(57)【要約】      （修正有）【課題】道路計画コースに沿った外部基準線を必要とせず、道路舗装機械が曲がったところを走るとき、舗装スクリードのヨー運動が、道路の品質または舗装の順序に及ぼす悪影響を大幅に回避することができる道路舗装機械の提供。【解決手段】道路舗装機械１の舗装スクリード１３は、舗装の進行方向Ｆに沿って路床上に引っ張られる。カーブ修正部によって実行される道路舗装機械１の操舵角を規定する値を決定する段階と、決定された値よって規定された操舵角で操舵中に道路舗装機械１のヨー運動による舗装スクリード１３の予想オフセットを、決定された値に基づいて計算する段階と、予想オフセットに基づいて舗装スクリード１３の少なくとも１つの横方向伸長部３１,３３の横方向伸長位置を自動的に修正することで、オフセットが補償される段階とを備える。【選択図】図３
2019007336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路床に沿って道路舗装機械（１）で路面を舗装する段階を含む道路舗装機械（１）を操作する方法であって、
前記道路舗装機械（１）の舗装スクリード（１３）は、路面を圧縮するために舗装の進行方向（Ｆ）に沿って路床上に引っ張られ、
カーブ修正部（３８）によって実行される、
道路舗装機械（１）の操舵角を規定する値を決定する段階と、
前記決定された値によって規定された前記操舵角で操舵中に前記道路舗装機械（１）のヨー運動による舗装スクリード（１３）の予想オフセットを、前記決定された値に基づいて算出する段階と、
前記予想オフセットに基づいて前記舗装スクリード（１３）の少なくとも１つの横方向伸長部（３１,３３）の横方向伸長位置を自動的に修正することで、前記オフセットを補償する段階とを備える、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、前記道路舗装機械（１）の１つ以上の操舵輪（２７）の操舵角、特に前方操舵輪の操舵角、または前記道路舗装機械（１）の操舵輪の設定位置である、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、
舗装の進行方向（Ｆ）に対して左側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）の速度と、舗装の進行方向（Ｆ）に対して右側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）の速度との差、
または、舗装の進行方向（Ｆ）に対して左側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２８,２９）の速度と、舗装の進行方向（F）に対して右側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２７,２９）の速度との差のいずれかである、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、舗装の進行方向に対して左側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２７,２９）によって一定時間にカバーされる距離と、舗装の進行方向に対して右側の道路舗装機械の車輪（２５,２７,２９）によって一定時間にカバーされる距離との差、または舗装の進行方向に対して左側の前記道路舗装材機械（１）の軌道（２１）によって一定時間にカバーされる経路と、舗装の進行方向に対して右側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）によって一定時間にカバーされる経路との差のいずれかである、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の方法であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、前記道路舗装機械（１）のセンサユニット（４１，４３）によって測定されるか、または前記道路舗装機械（１）のセンサユニット（４１,４３）によって測定された値から計算される、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の方法であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、前記道路舗装機械（１）を制御するためのユーザー入力から得られるか、または前記道路舗装機（１）の駆動装置（１９，２３）を制御するための制御信号から得られる、及び／又は前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、ユーザ入力として直接入力される、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の方法であって、
前記予想オフセットに基づいて、前記道路舗装機械（１）の前記進行方向（Ｆ）に対して右側にある前記舗装スクリード（１３）の伸長部（３３）の横方向伸長位置と、前記道路舗装機械（１）の進行方向（Ｆ）に対して左側にある舗装スクリード（１３）の伸長部（３１）の横方向伸長位置と、を修正し、
前記右側の伸長部（３３）の横方向伸長位置の修正および前記左側の伸長部（３１）の横方向伸長位置の修正は、道路舗装スクリード（１３）の全体の幅が一定に保たれるように、ゼロと均衡している、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の方法であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値を決定する段階と、
前記予想オフセットを計算する段階と、
規則的な時間間隔で、特に１秒未満、１０秒未満、２０秒未満または３０秒未満の間隔で実行される前記横方向伸張位置を修正する段階とを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
舗道の進行方向（Ｆ）に対して道路舗装機械（１）の前方に位置する舗装材料を受容するための材料バンカー（３）と、舗装の進行方向（Ｆ）に対して後方に設けられた舗装材料を圧縮するための舗装スクリード（１３）と、を備え、舗装スクリード（１３）は、少なくとも１つの横方向伸長部（３１，３３）を含む、道路舗装機械であって、
カーブ修正部（３８）は
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する値を決定し、
前記決定された値によって規定された前記操舵角で操舵中に前記道路舗装機械（１）のヨー運動による舗装スクリード（１３）の予想オフセットを、前記決定された値に基づいて算出し、
前記予想オフセットに基づいて前記舗装スクリード（１３）の前記少なくとも１つの横方向伸長部（３１,３３）の横方向伸長位置を自動的に修正することで、前記オフセットを補償する、
ように構成されていることを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１０】
請求項９に記載の道路舗装機械であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、
前記道路舗装機械（１）の１つ以上の操舵輪（２７）の操舵角、特に前輪の操舵角、
前記道路舗装機械（１）の操舵輪の設定位置、
舗装の進行方向（Ｆ）に対して左側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）の速度と舗装の進行方向（Ｆ）に対して右側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）の速度との差、
または、舗装の進行方向（Ｆ）に対して左側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２７,２９）の速度と舗装の進行方向（Ｆ）に対して右側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２７,２９）の速度との差、
を含むこと特徴とする道路舗装機械。
【請求項１１】
請求項９に記載の道路舗装機械であって、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値は、
舗装の進行方向に対して左側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２７,２９）によって一定時間カバーされる距離と、舗装の進行方向に対して右側の前記道路舗装機械（１）の車輪（２５,２７,２９）によって一定時間カバーされる距離との差、
または舗装の進行方向に対して左側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）によって一定時間カバーされる距離と、舗装の進行方向の右側の前記道路舗装機械（１）の軌道（２１）によって一定時間にカバーされる距離との差のいずれかである、
ことを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれか一つに記載の道路舗装機械であって、
前記道路舗装機械（１）は、前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値または前記道路舗装機械（１）の前記操舵角を規定する前記値を計算することができる測定値を測定するセンサユニット（４１，４３）を、さらに備える、
ことを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１３】
請求項９から請求項１２のいずれか一つに記載の道路舗装機械であって、
前記カーブ修正部（３８）は、
前記道路舗装機械（１）を制御するためのユーザ入力から、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値の直接的なユーザ入力から、
または、前記道路舗装機械（１）の駆動装置（１９,２３）を制御するための制御信号から、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値を取得するように構成される、
ことを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれか一つに記載の道路舗装機械であって、
前記カーブ修正部（３８）は、予想オフセット基づいて、前記道路舗装機械（１）の進行方向（F）に対して右側の舗装スクリード（１３）の伸長部（３３）の横方向伸長位置と、前記道路舗装機械（１）の進行方向（F）に対して左側の舗装スクリード（１３）の伸長部（３１）の横方向伸長位置と、を修正するように構成され、
前記カーブ修正部（３８）は、前記右側伸長部（３３）の横方向伸長位置を修正し、前記左側伸長部（３１）の横方向伸長位置を修正しゼロと均衡させて、前記舗装スクリード（１３）の全幅が一定に保たれるように構成される、
ことを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１５】
請求項９から請求項１４のいずれか一つに記載の道路舗装機械であって、
カーブ修正部（３８）は、
前記道路舗装機械（１）の操舵角を規定する前記値を決定し、
前記予想オフセットを計算し、
規則的な時間間隔で、特に１秒未満、１０秒未満、２０秒未満または３０秒未満の間隔で前記横方向伸張位置を修正するように構成される、
ことを特徴とする道路舗装機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装材料を圧縮するための舗装スクリードを備えた道路舗装機械、およびそのような道路舗装機械を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の道路舗装機械には、舗装の進行方向に対して道路舗装機械の前方に舗装材料を受容するための材料バンカーが含まれる。舗装中、舗装材料は、道路舗装機械の適切な運搬装置を介して、材料バンカーから舗装材料を圧縮するために舗装機の後ろに引っ張られた舗装スクリードに供給される。舗装スクリードには、両側に横方向伸長部が設けられていることが知られている。舗装スクリードで覆われた舗装幅は、道路舗装機械の進行方向に垂直な伸長部を横方向に伸縮することによって舗装される道路の形状に合わせることができる。スクリードの舗装作業幅は、通常、舗装スクリードの左側または右側にいる舗装スクリード操作者が、手動で各側の伸長部を伸縮することによって制御される。
【０００３】
舗装機械は、舗装運転中に舗装機械でカーブを敷設するときに、垂直方向のヨー軸（ヨー運動）を中心に回転する。クローラ軌道を備えた道路舗装機械において、ヨー軸は、ほぼ道路舗装機械の重心に位置する。車輪付き軌道を備えた道路舗装機械において、ヨー軸は、後車軸の操舵されていない車輪の間に位置する。すなわち、いずれの場合にもヨー軸が、舗装進行方向に対して舗装スクリードの前方に位置することを意味する。舗装スクリードおよびその伸長部は、舗装の進行方向に対して舗装スクリードのヨー軸の後方に位置しているので、カーブを走行しているときには、両方ともに旋回される。具体的には、カーブの内側の舗装スクリードの伸長部の横最外側の後端点が、カーブの内側の目標道路の端部からカーブの外側の道路端部に向かって旋回する。これにより、カーブの内側の道路端部に段差が生じる。実際には、この段差は、舗装スクリードのオフセットを補償するために、カーブの内側で舗装スクリードの伸長部の横方向の伸張位置を調整（伸長）することによって舗装機械操作者によって手動で制御される。これは、特に、道路舗装機械がカーブを走行しているとき、運転者に指示するなど、他の作業も行なわなければならない操作者の注意が必要とされる。操作者は道路端部の段差を手動でしか制御することができないので、舗装スクリードのオフセットが既に発生しているときに、熟練した舗装機械操作者でも常にオフセットが生じてしまい、道路上に欠陥ができる。カーブの外側にも、舗装スクリードのオフセットが生じる。特に、舗装される道路に対して外向きの方向に舗装スクリードのオフセットが生じる。原則として、操作者が両側の舗装スクリードの伸長部の伸長位置を迅速かつ正確に調整することは不可能である。
【０００４】
道路舗装機械は、路面に沿って舗装される地面上のラインを検出するセンサを備えているＥＰ３１０６５６２Ａ１により知られている。センサ信号に基づいて、舗装スクリードのラインと側板との間の距離が決定される。この距離は、ラインに対して側板の伸長位置を調整するために用いられる。検出されたラインは、例えば、拡大すべき道路の区間の端部または張設されたガイドワイヤであってもよい。舗装を始める前に、舗装スクリードの側板に続く基準線が所望の舗装コースに対応する、またはガイドワイヤを大きな労力で取り付ける必要があることが保証されなければならないというのが、このシステムの欠点である。
【０００５】
また、ＥＰ０６２０３１９Ｂ１には、地面レベルで基準線まで測定された距離に基づいて舗装スクリードの横方向伸長部の伸長位置の調整が開示されている。このシステムにおいて、舗装スクリードの伸長部に舗装機械の進行方向に沿って離隔した２つのセンサが設けられており、それぞれが基準線までの距離を検出する。舗装スクリードの伸長部の伸長位置の設定には、道路の狭幅領域、広幅領域または一定幅領域を舗装するか否かに応じて、後方又は前方のセンサによって測定された基準線までの距離のいずれかが用いられる。これは、伸長ユニットの伸長位置を道路のコースに適宜適応させるために行うものである。このシステムは、さらに所望の舗装コースに続いて明確に検出可能な基準線の存在を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、大きな操作努力を要することなく、特に、道路の計画されたコースに沿った外部基準線を必要とせず、道路舗装機械が曲がったところを走るとき、舗装スクリードのヨー運動が、道路の品質または舗装の順序に及ぼす悪影響を大幅に回避することができる道路舗装機械を操作する方法および道路舗装機械を提供するものである。
【０００７】
前記目的は、請求項１および９の主題事項によって解決される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を示す。
【０００８】
本発明に係る道路舗装機械を操作する方法は、路床に沿って道路舗装機械で路面を舗装することを含む。このプロセスでは、道路舗装機械の舗装スクリードが、舗装の進行方向に沿って路床上に引っ張られて路面を圧縮する。具体的には、舗装スクリードは、牽引棒によって両側の道路舗装機械に連結され、舗装中に圧縮される舗装材料によって浮動支持されることができる。
【０００９】
道路舗装機械のカーブ修正部は、道路舗装機械の操舵角を規定する値を決定する。この値は、道路舗装機械の既知のパラメータを考慮に入れて、道路舗装機械の操舵角を決定すること、特に明確に決定することを可能にする。道路舗装機械のカーブ修正部は、道路舗装機械の操舵角を規定する検出値に基づいて、決定された値によって規定された操舵角で操舵するときの道路舗装機械のヨー運動による舗装スクリードの予想オフセットを計算する。道路舗装機械のカーブ修正部は、計算された舗装スクリードの予想オフセットに基づいて、舗装スクリードのオフセットが補償されるように、舗装スクリードの少なくとも１つの横方向伸長部の横方向伸長位置を自動的に修正する。
【００１０】
本発明によれば、舗装スクリードのオフセットは、道路舗装機械の操舵角を規定する値に基づいて自動的に修正される。必要とされる計算には、道路舗装機械の既知の幾何学形状を用いることができる。舗装スクリードの操作者は、舗装機械がカーブのときに、舗装スクリードの伸長部の横方向の伸張位置を手作業で修正する必要がなくなり、例えば、運転手に指示するなど、他の作業を自由に行うことができる。伸長位置の適切な調整は、操舵角に対して最適に計算され、操作者が「感覚」によって調整する必要がないので、本発明による方法によって舗装スクリードのオフセットが特に正確に補償される。本発明による方法は、既知の道路端部またはガイドワイヤのような外部基準の存在に依存しないので、普遍的に使用することができる。
【００１１】
車輪の軌道を用いた道路舗装機械の場合、道路舗装機械の操舵角を規定する値は、例えば、道路舗装機械の１つ以上の操舵輪、特に操舵された前輪の操舵角とすることができる。特に、道路舗装機械の選択された操舵輪の操舵角または道路舗装機械のすべての操舵輪の操舵角の平均を用いることができる。
【００１２】
或いは、車輪の軌道を用いた道路舗装機械では、舗装方向に対して道路舗装機械の左側車輪の速度と舗装方向に対して道路舗装機械の右側車輪の速度との差を、舗装機の操舵角を規定する値として用いることができる。
【００１３】
しかし、代わりに、舗装方向に対して道路舗装機械の左側車輪が一定時間走行した距離と、舗装方向に対して道路舗装機械の右側車輪が一定時間走行した距離との差を道路舗装機械の操舵角を規定する値として用いることも考えられる。
【００１４】
道路舗装機械がクローラ軌道を有する道路舗装機械の場合、例えば、舗装方向に対する道路舗装機械の左側軌道の速度と、舗装方向に対する道路舗装機械の右側軌道の速度との差を道路舗装機械の操舵角を規定する値として用いることができる。
【００１５】
しかし、代わりに、舗装方向に対して道路舗装体の左側軌道で一定時間走行した距離と、舗装方向に対して道路舗装機械の右側軌道で一定時間走行した距離との差を道路舗装機械の操舵角を規定する値として用いることも考えられる。
【００１６】
道路舗装機械の１つ以上の操舵輪の操舵角、道路舗装機械の右側と左側の駆動手段間の速度差、および一定時間右側と左側の駆動装置によってカバーされる距離の差は、道路舗装機械の実際の操舵角の極めて信頼性の高い指標を意味するものであり、これは舗装スクリードの少なくとも１つの横方向伸長部の伸長位置の適切な修正を計算するための信頼できる出発点である。さらに、これらの値は容易に決定することができ、既に他の目的のために理想的に利用可能である。
【００１７】
しかしながら、道路舗装機械の操舵角を規定する値以外の値、例えば、道路舗装機械の操舵輪の設定位置を用いることも考えられる。
【００１８】
道路舗装機械の操舵角を規定する値は、道路舗装機械のセンサユニットを用いて測定することができ、または道路舗装機械のセンサユニットを用いて測定した測定値から計算することができる。これにより、道路舗装機械の操舵角を規定する値も道路舗装機械上の実際の状況を示すことが保証される。
【００１９】
例えば、センサユニットは、道路舗装機械の操舵輪の操舵角を決定するための操舵角センサを有することができる。センサユニットはまた、舗装の進行方向に対する舗装機械の左側車輪の速度と、舗装の進行方向に対する舗装機械の右側車輪の車輪速度とを決定する回転センサを含むことができる。２つの車輪の測定速度間の差は、道路舗装機械の操舵角を規定する値として用いることができる。また、センサユニットは、走行舗装方向に対して道路舗装機械の左側車輪が一定時間走行した距離と、走行舗装方向に対して道路舗装機械の右側車輪が一定時間走行した距離とを決定する距離測定システムを備えてもよい。測定された距離の差は、道路舗装機械の操舵角を規定する値として使用することができる。
【００２０】
或いは、センサユニットは、道路舗装機械の舗装の進行方向に対する道路舗装機械の左側軌道の速度と、道路舗装機械の舗装の進行方向に対する道路舗装機械の右側軌道の速度を決定する回転センサを有してもよい。２つの軌道の測定された速度間の差は、道路舗装機械の操舵角を規定する値として使用することができる。センサユニットは、舗装の進行方向の道路舗装機械の左側軌道によって一定時間走行した距離と、舗装の進行方向の道路舗装舗機械の右側軌道によって一定時間走行した距離とを決定するための距離測定システムを含んでもよい。測定された経路の差は、道路舗装機械の操舵角を規定する値として用いることができる。
【００２１】
道路舗装機械の操舵角を規定する値は、道路舗装機械を制御するためのユーザ入力または道路舗装機械の駆動を制御するための制御信号から得ることもできる。
【００２２】
例えば、道路舗装機械操作者によって設定される操舵輪の位置は、道路舗装機械の操舵角を規定する値として使用することができる。道路舗装機械を操縦するためには、操舵輪の位置を道路舗装機械によって位置決めしなければならないので、操舵輪の位置決めするのに追加の手段を講ずる必要がない。
【００２３】
例えば、道路舗装機械の操舵輪の操舵角を調整するための制御信号は、対応する操舵アクチュエータだけでなく、カーブを走行する際の横方向伸長部の伸長位置を修正する道路舗装機械のカーブ修正部にも供給されることができる。このような実施形態によれば、道路舗装機械の操舵角を規定する値を決定するために、道路舗装機械にさらなるセンサユニットを設ける必要がない。
【００２４】
道路舗装機械の操舵角を規定する値は、ユーザの入力によって直接入力されてもよい。特に、道路舗装機械自体の操舵角は、ユーザが入力することができる。
【００２５】
カーブ上を走行する場合、舗装スクリードの予想オフセットに基づいて、舗装スクリードの横方向伸長部の少なくとも横方向伸長位置を、カーブの内側または外側で修正することが好ましい。
【００２６】
カーブの内側の伸長部の伸長位置の修正は、特に重要であり、道路舗装機械のヨー運動によるカーブ内側の伸長部の最後の側方の外側点は、カーブの外側の道路端部に向かう方向にオフセットされているので、舗装される路面は、修正なしにカーブ内側の目標端部まで舗装されず、および/または舗装スクリードによって圧縮されない。代替的に又は付加的に、カーブの外側の舗装スクリードの伸長部の伸長位置も、舗装スクリードの計算された予想オフセットに基づいて修正することができる。予想オフセットに基づいて、カーブに対する最適な適合を達成するために、道路舗装機械の進行方向に対して右側の舗装スクリードの伸長部の横方向の伸張位置と、道路舗装機械の進行方向に対して左側の舗装スクリードの伸長部の横方向の伸張位置の両方を修正することが好ましい。
【００２７】
右側伸長部の横伸長位置の修正と左側伸長部の横伸長位置の修正は、好ましくは、舗装スクリードの全幅が一定に保持されるようにゼロに補償される。このようにして、均一な道路幅を達成することができる。この場合、一方の伸長部を修正するためにも使用できる舗装スクリードの横方向伸長部の他方に対して伸長位置の修正を計算すればよい。
【００２８】
道路舗装機械の操舵角を規定する値を決定すること、予想オフセットを計算すること、および舗装スクリードの少なくとも１つの横方向伸長部の横方向の伸長位置を修正することは、規則的な間隔で実行することができるので、道路舗装機械の舵角の変化にいつでも対応できる。連続する２つの区間の時間間隔は、例えば、１秒未満、１０秒未満、２０秒未満または３０秒未満であってもよい。分当たりわずか数メートルの道路舗装機械の遅い舗装速度を考慮して、変更された操舵角にほぼ瞬時に反応することができる。
【００２９】
本発明によれば、道路舗装機械も提供される。道路舗装機械は、本発明の方法を実施することに適するように構成および設計されたものである。この方法に係る特徴は、道路舗装機械に移転されることもでき、その逆も可能である。
【００３０】
本発明による道路舗装機械は、舗装の進行方向に対して道路舗装機械の前方に位置する舗装材料を受容するための材料バンカーを含む。さらに、道路舗装機械は、舗装の進行方向に対して道路舗装機械の後方に設けられた舗装材料を圧縮するための舗装スクリードを備えている。舗装スクリードは、少なくとも１つの横方向伸長部を含む。舗装スクリードは、好ましくは、舗装の進行方向の右側への伸長部と、舗装の進行方向の左側への伸長部とを含む。
【００３１】
本発明による道路舗装機械は、カーブ修正部も含む。カーブ修正部は、道路舗装機械の操舵角を規定する値を決定するように構成される。さらに、カーブ修正部は、決定値によって規定された操舵角で操舵するときの道路舗装機械のヨー運動による舗装スクリードの予想オフセットを、決定値に基づいて計算するように構成される。カーブ修正部はまた、オフセットを補償するために、計算された予想オフセットに基づいて、舗装スクリードの少なくとも１つの横方向伸長部の横方向伸長位置を自動的に修正するように構成される。
【００３２】
本発明による道路舗装機械の好ましいい実施形態は、本方法に関連して上述した特徴による。
【００３３】
以下、実施形態による図面を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】クローラ軌道を有する実施形態における本発明に係る道路舗装機械の概略側面図を示す。
【図２】車輪駆動による実施形態における本発明に係る道路舗装機械の側面図を示す。
【図３】舗装スクリードの横方向オフセットの修正を示す道路カーブを舗装するときの２つの連続する位置における道路舗装機械の概略平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１および図２は、本発明による道路舗装機械１を、一実施形態による概略側面図で示すものである。道路舗装機械１の前方の舗装方向Ｆには、舗装材料を受容するための材料バンカー３がある。舗装の進行方向Ｆに関して道路舗装機械１の両側には、高さを調節できる旋回点７を介して牽引棒５がそれぞれ保持されている。旋回点７の高さは、道路舗装機械１の旋回油圧シリンダ９によって調節することができる。道路舗装機械１の後部側に、牽引棒５は、高さ調節可能な後部油圧シリンダ１１を介して道路舗装機械１の両側に再び取り付けられる。牽引棒５の後端には、舗装材を圧縮するための舗装スクリード１３が吊り下げられている。舗装の間、舗装スクリード１３は、浮遊位置で舗装材料上の牽引棒５によって道路舗装機械１の後方に牽引される。道路舗装機械１のオペレータプラットフォーム１５は、１人の操作者のための空間を提供し、道路舗装機械１を制御するために入力が行える操作ユニット１７を備える。
【００３６】
道路舗装機械１は、図１に示すように、舗装の進行方向Ｆに対して道路舗装機械１の左側と右側に各々１つの軌道２１を有するクローラ軌道１９を含む。左側の軌道２１のみ図１に示す。
【００３７】
図２に示すもう一つの実施形態において、道路舗装機械１は、クローラ軌道２３の代わりに、１対の非操舵後輪２５と１対の操舵前輪２７とを含む車輪の軌道１９を備え、図に示す実施形態において、操舵されてもされなくてもよい前輪２９が示されている。
【００３８】
両実施形態における道路舗装機械１の舗装スクリード１３は、舗装の進行方向Ｆに対して両側に１つの横方向伸長部３１,３３のそれぞれを含む。好ましくは、伸長部３１，３３は、舗装幅を横方向に制限するために、横方向外側端部のそれぞれに側板３２,３４を有する。図１および図２において、舗装の進行方向Ｆに対して左側の伸長部３１のみが見える。図示された実施形態に係る道路舗装機械１は、舗装の進行方向Ｆに対して右側に特に、同様に形成された伸長部３３（図３参照）を含む。横方向伸長部３１,３３は、舗装幅を変えるために、舗装スクリード１３に設けられたアクチュエータを介して左右に伸縮することができる。伸長部３１,３３の伸長位置は、例えば舗装中の異なる幅の道路区間の間の移行を達成するために、舗装スクリード操作者のプラットフォーム３５における入力要素を介した舗装スクリード１３上の操作者によって設定されることができる。伸長部３１,３３および舗装スクリード１３の伸張不能ユニットは、好ましくは、例えば、圧力棒および/または振動装置のような舗装材料を圧縮するための圧縮要素を含む。
【００３９】
図３は、２つの連続した位置に路面床に沿って路面を舗装する道路舗装機械１を概略平面図で示すものである。道路舗装機械１は、図１または図２に示すようなタイプの道路舗装機械１とすることができる。図３の道路舗装機械１の左側面図は、直線区間Ｇをちょうど舗装したばかりで、直線区間Ｇに隣接するカーブ区間Ｋを舗装するためのカーブを作成しようとする道路舗装機械１の舗装状況を示している。図示の例では、直線区間Ｇを舗装した後の道路舗装機械１は、一定の曲率半径Ｒのカーブおよび曲率中心Ｍを有する曲線を移動する。図３の右側に示す道路舗装機械１の面図は、左側面図よりも後のカーブ上の道路舗装機械１を示すものである。カーブの周りを駆動するために、操舵輪１８のような適切な操作ユニット１７によってオペレータスタンド１５の道路舗装機械操作者によって道路舗装機械１を操舵することができる。クローラ軌道１９を備えた道路舗装機械１の場合、道路舗装機械１のある一定の舵角、すなわち、カーブ半径Ｒを、特に、道路舗装機械１の軌道２１（左右の軌道２１）の差動速度を設定することによって設定することができる。車輪付き道路舗装機械１では、道路舗装機械１の操舵角、すなわち、カーブ半径Ｒは、特に、道路舗装機械１の操舵輪２７の操舵角を調整することによって設定することができる。
【００４０】
道路舗装機械１をカーブ走行させると、道路舗装機械１は、道路舗装機械１の固定ヨー点Ｐを通る鉛直軸回りにヨー運動を行う。クローラ軌道１９を備えた道路舗装機械１のヨー点Ｐは、道路舗装機械１のほぼ重心にあり、道路舗装機械１の車輪の軌道２３は、後車軸の非操舵車輪２５の間にある。いずれの場合も、舗装スクリード１３はヨー点Ｐの後ろに位置しているので、コーナリング時に旋回する。舗装スクリード１３の最後の点の道路舗装材１の舗装の進行方向Ｆに対して最も外側のカーブは、道路舗装材１のヨー運動により内側にカーブから、即ち、外側に向かうカーブの外側の道路端部に対してオフセットされる。図３に示すような左側カーブの場合、舗装スクリード１３の左側伸長部３１の最後の点は、道路の中心に向かってオフセットされている。舗装スクリード１３の右側の伸長部３３の横方向の最も外側の後部の点は、道路から離れた中心から外側に向かってオフセットされる。
【００４１】
以前は、手動調整による舗装スクリード操作者のスタンド３５の操作者がコーナリングを調整する際、道路舗装機械１のヨー運動による舗装スクリード１３のオフセットが引き起こされた。これは、少なくともコーナリングの始めに、他の作業ができない操作者の注意が必要とされる。操作者は、舗装スクリード１３の両伸長部３１,３３の伸長位置を同時に確認することはできず、２つの伸長部３１,３３のうちの１つを無視しなければならない。オフセットを手動で調整するときには、可視的なオフセットが既に発生している場合にしかオフセットを調整することができないという問題がある。したがって、経験の豊富な操作者を使用している場合でも、道路に欠陥がある。
【００４２】
コーナリング時の舗装スクリード１３のオフセットを説明するために、図３において、舗装スクリード１３の伸長部３１,３３の伸長位置が修正されていない状況（側板３２,３４の破線）を示す。すなわち、伸長位置は、道路舗装機械１の左側位置と同じである。また、両伸長部３１,３３の伸長位置がそれに応じて修正されている（サイドシールド用の連続線）状況を示す。図に示す通り、カーブを修正するためには、カーブの内側の伸長部３１をさらに伸長しなければならず、カーブの外側の伸長部３３を収縮しなければならない。図３に基づいて、幾何学的な考察から、伸長部３１の伸長線の位置をカーブの内側及び外側で修正することなく、カーブ半径Ｒでのコーナリング時に、舗装スクリード１３のカーブの内側における延長部３１の最も外側の点の、ヨー点Ｐが横切るカーブまでの距離aを、以下の式を用いて計算することができる。
ａ  ＝  Ｒ  -  （（Ｒ−ｂ）2 + １2）^（１／２）
【００４３】
ｂは、カーブの内側の伸長部３１の最も外側の最外点とカーブ走行の開始前のヨー点Ｐが横切るカーブとの間の距離であり、ｌは、舗装の進行方向Ｆに対する道路舗装機１のヨー点Ｐと延長部３１の後方外側端部との間の距離である。ｌおよびｂは、道路舗装機械１の機械パラメータとして公知または決定可能であり、舗装される道路の特徴的なパラメータとして決定される。カーブ半径Ｒは、道路舗装機械１の操舵角から計算することができる。その結果、カーブの内側の舗装スクリード１３の伸長部３１は、カーブを修正する量ｂａ（オフセット）だけ伸長されなければならない：
ｂ−ａ  ＝  Ｂ  −  Ｒ  ＋  （（Ｒ−ｂ）2 ＋  １2）^（１／２）
【００４４】
本発明による道路舗装機械１は、道路舗装機械１がコーナリングしているときのヨー運動による舗装スクリード１３のオフセットを自動に修正するカーブ修正部３８を含む。カーブ修正部３８は、適切なハードウェアを有する制御ユニットとして形成され、例えば、プログラム命令用のプロセッサおよびメモリを備える。図示の実施形態において、カーブ修正部３８が舗装スクリード１３に取り付けられているが、カーブ修正部３８を道路舗装機械１の他の場所に設置してもよく、カーブ修正部３８の個々の構成要素を、道路レバー１上に分散してもよい。カーブ修正部３８は、道路舗装機械１の操舵角を規定する値を決定するように構成されている。
【００４５】
クローラ軌道１９を備えた道路舗装機械１の場合、道路舗装機１の操舵角を規定する値として、舗装方向Ｆに対する左軌道２１の速度と、舗装方向Ｆに対する右軌道２１の速度との差を用いることができる。これは、例えば、軌道２１の速度のためにクローラ軌道１９上に設けられたセンサ４１を介してカーブ修正部３８により決定することができる。しかし、カーブ修正部３８は、道路舗装機械１を制御するためのユーザ入力または道路舗装機械１のクローラ軌道１９を制御するための制御信号から、軌道２１の速度の差を受信してもよい。
【００４６】
センサ４１を備えた距離測定システムは、舗装方向Ｆに対して道路舗装機械１の左側軌道によってある期間に移動した距離と、舗装方向Ｆに対して道路舗装機械１の右側軌道２１によって同じ期間に移動した距離とを決定するために設けられてもよい。測定された距離の差は、道路舗装機械１の操舵角を規定する値として用いることができる。
【００４７】
車輪の軌道２３を有する道路舗装機械１の場合、１つ以上の操舵輪２７の操舵角は、道路舗装機械１の操舵角を規定する値として用いることができる。これは、道路舗装機械１の操舵輪角などの道路舗装機械１を制御するためのユーザ入力や道路舗装機械１の車輪付き軌道２３を制御するための制御信号に基づいて、車輪付き軌道２３に設けられたセンサ４３を介してカーブ修正部３８によって決定されるまたはカーブ修正部３８に伝達されることができる。
【００４８】
或いは、センサー４３を用いて、舗装の進行方向Ｆに対する道路舗装機械１の左車輪２５,２７,２９および舗装の進行方向Ｆに対する道路舗装機械１の右車輪２５,２７,２９の速度を決定することもできる２つの車輪２５,２７,２９の測定された速度間の差は、道路舗装機械１の操舵角を規定する値として用いることができる。
【００４９】
また、センサ付き距離測定システム４３は、舗装の進行方向Ｆに対する道路舗装機械１の左車輪２５,２７,２８で一定時間走行した距離と、道路舗装機１械の舗装の進行方向Ｆに対する右車輪２５,２７,２９で一定時間走行した距離とを決定するために設けられてもよい。測定された距離の差は、道路舗装機械１の操舵角を規定する値として用いられることができる。
【００５０】
道路舗装機械１の操舵角を規定する値に基づいて、道路舗装機械１が駆動するカーブの曲率半径Ｒを決定することができる。これにより、上記式を用いて、操舵中に道路舗装機械１のヨー運動による決定された値によって規定された舵角で予想される舗装スクリード１３のオフセットを計算することが可能となる。カーブ修正部３８は、計算された予想オフセットに基づいて、舗装スクリード１３の横方向伸長部３１,３３の少なくとも一方の横伸長位置を自動に修正するように構成されている。このため、カーブ修正部３８は、舗装スクリード１３の伸長部３１,３３を移動させるアクチュエータを制御することができる。カーブ修正部３８は、舗装スクリード１３の１つの伸長部３１、３３、例えばカーブに対する内側伸長部３１の伸長位置を自動に修正するだけでもよい。しかし、両方の伸長部３１,３３の伸長位置を自動的に修正することが好ましい。
【００５１】
好ましい実施形態によれば、２つの伸長部３１,３３のうちの１つの伸長部の修正のみが計算される。次いで、第２の伸長部３１,３３は、舗装スクリード１３の全体の幅が一定に保たれるように補完的な方法で修正されることができる。例えば、カーブの内側の伸長部３１が一定量だけ伸長されている場合、カーブの外側の伸長部３３は、さらに計算することなく同じ量だけ収縮されることができる。
【００５２】
カーブ修正部３８は、道路舗装機械１の操舵角を規定する値を決定し、予想オフセットを計算し、規則的な時間間隔で、特に１秒未満、１０未満、２０秒未満または３０秒未満の間隔で横方向の伸張位置を修正されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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