JPS5845376B2 - 人声感知農作業機事故防止方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人声感知農作業様事故防止方法と装置に関し
、特に農作業機にマイクロホンを配設しておき、マイク
ロホンで集音しながら作業中に特定の人声音をマイクロ
ホンが感知すると、電子回路が働いて農作業機の原動機
が自動的に停止し、農作業機の事故を防止するものに関
する。

周知のように、農業機械化の進展により各種の農作業機
が出現し、犬馬力、大型化の傾向と共に、農作業機によ
る事故も年々増加しており、その対策が強く要望されて
いる。

この要望に応えるため、危険部位に対する安全カバの付
設など、種々の対策がなされてきたが、必ずしも実効が
あがっていないのが実情である。

ところで、農作業機の事故を調べてみると、危険に際し
「危ない」、「大変だ」、「助けて」、その他とくに意
味はないが人声を出しているにもカバわらず、トラクタ
の運転者が知らずに作業を続行したとか、例え声を聞い
てもとっさに農作業機の原動機を停止できない、あるい
は停止が遅れたために事故になった場合が非常に多いこ
とがわかる。

すなわち、農作業機の事故防止に対しては、危険に際し
トラクタなどまづ原動機を停止することが有効な手段と
なるものである。

そこで、発明者は上述のような人声の周波数を調べてみ
たところ、大部分のものが５００ヘルツから１，０００
ヘルツあたりに分布し、中心周波数７５０ヘルツあたり
のものが一番多いことを知った。

そして、この周波数をトラクタや農作業機の雑音の周波
数と電子回路で弁別分離し、その信号出力にもとづいて
上述のような人声音が発せられたら、直ちに農作業機の
原動機が自動的に停止するようにすれば、農作業機の事
故防止上きわめて有効であると考え、その方法と装置を
提供することを目的に、この発明を行なったものである
。

すなわち、その要旨とするところは、農作業機に配設し
たマイクロホンで集音しながら農作業を行ない、マイク
ロホンで集音した音に特定人声音が入ると、前記マイク
ロホンに接続した電子回路がその特定人声音の周波数を
弁別し、この弁別した信号出力によって動作リレを働か
せ、農作業機の原動機停止装置に装着したソレノイドリ
レを電源に導通して作動させることにより農作業機の原
動機を停止するものである。

以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図は操縦席を安全フレームＴ１で覆ったトラクタＴ
に、けん引桿Ｔ２を介し図示しないポテトハーベスタな
どの農作業機を連結した場合の実施例を模式的に示すも
のである。

第１図において、２は後に詳述する人声弁別作動装置で
、安全フレームＴ１の前端部の操縦者が見やすい位置に
取り付ける。

１，１はマイクロホンで、農作業機の大きさなどによっ
て適当数をマイクコード６で人声弁別作動装置２に接続
し、農作業機の適当個所に配設をする。

例えば、ポテトハーベスタでは、事故の発生しやすい選
別コンベヤの附近などに取り付ければよい。

ＥはトラクタＴの原動機、ＤＣは原動機Ｅで回動される
ダイナモである。

４は原動機Ｅの原動機停止装置で、公知の燃料噴射ポン
プの燃料制御装置又はエンジンデコンプなどが該当する
。

３は内部に移動鉄心を具えたソレノイドリレで、原動機
停止装置４の附近に固設をする。

Ｔは人声弁別作動装置２とダイナモＤＣを接続するリー
ドワイヤ、８はバツテリイＢＴと人声弁別作動装置２を
接続するリードワイヤ、９もリードワイヤで、バッテリ
ＢＴとソレノイドリレ３を接続する。

３Ａはソレノイドリレ３と原動機停止装置４とを結ぶ連
結手段で、ソレノイドリレ３の鉄心作動を原動機停止装
置４（こ伝えて原動機Ｅを停止するように設けるが、通
常運転時におけるアクセル操作には支障のないように、
チェーン又はワイヤなど伸縮可能なものを用いる。

５は非常用ブザ装置で、バッテリＢＴとリードワイヤ１
１で接続し、またダイナモＤＣと人声弁別作動装置２を
介しリードワイヤ１０で接続されている。

なお、上述の非常用ブザ装置５の有無によって、装置の
発明を２つ構成した。

つぎに、人声弁別作動装置２は、第２図に示す電子回路
において一点鎖線で示す各ブロック、すなわち音量制御
抵抗２ａ、オートマチックレベルコントロール回路（以
下、ＡＬＣ回路と言う）２ｂ、低周波数電圧増幅器２ｃ
、周波数弁別器２ｄ、低周波電圧増幅器２ｅｓ昇圧トラ
ンス２ｆ、（昇圧１ ：１５）、検波器２ｇ、電力増幅
器２ｈ、動作リレ２ｊ、２ｋ、２接点２回路スイッチ２
ｍ、それにパイロットランプＰＬ１、テストランプＰＬ
２、ダイオードＤ３、チョークコイルＣＬ。

ツェナダイオードＤ４及びコンデンサ３２を図示のよう
に接続して構成した。

動作リレ２ｊは電力増幅器２ｈの出力によりソレノイド
ＬＲ１で接点を閉じ電流をソレノイドＬＲ２に流して動
作リレ２にの接点を閉じるものである。

動作リレ２ｊ。２にの作動保持時間はコンデンサＣ３１
の容量で調整する。

通常、農作業機の慣性効果を考えても、作動保持時間は
約１．５秒をめどにすればよい。

また、パイロットランプＰＬＩは青色、テストランプＰ
Ｌ２は赤色とした。

なを、図中の頭符号は、ＶＲが可変抵抗、Ｒは抵抗、Ｃ
はコンデンサ、Ｄはダイオード、ＬＲはソレノイド、Ｔ
Ｒはトランジスタ、Ｌはインダクタンスを示す。

さらに、図示の周波数弁別機２ｄはＬＣ型のものを用い
であるが、代りにＣＲ型、ＮＦ型を用いてもよい。

また、価格は高くなるが検波器２ｇより手前の回路をマ
イクロコンピュータ回路にすると、この場合は特定の言
葉をコンピュータが記憶し、その言葉だけに対して装置
が作動するものとなる。

つぎに、非常用ブザ装置５について説明すると、２接点
２回路スイッチ２ｍの１回路と、リードワイヤ１１．熱
線式フラッシャスイッチ５ｂ、非常用ブザ５Ｃ％ リ
ードワイヤ１２、動作リレ５ａｓリードワイヤ１０、人
声弁別作動装置２、リードワイヤ７、ダイナモＤＣを第
２図に示すように接続して回路を構成する。

動作リレ５ａはダイナモＤＣの電流を受けているときは
ソレノイドＬＲ４によって接点が開いているが、ダイナ
モＤＣが止まると接点が閉じるものである。

なを、第１図では非常用ブザ５ｃをトラクタＴに取り付
けた場合を示したが、これをけん引農作業機に取り付け
てもよく、その場合はリードワイヤ１０．１１を延長し
て行なえばよい。

第３図は人声弁別作動装置２の外観を概略示す平面図で
、Ｋは第２図で説明した人声弁別作動装置２の含む回路
を収容し、十分な防水処理を施したキャビネットである
。

Ｋ１はノツチ付ダイヤルで、音量制御装置２ａを調整で
きるように設ける。

Ｋ２は２接点２回路スイッチ２ｍのオンオフレバ、Ｋ３
は取付用ブラケット、ＰＬＩ、ＰＬ２は既述のそれぞれ
パイロットランプ及びテストランプである。

Ｗはマイクコード６、リードワイヤ７ないし１１を集合
した電線部（非常用ブザ装置５のない場合は１０．１１
は用いない）である。

その他、上述したマイクロホン１はＳＮ比の良いコンデ
ンサマイクを使用し、ソレノイドリレ３は容量１２Ｖ、
３０Ａのもの、又非常用ブザ５ｃは音量１１０ホーンの
ものを用いた。

以上の説明はトラクタけん引作業機の場合を説明したが
、自走式コンバインなどのように原動機、原動機停止装
置、ダイナモ及びバツテリイを具えるものには、上述し
たトラクタの場合と同一要領で本発明の装置を取り付け
ることができる。

勿論原動機を具える屋内作業機に実施することもできる
。

つぎに、本発明の使用法と共に作用を説明する。

まづ、２接点２回路スイッチ２ｍのオンオフレバに２を
手動でオフにしておいて、エンジンＥを始動する。

すると、ダイナモＤＣが回動し人声弁別作動装置２１こ
電流が流れ、パイロットランプＰＬ１が点灯する。

この点灯によって人声弁別作動装置２に電流が流れてい
ることを知るわけであるが、作業中は点灯を確認する必
要上、人声弁別作動装置２を見易い位置に取り付けるの
である。

若ジエンジンＥの始動によって赤色のテストランプＰＬ
２が点灯すれば、第２図の回路の構成から動作リレ２ｊ
、２ｋが作動したことが示される。

これは若しオンオフレバに２がオンになっていれば、後
述から明らかなように原動機Ｅがトラクタの音でも停止
することを示すから、ノツチ付ダイヤルに１でテストラ
ンプＰＬ２が消煙するように調整する。

つぎに、予行として、マイクロホン１に「危ない」、「
助けて」などの音声を入れて見て、テストランプＰＬ２
が点灯すれば、装置が作動することが示される。

このとき、同時に普通の会話ではテストランプＰＬ２が
点灯しないことを確かめる。

若しこの場合も点灯したならば、ノツチ付きダイヤルに
１を調整して消灯する。

つまり、この操作によって、エンジン音や農作業機の音
では原動機Ｅは停止しない状態が得られる。

若し、テストランプＰＬ２．２接点２回路スイッチ２ｍ
を介在させない場合は、ノツチ付ダイヤルに１の調整完
了前に原動機Ｅが原動機の音によっても停止することが
起り得るので、停止の都度原動機Ｅを始動しなければな
らず、人声弁別作動装置２の調整が繁雑となる。

なを、通常はノツチ付きダイヤルに１を一度調整すれば
、その作業については音量の著しい変化がなければ、再
調整は余り必要がない。

つぎに、上述の調整が終れば、オンオフレバに２を倒し
、２接点２回路スイッチ２ｍをオンの状態にする。

かくして、農作業を開始すれば、作業中の音はマイクロ
ホン１，１ですべて集音される。

そして作業中に「危ない」、「大変だ」などの声がマイ
クロホン１に入ると、第２図で説明した電子回路かつぎ
のように作用する。

すなわち、マイクロホン１で集音されたすべての音を、
音量制御抵抗２ａを通じＡＬＣ回路２ｂが音量の大小ｌ
こかかわらず一定の音量に平準化する。

つぎに、低周波電圧増幅器２ｃは上記回路における減衰
を電圧増幅をし、電圧増副されたすべての音を周波数弁
別器２ｄが前記の人声と農作業機などの雑音とに分離す
る。

公知の実験によればトラクタ騒音のオクターブバンド中
心周波数は約３０ヘルツからｓ、ｏ ｏ ｏヘルツに分
布し、その最大値は１２５ヘルツ附近にあることが知ら
れ、前記の特定人声音の周波数と差異があり、特定人声
音の音量が十分にあれば周波数弁別がされる。

第４図はその状態を模式的に示し、ａは農作業機などの
雑音、ｂは弁別された前述の「危ない」などの特定人声
音の波形である。

つぎに、この分離された周波数約５００ヘルツから１，
０００ヘルツの間の音を低周波電力増幅器２ｅで電力増
幅をし、その出力電圧を昇圧トランスにてｌ：１５にさ
らに昇圧する。

昇圧された信号交流電圧を検波器２ｇのダイオードＤｉ
、Ｄ２で全波整流し、直流電圧に検波する。

つぎに、その直流電圧は電力増幅器２ｈで電力増幅され
、その電力はソレノイドＬＲ１を働かせ動作リレ２ｊを
閉じ、電流がソレノイドＬＲ２に流れ動作リレ２ｋが閉
じる。

動作リレ２ｋが閉じると、バツテリイＢＴから２接点２
回路スイッチ２ｍを経てソレノイドリレ３に電流が流れ
、コイル鉄心が作動する。

その作動は連結手段３Ａで原動機停止装置４に伝達され
、原動機４が停止する。

以上に述べた働きは電子回路によって行なわれるので、
前記の人声音がマイクロホン１に入ると直ちに行なわれ
る。

さらに、非常用ブザ装置５を具えたものは、原動機Ｅが
停止すると同時にダイナモＤ’Ｃも停止するから、今迄
ダイナモＤＣの電流によって開いていた動作リレ５ａが
スプリングの付勢によって閉じ、バッチＩＪＢＴから２
接点２回路スイッチ２ｍ、熱線式フラシャスイッチ５ｂ
、非常用ブザ５ｃ、動作リレ５ａの回路に電流が流れる
と共に、熱線式フラシャスイッチ５ｂのバイメタルによ
る接点開閉作用で非常用ブザ５ｃが断続的に吹鳴する。

以上、説明したように、本発明によれば、農作業中に「
危ない」などの声を発しさえすれば、迅速ｌこしかも伺
等の操作を要することなく、農作業機の原動機が停止し
、農作業機の事故を未然に防止することができ、さらに
非常用ブザ装置を具えるものは、単独作業の場合に助け
を求める声によって原動機が停止しても、農作業機から
単独で離れて救助を呼びに行けないために、救助が遅れ
大事故になるような場合に原動機が止まると同時に非常
用ブザが鳴り出し、バッテリのある間吹鳴を続けて救助
を呼ぶので、事故の拡大を防止することができる。

また作業中は人声弁別作動装置のパイロットランプの青
色点灯のみを確認していれは、装置の作動することが保
証されるので、途中の操作は全く不要であり、農作業を
従来と変りなく行なうことができる。

装置の電子回路も第２図に見るようにＩＣ集積回路、ダ
イオード、トランジスタなどを用いたので、農作業に多
く見られる振動に対して十分な耐久性を具えると共に、
装置を小型なものにすることができ、さらに、調整操作
も一度作業機にセットすれば、オンオフレバとノツチ付
きダイヤルの簡単な操作で済み、しかもノツチ付きダイ
ヤルの調整中も、前述したようにテス］・ランプを設け
であるので、調整中に原動機が停止すると言う繁雑さを
避けることができる。

しかも、本発明装置の取り付けに当っては、マイクロホ
ンと人声弁別作動装置の取り付けが主なるものであり、
安全カバの装着などに見られる取り付は上の機構的制約
などはほとんどなく、広範な機種に対して適用が可能で
ある。

勿論従来の安全カバの装着をさまたげるものでなく、本
発明と併用すれば農作業機事故の防止上（こ一層大きな
効果を収める。

以上、本発明は従来には見られない全く新しい分野から
農作業機事故の防止を効果的に行なうことを可能とした
もので、農作業上（こ得られる安全効果はきわめて太き
いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したトラクタの概略側面図、第２
図は本発明装置に実施した電子回路図、第３図は第２図
の電子回路の一部を収容するキャビネットの概略正面図
、第４図は第２図の電子回路中の周波数弁別作用を模式
的に示す波形図である。 １・・・・・・マイクロホン、２・・・・・・人声弁別
作動装置、３・・・・・・ソレノイドリレ、４・・・・
・・原動機停止装置、５・・・・・・非常用ブザ装置、
６・・・・・・マイクコード、ＢＴ・・・・・・バッテ
リ、ＤＣ・・・・・・ダイナモ、Ｅ・・・・・・原動機
、２Ｊ、２ｋ・・・・・・動作リレ、Ｋ・・・・・・キ
ャビネッ ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 農作業機（こ配設したマイクロホンで集音しながら
   農作業を行ない、マイクロホンで集音する音に特定人声
   音が入ると、前記マイクロホンに接続した電子回路でそ
   の特定人声音の周波数を弁別し、この弁別した信号出力
   によって動作リレを働かせ、農作業機の原動機停止装置
   に装着したソレノイドリレを電源に導通して作動させ農
   作業機の原動機を停止することを特徴とする人声感知農
   作業様事故防止方法。 ２ 農作業機の適当個所に配設したマイクロホンと、こ
   のマイクロホンで集音する音から特定人声音を周波数弁
   別により信号として取り出し、さらにこの信号を電力増
   幅した出力で動作リレを作動する電子回路を具えた人声
   弁別作動装置と、この人声弁別作動装置のリレ作動を介
   し直流電源と導通し、かつ農作業機の原動機停止装置に
   その作動で農作業機の原動機を停止するように装着した
   ソレノイドリレを具えたことを特徴とする人声感知農作
   業様事故防止装置。 ３ 農作業機の適当個所に配設したマイクロホンと、こ
   のマイクロホンで集音する音から特定人声音を周波数弁
   別により信号として取り出し、さらにこの信号を電力増
   幅した出力で動作リレを作動する電子回路を具えた人声
   弁別作動装置と、この人声弁別作動装置のリレ作動を介
   し直流電源と導通し、かつ農作業機の原動機停止装置に
   その作動で農作業機の電動機を停止するように装着した
   ソレノイドリレと、前記の原動機で回動するダイナモと
   前記の直流電源との間に、ダイナモ停止により動作リレ
   を介し直流電源と導通ずる非常用ブザ装置とを具えたこ
   とを特徴とする人声感知農作業様事故防止装置。