WO2006006246A1

WO2006006246A1 - 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

Info

Publication number: WO2006006246A1
Application number: PCT/JP2004/010052
Authority: WO
Inventors: Junji Ambo; Gorou Ushikubo; Sachio Takahashi; Tatsuaki Shimizu
Original assignee: Nippo Corporation
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2006-01-19
Also published as: JP4212627B2; JPWO2006006246A1

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

明細書

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

技術分野

[0001] 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。

背景技術

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 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。

[0005] し力しながら、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。

[0006] 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。 [0007] 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。し力ながら、このような装置では、この差がなくなるように、ォペレ一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。

特許文献 1：特開 2000 - 27627号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 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。

課題を解決するための手段

[0009] 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。

[0010] 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。

[0011] 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。 [0012] 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つて夫々測位した車体の 3次元位置の差から演算する力、、または車体に姿勢ジャィ口を設けて検出すればよい。

[0013] 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つて夫々測位した車体の 3次元位置の差から演算する力、または車体に姿勢ジャイロを設けて検出すればよい。

[0014] 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。

発明の効果

[0015] 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。

[0016] 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。

[0017] 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。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]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]図 2は、同上のスクリードの構造図である。

[図 3]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]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]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ヤ一トである。

[図 6]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)はアスファルトフイエ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]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]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ヤ一トである。

[図 9]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ヤ一トである。

[図 10]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

[0019] 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

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。

[0021] 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。

[0022] 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。

[0023] アスファルトフィニッシャ 2には、アスファルトスタツ力 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ィンチトラクタ 7によつて支持されている。なお、ァスファノレトフィニッシャ 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、アスファルトスタツ力 5は、ァスフアルトフィニッシャ 2の前方を走行しながら舗装材を供給する。

[0024] 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。

[0025] 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。スクリードュニット 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 2 4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

[0026] 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。コンビユータ 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。

[0027] 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。

[0028] 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。

[0029] 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。

[0030] 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。

[0031] 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。

[0032] 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。

[0033] 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ー致するように、モータ 26を夫々作動させる。その後、 ENDに進む

[0034] 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。

[0035] 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。

[0036] ステップ 12では、地点 H力移動局 31までの水平距離 Lbを求める。

[0037] 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を読み出せばよレ、。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のいずれ力、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。

[0038] 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との水平距離力 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。

[0039] 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。

[0040] まず、記憶装置 29に、舗装路面 1の目標形状を記憶させる。

[0041] そして、アスファルトスタツ力 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。

[0042] 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が上下動すベぐ各モータ 26が作動制御される。これにより、ァスフアルトフィニッシャ 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。

[0043] 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。

[0044] 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レ、。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。

[0045] 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、ァスファノレトフィニッシャ 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。

[0046] 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。

[0047] 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。

[0048] 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。

[0049] 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 L 1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。

[0050] ステップ 25では、各ポテンショメータ 28力、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。 [0051] 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。

[0052] 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。

[0053] 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。

[0054] 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。

[0055] 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。

[0056] 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。

[0057] 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。

[0058] 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。

[0059] 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。

[0060] 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。

[0061] 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、アスファルトフイエッシャ 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力 Sできる。

[0062] 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を用いた力スクリード 4の右後端点 GRや移動局 31のような、ァスフアルトフィニッシャ 2上にあるレ、ずれの部位の位置を用いてもょレ、。

[0063] 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レ、。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、 fi口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。

[0064] 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レ、。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レ、。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。

[0065] 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。

[0066] 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。

[0067] 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力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。

[0068] 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ベて設けられている。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。

[0069] 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次元位置に基づレ、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。

[0070] 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レ、。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次元位置の差力車体 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。

[0071] 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。

産業上の利用可能性

[0072] 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

請求の範囲

[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ィ口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。