專利名稱：瀝青滾平機(jī)的控制機(jī)構(gòu)的制作方法
本發(fā)有總的涉及一種用于鋪路的瀝青滾平機(jī)，特別是涉及用于瀝青滾平機(jī)的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。
自動(dòng)化是有效和經(jīng)濟(jì)筑路的一個(gè)關(guān)鍵性因素，在研制用于瀝青滾平機(jī)各方面的自動(dòng)控制系統(tǒng)方面已作了很多努力。例如，本發(fā)明的發(fā)明人先前曾公開了一種用于瀝青滾平同的自動(dòng)控制方向的裝置(日本專利申請(qǐng)，二次出版，H4-32883)，和一種用于控制瀝青滾平機(jī)整平板的操作的裝置(日本實(shí)用新型申請(qǐng)第H3-34781號(hào))。
自動(dòng)控制方向的裝置(H4-32883)被設(shè)計(jì)成根據(jù)三個(gè)光敏元件所發(fā)出的信號(hào)來檢測(cè)瀝青滾平機(jī)(以下簡(jiǎn)稱為滾平機(jī))的運(yùn)行方向，該三個(gè)光敏元件設(shè)置在一個(gè)滾平機(jī)體前面部份側(cè)邊上用以探測(cè)一條設(shè)置在路邊的基準(zhǔn)線。
整平板是一種用以在道路一個(gè)限定區(qū)域內(nèi)整平瀝青以便與路的邊沿適當(dāng)?shù)貙?duì)齊的裝置，它被配置在滾平機(jī)的邊側(cè)部分。整平板要求能根據(jù)滾平機(jī)相對(duì)于基準(zhǔn)線的位置伸展或收縮。在一個(gè)常規(guī)的滾平機(jī)中，這個(gè)工作是由一個(gè)滾平機(jī)操作者用手來完成的，該操作者控制著多個(gè)液壓缸中的流體壓力以便根據(jù)他對(duì)基準(zhǔn)線的視覺確認(rèn)和一個(gè)整平板管理人的指示使液壓缸向左或向右運(yùn)動(dòng)。整平板管理人負(fù)責(zé)鋪路的質(zhì)量，他可被要求從一邊走到另一邊監(jiān)測(cè)運(yùn)行的方向，或者他也可能選擇將監(jiān)控路面寬度的工作分配給幾個(gè)巡邊人員來觀察所放下的瀝青的邊緣，從而使他可以專心致力于維持鋪路質(zhì)量的任務(wù)。這種工作條件一般是不夠滿意的，最后還需用人力來校正路面的寬度以及其它一些勞動(dòng)量大的校正措施。
對(duì)這種常規(guī)方法的一個(gè)改進(jìn)是在上述的發(fā)明(H3-34781)中達(dá)成的，它提供一種探測(cè)器，例如一個(gè)CCD攝象機(jī)來探測(cè)基準(zhǔn)線，從而由一個(gè)整平板控制裝置來控制整平板的伸展和收縮。
然而，上述的整平板控制裝置存在下述問題。當(dāng)探測(cè)器放置在滾平機(jī)的后面部分，且如果路面寬度變窄了，整平板的前緣就突出于道路的外面，造成瀝青混合物被卸在基準(zhǔn)線的外面。當(dāng)基準(zhǔn)線是以突出地面的路邊物為基準(zhǔn)時(shí)這種類型的設(shè)計(jì)也是不合適的，因?yàn)檎桨鍖?huì)碰上這種物體。
為了滾平機(jī)的有效操作，對(duì)滾平機(jī)進(jìn)行整體的自動(dòng)控制是理想的，它能夠適合于寬度不斷變化的道路。然而，在研制一種用于上述裝置的控制系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)可以在滾平機(jī)不同位置處放置兩套傳感器，一套用于方向控制，一套用于整平板控制。但這又造成一個(gè)問題，即該系統(tǒng)變得很復(fù)雜，控制系統(tǒng)的造價(jià)增高。
本發(fā)明的目的在于在使用一個(gè)具有多個(gè)用以整平瀝青的整平板的瀝青滾平機(jī)時(shí)提供一個(gè)簡(jiǎn)單和廉價(jià)的控制系統(tǒng)與一個(gè)瀝青滾平機(jī)的自動(dòng)的轉(zhuǎn)向控制相結(jié)合用以控制鋪路工作。
上述目的是通過在一個(gè)瀝青滾平機(jī)中使用一種用以控制多個(gè)整平板的伸展和收縮的機(jī)構(gòu)來達(dá)成的，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)安置在一個(gè)車輛機(jī)件上用以向?yàn)r青滾平機(jī)的左方或右方伸展或收縮多個(gè)整平板以便完成整平工作的整平板控制裝置;一個(gè)安置在一個(gè)整平板側(cè)邊區(qū)域內(nèi)用以確定一條相對(duì)于一條路邊線產(chǎn)生的基準(zhǔn)線的位置的探測(cè)裝置;一個(gè)用以根據(jù)來自探測(cè)裝置的輸出數(shù)據(jù)控制整平板控制器的操作的主控制器。
一個(gè)整平板上可以設(shè)置上述的整平板控制器，它包括在整平板一側(cè)的一個(gè)前探測(cè)裝置和一個(gè)后探測(cè)裝置，根據(jù)前、后探測(cè)裝置可以確定路面是否變寬了，變窄了或是維持在一個(gè)恒定的寬度。因此，在所有各種道路寬度的情況中，本發(fā)明的整平板控制器總是能夠防止整平板的端頭部分伸出基準(zhǔn)線之外。
上述構(gòu)形的整平板控制器被結(jié)合在一個(gè)包括一個(gè)本發(fā)明的瀝青滾平機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，從而可以使用比較廉價(jià)的控制系統(tǒng)以完成一個(gè)有效的鋪路作業(yè)。自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用以控制具有多個(gè)進(jìn)行整平作業(yè)的整平板的瀝青滾平機(jī)的運(yùn)行方向的轉(zhuǎn)向裝置;一個(gè)用以控制多個(gè)整平板向?yàn)r青滾平機(jī)的左方或右方伸展或收縮的整平板控制器;一個(gè)安置在一個(gè)整平板側(cè)邊區(qū)域內(nèi)用以確定一條相對(duì)于一條路邊線產(chǎn)生的基準(zhǔn)線的位置的探測(cè)裝置;一個(gè)用以控制整平板控制器的操作的主控制器;和一個(gè)用以按照來自探測(cè)裝置的輸出數(shù)據(jù)導(dǎo)引瀝青滾平機(jī)移動(dòng)的轉(zhuǎn)向裝置。
整平板上可以設(shè)置上述的整平板控制器，這種控制器包括裝在整平板側(cè)邊上的一個(gè)前探測(cè)裝置和一個(gè)后探測(cè)裝置用以產(chǎn)生一個(gè)沿著路邊的基準(zhǔn)線的圖象，所形成的圖象被用作為一個(gè)控制指導(dǎo)以確定瀝青滾平機(jī)相對(duì)于基準(zhǔn)線的偏離量。探測(cè)裝置與整平板控制器相互電氣連接以便使整平板相對(duì)于基準(zhǔn)線的位置得到自動(dòng)的伸展或收縮調(diào)整。
本發(fā)明的用于使瀝青滾平機(jī)轉(zhuǎn)向的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)與上面所述的整平板控制器相結(jié)合就可進(jìn)行有效和低成平的鋪路作業(yè)。


圖1是一幅示意平面圖顯示出一個(gè)瀝青滾平機(jī)的主要部件的布局;
圖2顯示車輛機(jī)件的轉(zhuǎn)角與偏離角之間的關(guān)系;
圖3顯示轉(zhuǎn)向角與偏離角之間的關(guān)系;
圖4說明轉(zhuǎn)向的糾正操作;
圖5是一幅示意圖說明整平板和整平板控制裝置之間的關(guān)系;
圖6是本發(fā)明控制裝置布局的一個(gè)例子;
圖7是生成的圖象顯示的一個(gè)例子;
圖8是一幅顯示出控制裝置和探測(cè)裝置的相互關(guān)系的方塊圖;
圖9是一幅示意圖說明整平板伸展和收縮的控制操作;
圖10是方向控制操作的流程圖;
圖11是一幅示意圖顯示另一探測(cè)裝置的布局;
圖12是一幅示意圖顯示又一探測(cè)裝置的布局。
以下將對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例參照?qǐng)D1至8予以說明。
在這些附圖中，標(biāo)號(hào)1指的是一個(gè)瀝青滾平機(jī)(下文中簡(jiǎn)稱滾平機(jī))。滾平機(jī)1上配置有一個(gè)車輛機(jī)件2，在其前面部份有一個(gè)料斗3，而在其后面部分有一個(gè)螺旋件5，螺旋件的作用是將從料斗3由一個(gè)進(jìn)料器4送來的瀝青混合物散發(fā)到滾平機(jī)1的左方和右方上。滾平機(jī)1上還配置有一對(duì)左、右的整平板6用以整平由螺旋件5散發(fā)出的瀝青。車輛機(jī)件2上配置有一對(duì)前輪2a(參看圖2)和一對(duì)后輪2b，利用轉(zhuǎn)向裝置10(參見圖8)使前輪2a繞著一個(gè)轉(zhuǎn)向主銷2c向左或右轉(zhuǎn)動(dòng)就能改變其運(yùn)行方向。一個(gè)坐在設(shè)置在車輛機(jī)件2上的駕駛座位7上的操作者常握著滾平機(jī)的操作。
該對(duì)整平板6設(shè)置成使其中一個(gè)整平板稍前于另一個(gè)，而且可以由一個(gè)整平板控制器8將其獨(dú)立于另一個(gè)予以控制使整平板6向左或向右伸展。在整平板控制裝置8的每一個(gè)液壓控制管路中有一個(gè)電磁開關(guān)閥(稱作EM-開關(guān)閥)9，如圖8中所示，用于改變整平板控制裝置8移動(dòng)的方向。每個(gè)整平板6上都設(shè)置有一個(gè)端板6a。車輛機(jī)件2由一個(gè)液壓馬達(dá)12所驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)12的速度由一個(gè)比例閥11加以變動(dòng)(參看圖8)，該速度由一個(gè)移動(dòng)速度探測(cè)器13所監(jiān)控。滾平機(jī)1的這種結(jié)構(gòu)是人們所熟悉的。
在每個(gè)端板6a的側(cè)表面上沿著一條平行于車輛機(jī)件2縱向中心線的線上安裝有一個(gè)與一個(gè)后探測(cè)裝置15分開安置的前探測(cè)裝置14。探測(cè)裝置14、15分別由一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)射器16(參看圖6)和一個(gè)CCD攝象機(jī)17組成。激光發(fā)射器16發(fā)射出一條狹長(zhǎng)切口形的激光光束，該光束照亮了一條由沿著鋪路路邊的一些固定物體，例如邊右，組成的基準(zhǔn)線(平面)A，而攝象機(jī)17錄下了通過照亮沿著基準(zhǔn)線A的固定物體的方式所產(chǎn)生的一條被照亮的線B，并將圖象B顯示在顯示裝置17a(參看圖7)的屏幕上。圖7中顯示一個(gè)例子，其中顯示整平板6處于相對(duì)于基準(zhǔn)線A的正確位置的情況，在這情況中，圖象B相對(duì)于一條垂線是對(duì)稱的，并位于屏幕的水平中心。
滾平機(jī)的運(yùn)行方向可以根據(jù)來自一對(duì)圖8中所示的轉(zhuǎn)向角傳感器20a，20b的輸出信號(hào)調(diào)整車輛機(jī)件2的轉(zhuǎn)向角α和β(參看圖2)來加以改變，傳感器20a，20b對(duì)繞著轉(zhuǎn)向主銷2c轉(zhuǎn)動(dòng)的一對(duì)前輪2a的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行監(jiān)控。
當(dāng)整平板6的位置沒有與基準(zhǔn)線A相重合，則可以通過根據(jù)來自一個(gè)位移傳感器18(參看圖5)的信號(hào)調(diào)整整平板6的控制器8的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，該位移傳感器由設(shè)置在整平板6上與一個(gè)編碼器相結(jié)合操作的線性電位器之類的裝置組成。表示整平板6的伸展和收縮的整平板的位移顯示在一個(gè)顯示裝置19(參看圖8)的屏幕上。顯示裝置17a，19安裝在操作人員座位7附近的一個(gè)方便位置處。
探測(cè)裝置14，15電氣連接在一個(gè)圖象處理單元21上。圖象處理單元21，移動(dòng)速度探測(cè)器13，位移傳感器18，EM-開關(guān)閥9，比例閥11，顯示裝置17a，19，轉(zhuǎn)向裝置10，轉(zhuǎn)向角傳感器20a，20b和一個(gè)報(bào)警裝置22全部電氣連接在主控制器23上。
包括各種微機(jī)的主控制器23完成下列功能(a)通過以比例閥11控制液壓馬達(dá)12的操作的方式控制車輛機(jī)件2的行駛使其以適當(dāng)?shù)乃俣冗\(yùn)行。
(b)通過EM-開關(guān)閥9控制整平板控制器8以便使整平板6伸展或收縮至一個(gè)適當(dāng)位置。
(c)根據(jù)來自探測(cè)裝置14，15的輸出信號(hào)判斷道路的路寬是逐漸變寬還是變窄。
(d)當(dāng)路面寬度逐漸變寬時(shí)，選擇后探測(cè)裝置15并根據(jù)來自后探測(cè)裝置15的輸出信號(hào)控制整平板6的整平操作。
(e)當(dāng)路面寬度逐漸變窄時(shí)，選擇前探測(cè)裝置14并根據(jù)來自前探測(cè)裝置14的輸出信號(hào)控制整平板6的整平操作。
(f)當(dāng)路面寬度維持不變時(shí)，選擇后探測(cè)裝置15并根據(jù)來自后探測(cè)裝置15的輸出信號(hào)控制整平板6的整平操作。
(g)當(dāng)整平板6不能跟上路面寬度的變化時(shí)降低車輛機(jī)件2的速度，而當(dāng)車輛的最低速度仍不能使整平板6適應(yīng)路面寬度的變化時(shí)就使車輛機(jī)件2停下來。
(h)完成下列方程式(1)，(2)和(3)的計(jì)算工作。
R＝L/(sinβ)+d＝｛K2+(2KL/tanα)+(L/tanα)2｝1/2+d …(1)r＝[｛(R-d)cosβ-(m+K/2)｝2+e2]1/2…(2)i＝r-｛(R-d)cosβ-(m+K/2)｝ …(3)其中R外前輪2a的轉(zhuǎn)彎半徑(圖2中右方)L前輪2a與后輪2b之間的距離K轉(zhuǎn)向主銷2c的軸線之間的距離d轉(zhuǎn)向主銷2c和輪與地面接觸的中心點(diǎn)之間的距離α內(nèi)輪轉(zhuǎn)向角β外輪轉(zhuǎn)向角r探測(cè)裝置14的旋轉(zhuǎn)半徑m車輛機(jī)件2的縱向中心線和探測(cè)裝置14之間的距離
l后輪軸心的縱向中心線與探測(cè)裝置14之間的距離i探測(cè)裝置14在轉(zhuǎn)向時(shí)的偏斜量偏斜量i是根據(jù)Ackermann-Jantaud旋轉(zhuǎn)定律來確定的，該定律指出當(dāng)一個(gè)車輛2轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輛2是繞著前輪2a軸向中心線的延長(zhǎng)線與后輪2b軸心的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)轉(zhuǎn)彎的。
(i)還有，主控制器23擔(dān)任一列方程式(4)和(5)的計(jì)算工作。
它作出下列方程式的計(jì)算工作。
θ＝tan-1(m1-m0)/vt …(4)h≈S-m·sin(90°-θ)-L·cos(90°-θ)-d …(5)其中θ車輛機(jī)件2的中心線相對(duì)于基準(zhǔn)線A偏離角V車輛機(jī)件2的行駛速度t時(shí)間m0整平板6的初始位置m1整平板6在時(shí)間t之后的位置S基準(zhǔn)線A與前輪2a的限制線之間的距離h外前輪2a相對(duì)于距離S的多余距離(j)根據(jù)從方程式(1)至(5)得出的計(jì)算結(jié)果，通過輸入一些參數(shù)，例如，整平板6的位移△m(＝m1-m0)的變化和偏離角θ，和輸出轉(zhuǎn)向角β的方式對(duì)轉(zhuǎn)向裝置10進(jìn)行數(shù)控，使整平板6的位移變化量為△m＝0和偏斜角θ＝0。
一種控制方式可以是一個(gè)左側(cè)方式，在其中基準(zhǔn)線A是在車輛機(jī)件2的左邊，或者是一個(gè)右側(cè)方式，在其中基準(zhǔn)線A是在車輛機(jī)件2右邊;以及一個(gè)中間方式，在其中整平板6在右面或左面的伸展或收縮量都是相同的。
下一步，將對(duì)本發(fā)明的瀝青滾平機(jī)自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)的操作予以說明如下。
圖9顯示出一個(gè)只有整平板6的位移自動(dòng)控制的基本例子。所示的位置(a)是道路D的路寬沒有變化的一個(gè)例子。在控制器23的顯示屏幕顯示出一個(gè)從與圖7中所示的相同的前、后探測(cè)裝置14、15來的輸出圖象。從此圖象中，控制器23判斷出道路尺寸沒有變化，并選擇后探測(cè)裝置15來完成整平工作。在這例子中，由于道路寬度沒有變化，整平板6不需要移動(dòng)，整平板6現(xiàn)有的位置也就維持不變。
假設(shè)滾平機(jī)1到達(dá)一個(gè)位置(b)，這是道路展寬的起始區(qū)域，前探測(cè)裝置14探測(cè)出基準(zhǔn)線A已向外移動(dòng)，但是由于控制是由選出的后探測(cè)裝置15執(zhí)行的，因此整平板沒有改變位置，仍舊以原有狀態(tài)前進(jìn)。當(dāng)后探測(cè)裝置15到達(dá)道路展寬的起始位置時(shí)，這個(gè)探測(cè)裝置15也探測(cè)出基準(zhǔn)線A已越出其界線之外。在此時(shí)，控制器23發(fā)出一個(gè)命令信號(hào)給EM-開關(guān)閥9以便操動(dòng)整平板控制裝置8使其跟上基準(zhǔn)線A，如所示的在位置(c)中。
過了一段時(shí)間之后，路面寬度的變化停止了，而整平板6仍維持在伸展位置上?？刂品椒ɑ旧先耘c在位置(a)時(shí)相同。當(dāng)鋪路工作進(jìn)行到位置(d)時(shí)，前探測(cè)裝置14探測(cè)出基準(zhǔn)線A已向內(nèi)移動(dòng)，而控制器察覺道路寬度已變窄，并在這次選擇了前探測(cè)裝置14。結(jié)果是對(duì)整平工作的控制行動(dòng)現(xiàn)在從后探測(cè)裝置15轉(zhuǎn)移給前探測(cè)裝置14?？刂破?3現(xiàn)在發(fā)出一個(gè)命令信號(hào)給操作整平板6的EM-開關(guān)閥9以便使整平板控制裝置8以與先前例子相反的方向操動(dòng)。這顯示在位置(e)中，在這位置整平板6現(xiàn)在處于收縮的位置。
當(dāng)?shù)缆穼挾茸冋Ｖ梗缆穼挾瘸室环€(wěn)定的尺寸時(shí)，控制器23再一次選擇了后探測(cè)裝置15而控制方法與在位置(a)時(shí)相同。這示出在位置(f)中。
有時(shí)也有這種情況，車輛機(jī)件2的速度對(duì)于基準(zhǔn)線A的變化率是太快了。這種情況有兩種類型。一種是當(dāng)控制工作是由后探測(cè)裝置15進(jìn)行，而基準(zhǔn)線A繼續(xù)追隨一個(gè)向外的方向，盡管整平板6是伸展的。另一種類型是當(dāng)控制工作是由前探測(cè)裝置14進(jìn)行，而基準(zhǔn)線A繼續(xù)追隨一個(gè)向內(nèi)的方向，盡管整平板6是收縮著的。在這種情況中，控制器23發(fā)出一個(gè)命令信號(hào)給比例閥11使其通過降低液壓馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)速度來減小車輛機(jī)件2的速度。如果這一步驟仍舊不足以使整平板6的位移能跟上路面寬度的變化，車輛機(jī)件2就被暫時(shí)地停下來，并在對(duì)控制參數(shù)做了一次完全的調(diào)整后再重新開動(dòng)。
當(dāng)有必要做一次緊急調(diào)整時(shí)，例如車輛機(jī)件2速度的改變和停止行駛，控制器23就可開動(dòng)報(bào)警裝置22。操作者可以從顯示裝置17a、19中的顯示和從由報(bào)警裝置22發(fā)出的這種報(bào)警信號(hào)中估計(jì)出鋪路的情況。
圖2至4說明了轉(zhuǎn)向控制的幾個(gè)例子。急劇和快速的方向轉(zhuǎn)變從安全鋪路以及從鋪路作業(yè)的安全觀點(diǎn)來看都是不可取的。因此，轉(zhuǎn)向的量應(yīng)當(dāng)限于下述三種情況。
(ⅰ)轉(zhuǎn)向角度受到限制，通過將△m值(整平板6相對(duì)于基準(zhǔn)線A的位移值)限制在整平板控制裝置8的伸展上下限之內(nèi)的方式使整平板6伸出鋪路面之外的突出部分不超出(±20mm)的上下限度。
(ⅱ)通過限定前輪2a的可容許的外界限的方式使旋轉(zhuǎn)半徑和轉(zhuǎn)向角受到限制，因而使過量距離被限制在上下限(±20mm)之內(nèi)。
(ⅲ)當(dāng)計(jì)算出的數(shù)值超出如上所述可容許的輸入?yún)?shù)的范圍之外時(shí)就給操作者發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
控制裝置可以放置在自動(dòng)方式狀態(tài)下，在這例子中，操作者選擇控制方式(左側(cè)方式，右側(cè)方式或中心方式)。整平板控制裝置8在基準(zhǔn)線A上進(jìn)行操作以確定一個(gè)基準(zhǔn)值，而整平板6的汽缸的沖程數(shù)值被輸入到控制器23中。交叉點(diǎn)0是通過以沖程數(shù)值代替距基準(zhǔn)線A的距離來限定的。操作者還從自動(dòng)控制或人工控制操作方式之間的選擇中選出自動(dòng)方式。還有探測(cè)方式也被確定為兩個(gè)探測(cè)裝置14，15(包括左側(cè)和右側(cè)裝置總數(shù)為四個(gè))。
圖10顯示出在由控制器23(下文中以“它”來代替)執(zhí)行的自動(dòng)操作方式中所包含的各步驟的舉例。首先，在步驟S1中，它確定滾平機(jī)1是在行駛中還是未行駛。如果滾平機(jī)1在行駛，決定就是“是”，于是它進(jìn)入至步驟S2。在步驟S2中，它確定滾平機(jī)1是否處在自動(dòng)方式或是人工方式。如果滾平機(jī)是處于自動(dòng)方式(是)，那未它進(jìn)入至步驟S3，然后它檢查是否有兩個(gè)用于探測(cè)裝置14，15的裝置。如果是“是”，它進(jìn)入至步驟S4，于是它檢查偏離角θ是否小于可允許的數(shù)值。如果偏離角θ大于可允許的數(shù)值(由“否”指出)，它就進(jìn)入至步驟S5。在步驟S5中，它為前輪2a計(jì)算出轉(zhuǎn)向角α，β，并將數(shù)值輸入至步驟S6的轉(zhuǎn)向裝置10中。進(jìn)入至步驟S7后，它操作轉(zhuǎn)向裝置10一直等到車輛機(jī)件2的縱向中心線(或連接探測(cè)裝置14，15的線)與基準(zhǔn)線A平行時(shí)為止。當(dāng)步驟S7的結(jié)果為“是”時(shí)，它就進(jìn)入步驟S9。
回至步驟S4，如果結(jié)果是“是”，它就進(jìn)入至步驟S8，于是它檢查位移值△m是否小于可允許的數(shù)值，如果結(jié)果是“否”，它就進(jìn)入至步驟S9。在步驟S9中，它計(jì)算轉(zhuǎn)向角，使連接探測(cè)裝置14，15的線平行于基準(zhǔn)線A，并將此數(shù)值輸出至步驟S10中的整平板控制裝置8，然后它進(jìn)入至步驟S11。在步驟S11中，它操動(dòng)整平板控制裝置8一直等到獲得計(jì)算出的數(shù)值為止，當(dāng)結(jié)果是“是”時(shí)，轉(zhuǎn)向角就成為0，于是操作宣告完成。
當(dāng)鋪路工作由兩個(gè)滾平機(jī)1來完成時(shí)，前面一輛滾平機(jī)1的邊線一般被隨后的滾平機(jī)1用作為基準(zhǔn)線A。在這種情況下，隨后的滾平機(jī)1的內(nèi)部后探測(cè)裝置15失去效用，因?yàn)榛鶞?zhǔn)線A被隨后滾平機(jī)1的鋪路所消除而消失。于是隨后滾平機(jī)1就只剩下前探測(cè)裝置14了。在這里，在步驟S3中，探測(cè)方式就成為只有用一個(gè)探測(cè)裝置14的探測(cè)方式了。這個(gè)方式在步驟S3中結(jié)果是“否”，它就導(dǎo)致另一個(gè)獨(dú)立的操作方式(前傳感器轉(zhuǎn)向)。
對(duì)整平板6的移位動(dòng)作和對(duì)前輪2a的自動(dòng)控制通常是一起進(jìn)行的。因此，在圖9中的位置(c)時(shí)，這是道路D的路寬加大的情況，轉(zhuǎn)向就朝右，而在位置(e)時(shí)，這是道路D的路寬逐漸變窄的情況，轉(zhuǎn)向就朝左，在圖9中選擇了左側(cè)方式，在這情況下，在右側(cè)的基準(zhǔn)線A(圖9中未示出)對(duì)轉(zhuǎn)向工作無幫助，而是用于對(duì)右側(cè)整平板6的伸展或收縮進(jìn)行控制。按照中心方式的操作是通過設(shè)定一個(gè)假設(shè)的基準(zhǔn)線來進(jìn)行的，從而使左和右位移數(shù)值始終彼此相等。
圖11顯示出本發(fā)明探測(cè)裝置14，15的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例。在這系統(tǒng)中，顯示裝置30a的屏幕上形成有一系列的(潛伏)檢驗(yàn)點(diǎn)30b。檢驗(yàn)點(diǎn)30b的位置可以任意地確定在屏幕的任何地方。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成通過當(dāng)基準(zhǔn)線A重合在其中一個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)30b上時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)的方式使操作員警惕。當(dāng)在屏幕上選擇好檢驗(yàn)點(diǎn)30b的位置時(shí)，沒有必要讓檢驗(yàn)點(diǎn)30b繼續(xù)在顯示裝置30a的屏幕上顯示，因此對(duì)尋常的圖象顯示觀看不會(huì)造成干擾。操作這一系統(tǒng)時(shí)，基準(zhǔn)線A由CCD攝象機(jī)30預(yù)先錄下，而基準(zhǔn)線A的圖象Aa顯示在顯示裝置30a的屏幕上。控制器23檢驗(yàn)基準(zhǔn)線A是否位于相對(duì)于規(guī)定的檢驗(yàn)點(diǎn)30b的正確位置上，如果它是位于正確位置上，控制器23就容許這操作繼續(xù)進(jìn)行。
圖12顯示出探裝置14，15的系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施例。在此系統(tǒng)中，探測(cè)裝置14，15包括設(shè)置在與端板相連的塊體41的一個(gè)左的和一個(gè)右的探測(cè)傳感器件42，43，例如超聲換能器或激光光電探測(cè)器。探測(cè)傳感器42，43測(cè)量出從端板至道路D路面的距離RO，然后將這基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入至控制器23內(nèi)。在這一系統(tǒng)操作期間，如果現(xiàn)時(shí)測(cè)出的距離R低于基準(zhǔn)距離RO，該系統(tǒng)就決定滾平機(jī)1已經(jīng)行駛到形成基準(zhǔn)線A的凸起的基準(zhǔn)物體上，于是發(fā)出命令讓整平板6朝著相反方向移動(dòng)。
圖11，12中所示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的其它細(xì)節(jié)與第一個(gè)實(shí)施例中的相同。除了邊石外，能夠用來形成基準(zhǔn)線A的其它基準(zhǔn)物體有溝邊，成形框架，鋪成的路以及畫在路上的彩色線條。后者物體不具有高度，因而不能為圖6中所示的探測(cè)裝置14，15所探測(cè)到，然而，它們可以被圖6和11中所示的探測(cè)裝置14，15探測(cè)到。對(duì)于彩色線條，就不需要使用激光，使用簡(jiǎn)單的黑白顯示以提供二進(jìn)制信息顯示就有可能檢驗(yàn)滾平機(jī)相對(duì)于白色基準(zhǔn)線A對(duì)齊的準(zhǔn)確性。
還應(yīng)當(dāng)注意的是在筑路框架內(nèi)對(duì)齊的準(zhǔn)確性應(yīng)當(dāng)用緯度來限定，而這種操作可以有效地由一種“模糊的”控制方法來執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)瀝青滾平機(jī)(1)中用以控制多個(gè)整平板(6)的伸展或收縮的機(jī)構(gòu)，它包括(a)一個(gè)安置在一個(gè)車輛機(jī)件(2)上的整平板控制裝置(8)，用以使所述多個(gè)整平板(6)在所述瀝青滾平機(jī)(1)的左方或右方伸展或收縮以便完成整平工作。(b)一個(gè)安置在整平板(6)的側(cè)邊區(qū)域上的探測(cè)裝置(14，15)，用以確定一條相對(duì)于一條路邊線產(chǎn)生的基準(zhǔn)線(A)的位置；(c)一個(gè)主控制器(23)，用以根據(jù)來自所述探測(cè)裝置(14，15)的輸出數(shù)據(jù)控制所述整平板控制器(8)的操作。
2.如權(quán)利要求1的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述探測(cè)裝置被裝備成為一對(duì)探測(cè)裝置(14，15)，其中每個(gè)裝置安置在一條平行于所述車輛機(jī)件(2)的縱向中心線的線上。
3.如權(quán)利要求1的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述探測(cè)裝置(14，15)包括一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)生器，一個(gè)用以將用激光照亮沿著路邊一系列物體所生成的圖象(Aa)記錄下來的記錄裝置。
4.如權(quán)利要求1的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述主控制器(23)計(jì)算出所述整平板(6)的現(xiàn)時(shí)運(yùn)行方向與所述基準(zhǔn)線(A)的偏離，并根據(jù)所算出的偏離來調(diào)整所述整平板控制器(8)的伸展或收縮以便迫使所述整平板(6)沿著基準(zhǔn)線(A)的所述圖象(Aa)移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中當(dāng)所述整平板(6)的伸展或收縮不能夠抵償所計(jì)算出的偏離時(shí)，所述主控制器(23)減低所述車輛機(jī)件(2)的運(yùn)行速度。
6.如權(quán)利要求4的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中當(dāng)運(yùn)行速度的減低不足以抵償偏離時(shí)，所述主控制器(23)停止所述車輛機(jī)件(2)的行動(dòng)。
7.如權(quán)利要求3的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述整平板控制器(18)上配置有一個(gè)用于顯示所述生成的圖象(Aa)的顯示裝置(30)。
8.如權(quán)利要求7的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述顯示裝置(30)能夠顯示出潛伏檢驗(yàn)點(diǎn)(30b)用以限定所述車輛機(jī)件(2)的運(yùn)行方向與所述基準(zhǔn)線(A)的偏離。
9.如權(quán)利要求1的機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述探測(cè)裝置(14，15)包括一對(duì)高度探測(cè)器(42，43)，用以測(cè)量距分別處于垂直于所述車輛機(jī)件(2)縱向中心線的一個(gè)水平平面上的路面的距離。
10.一種用于一個(gè)瀝青滾平機(jī)(1)的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，它包括(a)一個(gè)用于控制所述瀝青滾平機(jī)(1)運(yùn)行方向的轉(zhuǎn)向裝置，它具有多個(gè)整平板(6)用于完成整平工作;(b)一個(gè)整平板控制器(8)用以控制所述多個(gè)整平板(6)在所述瀝青滾平機(jī)(1)的左方或右方的伸展或收縮;(c)一個(gè)安置在整平板(6)的側(cè)邊區(qū)域上的探測(cè)裝置(14，15)用以確定一條相對(duì)于一條路邊線產(chǎn)生的基準(zhǔn)線(A)的位置;(d)一個(gè)主控制器(23)用以根據(jù)來自所述探測(cè)裝置(14，15)的輸出數(shù)據(jù)控制所述整平板控制器(8)和一個(gè)用以導(dǎo)引所述瀝青滾平機(jī)(1)運(yùn)行方向的轉(zhuǎn)向裝置(10)的操作。
11.如權(quán)利要求10的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述探測(cè)裝置被裝備成為一對(duì)探測(cè)裝置(14，15)，其中每個(gè)裝置安置在一條平行于所述車輛機(jī)件(2)的縱向中心線的線上。
12.如權(quán)利要求10的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述探測(cè)裝置(14，15)包括一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)生器，一個(gè)用以將用激光照亮沿著路邊一系列物體所生成的圖象(Aa)記錄下來的記錄裝置。
13.如權(quán)利要求10的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述主控制器(23)計(jì)算出所述整平板(6)的現(xiàn)時(shí)運(yùn)行方向與所述基準(zhǔn)線(A)的偏離，并根據(jù)所算出的偏離來調(diào)整所述整平板控制器(8)的伸展或收縮以便迫使所述整平板(6)沿著基準(zhǔn)線(A)的所述圖象(Aa)移動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中當(dāng)所述整平板(6)的伸展或收縮不能夠抵償所計(jì)算出的偏離時(shí)，所述主控制器(23)可減低所述車輛機(jī)件(2)的運(yùn)行速度。
15.如權(quán)利要求13的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中當(dāng)運(yùn)行速度的減低不足以抵償偏離時(shí)，所述主控制器(23)可停止所述車輛機(jī)件(2)的行動(dòng)。
16.如權(quán)利要求10的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述主控制器(23)計(jì)算出所述基準(zhǔn)線與所述車輛機(jī)件(2)的縱向中心線之間一個(gè)偏離角，并調(diào)整所述轉(zhuǎn)向裝置(10)使所述車輛機(jī)件(2)的所述縱向中心線與所述基準(zhǔn)線(A)對(duì)齊。
17.如權(quán)利要求10的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述整平板控制器(8)上配置有一個(gè)用于顯示所述生成的圖象(Aa)的顯示裝置(30)。
18.如權(quán)利要求17的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述顯示裝置(30)能夠顯示出潛伏檢驗(yàn)點(diǎn)(30b)用以限定所述車輛機(jī)件(2)的運(yùn)行方向與所述基準(zhǔn)線(A)的偏離。
19.如權(quán)利要求10的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述探測(cè)裝置(14，15)包括一對(duì)高度探測(cè)器(42，43)，用以測(cè)量距分別處于垂直于所述車輛機(jī)件(2)縱向中心線的一個(gè)水平平面上的路面的距離。
全文摘要
有效的鋪路作業(yè)要求瀝青的整平工作沿著一條基準(zhǔn)線精確地進(jìn)行?；鶞?zhǔn)線追循著一個(gè)沿著路邊的給定方向。本發(fā)明為瀝青滾平機(jī)(簡(jiǎn)稱滾平機(jī))提供了一種與整平板的調(diào)節(jié)相結(jié)合的簡(jiǎn)單和有效的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)用以控制轉(zhuǎn)向方向?？刂茩C(jī)構(gòu)自動(dòng)地根據(jù)追循沿著路邊的一些物體的基準(zhǔn)線的視覺顯示調(diào)整整平板在滾平機(jī)兩側(cè)的伸展或收縮。視覺探測(cè)系統(tǒng)的控制既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，提供了對(duì)鋪路方向精確的控制。
文檔編號(hào)E01C19/00GK1095440SQ9410412
公開日1994年11月23日 申請(qǐng)日期1994年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月9日
發(fā)明者池田八郎, 宮本典明, 梅田亮榮, 安英教, 福川光男, 增山幸卩, 木下莊次, 高木幸雄, 后町知宏, 后藤文夫, 石井明夫, 小川哲夫, 長(zhǎng)谷川陽俊, 廣仲啟太郎, 小越康廣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新澙鐵工所