(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上を進行しながら路面に充填材料を撒き拡げてその充填材料を突き固めることにより路面を仕上げる道路仕上げ手段と、
この道路仕上げ手段を制御する制御手段と
を備え、
前記道路仕上げ手段には、その進行の状況および個々の部分の動作の状況をそれぞれ検出する少なくともひとつのセンサ（１′）と、必要な動作をそれぞれ実行する少なくともひとつのアクチュエータ（２′）とが設けられ、
前記制御手段は、
前記道路仕上げ手段の進行および個々の部分の動作について手動により設定する複数の制御エレメント（７）が設けられた制御パネル（６）と、
この複数の制御エレメントのそれぞれに対応して制御タスクを実行すると共にその制御に関連するセンサ（１′）あるいはアクチュエータ（２′）とそれぞれ通信を行なう複数の制御回路（３、３ａ）と
を含む
道路仕上げ装置において、
前記複数の制御回路はそれぞれ、
前記複数の制御エレメントのそれぞれに対応する制御タスクのいずれについても実行可能に構成され、
実行すべき制御タスクに関連するセンサまたはアクチュエータと前記制御パネルと通信を行なうための共通のバスシステムとの間に互いに交換可能に接続される構造であり、
自分の接続状況によりその実行すべき制御タスクを検出する手段と、検出された制御タスクを実行する手段とを含む
ことを特徴とする道路仕上げ装置。
【請求項２】
前記複数の制御回路（３）は個々に計算手段を備えた請求項１記載の道路仕上げ装置。
【請求項３】
前記複数の制御回路（３）はそれぞれ、その動作を検査する自己診断手段を備えた請求項１または２記載の道路仕上げ装置。
【請求項４】
前記複数の制御回路（３）はそれぞれ、その制御回路に接続されたセンサ（１′）を検査する診断手段を備えた請求項１ないし３のいずれか記載の道路仕上げ装置。
【請求項５】
前記制御タスクを検出する手段は、その制御回路が差し込まれた位置を判断する手段を含む請求項１ないし４のいずれか記載の道路仕上げ装置。
【請求項６】
前記複数の制御回路に接続されその処理の少なくとも一部を実行する中央処理装置（５）を備えた請求項１ないし５のいずれか記載の道路仕上げ装置。
【請求項７】
前記制御パネル（６）には表示装置（１４）とキイボタンにより構成された制御エレメント（７）とが設けられた請求項１記載の道路仕上げ装置。
【請求項８】
前記制御パネル（６）には前記道路仕上げ手段の各部を簡略化して示す平面図が設けられ、この平面図の各部に対応してその部分を動作させるための制御エレメント（７）が配置された請求項１記載の道路仕上げ装置。
【請求項９】
前記制御パネル（６）は、比較的高い優先度の機能に対応している制御エレメント（７）に障害が発生したことを検出する診断回路と、この障害の発生が検出された制御エレメントが行っていた機能をそれより優先度の低い機能に対応する制御エレメントにより行うように切り替えるための情報を表示する手段とを含む請求項１ないし８のいずれか記載の道路仕上げ装置。
【請求項１０】
前記制御パネル（６）が前記道路仕上げ手段上に配置された請求項１ないし９のいずれか記載の道路仕上げ装置。
【請求項１１】
前記制御パネル（６）が前記道路仕上げ手段とは離れて設けられた外部制御コンソール上に配置された請求項１ないし９のいずれか記載の道路仕上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充填材料を路面に散布して突き固める道路仕上げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ国特許公報ＤＥ４１４１５９２Ａ１号には、道路上を移動するための進行装置と、温かい充填材料を路面に散布して突き固めるための一連の装置と、移動や道路を仕上げるための個々の装置の動作を設定するための制御エレメントが設けられた制御パネルと、各制御エレメントに対応した制御タスクを実行するとともにその制御に関連するセンサあるいはアクチュエータとそれぞれ通信を行う制御回路とを備えた道路仕上げ装置が開示されている。各制御回路は、道路仕上げ装置の直進、定速前進、または速度調整など種々の機能を実現する。各制御回路の実行する制御タスクには、あらかじめ定められた特定の処理を実行するものや、設定された値あるいはそのときどきに対応する処理が含まれる。各制御回路はそれぞれひとつの機能に対応しており、故障が発生した場合には交換できることが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
制御回路やその他の部品の交換のためには、予備の部品をあらかじめ用意しておく必要がある。また、短い時間で交換可能である必要がある。特に、アスファルト混合物のような温かい充填材料を用いる場合には、交換に時間がかかると充填材料が道路仕上げ装置内で冷えて固まってしまい、装置そのものに障害が生じることがある。しかし、部品点数が多くなると、すべての部品をあらかじめ容易しておくことは容易ではなく、また、作業時に必要な部品を捜し出すにも時間がかかることになる。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決し、制御回路に障害が発生した場合にその障害を簡単かつ速やかに除去することができ、同じ回路を他の用途にも利用することのできる道路仕上げ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するめたの手段】
本発明の道路仕上げ装置は、道路上を進行しながら路面に充填材料を撒き拡げてその充填材料を突き固めることにより路面を仕上げる道路仕上げ手段と、この道路仕上げ手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記道路仕上げ手段の進行および個々の部分の動作について手動により設定する制御エレメントが設けられた制御パネルと、この制御パネルと共通のバスシステムを介して接続され、この制御パネルからの設定に基づいて前記道路仕上げ手段の進行および個々の部分の動作を別々に制御する複数の制御回路と含み、この複数の制御回路にはそれぞれ、その制御回路の制御状況を検出するセンサと、その制御回路により必要な動作を実行するアクチュエータとが接続された道路仕上げ装置において、前記複数の制御回路は互いに同一に構成され、それぞれの制御回路には、その制御回路が実行すべき制御タスクを検出する手段と、検出された制御タスクを実行する手段とが設けられたことを特徴とする。
【０００６】
同一構成で相互に交換可能な制御回路は、センサおよびアクチュエータからなるユニットと、制御パネルの表示部との間で使用され、単独で、あるいは中央処理装置と組み合わせて、それぞれ規定の制御あるいは状況に応じた制御を行う。制御回路にはそれぞれ、自分が実行すべき制御タスクを検出する手段と、その制御タスクに対応した回路要素またはソフトウェアブロックあるいはその双方を動作させる手段とを備える。交換用の制御回路が与えられた時間内に用意できない場合には、それほど重要でない機能を停止させ、その機能を実行していた制御回路を重要な機能の制御に用いることもできる。これにより、充填材料の突き固めを続けることができるか、あるいは、少なくとも充填材料が無くなるまで処理を続けることができる。それほど重要でない機能とは、例えば、突き固め板の振動の反転などである。容器あるいは供給部で充填材料が完全に空にすることは最も重要な機能であり、この機能は電子回路が全体的に故障しても、アクチュエータを手動により直接操作して実行できることが必要である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施形態を示すブロック構成図であり、道路仕上げ装置の制御系の構成例を示す。この装置は、センサグループ１ａ〜１ｎと、アクチュエータグループ２ａ〜２ｎとを備える。各センサグループ１ａ〜１ｎは少なくともひとつのセンサ１′を含み、各アクチュエータグループ２ａ〜２ｎは少なくともひとつのアクチュエータ２′を含む。センサグループ１ｘとそれに対応するアクチュエータグループ２ｘとは、それぞれ対応する制御回路３に接続される。各制御回路３はそれぞれ共通バスシステム４に接続され、中央処理装置５を介して制御パネル６と通信する。制御パネル６は操作者と道路仕上げ装置との間のインタフェースを構成し、個々の制御を実行するための制御エレメント７が設けられ、表示装置１４と組み合わせて制御コンソールを構成する。
【０００８】
制御回路３は互いに同じ方法で交換できるように構成される。すなわち、制御回路３が取り付けられた位置により、その制御回路３内の特定の制御回路、特定の回路エレメントあるいは特定のソフトウェアブロックまたはそれらのすべてが動作するようになり、それに応じた処理を行う。このため制御回路３には、自分の行うべき処理を検出する手段が設けられる。
【０００９】
特に、制御回路３は電子回路が配置された差し込み型のボードとして構成され、このボードが道路仕上げ装置の適当な差し込み位置に保持される構成とすることがよい。制御回路３が保持される位置は必ずしも道路仕上げ装置の中央部でなくてもよい。このような構成では、差し込み位置が符号化されており、制御回路３の検出手段がこの符号を認識することで、それに相当する動作を実行する。
【００１０】
制御回路３は、その制御回路３に接続されたセンサ１′からの信号を受信して処理し、中央処理装置５と通信を行う。必要ならば、共通バスシステム４を介して制御回路３間で通信を行い、対応するアクチュエータ２′に動作信号を送出する。
【００１１】
制御回路３は個々に計算装置（マイクロコントローラあるいはマイクロプロセッサ）を備え、同時に、関連する制御回路のための調整手段を形成する。
【００１２】
対応する制御回路のための所望の値、仕上げ装置の制御および固化に関するデータは制御エレメント７を介して入力され、必要ならば、中央処理装置５のインタフェース（例えばフロッピィディスクあるいは遠隔データ転送）を介して外部に送り出される。制御回路３間の通信は中央処理装置５を経由して行われ、中央処理装置５はまた、この道路仕上げ装置の個々の機器の状態に関するデータを蓄え、それらを管理し、サービスインタフェース８を介してフロッピィディスクなどの可搬記憶媒体に出力したり、紙にプリントアウトする。場合によっては、遠隔データ転送装置９を用いて別のコンピュータにデータを転送することもできる。また、道路仕上げ装置を操縦するためのナビゲーションセンサ１１をナビゲーション制御装置１０を介して中央処理装置５に接続することもできる。
【００１３】
設定された事項に基づく規定処理だけでなく、状況に応じた処理についても同様に実行できる。状況に応じた処理を行う場合には、その制御特性およびその状況を検出するセンサ１′の検出結果によって、アクチュエータ２′を作動させる。
【００１４】
図２は本発明の第二の実施形態を示すブロック構成図である。図１に示した実施形態では、制御回路３において各機器の制御を行っていた。これに対して図２に示す実施形態では、中央処理装置５が調節機能を実行し、制御回路３ａは個々の処理を行う必要はない。制御回路３ａは、単に、センサ１′から対応するバス信号への変換、またはバス信号をアクチュエータ２′のための対応する作動信号に変換するだけの処理を行う。センサ１′により検出された信号の評価、操作者へ表示するメッセージの処理、新たなアクチュエータ信号の発生処理は、中央処理装置５により行う。
【００１５】
場合によっては、制御回路３ａに部分的な処理機能をもたせ、中央処理装置５から与えられたパラメータにしたがって規定処理を実行することもできる。
【００１６】
図３は本発明の第三の実施形態を示すブロック構成図である。この実施形態では、中央処理装置５およびこれに接続される遠隔データ転送装置９、ナビゲーション制御装置１０、ナビゲーションセンサ１１を付加的な構成とし、必要な処理はすべて制御回路３で行い、制御パネル６およびサービスインタフェース８との通信は、バスドライバ１２およびインタフェース１３からなるインフェースカードを介して行う。
【００１７】
制御回路３はそれぞれが他と交換できるので、ひとつの制御回路３が動かなくなっても、ストック内に多数の異なるタイプを用意しておく必要なしに、容易に交換できる。予備の装置がある程度の時間内に手に入らない場合には、それほど重要ではない位置の制御回路３を取り出してより重要な位置に移すこともできる。余分の制御回路３をあらかじめ取り付けて共通バスシステム４に接続しておき、必要に応じて利用することもできる。
【００１８】
制御回路３はそれぞれ診断回路を備えることが便利である。この診断回路は、部分的な障害が発生したときに操作者にメッセージを表示し、問い合わせに対してどのようなメッセージも出力しないような全体的な障害のときにも同様に操作者にメッセージを表示する。
【００１９】
同様に、制御回路３は、センサ１′の誤動作をチェックし、その情報を処理して操作者にメッセージを表示することがよい。
【００２０】
中央処理装置５および制御パネル６は、必ずしも道路仕上げ装置そのものに配置される必要はなく、少なくとも一方を外部の安定な制御コンソールに配置してもよい。このような位置としてどのような場所を選んでもよく、例えば、制御しようとする道路仕上げ装置とは別の道路仕上げ装置に配置してもよい。制御データおよび道路仕上げ装置の状態および状態変化に関する情報の操作者への信号の転送は、可能であればケーブルを用いることがよいが、ケーブルを用いない適当なデータ転送リンクにより行うこともできる。
【００２１】
制御パネル６の制御エレメント７が動作しなくなった場合には、対応するメッセージを表示装置１４に表示し、省いても機能的にそれほど重要ではない制御エレメント７を取り出し、それを障害の発生した制御エレメント７と交換する。これにより、充填材料を蓄える容器とその充填材料を路面に分散させるための装置との間で充填材料が冷えて固まる前に、その障害を取り除くことができる。
【００２２】
図４に制御パネル６の操作面の一例を示す。この操作面には、道路仕上げ装置の平面図をフィルムにプリントした領域と、表示装置１４とが設けられる。フィルムの下の適当な位置には、個々の制御エレメント７としての押しボタンが設けられる。
【００２３】
プリントした領域には、道路仕上げ装置の機構として、進行方向の前方に充填材料を収容する容器１５と、この容器１５の側壁コンポーネント１６が示される。この側壁コンポーネント１６は容器１５を開閉するものであり、横方向に折れて漏斗状に配置される。この側壁コンポーネント１６を制御するためにひとつの制御回路３が用いられ、センサ１′として側壁コンポーネント１６の位置を検出する二つのリミッタスイッチが用いられる。また、この側壁コンポーネント１６を動かす作動シリンダがアクチュエータ２′として用いられる。場合によっては、制御回路３にアクチュエータ２′のみが接続され、センサ１′を用いることなく制御することもできる。
【００２４】
プリントした領域にはまた、容器１５に満たされた充填材料を後方に運ぶ二つの供給素子１７と、この供給素子１７により運ばれた充填材料を路面に分散させる分散スクリュー２６とが示される。二つの供給素子１７は、一方から他方へ順に、バケツ１５から分散スクリュー２６まで充填材料を運ぶ。これらの供給素子１７は二つのキイボタン７ｂの一方により作動し、そのキイボタンを手動で操作することによりさらに制御することができる。
【００２５】
プリントした領域にはさらに、路面に分散した充填材料を突き固めるための突き固め板１９と、この突き固め板１９を前方から引っ張る引張アーム１８とが示され、この引張アーム１８の引っ張り点をキイボタン７ｃにより調整できる。キイボタン７ｄは、引張アーム１８の引っ張り位置の水平位置を自動的に調整する自動水準システムのオン、オフを切り替えるために使用される。キイボタン７ｅは自動水準システムの画面メニューを呼び出す。自動水準システムのメニューパラメータは調整可能である。
【００２６】
分散スクリュー２６は二つの部分に分割され、それぞれキイボタン７ｇにより自動モードでオン、オフの切り替えが行われる。また、キイボタン７ｆを操作することにより、そのキイボタン７ｆに示された矢印の方向に、手動で分散できる領域を制御できる。キイボタン７ｈを操作することで、分散スクリュー２６の高さを油圧により調節できる。
【００２７】
突き固め板１９の幅は調整可能であり、キイボタン７ｉを操作することで、そのボタンに示された矢印の方向に幅を調整することができる。突き固め板１９による突き固めの頻度のその他のパラメータを設定するには、キイボタン７ｊを操作して突固メニューを呼び出すことにより行う。突き固め動作のオン、オフはキイボタン７ｌにより行われる。キイボタン７ｍを用いて振動メニューを呼び出し、振動の頻度その他のパラメータを設定できる。キイボタン７ｎは加熱メニューを呼び出すためのものであり、突き固め板１９の加熱温度および他のパラメータを再設定できる。キイボタン７ｏは突き固め板１９のヒータをオン、オフする。キイボタン７ｐは突き固め板１９を路面から浮かせるための制御のオン、オフを行う。キイボタン７ｑは、突き固め板１９を移動位置またはその位置から下側に移動させるための移動シリンダを作動させる。キイボタン７ｒは、板持ち上げロックをオン、オフする。キイボタン７ｓは、板部分負荷取り除き装置をオン、オフする。キイボタン７ｔは、機械が安定状態のときのために、板部分負荷取り除き装置をオン・オフする。
【００２８】
キイパッド７ｕ（テンキイのキイパッド）は、「リターン」および「ヘルプ」を含む適当なスクリーンメニューにパラメータを入力する。キイ７ｖはファンクションキイであり、その機能は表示装置１４上の関連するフィールドのシンボルにより設定される。機能は適当なスクリーンメニューにより表される。
【００２９】
矢印キイ７ｗは、スクリーンメニュー内の種々の位置の間の移動を可能にしたり、バー表示上の値を調節する。キイパッド７ｘはフリーキイを含み、押すことにより、隠れたラベルのシンボルを表示する。このキイパッド７ｘは、異なるタイプの道路仕上げ装置で変化する機能を制御するために使用される。さらに、このキイは、顧客の特定の機能にも割り当てることができる。
【００３０】
操作パネル６にはさらに、仕上げ装置の速度をあからじめ選択するためのポテンショメータ２１と、スロットルレバー２２と、進行方向をあらかじめ選択するステアリングセレクタ２３と、警報解除ボタン２４と、イグニッションロック２５とを備える。
【００３１】
表示装置１４には、進行速度、動作時間、回転速度の数値表示領域、およびまたはこれらの表示具が設けられる。表示装置１４はすべてグラフック表示可能であり、グラフィック表示が必要なもの、および数値情報の出力が可能である。
【００３２】
作業の観点から、共通バスシステム４を介して制御回路３あるいは中央処理装置５と接続された外部制御コンソールを用い、突き固め板１９の側で操作できることが便利である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、それぞれ別の処理に使用される制御回路が互いに同じ構成をもつことから、予備の制御回路を個々の制御に対応して用意する必要がなく、共通に利用できる。したがって、予備の制御回路をそれほど準備していなくても、故障時にはすぐに故障箇所の制御回路を交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成図。
【図２】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成図。
【図３】本発明の第三の実施形態を示すブロック構成図。
【図４】制御パネルの操作面の一例を示す図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｎ  センサグループ
２ａ〜２ｎ  アクチュエータグループ
１′センサ
２′アクチュエータ
３、３ａ  制御回路
４  共通バスシステム
５  中央処理装置
６  制御パネル
７  制御エレメント
８  サービスインタフェース
９  遠隔データ転送装置
１０  ナビゲーション制御装置
１１  ナビゲーションセンサ
１２  バスドライバ
１３  インタフェース
１４  表示装置
【図１】
0003685899.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003685899.tif 000005