JPH11310904A

JPH11310904A - 合材量供給制御装置

Info

Publication number: JPH11310904A
Application number: JP13447798A
Authority: JP
Inventors: Takashi Chikamasa; 隆近政; Hiromitsu Watanabe; 広光渡辺
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】目標値の正確な設定を容易にすること等によ
り、作業性を向上する。【解決手段】本発明の合材量供給制御装置１０は、路
面に供給された合材量を合材量計測器８０で計測し、合
材量計測器８０で計測された合材量の計測値が目標値と
なるように合材供給機構４６を制御する演算制御手段１
２と、合材量計測器１２で計測された計測値に対応する
表示値を表示する表示手段１６と、表示手段１６に表示
された表示値を手動で変更するための表示値変更手段１
４とを備えている。演算制御手段１２は、目標値と計測
値との差として表示値を表示手段１６に表示させるとと
もに、表示値変更手段１４で変更された表示値に合わせ
て目標値を変更する。したがって、表示値を‘０’と設
定するだけで、そのときの合材量を目標値として設定で
きる。このとき、設定された目標値は、目測により得ら
れたものではないので、正確な値である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、路面に供給された合材
量を合材量計測器で計測し、この合材量計測器で計測さ
れた合材量が目標値となるように合材供給機構を制御す
る、合材量供給制御装置に関する。ここでいう「合材」
の概念には、アスファルト合材の他に、砕石、砂利等も
含まれるものとする。

【０００２】

【従来の技術】合材量供給制御装置が用いられる例とし
てアスファルトフィニッシャがある。図９は、アスファ
ルトフィニッシャを示す斜視図である。アスファルト舗
装工事は、アスファルトフィニッシャを用いて次のよう
に進められる。

【０００３】予め平らに修正された砂利から成る路盤５
０上を、ダンプカー５２が先行し、ダンプカー５２をア
スファルトフィニッシャ５４が追走する。アスファルト
フィニッシャ５４は、ダンプカー５２からアスファルト
合材５６を供給されながら、アスファルト舗装５８を形
成していく。すなわち、アスファルト合材５６は、受入
れホッパ６０に供給されトラクタユニット６２内を貫通
するフィーダ機構（図示せず）により後方へ搬送及び排
出される。排出されたアスファルト合材５６は、オーガ
機構６４の左ネジ及び右ネジが回転することにより左右
に拡げられ、スクリードプレート６６により平らに成形
仕上げされる。スクリードプレート６６の両端はそれぞ
れ、軸６８を介して角度調節可能に、レベリングアーム
７０に取り付けられている。二本のレベリングアーム７
０のそれぞれの他端は、ピポット７２により回転自由度
を与えられてトラクタユニット６２に取り付けられると
ともに、シリンダロッド７４に係合されている。レベリ
ングシリンダ７６はトラクタユニット６２に取り付けら
れている。アスファルト合材５６を敷きならすとき、レ
ベリングアーム７０はスクリードプレート６６にフロー
ティング作用を与え、スクリードプレート６６は上下し
ながらアスファルト舗装５８を所要の舗装厚ｔにする。

【０００４】図１０は図９のアスファルトフィニッシャ
５４の動作を示す要部側面図であり、図１０（Ａ）は平
坦地における動作を示し、図１０（Ｂ）及び図１０
（Ｃ）が段差における動作を示す。

【０００５】例えば、図１０（Ａ）に示すように、トラ
クタユニット６２が車輪６２１を介して路面８２を走行
中に低い段差Ｈ_-に差しかかったとする。すると、図１
０（Ｂ）に示すようにレベリングアーム７０及びスクリ
ードプレート６６が傾斜し、スクリードプレート６６は
矢印イの方向へ向かい段差Ｈ_-に対応して舗装厚ｔを維
持する。また、同様に、高い段差Ｈ₊に差しかかった場
合も、図１０（Ｃ）に示すようにレベリングアーム７０
及びスクリードプレート６６が傾斜し、スクリードプレ
ート６６は矢印ロの方向へ向かい段差Ｈ₊に対応して舗
装厚ｔを維持する。

【０００６】舗装厚ｔは、図１０（Ａ）に示すレベリン
グアーム７０が水平となる路面８２からの距離Ｈで決定
される。距離Ｈは、レベリングシリンダ７６のシリンダ
ロッド７４を駆動してピポット７２の高さ方向位置を調
整することにより設定される。しかしながら、舗装厚ｔ
を一定に保つには、ピポット７２の高さ方向位置の調整
だけではなく、トラクタユニット６２の走行速度に比例
させて、スクリードプレート６６へのアスファルト合材
５６の供給量を制御する必要がある。すなわち、トラク
タユニット６２の走行が高速であるほどアスファルト合
材５６の供給量を多く、逆にトラクタユニット６２の走
行が低速であるほどアスファルト合材５６の供給量を少
なくする必要がある。

【０００７】この問題に対処するため、図１１に示すよ
うに、トラクタユニット６２に固設した超音波距離計８
０Ａ，８０Ｂ及び合材量供給制御装置４０Ａ，４０Ｂを
用いることにより、オーガ機構６４で搬送されるアスフ
ァルト合材５６の量を制御するようにした技術が知られ
ている。図１１は、図９のアスファルトフィニッシャ５
４に用いられる超音波距離計８０Ａ，８０Ｂの周辺を示
す要部斜視図である。以下、この図面に基づき説明す
る。

【０００８】合材量供給制御装置４０Ａ，４０Ｂには、
アスファルト合材５６の供給量をアスファルト合材５６
の高さとして設定する摘まみ４１Ａ，４１Ｂが設けられ
ている。超音波距離計８０Ａ，８０Ｂによる測定点８４
Ａ，８４Ｂは、オーガ機構６４の左ネジ６４Ａ及び右ネ
ジ６４Ｂ端部付近のアスファルト合材５６である。左ネ
ジ６４Ａは油圧モータ６５Ａに固設され、右ネジ６４Ｂ
は油圧モータ６５Ｂに固設されている。アスファルト合
材５６の供給量の制御は、測定点８４Ａ，８４Ｂの高さ
を制御することにより行っている。具体的には、超音波
距離計８０Ａ，８０Ｂから測定点８４Ａ，８４Ｂまでの
距離Ｈａ，Ｈｂを逐次測定し、距離Ｈａ，Ｈｂの増減に
対応させてオーガ機構６４の油圧モータ６５Ａ，６５Ｂ
の回転数Ｎａ，Ｎｂを増減することによって、測定点８
４Ａ，８４Ｂにおけるアスファルト合材５６の高さすな
わちアスファルト合材５６の供給量の制御を行う。

【０００９】例えば測定点８４Ａにおいて、距離Ｈａが
設定値よりも大きければアスファルト合材５６の供給量
が少ないので、油圧モータ６５Ａの回転数Ｎａを増やし
て、アスファルト合材５６の供給量を増やす。逆に、距
離Ｈａが設定値よりも小さければアスファルト合材５６
の供給量が多いので、油圧モータ６５Ａの回転数Ｎａを
減らして、アスファルト合材５６の供給量を減らす。

【００１０】図１２は、図１１の合材量供給制御装置４
０Ａ，４０Ｂの周辺を示すブロック図である。以下、こ
の図面に基づき説明する。

【００１１】超音波距離計８０Ａ，８０Ｂからは、距離
Ｈａ，Ｈｂに対応する検出信号が合材量供給制御装置４
０Ａ，４０Ｂへ送られる。合材量供給制御装置４０Ａ，
４０Ｂでは、距離Ｈａ，Ｈｂと設定値とを比較し、油圧
サーボユニット４４を介して油圧モータ６５ａ，６５ｂ
の回転数Ｎａ，Ｎｂを制御する。この一連の制御は閉ル
ープとして処理される。油圧源は油圧パワーユニット４
２である。合材供給機構４６は、油圧パワーユニット４
２、油圧サーボユニット４４及びオーガ機構６４によっ
て構成されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
合材量供給制御装置には、以下のような問題があった。

【００１３】．工事現場において、作業者はアスファ
ルト合材の高さ（超音波距離計から測定点までの距離）
を次のようにして設定する。まず、合材供給機構を手動
で操作し、アスファルト合材を必要な高さまで溜め込
む。続いて、そのアスファルト合材の高さを目測し、そ
の値を目標値として手動で設定する。例えば、90[cm]、
120[cm] などと設定する。このとき、設定されたアスフ
ァルト合材の高さは、目測により得られたものであるた
め、当然ながらかなりの誤差を含んでいる。したがっ
て、目標値の正確な設定は容易ではなかった。

【００１４】．合材量の目標値は、電源がオフされた
後も電源がオンされればそのまま用いられる。そのた
め、電源がオンされた時に、合材量を変えるには、目標
値を手動で設定し直す必要があった。

【００１５】．合材供給機構を制御する際に用いられ
る合材量の計測値は、移動平均データである。そのた
め、合材供給機構の制御は合材量の急激な変化に対応で
きなかった。

【００１６】．外乱等により合材量が計測できない場
合がある。このときは、合材供給機構の制御が一時的に
続行できない状態になっていた。

【００１７】

【発明の目的】そこで、本発明の第一の目的は、目標値
の正確な設定を容易にすることにより、又は目標値の再
設定を不要にすることにより、作業性を向上できる合材
量供給制御装置を提供することにある。また、本発明の
第二の目的は、移動平均データを用いる場合でも合材量
の急激な変化に対応することにより、又は外乱等により
合材量が計測できない場合でも制御を続行することによ
り、制御性能を向上できる合材量供給制御装置を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１に示すように、本発
明に係る合材量供給制御装置１０は、路面に供給された
合材量を合材量計測器８０で計測し、合材量計測器８０
で計測された合材量の計測値が目標値となるように合材
供給機構４６を制御する演算制御手段１２を備えたもの
である。そして、合材量計測器８０で計測された計測値
に対応する表示値を表示する表示手段１６、表示手段１
６に表示された表示値を手動で変更するための表示値変
更手段１４、電源がオフされた時の目標値を記憶する目
標値記憶手段１８等が、演算制御手段１２の各機能に応
じて設けられる。

【００１９】演算制御手段１２は、下記機能の一又は二
以上を有する。 (1).目標値と計測値との差として、表示値を表示手段１
６に表示させる。そして、表示値変更手段１４によって
変更された表示値に合わせて、目標値を変更する。例え
ば、表示値が`20'である場合、目標値は計測値よりも`2
0'だけ多い。ここで、表示値の`20'を`15'に変更する
と、計測値は不変であるから、目標値が計測値よりも`1
5'だけ多いことになる。つまり、目標値を`5' だけ減少
させたことになる。 (2).電源がオンされた時の合材量の計測値が、目標値記
憶手段１８に記憶されている目標値よりも少なければ当
該目標値をそのまま用い、当該目標値よりも多ければ当
該計測値を新たな目標値として用いる。 (3).計測値とその移動平均値との差を算出し、この差が
一定以下であれば当該移動平均値を真の計測値とし、こ
の差が一定以上であれば当該計測値を真の計測値とする (4).合材量計測器８０が計測不能となると、その前の計
測値を今回の計測値とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】図２及び図３は本発明に係る合材
量供給制御装置の一実施形態を示し、図２はブロック
図、図３は外観斜視図である。図２及び図３において図
１と同一部分は同一符号を付すことにより重複説明を省
略する。以下、これらの図面に基づき詳しく説明する。

【００２１】本実施形態の合材量供給制御装置１０は、
演算制御手段としてのＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２及び
ＲＡＭ１２３、表示値変更手段としてのインクリメント
用のスイッチ１４⁺及びデクリメント用のスイッチ１４
^-、表示手段としてのＬＥＤディスプレイ１６１、目標
値記憶手段としてのＥ²ＰＲＯＭ１８１等を備えてい
る。合材量計測器としての超音波距離計８０１は、送信
部８０２、振動子８０３、受信部８０４等を備えてい
る。

【００２２】工事現場において、作業者は、合材量の目
標値すなわち超音波距離計８０１から合材（図示せず）
までの距離を、次のようにして設定する。まず、合材供
給機構４６を手動で操作し、合材を必要な高さまで溜め
込む。続いて、超音波距離計８０１で合材量を計測しつ
つ、スイッチ１４⁺，１４^-を両方とも同時に押す。す
ると、ＬＥＤディスプレイ１６１に‘０’が表示され
る。このとき、設定された目標値は、目測により得られ
たものではないので、正確な値である。

【００２３】また、このときの高さよりも合材量の目標
値を多く又は少なくしたい場合には、スイッチ１４⁺，
１４^-のどちらかを押す。スイッチ１４⁺を一回押すご
とに表示が‘０’→‘１’→‘２’→・・・と増加し、
スイッチ１４^-を一回押すごとに表示が‘０’→‘−
１’→‘−２’→・・・と減少する。例えば、このとき
の高さよりも合材量を20[cm]多くしたい場合には、スイ
ッチ１４⁺を押すことにより、ＬＥＤディスプレイ１６
１に‘２０’を表示させる。設定された目標値は、Ｅ²
ＰＲＯＭ１８１に記憶される。Ｅ²ＰＲＯＭ１８１は、
電源をオフにしても記憶した内容を保持し続ける。

【００２４】なお、スイッチ１４⁺，スイッチ１４^-の
利点は、平面的な構造であるため損傷を受けにくいこ
と、及び、通常は一本指で操作できるので作業性を向上
できることである。これに対して、従来の摘まみ（図１
１における摘まみ４１Ａ，４１Ｂ）は、突起物であるた
め何かがぶつかって損傷しやすく、また常に二本指で操
作するので作業性が悪い。

【００２５】図４乃至図８は本実施形態の合材量供給制
御装置の動作を示すフローチャートであり、図４はメイ
ンルーチン、図５は処理（イ）、図６は処理（ロ）、図
７は処理（ハ）、図８は処理（ニ）である。これらの動
作は、ＲＯＭ１２２に記憶されたコンピュータプログラ
ムをＣＰＵ１２１が実行することによりなされる。以
下、図２乃至図８に基づき説明する。

【００２６】図４に示すメインルーチンについて説明す
る。図示しない電源スイッチをオンにすると、合材量供
給制御装置１０の動作が始まる。まず、変数等の初期化
処理を実行する（ステップ１０１）。続いて、超音波距
離計８０１から超音波を送信し（ステップ１０２）、一
定時間内に超音波を受信したか否かを判断する（ステッ
プ１０３）。受信していなければ、処理（イ）へ進む
（ステップ１０４）。受信していれば、それが最初の計
測値であるか否かを判断する（ステップ１０５）。最初
の計測値であれば、処理（ロ）へ進む（ステップ１０
６）。最初の計測値でなければ、処理（ハ）そして処理
（ニ）へ進む（ステップ１０７，１０８）。続いて、計
測値が目標値に一致するように、合材供給機構４６を制
御する（ステップ１０９）。ステップ１０４，１０６，
１０９が終了すると、ステップ１０２へ戻る。また、電
源スイッチをオフにすると、その時点で合材量供給制御
装置１０の動作が終わる。

【００２７】図５に示す処理（イ）について説明する。
外乱等により、超音波を送信してから一定時間内に、超
音波を受信できない場合がある。この場合、受信できな
い状態の連続回数が一定以内であるか否かを判断する
（ステップ２０１）。一定以内であれば、前回の計測値
を今回も使用する（ステップ２０２）。一定以内でなけ
れば、何らかの異常が考えられるので、ＬＥＤディスプ
レイ１６１に‘エラ−’を表示するとともに、合材供給
機構４６に対する制御を中止する（ステップ２０３）。

【００２８】図６に示す処理（ロ）について説明する。
合材量の目標値は、電源がオフされた後も、Ｅ²ＰＲＯ
Ｍ１８１に記憶されている。まず、最初に得られた計測
値、すなわち電源がオンされた時の計測値と、Ｅ²ＰＲ
ＯＭ１８１に記憶されている目標値とを比較する（ステ
ップ３０１）。計測値が目標値よりも多ければ、計測値
を新たな目標値とする（ステップ３０２，３０３）。計
測値が目標値よりも少なければ、目標値をそのまま用い
る（ステップ３０２）。工事現場において、作業者は、
作業を再開する場合に、目標値を再設定する場合があ
る。この場合、合材供給機構４６を手動で操作し、合材
を必要な高さまで溜め込む。続いて、合材量供給制御装
置１０の電源スイッチをオンにすると、処理（ロ）によ
って自動的に目標値が再設定される。なお、計測値が目
標値よりも少なければ目標値をそのまま用いる理由は、
合材が残り少なくなって十分に供給できなくなった場合
に、少なくなった計測値を目標値として再設定してしま
うことを避けるためである。

【００２９】図７に示す処理（ハ）について説明する。
まず、目標値の設定中か否かを判断する（ステップ４０
１）。これは、例えば、スイッチ１４⁺，１４^-によっ
て設定された目標値が変化したか否かで判断できる。目
標値が設定中であれば、目標値を更新する（ステップ４
０２）。

【００３０】図８に示す処理（ニ）について説明する。
まず、計測値の移動平均値を算出する（ステップ５０
１）。続いて、計測値とその移動移動平均値との差を算
出し、この差が一定以下であるか否かを判断する（ステ
ップ５０２）。差が一定以下であれば、移動平均値を真
の計測値とする（ステップ５０３）。差が一定以上であ
れば、合材量が急激に変化したと考えられるので、計測
値を真の計測値とする（ステップ５０４）。

【００３１】なお、本発明は、いうまでもなく、上記実
施形態に限定されるものではない。例えば、合材量計測
器には、超音波距離計の他に、電波距離計、光距離計等
の非接触型距離計、又は機械的な接触型距離計等を用い
てもよい。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の合材量供給制御装置によ
れば、目標値と計測値との差として表示値を表示すると
ともに、変更された表示値に合わせて目標値を変更する
ようにしたので、簡単な操作で正確に目標値を設定でき
る。つまり、目標値と計測値との差として表示値が表示
されるので、ある合材量での表示値を‘０’と設定する
だけで、そのときの合材量を目標値として簡単に設定で
きる。このとき、設定された目標値は、目測により得ら
れたものではないので、正確な値である。このように、
熟練者でなくても簡単かつ正確に目標値を設定できるの
で、作業性を向上できる。

【００３３】請求項２記載の合材量供給制御装置によれ
ば、電源をオンした時の合材量の計測値が、記憶されて
いる目標値よりも多い場合に、当該計測値を新たな目標
値として用いるようにしたので、目標値の再設定を不要
にでき、これにより作業性を向上できる。

【００３４】請求項３記載の合材量供給制御装置によれ
ば、計測値とその移動平均値との差が一定以上であれば
当該計測値を真の計測値とするようにしたので、合材量
の急激な変化に対応でき、これにより制御性能を向上で
きる。

【００３５】請求項４記載の合材量供給制御装置によれ
ば、合材量計測器が計測不能となると、その前の計測値
を今回の計測値として用いるようにしたので、外乱等に
よっても制御を中断することなく続行でき、これにより
制御性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る合材量供給制御装置を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明に係る合材量供給制御装置の一実施形態
を示すブロック図である。

【図３】図２の合材量供給制御装置の外観を示す斜視図
である。

【図４】図２の合材量供給制御装置の動作におけるメイ
ンルーチンを示すフローチャートである。

【図５】図４のメインルーチンにおける処理（イ）を示
すフローチャートである。

【図６】図４のメインルーチンにおける処理（ロ）を示
すフローチャートである。

【図７】図４のメインルーチンにおける処理（ハ）を示
すフローチャートである。

【図８】図４のメインルーチンにおける処理（ニ）を示
すフローチャートである。

【図９】一般的なアスファルトフィニッシャを示す斜視
図である。

【図１０】図９のアスファルトフィニッシャの動作を示
す要部側面図であり、図１０（Ａ）は平坦地における動
作を示し、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）が段差におけ
る動作を示す。

【図１１】図９のアスファルトフィニッシャに用いられ
る従来の超音波距離計の周辺を示す要部斜視図である。

【図１２】図１１の従来の合材量供給制御装置の周辺を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０合材量供給制御装置１２演算制御手段１２１ＣＰＵ（演算制御手段の一部）１２２ＲＯＭ（演算制御手段の一部）１２３ＲＡＭ（演算制御手段の一部）１４表示値変更手段１４⁺，１４^- スイッチ（表示値変更手段）１６表示手段１６１ＬＥＤディスプレイ（表示手段）１８目標値記憶手段１８１Ｅ²ＰＲＯＭ（目標値記憶手段）４６合材供給機構８０合材量計測器８０１超音波距離計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】路面に供給された合材量を合材量計測器
で計測し、この合材量計測器で計測された合材量の計測
値が目標値となるように合材供給機構を制御する演算制
御手段を備えた合材量供給制御装置において、前記合材量計測器で計測された計測値に対応する表示値
を表示する表示手段と、この表示手段に表示された表示値を手動で変更するため
の表示値変更手段とを備え、前記演算制御手段は、前記目標値と前記計測値との差と
して前記表示値を前記表示手段に表示させるとともに、
前記表示値変更手段によって変更された表示値に合わせ
て前記目標値を変更する、ことを特徴とする合材量供給制御装置。
【請求項２】路面に供給された合材量を合材量計測器
で計測し、この合材量計測器で計測された合材量の計測
値が目標値となるように合材供給機構を制御する演算制
御手段と、電源がオフされた時の前記目標値を記憶する目標値記憶
手段と、を備えた合材量供給制御装置において、前記演算制御手段は、電源がオンされた時の合材量の前
記計測値が、前記目標値記憶手段に記憶されている目標
値よりも少なければ当該目標値をそのまま用い、当該目
標値よりも多ければ当該計測値を新たな目標値として用
いる、ことを特徴とする合材量供給制御装置。
【請求項３】路面に供給された合材量を合材量計測器
で計測し、この合材量計測器で計測された合材量の計測
値が目標値となるように合材供給機構を制御する演算制
御手段を備えた合材量供給制御装置において、前記演算制御手段は、前記計測値とその移動平均値との
差を算出し、この差が一定以下であれば前記移動平均値
を真の計測値とし、この差が一定以上であれば前記計測
値を真の計測値とする、ことを特徴とする合材量供給制御装置。
【請求項４】路面に供給された合材量を合材量計測器
で計測し、この合材量計測器で計測された合材量の計測
値が目標値となるように合材供給機構を制御する演算制
御手段を備えた合材量供給制御装置において、前記演算制御手段は、前記合材量計測器が計測不能とな
ると、その前の計測値を今回の計測値とする、ことを特徴とする合材量供給制御装置。