(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／０９５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【符号の説明】
【００４１】
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、
【要約】
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。【図１】
0006276491.tif 000002