り設計変更しないことを優先して進めてきた。こうすることでユーザーの運転操作パターンをより忠実に認識することができ、デッドマン無効化細工の防止制御はより確実なものにできる。 However, in the test after completion, although we have been developing the control software with the original deadman control mechanism and control circuit as they are, even though the deadman switch ON/OFF pattern is detected by the 3-switch parallel connection circuit, the driving operation is not possible. It was considered to be quite unreasonable to say that it corresponds to the pattern. Therefore, further improvements were made to detect the three switches independently, that is, to detect the three lever operation patterns independently (lower figure in FIG. 6). I had already thought about this in the concept stage when I was keenly aware of the need for AI control, but I have prioritized not changing the design as much as possible. By doing so, the user's driving operation pattern can be recognized more faithfully, and the prevention control of the deadman invalidation trick can be made more reliable.

制御内容は実施例2と同じであるが、除雪機動作と操縦者との状況の全てを識別することが出来る為、制御パターン数は実施例2より多くなる。制御パターンには〔1〕通常運転の場合、〔2〕通常運転中、操縦者不在になった場合、〔3〕途中デッドマン無効化細工をし運転継続した場合、〔4〕途中デッドマン無効化細工をした後、操縦者不在になった場合、〔5〕運転最初からデッドマン無効化細工をして運転開始した場合、〔6〕運転最初からデッドマン無効化細工をして運転開始し直後、操縦者不在になった場合、の概ね六通りある。実施例3に対し実施例2では〔3〕と〔4〕及び〔5〕と〔6〕の区別は出来ない。デッドマンスイッチの独立検知の場合のメリットは並列検知の場合と異なり、どれか一つデッドマン無効化細工された後も、別のスイッチ信号で人が操作しているか(駐在しているか)判別できる(即ちONOFFパターンと複合接点振動信号)。 The contents of the control are the same as those of the second embodiment, but the number of control patterns is greater than that of the second embodiment because all of the conditions of the operation of the snowplow and the operator can be identified. The control patterns are [1] for normal operation, [2] for normal operation when the driver is absent, [3] for continued driving with dead man invalidation, and [4] midway dead man invalidation. [5] If the dead man is disabled from the beginning of the operation and the operation is started, [6] Immediately after the dead man is disabled from the beginning of the operation and the driver is absent There are roughly six ways to do so when you are absent. In contrast to Example 3, Example 2 cannot distinguish between [3] and [4] and between [5] and [6]. The advantage of independent deadman switch detection is that, unlike parallel detection, even after one of them has been crafted to disable the deadman, it is possible to determine whether a person is operating (or is stationed) with another switch signal ( namely ONOFF pattern and composite contact vibration signal).

基本的に無効化防止制御は人(操縦者)が居る場合と居ない場合とで、明確に区別することを方針としていた。人がいる場合は注意喚起を優先し、むやみに動力遮断にはしない。居ないと判定した場合は除雪機の暴走を止める為、出来るだけ早めに動力遮断する。実施例3ではこのきめ細かい制御が理想的に実現できる。通常運転の場合で運転操作パターンの照合により、スイッチ最長動作時間を超えたとしても、たまたまその時の操縦者の特異操作(長距離巡航除雪など)だった場合を考慮して、警告警報は比較的長めに(約10秒)発するようにしている。操縦者がそれに気づけば、一旦レバーグリップ(デッドマンスイッチ)から手を離し再びまた握れば、制御は解除され除雪作業はそのまま継続できる。これは実施例2でも行っているが、その時、別のスイッチが無効化細工(連続ON状態)されていた場合は、この使い勝手を重視した制御はできない。 Basically, the policy of invalidation prevention control was to clearly distinguish between the presence and absence of a person (pilot). If there are people, give priority to calling attention and do not cut off the power unnecessarily. If it is determined that the snowplow is not there, cut off the power as soon as possible to stop the snowplow from running out of control. In the third embodiment, this fine control can be ideally realized. In the case of normal driving, even if the maximum operating time of the switch is exceeded by matching the driving operation pattern, the warning alarm is relatively low, considering the case that the operator happened to perform a unique operation (long-distance cruise snow removal, etc.) at that time. I'm trying to emit it for a long time (about 10 seconds). Once the operator notices this, he can release the lever grip (deadman's switch) and then grip it again to release the control and continue the snow removal operation. This is also done in the second embodiment, but if another switch is disabled (continuously ON state) at that time, this usability-oriented control cannot be performed.

通常運転中スイッチOFF時間が所定時間(約1秒)を超えたときは、即、動力遮断するが、これが元々のデッドマン制御である。通常運転の途中でデッドマン無効化細工をし運転継続した場合は、3スイッチのいずれかはON状態継続になり、無効化防止制御の対象になるが、別のスイッチでは駐在検知出来る為、運転操作パターンによってはしつこく警報を発し無効化細工の解除を促す、などということも出来る。警報が無視されれば当然動力遮断させるようになる。これが実施例2との大きな違いである。一方、別のスイッチで駐在検知が出来なかった場合は操縦者不在で除雪機が暴走している状態であり、早々に動力遮断する。 When the switch OFF time during normal operation exceeds a predetermined time (approximately 1 second), the power is cut off immediately, which is the original deadman control. If the dead man is invalidated during normal operation and operation is continued, one of the three switches will remain ON and will be subject to invalidation prevention control, but another switch can detect presence, so the operation will not be possible. Depending on the pattern, it is also possible to persistently issue a warning and prompt the cancellation of the invalidation work. If the warning is ignored, the power will naturally be cut off. This is the big difference from the second embodiment. On the other hand, if another switch fails to detect the presence of the snowplow, it means that the snowplow is running out of control due to the absence of the operator, and the power is immediately cut off.

操縦者が恣意的に最初から無効化細工をして除雪作業を開始した場合でも同様に、別のスイッチで駐在検知できている場合は、まず警報を発し無効化細工の解除を促し、その後動力遮断する。駐在検知が出来なかった場合は早々に動力遮断するようにする。 Similarly, even if the operator arbitrarily disables the work from the beginning and starts snow removal work, if the presence can be detected with another switch, an alarm will be issued first to encourage the cancellation of the disablement work, and then the power Cut off. If the presence detection is not possible, the power is cut off as soon as possible.

以上が本願発明デッドマン無効化細工防止制御である。当初デッドマンスイッチの異常長時間動作時間を計ればいいとの単純な発想から始まったが、直ぐ単純な見込み制御ではいたちごっこのようなことになってしまうとの再認識から、操縦者の運転操作パターン認識というAI制御に飛躍し発展した。安全装置と作業性は常にトレードオフの関係にあることの意識の基に、誤動作を限りなくゼロにするべく、あらゆる角度から制御パターンを突き詰めた結果、新規ユーザーには全く違和感なく、またデッドマン以前からの旧世代ユーザーにも比較的短時間で認知してもらうことのできる、誰にでも違和感のない安全装置になった。
実施例1は単純ではあるが、誤動作しても影響の少ないと思われる小型機に当面採用して様子をみていく。実施例2は制御ユニット5の制御プログラム変更だけで済む為、中、大型機の実施例3への完全な移行への過渡時期に、特に切り替えを急ぐ機種に採用する。
豪雪地域で地域に貢献すべく早くから除雪機を手がけてきた本出願人として、近年の安全装置の搭載にも関わらず、毎冬の除雪機事故ニュースには心痛む思いであった。本願発明の市場投入によって、今度こそ除雪機事故が無くなることを願っている。
The above is the dead man invalidation manipulation prevention control of the present invention. Initially, it started with the simple idea of measuring the abnormally long operating time of the dead man's switch. It has made a leap to AI control called recognition. Based on the awareness that safety devices and workability are always in a trade-off relationship, as a result of investigating the control pattern from all angles in order to minimize malfunctions, new users will feel no discomfort at all, and even before dead man It has become a safety device that can be recognized in a relatively short time even by older generation users, and it is a safe device that anyone can feel comfortable with.
Although the first embodiment is simple, it will be adopted for the time being in a small machine that is considered to have little effect even if it malfunctions. Since the second embodiment only needs to change the control program of the control unit 5, it is adopted especially for models that are in a hurry to switch during the transition period to the complete transition to the third embodiment for medium and large machines.
As the applicant of this application, who has been working on snow blowers from early on in order to contribute to the region in heavy snowfall areas, I was heartbroken to hear the news of snow blower accidents every winter, despite the recent installation of safety devices. It is my hope that the introduction of the present invention into the market will eliminate snowplow accidents.

農機、建機などでスイッチ式デッドマン安全制御を搭載する歩行型作業機の全てに利用が可能である。
It can be used for all walk-behind work machines equipped with switch-type deadman safety control, such as agricultural machines and construction machines.

1 除雪部
2 シュータ
3 クローラ
4 操作パネル
5 制御ユニット
11 オーガ
12 ブロワ
31 HST
32 走行ミッション
41 ハンドル
42 ハンドルレバー
43 HSTレバー(走行変速操作レバー)
44 オーガレバー(除雪部姿勢調節レバー)
45 シュータレバー(投雪位置調節レバー)
46 サイドクラッチレバー(走行左右旋回調節レバー)
DSW1 デッドマンハンドルスイッチ(兼、走行クラッチスイッチ)
DSW2 デッドマンHSTスイッチ(兼、走行クラッチスイッチ)
DSW3 デッドマンオーガスッチ(兼、走行クラッチスイッチ)
OSW 除雪クラッチスイッチ(オーガスイッチ)
3TP 走行テンションプーリ
12TP ブロワ・オーガテンションプーリ
1 snow remover 2 shooter 3 crawler 4 operation panel 5 control unit 11 auger 12 blower 31 HST
32 Travel mission 41 Handle 42 Handle lever 43 HST lever (travel speed change operation lever)
44 Auger lever (snow plow position adjustment lever)
45 Shooter lever (snow throwing position adjustment lever)
46 side clutch lever (travel left/right turning adjustment lever)
DSW1 Deadman handle switch (also running clutch switch)
DSW2 Deadman HST switch (also running clutch switch)
DSW3 Deadman August switch (also running clutch switch)
OSW Snow removal clutch switch (auger switch)
3TP Travel tension pulley 12TP Blower/Auger tension pulley

Claims (3)

原動機を搭載し、雪を削雪し収集する除雪作業部であるオーガと、雪を吐出させるブロワと、投雪方向を定めるシュータとによって構成される小型歩行型ロータリー式除雪機で、
操縦部(又は、操作パネル)に走行動力クラッチ操作器(例えば、ハンドルスイッチ又はハンドルレバー)、走行速度調節操作器(例えば、HSTレバー)、除雪部昇降左右ロール操作器(例えば、除雪部姿勢操作器又はオーガーレバー)、投雪位置調節操作器(例えば、シュータレバー)の操縦操作器を有し、該操作器のいずれか一つ、又は二つ、又は三つ、にスイッチ(即、デッドマンスイッチ)を設け、操作器の操作に連動して該スイッチが動作するように構成し、除雪機の動作中、該スイッチが操作器の持ち替え設定時間(略1秒)以上OFFになるとクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるデッドマン制御において、逆に除雪機動作中、該スイッチが分単位での一定時間以上動作し続けたとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発するようにし、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにした、デッドマン制御の改良制御方法。
A compact walk-behind rotary snow thrower that is equipped with a motor and consists of an auger that scrapes and collects snow, a blower that discharges snow, and a shooter that determines the direction of snow throwing.
Driving power clutch operator (e.g., handle switch or handle lever), traveling speed control operator (e.g., HST lever), snow removing part up/down left/right roll operator (e.g., snow removing part attitude control) on control unit (or operation panel) or auger lever), a snow throwing position adjustment operation device (e.g., shooter lever), and a switch to any one, two, or three of the operation devices (that is, a deadman switch) ) is provided so that the switch operates in conjunction with the operation of the operating device, and the clutch is disengaged when the switch is turned off for a set time (approximately 1 second) or longer while the snowplow is operating. In the deadman control that cuts off the power to the driving device, conversely, if the switch continues to operate for more than a certain period of time in units of minutes while the snowplow is operating, a warning alarm is issued to invalidate the deadman control, or the clutch is released. An improved control method for deadman control, which cuts off the power to the driving device.
前記デッドマンスイッチを並列接続する構成としたデッドマン制御の除雪機において、
除雪機動作中のデッドマンスイッチの一定時間間隔の断続動作パターンを、操縦者の運転操作パターンと駐在判別として制御ユニットに読み取り、あらかじめ制御ユニットに記憶してある運転操作パターンデータと照合し、且つ、該操縦者の運転操作パターンデータを機械学習し操縦者の運転操作パターンに限りなく近づけさせると共に、照合の結果、明らかにデッドマンスイッチの動作時間が、該操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えたと判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、又デッドマンスイッチの断続動作パターンの読み取りと同時に、デッドマンスイッチの接点複合振動信号をもう一つの操縦者駐在判別として制御ユニットに読み取り、デッドマン無効化防止制御開始時点での警告警報の種類、警報長さ、動力遮断時期、の制御パターンを柔軟に設定出来るようにAI制御するようにした請求項1に記載するデッドマン制御の改良制御方法。
In a deadman-controlled snow blower configured to connect the deadman switches in parallel,
The pattern of intermittent operation of the deadman's switch at regular time intervals during the operation of the snowplow is read by the control unit as a driver's driving operation pattern and residence discrimination, and compared with the driving operation pattern data stored in the control unit in advance, and The driver's driving operation pattern data is machine-learned to bring it as close as possible to the driver's driving operation pattern, and as a result of collation, the operation time of the deadman's switch is clearly abnormal. When it is determined that the deadman control has been exceeded for a long time, a warning alarm is issued to invalidate the deadman control, or the clutch is disengaged to cut off the power to the drive device. The vibration signal is read into the control unit as another way of judging whether the operator is present, and AI control is used to flexibly set the control pattern such as the type of warning alarm at the start of dead man invalidation prevention control, the length of the alarm, and the timing of power cutoff. The improved control method of deadman control according to claim 1, wherein
前記デッドマンスイッチを独立に制御ユニットに読み取る構成とした除雪機において、
除雪機動作中のそれぞれのデッドマンスイッチの一定時間間隔の断続動作パターンを、操縦者の運転操作パターンとして制御ユニットにそれぞれ独立に読み取り、あらかじめ制御ユニットに記憶してあるそれぞれの運転操作パターンデータと照合し、且つ、該それぞれの運転操作パターンデータを機械学習し操縦者の運転操作パターンに限りなく近づけさせると共に、照合の結果、明らかにデッドマンスイッチの動作時間が該操縦者のデッドマンスイッチ最長動作時間を異常に長く超えたと判断したとき、デッドマン制御無効化の警告警報を発し、又はクラッチを断させ駆動装置への動力を遮断させるようにし、又デッドマンスイッチの断続動作パターンの読み取りと同時に、デッドマンスイッチの接点複合振動信号をもう一つの操縦者駐在判別として制御ユニットに読み取り、デッドマン無効化防止制御開始時点での警告警報の種類、警報長さ、動力遮断時期、の制御パターンを柔軟に設定出来るようにAI制御するようにした請求項1に記載するデッドマン制御の改良制御方法。
In a snow blower configured to read the deadman switch independently to the control unit,
The intermittent operation pattern of each deadman's switch at regular time intervals during operation of the snow blower is independently read by the control unit as the driving operation pattern of the operator, and compared with each driving operation pattern data stored in the control unit in advance. Further, machine learning is performed on each of the driving operation pattern data to bring the driving operation pattern as close as possible to the driver's driving operation pattern. When it is determined that the deadman control has been exceeded for an abnormally long time, a warning alarm is issued to invalidate the deadman control, or the clutch is disengaged to cut off the power to the drive device. The contact complex vibration signal is read by the control unit as another operator presence judgment, and the control pattern such as the type of warning alarm at the start of the deadman invalidation prevention control, the alarm length, and the power cutoff timing can be flexibly set. 2. The improved deadman control method according to claim 1, wherein AI control is performed.
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