(57)【要約】  【課題】スクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量を精度良く一定に保つと共に、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置を提供する。  【解決手段】スクリューの回転速度を調整する回転速度調整手段３２Ｒと、スクリュー２０Ｒの表面がフィーダ装置出口端からスクリュー２０Ｒ先端までの範囲内に露出している実露出量を検出するためのＣＣＤカメラ２３Ｒと、ＣＣＤカメラ２３Ｒから得られた実露出量と予め設定された基準露出量に基づいてスクリューの露出量が過多か否かを判定するスクリュー露出量判定手段３１Ｒと、スクリュー露出量判定手段３１Ｒでの判定に基づいて回転速度調整手段３２Ｒを制御し、スクリュー２０Ｒの回転速度を制御するコントローラ３０と、を備える構成とした。【選択図】図４
2014129694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合材をホッパ装置からフィーダ装置で後方に搬送してスクリューの回転で路面の幅方向へ掻き出し、スクリード装置により敷き固める舗装機械において、
前記スクリューの回転速度を調整する回転速度調整手段と、
前記スクリューの表面が前記フィーダ装置出口端から前記スクリュー先端までの範囲内に露出している実露出量を検出するための実露出量検出手段と、
前記実露出量検出手段から得られた実露出量と予め設定された基準露出量に基づいて前記スクリューの露出量が過多か否かを判定するスクリュー露出量判定手段と、
前記スクリュー露出量判定手段での前記判定に基づいて前記回転速度調整手段を制御し、該回転速度調整手段により前記スクリューの回転速度を制御するコントローラと、
を備えたことを特徴とする舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置。
【請求項２】
上記実露出量検出手段は、上記フィーダ装置出口端から上記スクリュー先端に亘ってモニタリング可能なＣＣＤカメラを備え、該ＣＣＤカメラで映し出された上記合材表面からの光の反射と前記スクリュー表面からの光の反射の違いから上記実露出量を検出することを特徴とする請求項１記載の舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置に関し、特にスクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量を精度良く一定に保つために、スクリューの回転を自動調整する舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アスファルトフィニッシャ等の道路舗装機械は、ダンプトラック等から投入されたアスファルト合材（以下、「合材」という）を受け入れるホッパ装置と、そのホッパ装置内の合材を所定量ずつ後方に搬送するフィーダ装置と、そのフィーダ装置によって搬送された合材をスクリューによって路面の幅方向へ移送しつつ、路面上に均等に送り出す合材撒出し装置と、路面上に撒き出された合材を敷き固めるスクリード装置等を、自走車両に搭載した構成となっている。
【０００３】
ところで、上述した道路舗装機械の合材撒出し装置では、従来、上記スクリューの回転数を手動で調整することにより、路面上に撒き出される合材量を調整する構造となっているが、この構造であると、操作員が常時目視により上記スクリード装置の前方に滞留する合材の滞留状態を監視しつつ、スクリューの回転速度を手動調整しなければならなかった。このため、操作に熟練を要すると共に、多大な作業労力がかかるという問題点があった。
【０００４】
そこで、スクリード装置の前方に滞留する合材の高さが一定の高さになったことを検出する揺動自在なパドルによってオン／オフされるスイッチを設け、そのスイッチの検出信号に基づいてスクリューの回転をオン／オフ制御するようにしたものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、パドルを用いて合材の高さが一定の高さになる毎に、スクリューの回転を単にオン／オフ制御する上記従来の装置は、滞留する合材の増減量の差が大きくなり過ぎる上、スクリューの回転停止によって路面の幅方向への合材の撒き出しが中断するので、路面の平坦性が損なわれて道路の品質が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、フィーダ装置出口端の中央にセンタセンサを、スクリュー先端にサイドセンサをそれぞれ設け、そのセンタセンサとサイドセンサからスクリード装置の前方に滞留する合材の高さの変化傾向を判断し、スクリューの回転速度を制御するようにした舗装機械におけるスクリュー回転数制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３０８１０３号公報。
【特許文献２】特許第２６３５１９１号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２記載の発明は、フィーダ装置出口端の中央にセンタセンサを設けるとともに、スクリュー先端にサイドセンサを設け、このセンタセンサとサイドセンサの信号からスクリード装置の前方に滞留する合材の高さの変化傾向を判断するようにしているが、フィーダ装置出口端からスクリュー先端までの全範囲に亘って実際に滞留している合材の量を検出しているものではなく、あくまでも予測であるので、正確さに欠ける。そのため、舗装品質が均一にならないとい問題点があった。
【０００９】
そこで、スクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量を精度良く一定に保つと共に、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、合材をホッパ装置からフィーダ装置で後方に搬送してスクリューの回転で路面の幅方向へ掻き出し、スクリード装置により敷き固める舗装機械において、前記スクリューの回転速度を調整する回転速度調整手段と、前記スクリューの表面が前記フィーダ装置出口端から前記スクリュー先端までの範囲内に露出している実露出量を検出するための実露出量検出手段と、前記実露出量検出手段で検出された実露出量と予め設定された基準露出量に基づいて前記スクリューの露出量が過多か否かを判定するスクリュー露出量判定手段と、前記スクリュー露出量判定手段での前記判定に基づいて前記回転速度調整手段を制御し、該回転速度調整手段により前記スクリューの回転速度を制御するコントローラと、を備えた舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、実露出量手段は、スクリード装置とスクリューの間に滞留している合材の中に埋もれずに、滞留合材の中から実際にスクリューが露出している実露出量をフィーダ装置出口端からスクリュー先端までの範囲に亘って検出する。一方、スクリュー露出量判定手段は、前記実露出量検出手段から得られた実露出量と予め設定された基準露出量に基づいてスクリューの露出量が過多か否かを判定し、コントローラは、スクリュー露出量判定手段での前記判定に基づいて前記回転速度調整手段を介してスクリューの回転を増速または減速制御する。これにより、スクリューとスクリード装置の間に滞留する合材の量をほぼ一定に保つことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、上記実露出量検出手段は、上記フィーダ装置出口端から上記スクリュー先端に亘ってモニタリング可能なＣＣＤカメラを備え、該ＣＣＤカメラで映し出された上記合材表面からの光の反射と前記スクリュー表面からの光の反射の違いから上記実露出量を検出する、舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置を提供する。
【００１３】
この構成によれば、実露出量検出手段は、スクリューが実際に露出されている露出の状態をＣＣＤカメラで、フィーダ装置出口端からスクリュー先端までの範囲に亘ってモニタリングし、そのＣＣＤカメラで映し出された合材表面からの光の反射とスクリュー表面からの光の反射の違いから実露出量を検出してスクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量を容易に知ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明は、スクリューの表面が、敷き均し装置とスクリューの間に滞留している合材で覆われずに露出している実露出量を、フィーダ装置出口端からスクリュー先端までの範囲に亘って検出し、その後、コントローラが、その露出情報に基づいてスクリューの回転速度を増速または減速制御するので、敷き均し装置の前方に滞留する合材の滞留量を常に精度良く、また適正に保つことができる。さらに、路面の幅方向へ合材を均一に送り出すことができるので、舗装品質を均一にすることができる効果が期待できる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、ＣＣＤカメラにより、フィーダ装置出口端から上記スクリュー先端までの全範囲の状態を映し出し、その映像からスクリューと合材による光の反射の違いを検出して、スクリューが実際に滞留合材の中から露出している実露出量を簡単に、また精度良く知ることができるので、請求項１の発明の効果に加えて、構造の簡略化を図ることができる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリュー回転数自動制御装置を搭載した道路舗装機械の側面図。
【図２】同上道路舗装機械の平面図。
【図３】同上道路舗装機械の背面図。
【図４】同上道路舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置の構成を示すブロック図。
【図５】同上スクリュー回転数自動制御装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明はスクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量を精度良く一定に保つと共に、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる舗装機械のスクリュー回転数自動制御装置を提供するという目的を達成するために、合材をホッパ装置からフィーダ装置で後方に搬送してスクリューの回転で路面の幅方向へ掻き出し敷き均し装置により敷き固める舗装機械において、前記スクリューの回転速度を調整する回転速度調整手段と、前記スクリューの表面が前記フィーダ装置出口端から前記スクリュー先端までの範囲内に露出している実露出量を検出するための実露出量検出手段と、前記実露出量検出手段から得られた実露出量と予め設定された基準露出量に基づいて前記スクリューの露出量が過多か否かを判定するスクリュー露出量判定手段と、前記スクリュー露出量判定手段での前記判定に基づいて前記回転速度調整手段を制御し、該回転速度調整手段により前記スクリューの回転速度を制御するコントローラと、を備える構成としたことにより実現した。
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳細に説明する。  
【実施例】
【００１９】
図１乃至図３は舗装機械の一例としての道路舗装機械であるアスファルトフィニッシャを示すものである。同図において、アスファルトフィニッシャ１０は、自走式の車両であり、車体フレーム１１の前部には、ダンプトラック等によって投入された合材を受け入れるホッパ装置１２が設けられている。該ホッパ装置１２は、上方へ向って開閉自在に取り付けられた左右一対のウイング１３,１３と、これらウイング１３,１３の開閉角度を調整する油圧駆動機構１４等により構成されている。
【００２０】
図２に示すように、前記車体フレーム１１の幅方向中央部には、該ホッパ装置１２の底部から後方へ延びる左右一対のフィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒ（Ｌは、自走車両の走行方向
左側を、またＲは右側をそれぞれ意味する。以下、同じ。）が各々設けられ、ホッパ装置１２内に投入された合材がフィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒによって後方へ搬送されるように
なっている。
【００２１】
前記車体フレーム１１には、ホッパ装置１２の下方に左右一対の前車輪１６,１６が旋
回自在に取り付けられており、これら前車輪１６,１６は、運転席に設けられたハンドル
１７の回転操作に応じて動作する油圧駆動機構によって、その方向が変化し、これにより進行方向を変化させることができるようになっている。また、前記車体フレーム１１の後部下方には、左右一対の駆動車輪１８,１８が取り付けられており、これら駆動車輪１８,１８は図示せぬ油圧モータと後輪駆動機構とにより回転駆動されるようになっている。
【００２２】
さらに、車体フレーム１１の後方には、フィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒによって搬送された合材を路面に送り出す合材撒出し装置１９が設けられている。この合材撒出し装置１９は、車体フレーム１１に昇降自在に支持されてなる左右で一対の伸縮スクリュー２０Ｌ,
２０Ｒ（図２では２０Ｒだけを示して、２０Ｌは示していない）と、これら各伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒを駆動する図示せぬ駆動機構等によって構成されている。
【００２３】
そして、フィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒを駆動すると共にスクリュー２０Ｌ,２０Ｒを回転駆動すると、フィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒによりホッパ装置１２内から後方に搬送された
合材が、フィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒ出口端から伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒ上に落下し、また伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの回転により合材を車両の幅方向へ移送しつつ、路
面上に均等に撒き拡げるようになっている。この合材撒出し装置１９の後方には、車体フレーム１１の左右両側から後方に向けて延出された左右１対のレベリングアーム２１Ｌ,
２１Ｒを介して該車体フレーム１１に装着された左右で一対の伸縮スクリード装置２２Ｌ,２２Ｒが設けられており、アスファルトフィニッシャ１０の走行を伴って路面上に撒き
出された合材を該伸縮スクリード装置２２Ｌ,２２Ｒで順に敷き固めるようになっている
。
【００２４】
また、車体フレーム１１の後方上部には、左右１対のＣＣＤ(固体撮像素子)カメラ２３Ｌ,２３Ｒが設けられている。該ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒは、フィーダ装置１５Ｌ,１
５Ｒの出口端から左右の伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの先端までのほぼ全範囲に亘って
、その伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの状態をモニタリングすることができるようになっ
ている。すなわち、伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒが伸縮する動作に連動して、ＣＣＤカ
メラ２３Ｌ,２３Ｒの画角も変化し、常に上記全範囲を映し出してモニタリングすること
ができるようになっている。図３中に１点鎖線のハッチングを入れて示している符号３３で示している部分がそのモニタリングする上記全範囲で、図２中に示すモニタリング範囲３３は伸縮スクリュー２０Ｒが途中まで伸縮している動きに合わせて示している。
【００２５】
ところで、このようなアスファルトフィニッシャ１０では、フィーダ装置１５Ｌ,１５
Ｒにより車体フレーム１１の後方へ搬送され、かつ回転している伸縮スクリュー２０Ｌ,
２０Ｒ上に落下される合材の量と、アスファルトフィニッシャ１０の走行を伴って伸縮スクリード装置２２Ｌ,２２Ｒにより順に敷き均される合材の量との調整が適正に行われな
いと路面の平坦性が損なわれることになるので、伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒと伸縮ス
クリード装置２２Ｌ,２２Ｒ前部との間に撒き拡げられる合材の量を調整する必要がある
。本アスファルトフィニッシャでも、その調整手段としてスクリュー回転数自動制御装置を備えている。
【００２６】
図４は、そのスクリュー回転数自動制御装置の構成を示すものである。スクリュー回転数自動制御装置は、制御手段としてのコントローラ３０と、実露出量検出手段としての前記ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒと、そのＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒで映し出された映像による実露出量と予め設定された基準露出量に基づいて、スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの露出
量が過多か否かを判定するスクリュー露出量判定手段３１Ｌ,３１Ｒと、前記伸縮スクリ
ュー２０Ｌ,２０Ｒの回転速度を調整する左右１対の回転速度調整手段３２Ｌ,３２Ｒ等により構成されている。
【００２７】
前記コントローラ３０は、車両各部の制御を行うものであり、各種演算等を行うＣＰＵ（中央処理装置）３０ａと、ＣＰＵ３０ａにおいて用いられるプログラムが記憶されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）及びデータ一時保持用のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を備えるメモリ３０ｂと、各種データの授受を行うＩ／Ｏ（入出力）インターフェイス３０ｃとからなるマイクロコンピュータによって主に構成されている。
【００２８】
実露出量検出手段としての前記ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒは、合材表面の反射と伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒ表面の反射が互いに異なることを利用して実露出量を検出する
ものであり、例えばＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒの感度設定を伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの表面からの反射光のみが映し出されるように調整し、この映像情報が前記スクリュー露出量判定手段３１Ｌ,３１Ｒに出力できるようになっている。したがって、ここでのＣ
ＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒによる実露出量の検出では、伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒと伸縮スクリード装置２２Ｌ,２２Ｒ前部との間に撒き拡げられて、この間に滞留する合材の
量が少ないときには、その滞留合材で伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの表面が覆われてい
る量も少なくなるので、ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒで映し出される伸縮スクリュー２０
Ｌ,２０Ｒの面積、すなわち実露出量が大きくなる。反対に、上記滞留する合材の量が多
いときには、その滞留合材で伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの表面が覆われる量も多くな
るので、ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒで映し出される伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの面積、すなわち実露出量が小さくなる。
【００２９】
また、前記スクリュー露出量判定手段３１Ｌ,３１Ｒでは、このようにしてＣＣＤカメ
ラ２３Ｌ,２３Ｒの映像から得られた実際の露出量、すなわち実露出量Ｅtが予め設定された基準露出量ＥSH，ＥSLの範囲にあるか否かを比較し、基準露出量ＥSHよりも大きいときには伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒ先端まで合材が十分に送られていない搬送不足の状態
にあり、基準露出量ＥSLよりも小さいときには搬送過多の状態にあると判断するようになっている。
【００３０】
次に、このように構成されたスクリュー回転数自動制御装置の一動作例を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、このスクリュー回転数自動制御装置においては、それぞれ左右のフィーダ装置１５Ｌ,１５Ｒ、スクリュー２０Ｌ,２０Ｒ、ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒ、伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒ、スクリュー露出量判定手段３１Ｌ,３１
Ｒ、及び、左右の回転速度調整手段３２Ｌ,３２Ｒの各動作は、左側のものと右側のもの
とは同一であるので、この動作例では右側の各部の動作についてのみ説明する。
【００３１】
まず、アスファルトフィニッシャ１０の走行と共にフィーダ装置１５Ｒによる合材の搬送が開始されると、伸縮スクリュー２０Ｒが予め決められた基準の回転数で回転を開始する(ステップＳ１)。そして、フィーダ装置１５Ｒ出口端から落下されて来る合材を受けて、その合材を伸縮スクリュー２０Ｒ先端側に搬送しつつ、伸縮スクリード装置２２Ｒ前部の路面上に落下させて撒き拡げる。また、路面上に撒き広げられた合材は、伸縮スクリード装置２２Ｒにより敷き均され、平滑な舗装面に仕上げられる。
【００３２】
また、フィーダ装置１５Ｒの搬送が開始さると同時に、ＣＣＤカメラ２３Ｒでのモニタリングが開始され、その映像がスクリュー露出量判定手段３１Ｒに送られる(ステップＳ
２)。
【００３３】
スクリュー露出量判定手段３１Ｒでは、ＣＣＤカメラ２３で得られた実露出量Ｅtが予
め設定された基準露出量ＥSH，ＥSLの範囲にあるか否かを比較する。そして、コントローラ３０は、スクリュー露出量判定手段３１Ｒの判定を基に、ステップＳ３で適正露出量を判定し、実露出量Ｅｔが基準露出量の範囲内にあるとき、すなわち(ＥSH＞Ｅt＞ＥSL)内
にあるときには、ステップＳ１に戻って基準の回転数を維持するように制御する。
【００３４】
一方、実露出量Ｅtが基準露出量ＥSHよりも大きいとき、すなわち(Ｅt＞ＥSH)のときには、搬送不足の状態であると判断し、回転速度調整手段３２Ｒを介して伸縮スクリュー２０Ｒの回転数を増加させる(ステップＳ４)。これにより、合材が伸縮スクリュー２０Ｒ先端側に送られる単位時間当たりの量が増え、伸縮スクリュー２０Ｒと伸縮スクリード装置２２Ｒ前部との間に滞留する合材の量を増やして搬送不足を補う。また、ステップＳ４からはステップＳ２に戻り、実露出量Ｅｔを監視する。
【００３５】
反対に、実露出量Ｅtが基準露出量ＥSLよりも小さいとき、すなわち(Ｅt＜ＥSL)のときには搬送過多の状態であると判断し、回転速度調整手段３２Ｒを介して伸縮スクリュー２０Ｒの回転数を下げる(ステップＳ５)。これにより、合材が伸縮スクリュー２０Ｒ先端側に送られる単位時間当たりの量が減り、伸縮スクリュー２０Ｒと伸縮スクリード装置２２Ｒ前部との間に滞留する合材の量を減らし、搬送過多を補正する。また、ステップＳ５からステップＳ２に戻り、実露出量Ｅｔを監視する。
【００３６】
以上のステップＳ１〜ステップＳ５の動作を繰り返すことにより、伸縮スクリード装置２２Ｒの前方に滞留する合材の滞留量を、適正に精度良く保つことができる。これにより、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができ、その結果、舗装品質を均一にすることができる。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、伸縮スクリュー２０Ｌ,２０Ｒの実露出量を検出する実露
出量検出手段として、ＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒを使用した場合について説明したが、
実露出量検出手段はＣＣＤカメラ２３Ｌ,２３Ｒに限らず、前記フィーダ装置出口端から
前記スクリュー先端までの全範囲に亘って検出するものであれば、他のセンサであっても差し支えないものである。
【００３８】
また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本発明は道路舗装機械に限らず、類似の舗装機械にも応用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１０      アスファルトフィニッシャ(舗装機械)
１１      車体フレーム
１２      ホッパ装置
１３      ウイング
１４      油圧駆動機構
１５Ｌ,１５Ｒ  フィーダ装置
１６      前車輪
１７      ハンドル
１８      駆動車輪
１９      合材掻き出し装置
２０Ｌ,２０Ｒ  伸縮スクリュー
２１Ｌ,２１Ｒ  レベリングアーム
２２Ｌ,２２Ｒ  伸縮スクリード装置
２３Ｌ,２３Ｒ  ＣＣＤカメラ(実露出量検出手段)
３０      コントローラ
３０ａ    ＣＰＵ
３０ｂ    メモリ
３０ｃ    Ｉ／Ｏインターフェイス
３１Ｌ,３１Ｒ  スクリュー露出量判定手段
３２Ｌ,３２Ｒ  回転速度調整手段
３３      モニタリング範囲
【図１】
2014129694.tif 000003
【図２】
2014129694.tif 000004
【図３】
2014129694.tif 000005
【図４】
2014129694.tif 000006
【図５】
2014129694.tif 000007