JPH026087Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、アスフアルトフイニツシヤや、コン
クリートフイニツシヤ等の舗装作業車の自動操向
装置に関する。

「従来の技術」 周知の通り、舗装作業車の中には、例えばアス
フアルトフイニツシヤのように、走行車体を所定
の速度で走行させながら、ホツパ内のアスフアル
ト合材をバーフイーダで後方のスプレデイングス
クリユに送り、該スプレデイングスクリユにより
左右に一様に広げるとともに、これをスクリード
で路面に平らに敷きならすようにしたものがあ
る。

このような作業車では、従来、機械を運転する
オペレータと、スクリードの操作をするスクリー
ドマンの２人の作業員によつて動かす構造となつ
ているが、人手がかかり経済的でない不満があつ
た。

そこで、このような不満を解決する手段とし
て、本出願人は、特願昭59−218136などを提案
し、舗装作業車の自動化を図ることによつて、一
応の解決を為している。これは、操向車輪と、こ
の操向車輪の方向を変換させるアクチユエータ
と、舗装すべき路面に沿つて敷設された走行基準
線を基に位置を検出するセンサと、このセンサか
ら送られてきた検出信号を受けて修正指令信号を
発し、上記アクチユエータを作動させる指令装置
とを具備したものである。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、これらの例にあつては、実際に
舗装作業車を走行させた場合、舗装すべき路面に
沿つて確実に走行車体を制御しながら、路面を舗
装することが難しかつた。

そこで、本出願人は、このような問題点に対処
すべく鋭意研究と実験を重ねた結果、センサが検
出する被測定物（走行基準線）が気象条件や作業
条件によつて、汚れることに起因して、外乱のな
い信号を取り出すことが困難であるとの考えに至
つた。特に走行車体のセンサとして、光センサを
用いた場合、被測定物が光学的に均一であること
が望ましいが、走行基準線などの被測定物の被測
定面にアスフアルトなどの施工材料などが存在し
た際に、連続的に外乱のない信号を取り出すこと
が難しいことが発見された。

また、被測定物として、舗装時に路面の型枠と
して使用する木材や、施工路面の側方の縁石等の
基準物体を使用した場合には、光学的手段だけで
は、これを、被測定物として他と識別しにくく、
使用することができないといつたことも発見され
た。

なお、このような問題点を解決するために、被
測定物を新たに敷設することは、人手がかかり作
業能率が悪くなるといつた問題点がある。

本考案の目的は、このような従来の問題点を無
くし、安定した信号を検出し得て、制御の信頼性
を向上させることができ、単純な構造で、作業能
率の向上およびコストの低下を図ることができる
舗装作業車の自動操向装置の提供にある。

「問題点を解決するための手段」 本考案は、上記の目的を達成するために、施工
路面の側方に敷設された縁石や施工に使用される
型枠等の基準物体に沿つて走行車体を走らせ、路
面にアスフアルト合材あるいはコンクリート等を
敷きならすようにした舗装作業車において、該舗
装作業車は、操向車輪と、この操向車輪の方向を
変換させるアクチユエータと、上記基準物体をも
とに位置を検出する位置検出装置と、この位置検
出装置から送られてきた検出信号を受けて修正指
令信号を発し上記アクチユエータを作動させる指
令装置とを具備し、かつ、上記位置検出装置を、
上記基準物体に載せられ、その長さ方向に沿つて
移動自在なガイド部材と、このガイド部材を上記
走行車体に揺動自在に連結する連結手段と、上記
ガイド部材の上部に位置し、該ガイド部材の移動
を検知して検出信号を発する検出手段とから構成
したものである。

「作用」 上記構成により、舗装作業車が走行中である場
合、その走行車体の走行とともにガイド部材が連
結手段を介して基準物体の上を移動し、このガイ
ド部材の移動が検出手段により検出されて、検出
信号が指令装置に発せられ、この指令装置によつ
て、操向車輪のアクチユエータの作動が制御され
る。

「実施例」 以下、本考案の一実施例を、アスフアルトフイ
ニシヤを例にとり、図面を参照して説明する。

第１図ないし第７図は、本考案の一実施例を示
すもので、図中１はアスフアルトフイニツシヤの
走行車体である。この走行車体１は、前部（第１
図で左方）にホツパ２を備え、この中に入れられ
たアスフアルト合材を、バーフイーダ３で後方に
送つてスクリユ４で路面に広げた後、前後一対の
可動スクリードからなり、敷きならし幅の調節が
できる伸縮スクリード５で締め固める構成となつ
ている。

また、この走行車体１の前部右側には、次に詳
しく説明する位置検出装置６が設けられ、また中
央部には指令装置７が搭載されている。

位置検出装置６は、施工路面の側方に敷設され
た縁石や型枠等の基準物体（図示例では型枠）８
をもとに走行車体１の位置を検出するもので、上
記基準物体に載せられ、その長さ方向に沿つて移
動自在なガイド部材９と、このガイド部材９を上
記走行車体に揺動自在に連結する連結手段１０
と、上記ガイド部材９の上部に位置し、該ガイド
部材９の移動を検知して検出信号を発する検出手
段１２とから構成されている。

ここで、上記ガイド部材９は、第４図などに示
すように、基準物体８を跨がるごとく全体が逆Ｕ
字形状に形成されており、また、ガイド部材９の
進行方向前部９ａ（第５図左部）は、先端に行く
にしたがつて外広がりに形成されている。一方、
このガイド部材９の上面９ｂには、ステンレスの
板、白く塗装された板（木、金属）、白色のテー
プ（紙、ビニル）等からなる反射板１３と、前記
連結手段１０の連結アーム１１を接合するための
ブラケツト１４が取り付けられている。

上記連結手段１０は、上記走行車体１の一側に
外側方（第２図右方）に向けて突き出し固定され
た支持アーム１０ａと、前記ガイド部材９を支持
アーム１０ａに対し、上下左右に揺動自在に連結
する連結アーム１１とから構成されており、上記
支持アーム１０ａは、その先端に、第１図に示す
ように、フツク１５が設けられ、連結アーム１１
の先端のリング１１ａが、嵌め合わされるように
なつている。

また、上記連結アーム１１の他端には、第６図
に示すように、自在継手１６が設けられ、この自
在継手はガイド部材９のブラケツト１４にナツト
１７を介して固定されている。

そして、上記検出手段１２は、第３図、第４図
などに示すように、投光器と受光器からなる３個
の光センサ１８，１９，２０によつて構成されて
おり、その中央の光センサ１９は、反射板１３を
検出して信号を出し、走行車体１が正しい位置に
あることを知らせるものであり、左の光センサ１
８は、反射板１３を検出して上記同様に信号を出
し、走行車体１が右に寄つていることを知らせ、
また、右の光センサ２０は、反射板１３を検出し
て信号を出し、走行車体１が左に寄つていること
を知らせるものである。

上記において、中央の光センサ１９は、支持部
材２１に前後（第３図で上下）に移動可能に取り
付けられたホルダ２３に固定され、また左右の光
センサ１８，２０は、支持部材２１に左右に移動
可能に取り付けられたホルダ２２，２４に固定さ
れている。

また、支持部材２１は、筒状の可動ビーム２５
の先端に挿入されて締付けボルト２６で固定され
た端部部材２７に、支持部材２１の長孔２８に挿
入され、かつ該端部部材２７にねじ込まれたボル
ト２９の締付けによつて上下に移動可能に固定さ
れている。

さらにまた、可動ビーム２５は、走行車体１の
前部右側に右方に突き出して固定された固定ビー
ム３０に移動自在に嵌合され、締付けボルト３１
によつて固定されている。したがつて、上記の構
成においては、締付けボルト３１を緩め、固定ビ
ーム３０対して可動ビーム２５を伸縮することに
より走行車体１に対する検出手段１２の離間距離
を現場の作業条件に正しく対応させ、また、ボル
ト２９をゆるめて検出手段１２の高さを調節する
ことができるとともに、支持部材２１に対してホ
ルダ２２，２３，２４を前後左右に動かして、光
センサ１８，１９，２０相互の関係を微調整する
ことができる。

指令装置７は、光センサ１８，１９，２０から
発せられた検出信号を受け、第７図に示すよう
に、走行車体１の操向車輪３２をステアリングロ
ツド３３を介して動かす油圧シリンダ等のアクチ
ユエータ３４の作動を制御して操向車輪３２の方
向を変換させるものである。すなわち、指令装置
７は、第１０図に示すように、マイクロコンピユ
ータからなり、そのCPU（中央演算処理装置）７
ａが、一方のＩ／Ｏインターフエース７ｂを介し
て、上記位置検出装置６の検出手段１２とロータ
リエンコーダ４０に接続されるとともに、他方の
Ｉ／Ｏインタフエース７ｃを介して上記アクチユ
エータ３４の油圧回路に組み込まれた電磁切換弁
４１と、アスフアルトフイニツシヤの走行車体１
の走行・停止を操作するメインクラツチ用油圧シ
リンダ４２の回路に組み込まれた電磁切換弁４３
とにそれぞれ結線されている。

そして、位置検出装置６、ロータリエンコーダ
４０から送られてきた検出信号を受けて電磁切換
弁４１，４３に指令を出し、走行車体１の走行方
向が構築物８から外れたような場合、これが修正
されるようにアクチユエータ３４を動かしたり、
所要時にメインクラツチ用油圧シリンダ４２を操
作して走行を停止する構成となつている。

指令装置７によるアクチユエータ３４の制御形
態は第８図のようになつている。

すなわち、これの概要を説明すると、中央の光
センサ１９を、基準物体８に載せられたガイド部
材９の反射板１３の真上に位置させてスタートす
る。この時は修正指令は出されない。修正のイン
ターバルタイムＴが経過後、左方の光センサ１８
から反射板１３の検出信号が出されたので、指令
装置７は左へ単位修正量（α量）方向変換がなさ
れるように修正指令をアクチユエータ３４に送
る。さらにＴ時間経過後もその状態が継続してお
り、既に正常状態に修正のための指令信号に保た
れていたため、指令装置７からは追加の修正指令
は出ない。その後、中央の光センサ１９から検出
信号が発せられ、構築物８に対して走行車体１が
左に寄つて正常走行状態に復帰したため、指令装
置７は、右へα量方向変換がなされるようアクチ
ユエータ３４に修正指令を出して、正常走行操作
状態に復帰させる。

位置の比較と修正量は、上記の場合、CPU７
ａが例えば、光センサ１８を［１］、光センサ１
９を［２］、光センサ２０を［３］というように
位置データを定め、そのメモリーに記憶してお
き、今回検出信号を出した光センサの上記位置デ
ータの値から、先回検出信号を出していた光セン
サの位置データの値を引く演算処理を行い、その
答えが＋１の場合は右にα、−１の場合は左にα、
また＋２の場合は右に2α、−２の場合は左に2αと
いうように修正指令を発するごとくしている。

なお、第８図のものの場合、いずれの光センサ
からも検出信号がこない状態が２Ｔ時間続いた場
合は±2αの修正指令が発せられ、また３Ｔ続い
た場合には、CPU７ａからＩ／Ｏインターフエ
ース７ｃを介してメインクラツチ用油圧シリンダ
４２が操作されて、メインクラツチが切れ、アス
フアルトフイニシヤの走行が、停止されるように
なつている。

しかして、４５は位置検出装置６の検出手段１
２を囲つているカバー、４６はスクリユ４に取り
付けられた補助スクリユである。

次に上記のように構成された舗装作業車の作用
を第９図を主体に説明する。

本実施例の自動操向装置を具備するアスフアル
トフイニシヤによつて舗装を行う場合、次の手順
によつて準備作業を行う。

まず、走行車体１を、路面に敷設された型枠等
の基準物体８に添わせて、該基準物体８にガイド
部材９を載置し、このガイド部材９を、走行車体
１の前部に固定した支持アーム１０ａのフツク１
５に連結アーム１１を介して取り付ける。

次いで、可動ビーム２５の締付けボルト３１を
緩め、固定ビーム３０に対して可動ビーム２５を
伸縮することにより、検出手段１２の離間距離を
調節し、ガイド部材９の真上にこれを位置させ
る。

なお、この際、ボルト２９を緩めて検出手段１
２の高さを調節するとともに、支持部材２１に対
してホルダ２２，２３，２４を前後左右に動かし
て、光センサ１８，１９，２０相互の関係を微調
節し、中央の光センサ１９からの検出信号がでる
ように設置する。

制御のスタートに際しては、第９図に示すよう
に、指令装置７により光センサからの検出信号が
確認され、また検出信号を発している光センサの
位置が読み込まれるとともに、操向自動スイツチ
のON，OFFが確認される。

この操向自動スイツチがONになつていた場合
には、直ちに初期スタートかどうか確認され、初
期スタートであつた場合には、走行系以外の作業
機器等が作業体勢に入つているかどうか確認され
る。上記において、操向自動スイツチがOFFに
なつていた場合は、走行ストツプ出力の有無が問
われる。

また、スタート条件が揃つていなかつた場合に
は、再びスタート位置へ戻される。スタート条件
が揃つていた場合、及び初期スタートでなかつた
場合には、作業車が走行中であるか否か走行速度
用エンコーダ４０からの信号により確かめられ、
走行中である場合には、光センサの信号の有無が
判定される。上記で作業車が停止中の時は、再び
スタート位置へ戻される。光センサからの信号が
有つた場合、修正インターバルタイムＴのカウン
トがクリアされ、該光センサの位置データが先回
の位置データと同じかどうか確かめられる。位置
データが異なつていた場合には、修正指令がアク
チユエータ３４に送られ、前述の第８図のように
走行方向が修正される。位置が同じであつた場
合、および修正指令が出された後においては、デ
ータの入れ換えがなされ、その後スタートの位置
に戻される。

また、光センサのデータが無かつた場合、中央
の光センサ１９からの検出信号が出ているときは
スタートに戻される。端部の光センサ１８，２０
がガイド部材９の反射板１３上にあつて検出信号
を発しているときには、修正指令が出されて修正
が行なわれるとともに、時間のカウントが開始さ
れ、所定時間Ｔ、その状態が継続する。

その後、制御不能か否か確認され、不能の場合
には走行をストツプさせる出力がメインクラツチ
用電磁切換弁４１に発せられ、これにより油圧シ
リンダ４２が働き、走行駆動系のメインクラツチ
がきられ、また制御不能でない場合は、スタート
位置に戻される。

しかして、走行車体１を前進させると、走行車
体１の前進とともに支持アーム１０ａと連結アー
ム１１を介して、ガイド部材９が基準物体８の上
を移動し、このガイド部材９の移動が検出手段１
２により検出されることになる。したがつて、検
出手段１２の各光センサ１８，１９，２０の投光
器から発せられる光は、常に、ガイド部材９の上
面に設けた反射板１３に反射して受光器により検
出されることとなるので、連続的に外乱の無い検
出信号を取り出すことができ、制御の信頼性を向
上することができるものである。

また、上記作業中、上記ガイド部材９は、ガイ
ド部材９専用のレールの上ではなく、施工路面の
側方に敷設された基準物体（図示例では型枠）８
の上を移動していくが、この場合、第５図および
第６図に示すように、基準物体８の継ぎ目部分に
段部や杭５０などの障害物があつても、ガイド部
材９の前部９ａが外広がりに形成されているの
で、ガイド部材９がこれらの障害物に突つ掛かる
ようなことがなく、円滑に舗装作業を進めていく
ことができる。

上記においては、３個の光センサ１８，１９，
２０によつて構成された検出手段１２について述
べたが、これの種類や構造は任意であり、例え
ば、接触式検出装置であつても良い。また、光セ
ンサを用いるにしてもその使用個数は３個とは限
らず幾つでもよく、その制御形態も第８図のもの
に限られるものではない。

また、前記連結手段１０は、上述したものに限
定されるものではなく、例えば、鎖などを使用し
てガイド部材９を、走行車体１に直接牽引させる
構成としても良い。

また、上述した実施例にあつては、基準物体８
として施工路面の側方に敷設された型枠について
説明したが、この基準物体８を路側の縁石とした
場合には、この縁石の形状に対応したガイド部材
９が用いられ、その形状は実施例のものに限られ
るものではない。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案においては、次の
ような優れた効果を奏することができる。

(A) 走行車体の位置を検出する検出手段の被測定
物（ガイド部材）が、走行車体に引かれなが
ら、工事などに使用する型枠や、路側に敷設さ
れている縁石等の基準物体の上を移動するの
で、予め、被測定物を敷設しておく必要が無
く、能率的な舗装作業ができるとともに、コス
トの低下を図ることができる。また、このガイ
ド部材は、走行車体の走行とともに移動して、
検出手段により、その移動が検知される構成と
なつているので、アスフアルトのような施工材
料によつて汚れるおそれがなく、連続的に外乱
の無い検出信号を取り出すことができる。

(B) ガイド部材の取り替えが容易であるから、検
出手段に対して、最も適した形状と反射性能を
もつた物を選択することができ、安定した信号
の検出が可能である。

(C) アスフアルトフイニシヤやコンクリートフイ
ニツシヤ等の舗装作業車の自動操向に対する適
用性を向上することができるとともに、制御に
対する信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は本考案の自動操向装置を設備したアスフアルト
フイニツシヤの側面図、第２図はその平面図、第
３図は本考案の主要部の側面図、第４図は第３図
の−線に沿う矢視図、第５図はガイド部材の
平面図、第６図はその側面図、第７図はアクチユ
エータの油圧回路の概略図、第８図は制御形態の
一例を示す説明図、第９図は指令装置の制御例を
示す説明図、第１０図は制御系統のブロツク図で
ある。 １……走行車体、６……位置検出装置、７……
指令装置、８……基準物体（型枠）、９……ガイ
ド部材、１０……支持アーム、１１……連結アー
ム、１２……検出手段、１３……反射板、１６…
…自在継手、１８，１９，２０……光センサ、３
２……操向車輪、３４……アクチユエータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 施工路面の側方に敷設された縁石や施工のた
   めに使用する型枠等の基準物体に沿つて走行車
   体を走らせ、路面にアスフアルト合材あるいは
   コンクリート等を敷きならすようにした舗装作
   業車において、該舗装作業車は、操向車輪と、
   この操向車輪の方向を変換させるアクチユエー
   タと、上記基準物体をもとに位置を検出する位
   置検出装置と、この位置検出装置から送られて
   きた検出信号を受けて修正指令信号を発し上記
   アクチユエータを作動させる指令装置とを具備
   し、かつ、上記位置検出装置は、上記基準物体
   に載せられ、その長さ方向に沿つて移動自在な
   ガイド部材と、このガイド部材を上記走行路面
   車体に揺動自在に連結する連結手段と、上記ガ
   イド部材の上部に位置し、該ガイド部材の移動
   を検知して検出信号を発する検出手段とから構
   成されていることを特徴とする舗装作業車の自
   動操向装置。 (2) 上記検出手段は、ガイド部材の上面に設けら
   れた反射板を検出して中央位置検出信号を発す
   る光センサと、反射板を検出して右位置検出信
   号を発する光センサと、反射板を検出して左位
   置検出信号を発する光センサとからなることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の舗装作業車の自動操向装置。