特許 7178363 可動機械用フリーステアリングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-16

(45)【発行日】2022-11-25

(54)【発明の名称】可動機械用フリーステアリングシステム

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20221117BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20221117BHJP

   E02F 9/02 20060101ALI20221117BHJP

   B62D 7/14 20060101ALI20221117BHJP

   B60B 19/00 20060101ALI20221117BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20221117BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20221117BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

E02F9/20 Q

E02F9/02 A

E02F9/02 Z

B62D7/14

B60B19/00 H

B62D101:00

B62D113:00

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2019559302

(86)(22)【出願日】2018-05-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-07-02

(86)【国際出願番号】 US2018030710

(87)【国際公開番号】W WO2018204526

(87)【国際公開日】2018-11-08

【審査請求日】2021-04-12

(31)【優先権主張番号】62/500,215

(32)【優先日】2017-05-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/969,451

(32)【優先日】2018-05-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517392089

【氏名又は名称】ゴマコ・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑 統照

(72)【発明者】

【氏名】シェーディング，チャド

(72)【発明者】

【氏名】ファー，トーマス・シー

【審査官】飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０９９２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９０６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０４３７７０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３４９２１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－００４９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４４４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３０８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１４３９４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｅ０２Ｆ ９／０２

Ｂ６２Ｄ ７／１４

Ｂ６０Ｂ １９／００

Ｂ６２Ｄ １０１／００－１３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

逆回転動作の目標回転中心に対応する位置を取得するステップと、
モールドのリヤ押し出しエッジが前記目標回転中心によって規定される回転経路に接することを維持するように、前記目標回転中心に基づいて、対応するトラックの偏向角に対応する複数のアクチュエータのそれぞれの作動量を決定するステップと、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、複数のトラックのうちの１つ以上を回転させて、前記決定された作動量に適合させるステップと、
を含む方法。

【請求項2】

目標経路を受信するステップと、
前記目標経路における第１の弧長を決定するステップと、
前記第１の弧長に対応する回転中心を決定するステップと、
前記複数のトラックのそれぞれの偏向角を決定して、目標弧長を生成するステップと、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、複数のトラックの１つ以上を回転させて、前記決定された偏向に適合させるステップと、
を更に含む請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記複数のトラックのそれぞれは油圧駆動され、
前記逆回転動作の前記回転中心と各トラックの前記偏向角とは、前記複数のトラックを駆動するために均一な油圧をかけることができるように構成される、
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

目標経路からの少なくとも１つの経路トラッキング誤差を測定するステップと、
少なくとも１つの経路トラッキング誤差を、建設機械の１つ以上の基準点での偏向角に変換するステップと、
前記１つ以上の基準点での１つ以上の目標基準点角度を計算するステップと、
前記１つ以上の目標基準点角度を前記偏向角に加算して、複合迎え角を生成するステップと、
前記複合迎え角と１つ以上の基準点とから導出される線－線交差に基づいて、同期回転中心を計算するステップと、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、１つ以上のトラックを対応する目標トラックの偏向に回転させるステップと、
前記同期回転中心に基づいて各トラックのトラック速度を設定するステップと、
を更に含む請求項２に記載の方法。

【請求項5】

トラックの偏向と経路半径とを各トラックの移動速度に相関させる一連の関数に基づいて、前記複数のトラックのそれぞれの移動速度を決定するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記複数のトラックのそれぞれは油圧駆動され、
前記回転中心と各トラックの偏向角とは、前記複数のトラックを駆動するために均一な油圧をかけることができるように構成される、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

押し出しモールドと、
複数のトラックであって、当該複数のトラックのそれぞれは、複数のアクチュエータの少なくとも１つに関連付けられ、前記複数のアクチュエータの少なくとも１つは、対応するトラックを回転させるように構成されている、複数のトラックと、
少なくとも１つのプロセッサであって、
目的経路を受け付け、
前記目的経路の第１の弧長を決定し、
前記第１の弧長に対応する回転中心を決定し、
前記目的弧長を生成するために、前記複数のトラックのそれぞれについて偏向角を決定し、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、前記複数のトラックの１つ以上を回転させて、決定された偏向角に適合させ、前記押し出しモールドのリヤ押し出しエッジが前記回転中心によって規定される回転経路に接することを維持する
ためのプロセッサ実行可能コードを介して構成される少なくとも１つのプロセッサと、
を備える建設機械。

【請求項8】

前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
前記目的経路から少なくとも１つの経路トラッキング誤差を測定し、
前記少なくとも１つの経路トラッキング誤差を、前記建設機械の１つ以上の基準点での偏向角に変換し、
前記１つ以上の基準点での１つ以上の目標基準点角度を計算し、
前記１つ以上の目標基準点角度を前記偏向角に加えて複合迎え角を生成し、
前記複合迎え角と前記１つ以上の基準点とから導出された線－線交差に基づいて、同期回転中心を計算し、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、１つ以上のトラックを、対応する目標トラックの偏向に回転させ、
前記同期回転中心に基づいて各トラックの移動速度を設定する
ように構成されている、請求項７に記載の建設機械。

【請求項9】

前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
逆回転動作の目的回転中心に対応する位置を受け取り、
前記目的回転中心に対応する前記複数のトラックのそれぞれについて偏向角を決定し、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、前記複数のトラックの１つ以上を回転させて、前記目標偏向に適合させる
ように構成されている、請求項７に記載の建設機械。

【請求項10】

複数のトラックのそれぞれは油圧駆動され、
前記逆回転動作の回転中心と各トラックの偏向角とは、前記複数のトラックを駆動するために均一な油圧をかけることができるように構成される、
請求項９に記載の建設機械。

【請求項11】

前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
トラックの偏向と経路半径とを各トラックの移動速度に相関させる一連の関数に基づいて、前記複数のトラックのそれぞれの移動速度を決定する
ように構成されている、請求項１０に記載の建設機械。

【請求項12】

前記複数のトラックのそれぞれは油圧駆動され、
前記回転中心と各トラックの偏向角とは、前記複数のトラックを駆動するために均一な油圧をかけることができるように構成される、
請求項７に記載の建設機械。

【請求項13】

前記少なくとも１つのプロセッサとデータ通信するユーザーインターフェースデバイスを更に備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
目標回転中心に対応する前記ユーザーインターフェースデバイスからの入力を受け付け、
トラックの偏向とトラック速度とを経路半径と相関させる一連の関数に関連して、前記目標回転中心をトラックの偏向とトラック速度とに相関させる
ように構成されている、
請求項７に記載の建設機械。

【請求項14】

少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサとデータ通信する複数のアクチュエータであって、それぞれがトラックに対応し、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つは、対応するトラックを回転させるように構成される、複数のアクチュエータと、
前記少なくとも１つのプロセッサとデータ通信し、前記少なくとも１つのプロセッサを構成するためのプロセッサ実行可能コードを格納するメモリであって、前記プロセッサ実行可能コードが、
逆回転動作の目標回転中心に対応する位置を受け付け、
モールドのリヤ押し出しエッジが前記目標回転中心によって規定される回転経路に接することを維持するように、前記目標回転中心に基づいて、対応するトラックの偏向角に対応する前記複数のアクチュエータのそれぞれの作動量を決定し、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、前記複数のトラックのうちの１つ以上を回転させて、決定された作動量に適合させる
ためのプロセッサ実行可能コードである、メモリと、
を備えるコンピュータ機器。

【請求項15】

前記プロセッサ実行可能コードは、さらに、
前記目的経路から少なくとも１つの経路トラッキング誤差を測定し、
前記少なくとも１つの経路トラッキング誤差を建設機械の１つ以上の基準点での偏向角に変換し、
前記１つ以上の基準点での１つ以上の目標基準点角度を計算し、
前記１つ以上の目標基準点角度を偏向角に加えて複合迎え角を生成し、
前記複合迎え角と前記１つ以上の基準点から導出されたラインとラインの交点に基づいて、同期回転中心を計算し、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、１つ以上のトラックを、対応する目標トラックの偏向に回転させ、
前記同期回転中心に基づいて各トラックの移動速度を設定する
ように前記少なくとも１つのプロセッサを構成する、請求項１４に記載のコンピュータ機器。

【請求項16】

前記プロセッサ実行可能コードは、さらに、
目標経路を受け付け、
前記目的経路の第１の弧長を決定し、
前記第１の弧長に対応する回転中心を決定し、
前記目標弧長を生成するために、前記複数のトラックのそれぞれについて偏向角を決定し、
１つ以上のアクチュエータを作動させて、前記複数のトラックの１つ以上を回転させて、決定された偏向角に適合させる
ように前記少なくとも１つのプロセッサを構成する、請求項１４に記載のコンピュータ機器。

【請求項17】

前記複数のトラックのそれぞれは油圧駆動され、
前記逆回転動作の前記回転中心と各トラックの前記偏向角とは、前記複数のトラックを駆動するために均一な油圧をかけることができるように構成される、
請求項１６に記載のコンピュータ機器。

【請求項18】

前記プロセッサ実行可能コードが、さらに、
トラックの偏向と経路半径とを各トラックの移動速度に相関させる一連の関数に基づいて、前記複数のトラックのそれぞれの移動速度を決定する
ように前記少なくとも１つのプロセッサを構成する、請求項１４に記載のコンピュータ機器。

【請求項19】

前記複数のトラックのそれぞれは油圧駆動され、
前記回転中心と各トラックの偏向角とは、前記複数のトラックを駆動するために均一な油圧をかけることができるように構成される、
請求項１４に記載のコンピュータ機器。

【請求項20】

前記少なくとも１つのプロセッサとデータ通信するユーザーインターフェースデバイスを更に備え、
前記プロセッサ実行可能コードは、さらに、
目標回転中心に対応する前記ユーザーインターフェースデバイスからの入力を受け付け、
トラックの偏向とトラック速度とを経路半径と相関させる一連の関数に関連して、前記目標回転中心をトラックの偏向とトラック速度とに相関させる
ように構成されている、
請求項１４に記載のコンピュータ機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 関連出願への相互参照
本出願は、以下に載せた出願（「関連出願」）から利用可能な最も早い有効な出願日に関連し、その利益を主張する（例えば、仮特許出願以外の最も早い利用可能な優先日を主張する、又は米国特許法１１９条（ｅ）の下で、仮特許出願、関連出願のすべての親、祖父母、曾祖父母などの任意またはすべての出願の利益を主張する）。

【0002】

関連出願
米国特許庁の法定外要件の目的で、本出願は、Ｃｈａｄ Ｍ． Ｓｃｈａｅｄｉｎｇ及びＴｏｍ Ｆａｒｒを発明者とする２０１７年５月２日に出願されたと可動機械用フリーステアリングシステムと題した米国仮特許出願第６２／５００，２１５号の通常の（仮でない）特許出願を構成する。

【0003】

[0002] 発明の分野
本発明は、概して、ステアリング可動建設機械を制御するための機械および方法の両方に関し、具体的には、シャシーおよびその付属器具を正確に制御することに関する。

【背景技術】

【0004】

[0003] 可動地上係合機械（建設、農業、鉱業など）用の自動ステアリングシステムは、閉ループ比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを利用して経路トラッキング誤差を最小限に抑えることにより経路をたどる。ＰＩＤコントローラは、目標設定値の測定変数に基づいて誤差値を継続的に計算し、補正を適用する。

【0005】

[0004] 制限されたステアリング機械、すなわち、フロントステアのみの場合、個々のトラックの同期は、トラックシステムの機械的／幾何学的設計によってほとんど保証される。経路トラッキング誤差の最小化は、自動ステアリング制御の主要な目的であり、すべてのステアリング制御システムの主要な要素である。

【0006】

[0005] スキッドステア、ドーザー、またはシャシーに固定されたトラック／ホイールを有する同様の２つのトラック機械で実行される逆回転は、一方を前方に、他方を逆に進めることにより機能する。より小さな機器では、この方法による逆回転はゼロターンと呼ばれる。

【0007】

[0006] オフロードフォークリフト、土壌スタビライザー、および舗装機などの他の機器は、クラブ（crab）、調整された、フロント／リヤステアを提供する。選択的ないずれか又はすべてのトラックに操舵可能なトラックが含まれている場合、より複雑で協調的なステアリング動作が可能となる。

【0008】

[0007] したがって、複雑な経路および曲線に沿って機械を自動的に操舵するためのトラックおよびホイールステアリングのための装置および方法が存在すると有利であろう。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

[0008] 少なくとも１つの実施形態では、複数の操舵可能なトラックを備えた建設機械は、前記トラックを動的に操舵し、各トラックで独立して前進および後退運動を作動させるためのコンピュータシステムを含む。このシステムは、回転中心と、対応するトラックの偏向および速度と、を決定し、回転または逆回転を実行する。

【0010】

[0009] 別の実施形態では、コンピュータシステムは、複雑な経路を弧長に変換し、各弧長は特定の回転中心に対応し、回転中心を動的に特定して各弧長に沿って機械（または対応する工具）を動かす。

【0011】

[0010] 自由浮動の動的な回転中心は、機械のトラックの角度を共通の回転中心に制限し、それらの角度とトラック速度を関連付けて適切なパラメータを自動的に適用する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

[0011] 本明細書に開示される本発明の概念の実施形態の多数の利点は、添付の図面を参照することにより、当業者によりよく理解されよう。

【図1】図１は、本明細書に開示される本発明の概念を実施するためのシステムの例示的な実施形態のブロック図を示す。

【図2A】図２Ａは、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の上面図を示す。

【図2B】図２Ｂは、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の上面図を示す。

【図2C】図２Ｃは、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の上面図を示す。

【図2D】図２Ｄは、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の上面図を示す。

【図2E】図２Ｅは、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の上面図を示す。

【図3】図３は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の上面図を示す。

【図4】図４は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械のステアリングモードゾーンの概略図を示している。

【図5】図５は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械の概略図を示している。

【図6】図６は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるマルチトラック建設機械のステアリングモードゾーンの概略図を示している。

【図7】図７は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるフロントステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図を示している。

【図8】図８は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるフロントステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図を示している。

【図9】図９は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるフロントステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図を示している。

【図10】図１０は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態によるリヤステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図を示している。

【図11】図１１は、本明細書で開示される本発明の概念の実施形態によるリヤステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図を示している。

【図12】図１２は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態による、移動距離に関連するステアリングトラックの偏差のグラフを示している。

【図13】図１３は、本明細書に開示される本発明の概念の実施形態による、機械を操舵する方法のフローチャートを示している。

【発明を実施するための形態】

【0013】

[0012] 本明細書に開示される発明概念の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、発明概念は、その適用において、以下で説明される又は図面で示される構成の詳細および構成要素の配置またはステップまたは方法論に限定されないことを理解されたい。本発明の概念の実施形態の以下の詳細な説明では、本発明の概念のより完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が述べられている。しかし、本開示の利益を有する当業者には、本明細書に開示された発明概念がこれらの特定の詳細なしで実施され得ることが明らかであろう。他の例では、本開示を不必要に複雑にすることを避けるために、周知の特徴は詳細に説明されない場合がある。本明細書に開示された発明概念は、他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行することができる。また、本明細書で使用される表現および用語は説明を目的とするものであり、限定とみなされるべきではないことを理解されたい。

【0014】

[0013] 本明細書において、参照番号に続く文字は、同じ参照番号を有する前述の要素または特徴（例えば、１，１ａ，１ｂ）と類似するが必ずしも同一ではない可能性がある特徴または要素の実施形態を参照することを意図する。そのような略記法は、便宜上の目的のみに使用されており、特に明記されていない限り、本明細書に開示されている本発明の概念を限定するものと解釈されるべきではない。

【0015】

[0014] さらに、そうではないことが明示的に述べられていない限り、「または」は、包括的な「または」を指し、排他的な「または」を指すものではない。たとえば、「状態ＡまたはＢ」は、Ａが真であり（または存在する）Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）Ｂが真である（または存在する）、ＡとＢとの両方が真である（または存在する）、の何れかによって満たされる。

【0016】

[0015] さらに、「１つ（ａ）」または「１つ（ａｎ）」の使用は、本発明の概念の実施形態の要素および構成要素を説明するために採用されている。これは単に便宜上および発明概念の一般的な意味を与えるために行われ、「ａ」および「ａｎ」は１つ又は少なくとも１つを含むことを意図しており、そうでないことを意味することが明らかでない限り、単数形は複数も含む。

【0017】

[0016] 最後に、本明細書で使用される「一実施形態」または「いくつかの実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明される特定の要素、特徴、構造、または特性が、本明細書に開示されている発明概念の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。明細書の様々な場所での「いくつかの実施形態」という語句の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているわけではなく、開示された発明概念の実施形態は、本明細書に明示的に記載または記載されているに等しい特徴の１つ又は複数を含んでもよいし、本開示に必ずしも明示的に記載されていないまたは記載されているとはいえない他の特徴と合わせた２つ以上のそうした特徴のサブコンビネーションの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0018】

[0017] 本明細書に提示される特定の説明は、
https://www.wirtgen.de/en/technologies/soil-stabilization/operating-principle/lenksystem_1.php
にて利用可能な「現場の要件に適合されたステアリングシステム」、及びアイオワ州立大学－エイムズ、２０１３年「ロバストなナビゲーション制御および枕地旋回」を参照してより完全に理解することができる。

【0019】

[0018] 図１を参照すると、本明細書で開示される発明概念を実施するためのシステム１００の例示的な実施形態のブロック図が示されている。システム１００は、プロセッサ１０２と、プロセッサ実行可能コードを格納するためのプロセッサ１０２に接続されたメモリ１０４と、本明細書でより詳細に説明する関連経路データを格納するためのプロセッサ１０２に接続されたデータ格納要素１０６と、トラックまたはホイールにそれぞれ関連付けられた複数のアクチュエータ１０８、１１０、１１２、１１４と、を含む。プロセッサ１０２は、アクチュエータ１０８、１１０、１１２、１１４のそれぞれを動的に作動させて、関連するトラックまたはホイールを回転させ、関連経路データによって規定される経路を実行する。こうした実行には、回転中心を動的に変更して複雑な可変半径曲線を作成することが含まれる。アクチュエータ１０８、１１０、１１２、１１４は、関連するトラックを回転させるための要素、もしくは機械上のいくつかの基準点に対して対応するトラックの位置を直線的に移動もしくは調整するための要素、またはそれらの何らかの組み合わせを含み得る。

【0020】

[0019] 少なくとも１つの実施形態では、システム１００は、全地球測位システムなどの衛星ナビゲーションシステムへの通信を含む無線データ通信用の１つ以上のアンテナ１１６も含む。プロセッサ１０２は、システム１００を含む機械の実世界における位置を識別するために位置データを受信し、そうした位置データを経路データと共に利用し、補正アルゴリズムを適用して複数のアクチュエータ１０８、１１０、１１２、１１４を自動的に調整し、目的の経路に沿うように機械を維持する。少なくとも１つの実施形態では、複数のアクチュエータ１０８、１１０、１１２、１１４のそれぞれは、本明細書でより詳細に説明される特定の動作モード中に識別された偏差を補正するための機能のセットに関連付けられ得る。

【0021】

[0020] 少なくとも１つの実施形態では、オペレータは、ジョイスティックおよび従来のシングルノブステアダイヤル（１入力）およびトラベルダイヤル（１入力）などの有線または無線手動コントローラを介してシステム１００とインターフェース１１８する。少なくとも１つの実施形態では、ステアノブは、プログラム可能なパラメータ、すなわち回転軸の中心（ｙ値）を介して構成される。

【0022】

[0021] 少なくとも１つの実施形態では、ジョイスティックは、プッシュ／プルによる従来の移動設計（前進／後退）および左／右を介したクラブ機能を有する。機械は、「クラブサークル（crab circle）」の周りで回転中心を動かすことにより、クラブする（crab）ことができる。少なくとも一実施形態では、ジョイスティックをひねることで、回転中心を動かして、座標ステアリングを開始することができる。システム１００は、片手（ジョイスティック）で、モードを切り替えることなくすべての移動の柔軟性を可能にする。

【0023】

[0022] 少なくとも１つの実施形態では、インターフェース１１８は、タッチスクリーンなどのディスプレイ上のグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を含み、これにより、ユーザーは、限定されるものではないが、速度、操舵モード、および回転中心の位置決めなどのシステム１００のパラメータを設定／調整することができる。自動操作中は、このようなＧＵＩが優先インターフェースになり得る。さらに、システム１００は、速度を設定するダイヤルおよび操舵用のジョイスティック、クルーズ制御、ロック操舵などのための補助ボタンを備えたインターフェース１１８の何らかの組み合わせを含み得る。

【0024】

[0023] 図２Ａ～図２Ｅを参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるマルチトラック建設機械２００の上面図が示されている。機械２００は、独立した移動を伴う複数のトラック２０２、２０６、２１０、２１４（またはホイール）を含み、各トラックは、機械２００の目標経路を生成するための一連の機能に従って、関連するトラック２０２、２０６、２１０を独立して回転させる１つ以上のアクチュエータ２０４、２０８、２１２、２１６に関連付けられる。

【0025】

[0024] 少なくとも１つの実施形態では、すべてのトラック２０２、２０６、２１０、２１４は、関数ｔａｎ^－１（長さ／幅）によって定義される同じ大きさで回転し、フロントトラック２０２、２０６は内側に回転し、リヤトラック２１０、２１４は外側に回転する。回転中心はシャシーの中心になる。回転中心から各トラック２０２、２０６、２１０、２１４までの距離は等しく、トラック速度も同様である。逆回転は、各トラック２０２、２０６、２１０、２１４を同じ速度で移動させ、一方側を前方に、もう一方側を逆に移動させることによって実現される。

【0026】

[0025] トラック中心を結んで作成される多角形（本実施形態では長方形）の外接円には、回転中心（円中心）と、回転中心から各トラックまでの距離（円半径）が含まれる。さまざまな可動機械の設計と構成とにより、外接および逆回転が許可および制限される。外接円を持つトラック位置は、共円（concyclic）機械構成と呼ばれる。共円機械構成には、すべて一般的な機械形状である三角形、長方形、および等脚台形などのすべての正多角形が含まれる。ただし、こうしたレイアウトは、機械が逆回転できることを保証するものではない。トラック２０２、２０６、２１０、２１４も、目標角度に自由に回転し、等しい速度で移動する必要がある。

【0027】

[0026] 機械２００の操舵性は、逆回転する能力により大幅に改善され、例えば、可能な限り小さな領域で回転する。共円機械構成は、同じ速度の移動回路に変換される単一の円周がある。油圧駆動の場合、同じ移動速度は同じ流量に変換される。これは、シンプルで手頃であり、比較的直線的な移動のための非常に効果的な移動回路である。

【0028】

[0027] 機械２００は、機械２００の運動のタイプおよび回転中心の位置によって規定されるいくつかのモードに置かれてもよい。図２Ａを参照すると、機械２００は、各トラック２０２、２０６、２１０、２１４がクラブ移動（clabbing）または他の横方向の動きなしに機械２００の設置領域内の回転中心まわりに機械２００を回転させるように構成された回転モードで示されている。図２Ｂを参照すると、機械２００は、各トラック２０２、２０６、２１０、２１４が機械２００を経路に沿って直線的に移動させるように構成されたクラブモードで示されている。いくつかの数学的な目的のため、こうした動きは、回転中心が無限にある回転としてモデル化される。図２Ｃを参照すると、機械２００は、各トラック２０２、２０６、２１０、２１４が機械２００の設置領域の外側の回転中心まわりに機械２００を回転させるように構成された回転モードで示されている。図２Ｄを参照すると、機械２００は、フロントトラック２０２、２０６が機械２００を回転するように構成され、リヤトラック２１０、２１４が直線運動するように構成された回転モードで示されている。こうしたモードでは、フロントトラック２０２、２０６は異なる偏向を有し得る。図２Ｅを参照すると、機械２００は、リヤトラック２１０、２１４が機械２００を回転させるように構成され、フロントトラック２０２、２０６が直線運動するように構成された回転モードで示されている。こうしたモードでは、リヤトラック２１０、２１４は異なる偏向を有し得る。

【0029】

[0028] 図３を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるマルチトラック建設機械３００の上面図が示されている。機械加工されたＦ＿００は、複数のトラック３０２、３０６、３１０、３１４またはホイールを含む。少なくとも１つの実施形態では、機械３００は、垂直軸３２６および水平軸３２８によって画定される平面内で回転中心３１８まわりに回転するように構成される。回転中心３１８は、機械３００の設置領域の外部にあってもよい。

【0030】

[0029] トラック３０２、３０６、３１０、３１４の構成は、回転中心３１８から機械３００の固定点までのベクトル３２２に直交する移動方向３２０によって規定する又は規定されることができる。さらに、ベクトル３２２が更新されるとき、または回転に関連する円弧の接線に適合するように、移動方向３２０は回転中に連続的に更新されてもよい。同様に、各トラック３０２、３０６、３１０、３１４は、各トラック３０２、３０６、３１０、３１４の偏向を定義するために、回転中心からのトラック固有ベクトル３０４、３０８、３１２、３１６に関連付けられてもよい。一例として、第２のトラック３０６は、垂直軸３２６または水平軸３２８からの偏向により第２のトラック固有ベクトル３０８および対応する移動方向３２４に関連付けられ、回転に関連する円弧に対して移動方向３２４を接線方向に保つ。各トラック３０２、３０６、３１０、３１４、または１つ以上のトラック３０２、３０６、３１０、３１４が固定されている機械３００におけるトラック３０２、３０６、３１０、３１４のいくつかのサブセットは、各トラック３０２、３０６、３１０、３１４の回転中心３１８からの距離によって定義される特定の偏向を有し得る。

【0031】

[0030] 図４を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるマルチトラック建設機械用のステアリングモードゾーン４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８を有する空間領域の概略図が示されている。回転中心は、ＸＹ平面内の任意の場所であり得る。少なくとも１つの実施形態では、ステアリングモードゾーン４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８は、トラック４００、４０２、４０４またはホイールが右クラブ構成にあるときの一般的な移動方向を規定する「右クラブ」ゾーン４０６、４１６と、トラック４００、４０２、４０４またはホイールが左クラブ構成にあるときの一般的な移動方向を規定する「左クラブ」ゾーン４０８、４１４と、機械のトラック４００、４０２、４０４またはホイールが左または右にそれぞれ移動する構成にあるときの「左調整」および「右調整」ゾーン４１０、４１２と、機械のトラック４００、４０２、４０４またはホイールが機械の設置領域内で実質的に回転するための構成にあるときの「逆回転」ゾーン４１８と、を含む。

【0032】

[0031] 各ゾーン４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８は、そうしたゾーン４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８内のトラック固有ベクトル、またはそうしたゾーン４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８を有する回転中心に基づいて、各トラック４００、４０２、４０４のトラック偏向スキームまたは機能セットに関連付けられてもよい。こうした偏向スキームまたは機能は、操舵可能なトラック４００、４０２、４０４の数および位置に基づく変数を含み得る。

【0033】

[0032] 少なくとも１つの実施形態では、逆回転は外接円回転に限定されず、最小半径回転を介して影響を受ける場合もある。回転中心は、機械シャシーの内側または外側のゾーン４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８内に位置してもよく、動的に移動可能であってもよい。そうした実施形態は、フロントのみ、クラブ、調整、外接円回転など、ステアリングの既存のすべてのモードを可能にし得る。さらに、そのような実施形態は、外接円回転、本体／シャシー内の非周期な回転および逆回転、非対称の調整など、他の最小、小、および大半径制御を可能にし得る。

【0034】

[0033] 図５を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態による、複数のトラック５０２、５０８、５１４が前方トラック位置５２４および後方トラック位置５２６によって境界付けられるマルチトラック建設機械の概略図が示される。少なくとも１つの実施形態では、複数のトラック５０２、５０８、５１４またはホイールのそれぞれは、ニュートラルな前方方向５０４、５１０、５１６に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。少なくとも１つの実施形態では、そうした偏向は、回転中心５２０から対応するトラック５０２、５０８、５１４へのトラック固有ベクトル５０６、５１２、５１８に基づき、回転経路５２２を生成する。図５は、機械の設置領域内の回転中心５２０を示しており、機械は、回転経路５２２内に完全に含まれ得る。

【0035】

[0034] 任意の可動機械の最小回転半径は、外接円であり、機械の外接円半径内である。このような回転は、逆回転と回転の両方を使用して実現できる。逆回転には、トラック５０２、５０８、５１４の回転角度をより小さな範囲とすることが求められ、回転には、移動回路を分割する単一フローが求められる。

【0036】

[0035] 図６を参照すると、複数のトラック６０２、６０８、６１４またはホイールが前方トラック位置６２４および後方トラック位置６２６によって境界付けられているマルチトラック建設機械の概略図が示される。複数のトラック６０２、６０８、６１４のそれぞれは、ニュートラルな前方方向６０４、６１０、６１６に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。そうした偏向は、回転中心６２０から対応するトラック６０２、６０８、６１４へのトラック固有ベクトル６０６、６１２、６１８に基づき、回転経路６２２を生成する。図６は、機械の設置領域の外部の回転中心６２０を示している。さらに、回転経路６２２のサイズ（直径）は、トラック固有ベクトル６０６、６１２、６１８の長さ、つまり、回転中心６２０からの各トラック６０２、６０８、６１４の距離によって定義され得る。少なくとも１つの実施形態では、回転経路６２２は機械の工具経路を規定する。

【0037】

[0036] 回転中心６２０を自由に移動させて、例えば舗装機械のモールドのリヤ押出エッジに対応する横方向機械軸上に置くことにより、直線および曲線領域において出口エッジが回転経路６２２に接することを保証する。回転中心６２０を前方トラック位置６２４に向かってスライドさせことにより、例えばトリマーヘッドの刃先に向かって移動させることができ、これにより、押出プロセスの前に狭い半径のセグメントをトリミングすることが可能になる。

【0038】

[0037] 少なくとも１つの実施形態では、回転中心６２０をモールド押出エッジの横軸に沿って出し入れすることにより、任意のサイズ半径の目標トラック角度を計算することが可能になる。

【0039】

[0038] 少なくとも１つの実施形態では、任意の数のトラック６０２、６０８、６１４の目標トラック角度、移動回転速度、および方向は、所与の回転中心について既知であり、関数のセットを介して相関付けられる。たとえば、半径０．６１メートル（２フィート）に対応する回転経路６２２で左に曲がる（回転中心６２０は縁石の上部背面から０．６１メートル左にある）ために、フロントトラック６０２、６１４が左に曲がること（対応するニュートラル前方向６０４、６１６からの負の偏向）が求められ、リヤトラック６０８が右に曲がること（対応するニュートラル前方向６１０からの正の偏向）が求められる。さらに、すべてのトラック６０２、６０８、６１６は、そうしたトラック６０２、６０８、６１４がたどる経路の半径に基づいて異なる速度で移動する。例えば、左フロントトラック６０２は半径４．５メートル（１４．７フィート）の経路に沿って移動し、右フロントトラック６１４は半径４．６６メートル（１５．３フィート）の経路に沿って移動し、左リヤトラックは６０８は、半径２メートル（６．６フィート）の経路に沿って移動し得る。

【0040】

[0039] こうした例示的な実施形態では、機械は前方または後方に移動することができる。走行時、半径値の比率は目標走行速度比を提供する。具体的には、右フロントトラック６１４が左フロントトラック６０２より２．３倍速く移動することが求められ、左フロントトラック６０２が左リヤトラック６０８より２．２倍速く移動することが求められる。

【0041】

[0040] オペレータが左リヤトラック６０８の移動速度を２メートル／分（６．６フィート／分）に設定すると、システムは左フロントトラック６０２を４．５メートル／分（１４．７フィート／分）に、及び右フロントトラック６１４を４．６６メートル／分（１５．３フィート／分）に自動的に設定する。比率は、工具またはモールドの位置に対して維持される。この方法でオフセットすると、速度は約１／３減少し、約０．６１メートル／分（２フィート／分）減少する。一定の、特定の工具速度が必要な場合は、それに応じて目標トラック速度を決定および設定し得る。

【0042】

[0041] 少なくとも１つの実施形態では、制御システムは、オペレータが任意のトラック６０２、６０８、６１４の移動速度を設定し、工具および適切なトラックの偏向および速度が自動的に導出されるように、トラック６０２、６０８、６１４の関係機能を含んでもよい。

【0043】

[0042] 少なくとも１つの実施形態では、オンボードセンサはリアルタイムで位置を感知し、半径またはトラック位置を変更するために目標トラック角度を即座に更新する。少なくとも１つの実施形態では、オペレータは、構成要素間の関係の基本的な巻き尺を使用して、Ｘ、Ｙ値を入力する。半径は動的に変化する可能性があるため、目標角度は常に更新される。

【0044】

[0043] 図７を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるフロントステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図が示されている。少なくとも１つの実施形態では、マルチトラック建設機械は、前方トラック位置７２４および後方トラック位置７２６によって境界付けられた複数のトラック７０２、７０８、７１４またはホイールを含む。少なくとも１つの実施形態では、複数のトラック７０２、７０８、７１４のうちの１つ以上は向きが固定され、複数のトラック７０２、７０８、７１４のうちの１つ以上は回転することができる。図７では、フロントトラック７０２は回転し、リヤトラック７０８、７１４が固定されるように構成されている。回転するフロントトラック７０２は、ニュートラルな前方方向７０４に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。そうした偏向は、トラック固有ベクトル７０６に基づいているが、固定されたトラック７０８、７１４も、回転中心７２０から概ね移動しないトラック固有ベクトル７１２、７１８を規定して、回転経路７２２を生成することができる。図７は、機械の設置領域内の回転中心７２０を示している。さらに、フロントトラック７０２の偏向は、回転中心７２０の位置および回転経路７２２の直径を規定し得るが、固定されたトラック７０８、７１４の方向（前方または後方のいずれか）は、トラック７０８、７１４の回転中心７２２に対する相対位置に対応し得る。少なくとも１つの実施形態では、回転経路７２２は、機械の工具経路を規定する。

【0045】

[0044] 特に図７を、及び図８－９を、及び概して図１０－１１を参照すると、一部の機械は、共円構成であっても、逆回転の条件を満たすために必要なすべてのトラックステアリング角度におけるすべての範囲を持たない場合がある。例えば、図７に示す機械は、三角形の同心円状のレイアウトを有しており、回転中心７２０が外心にあるように外接することができる。しかしながら、２つのリヤトラック７０８、７１４は、回転中心７００が外心にあることができないように、制限された回転角度を有し得る。このような構成では、回転中心７２０を２つのリヤトラック７０８、７１４の中間点に移動すると、機械の本体内のポイントまわりに機械が回転するが、逆回転よりも大きな領域が必要とされる。回転中心７２０からフロントトラック７０２およびリヤトラック７０８、７１４までの距離が異なるため、フロントトラック７０２は左リヤトラック７０８よりも前方に速く回転する。なお、右リヤトラック７１４は、左リヤトラック７０８と同じ速度で逆回転する。

【0046】

[0045] 少なくとも１つの実施形態において、そのシャシー内のポイントまわりの機械の任意の回転は、たとえ外接円でなくても、機械が回転する最小領域を持つというユーザーの期待を満たし得る。そのような実施形態では、機械は非環状形状を有してもよいが、そのような構成は、残りのトラック７０２、７０８、７１４と比較して少なくとも１つの異なるトラック速度を必要とする。さらに、そうした機械は、残りのトラック７０２、７０８、７１４と比較して反対方向における少なくとも１つのトラック移動を必ず有する。単一の走行回路のみを備えた機械の場合、そのような異なるトラック方向は、油圧走行回路を手動で再構成して、目標軌道７０２、７０８、７１４の走行方向を逆にする必要がある。

【0047】

[0046] あるいは、各トラック７０２、７０８、７１４を座標操舵方式で回転させることが可能である場合、すなわち、フロントトラック７０２が左に回転し、リヤトラック７０８、７１４が正しい量で右に回転する場合、これにより、外接円内のすべてのトラック７０２、７０８、７１４で前方への移動を維持することが可能になる。

【0048】

[0047] 図８を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるフロントステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図が示されている。少なくとも１つの実施形態では、マルチトラック建設機械は、前方トラック位置８２４と後方トラック位置８２６とによって境界付けられた複数のトラック８０２、８０８、８１４またはホイールを含む。少なくとも１つの実施形態では、複数のトラック８０２、８０８、８１４のうちの１つ以上は向きが固定され、複数のトラック８０２、８０８、８１４のうち１つ以上は回転することができる。図８では、フロントトラック８０２は回転し、リヤトラック８０８、８１４が固定されるように構成される。回転するフロントトラック８０２は、ニュートラルな前方方向８０４に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。そうした偏向は、トラック固有ベクトル８０６に基づいているが、固定されたトラック８０８、８１４は、回転中心８２０からのトラック固有ベクトル８１２、８１８を規定して、回転経路８２２を生成することもできる。図８は、機械の設置領域の外側の回転中心８２０を示している。フロントトラック８０２の偏向は、回転中心８２０の位置を規定する。少なくとも１つの実施形態では、回転経路８２２は、機械の工具経路を規定する。

【0049】

[0048] 図９を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるフロントステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図が示されている。少なくとも１つの実施形態では、マルチトラック建設機械は、前方トラック位置９２４と後方トラック位置９２６とによって境界付けられた複数のトラック９０２、９０８、９１４またはホイールを含む。少なくとも１つの実施形態では、複数のトラック９０２、９０８、９１４のうちの１つ以上は向きが固定され、複数のトラック９０２、９０８、９１４のうち１つ以上は回転する。図９では、フロントトラック９０２は回転し、リヤトラック９０８、９１４が固定されるように構成される。回転するフロントトラック９０２は、ニュートラルな前方方向９０４に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。そうした偏向は、トラック固有ベクトル９０６に基づいているが、固定されたトラック９０８、９１４は、回転中心９２０からのトラック固有ベクトル９１２、９１８を規定して、回転経路９２２を生成することもできる。図９は、機械の設置領域の外側の回転中心９２０を示すが、回転経路９２２は、フロントトラック９０２の経路に実質的に対応する。少なくとも１つの実施形態では、回転経路９２２は機械の工具経路を規定する。

【0050】

[0049] 図１０を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるリヤステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図が示されている。少なくとも１つの実施形態では、マルチトラック建設機械は、前方トラック位置１０２４と後方トラック位置１０２６とによって境界付けられた複数のトラック１００２、１００８、１０１４またはホイールを含む。複数のトラック１００２、１００８、１０１４のうちの１つ以上は向きが固定され、複数のトラック１００２、１００８、１０１４のうちの１つ以上は回転する。図１０では、フロントトラック１００２は固定され、リヤトラック＿＿０８、１０１４は回転するように構成される。回転するリヤトラック１００８、１０１４はそれぞれ、ニュートラルな前方方向１０１０、１０１６に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。そうした偏向は、回転中心１０２０からのトラック固有ベクトル１０１２、１０１８に基づき、回転経路１０２２を生成する。図１０は、前方トラック位置１０２４に沿った回転中心１０２０を示す。少なくとも１つの実施形態では、回転経路１０２２は、機械の工具経路を規定する。

【0051】

[0050] 図１１を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態によるリヤステアを使用するマルチトラック建設機械の概略図が示されている。少なくとも１つの実施形態では、マルチトラック建設機械は、前方トラック位置１１２４と後方トラック位置１１２６とによって境界付けられた複数のトラック１１０２、１１０８、１１１４、またはホイールを含む。複数のトラック１１０２、１１０８、１１１４のうちの１つ以上は向きが固定され、複数のトラック１１０２、１１０８、１１１４のうちの１つ以上は回転する。図１１では、フロントトラック１１０２は固定され、リヤトラック＿０８、１１１４は回転するように構成される。回転するリヤトラック１１０８、１１１４はそれぞれ、ニュートラルな前方方向１１１０、１１１６に関連付けられ、そこからトラックの偏向を測定することができる。そうした偏向は、回転中心１１２０からのトラック固有ベクトル１１１２、１１１８に基づき、回転経路１１２２を生成する。図１１は、前方トラック位置１１２４に沿った、および直交リヤトラック１１１４に関連するニュートラルな前方方向１１１６に沿った回転中心１１２０を示す。少なくとも１つの実施形態では、回転経路１１２２は機械の工具経路を規定する。

【0052】

[0051] 図５から図１１に示された特定の実施形態に関して、それぞれの回転経路５２２、６２２、＿２２、７２２、８２２、９２２、１０２２、１１２２の円弧は、それぞれのトラック５０２、５０８、５１４、６０２、６０８、６１４、７０２、７０８、７１４、８０２、８０８、８１４、９０２、９０８、９１４、１００２、１００８、１０１４、１１０２、１１０８、１１１４の偏向に対する周期的な調整によって規定される大きな完成経路を規定することができ、回転中心５２０、６２０、＿２０、７２０、８２０、９２０、１０２０、１１２０および対応する回転経路の直径５２２、６２２、＿２２、７２２、８２２、９２２、１０２２、１１２２を変更する。さらに、複合経路が、１つ以上の可変半径曲線およびクラブ移動に対応する直線セグメントによってさらに規定されてもよい。

【0053】

[0052] 図１２を参照すると、本明細書で開示される発明概念の実施形態による移動距離に関連するステアリングトラック偏向１２００、１２０２、１２０４のグラフが示されている。ステアリングトラックの偏向１２００、１２０２、１２０４は、そうした偏向１２００、１２０２、１２０４によって生成される対応する曲線の半径に関連付けられる。様々な実施形態は、トラックの偏向１２００、１２０２、１２０４の経路湾曲に対する異なる関係、またはそうした関係の組み合わせを利用し、さまざまな円弧長で構成される望ましい経路を生成してもよい。さらに、そうした関係には、実際の経路と望ましい経路との差を特定し、その差を、トラック偏向１２００、１２０２、１２０４に対応する修正によって規定される修正曲率に変換することによる修正フィードバックのためのメカニズムが含まれてよい。

【0054】

[0053] 自動ステアリングシステムでは、概して、ストリングトラッキングセンサ、トータルステーション、衛星測位システムなどの何らかの測位デバイスを参照して経路トラッキング誤差を計算し、トラック偏向１２００、１２０２、１２０４および／または速度を調整して誤差を最小化する方向に機械を移動させること（閉ループ制御）により、経路トラッキング誤差が修正される。こうした調整は、順方向または逆方向において行うことができるが、目標経路に戻るために何らかの動きが必要とされる。経路トラッキング誤差は、閉ループ迎え角を生成するステアリングオーソリティ（authority）機能への入力である。
ｙ（角度）＝ｆ（ミリメートル、調整パラメータ）

【0055】

[0054] ステアリングオーソリティ機能は、減衰または緩くてもよく、つまり、３ｍｍ（１／８インチ）が１度に対応してもよいし、または厳しく積極的に、つまり、例えば３ｍｍ（１／８インチ）が１０度に対応してもよい。直線およびほぼ直線の経路の場合、経路トラッキング誤差と閉ループ制御のみによって、機械を十分に操舵して、望ましい経路整合を維持することができる。

【0056】

[0055] 非常に特定の機械構成、例えば、モールドおよびトラックがすべて延長され、モールド出口と一列に並んだリヤ操舵可能トラックの場合、リヤトラックのみが経路調整誤差を修正するためのステアリング調整を必要とする。このような機械のフロントストリングラインセンサーは、上記の機能が事前にプログラムされたトラッキング誤差の最大トラック角度を満たすように、長手方向（前後方向）および鉛直方向に正確に配置されなければならない。

【0057】

[0056] リヤ操舵可能軌道が工具と一直線になっていない場合、非ゼロの角度が必要であり、これは、経路トラッキング誤差が存在する場合にのみ生成され得る。このような要件は、経路トラッキング誤差を最小限に抑えたいという要望と矛盾する。

【0058】

[0057] 本発明の実施形態を利用するシステムは、最初に各トラックを目標トラック角度（開ループ）に変えることによりトラッキング誤差を修正することができる。その後、ストリング、３Ｄなどによって経路トラッキング誤差が測定され、迎え偏向角に変換されると、各トラックの迎え角は角度の加算に設定される。たとえば、左フロントトラック角度が６７度に設定され、右フロントトラック角度が２８度に設定される。続いて、システムは１／２インチ（１２．７ｍｍ）の経路トラッキング誤差を測定し、その誤差を４度の迎え偏向角に調整または関連付ける。

【0059】

[0058] アッカーマン（Ackermann）操舵は、この角度をシャシーの中心線に適用し、外側は２度の補正を受け、内側は６度の補正を受ける。誤差の方向に応じて、結果補正角度は７３度と３０度、または６１度と２６度になる。リヤ操舵可能トラックに誤差がなく追加の迎え偏向がない場合、リヤのトラックは修正されないが、どちらの方向（目的経路の左または右）にも経路トラッキング誤差が発生し得る。

【0060】

[0059] 狭い（小さな）経路トラッキング誤差、したがって小さな迎え偏向角の場合、トラックと移動速度は十分に同期したままであり、ステアリングシステムは安定したままである。ただし、アッカーマン方法では、より大きな誤差に対して共通の回転中心が保証されない。

【0061】

[0060] 少なくとも１つの実施形態では、トラッキング誤差を補正する方法は、経路トラッキング誤差を距離として測定し、距離の誤差を機械の基準点（すなわち、シャシーの前後、モールドの前後など）での迎え偏向角に変換することを含む。誤差は、ゼロ、同一方向、異なる方向、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。

【0062】

[0061] 誤差が測定されると、同一基準点から目標基準点角度が計算される。目標および迎え偏向角が追加されて、複合偏向角が生成される。基準点の位置と組み合わされた迎え角に基づいて、同期した回転中心が線－線交差の解（a solution of a line-line intersection）から計算される。目標トラック角度と移動速度回転は、更新された同期回転中心に基づいて決定される。そして、経路トラッキング誤差を最小限に抑えるために、コントローラによって目標トラッキング角度と移動速度が適用される。

【0063】

[0062] いくつかの実施形態では、方法を実施するシステムは、角度および移動速度をチェックして、それらが所定の許容範囲内で同期したままであることを確認し、それに応じて目標値を変更する。

【0064】

[0063] いくつかの実施形態では、特定の形状および設定について、改善された生成速度、機械をより速い移動のために経路トラッキング誤差を許容することが好ましい。そのようなシステムは、そのオプションが利用可能に設計され、選択されると、副次的目的によって、半径が大きく異なる要素（スパイラル）間で滑らかに移行する。

【0065】

[0064] 図１３を参照すると、本明細書に開示される発明概念の実施形態による機械を操舵する方法のフローチャートが示されている。データベースから、またはオペレータ入力を介して、経路半径が受け付けられる１３００。らせん遷移または可変半径経路の場合、現在のアクティブ半径が設定される１３０２。操舵誤差が、機械の既知の位置および１つ以上の基準マーカーに基づいて測定される１３０４。操舵誤差角度は、オーソリティポイントで半径目標角度に加算され１３０６、アクティブ回転ポイントが計算される１３０８。アクティブ回転ポイントに基づいて、テーブルまたは関数のセットを参照して、目標トラック角度が計算または別の方法で決定され１３１０、既知のマシンの制限に対してチェックされる。制限を超えた場合、トラック角度が適切な制限内になるまで、更新されたパラメータに基づいてトラック角度が再計算されてもよい。最大絶対誤差を特定し、修正手順を駆動するためのマスタートラックを決定するために、目標トラック角度が現在のアクティブ角度と比較される１３１２。各トラックの速度が計算され１３１４、適用されて、計算された目標角度が計算される。機械が正しい経路に近づくと、移行モードを適用して、修正目標角度から修正プロセス後に機械が維持できる目標経路固有の角度にトラック角度をスムーズに移行する１３１６ことができる。その後、必要に応じてプロセスを繰り返してもよい。

【0066】

[0065] 本明細書に開示された発明概念およびそれらに付随する利点の多くが、開示された発明概念の実施形態の前述の説明によって理解され、本明細書に開示された本発明の概念の広い範囲から逸脱することなく、またはそれらの構成の利点のすべてを犠牲にすることなく、その構成要素の形態、構造、配置においてさまざまな修正がなされてもよく、様々な実施形態からの個々の特徴を組み合わせて、他の実施形態に到達することができることが明らかであろう。本明細書の前述の形態は、単にその説明的な実施形態であり、添付の特許請求の範囲は、そうした変更を包含および含むことを意図している。さらに、個々の実施形態のいずれかに関連して開示された特徴のいずれも、他の実施形態に組み込むことができる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】