JP6302354B2 - 位置表示システムを有する切削機 - Google Patents
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Description
1.切削機の運転者又は操縦者及びグランド作業者がチームとして作業する。グランド作業者は、切削機のそばを歩き、切削機の進路内においてマンホールカバー等の障害物を視覚的に探す。グランド作業者は、目立つペイントで地面に線をスプレーすることによって、障害物の位置をマークする。グランド作業者及びアシスタント作業者は、一般的に障害物の始端と終端とで切削機の進路に対して直交する紐を引張り、切削機の進路の横方向に紐に平行な直線を描き、その直線を障害物が切削機の真下に消えたときに視認できるようにする。
2.そして、グランド監視者は、ドラムハウジング内のどこに切削ドラムの前方刃先の位置があるかを特定しなければならない。切削深さが増加するにつれて進行方向での切削ドラムの有効切削長さが増加し、切削ドラムの路面との交差部分の位置が切削ドラムハウジングの側板に対して前方へ移動するのが分かる。一般的な切削機は、切削ドラムハウジングの各側板上に表示されるピクトリアルチャートを有し、ピクトリアルチャートは、ドラムの前方刃先が様々な切削深さに対してどこに位置するかを示す。これは、側板の下縁近くの様々なボルト又は他の機構を参照することによって示される。このチャートにより、グランド監視者は、ドラムハウジング内で切削ドラムの前方刃先がどこに位置するかを特定する。
3.グランド作業者は、障害物が近いときに切削機の運転者に警告する。そして、グランド作業者は、切削機の前進を停止すべき時を切削機の運転者に伝達する。この伝達は、一般的に、手信号によって行われる。切削機の前進をいつ停止するかについてのグランド作業者による決断は、主観的な判断であり、グランド作業者は、障害物に対する切削機の接触を避けることにおいて思い誤らざるを得ない。この既存の手順における不確実性のために、グランド作業者は、一般的に、実際に障害物との接触を避けるための必要以上に早く切削を停止するよう切削機の運転者に指示する。これは、より小型、より機動性のある切削機によって後に高コストで切削されなければならない残余領域の増加をもたらす。
4.停止のための信号を受け取ると、切削機の運転者は、切削機の前進を停止させ、切削ドラムを上昇させる。そして、切削機の運転者は、グランド作業者が再度切削機の運転者に停止及び切削ドラムを下降させて地面に切削係合させるよう合図するまで、ドラムを上昇させた状態で切削機を再度前進させる。このグランド作業者による第2の決断も、主観的なものであり、切削ドラムを下降させるのが早すぎて障害物の後縁に当たることを避けるよう注意しなければならない。
(a)避けられるべき領域の位置を外部基準系内で特定する情報をコントローラーに保存し、
(b)切削機を前進させ、
(c)前記切削機の前進に応じて前記外部基準系内の前記切削機の切削ドラムのドラム位置を判断し、
(d)前記コントローラーにおいて前記ドラム位置を前記避けられるべき領域の位置と比較し、
(e)前記避けられるべき領域の位置に対する前記ドラム位置の近接に対応する出力を前記コントローラーから提供する、
工程を含んでもよい。
本発明の他の特徴は、基準系(X、Y、Z)の範囲内での避けられるべき様々な障害物又は領域の位置の特定、及びその情報をコントローラー48のメモリー52内に入力することである。その情報を収集する好適な方法は、図5及び図6に概略的に示すフィールドローバー66の使用を通じたものである。ローバー66は、ロッド68を有する。ロッドの下端70は、地面20上の位置に設置され、DGNSS座標が判断される。DGNSS受信器S66は、ロッド68の上端に位置し、ローバーコントロールユニット72に電気的接続74によって接続することができる。任意に、ローバーコントロールユニットは、図5に示すように、受信器S66に無線接続76を介して接続された独立した携帯コントロールユニット72’として具体化することもできる。
様々な障害物の位置を特定するデータがローバー66で集められた後、それらのデータは、切削機10のコントローラー48へ伝達されなければならない。これは、いくつかの方法でできる。
ひとたび様々な障害物の位置を特定するデータが切削機コントローラー48に保存されると、切削機コントローラー48は、ドラム16の位置を特定されている障害物周囲の避けられるべき様々な領域の位置と比較することができる。
ここで図1を参照し、開始ライン60で開始される切削経路1aから始まるシステムの全体動作及び切削機の運転者によるシステムの使用について説明する。
(a)避けられるべき1以上の領域の位置を外部基準系(X、Y、Z)内で特定する情報をコントローラー48内に保持し、
(b)切削機10を前進させ、
(c)切削機10が前進するときに外部基準系(X、Y、Z)内で切削機10の切削ドラム16のドラム位置を判断し、
(d)コントローラー48内で切削ドラム16のドラム位置を避けられるべき様々な領域の位置と比較し、
(e)避けられるべき領域の位置に対するドラム位置の近接に対応する出力をコントローラー48から提供する、
工程を備えることができる。
Claims (38)
- 複数の地面係合支持部と、
該地面係合支持部から支持された機械フレームと、
該機械フレームから支持された切削ドラムと、
外部基準系内での前記切削ドラムのドラム位置を判断する切削ドラム位置検出システムと、
前記外部基準系内での避けられるべき領域の位置を特定する情報を保存するメモリーと、前記ドラム位置を前記避けられるべき領域の位置と比較し、前記避けられるべき領域の位置に対する前記切削ドラムの近接に対応する出力を提供するコントローラーとを有する位置表示システムと、
を備えることを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記外部基準系内での前記避けられるべき領域の位置を特定する情報を収集するフィールドローバーを備える、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項2記載の建設機装置であって、
前記フィールドローバーは、取り外し可能に切削機に取り付け可能であり、前記切削機に取り付けられたときに前記切削ドラム位置検出システムの一部を構成する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項2記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、前記避けられるべき領域の位置を特定する情報を前記フィールドローバーから受信する入力部を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項4記載の建設機装置であって、
前記コントローラーの入力部は、メモリースティックのためのポートからなる、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項4記載の建設機装置であって、
前記コントローラーの入力部は、前記フィールドローバーの無線送信器と通信する無線入力部からなる、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記切削ドラム位置検出システムは、前記避けられるべき領域の位置の高度に対応する高度での前記切削ドラムの部分に前記ドラム位置が一致するように構成される、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記切削ドラム位置検出システムは、切削される地面の高度に対応する高度での前記切削ドラムの部分に前記ドラム位置が一致するように構成される、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項8記載の建設機装置であって、
前記切削ドラムの前記部分は、前記切削ドラムの前方切削ラインである、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項8記載の建設機装置であって、
前記切削ドラムの前記部分は、前記切削ドラムの後方切削ラインである、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記避けられるべき領域の位置は、直線の一側である、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項11記載の建設機装置であって、
前記直線は、切削作業のための開始ラインである、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項11記載の建設機装置であって、
前記直線は、切削作業のための終了ラインである、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記避けられるべき領域は、円形である、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記避けられるべき領域は、複数の角部の位置によって規定される多角形形状である、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーの前記出力は、前記避けられるべき領域の位置に対する前記切削ドラムの近接の自装置の運転者への表示を含む、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項16記載の建設機装置であって、
前記コントローラーの出力は、前記避けられるべき領域の位置に対する前記切削ドラムの近接を描画するグラフィック画像表示を含む、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項16記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、前記ドラム位置が前記避けられるべき領域の位置の特定範囲内である場合に、前記運転者に可聴表示を提供する可聴警告表示器を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項16記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、前記ドラム位置が前記避けられるべき領域の位置の特定範囲内である場合に、前記運転者に視覚的表示を提供する視覚的警告表示器を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーの出力は、前記ドラム位置が前記避けられるべき領域の位置の特定範囲内である場合に、自装置の前進を自動的に停止させるための制御信号を含む、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーの出力は、前記ドラム位置が前記避けられるべき領域の位置の特定範囲内である場合に、前記切削ドラムを自動的に上昇させるための制御信号を含む、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記切削ドラム位置検出システムは、全地球的航法衛星システムからの衛星信号を復号するためのGNSS受信機を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記切削ドラム位置検出システムは、前記切削ドラムのドラム位置を判断するための非衛星測位システムに属するセンサーを有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、運転者が全ての避けられるべき領域に対する初期クリアランスを選択可能とする範囲選択構成部を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項24記載の建設機装置であって、
前記範囲選択構成部は、前記運転者が何れかの選択された避けられるべき領域に対する個別のクリアランスを選択可能とする、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、避けられるべき二つの領域間の間隔が該二つの領域の結合されたクリアランスの予め設定された倍数よりも小さい場合に、前記二つの領域を一つの大きな領域に結合する自動統合構成部を含む範囲選択構成部を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、自装置の運転者が各避けられるべき領域に対する個別のクリアランスを入力可能とする範囲選択構成部を有する、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記切削ドラム位置検出システムは、前記切削ドラムの切削深さを判断し、前記ドラム位置は、切削されている地面との前記切削ドラムの交差部分である、
ことを特徴とする建設機装置。 - 請求項1記載の建設機装置であって、
前記コントローラーは、前記切削ドラムによって切削された経路、前記避けられるべき領域の位置、及び前記切削ドラムが上昇して前記避けられるべき領域を避けた位置に対応する非切削領域の位置を記録する残余判断構成部を有し、自装置の通過後に切削されるべき残りの領域の位置の記録を提供する、
ことを特徴とする建設機装置。 - (a)避けられるべき領域の位置を外部基準系内で特定する情報をコントローラー内に保持し、
(b)切削機を前進させ、
(c)前記切削機が前進するときに前記外部基準系内で前記切削機の切削ドラムのドラム位置を判断し、
(d)前記コントローラーにおいて前記ドラム位置を前記避けられるべき領域の位置と比較し、
(e)前記避けられるべき領域の位置に対する前記ドラム位置の近接に対応する出力を前記コントローラーから提供する、
ことを特徴とする地面の切削方法。 - 請求項30記載の切削方法であって、
前記工程(a)は、
避けられるべき障害物の位置を特定し、
前記障害物の周囲にクリアランスを設定することで、前記障害物周囲の避けられるべき領域の位置を特定する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項30記載の切削方法であって、
前記工程(c)は、前記切削ドラムの前方切削ラインの前記切削されている地面との交差部分の位置を判断する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項30記載の切削方法であって、
前記切削ドラムを上昇させて前記避けられるべき領域上を通り過ぎさせ、
前記切削ドラムを下降させて前記地面との切削係合に戻し、
前記下降した切削ドラムの後方切削ラインの前記地面との交差部分の位置を判断する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項30記載の切削方法であって、
前記工程(e)において、前記避けられるべき領域の位置に対する前記切削ドラムの近接の表示を前記切削機の運転者に提供することを含む出力を提供する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項34記載の切削方法であって、
前記工程(e)は、前記切削機の運転者に前記避けられるべき領域の位置に対する前記ドラム位置を描画するグラフィック画像表示を提供する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項34記載の切削方法であって、
前記工程(e)は、前記切削機の運転者に前記避けられるべき領域の位置に対する前記ドラム位置の近接の可聴表示を提供する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項30記載の切削方法であって、
前記工程(e)において、前記ドラム位置が前記避けられるべき領域の位置の特定範囲内である場合に、前記切削機の前進を自動的に停止させるための制御信号を提供することを含む出力を提供する、
ことを特徴とする切削方法。 - 請求項30記載の切削方法であって、
前記ステップ(e)において、前記ドラム位置が前記避けられるべき領域の位置の特定範囲内である場合に、前記切削機を自動的に上昇させるための制御信号を提供することを含む出力を提供する、
ことを特徴とする切削方法。
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