(57)【要約】      （修正有）【課題】回転するシステム領域内で提供される情報を、回転しないシステム領域に設けられたデータ評価システムに、確実かつエラーなしに伝送する建設機械を提供する。【解決手段】回転可能なシステム領域に設けられた少なくとも一つのセンサ７０、少なくとも一つの送信アンテナ７４を備えるデータ送信ユニット７２、および少なくとも一つのセンサ７０からデータ送信ユニット７２にデータを伝送するための第一のデータ伝送構造体７６と、機械フレームに設けられた少なくとも一つの受信アンテナ８０を備えるデータ受信ユニット８２、データ評価システム８６、およびデータ受信ユニット８２からデータ評価システム８６にデータを伝送するための第二のデータ伝送構造体８４と、を含む建設機械において、データ送信ユニット７２は少なくとも二つの送信アンテナ７４を有する、または／およびデータ受信ユニット８２は少なくとも二つの受信アンテナ８０を有する。【選択図】図６
2018096200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械フレーム（１２，１８）に関して回転軸線（Ｄ）周りに回転可能なシステム領域（２０）と、
前記回転可能なシステム領域（２０）に設けられた少なくとも一つのセンサ（７０，９０，９４）、少なくとも一つの送信アンテナ（７４）を備えるデータ送信ユニット（７２）、および前記少なくとも一つのセンサ（７０，９０，９４）から前記データ送信ユニットにデータを伝送するための第一のデータ伝送構造体（７６）と、
前記機械フレーム（１２，１８）に設けられた少なくとも一つの受信アンテナ（８０）を備えるデータ受信ユニット、データ評価システム（８６）、および前記データ受信ユニット（８２）から前記データ評価システム（８６）にデータを伝送するための第二のデータ伝送構造体（８４）と、を含む建設機械において、
前記データ送信ユニット（７２）は少なくとも二つの送信アンテナ（７４）を有する、または／および前記データ受信ユニット（８２）は少なくとも二つの受信アンテナ（８０）を有することを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記第一のデータ伝送構造体（７６）は第一のデータバスシステム（７６）を含む、または／および前記第二のデータ伝送構造体（８４）は第二のデータバスシステム（８４）を含むことを特徴とする、請求項１または請求項１のプレアンブルに記載の建設機械。
【請求項３】
前記第一のデータバスシステム（７６）または／および前記第二のデータバスシステム（８４）は、ＣＡＮデータバスシステムを含むことを特徴とする、請求項２に記載の建設機械。
【請求項４】
少なくとも二つの送信アンテナ（７４）または／および少なくとも二つの受信アンテナ（８０）は、好ましくは互いに９０°から１８０°の領域内の角距離を有して設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の建設機械。
【請求項５】
運動センサ（７０）として形成された複数のセンサ（７０）は、好ましくは互いに等しい角距離を有して設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の建設機械。
【請求項６】
前記回転可能なシステム領域（２０）は、締め固め用ローラ（２０）であり、または／および運動センサ（７０）として形成された少なくとも一つのセンサ（７０）は、加速度センサであり、または／および少なくとも一つのセンサ（９０）は、アンバランスマス構造体のアンバランスマスの位置または／および運動を表す情報を提供するためのセンサ（９０）であり、または／および少なくとも一つのセンサ（９４）は温度センサ（９４）であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の建設機械。
【請求項７】
少なくとも一つのセンサ（７０，９０，９４）は、デジタルセンサ信号を出力するために形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の建設機械。
【請求項８】
前記少なくとも一つのセンサ（７０，９０，９４）および前記データ送信ユニット（７２）に電気エネルギーを供給するために、直流電圧エネルギー供給構造体（２５）が設けられていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の建設機械。
【請求項９】
前記直流電圧エネルギー供給構造体（２５）は、前記回転可能なシステム領域（２０）内に無線式にエネルギーを伝送するための誘導式エネルギー伝送構造体（２６）を含み、当該誘導式エネルギー伝送構造体（２６）は、少なくとも一つの送信コイル（２８，３０）を備える送信構造体（２７）を含むとともに、前記回転可能なシステム領域（２０）に少なくとも一つの受信コイル（３４）を備える受信構造体（３２）を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の建設機械。
【請求項１０】
前記受信構造体（３２）は、好ましくは周方向において、前記回転軸線（Ｄ）周りに連続的に設けられた複数の受信コイル（３４）を含む、または／および前記送信構造体（２７）は、好ましくは周方向において、前記回転軸線（Ｄ）周りに連続的に設けられた少なくとも二つの送信コイル（２８，３０）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の建設機械。
【請求項１１】
前記誘導式エネルギー伝送構造体（２６）は、周方向において連続する複数の担体（３６）を含み、個々の担体（３６）に少なくとも一つの受信コイル（３４）が設けられており、少なくとも一つの担体（３６）に少なくとも一つのセンサ（７０）が設けられており、または／および担体（３６）に前記データ送信ユニット（７２）が設けられており、または／および少なくとも一つの担体（３６）、好ましくは少なくとも二つの担体（３６）に送信アンテナ（７４）が設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載の建設機械。
【請求項１２】
前記データ送信ユニット（７２）の出力信号を複数の送信アンテナ（７４）に分配するための信号分割器が前記データ送信ユニット（７２）に配設されており、それにより全ての送信アンテナ（７４）が同時に、かつ中断なしに概ね等しい出力信号を送信することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械、例えば少なくとも一つの締め固め用ローラを備えるコンパクタに関しており、当該締め固め用ローラは、建設機械もしくはコンパクタの機械フレームに関して回転可能なシステム領域を形成する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、締め固め用ローラを備えるコンパクタとして形成された建設機械が知られている。締め固め用ローラの内部には、加速度センサとして形成された複数の運動センサが、外周に配分されて設けられている。これらの運動センサは、当該運動センサの出力信号をデータ送信ユニットに伝送し、当該データ送信ユニットは、機械フレーム、すなわち建設機械の回転しないシステム領域に設けられたデータ受信ユニットと無線接続されており、それにより運動センサによって提供された情報を、同じく機械フレームに設けられているデータ評価システムにおいて評価することができる。代替的な構成では個々の運動センサに独自のデータ送信ユニットが配設されており、当該独自のデータ送信ユニットは、信号を伝送するためにデータ受信ユニットと無線接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１１０８８５６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、回転するシステム領域内で提供される情報を、建設機械の回転しないシステム領域に設けられたデータ評価システムに、確実かつエラーなしに伝送することが保証されている建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は本発明により、
機械フレームに関して回転軸線周りに回転可能なシステム領域と、
回転可能なシステム領域に設けられた少なくとも一つのセンサ、少なくとも一つの送信アンテナを備えるデータ送信ユニット、および少なくとも一つのセンサからデータ送信ユニットにデータを伝送するための第一のデータ伝送構造体と、
機械フレームに設けられた少なくとも一つの受信アンテナを備えるデータ受信ユニット、データ評価システム、およびデータ受信ユニットからデータ評価システムにデータを伝送するための第二のデータ伝送構造体と、を含む建設機械であって、データ送信ユニットが少なくとも二つの送信アンテナを有する、または／およびデータ受信ユニットが少なくとも二つの受信アンテナを有する建設機械によって解決される。
【０００６】
本発明に応じて形成された建設機械では、データ送信ユニットから出力されるとともに、無線で伝送される信号を送信もしくは受信するために、複数の送信アンテナまたは／および複数の受信アンテナが利用されるので、建設機械の回転可能なシステム領域の回転位置調整に関わらず、少なくとも一つの送信アンテナと少なくとも一つの受信アンテナとの間に確実な無線接続が成立することが保証されている。これにより、回転可能なシステム領域が回転する間に、送信アンテナと受信アンテナとの距離が一時的に大きくなりすぎるために、無線接続が中断または妨害される危険は取り除かれ得る。
【０００７】
上記において説明された態様と必ずしも組み合わされない本発明のさらなる有利な態様に応じて、少なくとも一つのセンサとデータ送信ユニットとの間、もしくはデータ受信ユニットとデータ評価システムとの間で大きなデータ量を確実に伝送することを保証できるように、第一のデータ伝送構造体が第一のデータバスシステムを含む、または／および第二のデータ伝送構造体が第二のデータバスシステムを含むことが提案される。このとき特に第一のデータバスシステムまたは／および第二のデータバスシステムがＣＡＮデータバスシステムを含むことが行われていてよい。このとき回転可能なシステム領域内でも、機械フレーム領域内でも同じデータバスシステムが用いられ、それによりデータ送信ユニットとデータ受信ユニットとの間で伝送されるデータを変換する必要がなければ、特に有利である。
【０００８】
回転可能なシステム領域の位置調整に関わらず、データ送信ユニットとデータ受信ユニットとの恒常的かつ確実な無線接続を保証するために、少なくとも二つの送信アンテナまたは／および少なくとも二つの受信アンテナは、好ましくは互いに９０°から１８０°の領域内の角距離を有して設けられていることが提案される。
【０００９】
回転可能なシステム領域の運動状態に関して包括的な情報を提供するために、運動センサとして形成された複数のセンサが好ましくは、互いに等しい角距離を有して設けられていてよい。
【００１０】
回転可能なシステム領域は、コンパクタの締め固め用ローラであってよい。
【００１１】
運動センサとして形成された少なくとも一つのセンサは、加速度センサであってよい。代替的または付加的に、特に回転可能なシステム領域が締め固め用ローラであるとき、アンバランスマス構造体の少なくとも一つのアンバランスマスの位置調整または／および運動に関する情報を提供する少なくとも一つのセンサが設けられていてよい。このようなアンバランスマス構造体は、例えば、締め固め用ローラ内に設けられていてよく、それにより締め固め用ローラが当該締め固め用ローラの回転軸周りに回転する締め固め運転時に、オシレーション運動、すなわち周方向における周期的な往復運動、または／およびバイブレーション運動、すなわち垂直方向における周期的な往復運動を重ね合わせる。代替的または付加的に例えば、締め固め用ローラに接して、または締め固め用ローラ内に少なくとも一つの温度センサが設けられていてよく、それにより回転可能なシステム領域内部、または回転可能なシステム領域の外周の温度に関する情報を提供する。
【００１２】
特にデータ送信ユニットへ情報を伝送するためにデータバスシステムが用いられるとき、少なくとも一つのセンサは、デジタルセンサ信号を出力するために形成されていることが提案される。
【００１３】
回転可能なシステム領域内に設けられた構成グループに電気エネルギーを供給するために、直流電圧エネルギー供給構造体が設けられていてよい。このとき回転可能でないシステム領域、すなわち機械フレームの領域から、回転可能なシステム領域内への確実かつ効率的なエネルギー伝送は、例えば、直流電圧エネルギー供給構造体が、回転可能なシステム領域内に無線式にエネルギーを伝送するための誘導式エネルギー伝送構造体を含むことによって提供され得、誘導式エネルギー伝送構造体は、少なくとも一つの送信コイルを備える送信構造体を含むとともに、回転可能なシステム領域に少なくとも一つの受信コイルを備える受信構造体を含む。
【００１４】
このとき回転可能なシステム領域の回転位置調整から概ね独立した、確実なエネルギー伝送を提供できるように、受信構造体が好ましくは周方向において、回転軸線周りに連続的に設けられた複数の受信コイルを含む、または／および送信構造体が好ましくは周方向において、回転軸線周りに連続的に設けられた少なくとも二つの送信コイルを含むことが提案される。
【００１５】
回転可能なシステム領域内に容易に組み込まれるシステムを提供するために、誘導式エネルギー伝送構造体が、周方向において連続する複数の担体を含み、個々の担体に少なくとも一つの受信コイルが設けられており、少なくとも一つの担体に少なくとも一つのセンサが設けられており、または／および担体にデータ送信ユニットが設けられており、または／および少なくとも一つの担体、好ましくは少なくとも二つの担体に送信アンテナが設けられていることが提案される。
【００１６】
同じく、データ送信ユニットの出力信号を複数の送信アンテナに分配するための信号分割器がデータ送信ユニットに配設されており、それにより全ての送信アンテナが同時に、かつ中断なしに概ね等しい出力信号を送信することにより、回転するシステム領域から、回転しないシステム領域への確実な情報伝送が行われ得る。
【００１７】
以下に本発明を添付の図を参照しながら詳細に説明する。図に示すのは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】コンパクタを示す図である。
【図２】図１のコンパクタの締め固め用ローラに対応して設けられた誘導式エネルギー伝送構造体を概略的に示す図である。
【図３】送信コイルと受信コイルの相互作用を概略的に示す図である。
【図４】送信コイルと当該送信コイルに対応する共振回路を備える送信構造体の基本的構成を示す図である。
【図５】図１に示されるコンパクタの締め固め用ローラを、コンパクタの回転しないシステム領域に対して情報を提供かつ伝送するために締め固め用ローラに設けられた構成グループと共に軸方向から概略的に見た図である。
【図６】図１のコンパクタにおいて用いられる、締め固め用ローラからコンパクタの機械フレームに設けられたデータ評価システムへ情報を伝送するためのシステムをブロック図式に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下において図５および図６を参照して、建設機械の回転するシステム領域から、建設機械の回転しないシステム領域へのデータの伝送を詳細に説明する前に、まず図１から図４を参照しながら例に基づいて、電気エネルギーがどのように建設機械の回転するシステム領域に組み込まれ得、それにより情報を検知し、伝送するために回転するシステム領域に設けられている構成要素に電気エネルギーを供給し得るかを示す。
【００２０】
図１にはコンパクタ１０の形で実施された建設機械を側面から見たものが認められる。コンパクタ１０は、車両後方部１２であって、当該車両後方部に同じく備えられた駆動アセンブリによって駆動される駆動輪１４を備える車両後方部を含む。車両後方部１２に関して旋回可能な車両前方部１６は、機械フレーム１８を含み、当該機械フレームにおいて締め固め用ローラ２０は、図１の図面平面に概ね直交する回転軸線周りに回転可能であり、それによりコンパクタ１０が前進移動する際に地盤２２を締め固める。本発明の意味において締め固め用ローラ２０を担持する機械フレーム１８と車両後方部１２とは、コンパクタ１０の機械フレーム全体を構成する部材として理解される。
【００２１】
締め固め用ローラ２０の内部には様々な機構が設けられていてよく、それにより当該締め固め用ローラの転動に加えて、オシレーション運動またはバイブレーション運動を生じさせる。締め固め用ローラ２０の運動状態を検知するために、当該締め固め用ローラの内部に運動センサ、例えば加速度センサが設けられており、当該加速度センサは、データ送信ユニットと接続されており、それにより締め固め用ローラの運動状態に関する情報を例えば運転室２４の領域内の車両後方部１２に設けられた受信ユニットに送信する。締め固め用ローラ２０の内部に設けられたセンサ、もしくはまたデータ送信ユニットは、電気エネルギーの消費部であり、当該電気エネルギー消費部にはセンサ信号を提供するため、もしくはセンサ信号を無線信号として伝送するために電気エネルギーが供給されなければならない。
【００２２】
以下において図２から図４を参照しながら、回転するシステム領域、すなわち例として表示されたコンパクタ１０の締め固め用ローラ２０内のこのような電気エネルギー消費部に、本発明の原理に応じてどのように電気エネルギーが供給され得るかを説明する。
【００２３】
図２から図４において概ね概略的な表示で表された誘導式エネルギー伝送構造体２６としての直流電圧エネルギー供給構造体２５は、表示された例において二つの送信コイル２８，３０を備える送信構造体２７を含む。二つの送信コイルは、例えば機械フレーム１８に関して回転可能なシステム領域、すなわち締め固め用ローラ２０と共に回転可能でない構成グループに、固定式に担持されている。このとき両の送信コイル２８，３０は、当該両の送信コイルが周方向において、回転可能なシステム領域、すなわち締め固め用ローラ２０の回転軸線周りに連続的に設けられているように設けられていてよい。
【００２４】
回転するシステム領域、すなわち表示された例では締め固め用ローラ２０に、一般的に３２で表された受信構造体が設けられている。当該受信構造体は、例えば、同じく周方向において回転軸線Ｄ周りに連続的に設けられた多数の受信コイル３４を含み、当該受信コイルは周方向において引き伸ばされて形成されている。図に示す例では、それぞれ三つのこのような受信コイル３４が円弧状に形成された担体３６に担持されている。全体で四つの円弧状の担体３６は、図２に示される円形状の構成において、回転するシステム領域、すなわち締固め用ローラ２０の、例えば当該締固め用ローラを軸方向に終結させるとともに、ローラ外被３８を担持するディスク４０に固定され得る。受信コイル３４は、回転軸線Ｄに関して、当該受信コイルが近似的に、送信コイル２８，３０も配置されている径方向の領域内に配置されているように設けられている。
【００２５】
受信コイル３４と、送信構造体２７もしくは当該送信構造体の両の送信コイル２８，３０との相互作用を、図３および図４を参照しながら説明する。
【００２６】
図３は例として送信コイル２８を示し、当該送信コイルは、好ましくは金属材料から成るとともに概略的に示されたコア４２を包囲する、一つまたは複数のワインディングを有し得る。送信コイル２８は、周波数発生器４４と接続されており、当該周波数発生器は、入力領域４６がコンパクタ１０の車両搭載電圧システムに接続されていてよく、当該車両搭載電圧システムによって例えば１２Ｖ直流電圧が供給される。周波数発生器４４は、この直流電圧から、例えば１００ｋＨｚの領域内の周波数を有する高周波交流電圧信号を作り出し、当該高周波交流電圧信号を送信コイル２８に印加する。送信コイル２８は、コア４２によって増強されて、相応に高周波の交流磁場を生じさせ、当該交流磁場は、図３において送信コイル２８に向き合う受信コイル３４内に、対応する交流電圧もしくは対応する交流電流を誘導する。受信コイル３４に配設された整流器４８は、当該交流電圧から、例えば同じく１２Ｖを有する直流電圧を作り出し、当該直流電圧は、締め固め用ローラ２０内に設けられた単独または複数の電気エネルギー消費部５０に印加され得、それにより当該電気エネルギー消費部に電気エネルギーを供給する。
【００２７】
締め固め用ローラ２０が回転する際、周方向において連続的に設けられた一連の受信コイル３４は、回転軸線Ｄ方向に設けられたおよそ２０ｍｍの距離Ａを有して、単独または複数の送信コイル２８，３０を通過する。受信コイル３４の一つもしくは複数が、送信コイル２８，３０と磁気相互作用を及ぼし合う個々の段階の間、該当する受信コイル３４内では磁気誘導により、交流電圧もしくは交流電流が作られる。個々の受信コイル３４に対応して独自の整流器４８が設けられており、全ての受信コイル３４もしくは対応する整流器４８は互いに並列に接続されているため、回転運転中も消費部５０には概ね一定の供給が行われるようになっている。それについては特に、送信構造体２７が周方向において連続して設けられた複数の、表示された例では二つの送信コイル２８，３０を含むことも寄与しており、当該送信コイルは、それぞれ周波数発生器４４と励起相互作用を及ぼし合い、それにより送信構造体２７と受信構造体３２との間に磁気相互作用が生じさせられている外周領域が拡張されており、それにより常に受信コイル３４の少なくとも一つが交流電圧を生じさせるために交流磁界によって励起される。
【００２８】
図４は、送信コイル２８，３０、例えば送信コイル２８の構成、もしくは当該送信コイルと対応するコア４２との相互作用に対する一例を示している。一般に金属材料から構成される当該コア４２は、図に示す例においてＥ形状であり、三つのＥ形状用脚部５２，５４，５６および当該脚部を互いにそれぞれ結合するＥ形状用ウェブ５８，６０を有する。Ｅ形状用脚部の中央脚部、すなわちＥ形状用脚部５４には、一つまたは複数のワインディングを含む送信コイル２８が巻き付けられている。コア４２は、概ね、Ｅ形状用脚部５２，５４，５６が近似的に回転軸線Ｄの方向に、かつ締め固め用ローラ２０もしくは当該締め固め用ローラに設けられた受信コイル３４に向いているように設けられている。このとき好ましくは、送信コイル２８が巻き付けられている中央のＥ形状用脚部５４は、径方向において個々の受信コイル３４の径方向外側のコイル領域６２と径方向内側のコイル領域６４との、近似的に中央に位置決めされているように位置調整されている。両の外側のＥ形状用脚部５２，５６は、これらの径方向外側もしくは径方向内側のコイル領域６２，６４に対して、ほぼ向き合うように位置調整されていてよい。
【００２９】
このようなやり方で、送信コイル２８と、当該送信コイルを周期的に通過する受信コイル３４との間に、非常に効率的な磁気相互作用が保証され、前記受信コイル３４は、必ずしもコアを包囲しない、一つまたは複数のワインディングを含む。
【００３０】
送信構造体２７から受信構造体３２へエネルギー伝送を行う際の効率を高めるために、好ましくは個々の送信コイル２８，３０に対応して電気的共振回路６６が設けられている。当該電気的共振回路は、共振回路コイル６８と、共振回路コンデンサ６９とを備える自己完結型の電気回路を含む。共振回路６６は、これにより、共振回路コイル６８の誘導性と共振回路コンデンサ６９の容量とによって概ね規定される共振周波数を有する。当該共振周波数は、概ね、周波数発生器４４によって提供されるとともに送信コイル２８に印加される交流電圧の周波数に相当する。ここでできる限り正確な調整を行えるように、例えば周波数発生器４４は、周波数が調整可能であってよく、それにより当該周波数のわずかな変化によって共振回路６６の共振周波数に適合させることができる。代替的または付加的に、例えば共振回路コンデンサ６９も容量が変化可能であってよく、それにより共振回路６６の共振周波数を周波数発生器４４によって提供される交流電圧の周波数に適合させる。
【００３１】
共振回路コイル６８は、コア４２を包囲する状態で、送信コイル２８の直近に位置調整されていてよい。当該両のコイルは、例えば隣接した状態で、コア４２の同じ領域、すなわち図に示す例では中央のＥ形状用脚部５４を包囲するように設けられていてよい。基本的にコイルの一方が他方を、他方のコイルの外周領域において包囲するように設けられてもよく、それにより回転軸線の方向において非常にコンパクトな構成型式が実現され得る。
【００３２】
送信コイル２８に周波数発生器４４によって作られる交流電圧を印加する際、共振回路６６は、振動励起され、上記の周波数調整に基づいて、共振回路６６は、当該共振回路の共振周波数で、およびそれとともに非常に大きな振幅で振動する。これは送信コイル２８によって作られる交流磁場を増強する。個々の送信コイル２８もしくは３０に対応してこのような共振回路６６を用いることにより、誘導式エネルギー伝送構造体の効率は、およそ４５％に高められ得、それにより周波数発生器４４がおよそ１５Ｗの出力を受容した場合、受信コイル３４に配設された整流器４８は、およそ７Ｗの出力を放出する。
【００３３】
特に図２から図４において概ね基本的な形状で表示された誘導式エネルギー伝送構造体２６は、極めて多様な様相に変化させられ得ることが指摘される。したがって当然ながら、表示された受信コイル３４よりも多い、または少ない受信コイルが、周方向において連続的に設けられていてよい。周方向において連続的に設けられた受信コイル３４は、径方向に交互に設けられたリングとして設けられていてもよく、当該リングは、好ましくはその場合、周方向において互いにずらされている。送信構造体２７の送信コイルの数も、送信コイルもしくは送信コイルと相互作用を及ぼし合うコアの構成も変化させられ得る。したがってこれらのコアは、必ずしもＥ形状である必要はない。これらのコアのＵ形状または概ね半円形状の形が設けられていてもよい。送信コイルは、例えば、外側のＥ形状用脚部の一つに設けられていてよく、または二つのＥ形状用脚部または二つのＵ形状用脚部を互いに結合するウェブ領域内に設けられていてよい。
【００３４】
図５は、締め固め用ローラ２０を軸方向から概略的に見たものである。締め固め用ローラ２０には、図５において概略的にのみ表示された誘導式エネルギー伝送構造体２６の受信コイル３４を備える、上記において詳しく説明された担体３６が設けられている。図５に示される例では、担体３６のそれぞれにセンサ、例えば加速度センサの形で提供された運動センサ７０が担持されている。締め固め用ローラ２０にはさらに、一般的に７２で表されるデータ送信ユニットが設けられており、当該データ送信ユニットは例えばローラ外被３８の内部において、当該ローラ外被に担持されていてよく、あるいは例えば担体３６の一つに担持されていてもよい。互いに直径方向に向き合う二つの担体３６にはそれぞれ、送信アンテナ７４が担持されており、それにより図５において明らかに認められるとおり、両の送信アンテナは、回転軸線Ｄに関しておよそ１８０°の角距離を有する。
【００３５】
以下において図６を参照しながら説明されるように、運動センサ７０は、データ送信ユニット７２とデータ伝送式に接続されており、データ送信ユニットは、また両の送信アンテナ７４と接続されており、それにより運動センサ７０によって提供される情報を、コンパクタ１０の機械フレーム、例えば車両後方部１２の領域内に担持されるデータ評価システムへと導くことができる。
【００３６】
図６は、４つの運動センサ７０を示し、当該運動センサは、一般的に７６で表されるデータバスシステムを介して、データを伝送するためにデータ送信ユニット７２と結合されている。データバスシステム７６は、好ましくはＣＡＮデータバスシステムであり、当該ＣＡＮデータバスシステムは、運動センサ７０からデジタル形式で出力された情報もしくはデータをデータ送信ユニット７２に導く。センサ７０から出力される信号をデジタル形式で提供できるように、例えば個々のセンサ７０にＣＡＮトランシーバが配設されていてよく、当該ＣＡＮトランシーバは、基本的にアナログ形式で提供される検知信号を、ＣＡＮデータバスシステムとして形成されたデータバスシステム７６を介して伝送するために好適なデータ形式に変換する。運動センサ７０にもデータ送信ユニット７２にも、上記において詳しく説明された直流電圧エネルギー供給構造体２５から、例えば１２Ｖの直流電圧が供給される。
【００３７】
データバスシステム７６を介してデータ送信ユニット７２により受信されたデータもしくは信号は、データ送信ユニット７２から無線伝送に適した信号として両の送信アンテナ７４に分配される。この目的のためにデータ送信ユニット７２には信号分割器が配設されているか、もしくは組み込まれていてよく、当該信号分割器は、両の送信アンテナ７４に、同時かつ恒常的に同じ信号を印加し、それにより両の送信アンテナ７４は、恒常的に概ね同じ出力信号、すなわちそれぞれ同じ情報内容を備える出力信号を送信する。
【００３８】
ブロック７８によって示されるように、無線伝送は、変形ＷＩＦＩ信号を用いて、およそ２．４９ＧＨｚの周波数領域内で、ＣＡＮデータバスプロトコルを用いるとともにおよそ５００ｋｂｉｔ／ｓのデータ転送速度で行われ得る。コンパクタ１０の締め固め用ローラ２０の近くで、回転しないシステム領域、例えば機械フレーム１８において、締め固め用ローラ２０に対して軸方向において向き合う機械フレームの内側に位置調整されたデータ受信ユニット８２の受信アンテナ８０は、両の送信アンテナ７４から放出された信号を受信し、データバスシステム８４を介して当該信号をデータ評価システム８６に転送する。データバスシステム８４も好ましくはＣＡＮデータバスシステムとして形成されており、それによりデータ受信ユニット８２によって受信された信号は、概ね他のデータ形式に変換されることなく、データバスシステム８４を介してデータ評価システム８６に転送され得る。データ受信ユニット８２は、コンパクタ１０の回転しないシステム領域に設けられた全ての構成要素または構成グループと同じく、一般的に８８で表される車両搭載電圧システムから電気エネルギーを供給され得る。
【００３９】
データ評価システム８６内で受信されたデータは、その後、締め固め用ローラ２０の運動状態に関する情報を提供するために評価され得る。データ評価システム８６は、例えばマイクロコントローラを含み得、当該マイクロコントローラは、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせて、所望の信号評価を行うために構成もしくはプログラムされている。
【００４０】
図６を参照して説明された構成では、回転するシステム領域内に互いに周方向の距離を有して設けられた送信アンテナ７４が備えられているために、締め固め用ローラ２０の回転運転時に、周期的に受信アンテナ８０を通過して移動するこれらの送信アンテナ７４もしくは少なくともこれらの送信アンテナのうちそれぞれ一つが、受信アンテナ８０と無線伝送式に接続されることが保証される。これにより締め固め用ローラ２０の回転位置に関わらず、データ送信ユニット７２とデータ受信ユニット８２との間で恒常的なデータ伝送接続が保証され得、それにより中断されず、かつエラーのない通信が保証され得る。
【００４１】
当然ながら送信アンテナ７４は、他の角度位置でも、例えば互いに９０°の角距離を有して位置調整されていてよく、例えば二つより多いこのような送信アンテナが、外周にわたって配分されて、好ましくは同じ角距離を有して設けられていてもよいことが指摘される。代替的な構成では例えば、機械フレーム１８の締め固め用ローラ２０に対向する領域内に、外周にわたって回転軸線Ｄ周りに配分されて設けられた複数の受信アンテナ８０が、好ましくは同じ周方向距離を有して位置調整されていてよく、締め固め用ローラ２０の回転運転時に、例えば単独の送信アンテナが当該受信アンテナを通過して移動する。このようなやり方によっても、回転するシステム領域と回転しないシステム領域との間で恒常的かつ確実な無線伝送接続が生じさせられる。基本的に、回転するシステム領域に複数の送信アンテナが設けられ、回転しないシステム領域に複数の受信アンテナが設けられていてもよい。データ伝送のためのデータバスシステムを回転するシステム領域にも、回転しないシステム領域にも用いることに関連して、回転するシステム領域と回転しないシステム領域との間で大きなデータ量を確実に伝送することが保証される。
【００４２】
図５にはさらに、運動センサ７０として形成されたセンサに対して代替的または付加的に、他のセンサが締め固め用ローラ２０に設けられてもよいことが示されている。このように一つまたは複数のセンサ９０が設けられていてよく、当該センサは、一般的に９２によって表されるとともに締め固め用ローラ２０内に設けられたアンバランスマス構造体の一つまたは複数のアンバランスマスの位置または／および運動に関する情報を提供する。当該アンバランスマス構造体９２は、回転軸線Ｄに対して平行または当該回転軸線に対して同心的な回転軸線周りに回転させ得るアンバランスマスを有し、それによりこのようなアンバランスマスの回転運転時に、締め固め用ローラ２０の回転運動にはオシレーション運動もしくはバイブレーション運動が重ねられ得る。締め固め用ローラ２０に接して、もしくは締め固め用ローラ内に、一つまたは複数の温度センサ９４を設け、それにより締め固め用ローラ２０内部または締め固め用ローラの外周の温度に関する情報を提供することも可能である。また本図において明示的に表示されないさらなるセンサであって、このような締め固め用ローラ２０もしくは一般的に回転可能なシステム領域の作動モードに伴う情報を検知し、伝送することができるセンサが、回転可能なシステム領域、図に示す例では締め固め用ローラ２０に接して、もしくはその中に設けられていてよい。このようなセンサもデジタル信号を出力するために形成されていてよく、もしくはデジタル信号を発生させるアナログ／デジタル変換器と結合されていてよく、それによりこれらの信号を、図６において運動センサ７０に関連して表示されているように、データ評価システム８６に伝送することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  コンパクタ
１２  車両後方部
１４  駆動輪
１６  車両前方部
１８  機械フレーム
２０  締め固め用ローラ
２２  地盤
２４  運転室
２５  直流電圧エネルギー供給構造体
２６  誘導式エネルギー伝送構造体
２７  送信構造体
２８，３０  送信コイル
３２  受信構造体
３４  受信コイル
３６  担体
３８  ローラ外被
４０  ディスク
４２  コア
４４  周波数発生器
４６  入力領域
４８  整流器
５０  電気エネルギー消費部
５２，５４，５６  Ｅ形状用脚部
５８，６０  Ｅ形状用ウェブ
６２  径方向外側のコイル領域
６４  径方向内側のコイル領域
６６  共振回路
６８  共振回路コイル
６９  共振回路コンデンサ
７０  運動センサ
７２  データ送信ユニット
７４  送信アンテナ
７６，８４  データバスシステム
７８  ブロック
８０  受信アンテナ
８２  データ受信ユニット
８６  データ評価システム
８８  車両搭載電圧システム
９０  センサ
９２  アンバランスマス構造体
９４  温度センサ
Ｄ  回転軸線
Ａ  距離
【図１】
2018096200.tif 000003
【図２】
2018096200.tif 000004
【図３】
2018096200.tif 000005
【図４】
2018096200.tif 000006
【図５】
2018096200.tif 000007
【図６】
2018096200.tif 000008
【外国語明細書】
2018096200000001.pdf