(57)【要約】【課題】センサユニットを運用するためのコンセプトを、土木機械に伴う異なるシナリオ、異なる土木現場の状況、および、異なるオペレータの作業方法等に適用可能にする。【解決手段】土木機械（１）は、異なる計測状態を想定可能である少なくとも１つのセンサユニット（９）と、このセンサユニット（９）と間隔をあけて離間している、センサユニット（９）の計測状態を制御可能である少なくとも１つの操作デバイス（２，７）とを備える。追加の制御装置（１３）がセンサユニット（９）に設けられており、センサユニット（９）の計測状態が、少なくとも１つの操作デバイス（２，７）と少なくとも１つのセンサユニット（９）における制御装置（１３）との両方によって制御可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる計測状態をとることが可能である少なくとも１つのセンサユニット（９）と、このセンサユニット（９）と間隔をあけて離間している、前記センサユニット（９）の計測状態を制御可能である少なくとも１つの操作デバイス（２，７）とを備え、
追加の制御装置（１３）が前記センサユニット（９）に設けられており、前記センサユニット（９）の前記計測状態が、前記少なくとも１つの操作デバイス（２，７）と前記少なくとも１つのセンサユニット（９）における前記制御装置（１３）との両方によって制御可能であることを特徴とする、土木機械（１）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）が現在の計測状態と関連して制御可能であることを特徴とする、請求項１に記載の土木機械。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）の前記計測状態が中央メモリ（１８）に保存可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の土木機械。
【請求項４】
テストブロック（１７）が、制御入力（１６）を、その処理の前にレビュープロシージャに供するよう構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）が距離センサ（１２）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）が超音波センサ（８）を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項７】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）を材料センサまたは高度センサとして用いることが可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項８】
前記制御装置（１３）が、プッシュボタンアセンブリ（１５）および／またはポテンショメータ（１４）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項９】
前記少なくとも１つの操作デバイス（２，７）が、前記センサユニット（９）の前記計測状態を制御するポテンショメータ（１１）および／またはプッシュボタンアセンブリ（１０）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項１０】
前記土木機械（１）が路面仕上げ機またはフィーダであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の土木機械。
【請求項１１】
異なる計測状態をとることが可能である、土木機械（１）における少なくとも１つのセンサユニット（９）の制御方法であって、
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）の前記計測状態が、前記センサユニット（９）と間隔をあけて離間している少なくとも１つの操作デバイス（２，７）と、前記センサユニット（９）自体に配設されている制御装置（１３）との両方によって制御されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）の制御を現在の計測状態に関連して行うことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）の前記現在の計測状態が一元的に保存されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
制御入力（１６）が、その処理の前にレビュープロシージャに供されることを特徴とする、請求項１１、１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのセンサユニット（９）が、好ましくは超音波を用いて距離を計測することを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文部に記載の土木機械、および、請求項１１に記載のこのような土木機械のセンサユニットの制御方法に関する。
【０００２】
このような土木機械は実際に公知である。センサユニットは土木機械の操作に関連する種々のパラメータおよびその作業結果を監視するためのものである。加えて、土木機械の操作に関連する種々のパラメータは、可能な限り最良の作業結果が達成されるよう、得られたデータに基づいて調節可能である。
【０００３】
従来の土木機械の欠点は、センサユニットを運用するためのコンセプトが特定の用途シナリオのために調整されていることである。土木機械に伴う異なるシナリオ、異なる土木現場の状況、および、異なるオペレータの作業方法は考慮可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、運用に係るコンセプトを前述の要因に適応可能とするために、設計が最もシンプルに改善された少なくとも１つのセンサユニットを備える土木機械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】
【０００５】
本目的は、請求項１に記載の特性を有する土木機械、および、請求項１１に記載の特性を有する方法によって達成される。本発明の有利な発展形が従属する請求項に開示されている。
【０００６】
本発明による土木機械は、用いられるセンサユニットが、センサユニットと間隔をあけて離間している１つまたは複数の操作デバイスと、センサユニット自体に取り付けられている制御装置との両方によって制御可能であることを特徴とする。これにより、土木機械をより順応性をもって操作することが可能である。なんらかの固定的な１つの運用コンセプトを予め決定しておくことはもはや不要である。むしろ、オペレータは、状況に運用を適応させ、および、自身の考えに従って設定することが可能である。土木機械のユーザーにとって、これは運用が効率的であるという利点をもたらし、また、誤操作が回避されることで、作業結果の質が改善される。また、これは、製造業者にも、高い顧客価値に追加される利点をもたらすことが可能である。単一種の同一の機械構成で数々の運用コンセプトをカバーすることが可能であるため、例えば、変形種の数を減らすことが可能である。
【０００７】
現在の計測状態に関連してセンサユニットの計測状態を制御可能であることが有利である。これにより、例えば、機械のオペレータは、センサユニットのそれぞれ現在の計測状態を知ることなく状況の変化に柔軟に対応することが可能である。これは、複数のオペレータによる大型土木機械の操作の最中に特に有利である可能性がある。
【０００８】
ここで、計測状態とは、制御パラメータ、目標値だけではなく、サンプリングレートまたは感度などのそれぞれのセンサユニットのすべての調節可能なパラメータを代表するものとして用いられている。特に限定されないが、一例として、目標値比較を行うインテリジェントセンサユニットが挙げられる。距離センサにおいては、新たな絶対目標距離を設定することなく、目標距離を漸増させることが可能である。例えば、レベル、温度、輝度または圧力センサに関しても同様である。他の非限定的な例は、例えば超音波センサといった計測原理が波動現象に基づくセンサユニットである。ここで、例えば波周波数および波の振幅、または、超音波に関しては超音波ビームの強度は、絶対値を入力する必要性を伴わずに現在の状態から開始して漸増調節可能である。
【０００９】
中央メモリにセンサユニットの計測状態を保存可能であることが有用である。これにより、センサユニットを複数の箇所から操作可能であるにも関わらず、複数のメモリの同期が不要となる。
【００１０】
テストブロックが設けられており、制御入力を、その処理に先立ってレビュープロシージャに供するよう構成されていると、きわめて有利である。これにより、例えば階層化されて、異なる箇所で入力された異なるデータ間でのコンフリクトが回避される。この様式においては、センサユニットで行われる入力が操作デバイスで行われる入力よりも高次の階層とされることが可能であり、この逆もまた同様である。しかしながら、入力時間、調節指示などの他の判断基準、または、種々の判断基準の組み合わせに応じて階層化がなされていることも可能である。このシステムは、入力がその階層に応じて処理されるよう（例えば、制御データが同時に、または、ほぼ同時に入力された場合に高次の階層に属するもののみが処理されるよう）、構成されていることが可能である。
【００１１】
センサユニットは、例えば距離センサを含んでいることが可能である。
【００１２】
本発明のさらなる変形例において、センサユニットは超音波センサを含む。これらは、例えば移動時間計測を用いて種々の非接触式計測を行うことが可能であるという利点を供する。これは、例えば距離、層厚または流速を含む。
【００１３】
センサユニットは、機械上、その中またはその近傍における特定の位置での材料の量を検知することが可能である材料センサとして用いられると考えられる。これは、例えば、距離、充填レベルまたは重量を計測することにより達成されることが可能である。センサユニットは、例えば、高さ制御のためのレベルまたは高度センサとして用いられることが可能であることも考えられる。
【００１４】
作動に関して、制御装置は、例えば、プッシュボタンアセンブリまたはポテンショメータを含むことが可能である。
【００１５】
センサユニットの計測状態を制御するために、操作デバイスはまた、例えば、ポテンショメータまたはプッシュボタンアセンブリを備えることが可能である。
【００１６】
両方の事例においては、可能性のある変更方向の各々に１つのプッシュボタンを備える（例えば目標値の何らかの変更に関して、増加させるための１つのボタンと目標値を低減させるための１つのボタンを備える）プッシュボタンアセンブリを有することが有利である。同様に、ポテンショメータが用いられる場合、回転方向の各々を一定の変更方向に割り当てることが有利である。
【００１７】
土木機械は、例えば路面仕上げ機またはフィーダであることが可能である。
【００１８】
本発明はまた、異なる計測状態を想定することが可能である、土木機械における少なくとも１つのセンサユニットの制御方法に関する。この方法によれば、少なくとも１つのセンサユニットの計測状態は、センサユニットと間隔をあけて離間している少なくとも１つの操作デバイス、および、センサユニット自体に配設されている制御装置の両方によって制御される。
【００１９】
少なくとも１つのセンサユニットは、絶対値の入力と比して計測状態が漸増的に変化されることが可能であるよう、現在の計測状態に関連して制御されることが好ましい。
【００２０】
少なくとも１つのセンサユニットの現在の計測状態が一元的に保存されることが有利である。
【００２１】
異なる制御入力間でのコンフリクトが回避されるよう、制御入力は、処理される前にレビュープロセスに供されることが特に有利である。
【００２２】
本発明の他の有利な変形例において、少なくとも１つのセンサユニットは、好ましくは超音波を用いて距離を計測する。しかしながら、センサユニットはまた、例えば、高さ、傾き、温度、輝度または圧力を計測することが可能である。
【００２３】
本発明は、少なくとも１つのセンサユニットを備える土木機械、および、上記した種類の土木機械における少なくとも１つのセンサユニットの制御方法に関する。
【００２４】
以下に、本発明の有利な実施形態が図面を参照してさらに例示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本例においては路面仕上げ機である土木機械の側面図を示す。しかしながら、異なる土木機械であることも可能である。
【図２】土木機械のセンサユニットを制御するための操作デバイスの平面図を示す。
【図３】制御装置を備えるセンサユニットの斜視図を示す。
【図４】種々のシステムコンポーネント間のシグナルフローの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
例示の実施形態において、図１に示されている土木機械１はオペレータコンソール形態の操作デバイス２を備えており、これが、ドライバーステーション３の領域に配置されている。土木機械１は路面仕上げ機である。これは道路舗装のために用いられる。この目的のために、例えばフィーダといった車両がいわゆる混合物を材料ホッパー４中に積載する。この混合物は、ここからドライバーステーション３の下方のいわゆるスクレーパコンベヤ（図示せず）によって材料拡散用オーガ５に運ばれる。これらによって混合物が所望される舗装幅に敷かれる。その後、混合材は、スクリード６によって圧縮され、および、平坦にされる。
【００２７】
第２の操作デバイス７が、外部制御ステーションの形態でスクリード６に設けられている。路面仕上げ機１は、チェーンドライブ８によって駆動される。この実施形態において、センサユニット９は、材料拡散用オーガ５の領域における材料センサとして設けられている。この場合、センサユニット９は、材料拡散用オーガ５の前部に存在している材料の量を検出するために用いられる。次いで、材料拡散用オーガ５の操作が得られた計測値に基づいて制御される。本発明によれば、しかしながら、センサユニット９は、土木機械１の如何なる位置においても、如何なる目的のためにも用いられることが可能である。
【００２８】
図２は第２の操作デバイス７を示しており、これは、センサユニット９を制御するためにその上に配置されたプッシュボタンアセンブリ１０とポテンショメータ１１とを有している。しかしながら、これら２つのコンポーネントの一方のみを用いることもまた可能である。
【００２９】
図３には、センサユニット９が詳細に示されている。本実施形態において、センサユニット９は、具体的には超音波センサである距離センサ１２を備えている。しかしながら、いずれかの任意の計測原理を有するいずれかの他のタイプのセンサが備えられていることも可能である。しかも、センサユニット９は、ポテンショメータ１４とプッシュボタンアセンブリ１５との両方が作動されるよう設けられている制御装置１３を備えている。しかしながら、操作デバイス７と同様に、この場合においても、これら２つのうちの一方のみが代わりに用いられることが可能である。
【００３０】
図４は、種々のシステムコンポーネント間のシグナルフローを概略的に示している。この実施形態においては、２つの操作デバイス２，７が設けられている。制御入力１６が操作デバイス２，７の一方によって、または、センサユニット９の制御装置１３によって生成され、テストブロック１７に送られる。異なる制御入力１６間で生じる可能性のあるコンフリクトがここで管理される。制御入力が同時に、または、略同時に入力された場合には、センサユニット９においてなされた入力が優先的に処理される。あるいは、入力に優先度が与えられる操作デバイス２，７の一方が実装の開始に先だって選択されることが可能である。この場合、この選択は、どちらのオペレータが最良の視界を有しているかの状況に応じて決定されることが可能である。その後、センサユニット９の計測状態が、テストブロック１７の出力シグナル１９に基づいて中央メモリ１８において調節される。次いで、センサユニット９の計測状態が、この時点で中央メモリ１８に保存されている状態に応じて設定される。
【００３１】
破線は、種々のコンポーネントの筐体アセンブリに係る種々の選択肢を表している。これによれば、センサ１２および制御装置１３が共通の筐体中に組み合わされてセンサユニット９が形成される。加えて、中央メモリ１８および／またはテストブロック１７を同一の筐体に配置することが可能である。しかしながら、操作デバイス２，７は、いずれかの事例においては、センサユニット９とは間隔をあけて離間している。
【００３２】
他の変形例においては、複数のセンサユニット９が材料拡散用オーガ５に沿って配置されている。これにより、広い舗装幅用に、材料拡散用オーガ５の前部における材料の量をより詳細に制御することが可能である。
【００３３】
他の場合には、センサユニット９がそれぞれ混合物または材料の温度を計測する路面仕上げ機１とされる。スクリード６におけるオペレータが材料の降温を認識した場合には、このオペレータは外部制御ステーション７から直接調節を行うことが可能であり、ドライバーステーション３に入る必要性、または、ドライバーステーション３における他のオペレータに指示を出す必要性がない。
【００３４】
さらなる変形において、土木機械１は、センサユニット９が車両速度を計測する路面仕上げ機またはフィーダであることが可能である。
【００３５】
追加の変形例において、土木機械１はフィーダであって、ここでは、センサユニット９は、路面仕上げ機の材料ホッパー４に混合物が積載される運搬速度を計測する。この場合、操作デバイス２，７は、オペレータが、追従する路面仕上げ機の材料ホッパー４を注視することが可能であるフィーダ上の位置に設けられている。これにより、オペレータは、供給速度を材料ホッパー４の充填レベルに適応させることが可能である。
【００３６】
さらなる変形において、土木機械１は、センサユニット９が高度センサを用いて高さを計測する路面仕上げ機またはフィーダであることが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１    土木装置
２    操作デバイス
７    操作デバイス
８    超音波センサ
９    センサユニット
１０  プッシュボタンアセンブリ
１１  ポテンショメータ
１２  距離センサ
１３  制御装置
１４  ポテンショメータ
１５  プッシュボタンアセンブリ
１６  制御入力
１７  テストブロック
１８  中央メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014037768.tif 000006