CN117144762A - 沥青滚平机 - Google Patents
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Abstract
一种沥青滚平机,其课题在于提高弯曲道路的铺装质量。沥青滚平机(100)具备:牵引机(1);料斗(2),设置于牵引机(1)的前侧并接收铺路材料;输送机(CV),将料斗(2)接收的铺路材料供给至牵引机(1)的后侧;螺杆(SC),在牵引机(1)的后侧铺展通过输送机(CV)供给的铺路材料;整平机(3),在螺杆(SC)的后侧平整通过螺杆(SC)铺展的铺路材料;及控制器(50)。控制器(50)构成为根据将通过整平机(3)平整的路面的面积进行左右二等分的线生成目标轨道且以沥青滚平机(100)的规定点追随其目标轨道的方式驱动牵引机(1)。而且,上述路面包括施工对象的道路的弯曲部分的路面。
Description
本申请主张基于2022年5月31日申请的日本专利申请第2022-089279号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种沥青滚平机。
背景技术
以往,已知有一种沥青滚平机,其具备:牵引机;料斗,设置于牵引机的前侧并接收铺路材料;输送机,将料斗内的铺路材料供给至牵引机的后侧;螺杆,在牵引机的后侧铺展通过输送机供给的铺路材料;及整平机,在螺杆的后侧平整通过螺杆铺展的铺路材料(参考专利文献1。)。
沥青滚平机通常构成为在施工对象的道路的中心与整平机的中心一致的状态下前进。
专利文献1:日本特开2017-160636号公报
然而,当施工对象的道路弯曲时,沥青滚平机可能会降低铺装质量。其原因在于,当沥青滚平机在弯曲道路的中心与整平机的中心一致的状态下前进时,通过左后侧整平机平整的每单位时间的道路的表面面积与通过右后侧整平机平整的每单位时间的道路的表面面积之间发生差距。其原因还在于,左后侧整平机的铺路材料保持量(左保持量)与右后侧整平机的铺路材料保持量(右保持量)之间也发生差距。
发明内容
因此,期望提供一种可提高弯曲道路的铺装质量的沥青滚平机。
本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机具备:牵引机;料斗,设置于所述牵引机的前侧并接收铺路材料;输送机,将所述料斗接收的所述铺路材料供给至所述牵引机的后侧;螺杆,在所述牵引机的后侧铺展通过所述输送机供给的所述铺路材料;整平机,在所述螺杆的后侧平整通过所述螺杆铺展的所述铺路材料;及控制装置,所述控制装置构成为,根据将通过所述整平机平整的路面的面积进行左右二等分的线生成目标轨道,且以该沥青滚平机的规定点追随所述目标轨道的方式控制所述牵引机的动作,所述路面包括施工对象的道路的弯曲部分的路面。
发明效果
上述沥青滚平机能够提高弯曲道路的铺装质量。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机的侧视图。
图2是图1的沥青滚平机的俯视图。
图3是表示自动操舵系统的结构例的图。
图4是施工现场的俯视图。
图5是施工现场的俯视图。
图6是施工现场的俯视图。
图7是施工现场的俯视图。
图中:1-牵引机,1G-导轨,1S-驾驶座,2-料斗,3-整平机,3A-调平臂,3AL-左调平臂,3AR-右调平臂,5-后轮,6-前轮,26-整平机伸缩缸,30-前侧整平机,31-后侧整平机,43-犁板,50-控制器,50a-目标计算部,50b-操舵控制部,51-信息获取装置,51B-后方监视装置,51F-前方监视装置,51P-定位装置,51PL-左GNSS接收机,51PR-右GNSS接收机,51S-行走速度传感器,51T-通信装置,52-车载显示装置,53-操舵装置,54-整平机伸缩装置,100、100a~100e-沥青滚平机,AP-地上物,BS-路基,CP-中心线,CV-输送机,DS-自动操舵系统,LC-弯曲部分,LP-左侧边界线,LZ-左部分,NP-新设铺装体,PL-杆,PV-铺路材料,RD-道路,RL、RL1、RL2-基准线,RP-右侧边界线,RZ-右部分,SC-螺杆,SH-方向盘,SP、SP1、SP2-直线部分,TPS、TPT-目标轨道。
具体实施方式
图1是本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机100的侧视图。图2是沥青滚平机100的俯视图。在图示例中,沥青滚平机100为轮式沥青滚平机,主要由牵引机1、料斗2及整平机3构成。以下,将从牵引机1观察的料斗2的方向(+X方向)设为前方,将从牵引机1观察的整平机3的方向(-X方向)设为后方。
牵引机1为用于使沥青滚平机100移动的机构。在图示例中,牵引机1使用后轮行走用液压马达而使后轮5旋转,且使用前轮行走用液压马达而使前轮6旋转以使沥青滚平机100移动。后轮行走用液压马达及前轮行走用液压马达从液压泵接收工作油的供给而进行旋转。但是,前轮6可以是从动轮。
沥青滚平机100可以是履带式沥青滚平机。此时,后轮5及前轮6的组合可以用左履带及右履带的组合来替换。
控制器50为控制沥青滚平机100的控制装置。在图示例中,控制器50由包括CPU、易失性存储装置及非易失性存储装置等的微型计算机构成,且搭载于牵引机1。CPU执行存储于非易失性存储装置的程序,由此实现控制器50的各功能。但是,控制器50的各功能不仅可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现,还可以通过硬件与软件的组合来实现。
料斗2为用于接收铺路材料的机构。在图示例中,料斗2设置于牵引机1的前侧,且构成为通过料斗缸能够向车宽度方向(Y轴方向)开闭。通常,沥青滚平机100在料斗2处于全开状态时从自卸车的货架接收铺路材料(例如沥青混合物。)。自卸车为运输铺路材料的运输车辆的一例。图1及图2表示料斗2处于全开状态。若料斗2内的铺路材料减少,则料斗2关闭,存在于料斗2的内壁附近的铺路材料集中在料斗2的中央部。这是为了使得存在于料斗2中央部的输送机CV能够向牵引机1的后侧供给铺路材料。在牵引机1的后侧且整平机3的前侧通过螺杆SC向车宽度方向铺展供给至牵引机1后侧的铺路材料。在图示例中,螺杆SC处于在左右连结有延长螺杆的状态。为了清楚起见,图1及图2中省略存在于料斗2内的铺路材料的图示,以粗的点图案来表示通过螺杆SC铺展的铺路材料PV,以细的点图案来表示通过整平机3平整的新设铺装体NP。
整平机3为用于平整铺路材料PV的机构。在图示例中,整平机3包括前侧整平机30及后侧整平机31。前侧整平机30包括左前侧整平机30L及右前侧整平机30R。后侧整平机31为能够沿车宽方向伸缩的整平机,包括左后侧整平机31L及右后侧整平机31R。在图示例中,后侧整平机31通过整平机伸缩缸26向车宽度方向伸缩。具体而言,左后侧整平机31L使用左整平机伸缩缸26L而向车宽度方向伸缩,右后侧整平机31R使用右整平机伸缩缸26R而向车宽度方向伸缩。并且,整平机3为通过牵引机1牵引的浮动整平机,并且经由调平臂3A与牵引机1连结。调平臂3A包括配置于牵引机1左侧的左调平臂3AL及配置于牵引机1右侧的右调平臂3AR。
在整平机3的前部安装有犁板43。犁板43构成为能够调整滞留于整平机3前方的铺路材料PV的量。铺路材料PV通过犁板43的下端与路基BS之间的间隙而到达整平机3的下方。
在图示例中,在牵引机1上安装有信息获取装置51、车载显示装置52、操舵装置53及整平机伸缩装置54。
信息获取装置51构成为能够获取与施工对象的道路相关的信息,并且将所获取的信息输出至控制器50。与施工对象的道路相关的信息例如包括道路的宽度、缓和区间(回旋曲线区间)中的曲率的变化及圆弧区间中的曲率等。在图示例中,信息获取装置51包括前方监视装置51F、后方监视装置51B、行走速度传感器51S、定位装置51P及通信装置51T。
前方监视装置51F构成为能够监视沥青滚平机100的前方。在图示例中,前方监视装置51F为监视存在于牵引机1前方的监视范围RF的LIDAR,安装于牵引机1的中央部。牵引机1的中央部例如为覆盖存在于料斗2后侧的发动机舱的罩体的前端中央部。但是,前方监视装置51F可以安装于沥青滚平机100的其他部位,也可以由多个LIDAR来构成。当由多个LIDAR构成时,前方监视装置51F能够同时监视彼此不重叠的多个监视范围。此时,多个LIDAR可以包括安装于牵引机1的前端右侧部的右前LIDAR及安装于牵引机1的前端左侧部的左前LIDAR。并且,LIDAR可以经由托架或杆等安装于牵引机1。
后方监视装置51B构成为能够监视沥青滚平机100的后方。在图示例中,后方监视装置51B为监视存在于整平机3后方的监视范围RB的LIDAR,且安装于作为扶手发挥作用的导轨1G。但是,后方监视装置51B可以安装于驾驶座1S的下部,也可以安装于沥青滚平机100的其他部位。并且,后方监视装置51B可以由多个LIDAR构成。当由多个LIDAR构成时,后方监视装置51B能够同时监视彼此不重叠的多个监视范围。此时,多个LIDAR可以包括安装于牵引机1的后端右侧部的右后LIDAR及安装于牵引机1的后端左侧部的左后LIDAR。并且,LIDAR可以经由托架或杆等安装于牵引机1。
信息获取装置51可以包括构成为能够监视沥青滚平机100侧方的侧方监视装置。此时,侧方监视装置可以包括左侧方监视装置及右侧方监视装置。左侧方监视装置例如可以作为监视存在于牵引机1左方的监视范围的LIDAR,在比后轮5更靠前侧安装于牵引机1的上表面的左端部。右侧方监视装置例如可以作为监视存在于牵引机1右方的监视范围的LIDAR,在比后轮5更靠前侧安装于牵引机1的上表面的右端部。
LIDAR例如构成为能够测定在监视范围内的多个点与LIDAR之间的距离。但是,前方监视装置51F及后方监视装置51B中的至少一个可以是单眼摄像机、立体摄像机、毫米波雷达、激光雷达、激光扫描器、深度摄像机或激光测距仪等。关于侧方监视装置也相同。以下,LIDAR、单眼摄像机、立体摄像机、毫米波雷达、激光雷达、激光扫描器、深度摄像机或激光测距仪等被称为LIDAR等。
前方监视装置51F的监视范围RF优选包括路基BS及存在于路基BS外侧的地上物AP。这是为了能够获取与施工对象的道路的宽度相关的信息。关于侧方监视装置的监视范围也相同。在图示例中,监视范围RF具有大于路基BS的宽度的宽度。地上物AP为L型侧槽块。地上物AP可以是铺装用模框、路缘石块或已设铺装体等。
后方监视装置51B的监视范围RB优选包括新设铺装体NP及存在于新设铺装体NP外侧的地上物AP。这是为了能够获取与新设铺装体NP的宽度相关的信息。在图示例中,监视范围RB具有大于新设铺装体NP的宽度的宽度。
行走速度传感器51S构成为能够检测沥青滚平机100的行走速度。在图示例中,行走速度传感器51S为车轮速度传感器,且构成为能够检测后轮5的旋转角速度及旋转角度以及沥青滚平机100的行走速度及行走距离。
定位装置51P构成为能够测量沥青滚平机100的位置。在图示例中,定位装置51P为GNSS罗盘,且构成为能够测量沥青滚平机100的位置及姿势。如图1及图2所示,作为定位装置51P的GNSS罗盘包括安装于从左调平臂3AL的后端部向铅垂上方延伸的杆PL的上端的左GNSS接收机51PL及安装于从右调平臂3AR的后端部向铅垂上方延伸的杆PL(不可见)的上端的右GNSS接收机51PR。
但是,定位装置51P可以是全站仪。此时,在杆PL的前端安装有成为全站仪的靶的反射棱镜。设置于沥青滚平机100周围的全站仪的主体经由无线通信与控制器50连接。即,全站仪的主体将与所导出的靶的位置相关的信息发送至控制器50。
通信装置51T构成为能够实现沥青滚平机100与存在于沥青滚平机100外部的设备之间的通信。在图示例中,通信装置51T设置于驾驶座1S的前方,且构成为能够控制经由移动通信网、近距离无线通信网或卫星通信网等的通信。
信息获取装置51可以包括构成为能够检测沥青滚平机100的操舵角的操舵角传感器及构成为能够检测后侧整平机31的伸缩量而计算铺装宽度的铺装宽度传感器等。
并且,信息获取装置51可以包括设置于施工现场的监视装置或安装于在沥青滚平机100的上空飞行的飞行体的监视装置。设置于施工现场的监视装置例如为安装于沿施工对象的道路设置的杆的前端的LIDAR等。安装于飞行体的监视装置例如为安装于多旋翼机(无人机)或飞艇等的LIDAR等。
车载显示装置52构成为能够显示与沥青滚平机100相关的信息。在图示例中,车载显示装置52为设置于驾驶座1S前方的液晶显示器。但是,车载显示装置52可以设置于整平机3的左端部及右端部中的至少一个端部。
操舵装置53构成为能够控制沥青滚平机100的操舵。在图示例中,操舵装置53构成为使设置于前桥附近的前轮操舵缸伸缩。具体而言,操舵装置53包括控制从液压泵流向前轮操舵缸的工作油的流量及从前轮操舵缸排出的工作油的流量的操舵用电磁控制阀。操舵用电磁控制阀构成为能够根据作为操作装置的方向盘SH(转向盘)的旋转而控制前轮操舵缸中的工作油的流出/流入。并且,操舵用电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与方向盘SH的旋转无关地控制前轮操舵缸中的工作油的流出/流入。即,控制器50能够与操作者对方向盘SH有无操作无关地控制沥青滚平机100的操舵。
当沥青滚平机100为履带式沥青滚平机时,操舵装置53构成为能够单独控制左右一对履带。具体而言,操舵装置53包括控制从液压泵流向用于使左履带旋转的左行走用液压马达的工作油的流量的左电磁控制阀及控制从液压泵流向用于使右履带旋转的右行走用液压马达的工作油的流量的右电磁控制阀。而且,左电磁控制阀构成为能够根据用于操作左履带的操作装置即左操作杆的操作量(倾斜角)控制左行走用液压马达中的工作油的流出/流入。并且,左电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与操作者对左操作杆有无操作无关地控制左行走用液压马达中的工作油的流出/流入。同样地,右电磁控制阀构成为能够根据用于操作右履带的操作装置即右操作杆的操作量(倾斜角)控制右行走用液压马达中的工作油的流出/流入。并且,右电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与操作者对右操作杆有无操作无关地控制右行走用液压马达中的工作油的流出/流入。
整平机伸缩装置54构成为能够伸缩后侧整平机31。在图示例中,整平机伸缩装置54构成为能够伸缩整平机伸缩缸26。具体而言,整平机伸缩装置54包括伸缩用电磁控制阀,所述伸缩用电磁控制阀控制从液压泵流向整平机伸缩缸26的工作油的流量及从整平机伸缩缸26排出的工作油的流量。伸缩用电磁控制阀构成为能够根据作为操作装置的整平机伸缩开关(未图示。)的操作而控制整平机伸缩缸26中的工作油的流出/流入。并且,伸缩用电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与整平机伸缩开关的操作无关地控制整平机伸缩缸26中的工作油的流出/流入。即,控制器50能够与操作者对整平机伸缩开关有无操作无关地控制后侧整平机31的伸缩量。
在图示例中,整平机伸缩装置54构成为能够单独控制左后侧整平机31L及右后侧整平机31R各自的伸缩量。具体而言,整平机伸缩装置54包括左电磁控制阀及右电磁控制阀,所述左电磁控制阀控制从液压泵流向左整平机伸缩缸26L的工作油的流量,所述右电磁控制阀控制从液压泵流向右整平机伸缩缸26R的工作油的流量。而且,左电磁控制阀构成为能够根据用于伸缩左后侧整平机31L的操作装置即左整平机伸缩开关的操作而控制左整平机伸缩缸26L中的工作油的流出/流入。并且,左电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与操作者对左整平机伸缩开关有无操作无关地控制左整平机伸缩缸26L中的工作油的流出/流入。关于右电磁控制阀也相同。
接着,参考图3对搭载于沥青滚平机100的自动操舵系统DS的结构例进行说明。图3是表示自动操舵系统DS的结构例的框图。
自动操舵系统DS主要由控制器50、前方监视装置51F、后方监视装置51B、行走速度传感器51S、定位装置51P、通信装置51T、车载显示装置52、操舵装置53及整平机伸缩装置54等构成。
在图3所示的例子中,控制器50作为功能模块包括目标计算部50a及操舵控制部50b。
目标计算部50a构成为能够计算由操舵控制部50b利用的目标。由操舵控制部50b利用的目标例如为作为沥青滚平机100上的规定点应追随的轨道的目标轨道。严格意义上,目标轨道为多个目标位置的一维排列。目标位置为沥青滚平机100上的规定点应到达的地点。或者,由操舵控制部50b利用的目标可以是作为在经过规定时间之后沥青滚平机100上的规定点应到达的地点的目标位置。规定时间例如为几毫秒、几十毫秒、几百毫秒或几秒。
规定点优选位于牵引机1的前后轴上。并且,优选将规定点设定成位于比整平机3更靠前方。具体而言,规定点例如设定于牵引机1、料斗2、或者整平机3的中央部、前端中央部或后端中央部等。
在图示例中,目标计算部50a例如根据施工数据(设计数据)等与施工对象的道路相关的信息,计算整平机3的中央部中的规定点应追随的目标轨道。此时,典型地,目标轨道在沥青滚平机100开始行走之前计算。因此,目标轨道可以通过设置于存在于沥青滚平机100外部的管理中心的服务器等计算之后经由通信发送至控制器50。
目标计算部50a可以计算作为在经过规定时间之后整平机3的中央部中的规定点应到达的地点的目标位置。此时,目标位置在沥青滚平机100的行走中以规定的控制周期来重复计算。例如,当沥青滚平机100在施工对象的道路的直线部分行走时,目标计算部50a可以根据前方监视装置51F所获取的信息,计算位于与整平机3的中央部中的规定点的当前位置相比更靠前方规定距离的施工对象的道路的宽度方向的中心点作为目标位置。规定距离例如为几厘米或几十厘米。此时,目标计算部50a无需获取设计数据而能够计算目标位置。但是,目标计算部50a可以根据设计数据及前方监视装置51F所获取的信息,计算目标位置。例如,目标计算部50a可以根据前方监视装置51F所获取的信息,校正根据设计数据计算出的目标位置。并且,目标计算部50a可以利用后方监视装置51B所获取的信息而校正目标位置。
操舵控制部50b构成为能够与对操作装置的操作无关地自动控制沥青滚平机100的操舵。
在图示例中,操舵控制部50b以使整平机3的中央部中的规定点追随目标计算部50a计算出的目标轨道的方式对操舵装置53输出控制指令。具体而言,操舵控制部50b根据定位装置51P的输出,导出整平机3的中央部中的规定点的当前位置。而且,当判定为规定点从目标轨道向右方向脱离时,操舵控制部50b以使沥青滚平机100向左方移动的方式对操舵装置53输出控制指令。同样地,当判定为规定点从目标轨道向左方向脱离时,操舵控制部50b以使沥青滚平机100向右方移动的方式对操舵装置53输出控制指令。
或者,操舵控制部50b可以以使整平机3的中央部中的规定点定位于目标计算部50a计算出的目标位置的方式对操舵装置53输出控制指令。此时,操舵控制部50b可以根据定位装置51P的输出导出整平机3的中央部中的规定点的当前位置,也可以根据后方监视装置51B及前方监视装置51F中的至少一个装置的输出导出整平机3的中央部中的规定点的当前位置。当为前者时,可以省略后方监视装置51B及前方监视装置51F中的至少一个,当为后者时,可以省略定位装置51P。但是,操舵控制部50b可以根据定位装置51P的输出和后方监视装置51B及前方监视装置51F中的至少一个装置的输出导出整平机3的中央部中的规定点的当前位置。
接着,参考图4对使沥青滚平机100沿目标轨道移动的功能的结构例进行说明。图4是表示通过施工对象的道路RD的直线部分SP1、弯曲部分LC(左弯曲)及直线部分SP2的沥青滚平机100的施工现场的俯视图。施工对象的道路RD的弯曲部分是指道路中除笔直部分以外的部分。在图4中,沥青滚平机100a表示开始施工时即第1时点时的沥青滚平机100。沥青滚平机100b表示从第1时点起经过规定时间之后的第2时点时的沥青滚平机100。同样地,沥青滚平机100c表示从第2时点起经过规定时间之后的第3时点时的沥青滚平机100,沥青滚平机100d表示从第3时点起经过规定时间之后的第4时点时的沥青滚平机100,沥青滚平机100e表示从第4时点起经过规定时间之后的第5时点时的沥青滚平机100。另外,为了清楚起见,图4中简化示出沥青滚平机100的牵引机1、前侧整平机30、左后侧整平机31L及右后侧整平机31R,另一方面,省略了料斗2的图示。
控制器50的目标计算部50a在开始施工时即第1时点,计算前侧整平机30的中央部中的规定点Q应追随的目标轨道TPS。在图4所示的例子中,规定点Q以三角形来表示,目标轨道TPS以单点划线来表示。目标计算部50a参考设计数据,根据施工对象的道路RD的左侧边界线LP及右侧边界线RP,导出目标轨道TPS。另外,在图4所示的例子中,道路RD的中心线CP以虚线来表示。
在此,参考图5及图6,对施工对象的道路RD的弯曲部分LC中的目标轨道TPS进行说明。图5及图6是施工对象的道路RD的弯曲部分LC的俯视图,相当于图4的局部放大图。目标轨道TPS是根据将通过整平机3平整的路面的面积进行左右二等分的线而生成的。路面的面积例如为沥青滚平机100仅前进规定距离时被平整的路面的面积。
在图5所示的例子中,将目标轨道TPS设定成将被连结点R1、点R4、点R5及点R8的线包围的部分的面积进行左右二等分。即,将目标轨道TPS设定成使被连结点R1、点R3、点R5及点R7的线包围的左部分LZ的面积和被连结点R3、点R4、点R7及点R8的线包围的右部分RZ的面积变相等。在图5中,为了清楚起见,对左部分LZ附上稀疏的点图案,而对右部分RZ附上密集的点图案。
另外,点R0为施工对象的道路RD的弯曲部分LC的曲率圆的中心点,点R1~点R4为在时刻t1位于基准线RL(基准线RL1)上的点,点R5~点R8为在从时刻t1经过规定时间后的时刻t2位于基准线RL(基准线RL2)上的点。
基准线RL为计算左部分LZ及右部分RZ各自的面积时成为基准的线。在图示例中,如图4所示,基准线RL为包括俯视时左后侧整平机31L的后缘线的直线。但是,基准线RL也可以为包括俯视时左后侧整平机31L的前缘线的直线、包括俯视时右后侧整平机31R的前缘线或后缘线的直线、或通过俯视时前侧整平机30的前缘或后缘的线等。
具体而言,点R1及点R5为道路RD的左侧边界线LP上的点,点R2及点R6为道路RD的中心线CP上的点,点R3及点R7为目标轨道TPS上的点,点R4及点R8为道路RD的右侧边界线RP上的点。
在图6所示的例子中,基准线RL为包括俯视时左后侧整平机31L的后缘线及右后侧整平机31R的后缘线的折线。并且,在图6所示的例子中,时刻t1的基准线RL(基准线RL1)用粗点线表示,时刻t2的基准线RL(基准线RL2)用双点划线表示。而且,在图6所示的例子中,将目标轨道TPS设定成使被连结点R1、点R5、点R7及点R9的线包围的左部分LZ的面积和被连结点R3、点R4、点R8及点R10的线包围的右部分RZ的面积变相等。另外,点R9及点R10为目标轨道TPS上的点。
图5及图6中虽然示出了在从时刻t1到时刻t2的期间被平整的路面的左部分LZ的面积等于右部分RZ的面积的关系,但该关系也适用于在从时刻t2到时刻t3(从时刻t2经过规定时间后的时刻)的期间等其他期间平整的路面的左部分LZ的面积与右部分RZ的面积之间的关系。
另外,在本实施方式中,目标轨道TPS根据设计数据等与施工对象的道路RD相关的信息在施工开始前生成,但也可以在施工过程中实时地生成。此时,目标轨道TPS例如可以根据前方监视装置51F输出的图像数据而生成。
在图4所示的例子中,道路RD的左侧边界线LP、右侧边界线RP、中心线CP及规定点Q应追随的目标轨道TPS均作为多个位置坐标的一维排列来导出。位置坐标例如为基准坐标系中的坐标。
基准坐标系例如为世界测地系统。世界测地系统为在地球的重心放置原点,将通过格林威治子午线与赤道的交点和原点的轴设为X轴,将通过东经90度的子午线与赤道的交点和原点的轴设为Y轴,将通过北极点和原点的轴设为Z轴的三维正交XYZ坐标系。
控制器50的操舵控制部50b以使规定点Q的实际位置坐标与构成目标轨道TPS的位置坐标中的1个一致的方式,使沥青滚平机100进行动作。具体而言,操舵控制部50b根据定位装置51P的输出,导出前侧整平机30的中央部中的规定点Q的当前位置。然后,当规定点Q的位置位于比目标轨道TPS更靠右侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的缸底侧油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向左移动,规定点Q的位置接近目标轨道TPS。相反,当规定点Q的位置位于比目标轨道TPS更靠左侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的杆侧油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向右移动,规定点Q的位置接近目标轨道TPS。另外,在该例子中,前轮操舵缸构成为随着超过规定长度伸长而左操舵角变大,并且随着小于规定长度收缩而右操舵角变大。
如此,控制器50能够将在第1时点位于点Qa的位置的规定点Q在第2时点定位于点Qb,在第3时点定位于点Qc,在第4时点定位于点Qd,在第5时点定位于点Qe。
在图4所示的例子中,左后侧整平机31L以使其左端面与道路RD的左侧边界线LP一致的方式向左侧伸缩,右后侧整平机31R以使其右端面与道路RD的右侧边界线RP一致的方式向右侧伸缩。然后,左后侧整平机31L的左端面以追随左侧边界线LP的方式移动,右后侧整平机31R的右端面以追随右侧边界线RP的方式移动。因此,当控制器50以使前侧整平机30的中央部中的规定点Q追随目标轨道TPS的方式使牵引机1前进时,也能够使道路RD的宽度与新设铺装体NP的宽度一致。即,当使牵引机1前进的同时向道路RD的宽度方向移动时,控制器50也能够使道路RD的宽度与新设铺装体NP的宽度(整平机3的宽度)一致。
在图示例中,控制器50以使左后侧整平机31L的左端面与道路RD的左侧边界线LP一致且使右后侧整平机31R的右端面与道路RD的右侧边界线RP一致的方式向整平机伸缩装置54输出控制指令。
具体而言,控制器50构成为在沥青滚平机100的行走中向整平机伸缩装置54输出控制指令而使后侧整平机31伸缩。例如,当左后侧整平机31L的左端面可能会从左侧边界线LP向道路RD的内侧脱离时,控制器50使左后侧整平机31L向左侧伸长。或者,当右后侧整平机31R的右端面可能会从右侧边界线RP向道路RD的内侧脱离时,控制器50使右后侧整平机31R向右侧伸长。
并且,在图4所示的例子中,控制器50在沥青滚平机100在道路RD的弯曲部分LC行走时,控制沥青滚平机100的操舵及后侧整平机31的伸缩,但也可以在沥青滚平机100在道路RD的直线部分SP行走时,控制沥青滚平机100的操舵及后侧整平机31的伸缩。
接着,参考图7对使沥青滚平机100沿目标轨道移动的功能的另一结构例进行说明。图7是表示通过施工对象的道路RD的直线部分SP1、弯曲部分LC(左弯曲)及直线部分SP2的沥青滚平机100的施工现场的俯视图,与图4对应。
在图7中,沥青滚平机100a表示开始施工时即第1时点时的沥青滚平机100。沥青滚平机100b表示从第1时点起经过规定时间之后的第2时点时的沥青滚平机100。同样地,沥青滚平机100c表示从第2时点起经过规定时间之后的第3时点时的沥青滚平机100,沥青滚平机100d表示从第3时点起经过规定时间之后的第4时点时的沥青滚平机100,沥青滚平机100e表示从第4时点起经过规定时间之后的第5时点时的沥青滚平机100。另外,为了清楚起见,图7中简化示出沥青滚平机100的牵引机1、前侧整平机30、左后侧整平机31L及右后侧整平机31R,另一方面,省略了料斗2的图示。
关于图7所示的例子,与在计算前侧整平机30的中央部中的规定点Q应追随的目标轨道TPS的图4~图6所示的例子的不同点在于计算牵引机1的前端中央部中的规定点P应追随的目标轨道TPT这一点,但是其他方面与图4~图6所示的例子相同。
控制器50的目标计算部50a在开始施工时即第1时点,计算牵引机1的前端中央部中的规定点P应追随的目标轨道TPT。在图7所示的例子中,规定点P以圆形来表示,目标轨道TPT以双点划线来表示。
具体而言,目标计算部50a参考设计数据,根据施工对象的道路RD的左侧边界线LP及右侧边界线RP,导出目标轨道TPS。目标轨道TPS为在图4~图6所示的例子中计算的规定点Q应追随的轨道。另外,在图7所示的例子中,规定点Q以三角形来表示,目标轨道TPS以单点划线来表示。然后,目标计算部50a根据沥青滚平机100的后轮5与前轮6之间的距离等已知的信息及目标轨道TPS,计算规定点P应追随的目标轨道TPT。
在图7所示的例子中,道路RD的左侧边界线LP、右侧边界线RP、中心线CP、规定点P应追随的目标轨道TPT及规定点Q应追随的目标轨道TPS均作为多个位置坐标的一维排列来导出。位置坐标例如为基准坐标系中的坐标。
控制器50的操舵控制部50b以使规定点P的实际位置坐标与构成目标轨道TPT的位置坐标中的1个一致的方式,使沥青滚平机100进行动作。具体而言,操舵控制部50b根据定位装置51P的输出,导出牵引机1的前端中央部中的规定点P的当前位置。然后,当规定点P的位置位于比目标轨道TPT更靠右侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的缸底侧油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向左移动,规定点P的位置接近目标轨道TPT。相反,当规定点P的位置位于比目标轨道TPT更靠左侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的杆侧油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向右移动,规定点P的位置接近目标轨道TPT。
如此,控制器50能够将在第1时点位于点Pa的位置的规定点P在第2时点定位于点Pb,在第3时点能够定位于点Pc,在第4时点能够定位于点Pd,在第5时点能够定位于点Pe。其结果,控制器50能够将在第1时点位于点Qa的位置的规定点Q在第2时点定位于点Qb,在第3时点能够定位于点Qc,在第4时点能够定位于点Qd,在第5时点能够定位于点Qe。
在图7所示的例子中,左后侧整平机31L以使其左端面与道路RD的左侧边界线LP一致的方式向左侧伸缩,右后侧整平机31R以使其右端面与道路RD的右侧边界线RP一致的方式向右侧伸缩。然后,左后侧整平机31L的左端面以追随左侧边界线LP的方式移动,右后侧整平机31R的右端面以追随右侧边界线RP的方式移动。因此,当控制器50以使牵引机1的前端中央部中的规定点P追随目标轨道TPT的方式使牵引机1前进时,也能够使道路RD的宽度与新设铺装体NP的宽度一致。即,当使牵引机1前进的同时向道路RD的宽度方向移动时,控制器50也能够使道路RD的宽度与新设铺装体NP的宽度(整平机3的宽度)一致。
在图7所示的例子中,控制器50以使左后侧整平机31L的左端面与道路RD的左侧边界线LP一致且使右后侧整平机31R的右端面与道路RD的右侧边界线RP一致的方式向整平机伸缩装置54输出控制指令。
具体而言,控制器50构成为在沥青滚平机100的行走中向整平机伸缩装置54输出控制指令而使后侧整平机31伸缩。例如,当左后侧整平机31L的左端面可能会从左侧边界线LP向道路RD的内侧脱离时,控制器50使左后侧整平机31L向左侧伸长。或者,当右后侧整平机31R的右端面可能会从右侧边界线RP向道路RD的内侧脱离时,控制器50使右后侧整平机31R向右侧伸长。
并且,在图7所示的例子中,控制器50在沥青滚平机100在道路RD的弯曲部分LC行走时,控制沥青滚平机100的操舵及后侧整平机31的伸缩,但也可以在沥青滚平机100在道路RD的直线部分SP行走时,控制沥青滚平机100的操舵及后侧整平机31的伸缩。
如上述,本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机100具备牵引机1;料斗2,设置于牵引机1的前侧并接收铺路材料;输送机CV,将料斗2接收的铺路材料供给至牵引机1的后侧;螺杆SC,在牵引机1的后侧铺展通过输送机CV供给的铺路材料;整平机3,在螺杆SC的后侧平整通过螺杆SC铺展的铺路材料;及作为控制装置的控制器50。
而且,如图4所示,控制器50可以构成为,根据将通过整平机3平整的路面的面积进行左右二等分的线生成目标轨道TPS,且以使沥青滚平机100的规定点的一例即前侧整平机30的中央部中的规定点Q追随目标轨道TPS的方式控制牵引机1的动作。
或者,如图7所示,控制器50可以构成为,根据将通过整平机3平整的路面的面积进行左右二等分的线生成目标轨道TPT,且以使沥青滚平机100的规定点的另一例即牵引机1的前端中央部中的规定点P追随目标轨道TPT的方式控制牵引机1的动作。另外,路面包括施工对象的道路RD的弯曲部分LC的路面。
该结构能够提高弯曲道路RD的铺装质量。其原因在于,即使在沥青滚平机100对施工对象的道路RD的弯曲部分LC进行施工时也能够将左部分LZ的表面面积及右部分RZ的表面面积设为相同。具体而言,其原因在于,能够将左后侧整平机31L的左保持量及右后侧整平机31R的右保持量设为相同,并且能够抑制左保持量与右保持量之差对操舵的影响。
并且,优选将在控制沥青滚平机100的操舵时使用的沥青滚平机100的规定点设定成使其俯视时位于牵引机1的前后轴上。
并且,更优选将沥青滚平机100的规定点设定于比整平机3更靠前方。
并且,在图4所示的例子中,与道路RD中的向左弯曲的部分(弯曲部分LC)对应的目标轨道TPS设定于将道路RD进行左右二等分的线即中心线CP的右侧。同样地,在图7所示的例子中,与弯曲部分LC对应的目标轨道TPT设定于中心线CP的右侧。另一方面,与道路RD中的向右弯曲的部分对应的目标轨道设定于中心线CP的左侧。另外,典型地将与道路RD的直线部分对应的目标轨道设定于中心线CP上。
并且,沥青滚平机100构成为在通过道路RD的弯曲部分LC时对应于道路RD的宽度使整平机3左右伸缩。具体而言,沥青滚平机100构成为在通过道路RD的弯曲部分LC时使整平机3的左端及右端中的一个伸长且使另一个收缩。在图4或图7所示的例子中,沥青滚平机100在通过道路RD的弯曲部分LC时,使左后侧整平机31L向左方伸长且使右后侧整平机31R向左方收缩。
即使在施工对象的道路RD的弯曲部分中使沥青滚平机100前进的同时向道路RD的宽度方向移动,该结构也能够使整平机3的宽度自动对应于道路RD的宽度。因此,该结构具有在铺装施工对象的道路RD的弯曲部分时能够减轻沥青滚平机100的操作者的负担的效果。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明。然而,本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式在不脱离本发明的范围内,能够适用各种变形或置换等。并且,参考上述实施方式进行说明的各特征只要在技术上不矛盾,则能够适当进行组合。
例如,在上述实施方式中,操舵装置53构成为使设置于前桥附近的前轮操舵缸伸缩,但当代替前轮操舵缸而采用了液压操舵马达时,可以构成为使液压操舵马达旋转。此时,操舵装置53包括控制从液压泵流向液压操舵马达的工作油的流量的操舵用电磁控制阀。操舵用电磁控制阀构成为能够根据作为操作装置的方向盘SH(转向盘)的旋转控制液压操舵马达中的工作油的流出/流入。并且,操舵用电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与方向盘SH的旋转无关地控制液压操舵马达中的工作油的流出/流入。或者,操舵装置53可以构成为控制使方向盘SH自动旋转的电动马达。此时,操舵装置根据来自控制器50的控制指令,使方向盘SH自动旋转,由此能够自动控制沥青滚平机100的动作。
Claims (6)
1.一种沥青滚平机,其具备:
牵引机;
料斗,设置于所述牵引机的前侧并接收铺路材料;
输送机,将所述料斗接收的所述铺路材料供给至所述牵引机的后侧;
螺杆,在所述牵引机的后侧铺展通过所述输送机供给的所述铺路材料;
整平机,在所述螺杆的后侧平整通过所述螺杆铺展的所述铺路材料;及
控制装置,
所述控制装置构成为,根据将通过所述整平机平整的路面的面积进行左右二等分的线生成目标轨道,且以该沥青滚平机的规定点追随所述目标轨道的方式控制所述牵引机的动作,
所述路面包括施工对象的道路的弯曲部分的路面。
2.根据权利要求1所述的沥青滚平机,其中,
在俯视时,所述规定点位于所述牵引机的前后轴上。
3.根据权利要求2所述的沥青滚平机,其中,
所述规定点设定于比所述整平机更靠前方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的沥青滚平机,其中,
与所述道路中向右弯曲的部分对应的所述目标轨道设定于比将所述道路进行左右二等分的线更靠左侧的位置,
与所述道路中向左弯曲的部分对应的所述目标轨道设定于比将所述道路进行左右二等分的线更靠右侧的位置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的沥青滚平机,其中,
当通过所述道路的所述弯曲部分时,使所述整平机对应于所述道路的宽度左右伸缩。
6.根据权利要求5所述的沥青滚平机,其中,
当通过所述道路的所述弯曲部分时,使所述整平机的左端及右端中的一个伸长且使另一个收缩。
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