JP2023172766A - 道路機械及び道路機械の支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】車幅方向において舗装材の厚さが異なるように舗装材を敷き均すことができる道路機械を提供すること。【解決手段】道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャ１００は、路盤ＢＣ上を走行するトラクタ１と、舗装材ＰＶを受け入れるホッパ２と、ホッパ２内の舗装材ＰＶをトラクタ１の後方へ給送するコンベアＣＶと、コンベアＣＶにより給送された舗装材ＰＶをトラクタ１の後方で敷き拡げるスクリュＳＣと、スクリュＳＣにより敷き拡げられた舗装材ＰＶをスクリュＳＣの後方で敷き均すスクリード３と、路盤ＢＣに対するスクリード３の第１高さＨＬ及び第２高さＨＲを導き出すコントローラ５０と、を備える。第１高さＨＬは、スクリード３における第１点ＳＰＬの高さであり、第２高さＨＲは、スクリード３における第２点ＳＰＲの高さであり、第１点ＳＰＬは、車幅方向において第２点ＳＰＲとは異なる位置にある。【選択図】図５

Description

本開示は、道路機械及び道路機械の支援システムに関する。

従来、スクリードによって敷き均された舗装材の厚さを測定するアスファルトフィニッシャが知られている（特許文献１参照）。

特公平２－５２０４２号公報

しかしながら、上述のアスファルトフィニッシャは、車幅方向において舗装材の厚さが均一となるように舗装材が敷き均される場合に対応できるのみであり、車幅方向において舗装材の厚さが異なるように舗装材が敷き均される場合に対応できない。

そこで、車幅方向において舗装材の厚さが異なるように舗装材を敷き均すことができる道路機械を提供することが望ましい。

本開示の実施形態に係る道路機械は、路盤上を走行するトラクタと、前記トラクタの前方に設置されて舗装材を受け入れるホッパと、前記ホッパ内の舗装材を前記トラクタの後方へ給送するコンベアと、前記コンベアにより給送された前記舗装材を前記トラクタの後方で敷き拡げるスクリュと、前記スクリュにより敷き拡げられた前記舗装材を前記スクリュの後方で敷き均すスクリードと、前記路盤に対する前記スクリードの第１高さ及び第２高さを導き出す演算装置と、を備え、前記第１高さは、前記スクリードにおける第１点の高さであり、前記第２高さは、前記スクリードにおける第２点の高さであり、前記第１点は、車幅方向において前記第２点とは異なる位置にある。

上述の道路機械は、車幅方向において舗装材の厚さが異なるように舗装材を敷き均すことができる。

アスファルトフィニッシャの左側面図である。 アスファルトフィニッシャの上面図である。 コントローラの機能ブロック図である。 アスファルトフィニッシャの左側面の概略図である。 アスファルトフィニッシャの背面の概略図である。 アスファルトフィニッシャの左側面の概略図である。

図１及び図２は、本開示の実施形態に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャ１００の概略図である。具体的には、図１はアスファルトフィニッシャ１００の左側面図であり、図２は上面図である。

アスファルトフィニッシャ１００は、主に、トラクタ１、ホッパ２、及びスクリード３で構成されている。図１及び図２に示す例では、アスファルトフィニッシャ１００は、車長方向がＸ軸方向に対応し、且つ、車幅方向がＹ軸方向に対応するように配置されている。そして、Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれと直交するように配置されている。具体的には、車長方向の前側が＋Ｘ側に対応し、車長方向の後側が－Ｘ側に対応し、車幅方向の左側が＋Ｙ側に対応し、車幅方向の右側が－Ｙ側に対応し、鉛直方向の上側が＋Ｚ側に対応し、鉛直方向の下側が－Ｚ側に対応している。

トラクタ１は、アスファルトフィニッシャ１００を走行させるための機構である。図１及び図２に示す例では、トラクタ１は、後輪走行用モータを用いて後輪５を回転させ、且つ、前輪走行用モータを用いて前輪６を回転させることによってアスファルトフィニッシャ１００を移動させる。後輪走行用モータ及び前輪走行用モータは、油圧ポンプから作動油の供給を受けて回転する油圧モータである。トラクタ１は、車輪の代わりにクローラを備えていてもよい。

コントローラ５０は、演算装置の一例である。図１及び図２に示す例では、コントローラ５０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置を含むコンピュータであり、トラクタ１に搭載され、各種機能を動作させることによってアスファルトフィニッシャ１００を制御するように構成されている。コントローラ５０の各種機能は、例えば、不揮発性記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。コントローラ５０が実現する各種機能は、例えば、油圧アクチュエータを駆動するための作動油を吐出する油圧ポンプの吐出量を制御する機能、及び、油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間の作動油の流れを制御する機能を含む。なお、油圧アクチュエータは、油圧シリンダ及び油圧モータを含む。

ホッパ２は、舗装材ＰＶを受け入れるための機構である。舗装材ＰＶは、例えば、アスファルト混合物である。図１及び図２に示す例では、ホッパ２は、トラクタ１の前側（＋Ｘ側）に設置され、ホッパシリンダ２４によってＹ軸方向（車幅方向）に開閉されるように構成されている。アスファルトフィニッシャ１００は、通常、ホッパ２を全開状態にしてダンプトラックの荷台から舗装材ＰＶを受け入れる。ダンプトラックは、アスファルトフィニッシャ１００に補給される舗装材ＰＶを運搬する車両（運搬車両）の一例である。また、アスファルトフィニッシャ１００は、ダンプトラックの荷台から舗装材ＰＶを受け入れているときも、プッシュローラ２ｂを介してダンプトラックを前方に押しながら走行を継続できる。図１及び図２はホッパ２が全開状態であることを示す。なお、図１及び図２では、明瞭化のため、ホッパ２内に受け入れられた舗装材ＰＶの図示が省略されている。

アスファルトフィニッシャ１００の操作者は、ホッパ２内の舗装材ＰＶが減少すると、ホッパ２を手動で閉じ、ホッパ２の内壁付近にあった舗装材ＰＶをホッパ２の中央部に集めるようにする。ホッパ２の底面中央部にあるコンベアＣＶがトラクタ１の後方に舗装材ＰＶを搬送できるようにするためである。トラクタ１の後方に搬送された舗装材ＰＶは、スクリュＳＣによってトラクタ１の後ろ且つスクリード３の前で車幅方向に敷き拡げられる。

コンベアＣＶは、油圧ポンプから作動油の供給を受けて回転する油圧モータによって駆動される。図１及び図２に示す例では、コンベアＣＶは、搬送通路ＣＰを介して、ホッパ２内の舗装材ＰＶをトラクタ１の後方へ搬送するように構成されている。搬送通路ＣＰは、トラクタ１の内部に形成された略直方体状の空間である。具体的には、コンベアＣＶは、互いに別々に動作する左コンベアＣＶＬ及び右コンベアＣＶＲを含む。

スクリュＳＣは、油圧ポンプから作動油の供給を受けて回転する油圧モータによって駆動される。具体的には、スクリュＳＣは、互いに別々に動作する左スクリュＳＣＬ及び右スクリュＳＣＲを含む。図示例では、左スクリュＳＣＬは、トラクタ１の幅から左側に突出するように設置されている。右スクリュＳＣＲは、トラクタ１の幅から右側に突出するように設置されている。

スクリード３は、舗装材ＰＶを敷き均すための機構である。図１及び図２に示す例では、スクリード３は、主に、前側スクリード３０及び後側スクリード３１を含む。後側スクリード３１は、左後側スクリード３１Ｌ及び右後側スクリード３１Ｒを含む。前側スクリード３０、左後側スクリード３１Ｌ、及び右後側スクリード３１Ｒは、互いに前後にずれるように配置されている。具体的には、前側スクリード３０の後ろに左後側スクリード３１Ｌが配置され、左後側スクリード３１Ｌの後ろに右後側スクリード３１Ｒが配置されている。スクリード３は、トラクタ１によって牽引される浮動スクリードであり、レベリングアームＡＭを介してトラクタ１に連結されている。スクリード３は、スクリードリフトシリンダ２５の伸縮によってレベリングアームＡＭとともに上下に動かされる。

後側スクリード３１は、伸縮シリンダ６０によって車幅方向に伸縮できるように構成されている。伸縮シリンダ６０は、前側スクリード３０の筐体に固定される支持部によって支持され、後側スクリード３１を車幅方向に伸縮させることができるように構成されている。具体的には、伸縮シリンダ６０は、左伸縮シリンダ６０Ｌ及び右伸縮シリンダ６０Ｒを含む。左伸縮シリンダ６０Ｌは、前側スクリード３０の左後方の空間において左後側スクリード３１Ｌを伸縮させる。右伸縮シリンダ６０Ｒは、前側スクリード３０の右後方の空間において右後側スクリード３１Ｒを伸縮させる。なお、図１及び図２では、明瞭化のため、後側スクリード３１の前に敷き拡げられた舗装材ＰＶには粗いドットパターンが付され、スクリード３によって敷き均された舗装材ＰＶ（新設舗装体ＮＰ）には細かいドットパターンが付されている。

レベリングアームＡＭは、スクリード３をトラクタ１に連結できるように構成されている。具体的には、レベリングアームＡＭは、左レベリングアームＡＭＬ及び右レベリングアームＡＭＲを含む。左レベリングアームＡＭＬ及び右レベリングアームＡＭＲのそれぞれは、一端（後端）がスクリード３に連結され、他端（前端）がトラクタ１（レベリングシリンダ２３）に連結されている。

レベリングシリンダ２３は、舗装材ＰＶの敷き均し厚さを調節するためにレベリングアームＡＭの前端を上下動させる油圧シリンダである。図１及び図２に示す例では、レベリングシリンダ２３は、シリンダ部がトラクタ１に連結され、ロッド部がレベリングアームＡＭの前端に連結されている。なお、レベリングアームＡＭの前端は、上下にスライド可能となるようにトラクタ１に取り付けられている。敷き均し厚さを増大させる場合、コントローラ５０は、油圧ポンプが吐出する作動油をレベリングシリンダ２３のロッド側油室内に流入させ、レベリングシリンダ２３を収縮させてレベリングアームＡＭの前端を上昇させる。また、敷き均し厚さを低減させる場合、コントローラ５０は、レベリングシリンダ２３のロッド側油室内の作動油を流出させ、レベリングシリンダ２３を伸張させてレベリングアームＡＭの前端を下降させる。

具体的には、レベリングシリンダ２３は、左レベリングアームＡＭＬの前側連結点（左前側連結点）を上下動させる左レベリングシリンダ２３Ｌと、右レベリングアームＡＭＲの前側連結点（右前側連結点）を上下動させる右レベリングシリンダ２３Ｒと、を含む。コントローラ５０は、左レベリングシリンダ２３Ｌ及び右レベリングシリンダ２３Ｒを別々に伸縮させることができる。

スクリードリフトシリンダ２５は、スクリード３を持ち上げるための油圧シリンダである。図１及び図２に示す例では、スクリードリフトシリンダ２５は、左スクリードリフトシリンダ２５Ｌ及び右スクリードリフトシリンダ２５Ｒを含む。左スクリードリフトシリンダ２５Ｌは、シリンダ部がトラクタ１の左後端部に連結され、ロッド部が左レベリングアームＡＭＬの後側連結点（左後側連結点）に連結されている。また、右スクリードリフトシリンダ２５Ｒは、シリンダ部がトラクタ１の右後端部に連結され、ロッド部が右レベリングアームＡＭＲの後側連結点（右後側連結点）に連結されている。スクリード３を持ち上げる場合、コントローラ５０は、油圧ポンプが吐出する作動油をスクリードリフトシリンダ２５のロッド側油室内に流入させる。その結果、スクリードリフトシリンダ２５は収縮し、レベリングアームＡＭの後端部が持ち上がりスクリード３が持ち上がる。また、持ち上げられたスクリード３を下ろす場合、コントローラ５０は、スクリードリフトシリンダ２５のロッド側油室内の作動油を流出可能とする。その結果、スクリード３の重量によってスクリードリフトシリンダ２５は伸張し、レベリングアームＡＭの後端部が下降してスクリード３が下降する。施工中においては、スクリードリフトシリンダ２５は、スクリード３の上下動に応じて伸縮できる状態となっている。

後側スクリード３１の遠位端には、サイドプレート４０が取り付けられている。サイドプレート４０は、車長方向に延びる板状の部材であり、左サイドプレート４０Ｌ及び右サイドプレート４０Ｒを含む。具体的には、左後側スクリード３１Ｌの遠位端（左端）には、左サイドプレート４０Ｌが取り付けられ、右後側スクリード３１Ｒの遠位端（右端）には、右サイドプレート４０Ｒが取り付けられている。

図示例では、サイドプレート４０は、モールドボード４１の遠位端にも連結されている。モールドボード４１は、スクリュＳＣによって敷き拡げられた舗装材ＰＶのうち、後側スクリード３１の手前に滞留する舗装材ＰＶの量を調節するための部材であり、後側スクリード３１とともに車幅方向に伸縮できるように構成されていてもよい。

具体的には、モールドボード４１は、車幅方向に延びる板状の部材であり、左モールドボード４１Ｌ及び右モールドボード４１Ｒを含む。図示例では、左モールドボード４１Ｌの遠位端（左端）には、左サイドプレート４０Ｌが連結され、右モールドボード４１Ｒの遠位端（右端）には、右サイドプレート４０Ｒが連結されている。

モールドボード４１は、後側スクリード３１及びサイドプレート４０とは無関係に、Ｚ軸方向における高さが調節できるように構成されている。アスファルトフィニッシャ１００の操作者は、モールドボード４１を上下に移動させることで、モールドボード４１の下端と路盤ＢＣとの間の隙間の大きさを調節し、その隙間を通過する舗装材ＰＶの量を調節できる。そのため、アスファルトフィニッシャ１００の操作者は、モールドボード４１を上下に移動させることで、モールドボード４１の後側（－Ｘ側）で且つ後側スクリード３１の前側（＋Ｘ側）に滞留する舗装材ＰＶの量（高さ）を調節でき、ひいては、後側スクリード３１の下側に取り込まれる舗装材ＰＶの量を調節できる。

スクリードステップ４２は、作業者がスクリード３の後方で作業する際の足場を構成する部材である。具体的には、スクリードステップ４２は、左スクリードステップ４２Ｌ、中央スクリードステップ４２Ｃ、及び右スクリードステップ４２Ｒを含む。

リテーニングプレート４３は、スクリュＳＣによって舗装材ＰＶが車幅方向に適切に敷き拡げられるようにするために、スクリュＳＣによって車幅方向に敷き拡げられる舗装材ＰＶがスクリュＳＣの前方に散らばってしまうのを防止するための板状部材である。図１及び図２に示す例では、リテーニングプレート４３は、左リテーニングプレート４３Ｌ及び右リテーニングプレート４３Ｒを含む。

次に、図３を参照し、コントローラ５０が有する機能の一つである支援機能の一例について説明する。図３は、コントローラ５０の機能ブロック図である。支援機能は、アスファルトフィニッシャ１００の操作者によるアスファルトフィニッシャ１００の操作を支援するための機能である。支援機能は、主に、シリンダストロークセンサＳ１、距離センサＳ２、傾斜センサＳ３、コントローラ５０、及び敷き均し厚さ制御装置５５の協働によって実現される。なお、距離センサＳ２及び傾斜センサＳ３は省略されてもよい。図３では、省略可能な距離センサＳ２及び傾斜センサＳ３を表すブロックは破線で描かれている。

シリンダストロークセンサＳ１は、油圧シリンダの伸縮量（ストローク量）を検出するセンサである。シリンダストロークセンサＳ１は、どのような方式のセンサであってもよい。図示例では、シリンダストロークセンサＳ１は、超音波を用いたセンサであり、左レベリングシリンダ２３Ｌ、右レベリングシリンダ２３Ｒ、左スクリードリフトシリンダ２５Ｌ、及び右スクリードリフトシリンダ２５Ｒのそれぞれのストローク量を別々に検出できるように構成されている。具体的には、シリンダストロークセンサＳ１は、四つの独立したシリンダストロークセンサを含む。

距離センサＳ２は、トラクタ１と路盤ＢＣとの間の距離を検出するためのセンサである。距離センサＳ２は、どのような方式のセンサであってもよい。図示例では、距離センサＳ２は、レーザ光を利用してトラクタ１の左端部と路盤ＢＣとの間のＺ軸方向における距離を検出する左距離センサＳ２Ｌと、レーザ光を利用してトラクタ１の右端部と路盤ＢＣとの間のＺ軸方向における距離を検出する右距離センサＳ２Ｒと、を含む。具体的には、左距離センサＳ２Ｌは、トラクタ１のフレームの左側面の前端部に取り付けられ、右距離センサＳ２Ｒは、トラクタ１のフレームの右側面の前端部に取り付けられている。

傾斜センサＳ３は、トラクタ１の傾きを検出するためのセンサである。傾斜センサＳ３はどのような方式のセンサであってもよい。図示例では、傾斜センサＳ３は、静電容量式の傾斜センサであり、水平面に対するトラクタ１の傾きを検出できるように構成されている。具体的には、傾斜センサＳ３は、トラクタ１のピッチ角及びヨー角を検出できるように構成されている。

敷き均し厚さ制御装置５５は、敷き均し厚さを制御するように構成されている。図示例では、敷き均し厚さ制御装置５５は、レベリングシリンダ２３に流入する或いはレベリングシリンダ２３から流出する作動油の流量を制御する電磁弁である。具体的には、敷き均し厚さ制御装置５５は、コントローラ５０からの制御指令に応じ、レベリングシリンダ２３と油圧ポンプとを接続する管路の断面積である流路面積を増減させる。

より具体的には、敷き均し厚さ制御装置５５は、油圧ポンプが吐出する作動油を左レベリングシリンダ２３Ｌのロッド側油室内に流入させ、左レベリングシリンダ２３Ｌを収縮させて左レベリングアームＡＭＬの前端を上昇させることにより、アスファルトフィニッシャ１００の前後軸ＡＸよりも左側（＋Ｙ側）にある舗装材ＰＶ（新設舗装体ＮＰ）の敷き均し厚さ（左敷き均し厚さ）を大きくすることができる。また、敷き均し厚さ制御装置５５は、左レベリングシリンダ２３Ｌのロッド側油室内の作動油を流出させ、左レベリングシリンダ２３Ｌを伸張させて左レベリングアームＡＭＬの前端を下降させることにより、左敷き均し厚さを小さくすることができる。同様に、敷き均し厚さ制御装置５５は、油圧ポンプが吐出する作動油を右レベリングシリンダ２３Ｒのロッド側油室内に流入させ、右レベリングシリンダ２３Ｒを収縮させて右レベリングアームＡＭＲの前端を上昇させることにより、アスファルトフィニッシャ１００の前後軸ＡＸよりも右側（－Ｙ側）にある舗装材ＰＶ（新設舗装体ＮＰ）の敷き均し厚さ（右敷き均し厚さ）を大きくすることができる。また、敷き均し厚さ制御装置５５は、右レベリングシリンダ２３Ｒのロッド側油室内の作動油を流出させ、右レベリングシリンダ２３Ｒを伸張させて右レベリングアームＡＭＲの前端を下降させることにより、右敷き均し厚さを小さくすることができる。

図示例では、アスファルトフィニッシャ１００の前後軸ＡＸは、後輪５の車軸５Ｘと垂直に交差して車長方向に沿って延びる軸であり、トラクタ１の中心線を形成している。

コントローラ５０は、シリンダストロークセンサＳ１等から情報を取得し、各種演算を実行した上で、その演算結果に応じ、敷き均し厚さ制御装置５５等に制御指令を出力する。具体的には、コントローラ５０は、シリンダストロークセンサＳ１等から取得した情報に基づき、所定の条件が満たされたか否かを判定し、所定の条件が満たされたと判定した場合に、敷き均し厚さ制御装置５５等に制御指令を出力する。

より具体的には、コントローラ５０は、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれらの組み合わせで構成される機能ブロックとして、算出部５０Ａ及び敷き均し厚さ制御部５０Ｂを有する。

算出部５０Ａは、敷き均し厚さの制御に必要な情報を算出するように構成されている。図示例では、算出部５０Ａは、路盤ＢＣに対するスクリード３の高さを算出するように構成されている。

ここで、図４及び図５を参照し、コントローラ５０が路盤ＢＣに対するスクリード３の高さを算出する方法の一例について説明する。図４は、アスファルトフィニッシャ１００の左側面の概略図であり、図５は、アスファルトフィニッシャ１００の背面の概略図である。なお、図４及び図５では、明瞭化のため、前側スクリード３０にドットパターンが付されている。後掲の図６においても同様である。

コントローラ５０の算出部５０Ａは、路盤ＢＣに対するスクリード３の第１高さＨＬ及び第２高さＨＲを算出するように構成されている。第１高さＨＬは、スクリード３における第１点ＳＰＬの高さであり、第２高さＨＲは、スクリード３における第２点ＳＰＲの高さである。第１点ＳＰＬは、車幅方向において第２点ＳＰＲとは異なる位置にある。図示例では、第１点ＳＰＬは、前側スクリード３０のスクリードプレートの左後端点であり、第２点ＳＰＲは、前側スクリード３０のスクリードプレートの右後端点である。但し、第１点ＳＰＬ及び第２点ＳＰＲは、前側スクリード３０における他の位置に対応する点であってもよい。

具体的には、算出部５０Ａは、左前輪６Ｌの半径ＲＤ１と左後輪５Ｌの半径ＲＤ２とに基づき、左後輪５Ｌの接地点、及び、左前輪６Ｌの接地点を通る左仮想線ＶＴＬを導き出す。同様に、算出部５０Ａは、右前輪（図示せず）の半径ＲＤ１と右後輪５Ｒの半径ＲＤ２とに基づき、右後輪５Ｒの接地点、及び、右前輪の接地点を通る右仮想線ＶＴＲを導き出す。なお、半径ＲＤ１は、前輪６の車軸６Ｘと前輪６の接地点とを結ぶ線分の長さであり、半径ＲＤ２は、後輪５の車軸５Ｘと後輪５の接地点とを結ぶ線分の長さである。また、半径ＲＤ１及び半径ＲＤ２はコントローラ５０の不揮発性記憶装置等に予め登録されている値である。

図示例では、算出部５０Ａは、基準点ＲＰを原点とする三次元直交座標系における左後輪５Ｌ及び左前輪６Ｌのそれぞれの接地点の座標を算出することにより、左仮想線ＶＴＬの位置を導き出すように構成されている。同様に、算出部５０Ａは、基準点ＲＰを原点とする三次元直交座標系における右後輪５Ｒ及び右前輪のそれぞれの接地点の座標を算出することにより、右仮想線ＶＴＲの位置を導き出すように構成されている。

図示例では、基準点ＲＰは、車長方向（Ｘ軸方向）に沿って延びるトラクタ１の中心線（前後軸ＡＸ）と後輪５の車軸５Ｘとの交点である。

また、算出部５０Ａは、基準点ＲＰに対する第１点ＳＰＬの相対位置を導き出すように構成されている。図示例では、算出部５０Ａは、基準点ＲＰを原点とする三次元直交座標系における第１点ＳＰＬの座標を導き出すように構成されている。

より具体的には、算出部５０Ａは、シリンダストロークセンサＳ１が検出した左レベリングシリンダ２３Ｌのストローク量に基づいて左レベリングシリンダ２３Ｌの長さＳＴ１を導き出し、更に、長さＳＴ１に基づいて左レベリングアームＡＭＬの左前側連結点Ｐ１Ｌの座標を算出する。また、算出部５０Ａは、シリンダストロークセンサＳ１が検出した左スクリードリフトシリンダ２５Ｌのストローク量に基づいて左スクリードリフトシリンダ２５Ｌの長さＳＴ２を導き出し、更に、長さＳＴ１に基づいて左レベリングアームＡＭＬの左後側連結点Ｐ２Ｌの座標を算出する。その上で、算出部５０Ａは、左前側連結点Ｐ１Ｌの座標と左後側連結点Ｐ２Ｌの座標とに基づいて第１点ＳＰＬの座標を算出する。

同様に、算出部５０Ａは、シリンダストロークセンサＳ１が検出した右レベリングシリンダ２３Ｒのストローク量に基づいて右レベリングシリンダ２３Ｒの長さを導き出し、更に、その長さに基づいて右レベリングアームＡＭＲの右前側連結点（図示せず）の座標を算出する。また、算出部５０Ａは、シリンダストロークセンサＳ１が検出した右スクリードリフトシリンダ２５Ｒのストローク量に基づいて右スクリードリフトシリンダ２５Ｒの長さを導き出し、更に、その長さに基づいて右レベリングアームＡＭＲの右後側連結点（図示せず）の座標を算出する。その上で、算出部５０Ａは、左前側連結点の座標と左後側連結点の座標とに基づいて第２点ＳＰＲの座標を算出する。

なお、レベリングシリンダ２３、スクリードリフトシリンダ２５、レベリングアームＡＭ、及び前側スクリード３０等の各部材の寸法、並びに、レベリングシリンダ２３及びスクリードリフトシリンダ２５のそれぞれのトラクタ１に対する連結点の位置（座標）等は、コントローラ５０の不揮発性記憶装置等に予め登録されている。そのため、算出部５０Ａは、不揮発性記憶装置等に予め登録された値と、シリンダストロークセンサＳ１の検出値とに基づいて第１点ＳＰＬ及び第２点ＳＰＲの座標を算出できる。図示例では、レベリングアームＡＭとスクリード３とは剛結されているためである。

そして、算出部５０Ａは、上述のような方法で算出した左仮想線ＶＴＬと第１点ＳＰＬの座標とに基づいて左仮想線ＶＴＬと第１点ＳＰＬとの間の距離を第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）として導き出す。同様に、算出部５０Ａは、上述のような方法で算出した右仮想線ＶＴＲと第２点ＳＰＲの座標とに基づいて右仮想線ＶＴＲと第２点ＳＰＲとの間の距離を第２高さＨＲ（右敷き均し厚さ）として導き出す。

敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、舗装材ＰＶの敷き均し厚さを制御できるように構成されている。図示例では、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、予め設定される目標敷き均し厚さと実際の敷き均し厚さとが一致するように敷き均し厚さを調整するように構成されている。目標敷き均し厚さは、例えば、設計データにおいて設定されている設計面と路盤ＢＣとの間の距離である。具体的には、予め設定される目標敷き均し厚さは、アスファルトフィニッシャ１００の前後軸ＡＸの左側にある領域で敷き均される舗装材ＰＶの厚さの目標値である左目標敷き均し厚さと、アスファルトフィニッシャ１００の前後軸ＡＸの右側にある領域で敷き均される舗装材ＰＶの厚さの目標値である右目標敷き均し厚さと、を含む。例えば、左目標敷き均し厚さは、前側スクリード３０のスクリードプレートの左端部の真下にある舗装材ＰＶの厚さの目標値であり、右目標敷き均し厚さは、前側スクリード３０のスクリードプレートの右端部の真下にある舗装材ＰＶの厚さの目標値である。

より具体的には、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、算出部５０Ａが算出した第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）と左目標敷き均し厚さとが一致するように、敷き均し厚さ制御装置５５に対する制御指令を生成する。

同様に、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、算出部５０Ａが算出した第２高さＨＲ（右敷き均し厚さ）と右目標敷き均し厚さとが一致するように、敷き均し厚さ制御装置５５に対する制御指令を生成する。

例えば、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、今回算出した第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）が左目標敷き均し厚さよりも大きい場合には、左敷き均し厚さを小さくすべく、左レベリングシリンダ２３Ｌを伸張させて左レベリングアームＡＭＬの前端を下降させるための制御指令を生成し、敷き均し厚さ制御装置５５に向けて出力する。反対に、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、今回算出した第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）が左目標敷き均し厚さよりも小さい場合には、左敷き均し厚さを大きくすべく、左レベリングシリンダ２３Ｌを収縮させて左レベリングアームＡＭＬの前端を上昇させるための制御指令を生成し、敷き均し厚さ制御装置５５に向けて出力する。

このような構成により、コントローラ５０は、車幅方向（Ｙ軸方向）において舗装材ＰＶの厚さが異なるように舗装材ＰＶを敷き均すことができる。

次に、図６を参照し、コントローラ５０が路盤ＢＣに対するスクリード３の高さを算出する方法の別の一例について説明する。図６は、アスファルトフィニッシャ１００の左側面の概略図であり、図４に対応している。

図６を参照して説明する方法は、主に、距離センサＳ２及び傾斜センサＳ３のうちの少なくとも一つの出力を利用して左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲを導き出す点で、図４を参照して説明した方法と異なるが、その他の点では図４を参照して説明した方法と同じである。

具体的には、算出部５０Ａは、アスファルトフィニッシャ１００が所定距離（例えば数センチメートル）だけ進む度に取得する左距離センサＳ２Ｌの出力に基づき、左前輪６Ｌ及び左後輪５Ｌが通過する路盤ＢＣの表面形状を表す線である左軌跡ＢＣＬを導き出す。なお、算出部５０Ａは、左軌跡ＢＣＬを導き出すために傾斜センサＳ３の出力を利用してもよい。

左軌跡ＢＣＬは、アスファルトフィニッシャ１００が所定距離だけ進む毎に左距離センサＳ２Ｌが発するレーザ光が当たる点（測定点）を繋いだ線（ＸＺ平面に平行な仮想平面上の線）である。算出部５０Ａは、基準点ＲＰを原点とする三次元直交座標系における左軌跡ＢＣＬ上の各測定点の座標を算出する。

同様に、算出部５０Ａは、アスファルトフィニッシャ１００が所定距離（例えば数センチメートル）だけ進む度に取得する右距離センサＳ２Ｒの出力に基づき、右前輪及び右後輪５Ｒが通過する路盤ＢＣの表面形状を表す線である右軌跡（図示せず）を導き出す。なお、算出部５０Ａは、右軌跡を導き出すために傾斜センサＳ３の出力を利用してもよい。

右軌跡は、アスファルトフィニッシャ１００が所定距離だけ進む毎に右距離センサＳ２Ｒが発するレーザ光が当たる点（測定点）を繋いだ線（ＸＺ平面に平行な仮想平面上の線）である。算出部５０Ａは、基準点ＲＰを原点とする三次元直交座標系における右軌跡上の各測定点の座標を算出する。

その後、算出部５０Ａは、左軌跡ＢＣＬを代表する一本の直線を左仮想線ＶＴＬとして導き出す。図示例では、左仮想線ＶＴＬは、最小二乗法を用いて導き出される、左軌跡ＢＣＬの近似直線である。

同様に、算出部５０Ａは、右軌跡を代表する一本の直線を右仮想線ＶＴＲとして導き出す。図示例では、右仮想線ＶＴＲは、最小二乗法を用いて導き出される、右軌跡の近似直線である。

なお、算出部５０Ａは、最小二乗法以外の他の方法を用いて左軌跡ＢＣＬ及び右軌跡のそれぞれを代表する直線を左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲとして導き出してもよい。

その上で、算出部５０Ａは、図４を参照して説明した方法と同じように、左仮想線ＶＴＬと第１点ＳＰＬの座標とに基づいて左仮想線ＶＴＬと第１点ＳＰＬとの間の距離を第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）として導き出す。同様に、算出部５０Ａは、右仮想線ＶＴＲと第２点ＳＰＲの座標とに基づいて右仮想線ＶＴＲと第２点ＳＰＲとの間の距離を第２高さＨＲ（右敷き均し厚さ）として導き出す。

そして、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、算出部５０Ａが算出した第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）と左目標敷き均し厚さとが一致するように、敷き均し厚さ制御装置５５に対する制御指令を生成する。また、敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、算出部５０Ａが算出した第２高さＨＲ（右敷き均し厚さ）と右目標敷き均し厚さとが一致するように、敷き均し厚さ制御装置５５に対する制御指令を生成する。

このような構成により、コントローラ５０は、車幅方向（Ｙ軸方向）において舗装材ＰＶの厚さが異なるように舗装材ＰＶを敷き均すことができる。

上述の通り、アスファルトフィニッシャ１００は、図１及び図２に示すように、路盤ＢＣ上を走行するトラクタ１と、トラクタ１の前方に設置されて舗装材ＰＶを受け入れるホッパ２と、ホッパ２内の舗装材ＰＶをトラクタ１の後方へ給送するコンベアＣＶと、コンベアＣＶにより給送された舗装材ＰＶをトラクタ１の後方で敷き拡げるスクリュＳＣと、スクリュＳＣにより敷き拡げられた舗装材ＰＶをスクリュＳＣの後方で敷き均すスクリード３と、路盤ＢＣに対するスクリード３の第１高さＨＬ（図５参照）及び第２高さＨＲ（図５参照）を導き出す演算装置としてのコントローラ５０と、を備えている。そして、図５に示すように、第１高さＨＬは、スクリード３における第１点ＳＰＬの高さであり、第２高さＨＲは、スクリード３における第２点ＳＰＲの高さである。第１点ＳＰＬは、車幅方向（Ｙ軸方向）において第２点ＳＰＲとは異なる位置にある。

コントローラ５０は、図５に示すように、走行部材の寸法に基づいて路盤ＢＣを表す仮想線ＶＴ（左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲ）を導き出し、左仮想線ＶＴＬと第１点ＳＰＬとの間の距離を第１高さＨＬ（左敷き均し厚さ）として算出し、右仮想線ＶＴＲと第２点ＳＰＲとの間の距離を第２高さＨＲ（右敷き均し厚さ）として算出してもよい。

走行部材の寸法は、例えば、前輪６の半径ＲＤ１、及び、後輪５の半径ＲＤ２等である。トラクタ１が車輪式ではなくクローラ式である場合、走行部材の寸法は、例えば、クローラを回転させる走行油圧モータの回転軸とその鉛直下方にあるクローラリンクの外面との間の距離である。

トラクタ１には、路盤ＢＣまでの距離を検出する距離センサＳ２、及び、トラクタ１の傾きを検出する傾斜センサＳ３の少なくとも一方が取り付けられていてもよい。この場合、コントローラ５０は、図６に示すように、距離センサＳ２及び傾斜センサＳ３の少なくとも一方の出力に基づいて路盤ＢＣを表す仮想線ＶＴ（左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲ）を導き出し、左仮想線ＶＴＬと第１点ＳＰＬとの間の距離を第１高さＨＬとして算出し、右仮想線ＶＴＲと第２点ＳＰＲとの間の距離を第２高さＨＲとして算出してもよい。

アスファルトフィニッシャ１００は、敷き均し厚さを調整するアクチュエータを備えていてもよい。図１及び図２に示す例では、アスファルトフィニッシャ１００は、敷き均し厚さを調整するアクチュエータとしてレベリングシリンダ２３を備えている。この場合、コントローラ５０は、第１高さＨＬ及び第２高さＨＲのそれぞれが設計面の高さと一致するようにレベリングシリンダ２３の伸縮量（ストローク量）を制御してもよい。

コントローラ５０は、第１点ＳＰＬ及び第２点ＳＰＲのそれぞれの位置を所定の座標系における座標を用いて認識してもよい。図４～図６に示す例では、コントローラ５０は、第１点ＳＰＬ及び第２点ＳＰＲのそれぞれの位置を、基準点ＲＰを原点とする三次元直交座標系における座標を用いて認識している。基準点ＲＰは、アスファルトフィニッシャ１００の車長方向（Ｘ軸方向）に沿って延びるトラクタ１の中心線と後輪５の車軸５Ｘとの交点である。

スクリード３は、前側スクリード３０と車幅方向（Ｙ軸方向）に伸縮可能な左後側スクリード３１Ｌ及び右後側スクリード３１Ｒを含んでいてもよい。この場合、図５に示すように、第１点ＳＰＬは、前側スクリード３０のスクリードプレートの左後端点であってもよく、第２点ＳＰＲは、前側スクリード３０のスクリードプレートの右後端点であってもよい。

コントローラ５０は、図５及び図６に示すように、距離センサＳ２及び傾斜センサＳ３の少なくとも一方の出力に基づいて路盤ＢＣの凹凸を検出し、そのような凹凸を含む路盤ＢＣを表す直線（左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲ）を導き出し、直線（左仮想線ＶＴＬ）と第１点ＳＰＬとの間の距離を第１高さＨＬとして算出し、直線（右仮想線ＶＴＲ）と第２点ＳＰＲとの間の距離を第２高さＨＲとして算出してもよい。

コントローラ５０が導き出す直線（左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲ）は近似直線であってもよい。図６に示す例では、左仮想線ＶＴＬは、距離センサＳ２の出力に基づいて導き出された左軌跡ＢＣＬの近似直線である。そして、コントローラ５０が導き出す直線（左仮想線ＶＴＬ及び右仮想線ＶＴＲ）は、最小二乗法を用いて導き出される近似直線であってもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

例えば、上述の実施形態では、コントローラ５０は、エッジ側（アスファルトフィニッシャ１００のトラクタ１）に搭載されているが、クラウド側（アスファルトフィニッシャ１００の外部）に搭載されていてもよい。この場合、コントローラ５０は、トラクタ１に搭載された通信装置を通じてアスファルトフィニッシャ１００に取り付けられた各種装置が出力する情報を取得するように、且つ、トラクタ１に搭載された通信装置を通じて制御指令を敷き均し厚さ制御装置５５等に伝えるように構成されていてもよい。通信装置は、例えば、通信ネットワークを介した外部機器との通信を制御するように構成されている。

通信ネットワークは、主に、アスファルトフィニッシャ１００、管理装置、及び支援装置を相互接続できるように構成されている。通信ネットワークは、例えば、衛星通信網、携帯電話通信網、及びインターネット網等の少なくとも一つを含む。

支援装置は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、入力装置、及びディスプレイ等を備えたコンピュータである。具体的には、支援装置は、携帯通信端末及び固定通信端末等を含む。携帯通信端末は、ノートパソコン、タブレットＰＣ、携帯電話、スマートフォン、スマートウォッチ、又はスマートグラス等である。

管理装置は、管理センタ等の外部施設に設置される装置であり、アスファルトフィニッシャ１００が送信する情報を保存し且つ管理する。管理装置は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、入力装置、及びディスプレイ等を備えたコンピュータである。具体的には、管理装置は、通信ネットワークを通じて受信した情報を取得・保存し、操作者（管理者）が必要に応じてその保存した情報を参照できるように管理する。

アスファルトフィニッシャ１００、管理装置、及び支援装置は、例えば、インターネットプロトコル等の通信プロトコルを用いて互いに接続される。通信ネットワークを介して接続されるアスファルトフィニッシャ１００、管理装置、及び支援装置のそれぞれは一つであってもよく複数であってもよい。

コントローラ５０は、管理装置に設けられていてもよく、支援装置に設けられていてもよい。また、コントローラ５０の算出部５０Ａ及び敷き均し厚さ制御部５０Ｂは、管理装置と支援装置に分散配置されていてもよい。

このように、アスファルトフィニッシャ１００と管理装置及び支援装置の少なくとも一方とはアスファルトフィニッシャ１００の動きを支援する支援システムを構成していてもよい。

１・・・トラクタ ２・・・ホッパ ２ｂ・・・プッシュローラ ３・・・スクリード ５・・・後輪 ６・・・前輪 ２３・・・レベリングシリンダ ２４・・・ホッパシリンダ ２５・・・スクリードリフトシリンダ ３０・・・前側スクリード ３１・・・後側スクリード ４０・・・サイドプレート ４１・・・モールドボード ４２・・・スクリードステップ ４３・・・リテーニングプレート ５０・・・コントローラ ５０Ａ・・・算出部 ５０Ｂ・・・敷き均し厚さ制御部 ５５・・・敷き均し厚さ制御装置 ６０・・・伸縮シリンダ １００・・・アスファルトフィニッシャ ＡＭ・・・レベリングアーム ＣＰ・・・搬送通路 ＣＶ・・・コンベア ＰＶ・・・舗装材 ＳＣ・・・スクリュ

Claims (9)

1. 路盤上を走行するトラクタと、
   前記トラクタの前方に設置されて舗装材を受け入れるホッパと、
   前記ホッパ内の舗装材を前記トラクタの後方へ給送するコンベアと、
   前記コンベアにより給送された前記舗装材を前記トラクタの後方で敷き拡げるスクリュと、
   前記スクリュにより敷き拡げられた前記舗装材を前記スクリュの後方で敷き均すスクリードと、
   前記路盤に対する前記スクリードの第１高さ及び第２高さを導き出す演算装置と、を備え、
   前記第１高さは、前記スクリードにおける第１点の高さであり、
   前記第２高さは、前記スクリードにおける第２点の高さであり、
   前記第１点は、車幅方向において前記第２点とは異なる位置にある、
   道路機械。
2. 前記演算装置は、走行部材の寸法に基づいて前記路盤を表す仮想線を導き出し、前記仮想線と前記第１点との間の距離を前記第１高さとして算出し、前記仮想線と前記第２点との間の距離を前記第２高さとして算出する、
   請求項１に記載の道路機械。
3. 前記路盤までの距離を検出する距離センサ、及び、前記トラクタの傾きを検出する傾斜センサの少なくとも一方が前記トラクタに取り付けられており、
   前記演算装置は、前記距離センサ及び前記傾斜センサの少なくとも一方の出力に基づいて前記路盤を表す仮想線を導き出し、前記仮想線と前記第１点との間の距離を前記第１高さとして算出し、前記仮想線と前記第２点との間の距離を前記第２高さとして算出する、
   請求項１に記載の道路機械。
4. 敷き均し厚さを調整するアクチュエータを備え、
   前記演算装置は、前記第１高さ及び前記第２高さのそれぞれが設計面の高さと一致するように前記アクチュエータを制御する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の道路機械。
5. 前記演算装置は、前記第１点及び前記第２点のそれぞれの位置を所定の座標系における座標を用いて認識する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の道路機械。
6. 前記スクリードは、前側スクリードと車幅方向に伸縮可能な左後側スクリード及び右後側スクリードを含み、
   前記第１点は、前記前側スクリードのスクリードプレートの左後端点であり、
   前記第２点は、前記前側スクリードのスクリードプレートの右後端点である、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の道路機械。
7. 前記演算装置は、前記距離センサ及び前記傾斜センサの少なくとも一方の出力に基づいて前記路盤の凹凸を検出し、前記凹凸を含む前記路盤を表す直線を導き出し、前記直線と前記第１点との間の距離を前記第１高さとして算出し、前記直線と前記第２点との間の距離を前記第２高さとして算出する、
   請求項３に記載の道路機械。
8. 前記直線は近似直線である、
   請求項７に記載の道路機械。
9. 路盤上を走行するトラクタと、前記トラクタの前方に設置されて舗装材を受け入れるホッパと、前記ホッパ内の舗装材を前記トラクタの後方へ給送するコンベアと、前記コンベアにより給送された前記舗装材を前記トラクタの後方で敷き拡げるスクリュと、前記スクリュにより敷き拡げられた前記舗装材を前記スクリュの後方で敷き均すスクリードと、を備えた道路機械の支援システムであって、
   前記路盤に対する前記スクリードの第１高さ及び第２高さを導き出す演算装置を有し、
   前記第１高さは、前記スクリードにおける第１点の高さであり、
   前記第２高さは、前記スクリードにおける第２点の高さであり、
   前記第１点は、車幅方向において前記第２点とは異なる位置にある、
   道路機械の支援システム。

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