JPH04106206A - 敷均し機械の舗装面情報把握方法 - 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、アスファルトフィニノ／ヤやベースベーパ、
或はグレーダやブルドーザ等の建設機械に適用される平
坦性基＄直線作成装置に関する。

〔従来の技術〕

道路を舗装したり、住宅地を造成したりするような場合
、通常、平坦に仕上げることが要求される。

このため、従来においては、舗装しようとする道路や造
成地の横に縁石のような構造物がある場合にはその構造
物を基準に利用し、また基準となる構造物かない場合に
はオペレータが地面を直接口で見て建設機械を運転して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

構造物を基準に利用する方法は、比較的簡便に地面を平
坦にすることができるが、基準となる構造物が都合よく
いつも有るとは限らず、しかも構造物がある場合であっ
てもそこから離れるにしたがい地面の平坦性が徐々に損
なわれる不満がある。

また、オペレータが地面を目で見て平坦度を判断するの
は、勘に頼るだけに視覚上の錯覚などを排除できず、精
度が悪いという問題点がある。

本発明は、外部の基準やオペレータの勘をＺ、要とする
ことなく、地面を精度良く平坦に仕上げることを可能と
する建設機械における平坦性基準直線作成装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、地面までの距
離を測定する少なくとも１個の距離センサを備えた基準
部材が、その長さ方向を走行車両の走行方向に一致させ
て走行車両に設けられた測定装置と、上記距離センサか
ら出力される測定信号を受け、走行車両か距離センサに
向き合う路面における２地点の離隔距離を走行するごと
に、距離センサの測定結果に基づいて、上記２地点の高
低差を算出するとともに、走行車両の走行方向に並ぶ２
個以上の測定地点の高低差から平坦性基準直線を算出す
る演算装置とを具備した構成とした。

〔作　用〕

測定装置の距離センサは、地面まての距離をｆＡｌｌ定
してその測定結果を演算装置に出力する。演算装置は、
距離センサから出力される測定信号を受け、走行車両か
２地点の離隔距離を走行するごとに、距離上／すの測定
結果に基づいて、上記２地点の高低差を算出するととも
に、走行車両の走行方向に並ぶ２個以上の測定地、占の
高低及から平坦性基準直線を算出する。

オペレータは、建設機械を演算装置によって算出された
平坦性基準直線に基ついて運転する。このため、地面は
精度よ（平坦に仕上げられるようになる。

［実施例］ 添付図面は了スフアルトフィニノンヤに適用シた本発明
の一実施例を示すもので、図中符号１はアスファルトフ
ィニノンヤのスクリードフレームである。スクリードフ
レーム１は、レベリングアーム１ａを介してアスファル
トフイニノンヤの走行車両の後部に設けられ、スクリー
ド２．３を支持している。一方（後側）のスクリード２
は第２図において手前側に、また他方（前側）のスクリ
ード３は向こう側にそれぞれ伸縮自在とされているが、
スクリードフレーム１によるスクリード２，３の伸縮支
持構造や走行車両の構造は周知である。

スクリードフレーム１の後部には、測定装ＷＡＢが設け
られている。第１図中左側の路面形状測定装置Ａはスク
リードフレームｌにブラケット４５で固定され、また右
側の測定装置ｌＢはスクリードフレーム１にヒンジ６で
水平に回動自在に取り付けられた上でブラケット７でス
クリードフレーム１に固定されている。二つの測定装置
Ａ、Ｂは左右対称に製作されているというたけて、その
測定機能は全く同一であるので、以下、右側の測定装置
Ｂについて詳しく説明する。

路面形状の測定装置Ｂは、基準部材８と、一対の第１．
第２距離センサ９．ｌＯと、傾斜センサ１１を主体とし
ている。

基準部材８はアングル材で製作されており、その一端ヲ
ヒンジ６でスクリードフレームｌに左右に回動自在に取
り付けられるとともに、その長さ方向を走行車両の走行
方向に一致させてブラケット７にボルト１３で固定され
ている。基準部材８の両端部には断面形状がコ字状の固
定枠１４がその両端縁と上縁を溶接等の手段で基準部材
８に回前されてそれぞれ設けられている。そして、各固
定枠１４の内部には、取付板１５がゴム等の防振材１６
を介してボルト１７及びナツト１８でそれぞれ取り付け
られている。また基準部材８の中央部には、固定板２０
かその側縁と上縁を溶接等で基準部材已に固着されて設
けられている。そしてこの固定板２０には、支持台２１
を備えた取付板２２が、これもゴム等の防振材２３を介
してボルト２４及びナツト２５で取り付けられている。

上記各取付板１５には第１．第２距離センサ９１０がボ
ルト２６で取り付けられる。スクリードフレーム１に近
接して設けられている第１距離センサ９と、スクリード
フレーム１から後方へ離間して設けられている第２距離
七ンサ１０は、基準部材８に垂直に向き合う路面Ｐ、、
Ｐ、（第９図）までの距ｌＩｌ！Ｈ，，Ｈ，をそれぞれ
測定する。第１．第２距離センサ９，１０の種類として
は、レーザ式や超音波式などいろいろあるが、その種類
や構造は任意である。固定枠１４には当て板２７が固定
枠１４の透孔１４ａをふさいでビス２８で取す付けられ
ている。各距離センサ９．ｌＯは、それらの測定信号を
演算装置１２に出力する。

また、上記支持台２１には傾斜センサ１１かホルト３０
及びす、ト３１て取り付けられている。傾斜センサ１１
は、基準部材８の長さ方向における鉛直面内の傾斜を測
定する。この傾斜センサ１１もその測定信号を演算装置
１２に出力する。

演算装置１２は、第８図のブロック図に示すように、上
記距離センサ９，１０と傾斜センサＩＩから出力される
アナログ信号を受け、これをデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器３３と、このＡ／Ｄ
変換器３３及び走行車両に設置された走行距離計３４か
らの各デジタル信号が入力されるｌ１０（入力−出力）
インターフェイス３５と、このＩ１０インターフェイス
３５からのデータに基ついて演算を行う演算部３６と、
この演算部３６で得られた数値を入力して記憶し、また
演算部３６に出力するデータ記憶部３７と、この数値を
走行車両の運転席など適宜個所に設けられた表示装置３
８に送るためのデータ加工を行うＩ　／’　Ｏイノター
フェイス３９とから構成されている。

そして、演算装置１２は、基準部材８か走行車両と一緒
に二つの距離センサ９．１０の間隔ｍを移動するごとに
走行距離計３４から出力される信号を受け、第９図に示
すようにその時点における各距離センサ９，１０の測定
距離Ｈ，，Ｈ，と傾斜センサ１１の測定角度θから、２
地点Ｐ、、Ｐ、の高低差δ（δ。、１）を次の（１）式
を演算して割り出す。

δｎｅｗ　−ＨＣＯ５θ＋ｍ５ｉｎθ−Ｈ、ｃｏｓθ　
＝（１）なお、次回は地点ｐｌ、ｐｓ（第１０図）の高
低差を測る。この場合、今回と次回の測定地点Ｐ、の位
置は一致することが望ましいが、距離センサ９゜１０の
間隔ｍと地点Ｐ、、Ｐ、間の距離は必ずしも一致しない
ので、地点Ｐ、に関してはＰ、付近となる。

上記で得られた高低差δ。、、は、データ記憶部３７に
送ってδ１．δ、　として記憶させる。

また、演算装置１２は、上記のようにして地点Ｐ。

Ｐ、ｌ、Ｐ、の高低差δ９．δ、を順次算出し、例えば
地点Ｐ、、Ｐ、間において最小２乗法等による直線近似
の手法によって平坦性基準直線Ｙ（−ａＸ＋ｂ）を算出
する。上記では３区間（４地点）の平坦性基準直線Ｙを
算出したが、２区間以下、或は４区間以上でもよい。ま
た図の平坦性基準直線Ｙは開始地点Ｐ１と終了地点Ｐ４
のいずれも通っていないが、いずれか一方を通る平坦性
基準直線を算出するようにしてもよい。次回の平坦性基
準直線の算出開始点は地点Ｐ４となる。高低差δ１．δ
１．δ３・と平坦性基準直線Ｙは表示装置３８に表示さ
れる。

アスファルトフィニッシャにおいては、従来同様に、ホ
ッパ内のアスファルト合材をフィーダでスクリュに送っ
てスクリード２．３の前に均等に広げ、これをスクリー
ド２，３で敷き均すが、この際、基準部材８の長さ方向
を第１図実線のように走行方向に向けた測定装置Ａ、Ｂ
の各距離センサ９，１０と傾斜センサ１１、及び演算装
置１２か前述のように働いて舗装面の高低差を距離ｍご
とに測定し、これをデータ記憶部３７に記憶するととも
に、所定の区間の平坦性基準直線Ｙを算出してそれらを
表示装置３８に表示する。したがってオペレータは表示
装置３８を見てスクリード２３によるアスファルト合材
の敷均し状態を即座に知り、平坦性基準直線Ｙに基つい
てアスファルトフィニ、ンヤを運転し、アスファルト合
材を平坦に敷き均す。

上記以外に、傾斜センサ１】によって制御されるアクチ
ュエータで基準部材８を上下に回動させ、走行路面の凹
凸に関係なく基準部材８が常に水平を保つようにするこ
ともてきる。この場合、演算部３６は前記（１）式の代
わりに、 δ、、、＝Ｈ，−Ｈ，・　・（２） を演算する。

また、各距離センサ９．ｌＯを基準部材８に自由ジャイ
ロスフーブなどの手段を介して取り付け、基準部材８の
傾斜にかかわりなく、常に鉛直距離Ｈ，，Ｈｔを測定す
るようにしてもよい。

この場合演算部３６は次の（３）式を演算する。

δｎｅｗ　”　Ｈ＋−ｍＳ　！ｎθ−Ｈ、−−（３）な
お−第１距離センサ９は、前記のごと（スフ１−トフレ
ーム１（後方スクリード２）に近接して役けられている
ので、第１距離センサ９によるスクリード２て敷き均さ
れる舗装面からの１ｌｌｌ＋定距離はほぼ一定−とみる
ことかでき、その測定距離に相当する距離を第２距離セ
ンサ１０の取付高さ位置堤体により予め定めてデータ記
憶部３７に固定データとして記憶させておけば、前記第
１距離センサ９は省略することかできる。この場合も、
固定データとしてデータ記憶部３７に記憶した距離は、
第１−距離センサ９よりの測定距離とみなして演算部３
６で処理される。

（発明の効巣〕 以上説明−したように、本発明に係る建設機械における
平坦性基準直線作成装置は、地面までの距１を測定する
少なくとも１個の距離センサを備えた基準部材が、その
長さ方向を走行車両の走行方何に一致させて走行車両に
設けられた測定装置と、上記距離セッサから出力される
測定信号を受Ｃす、進行車両か距離センサに向き合う路
面における２地点の離隔距離を走行するごとに、距離セ
ッサの測定結果に基づいて、上記２地点の高低差を算出
するとともに、走行車両の走行方向に並ぶ２個以上の測
定連点の高低差から平坦性基準直線を算出する演算装置
とを具備した構成とされているので、２地点の高低差に
よって地面の状態を的確に把握し、また平坦性基準直線
に基ついて建設機械を運＊圧して雌面を平らに仕上げる
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はア
スファルトフィッシャのスクリードフレームに対する本
平坦性基準直線作成装置の基準部材等の設備状態を示す
平面図、第２図は同側面図、第３図は基準部材に対する
固定枠の取付は状態を示す正面図、第４図は第３図のＩ
Ｖ−■矢視断面図、第５図は基準部材に対する傾斜セン
サの取付は状態を示す断面図、第６図は第５図のＶｌ−
Ｖｌ矢視図、第７図はスクリードフレームに対する基準
部材の取付は状態を示す断面図、第８図は演算装置のブ
ロック図、第９図は高低差測定の説明図、第１０閃は平
坦性基準直線作成の説明図である。 第１図 ８・・基準部材 １０・距離センサ １２・−演算装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　地面までの距離を測定する少なくとも１個の距離セン
   サを備えた基準部材が、その長さ方向を走行車両の走行
   方向に一致させて走行車両に設けられた測定装置と、上
   記距離センサから出力される測定信号を受け、走行車両
   が距離センサに向き合う路面における２地点の離隔距離
   を走行するごとに、距離センサの測定結果に基づいて、
   上記２地点の高低差を算出するとともに、走行車両の走
   行方向に並ぶ２個以上の測定地点の高低差から平坦性基
   準直線を算出する演算装置とを具備したことを特徴とす
   る建設機械における平坦性基準直線作成装置。