JPH089849B2 - アスファルトフィニッシャの自動制御装置 - Google Patents
アスファルトフィニッシャの自動制御装置Info
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Description
ードが伸縮自在に設けられたアスファルトフィニッシャ
において、走行車の操向とスクリードの伸縮を自動的に
制御するアスファルトフィニッシャの自動制御装置に関
する。
ルトフィニッシャの自動操向装置とスクリードの伸縮制
御装置を開発した。すなわち、自動操向装置は、路面わ
きの走行基準線を検出する3個の光センサを走行車の前
部に横に並べて設け、上記光センサの検出信号から走行
基準線に対する走行車の位置を割り出して操向装置を制
御する構造となっている(特公平4−32883号公
報)。
リードの側端部に、路面わきの基準線を検出するCCD
カメラ等の検出手段を設け、その検出手段の検出信号で
スクリード伸縮装置を制御する構造となっている(実願
平3−34781号)。
ィニッシャにおいては、操向とスクリードの伸縮を自動
制御して省力化することができる。しかし、操向用の光
センサとスクリード伸縮用の検出手段とを別個に設ける
必要があり、全体的に構造が複雑になる上、コストが高
くなる不満がある。
スファルトフィニッシャの自動制御装置を提供すること
を目的とする。
めに、本発明は、操向装置を備えた走行車の後部に、ス
クリード伸縮装置によって左右に動かされる複数のスク
リードが設けられたアスファルトフィニッシャにおい
て、上記スクリードの側端部に、舗装路面の側部に設け
られた基準線を検出する検出手段を設け、上記検出手段
に、検出手段の基準線検出結果に基づいて上記操向装置
とスクリード伸縮装置とを制御するコントローラを電気
的に接続した構成とした。
基づいて、操向装置とスクリード伸縮装置とを同時に制
御する。このように、検出手段は操向とスクリードの伸
縮に共用されているので、構造を簡素化してコストを下
げることができる。
フィニッシャの自動制御装置の一実施例を示す。図中符
号1はアスファルトフィニッシャである。アスファルト
フィニッシャ1は、走行車2の前端部にアスファルト合
材を収容するホッパ3を有し、また後部に、ホッパ3か
らバーフィーダ4で送られてきたアスファルト合材を左
右に広げるスクリュ5と、該スクリュ5によって広げら
れたアスファルト合材を路面Dに敷き均す左右一対のス
クリード6を備える。走行車2は、前車輪2a,2a
(図2)と後車輪2b,2bとを有し、操向装置10
(図8)によって前車輪2a,2aをキングピン2c,
2cを中心に左右に回動させて走行方向を転換する構造
とされている。符号7は運転席である。
ずらして設けられており、油圧シリンダ等のスクリード
伸縮装置8によって個々に左右に動かされる。各スクリ
ード伸縮装置8の油圧回路にはスクリード伸縮装置8の
作動方向を切り換える伸縮用電磁切換弁9(図8)がそ
れぞれ設けられている。各スクリード6はそれぞれエン
ドプレート6aを持つ。走行車2は、比例弁11(図
8)によって変速される油圧モータ12を走行駆動源と
しており、走行速度検出器13を有する。このアスファ
ルトフィニッシャ1の基本構造は周知のものである。
段14と後検出手段15が前後に間隔をおき、かつ走行
車2の中心線と平行な直線上に並べて設けられている。
各検出手段14,15は、半導体レーザ投光器16(図
6)とCCDカメラ17とから成る。半導体レーザ投光
器16は、舗装路面Dの側部に設置された縁石等の基準
線(面)Aにレーザ光線をスリット状(平板状)に照射
し、カメラ17は、レーザ光線の照射によって基準線A
上に現れた照射線Bを撮影し、該照射線Bを表示装置1
7a(図7)の画面に表示する。なお、基準線Aに対し
てスクリード6が正しい状態にある場合は、図7のよう
に照射線Bの画像Baは画面中央に左右対称に映る。走
行車2には、キングピン2c,2cを中心とする前車輪
2a,2aの操舵角α,β(図2)を検出する操舵角セ
ンサ20a,20b(図8)が設けられている。
タやエンコーダ等よりなる伸縮量検出センサ18(図
5)が付設されている。各伸縮量検出センサ18は、ス
クリード伸縮装置8によって動かされる各スクリード6
の伸縮量を検出する。各スクリード6の伸縮状態は表示
装置19(図8)の画面に表示される構成となってい
る。各表示装置17a,19は運転席7等の必要な場所
に設けられる。
電気的に接続されている。そしてこの画像処理部21
と、前記走行速度検出器13、各伸縮量検出センサ1
8、各伸縮電磁切換弁9、比例弁11、表示装置17
a,19、走行装置10、及び操舵角センサ20a,2
0bは警報装置22とともにコントローラ23にそれぞ
れ電気的に接続されている。
タからなる。コントローラ23に与えられた主な機能は
次の通りである。 (イ) 比例弁11を介して油圧モータ12の作動を制
御し、走行車2を任意の速度で走らせ、また停止させ
る。 (ロ) 伸縮用電磁切換弁9を介してスクリード伸縮装
置8の作動を制御し、スクリード6を任意の位置に伸縮
移動させる。 (ハ) 検出手段14,15の出力信号から、路面Dの
幅が変わらないか、漸次広くなるか或いは狭くなるかを
判断する。 (ニ) 路面Dの幅が漸次広くなるときは後検出センサ
15を選択し、後検出センサ15の出力信号に基づいて
ならい制御する。 (ホ) 路面Dの幅が漸次狭くなるときは前検出センサ
14を選択し、前検出センサ14の出力信号に基づいて
ならい制御する。 (ヘ) 路面Dの幅が変わらず同一であるときは後検出
手段15を選択し、ならい制御する。 (ト) 路面幅の変化にスクリード6の伸縮移動が追い
つかない場合は走行車2の走行速度を低下させ、それで
も追いつかない場合は走行車2を停止させる。
演算すること。 R=L/(sinβ)+d={K2 +(2KL/tanα) +(L/tanα)2 }1/2 +d……(1) r= [{(R−d)cosβ−(m+K/2)}2 +e2 ]1/2 ……(2) i=r−{(R−d)cosβ−(m+K/2)}……(3) 但し、R:外側(図2で右側)の前車輪2aの操舵半径 L:前車輪2aと後車輪2bの車軸間距離 K:キングピン2c,2cの車軸間距離 d:車輪接地面中心とキングピン2c軸間距離 α:内輪操舵角 β:外輪操舵角 r:検出手段14の回転半径 m:検出手段14の走行車2中心線からの距離 e:検出手段14の後車軸中心線からの距離 i:検出手段14の操舵による振れ量 なお、上記の振れ量iは、車両が旋回する場合、図2に
示すように、前車輪2aの軸中心線の延長線が後車輪2
b,2bの車軸延長線と交わる点Oを中心として旋回す
るという、アッカーマン・ジャント旋回理論による。
こと。 θ=tan-1(m1 −m0 )/Vt……(4) h≒S−msin(90°−θ)−Lcos(90°−θ)−d……(5) 但し、θ:基準線Aに対する走行車2の中心線の偏差角 V:走行車2の走行速度 t:時間 m0 :スクリード6の初期位置 m1 :t秒後におけるスクリード6の位置 S:基準線Aから前車輪2aの走行限度ラインまでの距
離 h:距離Sに対する外側の前車輪2a位置の余裕距離
等に基づいて、例えば、スクリード6の伸縮変化量Δm
(=m1 −m0 )と偏差角θを入力変数、操舵角βを出
力変数として、スクリード6の伸縮変化量Δm=0、偏
差角θ=0となるように操向装置10を数理的に制御す
ること。
を基準とする左基準モード、右側の基準線を基準とする
右基準モード、及び左右のスクリード6,6の伸縮量が
同一になるように制御するセンタ振分けモードがある。
ファルトフィニッシャの自動制御装置の作用を説明す
る。図9はスクリード6単独の基本的な自動伸縮制御の
例を示している。(a)の位置では路面Dの幅が変わっ
ておらず、両検出手段14,15から図7の同一の画像
がコントローラ23に出力される。この出力信号から、
コントローラ23は路面幅が同一であると判断し、後検
出手段15を選択してならい制御する。この場合は、路
面幅が変わらないため、スクリード6は伸縮移動するこ
となく、そのままの状態を保つ。
検出手段14において基準線Aが外側に逃げるが、なら
い制御は選択された後検出手段15によって行われてい
るため、スクリード6は伸縮移動せずにそのまま前進す
る。そして、後検出手段15が路面の拡幅開始点に到達
すると、この後検出手段15においても基準線Aが外側
に逃げるようになるため、コントローラ23は伸縮用電
磁切換弁9に指令信号を出力してスクリード伸縮装置8
を作動させ、(c)のように基準線Aにならってスクリ
ード6を伸長させる。
るため、スクリード6が伸長したままで固定され、
(a)位置と同一の制御となる。舗装が進んで(d)位
置にくると、前検出手段14において基準線Aが内側に
逃げるようになるため、コントローラ23は路面Dの幅
が狭くなると判断して前検出手段14を選択する。この
結果、後検出手段15によるならい制御が前検出手段1
4によるならい制御に切り換えられる。コントローラ2
3は伸縮用電磁切換弁9に指令信号を出力して前記と逆
にスクリード伸縮装置8を動かし、(e)のように、ス
クリード6を基準線Aにならって縮小移動させる。
び後検出手段15が選択され、(a)位置と同一の制御
となる((f)参照)。
ド6を伸ばしているにもかかわらず基準線Aが外側に逃
げていく場合、及び前検出手段14による制御中でスク
リード6を縮めているにもかかわらず基準線Aが内側に
逃げていく場合には、コントローラ23は比例弁11に
指令信号を出力して油圧モータ12の回転速度を落と
し、走行車2の走行速度を低下させる。それでもスクリ
ード6の伸縮移動が路面幅の変化に追いつかない時は、
走行車2を一旦停止させ、伸縮制御が終了してから再発
進させる。
る場合に、コントローラ23によって警報装置22を作
動させることができる。オペレータは、表示装置17
a,19の画面や警報装置22等から舗装状態を知り、
運転に役立てる。
している。大きく、かつ急な操向は、路盤の保全及び安
全確保等の点から好ましくないので、一般に操舵量の制
限として次の条件(i)〜(iii)が加えられる。 (i) 基準線Aに対するスクリード6の伸縮変化量Δ
mにスクリード伸縮装置8の伸縮量で規定される上、下
限値(±約20mm)を設け、オーバーハング量が上、
下限のリミット内に入る操舵角を演算して制御する。
ラインを設定し、オーバーシュート量が上、下限の設定
値(±約20mm)に入るライン内で旋回可能な旋回半
径となる操舵角を演算して、急激な操舵と逸走を防止す
る。 (iii) 入力変数がこれらの範囲を超える計測演算値
となった場合、異常事態としてオペレータに警告を与え
る。
時に制御モード(左基準モード、右基準モード、センタ
振分けモード)を選択するとともに、基準線Aに対して
スクリード伸縮装置8を操作して基準値に設定し、その
時のスクリード6ストローク値を入力し、走行基準線A
をストローク値に置き換えた形でスクリード6のO点と
する。また手動と自動の二つの操向モードのうちから自
動操向モードを選択するとともに、検出モードを2個の
検出手段14,15(左右合わせて4個)を使用するモ
ードに設定する。
れている。自動操向では、まずアスファルトフィニッシ
ャ1が走行中か否かが判断され(ステップS1)、走行
中の場合(Y:YES)は次のステップS2に移って自
動操向モードか否かが判断される。ステップS2で自動
操向モードの場合(Y)は、使用検出手段14,15が
2個であるかどうかが判断され(ステップS3)、Yの
場合は偏差角θが許容値よりも小さいかどうかが判断さ
れる(ステップS4)。
った場合(N:No)は、前車輪2a,2aの操舵角
α、βを演算して(ステップS5)操向装置10に出力
し(ステップS6)、走行車2の中心線(或いは検出手
段14,15を結ぶ線)が基準線Aと平行になるまで操
向装置10を作動させる(ステップS7)。ステップS
7でYとなった場合はステップS9に移る。
移り、スクリード6の伸縮量Δmが許容値よりも小さい
かどうかのチェックが行われる。ステップS8でNの場
合はステップS9に移る。ステップS9では、検出手段
14,15を結ぶ線が基準線Aと平行になった場合の操
舵角を計算してスクリード伸縮装置8に出力し(ステッ
プS10)、前記で設定した基準値となるまでスクリー
ド伸縮装置8を作動させる(ステップS11)。ステッ
プS11でYとなった場合、操舵角がゼロとなり、操向
を終了する。
ッシャ1,1で舗装を行う場合、先行するアスファルト
フィニッシャ1で敷き均された舗装の縁を、通常、後続
のアスファルトフィニッシャ1の基準線Aとして利用す
る。このような場合、後続のアスファルトフィニッシャ
1の内側の後検出手段15は、後続のアスファルトフィ
ニッシャ1の舗装によって上記基準線Aが消されてしま
うと機能しなくなり、前検出手段14だけしか使用でき
なくなる。この時はステップS3の検出モードを1個の
検出手段14を使用するモードに設定する。このモード
の場合(ステップS3でN)は別処理(前センサステア
リング)となる。
2a,2aの自動操向制御は、通常、同時に行う。した
がって、図9で拡幅(c)の場合は左に操向され、また
路面Dの幅が狭くなる場合(e)は右に操向されること
になる。図9では左基準モードが選択されている。な
お、左基準モードの場合、右側の基準線A(図9には示
されていない)は操向に関与しないというだけで、右側
のスクリード6の伸縮に働く。センタ振分けモードの制
御は、左右スクリード6,6の伸縮量が常に等しくなる
仮想基準線を演算により設定して行われる。
す。この場合は、表示装置30aの画面に検出ポイント
30bが設けられている。検出ポイント30bは表示画
面においてその位置を任意に選定することができ、この
検出ポイント30bに基準線Aが入ると信号がでる。設
定が終了したら通常は検出ポイント30bを消しておく
ので画面は変わらない。CCDカメラ30は基準線Aを
撮影してその画像Aaを表示装置30aに映し出し、ま
た検出ポイント30bは基準線Aの画像Aaが正しい位
置にあるかどうかを検出し、コントローラ23に信号を
出力する。
を示す。この検出手段14,15は、エンドプレートに
取り付けられたブロック41に、超音波センサやレーザ
センサ等の2個の検出センサ42,43を左右に間隔を
おいて取り付けて成る。検出センサ42,43は路面R
までの高さを検出し、コントローラ23に信号を出力す
る。コントローラ23は検出センサ42,43の検出高
さが低くなると、その検出センサ42,43が高さを有
する基準線Aの上に移動したと判断し、スクリード6が
逆の方向に移動するように指令を出す。
施例と同じである。基準線Aに利用できるものとして
は、前記縁石の他、側溝の縁、型枠、既設舗装体、路面
に引かれた白線や黄線などがある。高さを持たない白線
などは図12の検出手段14,15では検出できない
が、図6と図11の検出手段14,15はこれを検出す
ることができる。白線等のように高低差のない基準線A
は、レーザ光線を使わずに画像を明暗に2値化して検出
することもできる。操向をファジイ制御とすることもで
きる。
置を備えた走行車の後部に、スクリード伸縮装置によっ
て左右に動かされる複数のスクリードが設けられたアス
ファルトフィニッシャにおいて、上記スクリードの側端
部に、舗装路面の側部に設けられた基準線を検出する検
出手段が設けられ、上記検出手段には、検出手段の基準
線検出結果に基づいて上記操向装置とスクリード伸縮装
置とを制御するコントローラが電気的に接続された構成
とされているので、検出手段の使用個数が少なく、構造
が簡単でコスト安につく長所がある。
る自動制御装置を設備したアスファルトフィニッシャの
平面図である。
る。
示す略図である。
る。
ック図である。
縮制御の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 操向装置を備えた走行車の後部に、スク
リード伸縮装置によって左右に動かされる複数のスクリ
ードが設けられたアスファルトフィニッシャにおいて、
上記スクリードの側端部に、舗装路面の側部に設けられ
た基準線を検出する検出手段が設けられ、上記検出手段
には、検出手段の基準線検出結果に基づいて上記操向装
置とスクリード伸縮装置とを制御するコントローラが電
気的に接続されたことを特徴とするアスファルトフィニ
ッシャの自動制御装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8365993A JPH089849B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | アスファルトフィニッシャの自動制御装置 |
US08/223,644 US5484227A (en) | 1993-04-09 | 1994-04-06 | Control device for asphalt finisher |
DE1994611064 DE69411064T2 (de) | 1993-04-09 | 1994-04-09 | Kontrollgerät für einen Strassenfertiger |
CN94104121A CN1052520C (zh) | 1993-04-09 | 1994-04-09 | 沥青滚平机的控制机构 |
EP19940105519 EP0620319B1 (en) | 1993-04-09 | 1994-04-09 | Control device for asphalt finisher |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8365993A JPH089849B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | アスファルトフィニッシャの自動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06294106A JPH06294106A (ja) | 1994-10-21 |
JPH089849B2 true JPH089849B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=13808586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8365993A Expired - Lifetime JPH089849B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | アスファルトフィニッシャの自動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH089849B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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PL3401442T3 (pl) * | 2017-05-11 | 2020-07-13 | Joseph Vögele AG | Wykańczarka z kompensacją kierowania i sposób sterowania |
EP3666977B1 (en) * | 2017-08-08 | 2023-12-13 | Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Road machine |
WO2019189633A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 住友建機株式会社 | 道路機械 |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP8365993A patent/JPH089849B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH06294106A (ja) | 1994-10-21 |
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