(57)【要約】  スリップフォーム舗装機を制御するための本発明に係る方法において、参照地勢の明確な点に設けられた複数の位置決定のための測定手段、特にタキメータによって、機械フレームの縦ビーム上に配置された２つの反射器の位置を決定することを目的とする。位置情報と、機械フレームに設けられた二つの傾斜センサによる測定とから、スリップフォーム舗装機又はスリップフォームペーバースクリード上の４点の位置は、参照地勢において決定される。決定された実際の４点の位置と要求される位置との比較に基づいて、スリップフォーム舗装機と、このスリップフォーム舗装機と決められた関係を有するスクリードの据付高さと位置とは、自動的に制御される。
2008531888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業方向（AR）と実質的に平行な左右の縦ビーム(１、１’)を有する機械フレームと、
最終制御エレメント、特にシリンダーによって、方向と高さの調整が可能な駆動装置（４、４’）と、
直接的又は間接的に前記縦ビーム（１、１’）と接続する地勢処理装置、特にスクリード（５）と、
を備えた参照地形における建設機械の方向と垂直位置に関連して制御する方法であって、
処理すべき地勢の要求する状態に関する情報を準備するステップと、
前記地勢処理装置の要求する位置に関する情報を引き出すステップと、
前記要求する位置に対する前記地勢処理装置の実際の位置に関する情報を準備するステップと、
要求された位置と実際の位置との比較による前記建設機械のための制御命令を引き出すステップと、
引き出された制御命令に応じて、前記建設機械を制御するステップとからなる前記方法であって、
実際の位置に関する前記情報が、参照地勢の少なくとも二つの位置に対する、又は衛星信号の対応する数による、前記地勢処理装置と連携可能な少なくとも４点（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）の位置の決定に基づいて得られることを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記地勢処理装置上の少なくとも４点（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）の位置が、
前記左及び／又は右の縦ビーム（１、１’）の長手方向と横手方向の傾斜を求め、
参照地勢の点に対して左縦ビーム（１）の点の位置を求め、
参照地勢の点に対して右縦ビーム（１’）の点の位置を求め、
参照地勢における少なくとも４点（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）の位置を引き出すこと  
によって求められることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
各反射器（６、６’）が左右の縦ビーム（１、１’）と連携し、前記地勢処理装置上の少なくとも４点（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）の位置が、
参照地勢における前記反射器（６、６’）の位置を求め、
左及び／又は右の縦ビーム（１、１’）の傾斜を求め、そして
参照地勢における少なくとも４点（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）の位置を引き出すという
手順で求められることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記反射器（６、６’）の位置が、特に二つのタキメータ（１０、１０’）による参照地勢における少なくとも二つの位置の位置決定に基づいて求められることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記縦ビーム（１、１’）の傾斜が、前記縦ビーム（１、１’）の少なくとも一つと連携した、少なくとも一つ、特に二つの軸の傾斜センサ（９、９’）によって求められることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
イ）実質的に作業方向（ＡＲ）と平行な左右の縦ビーム（１、１’）を備えた機械フレームと、
ロ）最終制御エレメント、特にシリンダーによって、方向と高さが調整可能な駆動装置（４、４’）と、
ハ）直接又は間接的に前記縦ビーム（１、１’）と接続する地勢処理装置、特にスクリード（５）と、
を備えた建設機械と、
前記建設機械と連携して各点の位置を求めるための、少なくとも二つの測定手段、特にタキメータ（１０、１０’）又はＧＰＳと、
イ）処理すべき地勢の要求された状態に関する情報と、
ロ）前記地勢処理装置の要求された位置に関する情報と、
ハ）要求された位置に対する前記地勢処理装置の実際の位置に関する情報と、
ニ）実際と要求された位置との比較による前記建設機械のための制御命令と、
を提供し、処理するための手段と、
からなる建設機械の方向と垂直位置とを制御するためのシステムにおいて、
反射器（６、６’）特にプリズム又は、ＧＰＳ受信機アンテナ（８ａ、８ａ’）と左右の縦ビーム（１、１’）が連携し、
傾斜センサ（９、９’）特に２軸傾斜センサが縦ビーム（１、１’）の少なくとも一つと連携することを特徴とする、建設機械の方向と垂直位置を制御するためのシステム。
【請求項７】
前記縦ビーム（１、１’）に固定可能なマスト(７、７’)が、前記反射器（６、６’）と連携することを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記反射器（６、６’）が前記マスト（７、７’）にしっかりと接続され、その接続が前記マスト（７、７’）の上部三分の一のところで生じていることを特徴とする請求項７記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも二つの位置決定のための測定手段がタキメータ（１０、１０’）から成ることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記反射器（６、６’）又はマスト（７，７’）又はGPS受信機アンテナ（８ａ、８ａ’）が、建設機械の前記作業方向（ＡＲ）の後方に設けられた縦ビーム（１、１’）の端部と連携していることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１１】
ＧＰＳ参照ステーションが、前記システムと連携していることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１２】
少なくとも一つの前記縦ビーム（１、１’）と連携する前記傾斜センサ（９、９’）が、中央に配置されていることを特徴とする請求項６ないし１１のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１３】
電磁放射に基づいた局所位置決めシステムが、前記建設機械と連携した点の位置を求めるために提供され、前記位置決めシステムの受信アンテナが、前記反射器（６、６’）の代わりに設けられることを特徴とする請求項６ないし１０又は１２のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１４】
対応する受信機を有する少なくとも一つのレーザー面発生器が、全体的な又は局所的な位置決めシステムの垂直方向精度を向上させるために提供されることを特徴とする請求項６又は１０ないし１３のいずれか１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に係る建設機械の制御方法と、請求項６の前文に係るシステムに関する。
【０００２】
本発明は、全体的に建設機械の制御に関し、特に種々のフレームと幅の広いスクリード(screed)を有するスリップフォーム舗装機械(slip form paver)に関する。
【背景技術】
【０００３】
スリップフォーム舗装機械は、例えばコンクリートやアスファルトの敷設のための、独特のスクリードを有する建設機械である。前記スクリードは、例えばレールや溝や水溝の形成のための独特のプロファイルを有して形成することもできる。スクリードは、従って種々の応用に応じて製造される。即ち、異なるスクリード形状やスクリード幅のものが存在する。従って、一般的な寸法であって、種々のスクリードを有するスリップフォーム舗装機械が、例えば空港での例えば滑走路での使用のために求められる。スリップフォーム舗装機械の様々な応用のための種々のスクリードの必要性は、種々のスクリード幅を許容する種々のフレームを有する舗装機械の開発の際に、機械メーカーによって考慮される。このような道路仕上げ機械の制御は、全体的に参照ライン走査装置によって成される。センサが、例えば張られたワイヤからなる参照ラインの要求される方向／高さを走査し、要求された方向／高さからの誤差は、調整手段によって補正される。
【０００４】
このように、ＤＥ１０１３８５６３では、参照ラインを自動的に追従する車タイプの道路仕上げ機械が開示されている。ＵＳ５５９９１３４においては、超音波センサによって、非接触で参照ラインの走査が行われている。しかし、機械を制御するこの方法は、建設車両を使用する前に処理すべきエリア外も設定する必要があり、非常に時間を要し、大きな手間を要する。
【０００５】
本願出願人ライカジオシステムズが開発した方法では、縦ビームと横ビームとから形成された剛直な機械フレームの横ビーム上にプリズムを備えた二つのマストを設け、二つのタキメータ又はトータルステーションによってプリズムまでの距離と方向を求め、よってプリズムの又は機械の位置を求める。これらのタキメータ又はトータルステーションは、モーターで動き、自動的に反射器を追従することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、フレームの2次元傾斜と、舗装機械の方位とは、二つの傾斜センサによって測定される。スリップフォーム舗装機械は、作業方向の前後の横ビームで計算された点によって、又は直線ライン形状の２点の接続によって制御される。しかしこの解法は、種々のフレームを有し、スクリード幅が１０メートル以上の舗装機械の場合には、用いることができない。2点を用いて制御するスクルード幅の大きさが１０メートルを超える場合、この制御方法は、一般的なタイプで要求される精度をもはや与えることができず、また種々のフレームを有する舗装機械に、建設技術の観点から応用することができない。
【０００７】
本発明の目的は、従って従来技術の欠点を除去し、建設機械、特にスリップフォーム舗装機械を、特にスクリード幅やフレームの多様性から独立に制御する方法を提供することである。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、本発明に係る方法を実施するためのシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの目的は、請求項１と請求項６の各特徴部を実現することで達せられる。代替的な、又はより好ましい解法は、従属請求項の特徴項に記載されている。
【００１０】
本発明に係る方法は、以下にスリップフォーム舗装機械の、又はスリップフォーム舗装機械の制御の方法として記載される。しかし、本方法は、スリップフォーム舗装機械に限定するものではなく、すべての種類の可動機械に、特に車両と建設機械に応用可能である。
【００１１】
本発明に係る方法を実行する第一の実施例において、少なくとも二つの反射器と少なくとも一つの傾斜センサ、一般的には二つの傾斜センサが、特徴的なスクリードを有するスリップフォーム舗装機械又は建設機械と連携する。スリップフォーム舗装機械は、作業方向に平行な縦ビームと、作業方向を横断する横ビームとを有する機械フレームと、例えば操縦可能なキャタピラユニットを有する高さ方向が調整可能な複数の車台とからなるシャーシを有する全体的に商業的な建設機械である。車台は、例えばシリンダーによって、特に互いに対して独立に高さと位置が調整可能であり、機械フレームの水準を、所定の高さと所定の位置に保つ。車台はまた、例えば可動スライド式ガーダー(girder)によって、作業方向と垂直方向に調整可能である。さらに、車両は駆動装置として、又は鉄道車両として、車輪を有する車輪タイプの舗装機械として設計することができる。
【００１２】
異なる幅のスクリードを使用可能なように、舗装機械のフレームは、好ましくは可変であり、例えば横方向に拡張可能なものが良い。しかし、本発明は可変フレームに限定されるものでなく、剛直なフレームを有する建設機械の場合にも、もちろん応用可能である。
【００１３】
しかし、商業的スリップフォーム舗装機械の多くは、今日、可変フレームを備えており、フレームは、例えば伸縮可能な望遠鏡ユニットを備えるなど、あらゆる変形の可能性に対応するように作られている。このようなスリップフォーム舗装機械は、例えばドイツのWirtgenや米国のGomacoで提供されている。可変フレームは、例えば二つの剛直な縦ビームと、二つの可変横ビームとで構成されている。この横ビームは、例えば伸縮可能な望遠鏡ユニットを備える。バーチャル内部フレーム型のプラットフォーム、例えばコントロールプラットフォームが、いわゆる拡張可能なフレーム上に設けられる。好ましくは剛直なスクリードが、機械フレームの底部に固定される。スクリードは、好ましくは縦ビームに固定され、高さ方向に調節可能なシリンダを介して所謂内部フレームの中間部に接続される。スクリードは、平滑な形状の、即ちプロファイルの無いスクリードでもよいが、同様に例えば軌道敷設のための特徴的なプロファイルを有しても良い。また、二つ以上の部分から構成されてもよく、スクリードパーツが作業幅の中央で連結式に互いに接続されていても良い。スクリード又は機械は、好ましくはその幅（作業幅）に対して調節可能なように形成されている。従って、追加のスクリードパーツが結合又は取り付け可能なように、拡張型スクリードを形成することができる。スリップフォーム舗装機械のスクリードの応用であって、特徴的なスクリードプロファイルと関連付けられるものとしては、例えば道路建設や、空港滑走路、鉄道路線などがある。特に、所望のスクリード幅に関しては、種々の応用によって、要求するものが異なる。空港の滑走路の建設に用いられるスクリードは、もちろん歩道の建設に用いられるスクリードより幅が広い。約１６メートル以上の幅を持つスクリードは、商業的に利用可能である。同じ一つの車両を異なる用途で使用できるようにするために、スクリード幅を変更可能なスリップフォーム舗装機械が、現在提供されている。これには、上述の可変機械フレームも必要である。
【００１４】
スクリードは一般的にフレームの縦ビームに固定される。好ましくは、スクリードは一般的にシリンダーを介してスリップフォーム舗装機械の中央に接続され、それにより、弛みに対してスクリードが初期調整される。
【００１５】
スクリードは、例えば１６メートルもの非常に幅の広い場合があるので、スクリードの弛みが予想される。このスクリードの弛みは、調整可能なシリンダーによって、作業開始前に作業環境と作業条件に適合可能である。もし必要であるか望まれるなら、スクリードは中央部に弛みか突起を有するように調整することも可能である。このステップは、好ましくは車両の実使用の前に行われるが、建設作業実行時に、スクリードの弛みが自動的に補正されても良い。作業の開始前に、手動（又は自動）調整をした場合、作業中に追加の調整が必要となる場合がある。調整可能なシリンダーのおかげで、舗装機械フレームは位置と高さが調整可能であり、従って舗装機械に固定されたスクリードの据付高さと位置も調整可能である。
【００１６】
本発明に係る方法は、その第一実施例において、スリップフォーム舗装機械の好ましくはそこに固定された縦ビームと連携した反射器に対する距離と高さと方向の測定を想定している。これにより、機械フレームまたはスクリードの位置が与えられる。この目的のために、フレームとスクリードの長手方向及び横手方向の傾斜が、特にフレームに設けられた縦ビームに連携した傾斜センサ又はビームと一体化した傾斜センサ（又は特定の環境下で、一個のみの傾斜センサ）によって求められる。フレームの傾斜は、例えば反射器と連携した、特にその上流に設けた偏光フィルタのような、他の傾斜測定手段によって求めても構わない。
【００１７】
建設機械の反射部材を地面の適切な位置から測量するための測定機器が、機械フレーム又はスクリードの位置を求めるために用いられる。好ましくは、機械上に設けられた二つの反射器の位置は、経緯儀とレーザーテレメーター又はタキメータによって測定される。二つの反射領域を測定するために、例えばそれぞれ反射領域に対する距離と高さと方向を測定する二つのタキメータが用いられる。測定は、地面上の定められた地点から行われる。反射器又は舗装機械の位置は、スリップフォーム舗装機械と定められた幾何学的関係を有する反射領域へのタキメータの方向、高さ、距離測定によって、そしてタキメータの既知の位置によって求められる。自動目標認識と目標追跡とに連動して、準連続の位置決定が行われる。タキメータと反射器間の視野方向が測定に要求される。
【００１８】
舗装機械フレーム又はスクリード上に間接的又は直接的に設けられた反射器は、好ましくはオールラウンドの反射器であり、一般的にはマストのような反射器支持部に接続している。円柱状、又は球面状の３６０度反射器と同様に、三重プリズムや、光沢のある鋼部材や、反射ガラス部材や、反射材料からなる特に球面の反射フォイルで囲まれた部材などを用いることができる。スリップフォーム舗装機械のどの位置においても測定可能なように、オールラウンド反射器が好ましくは測定に用いられる。
【００１９】
反射器を備えたマストは、機械フレーム又はスクリードと連携可能であり、一般的にフレーム上に設けられる。用途に応じて、マストの高さや反射器の種類は変更される。システムを可能な限り高感度にするために、車台とスクリードに可能な限り接近させるようにフレームの縦ビームの機械の進行方向の後端部に、マストは設けられる。プリズム又はマストのこの配置は、機械の位置の変更に関して最大の測定感度をもたらす。
【００２０】
第一実施例の方位測定に加えて、建設機械の位置決定とその制御のための第二実施例は、例えばGPSといったグローバル位置決めシステムによる位置決定である。しかし、グローバル位置決めシステムは、常に必要な位置決定精度を与えることができず、一般的に、例えば参照ステーションを使用したり、長時間測定を受け入れるなどかなりの努力を要する。また、ほとんどの建設プロジェクトにおいて、GPS信号から決定した座標が、特に建設機械の高さに関し十分な精度が得られないという問題がある。しかし、本発明に係る方法を実行するための位置決定に関し、建設機械の反射器の配置に応じてGPS受信システムのアンテナが調整されるグローバル位置決めシステムを用いて、対応する努力と代替使用によって、建設機械の位置決定が可能となることはあり得る。信号処理ユニットは、GPS受信アンテナと独立に位置しても良い。また、好ましくはGPS参照ステーションが第二実施例において用いられる。
【００２１】
位置決定のために、本発明に係るシステムは、もし必要であれば、垂直方向の精度を向上するために、一つ以上のレーザー平面発生器とそれに対応する受信機を備えることができる。
【００２２】
スリップフォーム舗装機械又はフレーム又はスクリードの縦及び横方向の傾斜の測定は、第一及び第二実施例において、好ましくは機械フレーム上の縦ビーム上の傾斜センサによって行われ、一般的に傾斜センサは、二つの縦ビームのそれぞれに設けられる。用途と要求される測定精度に応じて、一つの傾斜センサで傾斜測定に十分な場合もある。各傾斜センサは、好ましくは各縦ビームの中央に設けられ、傾斜は縦方向と横方向の両方によって求められる。即ち、二軸の傾斜センサが用いられる。
【００２３】
本発明に係る方法を実行するために、建設機械上の特に二点の位置を測定するために、他の既知の位置決めシステムを用いることももちろん可能である。特に、各位置の方位情報をも提供するシステムを用いることも可能であり、それによってさらに傾斜センサを置き換えることも可能である。
【００２４】
例えば、第一と第二実施例は、反射器やGPSや他の位置決めシステムを用いてただ一つの位置を測定するように変更することができ、少なくとも進行方向と平行又は垂直な車両の軸が、コンパスや他の方向指示器によって測定され、位置Ａ１ないしＡ４がそこから導出される。
【００２５】
第一ステップにおいて、本発明に係る方法は、参照地形モデルをスリップフォーム舗装機械と通信する制御ユニットに供給することを想定する。この制御ユニットは、例えばデータ処理装置と制御モジュール（例えばコンピュータとコントローラー）から構成される。
【００２６】
参照地形モデルは、計画されたプロジェクト、例えば道路、が現存する地形に組み込まれたモデルを意味するものとして理解することができる。参照地形モデルは、計画された要求される地形を記述する。参照地形モデルから、既知の方法を用いて地形処理装置、例えばスクリードが要求する位置を導き出すことができる。もちろん同様に、参照地形モデルは必要な値、例えば進路や車両の位置のために必要な値を提供することができる。
【００２７】
参照地形において、測定装置、好ましくはトータルステーション又はタキメータがセットアップされ、測定装置が定義した位置、即ち参照地形又は参照地形モデルの座標が、例えば測定装置を参照地形の定義された座標（既に測定された点）に位置づけるか、又は測定によって装置を参照地形と連携させることによって調整される。
【００２８】
第一実施例において、二つの反射部材がスリップフォーム舗装機械と連携され、好ましくは反射プリズムを有するマストがフレーム上に設けられる。反射プリズムは、局所的な機械連携システムにおいて予め測定されて定義された座標を有する。もし参照地形の測定装置からプリズムまでの測定が実行されると、参照地形又は参照地形モデルの座標は、この測定によって各プリズムに割り当てられる。
【００２９】
参照地形における測定装置と傾斜センサの測定情報は、例えば無線によって、制御ユニットに通信される。傾斜センサによる測定情報と共に、参照地形又は参照地形モデルにおける反射プリズムの位置と、プリズムとの幾何学的関係を有した舗装機械又はスクリードの位置との測定によって、舗装機械フレーム又はスクリード上の４点Ａ１ないしＡ４の実際の地点は、参照地形又は参照地形モデルにおいて計算可能である。参照地点モデルにおけるこれら４点Ａ１ないしＡ４の実際の位置は、点のための参照地形モデルにおいて指定された要求された位置と比較され、例えば高さの調整された駆動装置によって、機械又はスクリードの位置の偏差がそれに応じて補正される。計算は、一般的にデータ処理モジュール、例えばコンピュータや、制御ユニットによって実行され、制御は、制御モジュール、例えば制御ユニットのコントローラーによって実行される。制御ユニットは、好ましくは建設機械上に設けられ、運転手によって操作されるか、自動的に機械を制御する。
【００３０】
本発明に係る方法に基づいて、機械の制御とスクリードの据付高さと位置の制御とは、機械フレーム上又はスクリード上の４点を用いて行われ、実際の位置は、反射器の位置の測定と、フレーム上の傾斜センサによる測定に基づいて、第一実施例において測定される。
【００３１】
第二の実施例において、４点Ａ１ないしＡ４の参照地形における実際の位置は、第一実施例の反射器の位置の測定の代わりに、二つのＧＰＳ受信機の位置の測定を用いることを除き、実質的に第一実施例と類似の方法で求められる。第一実施例と同様に、参照地形モデルにおける点Ａ１ないしＡ４の実際の位置は、制御ユニット、特にデータ処理モジュールによって計算され、参照地形モデルの点Ａ１ないしＡ４の要求された位置と比較される。そして、機械は制御ユニット、特に制御モジュールによって制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図の中の物体の寸法比は、実際の寸法を現している訳ではない。図１ないし４は、本発明の第一実施例に関し、位置測定のためにタキメータと反射器を用いている。タキメータと反射器の代わりにアンテナを設けたグローバルな、又は局所的な位置決めシステムも、他の実施例として記載されているものと理解される。以下の記載において、第一実施例の条件は、他の実施例においても適用可能である。
【００３３】
図１は、スリップフォーム舗装機械を制御するための本発明に係るシステムの概要を示す。スクリード５を有するスリップフォーム舗装機械が表面１１を進行する様子が示されている。例えば、生コンクリートが表面１１に注がれている状態を想像することができる。スリップフォーム舗装機械は、例えば滑走路の表面を平らにするために、表面１１上でスクリードを引く。平らで滑らかな表面においては、ミリメートル単位の不規則さでも目立つため、スクリード５の据付高さと位置には高い精度が要求される。スリップフォーム舗装機械又はスクリード５を高精度で制御するために、本発明によれば、舗装機械には二つの反射器６、６’が設けられている。反射器６、６’は、ここでは全周プリズムとして形成され、マスト７、７’に設けられている。このような反射器マスト８、８’は、舗装機械フレームの各縦ビーム１、１’に固定されている。反射器マスト８，８’は、舗装機械の作業方向ＡＲに対してフレームの縦ビームの後端部に設けられ、可能な限りビームの外側エッジに、即ち出来る限り車台４、４’に接近して設けられる。これにより、システムは高感度になり、舗装機械の位置の変化は、反射器６、６’の位置に伝えられる。従って、システムは舗装機械又はスクリード５の位置と高さに関し、非常に小さな変化にも反応する。二つの傾斜センサ９、９’も、各フレームの縦ビーム１、１’上に設けられる。これらセンサは、フレームの中央に固定され、フレーム又は舗装機械又はスクリード５の縦方向と横方向の両方の傾斜を測定する。
【００３４】
地面上に、二つのタキメータ１０、１０’が、決められた位置にセットアップされており、それによって、スリップフォーム舗装機械上の反射器６、６’が測量される。各タキメータ１０、１０’によって、舗装機械上の各反射器６、６’の位置が求められる。二つの反射領域の同時測量のために、二つのタキメータ１０、１０’が用いられる。
【００３５】
タキメータ１０、１０’と傾斜センサ９、９’からの情報を用いて、スリップフォーム舗装機械上の点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を算出することが可能であり、点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の測定された実際の位置と要求された位置との比較に基づいて、スリップフォーム舗装機械の位置と方位を自動的に制御できる。同時に、舗装機械に関連するスクリードの据付高さと位置が、それによって制御される。
【００３６】
図２に、可変フレームと可変スクリード幅を有するスリップフォーム舗装機械を示す。舗装機械フレームは、二つの強い縦ビーム１、１’（移動方向と作業方向ＡＲとに平行なビーム）と作業方向ＡＲを横断する二つの横ビーム２、２’とで構成されている。プラットフォーム又は内部フレーム３が、横ビーム２、２’の上に置かれている。また、スリップフォーム舗装機械には、ここでは例えばモーターと制御プラットフォームと制御ユニットからなる上部構造１２が取り付けられている。もちろん、車両は外部制御ユニットによっても制御可能である。
【００３７】
横ビーム２、２’は、幅方向に調整可能であり、例えば伸縮自在になっている。これは特に幅方向が可変のスクリード５を用いることを可能にする。一般的に異なる用途に対して異なるスクリード幅が要求されるので、スクリード５が異なる幅に対して調整可能であるおかげで、単一のスリップフォーム舗装機械を異なる仕事に対して用いることができるのは、好都合であり、経済的である。二つの縦ビーム１、１’の領域にある、進行方向後方に、なるべく車台４、４’に近く設けられたマスト７、７’に固定した反射器６、６’を備えた二つの反射器マスト８、８’を示す。傾斜センサ９、９’が、縦ビーム１、１’の中央に設けられている。ここで、スリップフォーム舗装機械は、平滑装置のためのビーム１３も有している。
【００３８】
図３に本発明に係るシステムの二つの構成部材を示す。図３ａにタキメータ１０を示す。反射器６の位置が、タキメータ１０の座標系によって求められる。参照地形モデルの座標系において、タキメータ１０は決められた座標位置に据え付けられる。タキメータ１０で反射器６を測量することによって、参照地形モデル又はそのモデルで記述された参照地形における反射器６の座標が求められる。
【００３９】
図３ｂに、スリップフォーム舗装機械で用いられ、又はそこに設けられて、間接的又は直接的にスリップフォーム舗装機械と接続可能な反射器マスト８を示す。反射器マスト８は、例えば金属棒からなるマスト７と反射部材とで構成される。ここで、反射器６は全周囲プリズムである。球面状又は円柱状の全周囲反射器、又は反射ホイルで覆われた部材、又は例えば球体のような単純な反射形状、又は一つ以上の個別の反射領域を用いることができる。
【００４０】
図４は、本発明に係る方法の説明図である。図４ａはスリップフォーム舗装機械フレームを概略的に示す平面図である。フレームは、二つの強く剛直な縦ビーム１、１’と二つの横ビーム２、２’とで構成される。横ビーム２、２’は伸縮自在であり、舗装機械の幅方向の変化を可能にしている。反射器マスト８、８’と傾斜センサ９、９’の位置は、縦ビーム１、１’上に示される。反射器マスト８、８’が、二つの縦ビーム１、１’の作業方向ＡＲの後端に位置し、車台４、４’に可能な限り接近しているのは明らかである。また、傾斜センサ９、９’は、各縦ビーム１、１’に、好ましくは中央に設けられている。
【００４１】
舗装機械フレームの中央に、「仮想」内部フレーム３が一点鎖線で示されている。これは、フレームの横ビームに固定されたフレームの上部構造である。
【００４２】
点線は、フレームの下に設けられたスクリード５の位置を示している。スクリード５は、機械フレームの縦ビーム１、１’に固定され、また図示しないシリンダーによって内部フレーム３の中央のフレームに固定されている。シリンダーは、スクリード５の高さ調整を可能にしており、特にそれによってスクリード５の垂れを防止でき、幅の広いスクリード５の場合に特に重要な役割を果たす。スクリード５の中央にあるスクリード５の高さ調整は、一般的にスリップフォーム舗装機械の動作開始前に実行される。幾つかの用途においては、平坦なスクリード５でなはく、中央部の垂れた又は起き上がったスクリードの設定が必要な場合がある。設定は一般的に作業中に再調整される。
【００４３】
図４ｂに、スクリード５と反射器マスト８、８’の位置と傾斜センサ９、９’の位置と、タキメータと傾斜センサの測定から算出された４点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の投影を示す。参照地形に設けられたタキメータ１０、１０’の反射器６、６’までの測定によって、その参照地形における位置が求められる。この情報と、傾斜センサ９、９’の付加的な測定値と、機械フレーム又はスクリード５との反射器６，６’の既知の幾何学的関係とから、４点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が算出できる。これらＡ１ないしＡ４点の算出された位置は、参照地形の座標系におけるスクリードの位置に関する実際の値を表わす。参照地形の要求された値（又は要求された座標）と比較することで、駆動装置４、４’のシリンダーの調整値が導出され、スリップフォーム舗装機械又はスクリード５の位置と高さが自動的に調整可能となる。
【００４４】
図５に、本発明に係る方法を実行するための第二実施例を示す。スリップフォーム舗装機械は図２と同様であるが、縦ビーム１、１’にはGPS受信機８ａ、８ａ’が反射器マスト８、８’の代わりに設けられている。スリップフォーム舗装機械のグローバル位置が、ＧＰＳ衛星１４，１４’，１４’’の衛星信号によって求められる。ここでは、番号と説明をより明確にするために配置が示されている。番号信号処理ユニットは、既知の手法によって、例えば機械上又は外部に、位置づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るシステムを示す図である。
【図２】反射器と傾斜センサを有するスリップフォーム舗装機械を示す図である。
【図３】本発明に係るシステムの構成部材としての（ａ）タキメータと（ｂ）反射器を有するマストである。
【図４】前記スリップフォーム舗装機械を制御するための本発明に係る方法を説明する図である。
【図５】ＧＰＳを備えたスリップフォーム舗装機械を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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