沥青滚平机的制作方法

文档序号:31134801发布日期:2022-08-13 10:21阅读:103来源:国知局
沥青滚平机的制作方法

1.本发明涉及一种沥青滚平机。


背景技术:

2.以往,已知有一种沥青滚平机,其具备:牵引机;料斗,设置于牵引机的前侧并接收铺路材料;输送机,将料斗内的铺路材料输送至牵引机的后侧;螺杆,在牵引机的后侧铺展由输送机输送的铺路材料;及整平机,在螺杆的后侧平整通过螺杆铺展的铺路材料(参考专利文献1。)。
3.通常,沥青滚平机的驾驶员利用安装于牵引机的导向棒(指针棒)而以使所铺设的铺装体的宽度方向的端面沿施工对象的道路上的高低差延伸的方式使沥青滚平机行走。即,驾驶员维持整平机的宽度方向的端面与高低差所形成的高低差面变得大致平行的状态的同时使沥青滚平机行走。另外,施工对象的道路上的高低差例如为路缘石与路基之间的高低差、已设的铺装体与路基之间的高低差、铺装用模框与路基之间的高低差或切削了旧铺装体时出现的高低差等。
4.以往技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2017-160636号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的技术课题
8.然而,当施工对象的道路弯曲时,驾驶员仅利用导向棒,则无法使所铺设的铺装体的宽度方向的端面沿着高低差。这是因为,位于牵引机后侧的整平机的中央部中的规定点所描绘的轨迹不追随牵引机的中央部中的规定点所描绘的轨迹而导致向弯道的外侧凸出。
9.鉴于上述情况,希望提供一种能够沿施工对象的道路适当地铺设铺装体的沥青滚平机。
10.用于解决技术课题的手段
11.本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机具备:牵引机;料斗,设置于所述牵引机的前侧并接收铺路材料;输送机,将所述料斗内的铺路材料输送至所述牵引机的后侧;螺杆,在所述牵引机的后侧铺展由所述输送机输送的所述铺路材料;整平机,在所述螺杆的后侧平整通过所述螺杆铺展的所述铺路材料;信息获取装置,获取与施工对象的道路相关的信息;及控制装置,根据由所述信息获取装置所获取的与施工对象的道路相关的信息决定的目标轨道或目标位置,控制所述牵引机的动作。
12.发明效果
13.根据上述方式,提供一种能够沿施工对象的道路适当地铺设铺装体的沥青滚平机。
附图说明
14.图1是本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机的侧视图。
15.图2是图1的沥青滚平机的俯视图。
16.图3是表示自动操舵系统的结构例的图。
17.图4是施工现场的俯视图。
18.图5是施工现场的俯视图。
19.图6a是施工现场的俯视图。
20.图6b是施工现场的俯视图。
具体实施方式
21.图1是本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机100的侧视图。图2是沥青滚平机100的俯视图。在本实施方式中,沥青滚平机100为轮式沥青滚平机,主要由牵引机1、料斗2及整平机3构成。以下,将从牵引机1观察的料斗2的方向(+x方向)设为前方,将从牵引机1观察的整平机3的方向(-x方向)设为后方。
22.牵引机1为用于使沥青滚平机100移动的机构。在本实施方式中,牵引机1使用后轮行走用液压马达而使后轮5旋转,且使用前轮行走用液压马达而使前轮6旋转以使沥青滚平机100移动。后轮行走用液压马达及前轮行走用液压马达从液压泵接收工作油的供给而进行旋转。但是,前轮6可以是从动轮。
23.沥青滚平机100可以是履带式沥青滚平机。此时,后轮5及前轮6的组合可以用左履带及右履带的组合来替换。
24.控制器50为控制沥青滚平机100的控制装置。在本实施方式中,控制器50由包括cpu、易失性存储装置及非易失性存储装置等的微型计算机构成,且搭载于牵引机1。cpu执行存储于非易失性存储装置的程序,由此实现控制器50的各功能。但是,控制器50的各功能不仅可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现,还可以通过硬件与软件的组合来实现。
25.料斗2为用于接收铺路材料的机构。在本实施方式中,料斗2设置于牵引机1的前侧,且构成为通过料斗缸能够向车宽度方向(y轴方向)开闭。通常,沥青滚平机100在料斗2处于全开状态时从自卸车的货架接收铺路材料(例如沥青混合物。)。自卸车为运输铺路材料的运输车辆的一例。图1及图2表示料斗2处于全开状态。若料斗2内的铺路材料减少,则料斗2关闭,存在于料斗2的内壁附近的铺路材料集中在料斗2的中央部。这是为了使得存在于料斗2中央部的输送机cv能够向牵引机1的后侧输送铺路材料。在牵引机1的后侧且整平机3的前侧通过螺杆sc向车宽度方向铺展输送至牵引机1后侧的铺路材料。在本实施方式中,螺杆sc处于在左右连结有延长螺杆的状态。图1及图2中省略存在于料斗2内的铺路材料的图示,以粗的点图案来表示通过螺杆sc铺展的铺路材料pv,以细的点图案来表示通过整平机3平整的新设铺装体np。
26.整平机3为用于平整铺路材料pv的机构。在本实施方式中,整平机3包括前侧整平机30及后侧整平机31。前侧整平机30包括左前侧整平机30l及右前侧整平机30r。后侧整平机31为能够沿车宽方向伸缩的整平机,包括左后侧整平机31l及右后侧整平机31r。但是,后侧整平机31可以是与前侧整平机30的左右连结的固定宽度整平机。并且,整平机3为由牵引机1牵引的浮动整平机,并且经由调平臂3a与牵引机1连结。调平臂3a包括配置于牵引机1左
侧的左调平臂3al及配置于牵引机1右侧的右调平臂3ar。
27.在整平机3的前部安装有犁板43。犁板43构成为能够调整滞留于整平机3前方的铺路材料pv的量。铺路材料pv通过犁板43的下端与路基bs之间的间隙而到达整平机3的下方。
28.在牵引机1中安装有信息获取装置51、车载显示装置52及操舵装置53。
29.信息获取装置51构成为能够获取与施工对象的道路相关的信息,并且将所获取的信息输出至控制器50。与施工对象的道路相关的信息例如包括道路的宽度、缓和区间(回旋曲线区间)中的曲率的变化及圆弧区间中的曲率等。在本实施方式中,信息获取装置51包括前方监视装置51f、后方监视装置51b、行走速度传感器51s、定位装置51p及通信装置51t。
30.前方监视装置51f构成为能够监视沥青滚平机100的前方。在本实施方式中,前方监视装置51f为监视存在于牵引机1前方的监视范围rf的lidar,安装于牵引机1的中央部。牵引机1的中央部例如为覆盖存在于料斗2后侧的发动机舱的罩体的前端中央部。但是,前方监视装置51f可以安装于沥青滚平机100的其他部位,也可以由多个lidar来构成。当由多个lidar构成时,前方监视装置51f能够同时监视彼此不重叠的多个监视范围。此时,多个lidar可以包括安装于牵引机1的前端右侧部的右前lidar及安装于牵引机1的前端左侧部的左前lidar。并且,lidar可以经由托架或杆等安装于牵引机1。
31.后方监视装置51b构成为能够监视沥青滚平机100的后方。在本实施方式中,后方监视装置51b为监视存在于整平机3后方的监视范围rb的lidar,且安装于作为扶手发挥作用的导轨1g。但是,后方监视装置51b可以安装于驾驶座1s的下部,也可以安装于沥青滚平机100的其他部位。并且,后方监视装置51b可以由多个lidar构成。当由多个lidar构成时,后方监视装置51b能够同时监视彼此不重叠的多个监视范围。此时,多个lidar可以包括安装于牵引机1的后端右侧部的右后lidar及安装于牵引机1的后端左侧部的左后lidar。并且,lidar可以经由托架或杆等安装于牵引机1。
32.信息获取装置51可以包括构成为能够监视沥青滚平机100侧方的侧方监视装置。此时,侧方监视装置可以包括左侧方监视装置及右侧方监视装置。左侧方监视装置例如可以作为监视存在于牵引机1左方的监视范围的lidar,在比后轮5更靠前侧安装于牵引机1的上表面的左端部。右侧方监视装置例如可以作为监视存在于牵引机1右方的监视范围的lidar,在比后轮5更靠前侧安装于牵引机1的上表面的右端部。
33.lidar例如构成为能够测定在监视范围内的多个点与lidar之间的距离。但是,前方监视装置51f及后方监视装置51b中的至少一个可以是单眼摄像机、立体摄像机、毫米波雷达、激光雷达、激光扫描器、深度摄像机或激光测距仪等。关于侧方监视装置也相同。
34.前方监视装置51f的监视范围rf优选包括路基bs及存在于路基bs外侧的地上物ap。这是为了能够获取与施工对象的道路的宽度相关的信息。关于侧方监视装置的监视范围也相同。在本实施方式中,监视范围rf具有大于路基bs的宽度的宽度。地上物ap为l型侧槽块。地上物ap可以是铺装用模框、路缘石块或已设铺装体等。
35.后方监视装置51b的监视范围rb优选包括新设铺装体np及存在于新设铺装体np外侧的地上物ap。这是为了能够获取与新设铺装体np的宽度相关的信息。在本实施方式中,监视范围rb具有大于新设铺装体np的宽度的宽度。
36.行走速度传感器51s构成为能够检测沥青滚平机100的行走速度。在本实施方式中,行走速度传感器51s为车轮速度传感器,且构成为能够检测后轮5的旋转角速度及旋转
角度以及沥青滚平机100的行走速度及行走距离。
37.定位装置51p构成为能够测量沥青滚平机100的位置。在本实施方式中,定位装置51p为gnss罗盘,且构成为能够测量沥青滚平机100的位置及姿势。如图1及图2所示,作为定位装置51p的gnss罗盘包括安装于从左调平臂3al的后端部向铅垂上方延伸的杆pl的上端的左gnss接收机51pl及安装于从右调平臂3ar的后端部向铅垂上方延伸的杆pl(不可见)的上端的右gnss接收机51pr。
38.但是,定位装置51p可以是全站仪。此时,在杆pl的前端安装有成为全站仪的靶的反射棱镜。设置于沥青滚平机100周围的全站仪的主体经由无线通信与控制器50连接。即,全站仪的主体将与所导出的靶的位置相关的信息发送至控制器50。
39.通信装置51t构成为能够控制沥青滚平机100与存在于沥青滚平机100外部的设备之间的通信。在本实施方式中,通信装置51t设置于驾驶座1s的前方,且构成为能够控制经由移动通信网、近距离无线通信网或卫星通信网等的通信。
40.信息获取装置51可以包括构成为能够检测沥青滚平机100的操舵角的操舵角传感器及构成为能够检测后侧整平机31的伸缩量而计算铺装宽度的铺装宽度传感器等。
41.并且,信息获取装置51可以包括设置于施工现场的监视装置或安装于在沥青滚平机100的上空飞行的飞行体的监视装置。设置于施工现场的监视装置例如为安装于沿施工对象的道路设置的杆的前端的lidar或单眼摄像机等。安装于飞行体的监视装置例如为安装于多旋翼机(无人机)或飞艇等的lidar或单眼摄像机等。
42.车载显示装置52构成为能够显示与沥青滚平机100相关的信息。在本实施方式中,车载显示装置52为设置于驾驶座1s前方的液晶显示器。但是,车载显示装置52可以设置于整平机3的左端部及右端部中的至少一个端部。
43.操舵装置53构成为能够控制沥青滚平机100的操舵。在本实施方式中,操舵装置53构成为使设置于前桥附近的前轮操舵缸伸缩。具体而言,操舵装置53包括控制从液压泵流向前轮操舵缸的工作油的流量及从前轮操舵缸排出的工作油的流量的操舵用电磁控制阀。操舵用电磁控制阀构成为能够根据作为操作装置的方向盘sh(转向盘)的旋转而控制前轮操舵缸中的工作油的流出/流入。并且,操舵用电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与方向盘sh的旋转无关地控制前轮操舵缸中的工作油的流出/流入。即,控制器50能够与驾驶员对方向盘sh有无操作无关地控制沥青滚平机100的操舵。
44.当沥青滚平机100为履带式沥青滚平机时,操舵装置53构成为能够单独控制左右一对履带。具体而言,操舵装置53包括控制从液压泵流向用于使左履带旋转的左行走用液压马达的工作油的流量的左电磁控制阀及控制从液压泵流向用于使右履带旋转的右行走用液压马达的工作油的流量的右电磁控制阀。而且,左电磁控制阀构成为能够根据用于操作左履带的操作装置即左操作杆的操作量(倾斜角)控制左行走用液压马达中的工作油的流出/流入。并且,左电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与驾驶员对左操作杆有无操作无关地控制左行走用液压马达中的工作油的流出/流入。同样地,右电磁控制阀构成为能够根据用于操作右履带的操作装置即右操作杆的操作量(倾斜角)控制右行走用液压马达中的工作油的流出/流入。并且,右电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与驾驶员对右操作杆有无操作无关地控制右行走用液压马达中的工作油的流出/流入。
45.接着,参考图3对搭载于沥青滚平机100的自动操舵系统ds的结构例进行说明。图3是表示自动操舵系统ds的结构例的框图。
46.自动操舵系统ds主要由控制器50、前方监视装置51f、后方监视装置51b、行走速度传感器51s、定位装置51p、通信装置51t、车载显示装置52及操舵装置53等构成。
47.在图3所示的例子中,控制器50作为功能模块包括目标计算部50a、操舵控制部50b及显示控制部50c。
48.目标计算部50a构成为能够计算由操舵控制部50b利用的目标。由操舵控制部50b利用的目标例如为作为沥青滚平机100上的规定点需描绘的轨道的目标轨道。规定点为预先与沥青滚平机100的规定部位建立对应关联的点,也被称为操舵基准点或控制基准点。但是,规定点可以是与沥青滚平机100的规定部位动态地建立对应关联的点。严格意义上,目标轨道为多个目标位置的一维排列。目标位置为沥青滚平机100上的规定点需到达的地点。或者,由操舵控制部50b利用的目标可以是作为在经过规定时间之后沥青滚平机100上的规定点需到达的地点的目标位置。规定时间例如为几毫秒、几十毫秒、几百毫秒或几秒。
49.在本实施方式中,目标计算部50a例如根据施工设计数据等与施工对象的道路相关的信息,计算牵引机1的中央部中的规定点需追随的目标轨道。此时,典型地,目标轨道在沥青滚平机100开始行走之前计算。因此,目标轨道可以通过设置于存在于沥青滚平机100外部的管理中心的服务器等计算之后经由通信发送至控制器50。另外,规定点可以是设定于料斗2的前端部的中央部的点,而不是设定于牵引机1的中央部的点。并且,在轮式沥青滚平机的情况下,规定点可以是设定于左前轮的位置的点,也可以是设定于右前轮的位置的点,还可以是设定于前轮轴的中央部的点。
50.目标计算部50a可以计算作为在经过规定时间之后牵引机1的中央部中的规定点需到达的地点的目标位置。此时,目标位置在沥青滚平机100的行走中以规定的控制周期来重复计算。例如,目标计算部50a可以根据前方监视装置51f所获取的信息,计算位于以规定距离比牵引机1的中央部中的规定点的当前位置更靠前方的位置的施工对象的道路的宽度方向的中心点作为目标位置。规定距离例如为几厘米或几十厘米。此时,目标计算部50a无需获取施工设计数据而能够计算目标位置。但是,目标计算部50a可以根据施工设计数据及前方监视装置51f所获取的信息,计算目标位置。例如,目标计算部50a可以根据前方监视装置51f所获取的信息,校正根据施工设计数据计算出的目标位置。并且,目标计算部50a可以利用后方监视装置51b所获取的信息。
51.操舵控制部50b构成为能够与对操作装置的操作无关地自动控制沥青滚平机100的操舵。
52.在本实施方式中,操舵控制部50b以使牵引机1的中央部中的规定点追随目标计算部50a计算出的目标轨道的方式对操舵装置53输出控制指令。具体而言,操舵控制部50b根据定位装置51p的输出,导出牵引机1的中央部中的规定点的当前位置。而且,当判定为规定点从目标轨道向右方向脱离时,操舵控制部50b以使沥青滚平机100向左方移动的方式对操舵装置53输出控制指令。同样地,当判定为规定点从目标轨道向左方向脱离时,操舵控制部50b以使沥青滚平机100向右方移动的方式对操舵装置53输出控制指令。
53.或者,操舵控制部50b可以以使牵引机1的中央部中的规定点定位于目标计算部50a计算出的目标位置的方式对操舵装置53输出控制指令。此时,操舵控制部50b可以根据
定位装置51p的输出导出牵引机1的中央部中的规定点的当前位置,也可以根据后方监视装置51b及前方监视装置51f中的至少一个装置的输出导出牵引机1的中央部中的规定点的当前位置。在后者的情况下,可以省略定位装置51p。
54.接着,参考图4对使沥青滚平机100沿目标轨道移动的功能进行说明。图4是表示通过施工对象的道路rd的弯曲部(左弯道)的沥青滚平机100的施工现场的俯视图。在图4中,沥青滚平机100a表示开始施工时即第1时点时的沥青滚平机100。沥青滚平机100b表示从第1时点起经过规定时间之后的第2时点时的沥青滚平机100。同样地,沥青滚平机100c表示从第2时点起经过规定时间之后的第3时点时的沥青滚平机100,沥青滚平机100d表示从第3时点起经过规定时间之后的第4时点时的沥青滚平机100,沥青滚平机100e表示从第4时点起经过规定时间之后的第5时点时的沥青滚平机100。另外,为了清楚起见,图4中简化示出沥青滚平机100的牵引机1、前侧整平机30、左后侧整平机31l及右后侧整平机31r,另一方面,省略了料斗2的图示。
55.控制器50的目标计算部50a在开始施工时即第1时点,计算牵引机1的中央部中的规定点p需追随的目标轨道tpt。在图4所示的例子中,规定点p以
“○”
来表示,目标轨道tpt以单点划线来表示。目标计算部50a参考施工设计数据,根据施工对象的道路rd的左侧边界线lp及右侧边界线rp,导出道路rd的中心线cp。然后,目标计算部50a将中心线cp设定为前侧整平机30的中央部中的规定点q需追随的目标轨道tps。在图4所示的例子中,规定点q以
“△”
来表示,目标轨道tps以虚线来表示。然后,目标计算部50a根据沥青滚平机100的后轮5与前轮6之间的距离等已知的信息及目标轨道tps,计算规定点p需追随的目标轨道tpt。
56.在图4所示的例子中,道路rd的左侧边界线lp、右侧边界线rp、中心线cp、规定点p需追随的目标轨道tpt及规定点q需追随的目标轨道tps均作为多个位置坐标的一维排列来导出。位置坐标例如为基准坐标系中的坐标。
57.基准坐标系例如为世界测地系统。世界测地系统为在地球的重心放置原点,将通过格林威治子午线与赤道的交点和原点的轴设为x轴,将通过东经90度的子午线与赤道的交点和原点的轴设为y轴,将通过北极点和原点的轴设为z轴的三维正交xyz坐标系。
58.然后,控制器50的操舵控制部50b以使规定点p的实际位置坐标与构成目标轨道tpt的位置坐标中的1个一致的方式,使沥青滚平机100进行动作。具体而言,操舵控制部50b根据定位装置51p的输出,导出牵引机1的中央部中的规定点p的当前位置。然后,当规定点p的位置位于比目标轨道tpt更靠右侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的缸底油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向左移动,规定点p的位置接近目标轨道tpt。相反,当规定点p的位置位于比目标轨道tpt更靠左侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的杆侧油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向右移动,规定点p的位置接近目标轨道tpt。另外,在该例子中,前轮操舵缸构成为随着超过规定长度伸长而左操舵角变大,并且随着小于规定长度收缩而右操舵角变大。
59.如此,控制器50能够将在第1时点位于点pa的位置的规定点p在第2时点定位于点pb,在第3时点能够定位于点pc,在第4时点能够定位于点pd,在第5时点能够定位于点pe。其结果,控制器50能够将在第1时点位于点qa的位置的规定点q在第2时点定位于点qb,在第3
时点能够定位于点qc,在第4时点能够定位于点qd,在第5时点能够定位于点qe。
60.在图4所示的例子中,左后侧整平机31l以使其左端面与道路rd的左侧边界线lp一致的方式向左侧伸长,右后侧整平机31r以使其右端面与道路rd的右侧边界线rp一致的方式向右侧伸长。然后,左后侧整平机31l的左端面以追随左侧边界线lp的方式移动,右后侧整平机31r的右端面以追随右侧边界线rp的方式移动。因此,控制器50通过以使牵引机1的中央部中的规定点p追随目标轨道tpt的方式使牵引机1前进,能够使道路rd的宽度与新设铺装体np的宽度一致。
61.控制器50可以在沥青滚平机100的行走中,使后侧整平机31伸缩。例如,当左后侧整平机31l的左端面可能会从左侧边界线lp向道路rd的内侧脱离时,控制器50可以使左后侧整平机31l向左侧伸长。或者,当右后侧整平机31r的右端面可能会从右侧边界线rp向道路rd的内侧脱离时,控制器50可以使右后侧整平机31r向右侧伸长。
62.并且,在图4所示的例子中,操舵控制部50b在沥青滚平机100在道路rd的弯曲部中行走时,控制沥青滚平机100的操舵,但也可以在沥青滚平机100在道路rd的直线部中行走时,控制沥青滚平机100的操舵。
63.接着,参考图5对实时决定目标位置的同时使沥青滚平机100移动的功能进行说明。图5是表示通过施工对象的道路rd的弯曲部的沥青滚平机100的施工现场的俯视图。为了清楚起见,与图4同样地,图5中简化示出沥青滚平机100的牵引机1、前侧整平机30、左后侧整平机31l及右后侧整平机31r,另一方面,省略了料斗2的图示。
64.在图5所示的例子中,控制器50的目标计算部50a根据前方监视装置51f所获取的信息,导出施工对象的道路rd的中心线cp。在图5所示的例子中,中心线cp以点线来表示。具体而言,目标计算部50a根据前方监视装置51f所获取的信息,导出道路rd的左侧边界线lp及右侧边界线rp,根据左侧边界线lp及右侧边界线rp,导出道路rd的中心线cp。前方监视装置51f所获取的信息例如为路缘石块与路基bs之间的高低差的位置及朝向等。并且,目标计算部50a导出牵引机1的中央部中的规定点p的当前位置pn及前侧整平机30的中央部中的规定点q的当前位置qn。具体而言,目标计算部50a根据定位装置51p的输出,导出规定点p的当前位置pn及规定点q的当前位置qn。在图5所示的例子中,规定点p以
“○”
来表示,规定点q以
“△”
来表示。
65.然后,目标计算部50a计算作为在经过规定时间之后规定点p需到达的地点的目标位置pf。具体而言,目标计算部50a根据施工设计数据及规定点p的当前位置pn,计算作为在经过规定时间之后规定点q需到达的地点的目标位置qf,根据沥青滚平机100的后轮5与前轮6之间的距离等已知的信息及目标位置qf,计算目标位置pf。目标位置pf及目标位置qf均作为位置坐标来导出。位置坐标例如为基准坐标系中的坐标。在图5所示的例子中,目标位置pf由以点线来示出的
“○”
来表示,目标位置qf由以点线来示出的
“△”
来表示。
66.然后,控制器50的操舵控制部50b以使规定点p的位置坐标与目标位置pf的位置坐标一致的方式使沥青滚平机100进行动作。例如,操舵控制部50b根据定位装置51p的输出,导出沥青滚平机100的中心轴ax。然后,当目标位置pf位于比中心轴ax更靠左侧的位置时,操舵控制部50b对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的缸底油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向左移动,规定点p的位置接近目标位置pf。相反,当目标位置pf位于比中心轴ax更靠右侧的位置时,操舵控制部50b
对构成操舵装置53的操舵用电磁控制阀输出控制指令,使规定量的工作油流入前轮操舵缸的杆侧油室。其结果,沥青滚平机100前进的同时向右移动,规定点p的位置接近目标位置pf。另外,在该例子中,前轮操舵缸构成为随着超过规定长度伸长而左操舵角变大,并且随着小于规定长度收缩而右操舵角变大。
67.如此,控制器50能够将规定点p定位于目标位置pf。其结果,控制器50能够将规定点q定位于目标位置qf。
68.操舵控制部50b可以以使规定点q的位置坐标与目标位置qf的位置坐标一致的方式使沥青滚平机100进行动作。或者,操舵控制部50b可以以使规定点q接近道路rd的中心线cp的方式使沥青滚平机100进行动作。此时,操舵控制部50b按规定的控制周期判定规定点q是位于道路rd的中心线cp上,还是位于中心线cp的右侧,或位于中心线cp的左侧。然后,当判定为位于右侧时,操舵控制部50b使沥青滚平机100偏靠左侧,当判定为位于左侧时,使沥青滚平机100偏靠右侧。
69.在图5所示的例子中,左后侧整平机31l以使其左端面与道路rd的左侧边界线lp一致的方式向左侧伸长,右后侧整平机31r以使其右端面与道路rd的右侧边界线rp一致的方式向右侧伸长。然后,左后侧整平机31l的左端面以追随左侧边界线lp的方式移动,右后侧整平机31r的右端面以追随右侧边界线rp的方式移动。因此,控制器50通过以使牵引机1的中央部中的规定点p追随按规定的控制周期计算的目标位置pf的方式使牵引机1前进,能够使道路rd的宽度与新设铺装体np的宽度一致。
70.控制器50可以在沥青滚平机100的行走中,使后侧整平机31伸缩。例如,当左后侧整平机31l的左端面可能会从左侧边界线lp向道路rd的内侧脱离时,控制器50可以使左后侧整平机31l向左侧伸长。或者,当右后侧整平机31r的右端面可能会从右侧边界线rp向道路rd的内侧脱离时,控制器50可以使右后侧整平机31r向右侧伸长。
71.并且,在图5所示的例子中,操舵控制部50b在沥青滚平机100在道路rd的弯曲部中行走时,控制沥青滚平机100的操舵,但也可以在沥青滚平机100在道路rd的直线部中行走时,控制沥青滚平机100的操舵。
72.接着,参考图6a及图6b对基于通过操舵装置53自动控制沥青滚平机100的动作的效果进行说明。图6a及图6b是表示通过施工对象的道路rd的弯曲部的沥青滚平机100的施工现场的俯视图。具体而言,图6a表示由操舵装置53进行自动操舵时的沥青滚平机100的动作。图6b表示以使牵引机1的中央部中的规定点p追随道路rd的中心线cp的方式进行手动操舵时的沥青滚平机100的动作。在图6a及图6b所示的例子中,牵引机1的中央部中的规定点p以
“○”
来表示,前侧整平机30的中央部中的规定点q以
“△”
来表示。
73.如图6b所示,若以使规定点p追随道路rd的中心线cp的方式进行手动操舵,则前侧整平机30的中央部中的规定点q追随以双点划线来表示的轨迹ps。即,当沥青滚平机100通过道路rd的弯曲部时,牵引机1的右侧面的前端与道路rd的右侧边界线rp之间的距离以与牵引机1的左侧面的前端与道路rd的左侧边界线lp之间的距离大致相等的状态发生变化,但前侧整平机30的右侧面的前端与道路rd的右侧边界线rp之间的距离以小于前侧整平机30的左侧面的前端与道路rd的左侧边界线lp之间的距离的状态发生变化。因此,铺路材料未铺设于以点图案来表示的道路rd的弯曲部的内侧区域,相反,导致铺路材料从道路rd的右侧边界线rp超出而铺设于以交叉图案来表示的道路rd的弯曲部的外侧区域。
74.如此,当沥青滚平机100通过道路rd的弯曲部时,沥青滚平机100的驾驶员即便以使牵引机1位于道路rd的宽度方向上的中央的方式使沥青滚平机100移动,也无法将整平机3定位于道路rd的宽度方向上的中央。
75.相对于此,如图4及图6a所示,若以使规定点p追随目标轨道tpt的方式通过操舵装置53自动控制沥青滚平机100的动作,则前侧整平机30的中央部中的规定点q追随以虚线来表示的道路rd的中心线cp。即,当沥青滚平机100通过道路rd的弯曲部时,牵引机1的右侧面的前端与道路rd的右侧边界线rp之间的距离以小于牵引机1的左侧面的前端与道路rd的左侧边界线lp之间的距离的状态发生变化,但前侧整平机30的右侧面的前端与道路rd的右侧边界线rp之间的距离以与前侧整平机30的左侧面的前端与道路rd的左侧边界线lp之间的距离大致相等的状态发生变化。因此,铺路材料也可靠地铺设于道路rd的弯曲部的内侧区域,也不会导致铺路材料从道路rd的右侧边界线rp超出而铺设。即,沥青滚平机100在道路rd的弯曲部中,也能够使施工对象的道路rd的宽度与新设铺装体np的宽度一致。
76.如此,当沥青滚平机100通过道路rd的弯曲部时,控制器50以使牵引机1接近道路rd的宽度方向上的端部的方式使沥青滚平机100移动,因此能够将整平机3定位于道路rd的宽度方向上的中央。
77.如上所述,本发明的实施方式所涉及的沥青滚平机100具备牵引机1、设置于牵引机1的前侧并接收铺路材料的料斗2、将料斗2内的铺路材料输送至牵引机1的后侧的输送机cv、在牵引机1的后侧铺展由输送机cv输送的铺路材料的螺杆sc、在螺杆sc的后侧平整通过螺杆sc铺展的铺路材料的整平机3、获取与施工对象的道路相关的信息的信息获取装置51及作为根据由信息获取装置51所获取的与施工对象的道路相关的信息决定的目标轨道tpt或目标位置pf或qf控制牵引机1的动作的控制装置的控制器50。
78.根据该结构,沥青滚平机100能够沿施工对象的道路rd适当地铺设铺装体。
79.如图4或图5所示,当施工对象的道路rd向左弯曲时,控制器50可以构成为在施工对象的道路rd的弯曲部中,将目标轨道tpt或目标位置pf设定于比施工对象的道路rd的中心(中心线cp)更靠外侧(右侧)的位置。另外,目标轨道tpt例如为牵引机1的中央部中的规定点p需追随的目标轨道,目标位置pf为在经过规定时间之后规定点p需到达的地点。
80.控制器50可以构成为以使施工对象的道路rd的宽度方向中心与整平机3的宽度方向中心一致的方式设定目标轨道tpt或目标位置pf。例如,如图4所示,控制器50的目标计算部50a可以构成为以使前侧整平机30的中央部中的规定点q所描绘的轨迹与道路rd的中心线cp一致的方式设定目标轨道tpt或目标位置pf。
81.根据该结构,即使在沥青滚平机100不仅通过道路rd的直线部还通过弯曲部的情况下,控制器50也能够使道路rd的宽度与新设铺装体np的宽度一致。
82.控制器50可以构成为以使整平机3的两端部中的至少一侧端部与地上物一致的方式设定目标轨道tpt或目标位置pf。例如,如图4所示,控制器50的目标计算部50a可以以使整平机3的左端部与道路rd的左侧边界线lp一致且整平机3的右端部与道路rd的右侧边界线rp一致的方式设定目标轨道tpt或目标位置pf。或者,控制器50的目标计算部50a可以以使整平机3的左端部与道路rd的左侧边界线lp一致的方式设定目标轨道tpt或目标位置pf。或者,控制器50的目标计算部50a可以以使整平机3的右端部与道路rd的右侧边界线rp一致的方式设定目标轨道tpt或目标位置pf。
83.并且,控制器50可以构成为根据作为操舵基准点的规定点p与整平机3之间的前后方向上的距离设定目标轨道tpt或目标位置pf。例如,控制器50可以构成为根据规定点p与前侧整平机30的中央部中的规定点q之间的前后方向上的距离设定目标轨道tpt或目标位置pf。
84.并且,控制器50可以构成为根据作为操舵基准点的规定点p与整平机3之间的前后方向上的距离设定目标轨道tps或目标位置qf。例如,控制器50可以构成为根据规定点p与前侧整平机30的中央部中的规定点q之间的前后方向上的距离设定目标轨道tps或目标位置qf。另外,目标轨道tps例如为前侧整平机30的中央部中的规定点q需追随的目标轨道,目标位置qf为在经过规定时间之后规定点q需到达的地点。
85.控制器50可以构成为,在轮式沥青滚平机的情况下,通过控制前轮6的操舵角来控制牵引机1的动作,在履带式沥青滚平机的情况下,通过单独控制左履带及右履带各自的转速来控制牵引机1的动作。
86.根据该结构,即便沥青滚平机100为轮式沥青滚平机及履带式沥青滚平机中的任一个,控制器50通过自动控制沥青滚平机100的动作,能够沿施工对象的道路rd适当地铺设铺装体。
87.控制器50可以构成为以使沥青滚平机100沿预先设定的目标轨道tpt移动的方式控制牵引机1的动作。具体而言,控制器50可以构成为以使沥青滚平机100沿沥青滚平机100开始行走之前设定的目标轨道tpt移动的方式控制牵引机1的动作。但是,控制器50也可以构成为以使沥青滚平机100沿实时计算出的目标轨道tpt移动的方式控制牵引机1的动作。
88.根据该结构,控制器50能够简单且可靠并且适当地控制牵引机1的动作。
89.信息获取装置51可以是摄像装置或通信装置51t。而且,摄像装置可以是lidar、单眼摄像机、立体摄像机或深度摄像机等。
90.以上,对本发明的优选实施方式进行了说明。然而,本发明并不限定于上述实施方式。上述实施例在不脱离本发明的范围内,能够适用各种变形或置换等。并且,参考上述实施方式进行说明的各特征只要在技术上不矛盾,则能够适当进行组合。
91.例如,在上述实施方式中,操舵装置53构成为使设置于前桥附近的前轮操舵缸伸缩,但当代替前轮操舵缸而采用了液压操舵马达时,可以构成为使液压操舵马达旋转。此时,操舵装置53包括控制从液压泵流向液压操舵马达的工作油的流量的操舵用电磁控制阀。操舵用电磁控制阀构成为能够根据作为操作装置的方向盘sh(转向盘)的旋转控制液压操舵马达中的工作油的流出/流入。并且,操舵用电磁控制阀构成为能够根据来自控制器50的控制指令而与方向盘sh的旋转无关地控制液压操舵马达中的工作油的流出/流入。或者,操舵装置53可以构成为控制使方向盘sh自动旋转的电动马达。此时,操舵装置根据来自控制器50的控制指令,自动控制方向盘sh,由此能够自动控制沥青滚平机100的动作。
92.本技术主张基于2020年3月26日于日本技术的日本专利申请2020-056662号的优先权,该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
93.符号说明
94.1-牵引机,1g-导轨,1s-驾驶座,2-料斗,3-整平机,3a-调平臂,3al-左调平臂,3ar-右调平臂,5-后轮,6-前轮,30-前侧整平机,31-后侧整平机,43-犁板,50-控制器,50a-目标计算部,50b-操舵控制部,51-信息获取装置,51b-后方监视装置,51f-前方监视装置,
51p-定位装置,51pl-左gnss接收机,51pr-右gnss接收机,51s-行走速度传感器,51t-通信装置,52-车载显示装置,53-操舵装置,100-沥青滚平机,ap-地上物,bs-路基,cv-输送机,ds-自动操舵系统,np-新设铺装体,pl-杆,pv-铺路材料,sc-螺杆,sh-方向盘。
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