JPWO2006006246A1 - 舗装材敷均装置及び舗装材敷均方法、並びに、締固装置及び舗装路面締固方法 - Google Patents

Abstract

ＧＰＳにより測位された舗装材敷均装置の３次元位置に応じて、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状と一致するようにスクリードの底面の形状を変形しつつ路面上に供給された舗装材を敷き均す。または、ＧＰＳにより測位された締固装置の３次元位置に応じて、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状と一致するように転圧ローラの転圧面の形状を変形しつつ舗装路面を締め固める。これらにより、舗装路面を目標形状に容易に構築することができる。

Description

本発明は、舗装路面を所望の形状に容易に構築する技術に関する。

舗装路面を構築するときに用いられる舗装材敷均装置は、路面延長方向に走行しつつスクリードの底面で路面上の舗装材を押圧することにより、舗装材を敷き均す。

ところで、自動車テストコースにおいては、路面横断方向の断面形状が曲線状に傾斜するとともに路面延長方向に沿って連続的に変化するように舗装路面が構築される場合がある。また、学校や病院の周辺または事故の多い地域などの道路においては、自動車の速度を抑制するための手段として意図的にその断面を特殊な波形形状にした舗装路面が構築される場合がある。これらのような舗装路面を構築するときには、例えば、路面をメッシュ状に区切り、その区切った箇所毎に基準面からの路面高さを路面形状として予め設定しておき、舗装材敷均装置の位置を測位しつつその位置に対応した路面形状に一致するようにスクリードの作動を制御して、舗装材の敷均しを行っている。

このとき、従来の舗装材敷均装置は、その走行に伴って回転する車輪の回転量を検出するロータリエンコーダを用いて、基準となる施工開始点からの走行距離を測定することにより、自己の位置を求めていた。

しかしながら、この方法では、ロータリエンコーダの検出精度の低さや、走行距離が長くなるに伴って累積される誤差により、舗装材敷均装置の位置を正確に測定できない恐れがあった。その結果、所望の形状に舗装路面を構築することができずに舗装路面の品質を確保できない恐れがあった。

一方、舗装路面を転圧ローラにより締め固めるために、特開２００３−１３８５６９号公報に記載されているように、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した締固装置が公知となっている。

この締固装置は、ＧＰＳを利用してその３次元位置を測位し、この３次元位置からその転圧面の基準面からの高さを演算する。そして、この基準面からの高さと、予め設定された基準面からの路面高さと、を比較し、その差をブロック状に分けた舗装路面の位置毎に表示する。しかしながら、このような装置では、この差がなくなるように、オペレータが締固装置を走行させて舗装路面を締め固めなければならず、容易に所望の路面形状に構築することはできなかった。
特開２０００−２７６２７号公報

本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、精度良く所望の形状の舗装路面を容易に構築可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、舗装材敷均装置を路面上で走行させながら路面上に供給された舗装材を敷き均すときに、ＧＰＳにより測位された車体の３次元位置に応じて、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状と一致するようにスクリードの底面の形状を変形させることを特徴とする。スクリードは、複数の板状部材を車体の左右方向に連ねて並べるとともに隣り合った板状部材を相互に回動自在に夫々連結して構成され、板状部材の端部が車体に対し上下方向に夫々移動することにより底面の形状が変形するように構成すればよい。

一方、本発明は、締固装置を走行させながら転圧ローラにより舗装路面を締め固めるときに、ＧＰＳにより測位された車体の３次元位置に応じて、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状と一致するように転圧ローラの転圧面の形状を変形させることを特徴とする。転圧ローラは、車体の前後方向に対して垂直な面上で揺動可能に複数設けられ、転圧ローラが揺動することにより転圧面の形状が変形するように構成すればよい。

このとき、所定距離進んだ位置での舗装路面の目標形状と現在のスクリードの底面または転圧ローラの転圧面の形状とを比較し、車体が所定距離を走行する間にその差をなくすように、底面または転圧面の形状を徐々に変形させるとよい。

また、車体の左右方向傾斜角を求め、車体の３次元位置と車体の左右方向傾斜角とに基づいてスクリードの底面の左右後端点の３次元位置を演算し、この左右後端点を結んだ直線で表されるスクリードの底面の形状が舗装路面の目標形状と一致するように、スクリードの底面の形状を変形させてもよい。車体の左右方向傾斜角を求めるには、例えば、車体の左右方向に離間して車体に少なくとも２つ設けた移動局によって夫々測位した車体の３次元位置の差から演算するか、または車体に姿勢ジャイロを設けて検出すればよい。

また、車体の進行方向を求め、車体の３次元位置と車体の進行方向とに基づいて、転圧面が平面上にあって車体と平行である状態での転圧ローラの接地線を演算し、この接地線で表される転圧ローラの転圧面の形状が舗装路面の目標形状と一致するように、転圧ローラの転圧面の形状を変形させてもよい。車体の進行方向を求めるには、例えば、車体の前後方向に離間して車体に少なくとも２つ設けた移動局によって夫々測位した車体の３次元位置の差から演算するか、または車体に姿勢ジャイロを設けて検出すればよい。

更に、車体の３次元位置は、既知の位置に設けられた固定局により測位された位置情報に応じて補正されることが望ましい。

本発明によれば、舗装材を敷き均すときまたは舗装路面を締め固めるときに、車体の３次元位置に応じて、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状と一致するようにスクリードの底面または転圧ローラの転圧面の形状が自動的に変形するので、舗装路面を目標形状に容易に構築することができる。

また、所定距離進んだ位置での舗装路面の目標形状と現在のスクリードの底面または転圧ローラの転圧面の形状とを比較し、車体が所定距離を走行する間にその差をなくすように、底面または転圧面の形状を徐々に変形することにより、舗装路面を滑らかに構築することができる。

更に、車体の３次元位置を、既知の位置に設けられた固定局により測位された位置情報に応じて補正することにより、ＧＰＳの衛星電波が大気圏や電離層を通過するときに発生する遅延誤差、衛星配置による誤差および受信機自体の誤差などの影響を低減させることができる。

図１は、傾斜した舗装路面を構築しているときの、本発明を適用したアスファルトフィニッシャの構造図である。 図２は、同上のスクリードの構造図である。 図３は、同上の記憶装置に記憶する舗装路面の目標形状を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は横断面図である。 図４は、同上の車体の３次元位置の測位方法の説明図である。 図５は、同上のコンピュータにおける制御の第１の実施形態を示すフローチャートである。 図６は、同上のスクリードの左右後端点と舗装路面の横断面の形状とを演算する方法の説明図であり、（ａ）はアスファルトフィニッシャにより敷き均しているときの舗装路面の上面図、（ｂ）はその横断面図である。 図７は、同上のコンピュータにおけるスクリードの左右後端点と舗装路面の横断面の形状とを演算する制御を示すフローチャートである。 図８は、同上のコンピュータにおける制御の第２の実施形態を示すフローチャートである。 図９は、同上のコンピュータにおける制御の第３の実施形態を示すフローチャートである。 図１０は、本発明を適用した締固装置の構造図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。

符号の説明

１ 舗装路面
２ アスファルトフィニッシャ
３、４１ 車体
４ スクリード
２０ スクリードユニット
２９ 記憶装置
３０ コンピュータ
３１ 移動局
３３ 基地局
４０ 転圧ローラ
４０ａ 転圧面

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。

図１に示すように、自動車テストコースの舗装路面１には、路面横断方向の断面形状が曲線状に傾斜する区間がある。更に、舗装路面１には、その断面形状が路面延長方向に沿って連続的に変化する区間が存在する場合もある。

このような舗装路面１を構築するために用いられるアスファルトフィニッシャ２には、舗装路面１やその路面基盤等の路面上を走行可能な車体３に、その底面で舗装材を押圧するスクリード４が搭載されている。

アスファルトフィニッシャ２には、アスファルトスタッカ５から舗装材が供給される。また、アスファルトフィニッシャ２は、傾斜した路面上を下方へ転落しないように、傾斜した路面の左右方向端部のうち上方側の端部６に沿って走行するウインチトラクタ７によって支持されている。なお、アスファルトフィニッシャ２は、下方側の端部に沿って走行する支持台車により支持することもでき、その場合、アスファルトスタッカ５は、アスファルトフィニッシャ２の前方を走行しながら舗装材を供給する。

スクリード４は、車体３に上下方向に揺動可能に支持されたアーム８の先端に連結されている。更に、アスファルトフィニッシャ２には、スクリード４の上下方向位置を自動的に調節するスクリード位置調節装置が設けられている。スクリード位置調節装置は、路面延長方向に延びるように設置された型枠などの上面とスクリード４の底面との上下方向の位置の差を検出し、スクリード４の底面と型枠などの上面とでその上下方向の位置が一致するように、アーム８を揺動させてスクリード４を車体３に対して上下方向に移動させるものである。

スクリード４は、図２に示すように、複数の板状のスクリードユニット２０が車体３の左右方向に一列に連なって並べられることにより、その底面が形成される。スクリードユニット２０の隣り合った端部同士は、蝶番２１により相互回動自在に連結される。車体３の左右方向の最も外側に配置されるスクリードユニット２０の外側端部は、アーム８の先端に枢支されたフレーム２２に、リンク２３を介して枢支される。蝶番２１は、ネジ穴２４が設けられたブラケット２５に固定される。ネジ穴２４には、フレーム２２に固定されたモータ２６により回転駆動するネジ２７が螺合される。そして、モータ２６が正転または逆転することにより、スクリードユニット２０の端部がフレーム２２に対して上下方向に移動する。従って、各モータ２６を適宜作動させることにより、スクリード４の底面を、図中Ａに示す直線状やＢに示す曲線状のような任意の形状にすることができる。更に、スクリード４の底面の左右後端点ＧＬ、ＧＲを結んだ直線Ａからの、スクリードユニット２０の端部の底面の上下方向シフト量（以下、実シフト量という）を検出するために、夫々のモータ２６には、ネジ２７の回転数を検出するポテンショメータ２８が設けられている。

アスファルトフィニッシャ２には、３次元位置に対応した舗装路面１の目標形状を記憶する記憶装置２９を内蔵したコンピュータ３０（制御装置）が設けられている。コンピュータ３０は、後述する移動局３１から車体３の３次元位置と、各ポテンショメータ２８から実シフト量と、を入力し、モータ２６を夫々駆動制御する。

図３に示すように、舗装路面１上には、例えば自動車テストコースにおける自動車の設定走行線のような、路面延長方向に延びる仮想的な基準線Ｄが設定されている。舗装路面１の目標形状は、例えば、舗装路面１を基準線Ｄに平行な線と垂直な線とでメッシュ状に区切ったときの各交点の３次元位置と、基準線Ｄ上の交点Ｄａにおける基準線Ｄが延びる方向Ｅと、により表される。このとき、基準線Ｄ上の交点Ｄａの位置は３次元座標で表される。また、基準線Ｄ上にない交点の位置は、基準線Ｄに垂直な横断面Ｆ上での基準線Ｄからの鉛直方向距離Ｚａ及び水平方向距離Ｌａにより表される。

図４に示すように、アスファルトフィニッシャ２の車体３には、ＧＰＳ用人工衛星３２から電波を受信して車体３の３次元位置を測位する移動局３１が設けられている。また、自動車テストコース近傍の既知の位置に、ＧＰＳ用人工衛星３２から電波を受信して自己の３次元位置を測位する固定局としての基地局３３が設けられている。基地局３３は、測位した自己の３次元位置と既知の位置との差を演算し、この差を補正データとして無線によって移動局３１に送信する。移動局３１は、測位した車体３の３次元位置に補正データを加えて補正し、コンピュータ３０に車体３の３次元位置を送信する。

次に、図５及び図６を用いて、第１の実施形態としてのコンピュータ３０によるモータ２６の制御方法を述べる。記憶装置２９に、舗装路面１の目標形状を記憶させた後に、アスファルトフィニッシャ２を走行操作することにより制御が開始される。なお、この制御は所定時間毎に繰り返される。

ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、移動局３１から補正後の車体３の３次元位置を位置データとして入力する。

ステップ２では、位置データに基づいて、スクリード４の底面の左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置と、スクリード４の後端を通る舗装路面１の横断面Ｆの形状と、を演算するサブルーチン（図７参照）をコールする。

ステップ３では、ステップ２にて演算された左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置と横断面Ｆの形状とから、スクリード４の底面の形状が横断面Ｆと一致するような、直線Ａからのスクリードユニット２０の端部の上下方向シフト量（以下、目標シフト量という）を夫々演算する。

ステップ４では、各ポテンショメータ２８から、実シフト量を夫々入力し、実シフト量と目標シフト量とが一致するように、モータ２６を夫々作動させる。その後、ＥＮＤに進む。

ここで、図６及び図７を用いて、スクリード４の左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置と横断面Ｆの形状とを演算するサブルーチンを説明する。

ステップ１１では、移動局３１から入力した位置データに基づいて、移動局３１に最も近い基準線Ｄ上の地点Ｈの３次元位置を求める。

ステップ１２では、地点Ｈから移動局３１までの水平距離Ｌｂを求める。

ステップ１３では、地点Ｈにおける基準線Ｄが延びる方向Ｅを記憶装置２９から読み出す。このとき、地点Ｈが地点Ｄａのいずれかと一致していないときは、地点Ｈに最も近い地点Ｄａにおける方向Ｅを読み出せばよい。次に、地点Ｈから方向Ｅの逆方向に距離Ｌｃ戻った、基準線Ｄ上の地点Ｈｂを求める。距離Ｌｃは、移動局３１とスクリード４の後端との間の、車体３の前後方向の距離である。そして、地点Ｈｂを通過するとともに基準線Ｄに垂直な横断面Ｆ上の交点を記憶装置２９から読み出し、この交点と地点Ｈｂの３次元座標とにより交点の３次元位置を求め、交点を結ぶことによってスクリード４の後端を通過する横断面Ｆの形状を求める。このとき、地点Ｈｂが地点Ｄａのいずれかと一致しないときは、地点Ｈｂの前後の地点Ｄａを通過する横断面の形状を補完して横断面Ｆの形状を求めるとよい。

ステップ１４では、スクリード４の左右後端点ＧＬ、ＧＲを横断面Ｆ上に接しながら左右方向に移動させたときに、基準線Ｄに垂直な方向での移動局３１と基準線Ｄとの水平距離がＬｂとなるような、左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置を求める。そして、このサブルーチンの処理を終了する。

以上のような構成のアスファルトフィニッシャ２の動作について説明する。

まず、記憶装置２９に、舗装路面１の目標形状を記憶させる。

そして、アスファルトスタッカ５から舗装材を供給しつつ、アスファルトフィニッシャ２を路面上で基準線Ｄに沿って走行させることにより、敷均作業が行われる。

このとき、移動局３１から入力した位置データ、即ち補正された車体３の３次元位置に基づいて、記憶装置２９に記憶された舗装路面１の目標形状から車体３の３次元位置に対応した横断面Ｆの形状が求められるとともに、左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置が演算される。そして、横断面Ｆの形状と左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置とから目標シフト量が夫々演算され、実シフト量がこの目標シフト量と一致するように各スクリードユニット２０が上下動すべく、各モータ２６が作動制御される。これにより、アスファルトフィニッシャ２の走行に応じて、各スクリードユニット２０が自動的に上下動し、目標形状と一致するように舗装路面１が構築される。これにより、舗装路面１を目標形状に容易に構築することができる。

車体３の３次元位置は基地局３３から送信された補正データによって補正されるので、衛星電波が大気圏や電離層を通過するときに発生する遅延誤差、衛星配置による誤差および受信機自体の誤差などの影響を低減させることができる。また、スクリードの左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置は、移動局３１からその都度入力された位置データに基づいて演算されるので、従来のロータリエンコーダによる車体位置の測位と比べて、その測位誤差が累積されることがない。これらにより、車体３の３次元位置の測位誤差による舗装路面１の仕上誤差を低減でき、所望の形状の舗装路面１を精度良く構築することができる。

更に、コンピュータ３０に接続されたモニタ装置に、基準線Ｄと車体３との距離を表示させるとよい。これにより、オペレータは、アスファルトフィニッシャ２の目標とする走行線からの左右方向のずれを確認できるので、アスファルトフィニッシャ２を走行操作することによって、そのずれを少なくさせることができる。

次に、図８を用いて、第２の実施形態としてのコンピュータ３０によるモータ２６の制御方法を述べる。記憶装置２９に、舗装路面１の目標形状を記憶させた後に、アスファルトフィニッシャ２を走行操作することにより制御が開始されることは、第１の実施形態と同様である。また、この制御は所定時間毎に繰り返されることも、第１の実施形態と同様である。

ステップ２１では、移動局３１から補正後の車体３の３次元位置を位置データとして入力する。

ステップ２２では、ステップ２１にて入力された位置データに基づいて、スクリード４の左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置と横断面Ｆの形状とを演算するサブルーチン（図７参照）をコールする。

ステップ２３では、ステップ２２にて演算されたスクリード４の左後端点ＧＬの３次元位置を第１の始点及び第２の始点として夫々記憶する。

ステップ２４では、ステップ２２にて演算された左後端点ＧＬから基準線Ｄに沿って所定距離Ｌ１進んだ位置を求める。次に、この位置を通過するとともに基準線Ｄに垂直な横断面上の交点を求め、この交点を結ぶことによって左後端点ＧＬから所定距離Ｌ１進んだときのスクリード４の後端を通過する横断面の形状を求める。そして、この横断面の形状と左右後端点ＧＬ、ＧＲから基準線Ｄに沿って所定距離Ｌ１進んだときの左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置とから、各スクリードユニット２０の端部の目標シフト量を夫々演算する。

ステップ２５では、各ポテンショメータ２８からスクリードユニット２０の端部の実シフト量を入力する。

ステップ２６では、目標シフト量と実シフト量との差を演算し、各スクリードユニット２０の端部の必要シフト量Ｍを夫々演算する。

ステップ２７では、ステップ２６にて演算された必要シフト量Ｍと所定距離Ｌ１とスクリードユニット２０が上下方向に移動可能な最小シフト量Ｎとから、Ｌ２＝Ｌ１／（Ｍ／Ｎ）で求められる距離Ｌ２を演算する。距離Ｌ２は、スクリードユニット２０を上下方向に最小シフト量Ｎ移動させる地点間の距離である。この地点は、所定距離Ｌ１の間を等間隔に分割した位置に設けられる。

ステップ２８では、移動局３１から補正後の車体３の３次元位置を位置データとして入力する。

ステップ２９では、ステップ２８にて入力された位置データに基づいて、左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置と横断面Ｆの形状とを演算するサブルーチン（図７参照）をコールする。

ステップ３０では、ステップ２９にて演算された左後端点ＧＬの３次元位置に基づいて、アスファルトフィニッシャ２が第２の始点から距離Ｌ２走行したか否かを判定する。走行したときは、ステップ３１に進む。走行していないときは、ステップ２８に戻る。

ステップ３１では、スクリードユニット２０が最小シフト量Ｎ移動するように、モータ２６を作動させる。

ステップ３２では、移動局３１から補正後の車体３の３次元位置を位置データとして入力する。

ステップ３３では、ステップ３２にて入力された位置データに基づいて、左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置及び横断面Ｆの形状を演算するサブルーチン（図７参照）をコールする。

ステップ３４では、ステップ３３にて演算された左後端点ＧＬの３次元位置を第２の始点として更新する。

ステップ３５では、ステップ３３にて演算された左後端点ＧＬの３次元位置に基づいて、アスファルトフィニッシャ２が第１の始点から所定距離Ｌ１走行したか否かを判定する。走行したときは、ＥＮＤに進む。走行していないときは、ステップ２８に戻る。

このように制御することによって、アスファルトフィニッシャ２が所定距離Ｌ１進んだ位置における目標シフト量と現在の実シフト量とを比較し、アスファルトフィニッシャ２が所定距離Ｌ１走行する間にその差がなくなるように、スクリードユニット２０を最小シフト量Ｎ毎に移動させて、敷均しが行われる。これにより、目標シフト量と実シフト量との差が大きい場合でも、アスファルトフィニッシャ２が所定距離Ｌ１だけ走行する間にスクリードユニット２０を徐々に上下方向に移動させるので、舗装路面１を滑らかに構築することができる。

なお、本実施形態では、第１の始点及び第２の始点を設定、更新するため、スクリード４の左後端点ＧＬを用いたが、スクリード４の右後端点ＧＲや移動局３１のような、アスファルトフィニッシャ２上にあるいずれの部位の位置を用いてもよい。

また、図９に示すように、コンピュータ３０によるモータ２６の制御方法の第３の実施形態として、第２の実施形態のステップ３１の後にＥＮＤに進むようにしてもよい。これにより、アスファルトフィニッシャ２が距離Ｌ２走行する毎に、次の距離Ｌ２、即ち次にスクリードユニット２０を上下方向に移動させる地点までの距離が順次演算される。従って、アスファルトフィニッシャ２が所定距離Ｌ１走行するまでの間に、路面傾斜角が変化しているときであっても、その変化に柔軟に対応してスクリード４の底面の形状が変形するので、目標形状により近い形状に舗装路面１を構築することができる。

また、車体３に移動局３１を車体３の左右方向に離間して少なくとも２つ設け、この移動局３１により測位した夫々の３次元位置の差より車体３の左右方向傾斜角を演算してもよい。あるいは、車体３に姿勢ジャイロを設け、車体３の左右方向傾斜角を検出してもよい。これらのとき、この左右方向傾斜角と移動局３１により測位された車体３の３次元位置とに基づいて、スクリード４の底面の左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置を直接演算する。そして、左右後端点ＧＬ、ＧＲを結んだ直線Ａが舗装路面１の目標形状と一致するように、モータ２６を作動制御する。このようにすれば、コンピュータ３０での処理が簡単になり、コンピュータ３０の負荷が軽減される。なお、これらのときの、車体３の左右方向傾斜角を演算するコンピュータ３０と姿勢ジャイロとは、傾斜角検出装置に該当する。

また、車体３に姿勢ジャイロを設けた場合には、車体３の進行方向を検出することができるので、車体３の進行方向が目標走行線より左右にずれた場合でも、スクリード４の左右後端点ＧＬ、ＧＲの３次元位置を精度良く求めることができる。これにより、予め記憶させた舗装路面１の目標形状に一致するように、スクリード４の底面の形状をより最適に変形できるので、舗装路面をより精度良く構築することができる。

なお、舗装路面１の区切り方や所定距離Ｌ１は、任意に設定することができる。更に、舗装路面１の区切り方や所定距離Ｌ１を適宜設定することにより、基準線Ｄに対して平行ではない方向にアスファルトフィニッシャ２を走行させながら舗装材を敷き均すことも可能である。

また、以上の実施形態は、舗装材を敷き均す舗装材敷均装置に関するものであるが、舗装路面を締め固める締固装置に対して本発明を適用することができる。

図１０に示すように、締固装置には、転圧ローラ４０が車体４１の左右方向に複数並べて設けられている。転圧ローラ４０の軸は、車体４１の左右方向に一直線状になる状態、即ち転圧ローラ４０の転圧面４０ａが平面上にあって車体４１と平行である状態から、車体４１の前後方向に垂直な面上で夫々揺動可能になっている。そして、転圧ローラ４０を揺動させることにより、転圧ローラ４０の転圧面４０ａの形状を変形することができる。

本発明の締固装置では、アスファルトフィニッシャと同様に、記憶装置に舗装路面の目標形状を記憶し、車体４１に設けられた移動局３１から入力する車体４１の３次元位置に基づいて転圧ローラ４０の接地線を通過する横断面の形状を演算する。そして、転圧面４０ａの形状が舗装路面の目標形状と一致するように、転圧ローラ４０の揺動作動を制御する。

締固装置は、舗装路面の路面延長方向に対して車体４１の進行方向を変えながら前後に往復移動する場合がある。従って、車体４１に進行方向検出装置としての姿勢ジャイロを設けて、車体４１の進行方向を検出してもよい。そして、この車体４１の進行方向と車体４１の３次元位置とに基づいて、転圧面４０ａが平面上にあって車体４１と平行である状態での転圧ローラ４０の接地線を演算する。これにより、転圧ローラ４０の接地線が精度良く求められるので、転圧面４０ａをより適した形状に変形でき、舗装路面をより精度良く締め固めることができる。この他に、移動局３１を車体４１の前後方向に離間して車体４１に少なくとも２つ設け、測位された３次元位置の差から車体４１の進行方向を演算してもよい。あるいは、車体４１の位置の過去の推移から車体４１の進行方向を演算してもよい。なお、これらのときの、車体４１の進行方向を演算するコンピュータは、進行方向検出装置に該当する。

また、以上の実施形態では、自動車テストコースの舗装路面１を構築するために、本発明を用いたが、例えば、走行速度を抑制するために、路面延長方向の断面形状が波形形状であって左右方向に位相差をもつ舗装路面を構築するときのような、特殊形状の舗装路面を構築するときにも用いることができる。

以上のように、本発明にかかる舗装材敷均装置及び舗装材敷均方法、並びに、締固装置及び舗装路面締固方法は、特に、自動車テストコースのように断面形状が曲線状に傾斜するとともに路面延長方向に沿って連続的に変化する舗装路面を構築する場合に有用である。

Claims (16)

1. 路面上を走行しながら路面上に供給された舗装材を敷き均す舗装材敷均装置であって、
   前記路面上を走行可能な車体と、底面の形状を変形しつつ前記路面上の舗装材を押圧するスクリードと、ＧＰＳにより前記車体の３次元位置を測位する移動局と、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状を記憶する記憶装置と、制御装置と、を含んで構成され、
   前記制御装置は、前記スクリードの底面の形状が前記目標形状と一致するように、前記移動局により測位された前記車体の３次元位置に応じて前記底面の形状の変形作動を制御すること
   を特徴とする舗装材敷均装置。
2. 前記制御装置は、前記車体が所定距離進んだ位置での前記舗装路面の目標形状と前記底面の形状とを比較し、前記車体が前記所定距離を走行する間にその差をなくすように、前記底面の形状を徐々に変形させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の舗装材敷均装置。
3. 前記車体の左右方向傾斜角を検出する傾斜角検出装置を備え、
   前記制御装置は、前記移動局により測位された前記車体の３次元位置と、前記傾斜角検出装置により検出された前記左右方向傾斜角と、に基づいて前記スクリードの底面の左右後端点の３次元位置を演算し、前記左右後端点を結んだ直線で表される前記底面の形状が前記目標形状と一致するように、前記底面の形状の変形作動を制御することを特徴とする請求の範囲第１項記載の舗装材敷均装置。
4. 前記移動局は、前記車体の左右方向に離間して前記車体に少なくとも２つ設けられ、
   前記傾斜角検出装置は、前記移動局により夫々測位された前記車体の３次元位置の差に基づいて前記左右方向傾斜角を演算することを特徴とする請求の範囲第３項記載の舗装材敷均装置。
5. 前記傾斜角検出装置は、少なくとも前記車体の左右方向傾斜角を検出する姿勢ジャイロであることを特徴とする請求の範囲第３項記載の舗装材敷均装置。
6. 前記車体の３次元位置は、既知の位置に設けられた固定局により測位された位置情報に応じて補正されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の舗装材敷均装置。
7. 前記スクリードは、複数の板状部材を前記車体の左右方向に連ねて並べるとともに隣り合った前記板状部材を相互に回動自在に夫々連結して構成され、前記板状部材の端部が前記車体に対し上下方向に夫々移動することにより前記底面の形状が変形することを特徴とする請求の範囲第１項記載の舗装材敷均装置。
8. 舗装路面を締め固める締固装置であって、
   前記舗装路面上を走行可能な車体と、転圧面の形状を変形しつつ前記舗装路面を締め固める転圧ローラと、ＧＰＳにより前記車体の３次元位置を測位する移動局と、３次元位置に対応した舗装路面の目標形状を記憶する記憶装置と、制御装置と、を含んで構成され、
   前記制御装置は、前記転圧面の形状が前記目標形状と一致するように、前記移動局により測位された前記車体の３次元位置に応じて前記転圧面の形状の変形作動を制御すること
   を特徴とする締固装置。
9. 前記制御装置は、前記車体が所定距離進んだ位置での前記舗装路面の目標形状と前記転圧面の形状とを比較し、前記車体が前記所定距離を走行する間にその差をなくすように、前記転圧面の形状を徐々に変形させることを特徴とする請求の範囲第８項記載の締固装置。
10. 前記車体の進行方向を検出する進行方向検出装置を備え、
    前記制御装置は、前記移動局により測位された前記車体の３次元位置と、前記進行方向検出装置により検出された前記車体の進行方向と、に基づいて、前記転圧面が平面上にあって車体と平行である状態での前記転圧ローラの接地線を演算し、前記接地線が前記目標形状と一致するように、前記転圧面の形状の変形作動を制御することを特徴とする請求の範囲第８項記載の締固装置。
11. 前記移動局は、車体の前後方向に離間して車体に少なくとも２つ設けられ、
    前記進行方向検出装置は、前記移動局により夫々測位された前記車体の３次元位置の差に基づいて、前記車体の進行方向を演算することを特徴とする請求の範囲第１０項記載の締固装置。
12. 前記進行方向検出装置は、少なくとも前記車体の進行方向を検出する姿勢ジャイロであることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の締固装置。
13. 前記車体の３次元位置は、既知の位置に設けられた固定局により測位された位置情報に応じて補正されることを特徴とする請求の範囲第８項記載の締固装置。
14. 前記転圧ローラは、前記車体の前後方向に対して垂直な面上で揺動可能に複数設けられ、前記転圧ローラが揺動することにより前記転圧面の形状が変形することを特徴とする請求の範囲第８項記載の締固装置。
15. 底面の形状が変形可能なスクリードを備えた舗装材敷均装置を走行させながら舗装材を敷き均す舗装材敷均方法であって、
    ＧＰＳにより測位された前記舗装材敷均装置の３次元位置に応じて、舗装路面の目標形状と一致するように前記スクリードの底面の形状を変形させることを特徴とする舗装材敷均方法。
16. 転圧面の形状が変形可能な転圧ローラを備えた締固装置を走行させながら舗装路面を締め固める舗装路面締固方法であって、
    ＧＰＳにより測位された前記締固装置の３次元位置に応じて、舗装路面の目標形状と一致するように前記転圧面の形状を変形させることを特徴とする舗装路面締固方法。

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