JP2020007704A - Rolling compaction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転圧機械の転圧作業の際に生じる、路面状態を悪化させる動作を低減させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing an operation that deteriorates a road surface state, which occurs during a rolling work of a rolling machine.
タイヤローラやマカダムローラなどの転圧機械を用いた転圧作業では、地面を一様に転圧することが求められる。そのため、一般的に、転圧作業は一定の速度で直進しながら行うことが望ましく、転圧場所を変更するための旋回動作を伴う車線変更や切り替えしは、転圧作業領域内で行わないように運用されている。これは、十分に締め固まっていない場所で旋回動作を行うと、タイヤの横滑りによって路面材の掘り起こしや押し出しが生じ、地面を荒らすためである。 In rolling work using a rolling machine such as a tire roller or a Macadam roller, it is required to uniformly roll the ground. Therefore, in general, it is desirable to perform the compaction work while traveling straight at a constant speed, and do not perform lane change or switching accompanied by a turning operation for changing the compaction location in the compaction work area. Has been operated. This is because if the vehicle performs a turning operation in a place where the road surface is not sufficiently compacted, the tires skid, excavating or pushing out the road surface material, and roughening the ground.
路面を荒らしてしまった場合、路面を均すための転圧作業を追加で行う必要が生じ作業効率の低下を招いてしまうことから、運用により、旋回動作を伴う車線変更場所を限定する対策が講じられる場合が多い。 If the road surface is roughened, it will be necessary to perform additional rolling work to level the road surface, which will lead to a reduction in work efficiency. Often taken.
しかし、車線変更を行う場所を限定すると、指定された場所まで車両を移動させる必要があるなど、作業効率の低下を招いてしまう。また、転圧作業領域が狭く車線変更場所を別途設けることができない場合もある。このような理由から、転圧作業領域内で旋回動作を行うことも、実際には行われる。 However, if the location where the lane change is performed is limited, it is necessary to move the vehicle to a designated location, which leads to a reduction in work efficiency. In some cases, the compaction work area is so narrow that a lane change place cannot be separately provided. For such a reason, the turning operation in the rolling work area is actually performed.
従来技術として、たとえば、旋回動作時にタイヤで路面表層を引きずらないように左右タイヤを駆動輪とする技術が開示されている(例えば特許文献1)。 As a conventional technique, for example, a technique is disclosed in which left and right tires are used as driving wheels so that the tire does not drag the road surface layer during a turning operation (for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示されている技術では、左右タイヤを駆動輪とすることで従動輪に比べて路面表層をひきずる程度を抑えることができるが、旋回速度によってはタイヤの横滑りによって路面を荒らすおそれがある。
According to the technology disclosed in
本発明は、上記事項に鑑みてなされたもので、路面の硬さに応じて、路面を荒らさないような旋回速度をオペレータに提示することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a technique capable of presenting an operator with a turning speed that does not roughen a road surface according to the hardness of the road surface.
上記課題を解決するために、代表的な転圧機械は、施工対象領域の地表面に当接して転圧する転圧ローラと、前記転圧機械の現在位置を検出する車両位置検出装置と、前記施工対象領域内での前記転圧機械の移動経路の情報を取得する目標経路設定装置と、前記転圧機械の走行動作および操舵動作が相互に関連することで発生する地表面の押し出し量が規定の上限値に達する際の上限旋回速度を算出する制御装置と、前記上限旋回速度を通知するガイダンス装置と、を有し、前記制御装置は、前記車両位置検出装置により検出される現在位置、および前記目標経路設定装置により取得される移動経路の情報に基づき、前記転圧機械による転圧回数を、前記施工対象領域内の局所領域ごとに算出する転圧回数算出部と、前記転圧回数算出部により算出される局所領域ごとの転圧回数、および記憶装置に事前に記憶されている、転圧回数と締固め度の相関関係を表した第1相関データに基づき、前記局所領域ごとに締固め度を算出する締固め度算出部と、前記締固め度算出部により算出される締固め度、および前記記憶装置に事前に記憶されている、締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係を表した第2相関データに基づき、前記転圧機械の前記現在位置での上限旋回速度を算出する上限旋回速度算出部と、前記上限旋回速度算出部により算出される上限旋回速度を前記ガイダンス装置に出力する通知制御部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problem, a typical rolling machine is a rolling roller that abuts against the ground surface of a construction target area and rolls, a vehicle position detecting device that detects a current position of the rolling machine, A target route setting device that acquires information on the movement route of the compacting machine in the construction target area, and the amount of ground surface extrusion that occurs when the traveling operation and the steering operation of the compacting machine are related to each other are defined. A control device that calculates an upper limit turning speed when the upper limit value is reached, and a guidance device that notifies the upper limit turning speed, wherein the control device detects a current position detected by the vehicle position detecting device, and A rolling frequency calculating unit configured to calculate the number of times of rolling by the rolling machine for each local area in the construction target area, based on the information on the moving route acquired by the target route setting device; By department On the basis of the calculated number of times of compaction for each local region and first correlation data indicating the correlation between the number of times of compaction and the degree of compaction stored in advance in the storage device, the degree of compaction for each local region The compaction degree calculation unit that calculates the compaction degree calculated by the compaction degree calculation unit and the correlation between the compaction degree, the extrusion amount, and the turning speed stored in the storage device in advance. An upper-limit turning speed calculator that calculates an upper-limit turning speed of the rolling machine at the current position based on the second correlation data, and an upper-limit turning speed calculated by the upper-limit turning speed calculator is output to the guidance device. And a notification control unit.
転圧作業中の旋回動作に伴って地表面を荒らしてしまう程度を減らすことが可能となる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
It is possible to reduce the extent to which the ground surface is roughened due to the turning operation during the rolling work.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the following description of the embodiments.
以下の実施形態においては、便宜上必要があるときは、複数のセクションまたは実施形態に分割して説明する。以下の実施形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。尚、以下の実施形態において、その構成要素(処理ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須ではない。 In the following embodiments, when necessary for convenience, the description is divided into a plurality of sections or embodiments. In the following embodiments, when referring to the number of elements (including numbers, numerical values, amounts, ranges, etc.), unless otherwise specified, and in principle the number is clearly limited to a specific number, The number is not limited to a specific number, and may be more than or less than a specific number. In the following embodiments, the constituent elements (including the processing steps and the like) are not necessarily essential unless otherwise specified and when it is deemed essential in principle.
以下、図面等を用いて、実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings and the like. The following description shows specific examples of the content of the present invention, and the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications by those skilled in the art within the technical idea disclosed in the present specification. Changes and modifications are possible. In all the drawings for describing the present invention, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
[第1実施形態]
(転圧作業の概要と締固め管理システム)
図1は、本実施形態によるタイヤローラを用いた転圧作業の概要を示すための図である。図1に示すように、本実施形態による転圧機械が用いられる現場では、転圧機械であるタイヤローラ100と、タイヤローラ100の内部もしくは外部に設けられた締固め管理システム200とが、有線もしくは無線通信を介してデータの送受信を行う。
[First Embodiment]
(Overview of compaction work and compaction management system)
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a rolling operation using a tire roller according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, at the site where the compaction machine according to the present embodiment is used, the
タイヤローラ100は、複数の航法衛星から航法信号を受信するGNSSセンサ105を搭載し、受信した自車両の位置情報を締固め管理システム200に送信する。
The
締固め管理システム200では、施工対象領域である予め定めた転圧領域を、指定回数、指定速度でくまなく転圧するための転圧機械の目標走行経路を計画・作成し、作成した目標走行経路をタイヤローラ100に送信する機能が備わっている。締固め管理システム200は、さらに、タイヤローラ100から送信される位置情報に基づき、転圧領域内の締固め状況を管理する機能が備わっており、施工管理者やオペレータは、これを用いて転圧作業の状況を管理することができる。
The
図2は、目標走行経路の一例を示す図であり、図3は、目標走行経路のデータ形式の一例を示す図である。本実施形態において、施工対象となる転圧領域は4つの点で定義され、図2の例では点A、B、C、Dとして定義される。目標走行経路として、点P1から点P11までの点列で示す移動経路が締固め管理システム200で計画・作成されたとすると、目標走行経路は、図3に示す表の形式で表される。図3に示す形式は、点P1から点P11までの各座標点がそれぞれ始点、終点となるように経路を区切った構成となっている。また各走行区間の指定走行速度(+Vまたは−V)も、区間ごとに定義付けられている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a target travel route, and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data format of the target travel route. In the present embodiment, the compaction region to be installed is defined by four points, and in the example of FIG. 2, is defined as points A, B, C, and D. Assuming that a movement route indicated by a point sequence from point P1 to point P11 is planned and created by the
(タイヤローラのハードウェアの説明)
図4は、本実施形態に関わるタイヤローラ100の側面図であり、図5は、タイヤローラのシステム構成の概要を例示した図である。
<車体>
タイヤローラ100は、進行方向の前後に延びる車体103を有している。車体103は、フレーム101や、フレーム101上に設けられるカバー102などで構成されている。カバー102は、図5に示すエンジン303、各油圧ポンプ304、305、306、走行用油圧モータ307等の機器類を覆うためのものである。
(Description of tire roller hardware)
FIG. 4 is a side view of the
<Body>
The
前転圧ローラ107は、転圧領域の地表面に当接して転圧する転圧ローラである。前転圧ローラ107は、車体103の前部に回転可能に設けられており、車体進行方向の左右に並列配置された3本のゴム製タイヤで構成される。また前転圧ローラ107は、ローラ指示ヨーク106を介して旋回する。ローラ指示ヨーク106は、車体103から回転可能に支持されており、オペレータによるハンドル109の操作や図5に示す制御装置312からの指令によって、車体103に対して左右方向に揺動するように設けられている。ローラ指示ヨーク106には、車体103の左右方向に対する操舵角度を測定するために、図5に示す操舵角度検知センサ321が設けられている。操舵角度検知センサ321は、例えばポテンショメータや歯車等の回転角度センサにより構成される。
The
後転圧ローラ108は、転圧領域の地表面に当接して転圧する転圧ローラである。後転圧ローラ108は、フレーム101の後部に回転可能に設けられており、左右方向に並列配置されている4本のゴム製タイヤで構成されている。また後転圧ローラ108は、エンジン303を動力源とした油圧走行装置により回転駆動される。
The
前転圧ローラ107と後転圧ローラ108の各ローラには、オペレータによるブレーキペダル323の操作や制御装置312からの指令等によって作動する、例えばドラムブレーキまたはディスクブレーキなどの制動装置317(図5参照)が設けられている。さらに、各ローラには、タイヤローラ100の移動速度を取得するために、ローラの回転速度を検知する、例えば歯車式またはロータリエンコーダ等の速度検知センサ309(図5参照)が設けられている。
Each of the front rolling
座席110は、フレーム101上に設けられており、タイヤローラ100のオペレータが着席するものである。座席110の上側はルーフ104によって覆われており、座席110の前側には、タイヤローラ100を操縦するための操作台113が設けられている。操作台113には、ハンドル109と、ペダル112(図5に示すアクセルペダル301およびブレーキペダル323)と、前後進レバー111などが設けられている。
The
GNSSセンサ105は、ルーフ104の上に設けられており、タイヤローラ100が存在する地点の緯度、経度を含む位置情報を取得する。
The
(電動・油圧システム)
タイヤローラ100の主要電動・油圧機器について、引き続き図5を用いて説明する。
<エンジン>
エンジン303には、チャージ用油圧ポンプ304と、ステアリング用油圧ポンプ305と、可変容量式の走行用油圧ポンプ306とが直結されている。エンジン303は、オペレータによるアクセルペダル301の操作や、ECU(Engine Control Unit)302を介して制御装置312からの指令に基づき回転調整されて、各油圧ポンプ304、305、306を駆動するようになっている。
(Electric and hydraulic systems)
Main electric and hydraulic equipment of the
<Engine>
A charge
<駆動力制御>
走行用油圧ポンプ306のポートは、油圧配管を介して左右の後転圧ローラ108を駆動するための油圧走行装置にそれぞれ接続されている。走行用油圧ポンプ306の傾転角に応じた作動油の吐出方向および吐出量に対応して、油圧走行装置内の走行用油圧モータ307が回転駆動するようになっている。また本実施形態では、上記のとおり後転圧ローラ108の回転速度を検出するための速度検知センサ309を備えている。
<Driving force control>
The ports of the traveling
<前後進制御>
チャージ用油圧ポンプ304は、走行用油圧ポンプ306と走行用油圧モータ307との間に形成された油圧回路からの作動油の漏れを補充する機能を有している。これとともにチャージ用油圧ポンプ304は、走行用油圧ポンプ306の傾転角を調整するための作動油の供給源としても機能する。このため、チャージ用油圧ポンプ304は、油圧配管を介して前後進切替弁311に接続されるとともに、リリーフバルブを介してオイルタンクに接続されている。前後進切替弁311は、油圧配管を介してサーボシリンダ310の左右のシリンダ室にそれぞれ接続されている。前後進切替弁311は、オペレータによる前後進レバー111の操作に応じて切り替えられ、中立位置ではチャージ用油圧ポンプ304からの作動油が遮断される。
<Forward / backward control>
The charging
チャージ用油圧ポンプ304からの作動油は、前後進切替弁311の位置に応じてサーボシリンダ310の片方のシリンダ室に供給され、被供給側のシリンダ室の作動油が油圧配管を経てオイルタンクに排出される。このため、前後進切替弁311の切り替えに応じて、サーボシリンダ310のピストンロッドが移動し、走行用油圧ポンプ306の傾転角が変化して作動油の吐出方向および吐出量が調整される。
Hydraulic oil from the charging
<操舵制御>
ステアリング用油圧ポンプ305は、前転圧ローラ107を操舵するための操舵アクチュエータとしてのステアリングシリンダ319に作動油を供給する。これとともにステアリング用油圧ポンプ305は、制動装置317を作動させるための作動油の供給源としても機能する。ステアリング用油圧ポンプ305は、油圧配管を介してステアリングバルブ318に接続されている。ステアリングバルブ318は、タイヤローラ100の操舵角度を制御するバルブであり、油圧配管を介してステアリングシリンダ319の左右のシリンダ室にそれぞれ接続されている。ステアリングバルブ318は、オペレータによるハンドル109の操舵や制御装置312からの指令に応じて切り替えられる。ステアリングバルブ318が中立位置に設定されている場合、ステアリング用油圧ポンプ305からの作動油は、ステアリングシリンダ319へは供給されずにブレーキバルブ316を介してオイルタンクに排出される。また、オペレータのハンドル109の操作量を検知するために、本実施形態ではハンドル角度検知センサ322を備えている。
<Steering control>
The steering
ステアリング用油圧ポンプ305からの作動油は、ステアリングバルブ318の位置に応じてステアリングシリンダ319の片方のシリンダ室に供給される。そして被供給側のシリンダ室の作動油は、油圧配管を介してブレーキバルブ316を経て、作動油タンクに排出される。このため、ローラ指示ヨーク106が車体103に対して左右方向に揺動され、前転圧ローラ107が左右方向に操舵されることで、タイヤローラ100の左右方向に対する進行方向が調整される。
The hydraulic oil from the steering
<制動制御>
ステアリング用油圧ポンプ305からの作動油は、ステアリングバルブ318などを経由してブレーキバルブ316へ供給される。ブレーキバルブ316へ供給された作動油は、オペレータによるブレーキペダル323の操作や制御装置212からの指令に応じて、制動装置317を作動させる。
<Brake control>
The hydraulic oil from the steering
<車両位置検出装置>
車両位置検出装置314は、タイヤローラ100が存在する地点の緯度、経度を含む位置情報を取得する装置であり、本実施形態ではGNSSセンサ105に相当する。これに限らず、速度検知センサ309や、ハンドル角度検知センサ322、操舵角度検知センサ321、さらには車両運動の角速度を検出する慣性計測装置などからの情報に基づき、車両の位置情報を取得する構成としてもよい。または、施工対象となる転圧領域の周囲の定位置に、ライダーなどの距離計測機を設置し、この距離計測機からタイヤローラ100までの距離を計測することで、タイヤローラ100の位置を特定する実装でも構わない。尚、これら位置検出を行うための各構成を相互に組み合わせて、より精度の高い位置検出を行う実装でもよい。
<Vehicle position detection device>
The vehicle
<目標経路設定装置>
目標経路設定装置315は、締固め管理システム200から送信された目標走行経路を取得し、車両位置検出装置314で検出された車両の現在位置に基づき、目標走行経路の中から次に走行すべき経路を判定し、当該経路情報を制御装置312に送信する。例えば図2、図3で示す目標走行経路が締固め管理システム200から送信される場合、目標経路設定装置315は、車両位置検出装置314で検出された車両の現在位置と図3の表とのマッチングを行う。目標経路設定装置315は、このマッチングの結果、例えば自車両が点P1から点P2の間を点P2に向かって走行しているなどの、走行区間と走行方向を判定することができる。またこの場合、目標経路設定装置315は、次に走行する経路は点P2以降の点列で表される経路であると判定し、これまで走行した点列および点P2以降の点列が制御装置312に送信される。
<Target route setting device>
The target
<制御装置>
制御装置312は、CPUなどのプロセッサ351、メモリや補助記憶装置などの記憶装置352、入出力I/F(インターフェイス)353を含んだコンピュータ構成となっている。入出力I/F353の入力側は、目標経路設定装置315と、車両位置検出装置314と、速度検知センサ309と、ハンドル角度検知センサ322と、操舵角度検知センサ321とに接続されている。また入出力I/F353の出力側は、ガイダンス装置313と、ECU302と、ステアリングバルブ318と、ブレーキバルブ316などに接続されている。制御装置312は、入力された情報に対し、後述するように演算を行い、ガイダンス装置313を介してオペレータに対して目標走行経路に対する旋回速度の上限値を通知する。また制御装置312は、後述するように演算を行い、旋回速度の上限値に応じて、ECU302と、ステアリングバルブ318と、ブレーキバルブ316とを統括的に制御して、旋回速度が上限値を超えないように制御する。尚、記憶装置352には、制御用プログラムが事前に導入されており、プロセッサ351がこの制御用プログラムを演算実行することにより、後述する各処理が行われる。
<Control device>
The
ここで、「旋回速度」について説明する。地表面層の引きずりや地形変化は、主にタイヤローラ100の走行動作および操舵動作が相互に関連することで発生する。本実施形態における旋回速度は、下記の(式1)を式変換して走行速度と操舵角度とに基づき求められる。
φ=(ω/V)×L・・・(式1)
ここで、旋回速度をω(rad/s)、走行速度をV(m/s)、操舵角度をφ(rad)、タイヤローラ100の前輪と後輪の間の距離を規定値L(m)としている。
Here, the "turning speed" will be described. The dragging of the ground surface layer and the change of the terrain mainly occur when the running operation and the steering operation of the
φ = (ω / V) × L (Equation 1)
Here, the turning speed is ω (rad / s), the running speed is V (m / s), the steering angle is φ (rad), and the distance between the front and rear wheels of the
<ガイダンス装置>
ガイダンス装置313は、目標経路設定装置315から送信された目標走行経路と、制御装置312で演算された転圧回数、締固め度、上限旋回速度をオペレータに通知するための装置であり、モニターやスピーカなどを構成上含んでいる。尚、通知方法はモニターやスピーカを介したものに限定されず、バイブレーターなどを利用した振動による通知などであってもよい。
<Guidance device>
The
(制御装置のブロック図)
次に、本実施形態のタイヤローラ100に搭載された、制御装置312の処理内容について説明する。図6は、制御装置312の構成を示すブロック図である。尚、以下に示す処理の内容は、制御装置312にプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
(Block diagram of control device)
Next, processing contents of the
<全体>
制御装置312は、転圧回数算出部401、締固め度算出部402、上限旋回速度算出部404、旋回速度計測部406、旋回速度比較部407、通知制御部408を有する。これらは、制御装置312のプロセッサ351、記憶装置352、入出力I/F353のハードウェア構成により実現される。
<Overall>
The
転圧回数算出部401は、車両位置検出装置314から出力される車両の現在の位置情報と、目標経路設定装置315から出力される目標走行経路(移動経路)とに基づき、走行路面の転圧回数をカウントする。締固め度算出部402は、転圧回数と締固め度の相関関係を表したデータである締固め試験データ403(第1相関データ)に基づき、転圧回数算出部401で算出した転圧回数から走行路面の締固め度を算出する。上限旋回速度算出部404は、締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係を表したデータである相関データ405(第2相関データ)に基づき、締固め度算出部402で算出された締固め度から旋回速度の上限値を算出する。上限旋回速度算出部404は、この旋回速度の上限値を、通知制御部408を介してガイダンス装置313に出力する。
The number-of-compression-rolling
旋回速度計測部406は、操舵角度検知センサ321、速度検知センサ309から、それぞれ現在の操舵角度、走行速度を取得して、上記の(式1)を用いて旋回速度を算出する。旋回速度比較部407は、上限旋回速度算出部404の算出結果、および旋回速度計測部406の算出結果を比較し、現状の旋回速度が上限値以上である場合、通知制御部408を介して、アラート信号をガイダンス装置313に出力する。通知制御部408は、上記各部位から処理後のデータを取得してガイダンス装置313に出力制御する。
The turning
<転圧回数算出部>
図7を用いて転圧回数算出部401の処理内容を説明する。転圧回数算出部401は、車両位置検出装置314から出力される車両の位置情報と目標経路設定装置315から出力される目標走行経路とに基づき、走行路面の転圧回数をカウントする。図7は、局所領域である50cmの正方形グリッド単位でカウントしている様子を表している。背景の濃さは転圧回数を表しており、薄いほど転圧回数が少なく、濃いほど転圧回数が多いことを表している。タイヤローラ100の走行が進むにつれて、転圧回数のカウント値が加算されていき、転圧回数算出部401は、このグリッドごとに、カウント値を記憶装置352に保持する。尚、記憶装置352には、グリッドを一意に特定するためのグリッド識別情報が記憶されており、このグリッド識別情報を用いて、グリッドに対する各種データの対応付けが行われる。
<Compacting frequency calculation section>
The processing contents of the number-of-compression-
<締固め度算出部>
図8を用いて締固め度算出部402の処理内容を説明する。タイヤローラ100による転圧作業では、タイヤローラ100の自重による静的圧力によって砂質土や礫混じり砂、山砂利などの路面材料間の隙間や水分を除去することで、締固めを行う。そしてこの転圧作業は、土の乾燥密度と突固め試験で得た最大乾燥密度の比を百分率で表した締固め度が規定値になるまで行われることが要求される。
<Compaction degree calculator>
The processing contents of the compaction
工法規定方式で転圧作業を品質管理する作業現場においては、何回転圧すれば所望の締固め度になるのかを知るための試験施工を、予め行っている。この試験施工により、図8に示す転圧回数と締固め度の相関関係が明らかになる。たとえば図8に示す規定値を達成するためには、転圧回数を4回以上とすればよい。従って、締固め度算出部402では、試験施工で予め調査された転圧回数と締固め度の相関関係を基に、現状の転圧回数から締固め度を求める処理を、グリッドごとに行う。尚、この図8に示す相関関係は、数式もしくは対応テーブルの形式で、締固め試験データ403として制御装置312の記憶装置352内に予め記録されており、締固め度算出部402が必要に応じて記憶装置352から読み出す。
At work sites where the quality of the rolling work is controlled by a method for regulating the construction method, a test is carried out in advance to know how many rotation pressures will produce a desired degree of compaction. The test execution clarifies the correlation between the number of times of compaction and the degree of compaction shown in FIG. For example, in order to achieve the specified value shown in FIG. 8, the number of times of compaction may be four or more. Therefore, the compaction
<上限旋回速度算出部>
図9から図14を用いて上限旋回速度算出部404の処理内容を説明する。上限旋回速度算出部404は、締固め度算出部402で演算された走行路面の締固め度と、後述する締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係とに基づき、目標走行経路における旋回速度の上限値を算出する。そして上限旋回速度算出部404は、算出した結果を、通知制御部408を介してガイダンス装置313に出力する。図9に、タイヤローラ100が点Aに到達し、次に点A、点P、点Bを結ぶ経路に沿って隣の車線に車線変更を行う様子を示す。このシーンにおいて、上限旋回速度算出部404は、図10に示す点Aを基準(走行経路長さ=ゼロ)とした走行経路長さと締固め度の関係を、締固め度算出部402から得られた走行路面の締固め度に基づき算出する。図10においては、点Aから点Pまでの経路上の締固め度が、締固め度算出部402によりS3と求められ、また同様に、点Pから点Bまでの経路上の締固め度がS0と求められていることを表している。また、後述する締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係に基づき、点Aから点Pまでの経路上の旋回速度上限値がω3、点Pから点Bまでの経路上の旋回速度上限値がω0と算出される。
<Upper turning speed calculation unit>
The processing contents of the upper limit turning
<締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係>
ここで、締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係について説明する。まず、図11〜図14を基に、押し出し量について説明する。押し出しとは、十分に締め固まっていない場所で旋回動作を行った際に、車両の自重や車輪の横滑りによって路面材を掘り起こし、走行路面の地形が変化する現象のことを意味する。本実施形態では、押し出し量を、地形変化の生じた場所の高低差で定量化することとする。
<Correlation between the degree of compaction, the amount of extrusion and the turning speed>
Here, the correlation between the degree of compaction, the extrusion amount, and the turning speed will be described. First, the extrusion amount will be described with reference to FIGS. Extrusion refers to a phenomenon in which, when a turning operation is performed in a place where the vehicle is not sufficiently compacted, a road surface material is dug up due to the vehicle's own weight or a skid of wheels, and the topography of a running road surface changes. In the present embodiment, the amount of extrusion is quantified by the height difference of the place where the terrain change occurs.
図11および図12は、旋回速度が遅い場合の押し出しシーンを表しており、いずれの図面においても、地形変化が発生した場所を濃い網掛けで示している。図11は紙面向かって奥側に車両が進んでいる際の車輪と路面周辺の拡大図である。旋回速度が遅い場合の押し出しは、主に車両の自重によって生じ、地面に車輪がめり込んだ影響で路面材が車輪の左右に押し出される。図12は走行した後の地形変化を示した図であり、押し出しによって掘り起こされた地形と車輪の左右に押し出された地形を示している。このシーンでの押し出し量は、掘り起こされた地形の最も低い位置と、車輪の左右に押し出された地形の最も高い位置との差となる。 FIGS. 11 and 12 show an extruded scene when the turning speed is low, and in each of the drawings, the place where the terrain change has occurred is indicated by dark hatching. FIG. 11 is an enlarged view of the periphery of the wheels and the road surface when the vehicle is moving toward the back side of the paper. Extrusion when the turning speed is slow is mainly caused by the own weight of the vehicle, and the road surface material is extruded to the left and right of the wheel due to the influence of the wheel sinking into the ground. FIG. 12 is a diagram showing a terrain change after traveling, showing terrain excavated by extrusion and terrain extruded to the left and right of wheels. The amount of extrusion in this scene is the difference between the lowest position of the excavated terrain and the highest position of the terrain extruded left and right of the wheel.
図13および図14は旋回速度が速い場合の押し出しシーンを表している。図13は、図11と同様に紙面向かって奥側に車両が進んでいる際の車輪と路面周辺の拡大図である。旋回速度が速い場合の押し出しは、車両の自重に加えて車輪の横滑りに起因する路面材の削りも含まれる。よって旋回速度が速いと、旋回速度が遅い場合に比べて押し出しの度合いが多くなる。図14は、走行した後の地形変化場所を示した図であり、押し出しによって掘り起こされた地形と車輪の左右に押し出された地形を示している。このシーンでの押し出し量は、掘り起こされた地形の最も低い位置と、車輪の左右に押し出された地形の最も高い位置との差となり、旋回速度の遅い図11と図12のシーンに比べて押し出し量が大きくなる。このように、押し出し量は旋回速度に応じて変化する。 FIG. 13 and FIG. 14 show an extrusion scene when the turning speed is high. FIG. 13 is an enlarged view of the periphery of the wheels and the road surface when the vehicle is traveling to the back side of the paper as in FIG. 11. Extrusion when the turning speed is high includes not only the own weight of the vehicle but also shaving of road surface material due to skidding of wheels. Therefore, when the turning speed is high, the degree of extrusion is greater than when the turning speed is low. FIG. 14 is a diagram showing a terrain change location after traveling, showing terrain excavated by extrusion and terrain extruded to the left and right of wheels. The amount of extrusion in this scene is the difference between the lowest position of the excavated terrain and the highest position of the terrain extruded to the left and right of the wheel. The amount increases. As described above, the pushing amount changes according to the turning speed.
上記に加え、押し出し量は、さらに路面の締固め度によっても異なり、締固め度が小さい場合は押し出し量が増え、締固め度が大きい場合は押し出し量が少なくなる。図15〜図17に、押し出し量と旋回速度との関係を路面の締固め度ごとに示す。図15〜図17には、横軸を旋回速度、縦軸を押し出し量としたグラフが描かれており、旋回速度に対する押し出し量の相関関係を表している。図15は締固め度S0(転圧回数0回)、図16は締固め度S1(転圧回数1回)、図17は締固め度S2(転圧回数2回)の場合の相関関係を表しており、S0<S1<S2の関係が成立している。各図を比較することで、締固め度が高くなるにつれて押し出し量が相対的に減少する様子が分かる。各図面に示される相関関係については、転圧回数と締固め度の関係を調査する試験施工を行う際に、作業現場の土質に応じて調査してもよいし、過去に調査した結果を利用してもよい。この図15〜図17に示す相関関係は、制御装置312の記憶装置352内に、数式もしくは対応テーブルの形式で、相関データ405として記憶されており、上限旋回速度算出部404は、必要に応じて記憶装置352から読み出す。
In addition to the above, the amount of extrusion also differs depending on the degree of compaction of the road surface. When the degree of compaction is small, the amount of extrusion increases, and when the degree of compaction is large, the amount of extrusion decreases. 15 to 17 show the relationship between the pushing amount and the turning speed for each degree of compaction of the road surface. FIGS. 15 to 17 show graphs in which the horizontal axis is the turning speed and the vertical axis is the pushing amount, and shows the correlation between the pushing speed and the turning speed. 15 shows the case of compaction degree S 0 (0 times of compaction), FIG. 16 shows the case of compaction degree S 1 (1 time of compaction), and FIG. 17 shows the case of compaction degree S 2 ( 2 times of compaction). It shows a correlation, and a relationship of S 0 <S 1 <S 2 is established. By comparing the figures, it can be seen that the amount of extrusion relatively decreases as the degree of compaction increases. Regarding the correlation shown in each drawing, when conducting a test construction to investigate the relationship between the number of compaction times and the degree of compaction, it may be investigated according to the soil characteristics of the work site, or use the results of past surveys May be. The correlation shown in FIGS. 15 to 17 is stored in the
<上限旋回速度の算出>
ここで、図15〜図17に基づき、上限旋回速度の算出方法について説明する。タイヤローラ100の締固め作業時に、旋回走行によって路面材の押し出しが多くなると、この路面を均すための締固め作業が新たに生じて作業効率が低下する。このため、押し出しが少なくなるように旋回走行できることが望ましい。ここで、押し出し量の目標値を図15〜図17に示すように例えば±50(mm)と決定すると、路面の締固め度に応じた旋回速度の上限値が定まる。図15では上限旋回速度がω0、図16では上限旋回速度がω1、図17では上限旋回速度がω2となり、締固め度が大きくなるにつれて上限旋回速度が高くなる関係にあることが分かる。
<Calculation of upper limit turning speed>
Here, a method of calculating the upper limit turning speed will be described with reference to FIGS. During the compaction operation of the
このように締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係に基づき、目標とする押し出し量を満たすための締固め度と旋回速度の関係が決定されるため、図10に示すように、点Aから点Bまでの経路上の旋回速度上限値が算出できる。尚、目標とする押し出し量は、たとえば土木工事の出来形管理基準で定められる路面高さの規格値を参考に定めればよい。締め固める材料や工事の種類、発注主の要望によって規格値は異なるが、一般的に±50(mm)以内、舗装道路などの地表面の平坦さを重視する場合は数mm以内となるように定められている。本実施形態では、一例として±50(mm)以内を目標として採用する。算出された旋回速度上限値は、通知制御部408を介してガイダンス装置313に出力され、ガイダンス装置313の表示装置(モニターなど)を介してタイヤローラ100のオペレータに通知される。
As described above, the relationship between the degree of compaction and the turning speed for satisfying the target amount of extrusion is determined based on the correlation between the degree of compaction, the amount of extrusion, and the turning speed. As shown in FIG. The turning speed upper limit value on the route from to the point B can be calculated. Note that the target extrusion amount may be determined with reference to a standard value of the road surface height determined by, for example, a work quality management standard for civil engineering work. The standard value differs depending on the material to be compacted, the type of construction, and the request of the orderer, but it is generally within ± 50 (mm), and within several mm when emphasizing the flatness of the ground surface such as paved roads. Stipulated. In the present embodiment, as an example, a target within ± 50 (mm) is adopted. The calculated turning speed upper limit value is output to the
<旋回速度計測部>
旋回速度計測部406は、操舵角度検知センサ321、速度検知センサ309から、それぞれ現在の操舵角度、走行速度を取得し、これらを上記(式1)に代入して、現状の旋回速度を算出する。
<Turning speed measurement unit>
The turning
<旋回速度比較部>
旋回速度比較部407は、上限旋回速度算出部404による算出結果、および旋回速度計測部406による算出結果を取得し、これらの大小関係を比較する。そして旋回速度比較部407は、この比較結果に基づき、現状の旋回速度が上限旋回速度以上であるかを判定し、上限旋回速度以上となっている場合はガイダンス装置313を介して注意喚起用のアラートをオペレータに通知する。尚、現状の旋回速度が上限旋回速度に達する手前でアラート通知を行う実装でもよい。この場合、旋回速度比較部407は、安全率として上限旋回速度に1未満の係数(0.8や0.9など)を積算し、現状の旋回速度が、この積算結果以上となっている場合にアラート通知を行う。
<Turning speed comparison section>
The turning
<通知制御部>
通知制御部408は、目標経路設定装置315、締固め度算出部402、上限旋回速度算出部404、旋回速度比較部407から出力される各種データを、通知用の形式に変換して、ガイダンス装置313に出力制御する。ガイダンス装置313が例えばモニターである場合、通知制御部408は、規定の描画用レイアウトに則り各種データを配置してガイダンス装置313に出力する。またガイダンス装置313が例えばスピーカである場合、既存技術に基づき、各種データを日本語などの音声データに変換し、もしくはブザー音に変換し、ガイダンス装置313に出力する。
<Notification control unit>
The
図18は、本実施形態の動作例を示すフローチャートである。以下の説明では、グリッドごとに、上記のグリッド識別情報、当該グリッドの転圧領域内における座標値、当該グリッドの転圧回数、締固め度、上限旋回速度が対応付けられており、記憶装置352に記憶されているものとして説明する。 FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation example of the present embodiment. In the following description, the above-described grid identification information, the coordinate values of the grid in the compaction region, the number of times of compaction of the grid, the degree of compaction, and the upper limit turning speed are associated with each other for each grid. The following description is based on the assumption that the information is stored in
目標走行経路の取得処理(S601)は、目標経路設定装置315から送信される目標走行経路を制御装置312の転圧回数算出部401が取得する処理である。車両位置の取得処理(S602)は、車両位置検出装置314から送信される車両位置を転圧回数算出部401が取得する処理である。
The target traveling route acquisition process (S601) is a process in which the rolling
走行経路上の転圧回数の算出処理(S603)は、転圧回数算出部401で実施される処理である。転圧回数算出部401は、目標走行経路の情報、および現在の車両位置に基づき、転圧領域内での位置を特定する。本実施形態では、前転圧ローラ107および後転圧ローラ108の両位置を車両位置の代表位置として扱う。これら各位置は、航法衛星の航法信号から求められるGNSSセンサ105の座標値と、GNSSセンサ105から各ローラまでの距離(事前に規定されている値)とにより導出することができる。
The process of calculating the number of times of compaction on the traveling route (S603) is a process performed by the number of times of
またステップS603において、転圧回数算出部401は、この特定したローラ位置の直下のグリッド(=グリッド識別情報。図18の説明では以下同様)を、さらに特定する。転圧回数算出部401は、目標走行経路の情報に基づき進行方向を特定し、この進行方向に直行する左右方向に並んだ車体幅の長さ分(前転圧ローラ107および後転圧ローラ108の左右方向の幅の長さ分)のグリッドを、全て特定する。そして転圧回数算出部401は、特定した各グリッドに対応付けられた、これまでの転圧回数を、それぞれ記憶装置352から取得する。そして転圧回数算出部401は、取得した転圧回数の全てに1加算して改めて記憶装置352に記憶することで、前後の各ローラ直下に位置するグリッドの転圧回数を更新する。転圧回数算出部401は、このようにして現状の転圧回数を施工領域内の各グリッドに対応付けて記憶させる。また転圧回数算出部401は、転圧領域内の全てのグリッドの転圧回数を通知制御部408に出力する。
In addition, in step S603, the rolling pressure
走行経路上の締固め度の算出処理(S604)は、締固め度算出部402で実施される処理である。締固め度算出部402は、ステップS603で更新された前後の各ローラ直下のグリッドの転圧回数を、記憶装置352から取得する。そして締固め度算出部402は、締固め試験データ403(図8参照)に基づき、これら転圧回数に対応付けられた締固め度を、グリッドごとに算出する。例えば処理対象の着目グリッドの転圧回数が2回である場合、締固め度算出部402は、図8に示す相関関係に基づき、当該グリッドの締固め度としてS2を得ることができる。締固め度算出部402は、この処理を前後の各ローラ直下のグリッドごとに行い、これまで記憶装置352に記憶されていた締固め度を、今回得られた締固め度で更新する。また締固め度算出部402は、更新後の締固め度を含めて、転圧領域内の全てのグリッドの締固め度を通知制御部408に出力する。
The process of calculating the degree of compaction on the traveling route (S604) is a process performed by the degree of
走行経路上の上限旋回速度の算出処理(S605)は、上限旋回速度算出部404で実施される処理である。上限旋回速度算出部404は、ステップS604で得られた締固め度を、前後の各ローラ直下のグリッドごとに取得し、この締固め度と相関データ405(図15〜図17参照)とに基づき、上限旋回速度をグリッドごとに求める。処理対象の着目グリッドの締固め度が例えばS2である場合、上限旋回速度算出部404は、締固め度S2に対応した、図17に示す相関データ405を選択し、押し出し量の目標値である50(mm)以内に収まる旋回速度の上限値ω2を得る。上限旋回速度算出部404は、この処理をローラ直下のグリッドごとに行い、記憶装置352に記憶されている上限旋回速度の値を更新する。そして上限旋回速度算出部404は、更新後の上限旋回速度を含めて、転圧領域内の全てのグリッドの上限旋回速度を通知制御部408に出力する。
The process of calculating the upper limit turning speed on the traveling route (S605) is a process performed by the upper limit
上限旋回速度算出部404は、さらに、各ローラ直下のグリッドの各上限旋回速度の中から、その代表値(例えば最も小さい上限旋回速度)を求める。上限旋回速度算出部404は、上限旋回速度の代表値を、通知制御部408に出力する。
The upper-limit turning
走行経路と締固め度と上限旋回速度データを表示する処理(S606)は、通知制御部408およびガイダンス装置313で行われる処理である。ガイダンス装置313は、通知制御部408を介して目標経路設定装置315から送信された走行経路、および転圧領域内の全てのグリッドの転圧回数、締固め度、上限旋回速度を、車両の現在位置とともにモニターに表示する。この際、通知制御部408は、各種データをグリッド単位で、マップ形式でグラフィカルに表示されるように、レイアウト調整を行い、ガイダンス装置313がこれを表示する。また通知制御部408は、上限旋回速度算出部404により求められた上記の代表値も別枠で、テキスト形式で表示されるようにレイアウト調整を行い、ガイダンス装置313がこれを表示する。
The process of displaying the traveling route, the degree of compaction, and the upper limit turning speed data (S606) is a process performed by the
現状の操舵角度、走行速度を取得する処理(S607)は、旋回速度計測部406で行われる処理である。旋回速度計測部406は、操舵角度検知センサ321から現状の操舵角度を取得し、速度検知センサ309から現状の走行速度を取得する。
The process of acquiring the current steering angle and running speed (S607) is a process performed by the turning
また現状の旋回速度を算出する処理(S608)は、旋回速度計測部406で行われる処理である。旋回速度計測部406は、現状の操舵角度、走行速度を上記の(式1)に代入することで、旋回速度を算出する。
The process of calculating the current turning speed (S608) is a process performed by the turning
現状の旋回速度と上限旋回速度とを比較する処理(S609)は、旋回速度比較部407で行われる処理である。旋回速度比較部407は、現状の旋回速度と上限旋回速度(代表値)との大小関係を比較する。現状の旋回速度が上限旋回速度以上であるとの比較結果である場合(S610:Yes)、旋回速度比較部407は、ガイダンス装置313にアラート通知指令信号を出力し、ステップS612に進む。現状の旋回速度が上限旋回速度未満であるとの比較結果である場合(S610:No)、何もせずにステップS612に進む。
The process of comparing the current turning speed with the upper limit turning speed (S609) is a process performed by the turning
アラート通知の処理(S611)は、通知制御部408およびガイダンス装置313で行われる処理である。通知制御部408は、旋回速度比較部407からアラート通知指令信号を入力すると、注意喚起用のマーク画像や警告音を生成し、ガイダンス装置313がこれをオペレータに通知する。これにより、オペレータに対し、注意喚起用のアラート通知を行うことができる。
The alert notification process (S611) is a process performed by the
ステップS612の判定処理は、本実施形態では目標経路設定装置315で実施される処理である。目標経路設定装置315は、指定された施工領域内の締固め作業が完了したかを判定する。完了していない場合(S612:No)、ステップS601に戻る。完了したと判定する場合(S612:Yes)、本フローチャートの処理も終了となる。このように転圧作業が完了するまでステップS601〜S611の処理が繰り返し実行されるため、オペレータは、現状の転圧回数や締固め度、上限旋回速度をリアルタイムに把握することができる。
The determination process in step S612 is a process performed by the target
以上により、路面の締固め度に応じて路面を荒らさない旋回速度上限値をオペレータに通知することができる。よって、オペレータは、通知された旋回速度の上限値内で旋回動作を行うようにステアリング操舵を行うことが可能となり、もって走行路面の荒らす程度の少ない転圧作業が可能となる。 As described above, it is possible to notify the operator of the turning speed upper limit value that does not roughen the road surface according to the degree of compaction of the road surface. Therefore, the operator can perform the steering operation so as to perform the turning operation within the notified upper limit value of the turning speed, and thus the rolling work with less degree of roughening of the traveling road surface can be performed.
尚、オペレータが上限旋回速度を上回る操舵を行おうとした場合、これを抑止するため、上限旋回速度を上回らないようにステアリングバルブ318の動作を制限してもよい。上限旋回速度をωth、タイヤローラ100の走行速度をV、タイヤローラ100の前輪と後輪の間の距離をLとすると、上限旋回速度ωthに対する最大操舵角度φthは、上記の(式1)と同様に、下記の(式2)で算出される。
φth=(ωth/V)×L・・・(式2)
When the operator attempts to perform steering exceeding the upper limit turning speed, the operation of the
φ th = (ω th / V) × L (Equation 2)
図19に示す制御装置312のステアリングバルブ制御部409は、旋回速度比較部407からアラート信号を入力すると、上記(式2)を用いて最大操舵角度φthを算出し、この数値を表す信号を含めた抑制信号を、ステアリングバルブ318に出力する。尚、上記(式2)による算出の際、上限旋回速度ωthに安全率として1未満の係数(0.8や0.9など)を事前に積算しておいてもよい。ステアリングバルブ318は、この抑制信号を入力すると、現状の旋回速度が上限旋回速度を超えないように、すなわち操舵角度が最大操舵角度φth以内となるようにステアリングバルブ318の動作を制限する。
Steering
[第2実施形態]
第1実施形態では、締固め度と押し出し量と旋回速度との相関関係を利用する事例を説明したが、路面の押し出し量は、車両の自重によっても変化する。このため、転圧機械では、施工現場の路面材料や締固め深さに応じて車両重量を水や鉄板などを追加して調整するケースがある。第2実施形態では、転圧機械の重量を新たな変数として相関関係を調査し、これを利用する。このように車両重量も考慮することで、精度よく各種データを得ることができる。
[Second embodiment]
In the first embodiment, an example is described in which the correlation between the degree of compaction, the pushing amount, and the turning speed is used, but the pushing amount on the road surface also changes depending on the own weight of the vehicle. For this reason, in the case of a compaction machine, there are cases where the weight of a vehicle is adjusted by adding water, an iron plate, or the like according to the road surface material and compaction depth at the construction site. In the second embodiment, the correlation is investigated using the weight of the compacting machine as a new variable, and this is used. Thus, various data can be obtained with high accuracy by taking the vehicle weight into consideration.
図20、図21は、上限旋回速度と押し出し量との関係を、転圧回数ごとに示した図であり、図20は転圧回数を1回とし、図21は2回とした図である。また図20、図21は、上記第1実施形態の図16、図17にそれぞれ対応しているが、第1実施形態のタイヤローラ100よりも車両重量を増加させたタイヤローラを用いた場合の上限旋回速度と押し出し量との関係を示している。図20、図21では、比較対象として、図16、図17に示す第1実施形態のタイヤローラ100の相関関係の曲線を、それぞれ破線で示している。
20 and 21 are diagrams showing the relationship between the upper limit turning speed and the amount of extrusion for each number of times of compaction. FIG. 20 is a diagram where the number of times of compaction is one and FIG. 21 is two. . FIGS. 20 and 21 correspond to FIGS. 16 and 17 of the first embodiment, respectively, but show the case where a tire roller having a larger vehicle weight than the
図20、図21の例は、車両重量を増加させると、相関関係曲線が倒れて旋回速度の上限値もその分増加することを示している。これは、車両重量を増加させた分、1回当りの転圧作業の締固め度が増加して強固な路面となり、路面表層の引きずりや地形変化が低減するからと想定される。よって、図20、図21の例では、車両重量を増加させた場合、これに伴い旋回速度の上限値も増加する。尚、路面表層の土の特性や、施工場所の気候、施工日の天候などにより、重量を増しても1回当りの締固め度にあまり影響の無いケースも考えられる。この場合は、車両重量を増加した分、路面表層の引きずりや地形変化が増加傾向となり、図20、図21の例と逆に、重量の軽いタイヤローラの相関関係曲線の方が倒れる結果となる。 The examples of FIGS. 20 and 21 show that when the vehicle weight is increased, the correlation curve falls, and the upper limit value of the turning speed increases accordingly. This is presumed to be because the degree of compaction in one rolling operation increases as a result of the increase in the vehicle weight, resulting in a solid road surface, which reduces drag on the road surface layer and changes in terrain. Therefore, in the examples of FIGS. 20 and 21, when the vehicle weight is increased, the upper limit value of the turning speed is also increased accordingly. In addition, depending on the characteristics of the soil on the surface of the road surface, the climate of the construction site, the weather on the construction day, etc., there may be a case in which even if the weight is increased, the compaction degree per operation is not significantly affected. In this case, the dragging of the road surface layer and the change of the terrain tend to increase due to the increase in the vehicle weight, and consequently, the correlation curve of the tire rollers having a light weight falls more than the examples in FIGS. .
図22は、第2実施形態における制御装置312のブロック図である。第2実施形態の相関データ405Aは、さらに車両重量ごとに相関データ(締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係のデータ)が設けられている。すなわち相関データ405Aは、第1実施形態で示した相関データ405(図15〜図17)に加え、車両重量の異なる図20、図21の相関データも、合わせて持つ。第2実施形態の上限旋回速度算出部404Aは、記憶装置352に事前に登録されている自車両の重量値を取得し、相関データ405Aの中から、この重量値に応じた相関データを抽出して取得する。これ以外のハードウェア構成やブロック構成、動作については、第1実施形態と同様である。
FIG. 22 is a block diagram of a
上記の第1、第2実施形態では、転圧機械としてタイヤローラを用いていたが、これに限るものではなく、マカダムローラや小型ローラ等の他の転圧機械にも広く適用することができる。 In the above-described first and second embodiments, the tire roller is used as the rolling machine. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to other rolling machines such as macadam rollers and small rollers. .
本実施形態のように、転圧領域内の全てのグリッドにつき、リアルタイムに転圧回数などの各種データを一覧表示することで、一元的に進捗状況を把握することが可能となる。また締固め回数が規定を満たないなどの箇所も把握することができる。 By displaying various data such as the number of times of compaction in real time for all grids in the compaction area as in this embodiment, it is possible to grasp the progress in a unified manner. In addition, it is possible to grasp places where the number of compactions does not satisfy the regulation.
以上に詳説したように、本実施形態によって、転圧作業中の旋回動作に伴って地表面を荒らしてしまう程度を減らすことが可能となる。 As described in detail above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the degree to which the ground surface is roughened due to the turning operation during the rolling work.
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. In addition, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment. Also, for a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, or replace another configuration. In addition, the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be partially or entirely realized by hardware, for example, by designing an integrated circuit. In addition, the above-described configurations, functions, and the like may be implemented by software by a processor interpreting and executing a program that implements each function. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
100:タイヤローラ
101:フレーム
102:カバー
103:車体
104:ルーフ
105:GNSSセンサ
106:ローラ指示ヨーク
107:前転圧ローラ
108:後転圧ローラ
109:ハンドル
110:座席
111:前後進レバー
112:ペダル
113:操作台
200:管理システム
212:制御装置
301:アクセルペダル
302:ECU
303:エンジン
304:チャージ用油圧ポンプ
305:ステアリング用油圧ポンプ
306:走行用油圧ポンプ
307:走行用油圧モータ
309:速度検知センサ
310:サーボシリンダ
311:前後進切替弁
312:制御装置
313:ガイダンス装置
314:車両位置検出装置
315:目標経路設定装置
316:ブレーキバルブ
317:制動装置
318:ステアリングバルブ
319:ステアリングシリンダ
321:操舵角度検知センサ
322:ハンドル角度検知センサ
323:ブレーキペダル
401:転圧回数算出部
402:締固め度算出部
403:試験データ
404、404A:上限旋回速度算出部
405、405A:相関データ
406:旋回速度計測部
407:旋回速度比較部
408:通知制御部
409:ステアリングバルブ制御部
100: Tire roller 101: Frame 102: Cover 103: Body 104: Roof 105: GNSS sensor 106: Roller indicating yoke 107: Forward rolling roller 108: Rear rolling roller 109: Handle 110: Seat 111: Forward / reverse lever 112: Pedal 113: operation console 200: management system 212: control device 301: accelerator pedal 302: ECU
303: Engine 304: Hydraulic pump for charging 305: Hydraulic pump for steering 306: Hydraulic pump for traveling 307: Hydraulic motor for traveling 309: Speed detection sensor 310: Servo cylinder 311: Forward / reverse switching valve 312: Control device 313: Guidance device 314: Vehicle position detection device 315: Target route setting device 316: Brake valve 317: Brake device 318: Steering valve 319: Steering cylinder 321: Steering angle detection sensor 322: Steering angle detection sensor 323: Brake pedal 401: Number of times of compression Unit 402: compaction degree calculating unit 403:
Claims (5)
施工対象領域の地表面に当接して転圧する転圧ローラと、
前記転圧機械の現在位置を検出する車両位置検出装置と、
前記施工対象領域内での前記転圧機械の移動経路の情報を取得する目標経路設定装置と、
前記転圧機械の走行動作および操舵動作が相互に関連することで発生する地表面の押し出し量が規定の上限値に達する際の上限旋回速度を算出する制御装置と、
前記上限旋回速度を通知するガイダンス装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記車両位置検出装置により検出される現在位置、および前記目標経路設定装置により取得される移動経路の情報に基づき、前記転圧機械による転圧回数を、前記施工対象領域内の局所領域ごとに算出する転圧回数算出部と、
前記転圧回数算出部により算出される局所領域ごとの転圧回数、および記憶装置に事前に記憶されている、転圧回数と締固め度の相関関係を表した第1相関データに基づき、前記局所領域ごとに締固め度を算出する締固め度算出部と、
前記締固め度算出部により算出される締固め度、および前記記憶装置に事前に記憶されている、締固め度と押し出し量と旋回速度の相関関係を表した第2相関データに基づき、前記転圧機械の前記現在位置での上限旋回速度を算出する上限旋回速度算出部と、
前記上限旋回速度算出部により算出される上限旋回速度を前記ガイダンス装置に出力する通知制御部と、
を有することを特徴とする転圧機械。 A rolling machine,
A rolling roller that rolls by contacting the ground surface of the construction target area;
A vehicle position detection device that detects a current position of the compaction machine,
A target path setting device that acquires information on a movement path of the compaction machine in the construction target area,
A control device that calculates an upper limit turning speed when the amount of extrusion of the ground surface generated by the running operation and the steering operation of the compacting machine being related to each other reaches a specified upper limit value,
A guidance device for notifying the upper limit turning speed,
The control device includes:
The number of times of compaction by the compaction machine is calculated for each local area in the construction target area based on the current position detected by the vehicle position detection device and the information on the travel route obtained by the target route setting device. A rolling compaction frequency calculating section,
The number of times of compaction for each local area calculated by the number of times of compaction calculation unit, and the first correlation data that is stored in advance in a storage device and represents a correlation between the number of times of compaction and the degree of compaction. A compaction degree calculation unit that calculates a compaction degree for each local region,
The compaction degree calculated by the compaction degree calculation unit and the second correlation data stored in advance in the storage device and representing the correlation between the compaction degree, the extrusion amount, and the turning speed. An upper limit turning speed calculation unit for calculating an upper limit turning speed of the pressure machine at the current position,
A notification control unit that outputs the upper limit turning speed calculated by the upper limit turning speed calculation unit to the guidance device,
A rolling machine comprising:
前記転圧機械の走行速度を検出する速度検知センサと、
前記転圧機械の操舵角度を検出する操舵角度検知センサと、を有し、
前記制御装置は、さらに、
前記速度検知センサと前記操舵角度検知センサから得られる走行速度と操舵角度から、現状の旋回速度を算出する旋回速度計測部と、
前記旋回速度計測部により算出された現状の旋回速度と、前記上限旋回速度算出部によって算出された上限旋回速度とを比較し、前記現状の旋回速度が、前記上限旋回速度以上である場合、前記通知制御部を介してアラート通知を前記ガイダンス装置に出力する旋回速度比較部と、を有することを特徴とする転圧機械。 The compaction machine according to claim 1, further comprising:
A speed detection sensor for detecting a running speed of the compaction machine,
A steering angle detection sensor that detects a steering angle of the compaction machine,
The control device further includes:
A turning speed measurement unit that calculates a current turning speed from a traveling speed and a steering angle obtained from the speed detection sensor and the steering angle detection sensor,
Compare the current turning speed calculated by the turning speed measurement unit and the upper limit turning speed calculated by the upper limit turning speed calculation unit, and when the current turning speed is equal to or higher than the upper limit turning speed, A turning speed comparison unit that outputs an alert notification to the guidance device via a notification control unit.
前記転圧機械の操舵角度を制御するステアリングバルブを有し、
前記制御装置は、さらに、
前記現状の旋回速度が前記上限旋回速度以上であるときに出力されるアラート信号を前記旋回速度比較部から入力した場合、前記上限旋回速度を超えないように、前記ステアリングバルブの動作を制限するステアリングバルブ制御部を有することを特徴とする転圧機械。 3. The compacting machine according to claim 2, further comprising:
Having a steering valve to control the steering angle of the compacting machine,
The control device further includes:
When an alert signal output when the current turning speed is equal to or higher than the upper limit turning speed is input from the turning speed comparison unit, a steering that limits the operation of the steering valve so as not to exceed the upper limit turning speed. A compacting machine having a valve control unit.
前記制御装置の前記通知制御部は、前記施工対象領域内の全ての局所領域ごとに、転圧回数、締固め度、上限旋回速度のいずれかもしくは全てを取得し、前記ガイダンス装置に出力し、
前記ガイダンス装置は、前記施工対象領域内の全ての局所領域ごとに、転圧回数、締固め度、上限旋回速度のいずれかもしくは全てを表示することを特徴とする転圧機械。 The compaction machine according to claim 1,
The notification control unit of the control device, for every local region in the construction target region, the number of compaction, compaction degree, to obtain any or all of the upper limit rotation speed, output to the guidance device,
The rolling machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the guidance device displays any or all of the number of times of compaction, the degree of compaction, and the upper limit turning speed for each of the local regions in the construction target region.
前記記憶装置には、さらに、車両重量に応じた前記第2相関データがそれぞれ記憶されており、
前記上限旋回速度算出部は、さらに、事前に定義付けられている前記転圧機械の重量値を前記記憶装置から取得し、前記第2相関データの中から、取得した重量値に応じた相関データを抽出し、これを用いて前記上限旋回速度を算出することを特徴とする転圧機械。 The compaction machine according to claim 1,
The storage device further stores the second correlation data according to the vehicle weight,
The upper limit turning speed calculation unit further obtains, from the storage device, a weight value of the compacting machine defined in advance, and among the second correlation data, correlation data corresponding to the obtained weight value. Wherein the upper limit turning speed is calculated using the extracted value.
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