JPWO2019064554A1 - ランマー用転倒検出センサー - Google Patents

ランマー用転倒検出センサー Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019064554A1
JPWO2019064554A1 JP2017560624A JP2017560624A JPWO2019064554A1 JP WO2019064554 A1 JPWO2019064554 A1 JP WO2019064554A1 JP 2017560624 A JP2017560624 A JP 2017560624A JP 2017560624 A JP2017560624 A JP 2017560624A JP WO2019064554 A1 JPWO2019064554 A1 JP WO2019064554A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rammer
output
comparator
signal
fall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017560624A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6276491B1 (ja
Inventor
芳法 原島
秀郎 斉藤
雅弘 池田
寿磨 平井
裕起 四分一
和哉 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANO STUDIO INC.
Mikasa Sangyo Co Ltd
Original Assignee
NANO STUDIO INC.
Mikasa Sangyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANO STUDIO INC., Mikasa Sangyo Co Ltd filed Critical NANO STUDIO INC.
Application granted granted Critical
Publication of JP6276491B1 publication Critical patent/JP6276491B1/ja
Publication of JPWO2019064554A1 publication Critical patent/JPWO2019064554A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/30Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0891Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values with indication of predetermined acceleration values
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

大きな振動、衝撃を伴って動作するランマーの転倒状態を高い精度で判定し、速やかに原動機(エンジン等)を停止させることができるランマー用転倒検出センサーを提供する。加速度センサー(2)と、ローパスフィルタ(3)と、積分器(4)と、第一比較器(5)と、第二比較器(6)と、制御手段(7)とを有し、第二比較器(6)が、入力信号(x’〜z’)の波形のパターンと、予め記憶された複数種類の転倒時のサンプル波形(FW)、及び、非転倒時のサンプル波形(NFW)のパターンとを比較し、転倒時のサンプル波形(FW)との類似度が閾値を上回った場合、ランマーが転倒したと判定して転倒検知信号(fs)を出力し、非転倒時のサンプル波形(NFW)との類似度が閾値を上回った場合、ランマーは転倒していないと判定して非転倒信号(nfs)出力するように構成した。

Description

本発明は、地盤を締め固めるためのランマーが運転中に転倒した場合において、速やかに原動機(エンジン、電動モーター等)を停止させることができるように、ランマーが転倒状態にあることを検出するためのセンサーに関する。
従来より、エンジンを搭載した作業機械や自動二輪車には、転倒時にエンジンを速やかに停止させる安全手段が講じられている。エンジン付きの作業機械等が運転中に誤って転倒してしまったような場合、作業機械が作業者の制御下から脱して暴走する危険があり、また、漏出した燃料が、電気系統のショートに起因するスパーク等によって引火、爆発する危険があるからである。
転倒時に自動的にエンジンを停止させるためには、機械が転倒状態となったことを検知する手段が必要であり、そのような転倒検知手段としては、例えば、重力加速度を検出する加速度センサーから出力された信号が、ローパスフィルタや積分器によって加工されたうえで比較器に入力され、機械が転倒したか否かが判定されるように構成された転倒検出センサー等が知られている。
国際公開WO2009/095986号公報
加速度センサーを用いた転倒検出センサーは、加速度センサーの検出軸の角度に応じて検出される加速度(重力加速度)の値が変化すること(例えば、検出軸が垂直である場合、重力加速度の検出値は1G、検出軸が水平である場合には0G、検出軸が45°傾斜している場合には約0.7Gとなる。)を利用して、適用対象となる機体の傾斜角度、及び、転倒の有無を把握しようとするものであるが、ランマーは、締め固め対象となる地盤上において飛び跳ねるように動作する(上下方向への大きな振動及び衝撃を伴って動作する)ものであり、加速度センサーによって検出される加速度の値には、複雑な運動加速度成分が大きく反映することになるため、検出される加速度の値を監視するだけでは、ランマーが転倒したことを判定することは非常に難しく、実際には転倒していない場合でも、転倒したと判定(誤判定)されてしまうことがある。
本発明は、このような従来技術における問題を解決しようとするものであって、大きな振動、衝撃を伴って動作するランマーの転倒状態を高い精度で判定し、速やかに原動機(エンジン等)を停止させることができるランマー用転倒検出センサーを提供することを目的とする。
本発明に係るランマー用転倒検出センサーは、感度方向についての重力加速度及び運動加速度を検出し、その大きさに比例したレベルの電気信号を出力するように構成された加速度センサーと、既定周波数よりも高い周波数成分を入力信号から除去するローパスフィルタと、入力信号を積分して連続的に出力するように構成された積分器と、入力信号の値と予め設定された閾値とを比較し、入力信号の値が閾値を上回った場合、又は、下回った場合に、ランマーが転倒したと判定し、転倒検知信号を出力するように構成された第一比較器と、入力信号の波形のパターンと予め記憶された複数種類の転倒時のサンプル波形及び非転倒時のサンプル波形のパターンとを比較し、転倒時のサンプル波形との類似度が予め設定された閾値を上回った場合、ランマーが転倒したと判定して転倒検知信号を出力し、非転倒時のサンプル波形との類似度が予め設定された閾値を上回った場合、ランマーは転倒していないと判定して非転倒信号を出力するように構成された第二比較器と、原動機停止スイッチ(エンジン停止スイッチ等)を含む制御手段とを有し、前記加速度センサーから出力された信号が前記ローパスフィルタに入力され、前記ローパスフィルタから出力された信号が前記積分器及び前記第二比較器に入力され、前記積分器から出力された信号が前記第一比較器に入力され、前記第一比較器から出力された転倒検知信号、及び、前記第二比較器から出力された転倒検知信号及び非転倒信号が前記制御手段に入力されるように構成され、前記第一比較器から転倒検知信号が出力されて前記制御手段に入力され、その入力後所定時間内に非転倒信号が前記第二比較器から前記制御手段に入力されなかった場合、及び、前記第二比較器から転倒検知信号が出力されて前記制御手段に入力された場合に、前記原動機停止スイッチが動作して原動機(エンジン等)が停止するように構成されていることを特徴としている。
尚、加速度センサーとして、感度方向が相互に90°異なる三軸の加速度センサーを有し、前記ローパスフィルタとして、前記三つの加速度センサーからそれぞれ出力される信号を個別に処理する三つのローパスフィルタを有し、前記積分器として、前記三つのローパスフィルタからそれぞれ出力される三つの信号を個別に処理する三つの積分器を有し、前記第一比較器として、前記三つの積分器からそれぞれ出力される信号を個別に比較判定する三つの第一比較器を有していることが好ましい。
また、転倒時のサンプル波形として、ランマーの前方転倒時のサンプル波形、後方転倒時のサンプル波形、右側方転倒時のサンプル波形、及び、左側方転倒時のサンプル波形が、前記第二比較器に予め記憶されていることが好ましく、更に、非転倒時のサンプル波形として、ランマーの半回転時のサンプル波形、及び、揺動時のサンプル波形が、前記第二比較器に予め記憶されていることが好ましい。
本発明に係るランマー用転倒検出センサーは、第二比較器において、入力信号の波形のパターンが、予め記憶された転倒時のサンプル波形、及び、非転倒時のサンプル波形のパターンと比較されることにより、ランマーが転倒したかどうかを、より高い精度で判定することができる。また、加速度センサーによって取得された加速度のデータが、ローパスフィルタ及び積分器によって加工されることにより、第一比較器に入力されるデータを、純粋な重力加速度成分のみからなる加速度のデータに近づけることができ、また、第一比較器における判定の際に、ランマーに作用する急激なショックや、高周波ノイズ等に起因する誤判定を好適に回避することができる。
図1は、本発明の第一実施形態に係るランマー用転倒検出センサーのブロック図である。
以下、添付図面に沿って、本発明に係る「ランマー用転倒検出センサー」の実施形態について説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係るランマー用転倒検出センサーのブロック図である。図示されているように、このランマー用転倒検出センサーは、加速度センサー2、ローパスフィルタ3、積分器4、第一比較器5、第二比較器6、及び、制御手段7によって構成されている。
加速度センサー2は、感度方向についての重力加速度、及び、運動加速度を検出し、その大きさに比例したレベルの電気信号(単位:V)を出力するように構成されており、本実施形態においては、感度方向(検出軸)が相互に90°異なる三軸の加速度センサー21〜23によって構成されている。より具体的には、適用対象となるランマーが基本姿勢(ランマーが水平面上において自立した状態)にあるときに、ランマーの前後の水平方向を指向するX軸の加速度センサー21と、ランマーの左右の水平方向を指向するY軸の加速度センサー22と、垂直方向を指向するZ軸の加速度センサー23とによって構成されている。
加速度センサー2から出力される信号x〜zは、それぞれローパスフィルタ3に入力される。ローパスフィルタ3は、入力信号中の高周波成分(既定周波数よりも高い周波数成分)を除去し、低周波成分(既定周波数以下の成分)のみを通過させる(低周波成分のみに濾波する)ように構成されている。本実施形態のローパスフィルタ3は、三つの加速度センサー21〜23からそれぞれ出力される信号x〜zを個別に処理(濾波)できるように、三つのローパスフィルタ31〜33によって構成されている。
尚、X軸の加速度センサー21の出力信号xが入力されるX軸のローパスフィルタ31においては、カットオフ周波数は10〜50Hzの範囲内で設定が可能である。本実施形態においては、ローパスフィルタ31のカットオフ周波数は50Hzに設定されており、入力信号から、50Hzを超える高周波成分が除去されたうえで信号が出力される。また、Y軸の加速度センサー22の出力信号yが入力されるY軸のローパスフィルタ32においても、カットオフ周波数は10〜50Hzの範囲内で設定可能であり、Z軸の加速度センサー23の出力信号zが入力されるZ軸のローパスフィルタ33においては、カットオフ周波数は50〜100Hzの範囲内で設定可能である。
ローパスフィルタ3(31〜33)は、ランマーに作用する急激なショック(例えば、輾圧作業中においてランマーが石やアスファルト面に乗り上げて、大きく跳ね上がってしまったような場合)や、高周波ノイズ等に起因する誤判定を回避するためのものである。より具体的に説明すると、ランマーが急激なショックを受けた場合、極端に大きい波形の信号が加速度センサー2(21〜23)から出力されることがあり、誤判定が生じてしまう可能性があるが、ローパスフィルタ3(31〜33)を用いて信号を加工することにより、そのような成分を好適に除去することができ、誤判定を防止することができる。
ローパスフィルタ3から出力される信号x’〜z’は、それぞれ積分器4に入力される。積分器4は、入力信号を積分して連続的に出力するものである。より詳細には、ある時点Tを終端とする単位時間TU内における入力信号の連続的な値を積分し、その値を時点Tにおける信号の値として出力する。本実施形態の積分器4は、三つのローパスフィルタ31〜33からそれぞれ出力される三つの信号x’〜z’を個別に処理できるように、三つの積分器41〜43によって構成されている。
尚、積分器4(41〜43)における積分は、単位時間TU毎に断続的に実行されるのではなく、連続的に実行される。従って、積分器4からは、階段状のデジタルな波形の信号ではなく、連続的なアナログ波形の信号が出力される。
本実施形態においては、単位時間TUはいずれも0.1秒に設定されている。このため、各入力信号x’〜z’から、10Hz以上の周波数の加速度成分を除去することができる。ランマーの稼働時において生じる通常の運動加速度成分は、殆どが10Hz以上であるので、加速度センサー2によって取得した加速度(重力加速度+運動加速度)のデータを、この積分器4によって加工することにより、純粋な重力加速度成分のみからなる加速度のデータに近づけることができる。
積分器4から出力される信号x”〜z”は、それぞれ第一比較器5に入力される。第一比較器5は、入力信号の値と、予め設定された閾値とを比較し、入力信号の値が閾値を下回った場合、或いは、上回った場合に、ランマーが転倒したと判定し、転倒検知信号fsを出力するように構成されている。本実施形態の第一比較器5は、三つの積分器41〜43からそれぞれ出力される信号x”〜z”を個別に比較判定できるように、三つの第一比較器51〜53によって構成されている。
ローパスフィルタ3(31〜33)から出力される三つの信号x’〜z’は、上述の通り積分器4(41〜43)にそれぞれ入力されるが、これらの三つの信号x’〜z’は、図1に示すように、第二比較器6にも入力されるようになっている。第二比較器6は、入力信号x’〜z’の波形のパターンと、予め記憶された複数種類のサンプル波形のパターンとを比較し(パターンマッチングを行い)、それらの評価値(類似度)が、予め設定された閾値を上回った場合に、ランマーが転倒したと判定して転倒検知信号fsを出力し、或いは、転倒していないと判定して非転倒信号nfsを出力するように構成されている。
本実施形態においては、入力信号の波形と比較されるサンプル波形として、四種類の転倒時のサンプル波形FWと、二種類の非転倒時のサンプル波形NFWが、第二比較器6に予め記憶されている。これらのサンプル波形は、図1に示す加速度センサー2(21〜23)及びローパスフィルタ3(31〜33)を装着した同一機種のランマーを、実際に転倒させることにより、また、ランマーを用いた作業(転圧作業)の際に頻繁に行われる典型的な動作(機体を半回転(反転)させたり、前後に揺動させる動作)を実行することによって、予め取得しておいたものである。
より詳細には、ランマーを機体の前方へ転倒させた場合に、加速度センサー2(21〜23)からそれぞれ出力され、ローパスフィルタ3(31〜33)によってそれぞれ濾波された三つの信号の波形W1x〜W1z(単位時間分の長さを有する波形)のセットを、前方転倒時のサンプル波形W1として取得し、ランマーを機体の後方へ転倒させた場合に、加速度センサー2及びローパスフィルタ3から出力された三つの信号の波形W2x〜W2zのセットを、後方転倒時のサンプル波形W2として取得し、同様に、ランマーを機体の右側方へ転倒させた場合に、加速度センサー2及びローパスフィルタ3から出力された三つの信号の波形W3x〜W3zのセットを、右側方転倒時のサンプル波形W3として取得し、ランマーを機体の左側方へ転倒させた場合に、加速度センサー2及びローパスフィルタ3から出力された三つの信号の波形W4x〜W4zのセットを、左側方転倒時のサンプル波形W4として取得し、第二比較器6に記憶させておく。
更に、ランマー使用時の典型的な動作として、機体を半回転(反転)させた場合に、加速度センサー2からそれぞれ出力され、ローパスフィルタ3によってそれぞれ濾波された三つの信号の波形W5x〜W5zのセットを、半回転時のサンプル波形W5として取得し、機体を前後に揺動させた場合に、加速度センサー2及びローパスフィルタ3から出力された信号の波形W6x〜W6zのセットを、揺動時のサンプル波形W6として取得し、第二比較器6に記憶させておく。
ローパスフィルタ3(31〜33)から出力された三つの信号x’〜z’が第二比較器6に入力されると、それらの信号x’〜z’から、所定の長さ(サンプル波形と同じ長さ)の波形がそれぞれ抽出され、前方転倒時のサンプル波形W1(W1x〜W1z)との間でパターンマッチングが行われる。尚、このパターンマッチングは、軸毎に行われる。
より具体的には、X軸についての入力信号x’から抽出された波形のパターンと、前方転倒時のサンプル波形W1のセットのうち、X軸についてのサンプル波形W1xとのマッチングが行われ、類似度が演算される。また、同様に、Y軸についての入力信号y’から抽出された波形のパターンと、Y軸についてのサンプル波形W1yとのマッチングが行われ、更に、Z軸についての入力信号z’から抽出された波形のパターンと、Z軸についてのサンプル波形W1zとのマッチングが行われ、軸毎に類似度が演算される。
そして、X〜Z軸についてのすべての類似度が、50〜70%の範囲内で軸毎に予め設定された閾値(例えば、X軸についての類似度が70%、Y軸についての類似度が50%、Z軸についての類似度が60%等)を上回った場合、ランマーが機体の前方に転倒したと判定され、転倒検知信号fsが出力される。
また、入力信号x’〜z’から抽出された波形は、同様に、後方転倒時のサンプル波形W2(W2x〜W2z)、右側方転倒時のサンプル波形W3(W3x〜W3z)、及び、左側方転倒時のサンプル波形W4(W4x〜W4z)との間でもパターンマッチングが行われ、それらのパターンマッチングのいずれかにおいて、X〜Z軸についてのすべての類似度が、軸毎に予め設定された閾値を上回った場合、ランマーが転倒したと判定され、転倒検知信号fsが出力される。
更に、入力信号x’〜z’から抽出された波形は、同様に、半回転時のサンプル波形W5(W5x〜W5z)、及び、揺動時のサンプル波形W6(W6x〜W6z)との間でもパターンマッチングが行われ、これらのパターンマッチングのいずれかにおいて、X〜Z軸についてのすべての類似度が、軸毎に予め設定された閾値を上回った場合には、ランマーは転倒していないと判定され、非転倒信号nfsが出力される。
第一比較器5から転倒検知信号fsが出力された場合、及び、第二比較器6から転倒検知信号fs又は非転倒信号nfsが出力された場合、それらの信号は、制御手段7に入力される。制御手段7は、ランマーのエンジン停止スイッチ(パルス短絡回路)(原動機停止スイッチ)を有しており、このエンジン停止スイッチは、グラウンド線(ボディー)と、点火用イグニッションコイルに接続されており、第一比較器5又は第二比較器6から転倒検知信号fsが出力され、制御手段7に入力されると、エンジン停止スイッチが動作し、グラウンド線からイグニッションコイルに向かって接続されたサイリスタが点呼され、マイナス側の電圧が消失する。このため、ランマーのエンジンの点火プラグはスパークしなくなり、エンジンが停止する。
但し、第一比較器5から転倒検知信号fsが出力され、これが制御手段7に入力された場合には、その入力後、所定時間内(本実施形態においては0.5秒以内)(0.2〜1.0秒の範囲内で設定可能)に、非転倒信号nfs(第二比較器6から出力される)が制御手段7に入力されなかった場合にのみ、エンジン停止スイッチが動作する(即ち、エンジンが停止する)ように構成されている。換言すれば、第一比較器5から出力された転倒検知信号fsが制御手段7に入力された場合であっても、所定時間内に第二比較器6から非転倒信号nfsが出力され、これが制御手段7に入力された場合には、第一比較器5から出力された転倒検知信号fsはキャンセルされ、エンジン停止スイッチは動作しない(つまり、エンジンは停止しない)ようになっている。
本実施形態のランマー用転倒検出センサーは、以上の通りに構成されているところ、このランマー用転倒検出センサーが装着されたランマーが稼働中に転倒した場合に、これを高い精度で判定することができる。
より具体的には、このランマー用転倒検出センサーでは、加速度センサー2によって取得された加速度のデータ(信号x〜z)が、ローパスフィルタ3及び積分器4によって加工されることにより、第一比較器5に入力されるデータ(信号x”〜z”)を、純粋な重力加速度成分のみからなる加速度のデータに近づけることができ、また、第一比較器5における判定の際に、ランマーに作用する急激なショックや、高周波ノイズ等に起因する誤判定を好適に回避することができる。
更に、第二比較器6において、入力信号x’〜z’の波形のパターンが、予め記憶された転倒時のサンプル波形FW、及び、非転倒時のサンプル波形NFWのパターンと比較されることにより、ランマーが転倒したかどうかを、より高い精度で判定することができる。
この点についてより具体的に説明すると、ランマーを用いた転圧作業は、通常、ランマーを機体前方へ向かって直線的に移動させながら行われ、作業エリアの端部に達した場合には、機体の向きを180°反転させて、転圧作業を再開することになる。また、作業エリア内の一部において、他の部分よりも重点的に転圧が必要になることがあり、この場合、機体を前後に揺動させることによってランマーを小刻みに前後進させ、反復して転圧を行うことがある。
ランマーによる転圧作業の際に、このような典型的な動作を行った場合、三つの加速度センサー21〜23のいずれか(特に、感度方向が水平方向を指向するX軸の加速度センサー21及び/又はY軸の加速度センサー22)によって、大きな運動加速度が計測され、大きな値の信号が出力されてしまうことがあり、これが閾値を上回ると、第一比較器5(51〜53)から転倒検知信号fsが出力されてしまうことになる。
本実施形態においては、上述の通り、ランマーを用いた転圧作業の際に頻繁に行われる典型的な動作として、機体を半回転(反転)させたり、前後に揺動させる動作を実行することによって予め取得しておいた非転倒時のサンプル波形NFW(半回転時のサンプル波形W5、及び、揺動時のサンプル波形W6)を用いてパターンマッチングを行い、該当する場合には、ランマーは転倒していないと判定して非転倒信号nfsが出力されるようになっており、第一比較器5から転倒検知信号fsが出力された場合でも、これをキャンセルすることができる。従って、実際にはランマーが転倒していないにも拘わらず、加速度センサー2によって大きな運動加速度が計測されてしまうことに起因する誤判定を好適に回避することができる。
反対に、実際にはランマーが転倒したにも拘わらず、何らかの要因により第一比較器5から転倒検知信号fsが出力されなかった場合(第一比較器5の入力信号x”〜z”が、いずれも閾値を上回らず、或いは、下回らなかった場合)でも、転倒時のサンプル波形FWを用いてパターンマッチングを行うことにより、ランマーが転倒したことを検出することができる。
尚、上記実施形態のランマー用転倒検出センサーは、原動機としてエンジンを搭載したランマーに装着されることを前提としているため、制御手段7は、原動機停止スイッチとして「エンジン停止スイッチ」を有しており、制御手段7においてランマーが転倒したと判断された場合に、このエンジン停止スイッチが動作してエンジンが停止するように構成されているが、本発明に係るランマー用転倒検出センサーが適用されるランマーは、エンジン駆動のものには限定されず、原動機として電動モーターを搭載した電動ランマーにも適用することができる。この場合、制御手段7は、原動機停止スイッチとして「電動モーター停止スイッチ」を有し、制御手段7においてランマーが転倒したと判断された場合に、この電動モーター停止スイッチが動作して、電動モーターへの駆動電流の出力がカットされ、電動モーターが停止するように構成される。
また、上記実施形態のランマー用転倒検出センサーは、加速度センサー2によって取得した加速度(重力加速度+運動加速度)のデータに基づいて、ランマーの転倒状態を検知するように構成されているが、加速度センサー2のほかにジャイロセンサー(図示せず)を有する構成とすることもでき、この場合、加速度センサー2によって取得した加速度のデータと、ジャイロセンサーによって取得した角速度のデータとに基づいてランマーの転倒状態を判定することができ、判定の精度を更に向上させることができる。
2,21,22,23:加速度センサー、
3,31,32,33:ローパスフィルタ、
4,41,42,43:積分器、
5,51,52,53:第一比較器、
6:第二比較器、
7:制御手段、
fs:転倒検知信号、
nfs:非転倒信号、
FW:転倒時のサンプル波形、
NFW:非転倒時のサンプル波形、
W1:前方転倒時のサンプル波形、
W2:後方転倒時のサンプル波形、
W3:右側方転倒時のサンプル波形、
W4:左側方転倒時のサンプル波形、
W5:半回転時のサンプル波形、
W6:揺動時のサンプル波形、

Claims (5)

  1. 感度方向についての重力加速度及び運動加速度を検出し、その大きさに比例したレベルの電気信号を出力するように構成された加速度センサーと、
    既定周波数よりも高い周波数成分を入力信号から除去するローパスフィルタと、
    入力信号を積分して連続的に出力するように構成された積分器と、
    入力信号の値と予め設定された閾値とを比較し、入力信号の値が閾値を上回った場合、又は、下回った場合に、ランマーが転倒したと判定し、転倒検知信号を出力するように構成された第一比較器と、
    入力信号の波形のパターンと予め記憶された複数種類の転倒時のサンプル波形及び非転倒時のサンプル波形のパターンとを比較し、転倒時のサンプル波形との類似度が予め設定された閾値を上回った場合、ランマーが転倒したと判定して転倒検知信号を出力し、非転倒時のサンプル波形との類似度が予め設定された閾値を上回った場合、ランマーは転倒していないと判定して非転倒信号を出力するように構成された第二比較器と、
    原動機停止スイッチを含む制御手段とを有し、
    前記加速度センサーから出力された信号が前記ローパスフィルタに入力され、前記ローパスフィルタから出力された信号が前記積分器及び前記第二比較器に入力され、前記積分器から出力された信号が前記第一比較器に入力され、前記第一比較器から出力された転倒検知信号、及び、前記第二比較器から出力された転倒検知信号及び非転倒信号が前記制御手段に入力されるように構成され、
    前記第一比較器から転倒検知信号が出力されて前記制御手段に入力され、その入力後所定時間内に非転倒信号が前記第二比較器から前記制御手段に入力されなかった場合、及び、前記第二比較器から転倒検知信号が出力されて前記制御手段に入力された場合に、前記原動機停止スイッチが動作して原動機が停止するように構成されていることを特徴とするランマー用転倒検出センサー。
  2. 前記加速度センサーとして、感度方向が相互に90°異なる三軸の加速度センサーを有し、
    前記ローパスフィルタとして、前記三つの加速度センサーからそれぞれ出力される信号を個別に処理する三つのローパスフィルタを有し、
    前記積分器として、前記三つのローパスフィルタからそれぞれ出力される三つの信号を個別に処理する三つの積分器を有し、
    前記第一比較器として、前記三つの積分器からそれぞれ出力される信号を個別に比較判定する三つの第一比較器を有していることを特徴とする、請求項1に記載のランマー用転倒検出センサー。
  3. 前記転倒時のサンプル波形として、ランマーの前方転倒時のサンプル波形、後方転倒時のサンプル波形、右側方転倒時のサンプル波形、及び、左側方転倒時のサンプル波形が、前記第二比較器に予め記憶されていることを特徴とする、請求項1に記載のランマー用転倒検出センサー。
  4. 前記非転倒時のサンプル波形として、ランマーの半回転時のサンプル波形、及び、揺動時のサンプル波形が、前記第二比較器に予め記憶されていることを特徴とする、請求項1に記載のランマー用転倒検出センサー。
  5. ジャイロセンサーを有し、前記加速度センサーによって取得した加速度のデータと、前記ジャイロセンサーによって取得した角速度のデータが前記制御手段に入力され、ランマーの転倒状態が判定されることを特徴とする、請求項1に記載のランマー用転倒検出センサー。
JP2017560624A 2017-09-29 2017-09-29 ランマー用転倒検出センサー Active JP6276491B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/035670 WO2019064554A1 (ja) 2017-09-29 2017-09-29 ランマー用転倒検出センサー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6276491B1 JP6276491B1 (ja) 2018-02-07
JPWO2019064554A1 true JPWO2019064554A1 (ja) 2019-11-14

Family

ID=61158308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017560624A Active JP6276491B1 (ja) 2017-09-29 2017-09-29 ランマー用転倒検出センサー

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10393519B2 (ja)
EP (1) EP3486372B1 (ja)
JP (1) JP6276491B1 (ja)
WO (1) WO2019064554A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110072010B (zh) * 2019-04-18 2021-01-26 维沃移动通信有限公司 一种跌落检测方法及终端设备
JP7259804B2 (ja) * 2020-06-02 2023-04-18 株式会社デンソー 車両用緊急通報装置
GB2604348A (en) 2021-03-01 2022-09-07 Black & Decker Inc A compacting power tool
CN114635408A (zh) * 2022-04-21 2022-06-17 北京瑞明建筑设计院有限公司 基于夯锤下落差作为质量控制的孔内深层强夯法及系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0943269A (ja) * 1995-07-28 1997-02-14 Omron Corp 加速度トランスデューサ
DE19834443B4 (de) 1998-07-30 2004-07-01 Wacker Construction Equipment Ag Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Drehzahl eines Verbrennungsmotors
US7124852B2 (en) * 2000-09-01 2006-10-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Acceleration sensor and engine control for motorcycle
JP2002071703A (ja) 2000-09-01 2002-03-12 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車の加速度センサー
JP2006104725A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Taikyoku:Kk ランマのハンドル用防振構造
WO2009095986A1 (ja) 2008-01-29 2009-08-06 Mikasa Sangyo Co., Ltd. 締固め機械用転倒検出センサー
JP5279678B2 (ja) * 2009-10-19 2013-09-04 本田技研工業株式会社 可搬式作業機
US9402568B2 (en) * 2011-08-29 2016-08-02 Verizon Telematics Inc. Method and system for detecting a fall based on comparing data to criteria derived from multiple fall data sets
JP5836234B2 (ja) 2012-09-20 2015-12-24 本田技研工業株式会社 ランマの転倒検出装置
CN204898640U (zh) * 2015-03-23 2015-12-23 徐工集团工程机械股份有限公司 夯实度传感器和强夯机

Also Published As

Publication number Publication date
EP3486372A4 (en) 2020-03-25
WO2019064554A1 (ja) 2019-04-04
EP3486372B1 (en) 2021-03-03
US20190101388A1 (en) 2019-04-04
US10393519B2 (en) 2019-08-27
JP6276491B1 (ja) 2018-02-07
EP3486372A1 (en) 2019-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6276491B1 (ja) ランマー用転倒検出センサー
US6433681B1 (en) Apparatus and method for detecting vehicle rollover having roll-rate switched threshold
JP4637165B2 (ja) 落下検知方法および落下検知装置
US20090125196A1 (en) Apparatus and method for monitoring the stability of a construction machine
JP5798713B2 (ja) 電子機器、運動検出方法及びプログラム
JP5656566B2 (ja) 運動検出装置、電子機器、運動検出方法及びプログラム
JP5553808B2 (ja) 車両と衝突対象物との接触時点を決定する方法
JP4913316B2 (ja) 歩数演算装置
JP2016026953A (ja) 走行中の車両の道路に対する傾斜を決定し、動的なヘッドライトレベリングを行う方法および装置
CN110000807B (zh) 一种机器的舵机保护方法、系统和可读存储介质
JP3937334B2 (ja) 振動型角速度センサの異常検出装置、異常検出方法、異常検出用プログラム並びに車両制御システム
JP6691242B2 (ja) 車両の転倒検出装置
WO2009095986A1 (ja) 締固め機械用転倒検出センサー
JP6540648B2 (ja) 電源制御装置、車両用後付電子機器
JP2009196396A (ja) 自動二輪車の転倒検出装置
JP6865966B2 (ja) 歩行型作業車両用の危険挙動検出装置
JP2005325716A (ja) 内燃機関用点火時期制御装置
KR101922496B1 (ko) 조향 토크 옵셋값을 이용한 조향 방법 및 조향 장치
JP3319104B2 (ja) 車両の衝突判定装置
JP2006081600A (ja) 体動測定装置
JP5020265B2 (ja) 乗員保護装置
JP2007120351A (ja) クランキング回転数検出装置およびバッテリ状態検知装置
JP6742882B2 (ja) タッチパネル装置、及び、タッチパネル装置の制御方法
JP2011079511A (ja) 車両の前方衝突加速度センサの衝突信号処理装置
US20230358780A1 (en) Method and Apparatus for Determining a Probability of a Presence of a Movement of Interest of a Bike

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171120

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20171120

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20171212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6276491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250