JPH02136405A - 舗装厚検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は道路の舗装厚を検出する検出装置に関し、特に
、道路の舗装を行うアスファルトフィニッシャ−等に用
いられる舗装厚検出装置に関する。

（従来の技術） 従来から、道路の舗装を行う際にはアスファルトフィニ
ッシャ−等の敷きならし装置が用いられている。

このアスファルトフィニッシャ−では、走行車体を走ら
せつつ、ホッパー内の舗装材（アスファルト）をバーフ
ィーダで後方のスブレッティングスクリュに送って、こ
のスプレッティングスクリュによってアスファルトを路
面に供給し、このアスファルトをスクリードアームの後
端に吊されたスクリードで平らに敷きならしている。

ところで、道路の舗装を行う際には、予め定められた厚
さ（設計値）に舗装厚を維持する必要があり、また、舗
装面を平らにする必要がある。

このため、従来、アスファルトフィニッシャ−を運転す
る作業りとは別の作業Ｒが舗装面（敷きならし而）にゲ
ージ棒を差し込んで、舗装厚を確認している。

このように、ゲージ棒で舗装厚の確認を行う場合には、
アスファルトフィニッシャ−の運転員の他に計測のため
の作業員が必要となるばかりではなく、舗装面に傷がつ
いてしまう。また、一般にこの舗装厚確認作業には熟練
を要し、正確な舗装厚を計測することが難かしい。

このような点から、従来種々の舗装厚の自動測定装置が
提供されており、このような自動ｎ１定装置として、例
えば実開昭６０−１７２８０８号公報及び特開昭６１−
９５１０３号公報記載のものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、実開昭６０−１７２８０８号公報記載の自動
測定装置の場合、舗装前の路面が平坦であることを仮定
したシステムであるために、例えば舗装前の路面に長周
期のうねり（長周期の凹凸）があると、平均値化された
検出舗装厚と実際の舗装厚との間の誤差が極めて大きく
なってしまうという問題点がある。

一方、特開昭６１−９５１０３号公報記載の自動測定装
置（敷きならし装置）でも、同様の理由によりこの路面
に長周期のうねりがあると、算出舗装厚と実際の舗装厚
との間に大きな誤差が生じるという問題点がある。

本発明の目的は路面のうねりに無関係に常に正確に舗装
厚を測定することできる舗装厚検出装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、走行車体と、該走行車体に対して一端
が回動可能に支持され、前記走行車体の進行方向に対し
て鉛直方向に回動自在のスクリードアームと、該スクリ
ードアームに回動自在に支持され、路面上に舗装材料を
敷きならし、舗装面を形成するスクリードとを有する敷
きならし装置に用いられ、前記走行車体に予め定められ
た間隔で取り付けられ、該走行車体と前記路面との高さ
を検出する複数の第１の高さ検出器と、前記スクリード
アームに予め定められた間隔で取り付けられ、該スクリ
ードアームと前記路面との高さを検出する複数の第２の
高さ検出器と、前記走行車体の走行距離を検出するため
の走行距離検出器と、前記スクリードアームと前記スク
リードとの角度を検出する角度検出器と、前記走行距離
検出器からの検出走行距離に応じて、前記第１の高さ検
出器からの第１の検出高さが入力され、該第１の検出高
さに基づいて前記路面の第１の凹凸を算出するとともに
、前記走行距離検出器からの検出走行距離に応じて、前
記第２の高さ検出器からの第２の検出高さを入力し、か
つ前記角度検出器からの検出角度に基づいて前記スクリ
ードの支持点と舗装面との鉛直距離を算出して、前記第
２の検出高さと算出された鉛直距離とに基づいて前記路
面の第２の凹凸を算出し、前記第１及び第２の凹凸と前
記鉛直距離とに基づいて舗装厚を求める演算装置とを有
することを特徴とする舗装厚検出装置が得られる。

（作用） 本発明では、走行車体に所定の間隔で複数の第１の高さ
検出器を取り付けるとともに、スクリードアームに所定
の間隔で複数の第２の高さ検出器を取り付け、走行距離
検出器からの検出走行距離に応じて、それぞれ路面高さ
を検出し、演算装置によって第１の高さと第２の高さと
角度検出器からの検出角度に基づいてスクリードの支持
点と舗装面との鉛直距離から第１及び第２の凹凸を求め
る。そして、演算装置はこれら第１及び第２の凹凸と鉛
直距離とに基づいて舗装厚を求める。このように、路面
の凹凸（うねり）を考慮して舗装厚を求めているから、
舗装前の路面のうねりに影響されず、正確な舗装厚を検
出することが可能となる。

（実施例） 以下本発明について実施例によって説明する。

まず、第１図を参照して、アスファルトフィニッシャ−
の走行車体１の両端面には一対のスクリードアーム２の
一端（前端）がピボット結合されており、この結果、ス
クリードアーム２はこのピボット点２ａの回りに、走行
車体１の走行方向に関して鉛直方向に回動自在となって
いる。また、スクリードアーム２の他端（後端）には、
スクリード３がピボット結合されており、これによって
、スクリード３はピボット点２ｂの回りに、走行車体１
の走行方向に関して鉛直方向に回動自在となっでいる。

前述のように、このアスファルトフィニッシャ−は、走
行車体１を走らせつつ、ホッパー（図示せず）内のアス
ファルトをバーフィーダ（図示せず）で後方のスブレッ
テインダスクリュ（図示せず）に送って、このスクリュ
によってアスファルト４を路面５に供給し、このアスフ
ァルト４をスクリード３で平らに敷きならし、舗装面６
を形成している。

一方、図示のように、走行車体１にはアスファルトフィ
ニッシャ−の走行距離を検出する走行距離検出器７が備
えられている。また、走行車体１には所定の間隔をおい
て３個の高さ検出器（超音波センサー）８ａ、８ｂ、及
び８Ｃが取り付けられている。そして、これら高さ検出
器８ａ〜８Ｃによって路面５と走行車体１との高さが検
出される。同様に、スクリードアーム２には所定の間隔
をおいて２個の高さ検出器（超音波センサー）８ｄ及び
８ｅが取り付けられている。そして、これら高さ検出器
８ｄ及び８ｅによって路面５とスクリードアーム２との
高さが検出される。スクリード３には角度検出器９が備
えられ、この角度検出器９によってスクリードアーム２
とスクリード３との角度が検出される。さらに、アスフ
ァルトフィニッシャ−の運転パネル１ａには演算装置１
０及び表示装置１０ａが備えられ、この演算装置１０に
は第２図に示すように走行距離検出器７、超音波センサ
ー８ａ〜８　ｅ　ｓ及び角度検出器９が接続されている
。

ここで、第３図（ａ）及び（ｂ）も参照して、舗装厚の
検出について説明する。

超音波センサー８ａと８ｂとは距離に１の間隔で配置さ
れ、超音波センサー８ｂと８Ｃとは距離に２の間隔で配
置されている。同様に、超音波センサー８ｄと８ｅとは
距離ｋｌの間隔で配置され、超音波センサー８ｅとスク
リード３のピボット点２ｂとの距離はに２となっている
。

今、第３図（ａ）に示すように、超音波センサー８ａ〜
８ＣがそれぞれＸ、−Ｘ）の位置にあるとする。超音波
センサー８ａ〜８Ｃでそれぞれ検出された路面高さり、
〜ｈ、が演算装置１０に入力され、演算装置１０はこれ
ら検出高さに基づいて路面５の凹凸曲線を求める。次に
、演算装置１０は超音波センサー８ａから凹凸曲線への
垂線と凹凸曲線との交点ａ１と超音波センサー８ｂから
凹凸曲線への垂線と凹凸曲線との交点ａ２とを結ぶ直線
を求める。そして、この直線と超音波センサー８ｃから
凹凸曲線への垂線との交点をａ。

とする。また、超音波センサー８Ｃから凹凸曲線への垂
線と凹凸曲線との交点ａ、を求め、交点ａ３と８４との
距離をＥとする。一方、上記の直線と平行な直線を超音
波センサー８ａから引き、超音波センサー８Ｃから凹凸
曲線への垂線の延長線との交点をａ５すると、交点ａ３
と８５との距離はり、となる。また、超音波センサー８
Ｃと交点ａ、との距離は（（ｋ＋　＋に２　）　／に＋
　ｌ　Ｘ（ｈ−ｈｂ）となる。従って Ｅ−（（ｋ＋　＋に２　）／に＋　ｌ　ｘ　（ｈ、−ｈ
ｂ　）＋ｈ、−ｈ、となる。

次に、第３図（ｂ）に示すように、アスファルトフィニ
ツシャーが走行して、超音波センサー８ｄ及び８ｅとス
クリード３とがそれぞれ位置Ｘ１〜Ｘ、にくると、即ち
、走行距離検出器７によって、超音波センサー８ｄ及び
８ｅとスクリード３とがそれぞれ位置）Ｃ，％／ｘ、に
達したことが検出されると、超音波センサー８ｄ及び８
ｅでそれぞれ検出された路面高さｈ−及びり、が演算装
置１０に入力され、演算装置１０はこれら検出高さに基
づいて路面５の凹凸曲線を求める。一方、角度検出器９
により検出されたスクリードアーム２とスクリード３と
の角度（検出角度）θが演算装置１０に取り込まれる。

第４図に示すように、ピボット点２ｂとスクリード３の
下端との距離は一定（例えばＡ）であり、距離Ａは予め
演算装置１０に３己憶されている。ところで、スクリー
ドアーム２は路面５の凹凸により鉛直方向にわずかに揺
れるけれども、この際、ピボット点２ａから路面におろ
した垂線もスクリードアーム２の揺れに応じて変化する
。従って、第４図に示すようにスクリードアーム２とこ
の垂線とのなす角はほぼ９０度とみなせる。演算装置１
０は上記の検出角度θから角度９０度を減算して、スク
リード３と垂線とのなす角αを求める。前述のように、
スクリード３の長さ（Ａ）は予め演算装置１０に記憶さ
れているから、演算装置１０はスクリードアーム２の後
端から舗装面までの高さ（ｈ、）をり。

−ｍ　Ａ　ｃｏｓαにより算出する。前述と同様にして
、演算装置１０は超音波センサー８ｄから凹凸曲線への
垂線と凹凸曲線との交点ａ６と超音波センサー８ｅから
凹凸曲線への垂線と凹凸曲線との交点ａ７とを結ぶ直線
を求める。そして、この直線とピボッート点２ｂから凹
凸曲線への垂線との交点を８８とする。また、ピボット
点２ｂから凹凸曲線への垂線と凹凸曲線との交点ａ、を
求め、交点ａ８とａ９との距離をＦとする。一方、上記
の直線と平行な直線を超音波センサー８ｄから引き、ピ
ボット点２ｂから凹凸曲線への垂線の延長線との交点を
ａｌＧとすると、交点ａ８とａｌ。との距離はり、とな
る。また、ピボット点２ｂと交点ａｌＯとの距離は（（
ｋ＋　＋に、）／に、）　　ｘ　（ｌｌ。

ｈ、）となる。一方、舗装厚をＴと仮定すると、Ｆ＝　
　（（ｋ＋　　＋ｋｚ　　）／に＋　　）　　Ｘ　（ｈ
ｒ　　−ｈｅ　　）＋　ｈ　ｍ　−（ｈ　ｔ　＋　Ｔ）
となる。

ところで、交点ａ、とａ４との距離Ｅと交点ａ８とａ、
との距離Ｆとは等しいとみなせるから、（（ｋ＋　＋に
２　）　／に＋　ｌ　Ｘ　（ｈ、　　ｈｂ　）　＋ｈｈ
、＝　（（ｋ＋　＋に２）／に＋　］　　Ｘ　（ｈｎｈ
−）＋ｈｉ　−（ｈｒ　＋Ｔ）が成り立つ。演算袋Ｗ１
１０はこの方程式をＴについて解き、舗装厚Ｔを Ｔ−（ｋ２　　／ｋｌ　　）　　Ｘ　　（ｈ、　　−ｈ
ｒ　　）　　−（（ｋｌ＋に２　　）／ｋｌ　　）　　
Ｘ　　（ｈａ−ｈ、）　　＋　　（ｈ、　　−ｈｒ）と
して求める。そして、演算装置１０はこの算出舗装厚を
表示装置１０ａに表示する。

以後同様にして、演算装置１０は走行距離検出器７によ
って検出される走行距離に応じて順次舗装厚を求め、表
示袋ｆｉｌ　１０　ａに舗装厚曲線として表示する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、走行距離検出器で検
出される走行距離に応じて、複数の第１及び第２の高さ
検出器により、舗装前の路面とスクリードアーム及び走
行車体との高さを検出して、さらに、角度検出器で検出
される角度に基づいてスクリードアーム後端と舗装面と
の距離を求めて、舗装厚を算出しているから、路面の凹
凸（うねり）に影響されず、正確に舗装厚を検出できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による舗装厚検出装置が用いられた敷き
ならし装置の一実施例を示す図、第２図は本発明による
舗装厚検出装置の一実施例を示す図、第３図（ａ）及び
（ｂ）は路面と高さ検出器との関係を示し舗装厚の算出
を説明するための図、第４図は舗装面高さの算出を説明
するための図である。 １・・・走行車体、２・・・スクリードアーム、３・・
・スクリード、４・・・アスファルト、５・・・路面、
６・・・舗装置、 ７・・・走行距離検出器、 ａ　〜８ ｅ・・・超音波 センサー ９・・・角度検出器、 ０・・・演算装置。 第１図 第３図（α） 第３図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、走行車体と、該走行車体に対して一端が回動可能に
   支持され、前記走行車体の進行方向に対して鉛直方向に
   回動自在のスクリードアームと、該スクリードアームに
   回動自在に支持され、路面上に舗装材料を敷きならし、
   舗装面を形成するスクリードとを有する敷きならし装置
   に用いられ、前記走行車体に予め定められた間隔で取り
   付けられ、該走行車体と前記路面との高さを検出する複
   数の第１の高さ検出器と、前記スクリードアームに予め
   定められた間隔で取り付けられ、該スクリードアームと
   前記路面との高さを検出する複数の第２の高さ検出器と
   、前記走行車体の走行距離を検出するための走行距離検
   出器と、前記スクリードアームと前記スクリードとの角
   度を検出する角度検出器と、前記走行距離検出器からの
   検出走行距離に応じて、前記第１の高さ検出器からの第
   １の検出高さが入力され、該第１の検出高さに基づいて
   前記路面の第１の凹凸を算出するとともに、前記走行距
   離検出器からの検出走行距離に応じて、前記第２の高さ
   検出器からの第２の検出高さを入力し、かつ前記角度検
   出器からの検出角度に基づいて前記スクリードの支持点
   と舗装面との鉛直距離を算出して、前記第２の検出高さ
   と算出された鉛直距離とに基づいて前記路面の第２の凹
   凸を算出し、前記第１及び第２の凹凸と前記鉛直距離と
   に基づいて舗装厚を求める演算装置とを有することを特
   徴とする舗装厚検出装置。