本發(fā)明涉及一種筑路機、尤其具有層厚度檢測設(shè)備的筑路機以及一種用于檢測通過這種筑路機砌入到地基上的材料層的厚度的方法。

背景技術(shù)：

通常，具有履帶式行走裝置的筑路機在準(zhǔn)備好的地基上行駛，待制成的路面或待制成的道路鋪面需施加在所述地基上。通常，砌入的道路鋪面是含瀝青的材料，但其中同樣能夠砌入砂質(zhì)層或多石層或混凝土層。在行駛方向上的后方，在筑路機上設(shè)置有高度可調(diào)節(jié)的刮板，在所述刮板的前側(cè)上堆積道路鋪面材料的儲備，所述道路鋪面材料通過輸送裝置輸送和分配，所述輸送裝置確保：在刮板的前側(cè)上總是保持儲備充分的、然而不過大量的道路鋪面材料。刮板的后緣相對于準(zhǔn)備好的地基的表面的高度確定在路面通過輥壓隨后進一步加固之前的制成的路面的厚度，所述地基必要時也能夠通過舊的路面形成。刮板保持在牽引臂上，所述牽引臂圍繞設(shè)置在筑路機的中部區(qū)域中的牽引作用點以可旋轉(zhuǎn)運動的方式支承，其中刮板的高度由液壓調(diào)節(jié)裝置確定。

圖1示出如例如在EP 0 542 297 A1中描述的已知的筑路機。筑路機的整體用附圖標(biāo)記10表示并且包括履帶式行走裝置12，筑路機10借助所述履帶式行走裝置在準(zhǔn)備好的地基14上行駛。高度可調(diào)節(jié)的刮板16設(shè)置在筑路機10的的在行駛方向上后方的端部上，所述刮板借助牽引臂18鉸接在筑路機10上的牽引作用點20上。瀝青材料的儲備22處于刮板16的前方，其中該儲備通過對螺旋式輸送裝置24的轉(zhuǎn)速以相應(yīng)的、已知的方式進行調(diào)節(jié)，基本上在刮板16的整個寬度范圍之上保持恒定。刮板16浮在待制成的路面的瀝青上。待制成的路面在其通過壓路機最終加固之前的厚度通過調(diào)節(jié)刮板16的后緣26的高度位置調(diào)整來設(shè)定。該高度調(diào)節(jié)通過改變刮板16的定位角引起，并且典型地通過控制調(diào)節(jié)缸來進行，所述調(diào)節(jié)缸接合到牽引臂18的前端部上。筑路機包括三個超聲傳感器28、30、32，所述超聲傳感器固定在固持裝置34上。固持裝置34固定在牽引臂18上。三個超聲傳感器28、30、32用于掃面參考面，所述參考面例如能夠通過路面的已制成的或舊的道路構(gòu)成。

在建造道路時期望的是：盡可能連續(xù)地并且實時地測量所產(chǎn)生的層。例如期望確定層厚度，以便控制新砌入的路面的質(zhì)量。如果例如含瀝青的層的計算的層厚度太低，那么存在道路鋪面過早斷裂的危險，其后果是道路鋪面的花費巨大的修理。另一方面，對層厚度檢查所使用的材料量，以便不使用過多材料，這導(dǎo)致成本提高。

例如在EP 2 535 456 A1、EP 2 535 457 A1或EP 2 535 458 A1中描述用于確定新砌入的道路鋪面的層厚度的已知的系統(tǒng)。該已知的系統(tǒng)的缺點是：所述系統(tǒng)在機械和信號處理方面是耗費的并且盡管如此在確定層厚度時不具有足夠的精度。

US 7,172,363 B2描述具有傳感器框架的筑路機，所述傳感器框架具有側(cè)向的高度傳感器、在刮板前方的前部的高度傳感器和在刮板后方的后部的高度傳感器，所述傳感器分別測量距地基的間距。傳感器框架剛性地固定在刮板和/或牽引臂上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于確定通過筑路機砌入的材料層的層厚度的改進的方案，所述方案是較少耗費的，并且所述方案以提高的精度來確定層厚度。

該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的筑路機，并且通過根據(jù)權(quán)利要求14的方法實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的筑路機是有利的，因為層厚度檢測設(shè)備牢固地固定在刮板上，使得實現(xiàn)層厚度的更精確的檢測，因為測量設(shè)備固定在進行實際砌入的位置處。用于檢測層厚度的坐標(biāo)系的原點位于剛好發(fā)生實際的材料砌入的位置處。此外，根據(jù)本發(fā)明的方案簡化安裝，因為層厚度檢測設(shè)備僅必須固定在刮板上、尤其不需要固定在筑路機的其他區(qū)域上，這例如由于筑路機的運動對測量系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響。

此外，根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為僅可簡單確定的變量用于計算、即將通過傳感器檢測到的間距信號以及傳感器相對于刮板后緣的可良好確定的間距用于計算，使得能夠以簡單的方法和方式用少量信號處理方面的耗費執(zhí)行精確地確定相對于進行層砌入的點、即相對于刮板后緣的層厚度。

根據(jù)實施例，第一傳感器和第二傳感器距刮板后緣的間距以及第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安裝高度是相等的，并且配置信號處理單元，以便基于由第一傳感器和第二傳感器的傳感器信號和第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度檢測砌入的材料層的層厚度。

根據(jù)該實施例的根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為在假設(shè)傳感器相對于刮板后緣的間距相等的情況下，能夠強烈簡化層厚度的確定，其中在對于小的角度變化的良好的一次近似的范圍中僅還將傳感器信號和傳感器的安置高度加入計算中。

砌入的材料層的層厚度能夠如下確定：

其中：

h_B＝砌入的材料層的層厚度，

s₁＝由第一傳感器檢測的、距砌入的材料層的第一間距，

s₂＝由第二傳感器檢測的、距地基的第二間距，并且

B＝第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度。

根據(jù)另一實施例，第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度是相等的，并且砌入的材料層的層厚度能夠如下確定：

其中：

h_B＝砌入的材料層的層厚度，

s₁＝由第一傳感器檢測的、距砌入的材料層的第一間距，

s₂＝由第二傳感器檢測的、距地基的第二間距，

B＝第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度，

a＝第一傳感器距刮板后緣的間距，并且

b＝第二傳感器距刮板后緣的間距。

根據(jù)該實施例的根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為所述方案以簡單的方法和方式實現(xiàn)層厚度的計算，其中傳感器根據(jù)給定條件也能夠以彼此相對于刮板后緣的不同的間距設(shè)置，其中簡化計算，因為傳感器以相對于刮板后緣相同的高度裝配。

根據(jù)另一實施例，第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度是相等的，并且砌入的材料層的層厚度能夠如下確定：

其中：

h_B＝砌入的材料層的層厚度，

s₁＝由第一傳感器檢測的、距砌入的材料層的第一間距，

s₂＝由第二傳感器檢測的、距地基的第二間距，

B＝第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度，

a＝第一傳感器距刮板后緣的間距，并且

b＝第二傳感器距刮板后緣的間距。

根據(jù)該實施例的根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為實現(xiàn)層厚度的高度精確的確定，其中計算算法的優(yōu)化通過以下方式實現(xiàn)：即測量設(shè)備的轉(zhuǎn)動點被認為精確地處于刮板后緣上。

根據(jù)該實施例的根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為由于傳感器以相對于刮板后緣的等于刮板厚度的高度安裝，所以強烈簡化安置高度的確定，例如刮板的已知的厚度或高度能夠簡單地規(guī)定作為安置高度，而無需用于相同的確定該安置高度的其他步驟。

根據(jù)另一實施例，第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度是相等的，并且配置信號處理單元，以便執(zhí)行校準(zhǔn)來確定安置高度，其中在校準(zhǔn)時第一傳感器檢測距地基的間距。

根據(jù)該實施例的根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為以簡單的方法和方式在校準(zhǔn)方法的范圍中，通過第一傳感器在校準(zhǔn)的范圍中同樣檢測距地基的間距的方式，能夠確定第一傳感器和第二傳感器的安置高度，所述第一傳感器和第二傳感器的安置高度是相等的。因此，根據(jù)本發(fā)明，以簡單的方法和方式實現(xiàn)安置高度的精確確定，這在傳感器以刮板后緣的高度安裝的情況下也是可行的，以便盡可能精確地確定安置高度。

第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度能夠如下確定：

其中：

s₁＝由第一傳感器檢測的、距地基的第一間距，

s₂＝由第二傳感器檢測的、距地基的第二間距，并且

B＝第一傳感器和第二傳感器相對于刮板后緣的安置高度。

根據(jù)另一實施例，層厚度檢測設(shè)備包括至少一個承載件，所述承載件固定在刮板上，其中第一傳感器以距刮板后緣的第一間距設(shè)置在承載件上，并且其中第二傳感器以距刮板后緣的第二間距設(shè)置在承載件上。

根據(jù)該實施例的根據(jù)本發(fā)明的方案是有利的，因為在使用承載件的情況下能夠無問題地調(diào)節(jié)傳感器相對于刮板后緣的間距，使得第一傳感器可靠地掃描砌入的材料層并且第二傳感器可靠地掃描地基。

根據(jù)實施例，承載件包括測量桿，所述測量桿固定在刮板上，其中第一傳感器以距刮板后緣的第一間距設(shè)置在測量桿的第一端部上，并且其中第二傳感器以距刮板后緣的第二間距設(shè)置在測量桿的第二端部上。

根據(jù)實施例，測量桿是剛性的并且不可移動地固定在刮板的上側(cè)上。

根據(jù)該實施例的測量桿的使用是有利的，因為由此實現(xiàn)測量裝置簡單地固定在刮板上，其中尤其由于測量桿已經(jīng)在其兩個端部上包括相應(yīng)的傳感器的事實，確保簡單地固定在刮板上并且尤其也確保傳感器相對于刮板的簡單地定向。在其他實施例中能夠提出：具有相應(yīng)的傳感器的多個這種測量桿沿著刮板的寬度設(shè)置。由于測量桿的剛性的設(shè)計方案并且所述測量桿的可移動的固定，確保簡單的并且可靠的測量。

根據(jù)其他實施例，承載件包括剛性的第一承載件和剛性的第二承載件，所述剛性的第一承載件不可移動地固定刮板并且第一傳感器以距與刮板后緣的第一間距設(shè)置在所述剛性的第一承載件上，所述剛性的第二承載件不可移動地固定刮板并且第二傳感器以距刮板后緣的第二間距設(shè)置在所述剛性的第二承載件上。

該實施例是有利的，因為代替用于固定兩個傳感器的共同的測量桿，也能夠設(shè)有分開的測量桿或分開的剛性的承載件，以便因此根據(jù)情況，將第一傳感器和第二傳感器例如以距刮板后緣的不同的間距和/或以不同的安置高度設(shè)置在相對于刮板后緣的不同位置上。

根據(jù)實施例，第一傳感器和第二傳感器包括超聲傳感器、激光傳感器、微波傳感器或由這些傳感器構(gòu)成的組合。

因此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種實現(xiàn)在筑路機上連續(xù)確定層厚度的方案，所述層厚度的連續(xù)確定為用于求得在瀝青鋪設(shè)時的質(zhì)量參數(shù)的最主要目的中的一個。在現(xiàn)有技術(shù)中，盡管已知上述的、不同的測量方法，以確定在瀝青鋪設(shè)時層厚度，然而未達到位于可接受范圍中的精度，所述可接受的范圍能夠合理地用于應(yīng)用。因此，根據(jù)本發(fā)明，教導(dǎo)一種方案：其中層厚度測量使用具有提高的精度的測量方法，所述測量方法尤其通過以下方式實現(xiàn)：設(shè)有牢固地安裝在刮板上的測量設(shè)備。

附圖說明

緊接著，參考圖詳細闡述本發(fā)明的實施例。其示出：

圖1示出已知的筑路機；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的筑路機；

圖3示出刮板幾何形狀的示意圖，如該刮板例如在如圖2中示出的筑路機中使用；

圖4示出XY坐標(biāo)系相對于刮板后緣的位置；

圖5以層厚度測量的變量的抽象化示出借助圖4闡述的坐標(biāo)系(XY坐標(biāo)系)；

圖6示出在圖3中示出的、現(xiàn)在適合的刮板幾何形狀；

圖7抽象地示出借助圖6闡述的測量變量和其幾何關(guān)系；

圖8示意性示出幾何的特征變量，所述特征變量考慮用于以提高的精度確定層厚度；

圖9示出類似如在圖8中那樣的，然而在相對于Y軸傾斜角度Δα的刮板中的示意性的刮板幾何形狀；

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的層厚度測量系統(tǒng)的可行的安裝的示意俯視圖；并且

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備的替選的設(shè)計方案，其中傳感器經(jīng)由分開的、剛性的承載件固定在刮板結(jié)構(gòu)上。

在本發(fā)明的實施例的下面的描述中，相同的或相同作用的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。

具體實施方式

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的筑路機。在圖2中示出的筑路機類似于在圖1中示出的筑路機，然而所述筑路機包括根據(jù)本發(fā)明的層厚度檢測設(shè)備。在圖2中示出的筑路機包括未在圖1中示出的超聲傳感器和示出的固持裝置，代替于此，根據(jù)本發(fā)明的層厚度檢測設(shè)備固定在刮板16上。替選地，能夠包含用于調(diào)節(jié)材料層的砌入的、在圖1中示出的傳感器。在圖2中示出的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的層厚度檢測設(shè)備包括承載件36，所述承載件是剛性的并且不可移動地固定在刮板16的上側(cè)上，使得承載件36隨著刮板16運動。第一傳感器38沿行駛方向在刮板16后方以距刮板后緣26的間距a設(shè)置在承載件36的第一端部上。第二傳感器40沿行駛方向在刮板16前方以距刮板后緣的間距b設(shè)置在承載件36的第二端部上，同樣地設(shè)置產(chǎn)生間距信號s2的超聲傳感器或激光傳感器。第一傳感器38能夠是超聲傳感器、激光傳感器或微波傳感器，并且產(chǎn)生間距信號s1，所述間距信號s1說明從第一傳感器38距砌入的層42的表面42a的間距。第二傳感器40能夠是超聲傳感器、激光傳感器或微波傳感器，并且產(chǎn)生間距信號s2，所述間距信號s2說明從第二傳感器40距地基14的間距。此外，層厚度檢測設(shè)備包括在圖2中示意性示出的信號處理裝置44，并且所述信號處理裝置例如能夠是筑路機10的控制裝置的一部分。替選地，信號處理裝置也能夠獨立于筑路機的其他元件設(shè)置。在示出的實施例中，信號處理裝置44能夠設(shè)計為微控制器，所述微控制器從傳感器38和40經(jīng)由示意性示出的連接裝置46、48接收數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)反映測量的間距s1或s2。信號處理裝置44基于接收的間距信號s1和s2以及基于傳感器38、40距刮板后緣26的間距a、b并且基于傳感器38和40相對于刮板后緣26或在刮板后緣26之上的安置高度B確定砌入的層42的層厚度h_B。信號處理裝置44能夠連續(xù)地或以固定預(yù)設(shè)的時間間隔檢測、輸出和/或存儲層厚度h_B，其中為了該目的，信號處理裝置還能夠包括在圖2中未詳細示出的存儲器和/或顯示器。

在圖2中示出的實施例中，示意性地示出承載件36并且剛性地并且不可移動地固定在刮板后緣16b上，使得承載件36進而傳感器38和40也與刮板共同運動，使得通過緊接著詳細闡述的方法和方式借助在處理裝置44中執(zhí)行的計算算法能夠如上述那樣確定砌入的層42的層厚度h_B。在這種情況下，傳感器38和40在刮板后緣26之上的安置高度計為與刮板16的高度B或厚度B相等的高度。

用于例如在用圖2中示出的筑路機10進行瀝青鋪設(shè)時測量層厚度的根據(jù)本發(fā)明的方法基于：設(shè)有兩個高度傳感器38、40，所述高度傳感器設(shè)置沿著筑路機10的行駛方向的設(shè)置在一條線中，并且根據(jù)一個實施例距刮板后緣26間距對稱地設(shè)置，使得傳感器38測量距砌入的瀝青層42的瀝青表面42a的間距s1，并且傳感器40測量距地基14的間距s2。兩個傳感器38、40借助承載件36與筑路機刮板16剛性連接，尤其使得能夠僅出現(xiàn)輕微扭轉(zhuǎn)。

下面，借助圖3詳細闡述根據(jù)第一實施例的用于確定層厚度的根據(jù)本發(fā)明的方案。圖3示出刮板幾何形狀的示意圖，如所述刮板例如能夠在如圖2中示出的筑路機中，但也能夠在其他筑路機中使用。圖3示出利用間距傳感器38和40以及在以所屬的間距測量值s1和s2為基礎(chǔ)的條件下用于層厚度測量的示意性結(jié)構(gòu)。在圖3中示出對稱點S，所述對稱點直接處于刮板后緣26上方，并且所述對稱點由圖3中示出的線L1穿過。根據(jù)示出的實施例，如上述提及的那樣，傳感器38、40經(jīng)由承載件36與筑路機16剛性連接，更確切地說，使得在假設(shè)的線L1方向上絲毫不出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、尤其在豎直方向上不出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。說明傳感器相對于刮板后緣26的安置高度的間距B處于對稱點S和砌入的瀝青層42的表面42a之間。在示出的實施例中，間距B表示近似恒定的值，即使刮板16以縱向傾斜移動超過牽引作用點20也如此。線L1表示傳感器38和40的參考線，并且同時也表示相對于對稱點S的安置高度或安裝高度。在本文中，線L1也能夠稱作安裝參考基線。間距a和b是傳感器38和40相對于刮板后緣26或相對于對稱點S的安裝間距或間距。利用傳感器38和40進行層厚度測量的坐標(biāo)系直接處于刮板后緣26上，如這在圖4中表明，所述圖4示出XY坐標(biāo)系相對于刮板后緣26的位置。更確切地說，坐標(biāo)系的Y零點直接位于刮板后緣26上，其中刮擦棱邊確定X零點。坐標(biāo)系跟隨在砌入過程期間刮板后緣26的運動，其中X軸在其從零點的負向延伸中與路表面42a重合。

緊接著，為了導(dǎo)出根據(jù)第一實施例使用的用于層厚度h_B的計算公式而參考圖5，所述圖5示出用于層厚度測量的測量變量的抽象概念。在圖5中示出借助圖4闡述的坐標(biāo)系(XY坐標(biāo)系)，以及砌入的層42的厚度h_B以及傳感器的間距測量值s1和s2，所述傳感器在圖2中闡述，更確切地說，從線L1開始，相對于瀝青表面42a或相對于地基14的間距，所述線L1相對于坐標(biāo)系的零點在正向Y方向上間距開傳感器的裝入高度B。在剛剛描述的實施方式中，基于：傳感器38和40分別具有距零點的相等的間距、即按絕對值具有沿著X方向距零點的相等的間距。在以借助圖3距5描述的幾何形狀為基礎(chǔ)的條件下，根據(jù)描述的實施例，層厚度h_B能夠如下確定：

如果參考線L1的傾斜度(見圖3)關(guān)于Y坐標(biāo)軸對稱地變化，那么上述公式基本上保持其有效性，因為信號s1+s2的總和保持近似恒定，如這緊接著還更詳細闡述。緊接著，詳細闡述上述公式(1)的導(dǎo)出，其中根據(jù)示出的實施例得出如下假設(shè)：

-傳感器38、40距刮板后緣26(距對稱點S)的間距a、b是相等的，也就是說，a＝b

-傳感器38和40處于假設(shè)的線L1上并且例如借助承載件36與刮板16剛性地連接，

-傳感器38測量距瀝青表面42a的間距s1

-傳感器40測量距地基14的間距s2，

-間距B是恒定的并且表示在Y方向上在線L1和刮板16的后緣26之間的距離，并且

-線L1首先平行于地基14伸展。

在以上述假設(shè)為基礎(chǔ)的條件下，從圖5能夠根據(jù)下列公式直接讀出層厚度：

由于刮板的運動，現(xiàn)在能夠產(chǎn)生線L1的斜度，其中借助圖6示出測量系統(tǒng)的斜度的變化。通過線L1相對于線L1’的斜度或位置關(guān)于對稱點S對稱的變化，測量值s1和s2對稱地變化了Δs1和Δs2，該變化例如由于刮板調(diào)整角的改變產(chǎn)生，如其在圖6中示出。為了公式(2)還保持有效性，線L1’必須再次平行于地基14定向，這通過以下方式實現(xiàn)：線L1’相對于對稱點S旋轉(zhuǎn)了值Δs1或Δs2，如這在圖6中示例性地通過箭頭50a和50b示出。如果現(xiàn)在將值s2’校準(zhǔn)了Δs2，那么又獲得原始的測量值s2、即針對想象的且平行于地基14(坐標(biāo)軸X)伸展的線L1得出的測量值，其中所述值s2’是在刮板斜度變化的情況下通過傳感器40檢測的測量值。當(dāng)然，值Δs2能夠直接測量并且僅為能夠在公式系統(tǒng)中求解的輔助變量。圖7抽象地說明借助圖6闡述的測量變量和其幾何關(guān)系。在由傳感器40實際測量的測量值s2’與在水平的線L1中檢測到的原始測量值s2之間的上述關(guān)系如下：

s₂＝s′₂-Δs₂ (3)

如果將公式(3)代入公式(2)中，那么得到：

現(xiàn)在，利用第一傳感器38的測量值s1’和安置高度B描述如上述提及的、不能直接測量的值Δs2，其中如從圖7得出的那樣，處于對稱理由下列是適用的：

Δs₂＝Δs₁＝B-s′₁ (5)

如果將公式(5)代入公式(4)中，那么獲得：

于是在求解之后得出：

在公式(7)中，s1’和s2’是由傳感器測量的間距，其中通過將測量值s1’和s2’泛化成測量值s1和s2得出公式1、即

因此，根據(jù)本發(fā)明，如上述那樣，通過將由傳感器獲得的測量值相加并且減去二倍的常量B獲得根據(jù)所示出的實施例的層厚度。因此，根據(jù)該實施例提供簡單的計算規(guī)則，所述計算規(guī)則在測量設(shè)備的機械設(shè)計方案簡單的情況下且借助簡單的計算算法實現(xiàn)具有高精度的層厚度確定。

在上述實施例中，為簡單起見，以下述為基礎(chǔ)：傳感器38、40距刮板后緣26的間距是相等的，然而這不是強制性必需的，并且尤其與能夠通過筑路機的結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)的給定條件相關(guān)。然而，根據(jù)本發(fā)明的方案同樣適用于非對稱結(jié)構(gòu)，其中傳感器38和40具刮板后緣26的間距a和b是不同的。在這種情況下，根據(jù)泰勒斯定理進行上述校準(zhǔn)變量Δs2或Δs1的僅一次校準(zhǔn)，并且得出下列關(guān)系式：

從公式(9)得出：

如果再次執(zhí)行公式3至8的上述推導(dǎo)，于是現(xiàn)在利用公式9得出：

從中在求解之后，如下得出層厚度：

在公式11中，常量B描述傳感器38和40相對于刮板后緣26的安置高度B，如這在上面借助圖3和5闡述，其中在優(yōu)選的實施例中，常量B等于刮板的高度。在其他實施例中，能夠以距刮板上緣16a的一定間距進行承載件的固定，使得在此常量B說明刮板的厚度以及承載件在刮板之上的附加的間距。在又一實施例中，傳感器38和40相對于刮板后緣26的安置高度小于刮板厚度。

根據(jù)實施例，能夠提出：在砌入開始之前執(zhí)行系統(tǒng)的校準(zhǔn)，以便可靠地確定用于緊接著確定層厚度的常量B。基于公式1，常量B能夠如下計算：

該常量能夠在系統(tǒng)校準(zhǔn)期間確定并且保持作為恒定的特征變量存儲在層厚度測量系統(tǒng)中。在真正砌入層42之前執(zhí)行的系統(tǒng)校準(zhǔn)期間，借助傳感器38和40進行測量，所述傳感器兩者現(xiàn)在都以地基14為參考，因為由于缺少層42，在公式12中給出的層厚度變?yōu)榱?，使得在系統(tǒng)校準(zhǔn)的范圍中，常量B能夠如下確定：

上述實施例位對于層厚度計算的良好的第一次近似，所述層厚度計算尤其在角度變化小的情況下提供非常好的且精確的結(jié)果，正如相應(yīng)的試驗序列和實驗示出的那樣。此外，該簡化的方案適合用于在系統(tǒng)校準(zhǔn)的范圍中確定常量B。緊接著，描述實施例，其中實現(xiàn)層厚度的還更精確的計算，其中為了進一步優(yōu)化，基于上述第一實施例，假設(shè)測量設(shè)備的轉(zhuǎn)動點精確地處于刮板后緣26上。圖8示意性示出考慮用于以提高的精度來確定層厚度的幾何的特征變量。在圖8中，假設(shè)對稱點S現(xiàn)在處于刮板后緣26上，所述對稱點在簡化的計算中假設(shè)仍處于刮板上緣上、即固定承載件的位置。這為此引起：傳感器38、40實施一種樞轉(zhuǎn)運動，所述樞轉(zhuǎn)運動不引起傳感器38、40相對于在圖4中示出的刮板坐標(biāo)系的對稱的位置變化。如借助圖4已經(jīng)闡述的那樣，用于計算層厚度的坐標(biāo)系涉及刮板后緣和新鋪設(shè)的瀝青層42，其中坐標(biāo)系的頂點位于刮板后緣26上，并且X軸位于已經(jīng)鋪設(shè)的瀝青層的表面42a中。如此確定的坐標(biāo)系稱作刮板坐標(biāo)系，所述刮板坐標(biāo)系在砌入期間確定。當(dāng)然，刮板16本身能夠在砌入期間根據(jù)刮板調(diào)整角變化在其坐標(biāo)系的位置。

在圖8中說明不同的恒定的參考變量，所述參考變量在根據(jù)本發(fā)明的層厚度確定中根據(jù)實施例用于高度精確地計算層厚度。確定變量a、b和B、即傳感器38和40距刮板后緣26的間距以及其相對于刮板后緣26的安置高度。利用該確定的變量，能夠計算在圖8中示出的變量C1、C2、α1、α2并且同樣地還有稍后闡述的變量α1’和α2’，其中C1和C2如下得出：

在圖8中示出的角度α1和α2如下得出：

在考慮到已知的值a、b和B的條件下，角度如下得出：

圖9示出類似如圖8中示出的示意的刮板幾何形狀，然而，其中是在相對于Y軸傾斜角度Δα的刮板中，由此得出上述提及的且在圖9中示出的角度α1’和α2’，其中對于任意測量值s1，如下計算角度α1’：

從α1’和α1中能夠如下確定旋轉(zhuǎn)角度Δα：

Δα＝α₁-α′₁

如果考慮B、C1和C2作為位置向量，那么該扭轉(zhuǎn)角度Δα以相同的方式作用于這些位置向量，使得對于α2’得出下列關(guān)系式：

α′₂＝α₂+Δα

從圖8中對于層厚度h_B能夠?qū)С鱿铝泄剑?/p>

對于h_X適用:

使得對于層厚度得出下列計算基礎(chǔ):

其中：

其中例如通過上述校準(zhǔn)而B是已知的。

用于層厚度檢測的根據(jù)本發(fā)明的方案的上述實施例相對于傳統(tǒng)的方案是有利的，因為根據(jù)本發(fā)明的測量結(jié)構(gòu)以尤其簡單的方法和方式安裝在刮板16上(見圖2和3)，并且根據(jù)實施例例如能夠集成到現(xiàn)有的水準(zhǔn)儀系統(tǒng)中。根據(jù)優(yōu)選的實施例，傳感器相對于刮板后緣的間距等于刮板的厚度，使得不需要附加的砌入結(jié)構(gòu)，而是根據(jù)本發(fā)明的測量結(jié)構(gòu)能夠簡單地固定在現(xiàn)有的刮板上。同樣地，調(diào)節(jié)超聲傳感器距待檢測的表面的特定的間距能夠是有利的，以便獲得最佳的測量間距。

根據(jù)優(yōu)選的實施例，傳感器盡可能對稱于刮板后緣安裝，使得在使用根據(jù)第一實施例的計算規(guī)則時得出足夠精確的結(jié)果，而不需要使用高精度的計算算法。根據(jù)實施例，能夠提出：根據(jù)本發(fā)明的計算算法執(zhí)行第一算法和更精確的第二算法，其中例如根據(jù)刮板的識別到的調(diào)節(jié)，例如在超出邊界角，或當(dāng)期望完全精確的結(jié)果時，層厚度的計算能夠從第一算法轉(zhuǎn)換為更精確的第二算法。

此外，在本發(fā)明的實施例中能夠提出：由層厚度測量設(shè)備檢測到的、涉及層厚度的數(shù)據(jù)用于在刮板位置方面對筑路機進行主動調(diào)節(jié)，以便遵循預(yù)設(shè)的層厚度。

緊接著，描述說明以何種方法和方式能夠進行傳感器的安裝的實施例。圖10示出根據(jù)本發(fā)明的層厚度測量系統(tǒng)的可行的安裝的示意俯視圖。如在圖10中示出，系統(tǒng)包括兩個承載件或測量桿36a、36b，所述測量桿如此固定在刮板16上，即要么固定在刮板上側(cè)16b上或向上與刮板上側(cè)隔開地固定，其中第一傳感器38a、38b和第二傳感器40a、40b分別以距刮板后緣26的間距a、b設(shè)置在測量桿36a、36b的相應(yīng)的端部上。除在圖10中示出的設(shè)置之外，顯然也能夠僅設(shè)有一個測量桿，但也能夠設(shè)有具有相應(yīng)設(shè)置的傳感器系統(tǒng)的、超過兩個測量桿，其中通過多個傳感器提高層厚度測量的掃描范圍，使得調(diào)節(jié)出更高的測量值精度。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備的替選的設(shè)計方案，其中傳感器38和40經(jīng)由分開的、剛性的承載件36a、36b固定。如上述那樣，主要的是：所述計算算法了解：傳感器38和40的安置高度，其中所述傳感器也能夠是彼此不同的，如這在圖11中示出，以及傳感器38、40距刮板后緣26的間距a或b。與傳感器38、40設(shè)置在測量桿的或承載件的相反的端部上的上述實施例不同，在圖11中示出的實施例中提出：傳感器38設(shè)置高于傳感器40，更確切地說，經(jīng)由剛性的、固定在刮板上緣16b上的承載件36a設(shè)置，其中固定36a是如下方式的，即使得傳感器38整體上隨刮板16運動，優(yōu)選地，使得不出現(xiàn)連接部。傳感器40經(jīng)由兩個承載件結(jié)構(gòu)36b固定在轉(zhuǎn)動刮板16的牽引臂18上，使得傳感器38和傳感器40以相對于刮板后緣26固定確定的、良好限定的且不變化的關(guān)系設(shè)置，使得用于確定砌入的層42的層厚度的上述方案也能夠在根據(jù)圖11的設(shè)計方案中使用，其中在此于是附加地還必須考慮傳感器38和40的不同的高度。

上述傳感器優(yōu)選能夠是超聲傳感器，然而，同樣能夠使用激光傳感器，所述激光傳感器于是為了計算層厚度提供相對于地基或相對于層42正交的向量。其他的傳感器配置能夠包括超聲傳感器和激光掃描儀的組合，其中，其中在兩個測量位置處進行僅一次簡單的激光間距測量是可行的。

雖然描述與設(shè)備有關(guān)聯(lián)的一些方面，要理解的是：這些方面也為相應(yīng)的方法的描述，使得設(shè)備的構(gòu)件或組塊也應(yīng)理解為相應(yīng)的方法步驟或方法步驟的特征。與此類似地，接合一個方法步驟或作為一個方法步驟描述的方面也為相應(yīng)的設(shè)備的相應(yīng)的組塊或細節(jié)或特征的描述。

根據(jù)特定的實施要求，本發(fā)明的實施例能夠在硬件中或在軟件中實施。實施能夠利用數(shù)字存儲介質(zhì)執(zhí)行，所述數(shù)字存儲介質(zhì)例如是軟磁盤、DVD、藍光光盤、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃存存儲器、硬盤或其他磁存儲器或光存儲器，電子可讀的控制信號存儲在所述數(shù)字存儲介質(zhì)上，所述控制信號能夠與可編程的計算機系統(tǒng)如此共同作用共同作用或與可編程的計算機系統(tǒng)共同作用，使得執(zhí)行相應(yīng)的方法。因此，數(shù)字存儲介質(zhì)是計算機可讀的。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，因此包括數(shù)據(jù)載體，所述數(shù)據(jù)載體具有電子可讀的控制信號，所述控制信號能夠與可編程的計算機系統(tǒng)共同作用，使得執(zhí)行在此描述的方法。

本發(fā)明的實施例通常能夠作為具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品實施，其中當(dāng)計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時，程序代碼能夠執(zhí)行該方法。程序代碼例如也能夠存儲在機器可讀的載體上。

其他實施例包括用于執(zhí)行在此描述的方法的計算機程序，其中計算機程序存儲在機器可讀的載體上。

換言之，根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例因此是計算機程序，當(dāng)計算機程序在計算機上運行時，所述計算機程序具有用于執(zhí)行在此描述的方法的程序代碼。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實施例因此是數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字存儲介質(zhì)或計算機可讀介質(zhì))，在所述數(shù)據(jù)載體上記錄用于執(zhí)行在此描述的方法的計算機程序。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實施例因此是數(shù)據(jù)流或信號序列，所述數(shù)據(jù)流或所述信號序列為用于執(zhí)行在此描述的方法的計算機程序。數(shù)據(jù)流或信號序列例如能夠如下配置：經(jīng)由數(shù)據(jù)通信連接、例如經(jīng)由因特網(wǎng)進行傳輸。

另一實施例包括處理裝置、例如計算機或可編輯的邏輯器件，所述計算機或所述邏輯器件如下配置或匹配，以執(zhí)行在此描述的方法。

另一實施例包括計算機，在所述計算機上安裝用于執(zhí)行在此描述的方法的計算機程序。

在一些實施例中，能夠使用可編輯的邏輯器件(例如現(xiàn)場可編程門陣列，F(xiàn)PGA)，以執(zhí)行在此描述的方法的一些或全部功能。在一些實施例中，現(xiàn)場可編程門陣列能夠與微處理器共同作用，以便執(zhí)行在此描述的方法。通常，在一些實施例中，在任意的硬件設(shè)備方面執(zhí)行該方法。所述硬件設(shè)備能夠是通用的硬件，如計算機處理器(CPU)或?qū)τ诜椒ㄌ囟ǖ挠布?、例如ASIC。

上述實施例僅為本發(fā)明的原理的說明。要理解的是，在此描述的設(shè)置和細節(jié)的變型形式和修改形式能夠基于本領(lǐng)域技術(shù)人員不同的啟示。因此特意說明：本發(fā)明僅通過所附的權(quán)利要求的保護范圍限制并且不通過借助實施例的闡述和描述在此呈現(xiàn)的具體的細節(jié)限制。