(57)【要約】  本願発明の目的は、基底面（１）上を走行する道路舗装機械（２）の走行経路、及び、その道路舗装機械（２）に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）の作業高さを監視することである。そのような目的は、位置要素（１１）の３次元位置を検出し、少なくとも２つの３次元位置から走行方向を決め、そして、作業部（４）の作業高さを決めることによって達成される。その決められた走行方向を設定された方向とを比較し、作業高さを設定された高さとを比較する。位置要素（１１）は、作業部（４）から水平に離れたところに位置する。位置要素（１１）の３次元位置の垂直要素を、少なくとも１つの基準値により、作業部（４）の作業高さに転換させることができる。少なくとも１つの傾斜センサー（１４）は、位置要素（１１）及び作業部（４）が固定された状態で相互接続している場合に、その基準値を決めるのに用いられる。更に、位置要素（１１）と基底面（１）との間で少なくとも１回の第１の距離測定を行ない、それと時間差を設けて、作業部（４）と基底面（１）との間で少なくとも１回の第２の距離測定を行なうことができる。その時間差は、位置決定又は走行速度に基づいて、２つの距離測定が実質的に同一の基準点で行なわれるように、選択される。このような簡単な解決策によって、作業部（４）の作業高さ及び走行方向が正確に監視され得る。
2008524473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基底面（１）上を走行する道路舗装機械（２）の走行経路、及び、該道路舗装機械（２）上に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）の作業高さの監視方法であって、該道路舗装機械（２）上に配された位置要素（１１）の３次元位置を決め、任意に、少なくとも２つの３次元位置、特に２回得られたか、又は、２つの位置座標から得られた２つの３次元位置から走行方向を決め；そして、決められた、作業高さ及び／又は位置及び／又は走行方向を、それぞれ所要の、高さ及び／又は位置及び／又は方向とを比較することにより、該作業部（４）の作業高さを決める、道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法において、
（イ）該位置要素（１１）を、走行方向に該道路舗装機械（２）の重心の前に、該作業部（４）から水平方向に離れたところに配置し、そして、
（ロ）少なくとも１つの決められた基準値を使用して、該位置要素（１１）の３次元位置の高さを、該作業部（４）の作業高さに転換させる
ことを特徴とする、道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項２】
前記位置要素（１１）を、前記道路舗装機械（２）の長手方向に前記作業部（４）から水平方向に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の全長の半分以上、特に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の全長位離れたところに配置することを特徴とする請求項１に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項３】
前記位置要素（１１）を、走行方向に前端部、特に最右側又は最左側の前端部に配置し、そして、前記作業部（４）を、走行方向に前記道路舗装機械（２）の後端部に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項４】
固定されている連結装置を、前記位置要素（１１）と前記作業部（４）との間に設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項５】
前記基準値を決定するのにおいて、前記固定された連結装置上に配された傾斜センサー（１４）を使用して、少なくとも１つの傾斜値決定を行なうことを特徴とする請求項４に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項６】
前記基準値を決定するのにおいて、前記固定された連結装置上に、互いに異なる方向に配されている２つの前記傾斜センサー（１４）を使用して、２つの傾斜値決定を行なうことを特徴とする請求項５に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項７】
前記位置要素（１１）の高さ、及び、前記作業部（４）の作業高さにおける高さの差を、少なくとも１つの前記傾斜決定値から導出することを特徴とする請求項５又は６に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項８】
前記基準値を決定するのにおいて、前記位置要素（１１）における、前記基底面（１）までの少なくとも１回の第１の距離測定、及び、該第１の距離測定と時間差を設けて、前記作業部（４）における、前記基底面（１）までの少なくとも１回の第２の距離測定を行ない、そして、該時間差を、前記２つの距離測定が実質的に同一の基準点で行なわれるよう、走行速度又は位置決定に基づいて選択することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項９】
前記基準点の位置を、前記位置要素（１１）の高さ、及び、少なくとも１回の第１の距離測定値から導出し、そして、好ましくは、前記道路舗装機械（２）が走行している間に、前記基底面（１）の基底高度を、少なくとも１つの線に沿って決めることを特徴とする請求項８に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項１０】
前記作業高さを、前記位置要素（１１）の高さ、前記少なくとも１回の第１の距離測定値、及び、前記少なくとも１回の第２の距離測定値からから導出し、そして、好ましくは、前記道路舗装機械（２）が走行している間に、前記作業部（４）の作業高さを、少なくとも１つの線に沿って決めることを特徴とする請求項８に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項１１】
（ａ）道路舗装機械（２）上に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）、及び、
（ｂ）該道路舗装機械（２）上に配されている位置要素（１１）を備えた、基底面（１）上を走行する該道路舗装機械（２）であって、
該位置要素（１１）の３次元位置が少なくとも１つのステーション（１２）により決められ、そして、評価及び制御用装置による、該位置要素（１１）の位置情報の評価、並びに、該作業部（４）の高さ調整、及び、該道路舗装機械（２）の制御情報の供給が可能にされる該道路舗装機械において、
（イ）該位置要素（１１）が、走行方向に該道路舗装機械（２）の重心の前に、該作業部（４）から水平方向に離れて配されており、そして、
（ロ）少なくとも１つの基準値決定を行なうための少なくとも１つの基準センサー（１４、１５，１６）が、該道路舗装機械（２）と調和的に働いており、それにより、該位置要素（１１）の３次元位置の高さが、該基準センサー（１４、１５、１６）から導出された少なくとも１つの基準値を用いることで該作業部（４）の作業高さに転換され得る
ことを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１２】
前記位置要素（１１）が、前記道路舗装機械（２）の長手方向に前記作業部（４）から水平方向に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の長さの半分以上、特に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の全長位離れたところに配されていることを特徴とする請求項１１に記載の道路舗装機械。
【請求項１３】
前記位置要素（１１）が、走行方向に前端部、特に最右側又は最左側の前端部に配されており、そして、前記作業部（４）が、走行方向に前記道路舗装機械（２）の後端部に配されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の道路舗装機械。
【請求項１４】
前記作業部（４）が、スクリードビーム（ｓｃｒｅｅｄｉｎｇ  ｂｅａｍ）の形態で設けられていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の道路舗装機械。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの基準センサーが、前記位置要素（１１）と前記作業部（４）との間に固定されている連結装置（１３）上に配される傾斜センサー（１４）の形態で設けられており、そして、該基準センサーにより、前記作業部（４）の作業高さ、及び、前記位置要素（１１）の高さにおける高さの差が導出され得ることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の道路舗装機械。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの前記基準センサーが、第１の距離センサー（１５）、及び、第２の距離センサー（１６）の形態で設けられており、そして、該第1の距離センサー（１５）、及び、該第２の距離センサー（１６）がそれぞれ前記位置要素（１１）、及び、前記作業部（４）に配され、それにより、前記基底面（１）までの距離測定が、前記２つの距離測定が実質的に同一の基準点で行なわれるよう、時間差を設けて、走行速度に基づいて行なわれることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の道路舗装機械。
【請求項１７】
基底面（１）上を走行する道路舗装機械（２）の走行経路、及び、該道路舗装機械（２）上に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）の作業高さの監視方法を実施するためのシステムであって、
（ａ）請求項１１乃至１６のいずれか1項に記載の前記道路舗装機械（２）、
（ｂ）前記位置要素（１１）の３次元位置を決めるための前記ステーション（１２）、並びに、
（ｃ）前記位置要素（１１）の位置情報を評価し、そして、前記作業部（４）の高さ調整、及び、前記道路舗装機械（２）の制御情報を供給する、評価及び制御用装置
を備えた、道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法を実施するためのシステム。
【請求項１８】
前記評価及び制御用装置が、前記道路舗装機械（２）上に配されていることを特徴とする請求項１７に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法を実施するためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基底面上を走行する、請求項１の前提部に係る道路舗装機械の走行経路の監視方法、請求項１１の前提部に係る道路舗装機械、請求項１７の前提部に係る基底面上を走行する道路舗装機械の走行経路、及び垂直方向に調整可能な、基底面上に配された作業部の作業高さを監視する方法を実行するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路又はスクエアの建設又は修理の際に、所定の走行経路に沿って走行し、そして所定の処理段階を実行する機械は様々な作業で使用される。例えば、車両、及び垂直方向に調整可能にそれに固定されている平滑板（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ  ｂｏａｒｄ）又はスクリードビーム（ｓｃｒｅｅｄｉｎｇ  ｂｅａｍ）からなる道路フィニシャは、アスファルトを表面に塗布する際に使用される。アスファルト材料は平滑板の前端部に沿って車両から分配される。機械が塗布されるべき道路層に向かって進む際に、その平滑板はアスファルト材料をこすって、それを平らにし、そして圧縮成形するが、それにより、所定の表面プロファイルを有する連続するアスファルト表面が得られる。
【０００３】
従来技術には、平滑板を垂直方向に配置することで、できるだけ正確に所定の表面プロファイルを得られる様々な方法が知られている。垂直配置を行なうために、例えば、基準線が使われる。例えば、アスファルトで塗布されるべき道路に沿って基準線としてロープまたはワイヤーを設ける必要があるが、それは相当の努力を要する作業である。アスファルトで塗布されるべき基底面を基準値として用いる場合、それもまた相当の努力を要する作業になる。その他の方法では、レーザービームを基準として用いるが、その場合に、レーザーに対する平滑板の高さは、その平滑板に固定されているセンサーにより決められ、そして、平滑板はその所定の高さを保持する。
【０００４】
ＤＥ１００６０９０３には、移動方向に離れている３つのレーザー測定ヘッド（ｈｅａｄ）を用いるか或いは検出スキー（ｓｋｉ）を用いて基準面の位置を決定する従来技術の方法が記載されている。レーザーセンサーを保持するための複雑な構成を回避するために、３つの異なる方向に配向しているレーザー遠隔計器を平滑板上の一定の位置に配置することが提案されている。その遠隔計器は、移動方向に順に並んでいる３つの測定点までの距離を決める。そのように決められた距離をそれぞれ高さ及び水平距離に転換させる。決められた高さと所要の高さに基づいて、平滑板又は他の処理ツールのための高さ制御信号が生じる。
【０００５】
傾いて配置されたレーザー遠隔計器を使用する高さ測定方法の正確度は、取り付けの正確度によって左右され、そして、少なくとも１つの測定点が既に塗布された表面に存在する場合に、（その正確度が）損なわれるということが判った。道路建設機械の場合、振動及び温度や湿度の激しい変化に起因して、センサーを正確に一定の方向に配置させることは殆どできない。斜め前に向かって配されている遠隔計器の場合、角度における目立たない僅かな変化が、そのような正しくない配向に基づいて得られた測定値から算出された高さにおける深刻な誤差をもたらす。
【０００６】
米国特許番号第５，５４９，４１２号には、垂直方向で調整可能な作業部を有する道路舗装機械を少なくとも１つの送信機と共に使用する方法が記載されている。機械上のセンサーは１つ以上の送信機の１つ以上の信号を受信し、そして、その受信された信号から、垂直方向に調整可能な作業部を垂直方向に位置付けるのに使用される高さ位置情報が得られる。例えば、ＧＰＳシステムは送信機及びセンサーを備えたシステムとして用いられる。基準面上に所定のサーフェシングを得るためには、単に基準面位置を決めるための処理（この処理には倍の努力が必要となる）を行なわずに、その基準面を導入する。
【０００７】
ＥＰ１０７９０２９Ａ２によれば、ＧＰＳシステム及びタイルにより調整可能な回転レーザーシステムを、建設機械の３次元制御及びレべリングに用いるという解決策が記載されている。建設機械上のＧＰＳシステムは、建設機械の２つの位置座標を決めるが、それらの位置座標は停止状態の回転レーザーシステムと連絡している。所要の高さは、実際の位置座標と同等なもので、その回転レーザーは、建設機械の線形レーザー受信機の場合、所要の高さの目盛りを示すように配向している。レーザー受信機は、所要の高さから作業ツールの実際誤差を決定する。作業ツールの高さはこの誤差に従って調整される。前述した解決策はかなり複雑だが、その理由は、該作業ツールが、ＧＰＳシステム、複雑な回転レーザーシステム、これらのシステム間のラジオリンク（ｒａｄｉｏ  ｌｉｎｋ）、線形レーザー受信機及び少なくとも１つの制御装置を有するからである。その上に、ＧＰＳシステムに必要な人工衛星信号を受信できない橋の下のような場所でまた問題が起こる。
【０００８】
ＤＥ１９６４７１５０には、作業部の高さを決めるのに利用可能な更なる方法が記載されている。この公報には、道路フィニシャの設置高さを制御する装置及び方法が記載されている。スクリードビームエッジの高さは分圧計センサー、超音波センサー又はレーザー受信機により決められる。
【０００９】
ＤＥ１９９５１２９７Ｃ１には、道路層を設置する間に、道路フィニシャを長手方向に自動制御する方法が記載されている。その方法によれば、道路フィニシャ上に配されたプリズムはトータルレーザーステーション（ｔｏｔａｌ  ｌａｓｅｒ  ｓｔａｔｉｏｎ）につながっている。このステーションは、全方向に配向させ得る光学システムを介してプリズムにつながっている。スクリードビームの位置又は建設機械の位置は、その光学システムの立体角、プリズムと光学システムとの間の距離、及びトータルステーションの位置から算出できる。スクリードビームの高さを正確に調節するために、プリズムは、スクリードビームの後端部上にできるだけ直接配されるべきである。しかしながら、その場合、表面プロファイルに悪影響をもたらす、カジ取（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）での誤差が生じてしまう。カジ取で生じた誤差を補正するために、横方向に（即ち、側方に）変位可能なスクリードビームの部品が提案された。したがって、走行経路が正しくない場合であっても、これらの部品の最適の側方変位により、表面を正確に塗布することができる。
【００１０】
横方向に(ｌａｔｅｒａｌｌｙ)移動できるスルリードビーム部品を備えた道路舗装機械は複雑な機械デザインを有する。側方調節が不可能な建設機械の場合、カジ取の不正確さに起因した問題が生じる。
【発明の開示】
【００１１】
本発明の第一の目的は、垂直方向に調整可能な、道路舗装機械の作業部を垂直に正確に位置付け、そして、該道路舗装機械のカジ取機能を改善させる方法を提供することである。
【００１２】
このような目的は、請求項１，１１及び１７に記載の特徴により達成することができる。従属項は代替的な又は有利な実施例を示している。
【００１３】
前述した目的を達成するために、道路舗装機械上のプリズムは、道路舗装機械の重心の前に、作業部から水平方向に離れたところに配される。それにより、作業部の高さ調整が悪影響を受けることなく、カジ取機能が改善され得る。したがって、決められた少なくとも１つの基準値を用いて、プリズムで決められた高さを作業部（スクリードビーム）の高さに変換させることができる。
【００１４】
勿論、トータルレーザーステーション及び受動プリズムの代わりに、ＧＰＳ装置のような動作位置要素を用いることもできる。動作位置要素は、すでに位置が知られている他の要素を利用してその位置を決めることを可能にするものである。前述したその他の要素というのは、動作要素であっても良く、或いは、受動要素であっても良い。ＧＰＳ装置が位置要素として用いられる場合、その装置は、垂直方向にその位置をできるだけ正確に決めることができるものでなければならない。必要に応じて、例えば回転レーザーとして設計された垂直配置用送信機からの更なる信号が、改質されたＧＰＳ装置の形態の位置要素に供給される。それにより、位置要素の３次元位置は、人工衛星信号及びその他の信号から垂直方向に最も正確に決められる。
【００１５】
レーザー受信を用いた、高さ測定又は位置付けに適している方法及び装置は、例えば米国特許番号第４，８０７，１３１号に記載されている。
【００１６】
位置要素が、固定されている連結装置（ｌｉｎｋ）を介して作業部に接続している場合、その連結装置の（可能な全ての）配向に対し、位置要素と作業部上の一点との間における有効高さの差を決めることができる。その有効高さの差は、位置要素と作業部上の一点とを結ぶ直線の傾斜、即ち垂直線に対する角度または水平線に対する角度を決めることで、最も正確に決めることができる。
【００１７】
その連結装置が少なくとも１つのほぼ垂直のセグメント及び少なくとも１つのほぼ水平のセグメントからなる場合、両方のセグメントにおける各々の傾斜を決定することができる。しかしながら、固定されている連結装置が単一の水平軸に対し回転している場合には、その単一の傾斜を決定するだけで十分である。
【００１８】
作業部につながっている棒システムの水平のピボット軸において、その作業部の高さは高さ調整装置により調整できる。したがって、暖かいアスファルト材料上にその作業部を浮かせることができる。決められた位置要素の位置から始まり、作業部の正確な位置を決めるために、前記基準決定方法から得られた少なくとも１つの基準値を用いて位置要素と作業ツールとの間における高さの差を決める。
【００１９】
その基準決定方法は、固定されている連結装置の実際の配向を決める傾斜決定段階を含むのが好ましい。固定されている連結装置の配向はまた、基準高さまでの距離又は基底面までの距離、その２つの距離を測定して決めることができる。したがって、固定されている連結装置の２つの異なる点と基準位置との間の距離が決められる。
【００２０】
道路舗装機械は基底面上で前方に移動するので、その移動方向にオフセットして配されている２つの点は、基底面の同一の領域上に、時間差を設けて配されている。固定されている連結装置の２つの点間の水平距離が走行速度により分けられるのであれば、第１の点で測定された距離及び第２の点で測定された距離の間を通過する時間間隔が得られる。この時間間隔によって、同一の基底面までの２つの距離測定が確実に行なわれることになる。その他に、トータルステーション及びプリズムを用いて位置を測定することもできる。
【００２１】
位置要素と作業部との間の高さの差は、基底面までの２つの距離から決められる。位置要素の高さが知られている場合、作業縁部の高さ又は作業部の高さは、決められている高さの差を用いて正確に決めることができる。このような作業部の高さは、固定されている連結装置が位置要素と作業部との間に存在しない場合に、決めることができる。これは、例えば、基底面までの距離を測定するための第１の距離センサー及び位置要素が、走行方向に、道路舗装機械の前方に配されていることを意味する。第２の距離センサーは、第１のセンサーに対し逆方向にオフセットして作業部上に配置されている。このような配置は、機械が直線上を走行するときに、作業部と位置要素との間に固定されている連結装置がなくても、作業部の高さを決める際に用いられる。このような位置決定方法はカーブでも使用することができる。
【００２２】
高さ調整装置が、その調整の際に、固定されている連結装置の平行移動にだけかかわるのであれば、高さの差は調整高さに依存しないだろう。その配向が実質的に全方向（例えば、水平）であり得る基底面の場合に、その高さの補正は一定で、したがって、必要なものは、更なる補正が要らないということを確かめることだけである。それにより、基準決定方法は平行の配向を監視することを含む。
【００２３】
配向が走行経路に沿って変わる基底面の場合、道路舗装機械又はその下にある基底面の配向は１つ以上の傾斜決定方法により決められる。測定された傾斜値は、高さを補正するための基準値として用いられる。作業部の実際の高さは、位置要素の位置及びこの高さの補正により得られる。
【００２４】
作業部の高さは、たとえ位置要素が道路舗装機械の長手方向に作業部から離れたところ（例えば、機械の長手方向の全長の半分以上、又は機械の長手方向の全長位）に配されている場合であっても、常に正確に決めることができるため、位置要素は、道路舗装機械の走行経路が最適に監視されるよう配される。走行経路から外れる車両に対する高感度を持たせるために、位置要素は、回転軸からできるだけ遠く離れた道路舗装機械の一点に固定されている。特に、位置要素の位置は、道路舗装機械の走行経路を決定することに関連して最適の信号利用の観点から選ばれる。したがって、例えば、機械の前シャーシにできるだけ近接したところに位置要素を配置する場合、機械の位置における変化は、位置要素までの測定によって、極めて迅速かつ正確に決められる。例えば、位置要素は、走行方向に機械の重心の前に、そして、横方向に機械の右端部又は左端部に配される。位置要素を、走行方向に道路舗装機械の前端部で、できるだけ右側又は左側に偏って（即ち、前からできるだけ遠く離れて）、そして、シャーシに近接するように配置するのが特に有利である。
【００２５】
垂直方向に調整可能な作業部を備えた道路舗装機械は、作業部が旋回しないか、又は、殆ど旋回しないように、一般的にカーブに沿って走行するので、位置要素は作業部からできるだけ遠く離れたところに配される。作業部が機械の後端部に配される場合、位置要素は前端部に配されることになる。車両で望ましくない横方向旋回が起こる場合、位置要素はその走行線から著しく外れて移動する。補正制御により、道路舗装機械は直ちに所定の走行経路に戻される。作業部は常に実質的に所定の経路上に保持されている。
【００２６】
一般的に、道路舗装機械の走行経路をよりよく監視するために、位置要素は、少なくとも機械の走行方向に機械の重心の前に、特にできるだけ機械の重心の前から遠く離れたところに取り付けられる。前からできるだけ遠く離れたところにプリズム又は位置要素を取り付けることで、監視アルゴリズムをより簡単に設計することができる。該アルゴリズムは、走行経路の調整が直接的に水平の誤差に起因し、そして、道路舗装機械の横軸に関する情報を必要としない、より簡単なものである。それに対する更なる知識は勿論そのような調整の改善につながる。
【００２７】
本発明に係る解決策の場合、位置要素、例えば、ＧＰＳ又はプリズムを用いる単一の位置監視方法を行なうため、作業部の正確な高さ調整及び正確な走行を実現できる。作業部の高さを決定するにあたって必要なものは、少なくとも１つのタイプの基準決定を行なうことだけである。
【００２８】
図面に示されている２つの実施例に関連して本発明をより詳しく説明していく。
【００２９】
図１は、傾斜センサーを備えた道路舗装機械の図式的な側面図であり、図２は、２つの距離測定装置を備えた道路舗装機械の図式的な側面図である。
【００３０】
図１及び２は、基底面１上を走行する道路舗装機械を示す。示されている機械は、垂直方向に調整可能に固定されているスクリードビームの形態の作業部４及び車両３を備えた道路フィニシャである。アスファルト材料５は、作業部４の前端部に沿って分配部材６により分配される。道路舗装機械２は基底面１に向かって進み、道路舗装機械２の後端部に配された作業部４は、アスファルト材料５を上からこすって、それを平らにし、そして圧縮成形し、それにより、所定の表面プロファイルを有する連続するアスファルト表面７が得られる。作業部４を所定の高さに調整するのは、機械の両側に回転可能に配されている２つのキャリアー８のちょっとした回転運動により達成される。このキャリアー８において、回転点として働く回転軸受９は、動作部材１０である水圧式円筒によって移されるか、又は、その高さが調整される。
【００３１】
所定の走行経路に沿った正確な処理をより単純に行なうためには、各々の実際の位置及び／又は走行方向を、走行経路に沿って配されている複数の点で決め、作業部の作業高さを決め、そして、決められた移動方向又は位置を所要の方向又は位置と比較し、また作業高さを所要の高さと比較する。その位置又は移動方向が、対応位置で、所要の位置又は方向から逸脱したら、直ちに制御信号が供給され、それにより、該逸脱が道路舗装機械２の適切な制御により補われるようになる。作業高さが所要の高さから逸脱した場合、作業部４は、所定の高さが得られるまでに、キャリアー８により昇降される。
【００３２】
道路舗装機械２上に配された位置要素は、プリズム１１を備えた実施例の場合に、トータルレーザーステーション１２により監視され得る。このステーション１２は、全方向に配向させることのできる光学システムを介してプリズム１１につながっている。プリズム１１の位置は光学システムの立体角、プリズム１１と光学システムとの間の距離、及びトータルステーション１２の位置から算出される。所定の走行経路に沿った位置及び／又は方向は、プリズム１１が配されている点で道路舗装機械２に対し要求される基準値（所定の走行経路と比較するために設定されている）として存在する。作業部の場合、所定の処理経路を保証するためには、作業部４が所定の経路に沿って移動するようプリズム１１に対し要求される経路を決定するのにあたって、カーブでの道路舗装機械２の挙動を考慮しなければならない。走行方向は、連続する複数の位置から決めることができる。
【００３３】
道路舗装機械２において、機械の前端部における横方向移動に起因した方向の変化は一般的に作業部の領域に比べて非常に目立ち、そして、プリズムの位置に基づく方向調整のアルゴリズムは、機械の長軸の知識を要しない、より簡単なものであるため、プリズム１１はできるだけ前から遠く離れたところに（実施例では、例えば、移動方向の前方にある道路舗装機械２の最左側の端部に）配置される。ここで、プリズム（前端部に存在する）は、長手方向（走行方向）に作業部４（後端部に存在する）から道路舗装機械２の長手方向の全長（即ち、走行方向の全長）位離れている。これは単一のプリズムで機械を監視するのに適している。
【００３４】
作業高さの許容範囲は、作業部が横方向に配向している場合に比べて狭い。決められた作業高さと所要の高さとを比較するために、作業部４の実際の高さを極めて正確に決める必要がある。プリズム１１の高さと作業部４の作業高さとの間に定められた関係はないが、その理由は、それらを機械の長手方向にオフセットして配置するからである。基底面１が走行方向に傾いている場合、作業部４は、水平の基底面１の場合に比べて、プリズム１１の高さより低い。キャリアー８の昇降移動及び基底面１の傾斜度を調整して、プリズム１１と作業部４との間における高さの差を調整することができる。
【００３５】
プリズム１１の高さからできるだけ正確に作業高さを導出するために、作業部において、作業高さを算出するのに、少なくとも１つの基準決定方法から得られた少なくとも１つの基準値を用いる。
【００３６】
トータルレーザーステーション１２は、（プリズム１１の場合）位置要素の位置情報を評価し、そして、道路舗装機械２を制御し、また作業部４の高さを調整するための制御信号を供給する、評価及び制御用装置（示されていない）に接続している。少なくとも１つの基準決定方法を行なうための少なくとも１つの基準センサーも同様に制御装置に接続している。接続部の少なくとも一部は無線の形態をしている。該制御用装置は道路舗装機械２上に配されているのが好ましいが、任意に、トータルレーザー１２に配されていても良い。制御装置が機械２上に配された場合、センサーへの接続及び動作装置への接続はケーブル接続の形態であり得る。
【００３７】
図１によれば、第１の実施例は、複数のキャリアー８中の１つとプリズム１１との間に固定された連結装置１３を形成することを提案している。この連結装置１３は、例えば、ほぼ水平の連結部１３ａ及びそれに接続している垂直連結部１３ｂとを備えている。プリズム１１が、固定されている連結装置により作業部４に接続している場合、プリズム１１と作業部４上の一点との間における有効高さの差は、この連結装置１３の（可能な）全方向に対して決めることができる。有効高さの差を決めるには、プリズムと作業部４上の一点とを結ぶ直線の傾斜（即ち、垂直線又は水平線に対する角度）を測定するのが最も正確な方法である。したがって、直線方向に配向している傾斜センサー１４は、固定されている連結装置１３の一部に固定されていても良い。
【００３８】
この実施例において、傾斜センサー１４は、水平連結部１３ａ上に固定されている。任意に、第１の傾斜センサーに対し垂直に配向している第２の傾斜センサーはまた、固定された連結装置の傾斜が２つの異なる方向に決められるように、固定された連結装置上に配される。したがって、横方向（垂直方向）に取り付けられた傾斜センサーは更なる情報を提供することができる。
【００３９】
図２によれば、第２の実施例において、基準決定のために、基底面１までの少なくとも１回の第１の距離測定が、第１の距離測定装置１５によってプリズム１１で行なわれ、そして、該第1の距離測定と時間差を設けて、基底面１までの少なくとも１回の第２の距離測定が、第２の距離測定装置１６によって行なわれる。それらの測定間の時間差は走行速度に基づいて選ばれ、したがって２つの測定は実質的に同一の基準点で行なわれる。固定された連結装置がプリズム１１と作業部４との間に存在する必要はない。プリズムは保持棒１３ｃを介して道路舗装機械２に接続している。
【００４０】
プリズム１１と第１の距離測定装置１５との間には、垂直方向に固定された距離及び水平方向に実質的に消滅する距離が存在する。同様に、作業部４と第２の距離測定装置１６との間には、垂直方向に固定された距離、及び水平方向にできるだけ短い距離が存在する。アスファルト材料５は作業部４で分配部材６により分配されるので、基底面がアスファルトで塗布される前に第２の距離測定を行なうためには、その第２の距離測定が分配部材６の前で直接行なわれるのが好ましい。距離測定が塗布されたアスファルト面まで行なわれる場合、そのような測定はまた作業部に隣接して行なわれ得る。勿論、第２の距離測定装置１６の配置は、各々の作業部４に適している。
【００４１】
勿論、少なくとも１つの傾斜決定段階、基底面１までの少なくとも１つの第１の距離測定段階、及び、その第1の距離測定と時間差を設けて作業部４で行なわれる、基底面１までの少なくとも１回の第２の距離測定段階を含む方法もまた、有利に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、傾斜センサーを備えた道路舗装機械の図式的な側面図である。
【図２】図２は、２つの距離測定装置を備えた道路舗装機械の図式的な側面図である。
【図１】
2008524473.tif 000003
【図２】
2008524473.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月12日(2007.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基底面（１）上を走行する道路舗装機械（２）の走行経路、及び、該道路舗装機械（２）上に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）の作業高さの監視方法であって、該道路舗装機械（２）上に配された位置要素（１１）の３次元位置を決め、任意に、少なくとも２つの３次元位置、特に２回得られたか、又は、２つの位置座標から得られた２つの３次元位置から走行方向を決め；そして、決められた、作業高さ及び／又は位置及び／又は走行方向を、それぞれ所要の、高さ及び／又は位置及び／又は方向とを比較することにより、該作業部（４）の作業高さを決める、道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法において、
（イ）該位置要素（１１）を、該走行方向に対しては、該道路舗装機械（２）の重心の前に、該作業部（４）から水平方向に離れたところに、該道路舗装機械（２）の長手方向に対しては、該走行方向に該道路舗装機械（２）の前端部に、そして、横方向に対しては、該道路舗装機械（２）の縁部上に配置し、そして、
（ロ）少なくとも１つの決められた基準値を使用して、該位置要素（１１）の３次元位置の高さを、該作業部（４）の作業高さに転換させる
ことを特徴とする、道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項２】
前記位置要素（１１）を、前記道路舗装機械（２）の長手方向に前記作業部（４）から水平方向に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の全長の半分以上、特に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の全長位離れたところに配置することを特徴とする請求項１に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項３】
前記位置要素（１１）を、最右側又は最左側の前端部に配置し、そして、前記作業部（４）を、走行方向に前記道路舗装機械（２）の後端部に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項４】
固定されている連結装置を、前記位置要素（１１）と前記作業部（４）との間に設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項５】
前記基準値を決定するのにおいて、前記固定された連結装置上に配された傾斜センサー（１４）を使用して、少なくとも１つの傾斜値決定を行なうことを特徴とする請求項４に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項６】
前記基準値を決定するのにおいて、前記固定された連結装置上に、互いに異なる方向に配されている２つの前記傾斜センサー（１４）を使用して、２つの傾斜値決定を行なうことを特徴とする請求項５に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項７】
前記位置要素（１１）の高さ、及び、前記作業部（４）の作業高さにおける高さの差を、少なくとも１つの前記傾斜決定値から導出することを特徴とする請求項５又は６に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項８】
前記基準値を決定するのにおいて、前記位置要素（１１）における、前記基底面（１）までの少なくとも１回の第１の距離測定、及び、該第１の距離測定と時間差を設けて、前記作業部（４）における、前記基底面（１）までの少なくとも１回の第２の距離測定を行ない、そして、該時間差を、前記２つの距離測定が実質的に同一の基準点で行なわれるよう、走行速度又は位置決定に基づいて選択することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項９】
前記基準点の位置を、前記位置要素（１１）の高さ、及び、少なくとも１回の第１の距離測定値から導出し、そして、好ましくは、前記道路舗装機械（２）が走行している間に、前記基底面（１）の基底高度を、少なくとも１つの線に沿って決めることを特徴とする請求項８に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項１０】
前記作業高さを、前記位置要素（１１）の高さ、前記少なくとも１回の第１の距離測定値、及び、前記少なくとも１回の第２の距離測定値からから導出し、そして、好ましくは、前記道路舗装機械（２）が走行している間に、前記作業部（４）の作業高さを、少なくとも１つの線に沿って決めることを特徴とする請求項８に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法。
【請求項１１】
（ａ）道路舗装機械（２）上に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）、及び、
（ｂ）該道路舗装機械（２）上に配されている位置要素（１１）を備えた、基底面（１）上を走行する該道路舗装機械（２）であって、
該位置要素（１１）の３次元位置が少なくとも１つのステーション（１２）により決められ、そして、評価及び制御用装置による、該位置要素（１１）の位置情報の評価、並びに、該作業部（４）の高さ調整、及び、該道路舗装機械（２）の制御情報の供給が可能にされる該道路舗装機械において、
（イ）該位置要素（１１）が、該走行方向に対しては、該道路舗装機械（２）の重心の前に、該作業部（４）から水平方向に離れたところに、該道路舗装機械（２）の長手方向に対しては、該走行方向に該道路舗装機械（２）の前端部に、そして、横方向に対しては、該道路舗装機械（２）の縁部上に配されており、そして、
（ロ）少なくとも１つの基準値決定を行なうための少なくとも１つの基準センサー（１４、１５，１６）が、該道路舗装機械（２）と調和的に働いており、それにより、該位置要素（１１）の３次元位置の高さが、該基準センサー（１４、１５、１６）から導出された少なくとも１つの基準値を用いることで該作業部（４）の作業高さに転換され得る
ことを特徴とする道路舗装機械。
【請求項１２】
前記位置要素（１１）が、前記道路舗装機械（２）の長手方向に前記作業部（４）から水平方向に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の長さの半分以上、特に、前記道路舗装機械（２）の長手方向の全長位離れたところに配されていることを特徴とする請求項１１に記載の道路舗装機械。
【請求項１３】
前記位置要素（１１）が、走行方向に最右側又は最左側の前端部に配されており、そして、前記作業部（４）が、走行方向に前記道路舗装機械（２）の後端部に配されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の道路舗装機械。
【請求項１４】
前記作業部（４）が、スクリードビーム（ｓｃｒｅｅｄｉｎｇ  ｂｅａｍ）の形態で設けられていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の道路舗装機械。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの基準センサーが、前記位置要素（１１）と前記作業部（４）との間に固定されている連結装置（１３）上に配される傾斜センサー（１４）の形態で設けられており、そして、該基準センサーにより、前記作業部（４）の作業高さ、及び、前記位置要素（１１）の高さにおける高さの差が導出され得ることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の道路舗装機械。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの前記基準センサーが、第１の距離センサー（１５）、及び、第２の距離センサー（１６）の形態で設けられており、そして、該第1の距離センサー（１５）、及び、該第２の距離センサー（１６）がそれぞれ前記位置要素（１１）、及び、前記作業部（４）に配され、それにより、前記基底面（１）までの距離測定が、前記２つの距離測定が実質的に同一の基準点で行なわれるよう、時間差を設けて、走行速度に基づいて行なわれることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の道路舗装機械。
【請求項１７】
基底面（１）上を走行する道路舗装機械（２）の走行経路、及び、該道路舗装機械（２）上に垂直方向に調整可能に配されている作業部（４）の作業高さの監視方法を実施するためのシステムであって、
（ａ）請求項１１乃至１６のいずれか1項に記載の前記道路舗装機械（２）、
（ｂ）前記位置要素（１１）の３次元位置を決めるための前記ステーション（１２）、並びに、
（ｃ）前記位置要素（１１）の位置情報を評価し、そして、前記作業部（４）の高さ調整、及び、前記道路舗装機械（２）の制御情報を供給する、評価及び制御用装置
を備えた、道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法を実施するためのシステム。
【請求項１８】
前記評価及び制御用装置が、前記道路舗装機械（２）上に配されていることを特徴とする請求項１７に記載の道路舗装機械の走行経路とその作業部の作業高さの監視方法を実施するためのシステム。
【国際調査報告】
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