JPH0231166B2 - Shikinarashikikainiokeruhosoatsusokuteisochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、アスフアルトフイニツシヤやベース
ペーバ等の敷きならし機械に設備される舗装厚測
定装置に関する。

「従来の技術」 周知のように、アスフアルトフイニツシヤにお
いては、走行車体を走らせながら、ホツパ内のア
スフアルト合材（以下合材と称す）をバーフイー
ダで後方のスプレツデイングスクリユに送り、こ
のスプレツデイングスクリユにより左右に一様に
広げると共に、これをレベリングアームの後端に
懸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、上記アスフアルトフイニツシヤのよ
うな敷きならし機械で道路の舗装を行う場合、舗
装厚が設計値より薄くなれば舗装体の強度が弱く
なつてしまい、逆に設計値より厚くなれば舗装体
の強度は問題ないが、合材の消費量が増えて経済
的な損失を被るという不具合がある。したがつ
て、道路の舗装に当つては、舗装厚が設計値通り
になつているか否かを随時確認しながら作業を進
めていかなければならない。ところが、従来、こ
の舗装厚は、敷きならし機械を運転する作業者と
は別の作業者が、差し込み代が目標の舗装厚に調
整されたゲージ棒を施工された舗装体中に差し込
んで確認していた。このため、一台の敷きならし
機械に対して少なくとも２人の作業者が必要とな
つてしまい、省人化を進める上での大きな障害と
なつていた。また、せつかく施工した舗装体に傷
がつくばかりか、舗装厚を連続して確認すること
ができず、しかも、この確認作業自体に熟練を要
するといつた問題があつた。

そこで、本出願人は、例えば特願昭59−218135
において、舗装厚を連続的に自動計測する舗装厚
測定装置を備えた敷きならし機械を案出した。こ
の敷きならし機械の舗装厚測定装置は、走行車体
の前後方向の傾斜角を検出する車体傾斜角検出器
と、走行車体の基準点の路面からの高さを検出す
る車体高さ検出器と、レベリングアームの前後方
向の傾斜角を検出するアーム傾斜角検出器と、レ
ベリングアームの揺動中心点の上記基準点からの
鉛直距離を検出するアーム高さ検出器と、上記各
検出器からのデータを基に舗装厚を算定する舗装
厚演算手段とから構成したもので、走行車体の傾
斜角及び高さ、レベリングアームの傾斜角及び高
さに係る変量を連続的に検出し、その検出データ
を所要の算定式に入れて舗装厚を算出するように
したものである。

「発明が解決しようとする問題点」 上記舗装厚測定装置では、走行車体やレベリン
グアームの状態が変化するとスクリードの傾き等
が変わつて舗装厚が変わり、これに対応して舗装
厚の算出値が変わる。ところが、走行車体やレベ
リングアームの状態の変化と実際の舗装厚の変化
との間にはスクリードのフローテイング理論等の
関係から時間的にずれがあり、このために、算出
した舗装厚が実際の舗装厚とは厳密に異なつてし
まうという問題が生じた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
測定精度を一段と高めた敷きならし機械における
舗装厚測定装置を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために本発明の舗装厚測定
装置は、上記走行車両の傾斜角を検出する検出
器、走行車両の高さを検出する検出器、上記レベ
リングアームの傾斜角を検出する検出器、および
レベリングアームの揺動中心点の高さを検出する
検出器からなる検出手段と、この検出手段によつ
て検出された検出値を所定の演算式に代入して舗
装厚を算出する舗装厚演算部と、上記レベリング
アームの揺動中心点の高さの変化によつて引き起
される舗装厚の経時的変化に係る実測データがあ
らかじめ記憶されている記憶部と、上記舗装厚演
算部で得られた舗装厚の計算値に上記実測データ
記憶部の実測データを対応づけて該計算値を補正
する補正部と、該補正部で補正された舗装厚の補
正値を表示する表示部とから構成したものであ
る。

「作 用」 そして、本発明の舗装厚測定装置においては、
検出手段によりレベリングアームの揺動中心点の
高さやレベリングアームの前後方向の傾斜状態を
検出し、その検出値を基に舗装厚演算部で舗装厚
を算出する一方、補正部において上記舗装厚の計
算値を、実測データ記憶部の実測データと比較す
ることにより補正し、レベリングアームの状態等
の変化と実際の舗装厚の変化との間の時間的ずれ
による誤差を解消したものである。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１２
図を参照して説明する。

第２図及び第３図は、アスフアルトフイニツシ
ヤの全体を示すもので、走行車体１の両側面に左
右一対のリンク部材２，２が、その一端を回動自
在に軸支されて取付けられ、これらリンク部材
２，２の他端に、後端にスクリード３が懸吊され
た左右一対のレベリングアーム４，４が、その前
端部を枢軸５，５によつて回動自在に支持されて
取付けられており、これらレベリングアーム４，
４は、走行車体１の前後方向に沿う鉛直面内で上
下に揺動自在なる構造となつている。また、上記
リンク部材２，２には、基端が走行車体１のフレ
ーム１ａに回動自在に連結された油圧シリンダよ
り成る左右一対のレベリングシリンダ６，６のロ
ツドの先端が回動自在に連結されており、これら
レベリングシリンダ６，６を伸縮してリンク部材
２，２を回動させることにより、レベリングアー
ム４，４の揺動中心点（ピボツト点）である上記
枢軸５，５を、その基準位置から上下させ得るよ
うになつている。そして、上記アスフアルトフイ
ニツシヤには、舗装厚Ｄを自動計測するための舗
装厚測定装置が備えられている。

上記舗装厚測定装置は、第１図に示すように、
車体傾斜角検出器７、左右一対の車体高さ検出器
８，８、アーム傾斜角検出器９，９、及びアーム
高さ検出器１０，１０から成る検出手段１１と、
この検出手段１１からの信号を基に舗装厚Ｄの計
算値Dcを求める舗装厚演算部１２と、舗装厚Ｄ
の経時的変化に係る実測データDr(t)があらかじ
め記憶されている実測データ記憶部１３と、上記
舗装厚演算部１２で得られた舗装厚Ｄの計算値
Dcを上記実測データDr(t)に基づいて補正する補
正部１４とから成る。

上記車体傾斜角検出器７は、水平な基準面に対
する走行車体１の前後方向の傾斜角θ₀を検出する
もので、走行車体１の所定位置に、第４図及び第
５図に示すように、ボツクス１５内の水平板１６
に固定された状態で、配設されている。また、上
記車体高さ検出器８，８は、上記レベリングアー
ム４，４の枢軸５，５の基準位置と同じ高さにあ
る走行車体１の左右の基準点Ｓ，Ｓの路面からの
高さH₀，H₀を検出するもので、第６図ないし第
８図に示すように、走行車体１のフレーム１ａに
固定されたボツクス１７，１７に、ベアリング１
８を介して回転自在に水平に取付けられた回転軸
１９，１９と、この回転軸１９，１９の一端に上
端が固定されると共に下端にキヤスタ２０，２０
が備えられたアーム２１，２１と、上記回転軸１
９，１９の他端にベローズカツプリング２２，２
２を介して連結されたポテンシヨメータ２３，２
３とから成る。そして、回転軸１９，１９は枢軸
５，５と同じ高さにあり、その軸心は上記基準点
Ｓ，Ｓとなつており、キヤスタ２０，２０が路面
上を走行せしめられると、アーム２１，２１が上
下して回転軸１９，１９が回転し、その回転角が
ポテンシヨメータ２３，２３によつて電気信号と
して検知されて、回転軸１９，１９の路面からの
高さ、すなわち、走行車体１の基準点Ｓ，Ｓの路
面からの高さH₀，H₀が検出されるようになつて
いる。

上記アーム傾斜角検出器９，９は、レベリング
アーム４，４の基準状態からの前後方向の傾斜角
θ₁を検出するもので、レベリングアーム４，４の
略中央上部に備えられている。また、上記アーム
高さ検出器１０，１０は、レベリングアーム４，
４の枢軸５，５と上記走行車体１の基準点Ｓ，Ｓ
との間の鉛直距離H₁，H₁、すなわち、枢軸５，
５の基準状態からの上下変位を検出するもので、
第９図及び第１０図に示すように、走行車体１の
ステツプ1b上の手摺２４に取付け板２５，２５
を介してシリンダ状のリニア検出器２６，２６
を、可動針を下方に向けた状態で鉛直に取付け、
かつ、このリニア検出器２６，２６の可動針先端
を連結バー２７，２７、連結金具２８，２８を介
して、レベリングアーム４，４の前端の取付け座
２９，２９に連結して構成したものである。そし
て、レベリングアーム４，４の枢軸５，５が上下
すると、その上下動の変位が連結バー２７，２
７、連結金具２８，２８を経てリニア検出器２
６，２６に伝わり、上記鉛直距離H₁，H₁に係る
電気信号が得られるようになつている。

一方、上記舗装厚演算部１２、実測データ記憶
部１３及び補正部１４はマイクロコンピユータＣ
により構成されているもので、舗装厚演算部１２
は、上記検出手段１１によつて所定の時間間隔で
検出され、Ａ／Ｄ変換器３０によつてアナログ信
号からデジタル信号に変換された各検出値θ₀，
θ₁，H₀，H₁の移動水平をとる（例えば20個のデ
ータを50ｍsec毎に１個ずつ入れ換えて移動平均
をとつていく）検出値処理部３１と、この検出値
処理部３１で得られた各検出値θ₀，θ₁，H₀，H₁
の移動平均値θ₀a，θ₁a，H₀a，H₁aに基づいて Dc＝H₀a＋H₁a＋Lsin（θ₁a＋θ₂−θ₀a）−Ａ なる関係式により、左右の舗装厚Ｄ，Ｄの計算値
Dc，Dcを求める演算部３２とから成る。ここ
で、Ｌはレベリングアーム４，４の有効長さ、θ₂
はレベリングアーム４，４の基準状態の傾斜角、
Ａはスクリード３の高さで、それぞれ一定値とし
て演算部３２にあらかじめ入力されている。

また、上記実測データ記憶部１３は、上記鉛直
距離H₁，H₁等の変化によつて実際に引き起され
る左右の舗装厚Ｄ，Ｄの変化分の経時的変化に係
る実測データDr(t)が記憶されているもので、各
実測データDr(t)は、上記舗装厚演算部１２の計
算値Dcに対応づけて記憶されている。第１２図
はこの実測データDr(t)を例示するもので、t₁時間
における舗装厚D₁からt₂時間における舗装厚D₂
が計算で例えばD₂＝D₁＋10mmとなつたとした場
合、実際の舗装厚はt₂時間を基準として、図中下
方の曲線で示すように変化する。そして、t₂時間
から200sec経過しなければ実際の舗装厚は上記計
算による舗装厚D₂に達しない。すなわち、上記
実測データDr(t)は、t₂時間からの経過時間ｔを横
軸として、舗装厚の変化分△（＝｜D₂−D₁｜）
の実測値を表わすものである。なお、図中実線で
示すものはD₂＝D₁＋20mmの例である。

さらに、上記補正部１４は、上記舗装厚演算部
１２で算出された舗装厚Ｄの計算値Dcを上記実
測データ記憶部１３に記憶されている実測データ
Dr(t)に基づいて補正するもので、第１２図にお
いて上記経過時間ｔに対応したデータDr(t)を上
記t₁時間の舗装厚D₁に加減して補正後の上記t₂時
間以降の舗装厚Drとして出力するものである。
そして、この補正部１４には、LCDから成る表
示部３３がＩ／Ｏインターフエース３４を介して
連絡されている。

なお、上記アーム高さ検出器１０，１０の側傍
には、目盛板３５，３５と、下端が連結バー等を
介してレベリングアーム４，４の前端部に連絡さ
れた指針３６，３６とから成るアーム高さゲージ
３７，３７が配設されており、枢軸５，５の上下
変位はこれらによつても検知し得るようになつて
いる。また、図中３８はホツパ、３９はバーフイ
ーダ、４０はスプレツデイングスクリユである。

しかして、アスフアルトフイニツシヤによつて
道路のアスフアルト舗装を行う場合、従来同様、
走行車体１を一定速度で走行させながら、ホツパ
３８に投入した合材をバーフイーダ３９によつて
スプレツデイングスクリユ４０に送り、スクリー
ド３の前部に供給する。すると、スクリード３は
はこの合材の抵抗によつて上に押し上げられ、ま
たスクリード３自体の重量により合材が圧縮され
るが、その抵抗とスクリード３の重量が釣合つた
状態でレベリングアーム４，４の傾斜角が決まる
と共に、スクリード３のアタツクアングルαが決
まり、合材が所要の舗装厚Ｄで路上に敷きならさ
れる。

ここで作業者は、この舗装厚Ｄが設定値になつ
ているか否かを確認しながら作業を進めていかな
ければならないが、この舗装厚Ｄは上記構成の舗
装厚測定装置により自動的に連続して検出され
る。

すなわち、車体傾斜角検出器７が走行車体１の
傾斜角θ₀を、車体高さ検出器８，８が走行車体１
の基準点Ｓ，Ｓの路面からの高さH₀，H₀をそれ
ぞれ所定の時間間隔で検出し、また、アーム傾斜
角検出器９，９がレベリングアーム４，４の基準
状態からの傾斜角θ₁を、アーム高さ検出器１０，
１０がレベリングアーム４，４の枢軸５，５と上
記基準点Ｓ，Ｓとの間の鉛直距離H₁，H₁をそれ
ぞれ所定の微小時間間隔（例えば50ｍsec）でサ
ンプリング検出する。そして、これらの検出値
θ₀，θ₁，H₀，H₁がＡ／Ｄ変換器３０を介してデ
ジタル信号として舗装厚演算部１２の検出値処理
部３１に送られ、それぞれ、所定のサンプリング
個数（例えば20個）の移動平均値θ′₀a，θ′₁a，
H′₀a，H′₁aが算出された後、これらの移動平均
値は、舗装路面の凹凸によるデータのバラツキを
平均化するため、さらにそれぞれ所要回数（例え
ば６回）分の移動平均値θ₀a，θ₁a，H₀a，H₁aが
算出され、この移動平均値θ₀a，θ₁a，H₀a，H₁a
が演算部３２に送られ、前述の式に基づいて左右
の舗装厚Ｄ，Ｄの計算値Dc，Dcが求められる。
次いで、この各舗装厚Ｄの計算値Dcは補正部１
４に送られ、実測データ記憶部１３に記憶されて
いる実測データDr(t)と対応づけられ、計算時点
からの経過時間ｔに対応して、増減すべき舗装厚
の変化分△Ｄが読み取られる。そして、この変化
分△Ｄが計算時点直前の舗装厚に加減されて、計
算時点後の補正舗装厚Drとして表示部３３に出
力され、デジタル表示される。したがつて、作業
者は、この舗装厚Drを確認しながら舗装作業を
進めることができ、ゲージ棒を施工した舗装体中
に突き刺して舗装厚を測定するという従来の非効
率的な作業から解放され、舗装作業の迅速化、省
人化が可能となる。

ここで、検出手段１１によつて検出される各検
出値θ₀，θ₁，…は舗装条件によつてはかなり頻繁
に変動するおそれがある。ところが、上記舗装厚
測定装置では、上記各検出値θ₀，θ₁，…は検出値
処理部３１においてその移動平均値θ₀a，θ₁a，…
がとられ、これが演算部３２に送られて舗装厚Ｄ
の計算値Dcが求められる。したがつて、舗装厚
Ｄの計算値Dcは比較的安定した信頼性の高い数
値となる。

また、レベリングアーム４，４等の状態が変わ
つて鉛直距離H₁，H₁や傾斜角θ₁，θ₁等が変化し
てから、この変化に対応して実際の舗装厚Ｄが変
化するまでには時間がかかる。このため、舗装厚
演算部１２で演算された舗装厚Ｄの計算値Dcは
実際のものと異なるが、上記舗装厚測定装置で
は、上記計算値Dcは、実測データ記憶部１３に
記憶されている実測データDr(t)によつて補正部
１４において補正され、上記の時間的なずれによ
る誤差が解消される。したがつて、表示される舗
装厚Drは実際の舗装厚Ｄに極めて近いものにな
り、測定精度が高まり、信頼性が向上する。

なお、上記で、舗装厚Ｄを変更する必要が生じ
た場合には、作業者はレベリングシリンダ６，６
を作動して、レベリングアーム４，４の枢軸５，
５と走行車体１の基準点Ｓ，Ｓとの間の距離H₁，
H₁を調節するが、このとき、この距離H₁，H₁は
アーム高さ検出器１０，１０により自動的に検知
され、変更した舗装厚Ｄが上記と同様にして検出
されて表示部３３に表示される。

また、舗装厚Ｄの調整は、作業者がレベリング
シリンダ６，６を遠隔操作することによつてなす
のではなく、フイードバツク制御によつて自動的
に行わしめるようにすることもできる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の舗装厚測定装置
は、レベリングアームの揺動中心点の高さや前後
方向の傾斜状態等を検出し、その検出値に基づい
て舗装厚を算出すると共に、その計算値を実測デ
ータによつて補正するようにしたものであるか
ら、舗装厚の測定を極めて高い精度で連続して自
動的に行うことができ、舗装作業が簡単になると
共に迅速化され、省人、省力化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はブロツク図、第２図はアスフアルトフイニツシ
ヤの平面図、第３図は同側面図、第４図は車体傾
斜角検出器の側面図、第５図は第４図の−矢
視図、第６図は車体高さ検出器の平面図、第７図
は同側面図、第８図は第７図の−矢視断面
図、第９図はアーム高さ検出器の側面図、第１０
図は第９図の−矢視図、第１１図は舗装厚の
算定式を説明するための要部の側面図、第１２図
は実測データの一例を示す説明図である。 １……走行車体、３……スクリード、４……レ
ベリングアーム、７……車体傾斜角検出器、８…
…車体高さ検出器、９……アーム傾斜角検出器、
１０……アーム高さ検出器、１１……検出手段、
１２……舗装厚演算部、１３……実測データ記憶
部、１４……補正部、３１……検出値処理部、３
２……演算部、３３……表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行車両にレベリングアームが走行車体の前
   後方向に沿う鉛直面内で揺動自在に取付けられ、
   かつ、このレベリングアームに、路面にアスフア
   ルト合材を敷きならすスクリードが設けられた敷
   きならし機械において、 上記走行車両の傾斜角を検出する検出器、走行
   車両の高さを検出する検出器、上記レベリングア
   ームの傾斜角を検出する検出器、およびレベリン
   グアームの揺動中心点の高さを検出する検出器か
   らなる検出手段と、 この検出手段によつて検出された検出値を所定
   の演算式に代入して舗装厚を算出する舗装厚演算
   部と、 上記レベリングアームの揺動中心点の高さの変
   化によつて引き起される舗装厚の経時的変化に係
   る実測データがあらかじめ記憶されている記憶部
   と、 上記舗装厚演算部で得られた舗装厚の計算値に
   上記実測データ記憶部の実測データを対応づけて
   該計算値を補正する補正部と、 該補正部で補正された舗装厚の補正値を表示す
   る表示部と、 から成ることを特徴とする敷きならし機械におけ
   る舗装厚測定装置。