CN100552585C - 控制移动机械的方法和系统 - Google Patents

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CN100552585C CNB2005800290094A CN200580029009A CN100552585C CN 100552585 C CN100552585 C CN 100552585C CN B2005800290094 A CNB2005800290094 A CN B2005800290094A CN 200580029009 A CN200580029009 A CN 200580029009A CN 100552585 C CN100552585 C CN 100552585C
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Abstract

本申请涉及一种用于控制移动机械(105)的方法和系统。在一种实施方式中，系统(100)包括位置确定部件(110)，用于确定移动机械的地理位置。该系统进一步包括转向部件(130)，用于响应于一个消息而控制移动机械(105)的转向机构。该系统进一步包括控制部件(120)，其与位置确定部件(110)相耦合并与转向部件(130)相耦合。控制部件响应于从位置确定部件(110)接收到位置数据而向转向部件产生消息。

Description

控制移动机械的方法和系统
技术领域
这里所描述的实施方式针对一种用于控制移动机械的方法和系统。更具体来说，这些实施方式涉及用于控制移动机械的引导系统。这种机械包括农机车辆。
背景技术
操作诸如拖拉机和收割机之类的农机车辆经常要求高度重复的操作。例如，当在土地上耕作和种植时，操作人员必须反复地穿过土地。由于工作的反复特性和地形的不规则性，在农作物的行中可能出现间隙和重叠。这能够导致农作物破坏，过度种植或每英亩产量降低。随着农机车辆和农具的规模持续增长，精确地控制它们的运动变得更加重要。
引导系统越来越多地用于控制农业和环境管理设备和例如路侧喷洒、道路撒盐以及积雪清除的操作，其中期望沿预先定义的路径进行操作。与人工操纵车辆的通常实现相比，这允许对车辆进行更精确的控制。许多有赖于犁沟跟随器(furrow follower)，该犁沟跟随器以机械方式检测该车辆的行进是否与预先耕作的种植犁沟平行。然而，这些引导系统在平坦地形和在检测沿直线耕作的犁沟时最为有效。此外，这些系统大多要求工厂安装，并且这些系统大多过于昂贵或不便于售后安装。
发明内容
因此，需要一种适于对诸如农机车辆之类的移动机械进行引导的系统。在满足上述需要的同时，还期望该引导系统适用于在那些车辆中进行售后安装。
这里描述的实施方式阐述了用于控制移动机械的方法和系统。在一种实施方式中，系统包括用于确定移动机械的地理位置的位置决定部件。该系统进一步包括转向部件，用于响应于一条消息而控制移动机械的转向机构。该系统进一步包括与位置确定部件相耦合并与转向部件相耦合的控制部件。该控制部件响应于从位置确定部件接收到位置数据而向转向部件产生消息。
附图说明
并入本说明书并形成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与描述一起用于解释本发明的原理。除非特别指出，本说明中涉及的附图不应当被理解为需要按比例绘制。
图1A和图1B示出根据本发明实施方式的用于控制移动机械的示例性系统。
图2示出了根据本发明实施方式的示例性系统架构；
图3A和图3B分别示出了根据本发明实施方式的用于控制移动机械的系统的侧视图和俯视图。
图4A和图4B分别示出了根据本发明实施方式的用于控制移动机械的系统的侧视图和俯视图。
图5A和图5B分别示出了根据本发明实施方式的用于控制移动机械的系统的侧视图和俯视图。
图6是根据本发明实施方式的用于控制农机车辆的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施方式，在附图中示出其例子。尽管将结合以下实施方式对本发明进行描述，但需要理解的是这些实施方式不旨在将本发明限制在这些实施方式中。相反，本发明旨在覆盖可包含在如本发明所附权利要求所限定的精神和范围中的可选方案、修改方案以及等同方案。此外，在本发明以下的详细描述中，阐述了多个具体细节以便提供对本发明完整的理解。然而，在没有这些具体细节的情况下可以实现本发明的实施方式。在其他实例中，没有详细描述公知的方法、过程、部件以及电路，以避免不必要地模糊本发明的多个方面。
图1是根据本发明实施方式的用于控制移动机械105的示例性系统100的框图。在图1中，位置确定系统经由通信网络或联结器115与控制部件120以及转向部件130相耦合。此外，系统100可以包括也与联结器115耦合的可选择的键板140和/或地形补偿模块部件(例如，TCM 150)。
在本发明的实施方式中，联结器115是串行通信总线。在一种实施方式中，联结器115服从但不限于服从控制器局域网(CAN)协议。CAN是一种在20世纪80年代早期为汽车使用而开发的串行总线系统。汽车工程师协会(SAE)已经开发了一种基于CAN规范2.0的标准CAN协议SAE J1939。SAE J1939规范提供即插即用能力并允许来自各个供应商的部件很容易地集成在开放架构中。
位置确定系统110确定移动机械105的地理位置。为了本发明的目的，术语“地理位置”意味着在至少二维(例如纬度和经度)中确定移动机械105的位置。在本发明的一种实施方式中，位置确定系统110是基于卫星的位置确定系统并且该系统经由图1B的天线107从卫星接收导航数据。基于卫星的位置确定系统的例子包括全球定位系统(GPS)导航系统、差分GPS系统、实时运动学(RTK)系统、网络化RTK系统等等。尽管本实施方式具体引用了这些位置确定系统，但可以理解的是，本发明的实施方式还可以很好的适合于使用其他位置确定系统，例如基于地面的位置确定系统或其他基于卫星的位置确定系统，诸如GLONASS系统或目前正处于开发中的伽利略(Galileo)系统。
在本发明的实施方式中，控制部件120从位置确定系统110接收位置数据并产生用于控制移动机械105的命令。在本发明的实施方式中，移动机械105是诸如拖拉机、收割机等的农机车辆。然而，本发明的实施方式还很好地适用于控制其他车辆，例如积雪清除、道路撒盐或路侧喷洒设备。在一种实施方式中，响应于从位置确定系统110接收到的位置数据，控制部件120向转向部件130产生一个消息(例如，转向命令)，然后该转向部件130控制移动机械105的转向机构。在本发明的实施方式中，控制部件120可操作用于根据系统100的配置而向电子转向部件和液压转向部件产生转向命令。
在本发明的实施方式中，键板130向系统100提供附加的输入/输出能力。在本发明的实施方式中，键板130还可以包括装置驱动131，其允许读取诸如压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒等媒体存储装置。这允许例如集成来自各种软件应用(例如映射软件)的数据，以便促进对移动机械105的运动进行控制。例如，可以容易地将场地边界输入给系统100，以促进对移动机械105的运动进行控制。
TCM 150提供对地形变化进行补偿的能力，其中这种地形变化能够降低位置确定系统110在确定移动机械105的地理位置中的精度。例如，当穿过山坡时，位置确定系统110的天线107可位移到相对于移动机械105中心线的一侧或另一侧，从而在确定移动机械105的地理位置中产生误差。结果，当跨越仿形地形(contoured terrain)来执行耕作时会出现间隙或重叠。TCM 150可以检测天线107相对于移动机械105中心线的位移幅度(例如由于横滚、倾斜和偏移所致)，并发送允许控制部件120产生转向命令的信号，该转向命令对在确定移动机械105的地理位置中的误差进行补偿。需要理解的是，参考图1描述的部件可以实现为分离部件。然而，在本发明的实施方式中，这些部件可以集成为离散部件的各种组合或集成为单个装置。
图2示出了根据本发明实施方式的示例性系统架构200。在图2的实施方式中，控制部件120包括与转向控制器220相耦合的车辆引导系统210。需要理解的是，在本发明的实施方式中，车辆引导系统210和转向控制器220可以实现为单个单元或分离的单元。分离地实现转向控制器220的优点在于其促进了将本发明实现为可以被容易地添加到现有车辆导航系统上的售后工具箱。结果，降低了本发明的控制系统的安装的成本和部件的成本。然而，本发明的实施方式也非常适于象移动机械105的原始设备那样进行工厂安装。
在本发明的实施方式中，车辆引导系统210使用来自位置确定系统110的位置数据、用户输入(例如期望模式或方向)以及向量数据(例如确定用于引导移动车辆105的路线纠正的期望方向和距离)。来自TCM 150的横滚、倾斜以及偏移数据也可以用于确定移动机械105的路线纠正。为了本发明的目的，术语“路线纠正”的意思是移动机械105行进方向中的下列改变，即将移动机械105从当前行进方向引导到期望的行进方向。在本发明的实施方式中，车辆引导系统210是一种商业可用的引导系统，例如加利福尼亚州桑尼维尔市的Trimble Navigation有限公司生产的引导系统。
用于确定路线纠正的附加数据还可以包括条带(swath)计算，该计算考虑了可以与移动机械105耦合的各种器具的宽度。例如，如果收割机能够在每次通过时清除15英尺的条带，那么车辆引导系统210可以产生使移动机械105在下一次通过时向一侧移动15英尺的转向命令。还可以对车辆引导系统210进行编程以遵循直线或曲线路径，这在操作于不规则形状或仿形区域中或设置于中心轴周围区域中时是有用的。这在移动机械105所遵循的路径被模糊的情况下也是有用的。例如，扫雪机的操作人员由于路面积雪而可能看不到正被清扫的道路。此外，能见度可能会被雪、雨或雾所模糊。因此，有益的是利用本发明的实施方式以在这些情况中引导移动机械105。在本发明的实施方式中，位置确定部件110可以集成在车辆引导系统120中或可以是分离的单元。此外，如以上参考图1所述，位置确定部件110、控制部件120和转向部件130可以集成在本发明实施方式的单个单元中。
在本发明的实施方式中，将车辆引导系统210所计算的路线纠正从车辆引导系统210发送至转向控制器220。
转向控制器220将由引导系统210产生的路线纠正转换为转向命令，用于操纵移动机械105的转向机构。转向控制器220产生将转向命令传送至转向部件130的消息。在本发明的实施方式中，车辆引导系统210、转向控制器220和转向部件130之间的通信耦合利用联结器115(例如串行总线或CAN总线)来实现。
在本发明的实施方式中，转向部件130可以包括电子转向部件131或液压转向部件132。因此，如图2所示，转向控制器220包括：第一输出221，用于将转向控制器220与电子转向部件131耦合起来；以及第二输出222，用于将转向控制器220与液压转向部件132耦合起来。由于联结器115可以服从CAN协议，因此促进了在系统200中实现即插即用功能。因此，在本发明的实施方式中，转向控制器可以根据使用了转向控制器220的哪个输出来确定其与哪个转向部件耦合。
然后，转向控制器220根据与其耦合的转向部件来产生消息，该消息使得该转向部件对移动机械105的转向机构进行致动。例如，如果转向控制器220确定输出221正被使用，那么其产生被格式化为控制电子转向部件131的转向命令。如果转向控制器220确定输出222正被使用，那么其产生被格式化为控制液压转向部件132的转向命令。
图3A和图3B分别示出了根据本发明实施方式的用于控制移动机械的系统300的侧视图和俯视图。在图3A的实施方式中，转向部件(例如图2中的电子转向部件131)包括经由轴312与致动装置(actuator device)相耦合的电动机310。在图3A的实施方式中，致动装置包括驱动盘311，其与移动机械105的方向盘330接触。在本发明的实施方式中，电动机310可以与驱动盘311直接耦合，或者可以经由低比率齿轮(low ratio gear)(未示出)耦合。利用这些方法将电动机313与驱动盘311耦合的优点在于可以使用较小的电动机，同时仍然产生足够的扭矩来控制方向盘330。因此，如果用户希望手动地操纵移动机械105，那么用户在电动机310空闲时将从该电动机310受到较少的阻力。
电子转向部件131进一步包括发动机控制单元313，其与电动机310耦合并通过联结器115与图2的控制部件120耦合。在图3A中，电动机310经由托架320与转向柱(steering column)340耦合。可以理解的是，在本发明的实施方式中，电动机310可以利用除托架320之外的另一设备与转向柱340耦合起来。例如，在一种实施方式中，电动机310可以与一个托架耦合，该托架经由吸盘附着在移动机械105的挡风玻璃或档泥板上。在另一实施方式中，电动机310可以与在移动机械105的底部和顶部之间延展的杆体(pole)耦合。而且，尽管本发明示出了与电动机310直接耦合的发动机控制单元313，但本发明的实施方式可以很好地适于使用其他配置。例如，在一种实施方式中，发动机控制单元313可以实现为控制单元120的子部件，并且可以经由电子联结器(未示出)而仅向电动机310发送控制电压。在另一实施方式中，发动机控制单元313可以实现为分离单元，其经由连接器115与控制单元120通信地耦合，并经由电子联结器(未示出)与电动机310通信地耦合。
在本发明的实施方式中，驱动盘311以足够的摩擦力与方向盘330相耦合，从而驱动盘311的旋转引起方向盘330的旋转。在本发明的实施方式中，弹簧(未示出)保持足够将驱动盘311与方向盘330耦合的压力。然而，弹簧在驱动盘311和方向盘330之间保持的压力不足以例如在用户手动操纵移动机械105并且该用户的手指通过驱动盘311和方向盘330之间时夹住用户的手指。
在本发明的实施方式中，电动机310是可反转的，因此，根据从控制部件120发送的转向命令，发动机控制单元313控制至电动机310的电流，从而其以顺时针或逆时针方向旋转。结果，方向盘330也以顺时针或逆时针方向转动。通常，对流经电动机310的电流进行校准从而驱动盘311使方向盘330转动而不产生过多的扭矩。这促进了允许用户取代电子转向部件。在本发明的实施方式中，电动机310可以是永磁电刷直流(DC)发动机，无刷DC发动机、步进发动机或交流(AC)发动机。
在本发明的实施方式中，发动机控制单元313可以检测用户何时以与电子转向部件131转动的方向相反的方向来转动方向盘330。例如，可以使用轴编码器(未示出)来确定轴312正在哪个方向转动。因此，当用户以与电动机310转动的方向相反的方向来转动方向盘330时，轴编码器检测出用户正在转动方向盘330并向发动机控制单元313产生信号。响应于确定用户正在转动方向盘330，发动机控制单元313可以切断供应给电动机310的动力。结果，电动机310现在凭惯性前行并且可以被用户更容易地操作。在另一实施方式中，当方向盘330的转动与电动机的转动方向相反时，发动机控制单元313中的电路检测到电动机310失速并且切断供应给电动机310的动力。在另一实施方式中，开关检测方向盘330的旋转并向发动机控制单元313发送信号。然后，发动机控制单元313可以确定用户正在手动地操纵移动机械105并且使电动机310脱离。结果，当用户转动方向盘330时，如果他们的手指通过驱动盘311和方向盘330之间，则他们的手指将不会被夹住，因为电动机310在切断动力后是凭惯性前行的。
与传统车辆控制系统相比，本发明的实施方式的优点在于它可以容易并快速地作为售后工具箱来安装。例如，传统控制系统通常利用与车辆的动力转向机构耦合的螺线管(solenoid)和液压流量阀(hydraulic flow valve)来控制车辆。这些系统比以上所述的系统更难安装并且更加昂贵，这是因为螺线管和液压流量阀的较高成本以及安装该系统时涉及的附加工作量。图3的实施方式可以很容易地栓接至转向柱340上并且可以与转向控制器220相耦合。此外，通过简单地将托架320替换成针对特定车辆模型而配置的托架，电动机310可适用于多种车辆。而且，本发明的实施方式不依赖于犁沟感应器(furrow feeler)，其中，通常当到达犁沟一端时必须从犁沟提起该犁沟感应器或将该犁沟感应器下放到犁沟中。结果，在提起或下放该犁沟感应器中损失了少量时间。
图4A和图4B分别示出了根据本发明实施方式的用于控制移动机械的系统400的侧视图和俯视图。在图4A中，转向部件(例如图2的电子转向部件131)包括经由轴412与驱动盘411耦合的电动机410以及发动机控制单元413。发动机控制单元413将电动机410与图2的转向控制器220耦合。在图4A中，电动机410经由托架420与转向柱440耦合起来。在图4A和图4B的实施方式中，驱动盘411与子盘(sub wheel)431耦合，该子盘经由托架432与方向盘330耦合。
在图4A和图4B的实施方式中，电动机410根据发动机控制单元413接收到的转向命令以顺时针或逆时针方向转动。结果，驱动盘411使得子盘431也以顺时针或逆时针方向转动。利用子盘431防止了如果用户选择手动地操纵车辆时用户的手指被夹在方向盘430和驱动盘411之间。在本发明的实施方式中，可以通过例如将托架432附着在方向盘430的轮辐(spoke)上而简单并快速地将子盘431与方向盘430耦合。
图5A和图5B分别是根据本发明实施方式的用于控制移动机械的系统500的侧视图和俯视图。在图5A中，转向部件(例如图2的电子转向部件131)包括电动机510，其经由轴512与齿轮511耦合并与发动机控制单元513耦合。发动机控制单元413将电动机510与图2的转向控制器220耦合。在图5A中，电动机510与转向柱540耦合。
图5B是系统500的剖面图，其示出了转向柱540中设置的转向轴550。齿轮551将转向轴550与电子转向部件131的齿轮511耦合。在本实施方式中，电动机510根据由发动机控制单元513接收到的转向命令而以顺时针或逆时针方向转动。结果，齿轮511也以顺时针或逆时针方向转动，从而由于齿轮551所传送的力而使得转向轴550转动。尽管本实施方式提出了利用齿轮将电子转向部件131与转向轴550耦合起来，但本发明的实施方式很好地适于使用其他机械联结器，例如齿轮链(gear and chain)、带(belt)和滑轮(pulley)等等。
图6是根据本发明实施方式的用于控制农机车辆的方法600的流程图。在图6的步骤610中，使用基于卫星的位置确定部件来确定农机车辆的地理位置。如以上参考图1所述，位置确定部件110是基于卫星的位置确定系统，例如全球定位系统(GPS)导航系统、差分GPS系统、实时运动学(RTK)系统、网络化RTK系统等等。在本发明的实施方式中，位置确定系统在至少二维上确定移动机械105的位置。
在图6的步骤620中，控制部件用于基于农机车辆的地理位置而产生转向命令。如以上参考图2所述，控制部件120用于基于从位置确定部件110接收到的地理数据而产生针对移动机械的转向命令。在本发明的实施方式中，控制部件120包括与转向控制器(例如图2的220)耦合的车辆引导系统(例如，图2的210)。车辆引导系统210使用从位置确定部件110接收到的位置数据来确定用于移动机械105的路线纠正。转向控制器220将路线纠正转换为转向命令。
在图6的步骤630中，转向部件用于响应于转向命令而控制农机车辆的转向机构。
以上描述了本发明的用于控制移动机械的方法和系统的优选实施方式。尽管以特定实施方式描述了本发明，但应当理解的是，这些实施方式不应当理解为是对本发明进行限制，而应当根据随后的权利要求书来理解本发明。

Claims (50)

1.一种用于控制农机车辆的系统，所述系统包括：
位置确定部件，用于确定所述农机车辆的地理位置；
电子转向部件，用于响应于一个消息而控制所述农机车辆的转向机构，所述电子转向部件包括：
电动机，与所述农机车辆的转向柱相耦合；以及
驱动盘，其控制所述转向机构的方向盘；以及
控制部件，包括电子转向输出和液压转向输出，其与所述位置确定部件耦合并与所述转向部件耦合，所述控制部件用于响应于从所述位置确定部件接收到位置数据而产生所述消息。
2.一种用于控制移动机械的系统，所述系统包括：
位置确定部件，用于确定所述移动机械的地理位置；
电子转向部件，用于响应于一个消息而控制所述移动机械的转向机构；
控制部件，其与所述位置确定部件耦合并与所述转向部件耦合，所述控制部件用于响应于从所述位置确定部件接收到位置数据而产生所述消息；以及
转向控制器，用于自动确定所述控制部件是否与转向部件相耦合，其中所述转向部件是从主要包括电子方向盘致动装置和液压转向部件的组中选择的。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述位置确定系统是基于地面的位置确定系统和/或其中所述位置确定系统是基于卫星的位置确定系统。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述基于卫星的位置确定系统是从包括下列系统的组中选择出来的：全球定位系统、差分全球定位系统、实时运动学系统、网络化实时运动学系统、GLONASS系统以及伽利略系统。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制部件向所述电子转向部件产生控制电压。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括串行通信总线，其将所述控制部件、所述转向部件和所述位置确定部件通信地耦合起来。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述串行通信总线服从控制器局域网协议。
8.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制部件可进一步操作为对与所述移动机械的转向机构耦合的液压转向部件进行控制。
9.根据权利要求2所述的系统，其中，所述转向部件包括：
电动机，其与所述控制部件相耦合；以及
致动装置，其与所述电动机相耦合并配置为控制所述移动机械的转向机构。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电动机与所述致动装置直接耦合。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电动机经由齿轮与所述致动装置耦合。
12.根据权利要求9所述的系统，所述电动机是从包括下列发动机的组中选择出来的：永磁电刷直流发动机、无刷直流发动机、步进发动机以及交流发动机。
13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电动机与所述移动机械的转向柱相耦合，并且其中，所述致动装置包括控制所述转向机构的方向盘的驱动盘。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述致动装置经由与所述方向盘耦合的子盘来控制所述方向盘。
15.根据权利要求9所述的系统，其中，所述致动装置与所述移动机械的转向轴耦合。
16.根据权利要求2所述的系统，进一步包括检测部件，用于确定用户何时在操纵所述移动机械，并用于响应于所述确定而启动所述转向部件的脱离。
17.根据权利要求2所述的系统，其中，所述移动机械是农机车辆。
18.一种用于控制移动机械的控制部件，所述控制部件包括：
车辆引导系统，用于基于从位置确定部件接收到的位置数据来确定针对所述移动机械的路线纠正；以及转向控制器，与所述车辆引导系统相耦合，并用于基于所述路线纠正而产生转向命令，
其中，所述转向命令被传送给下列至少之一：与所述移动机械的转向机构相耦合的液压转向部件和电子转向部件；以及
转向控制器，用于自动确定所述控制部件是否与转向部件相耦合，其中所述转向部件是从主要包括电子方向盘致动装置和液压转向部件的组中选择的。
19.根据权利要求18所述的控制部件，其中，所述控制部件和所述位置确定部件经由串行通信总线进行通信。
20.根据权利要求19所述的控制部件，其中，所述串行通信总线服从控制器局域网协议。
21.根据权利要求18所述的控制部件，其中，所述位置确定部件是基于地面的位置确定系统。
22.根据权利要求18所述的控制部件，其中，所述位置确定部件是基于卫星的位置确定系统。
23.根据权利要求22所述的控制部件，其中，所述基于卫星的位置确定部件是从包括下列系统的组中选择出来的：全球定位系统、差分全球定位系统、实时运动学系统、网络化实时运动学系统、GLONASS系统以及伽利略系统。
24.根据权利要求18所述的控制部件，其中，响应于所述转向命令而向所述电子转向部件和所述液压转向部件两者之任意一个传送控制电压。
25.根据权利要求18所述的控制部件，其中，所述电子转向部件包括：
电动机，其与所述移动机械的转向柱耦合；以及
致动装置，其与所述电动机相耦合并被配置为控制所述移动机械的转向机构。
26.根据权利要求25所述的控制部件，其中，所述电动机与所述致动装置直接耦合。
27.根据权利要求25所述的控制部件，其中，所述电动机经由齿轮与所述致动装置耦合。
28.根据权利要求25所述的控制部件，所述电动机是从包括下列发动机的组中选择出来的：永磁电刷直流发动机、无刷直流发动机、步进发动机以及交流发动机。
29.根据权利要求25所述的控制部件，其中，所述致动装置包括与所述移动机械的方向盘耦合的驱动盘。
30.根据权利要求29所述的控制部件，其中，所述驱动盘经由与方向盘耦合的子盘与所述方向盘耦合。
31.根据权利要求25所述的控制部件，其中，所述致动装置与所述移动机械的转向轴相耦合。
32.根据权利要求18所述的控制部件，其中所述电子转向部件进一步包括：
检测部件，用于确定用户何时在操纵所述移动机械，并用于响应于所述确定而启动所述电子转向部件和所述液压转向部件之一的脱离。
33.根据权利要求18所述的控制部件，其中，所述移动机械是农机车辆。
34.一种用于控制移动机械的方法，包括：
使用位置确定部件来确定移动机械的地理位置；
使用具有转向控制器的控制部件来自动确定所述控制部件是否与转向部件相耦合，其中所述转向部件是从主要包括电子方向盘致动装置和液压转向部件的组中选择的；
使用所述控制部件来基于所述移动机械的地理位置而产生转向命令；以及
使用所述电子转向部件来响应于所述转向命令而控制所述移动机械的转向机构。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述位置确定部件包括基于地面的位置确定系统。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述位置确定系统包括基于卫星的位置确定部件。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述基于卫星的位置确定部件是从包括下列系统的组中选择出来的：全球定位系统、差分全球定位系统、实时运动学系统、网络化实时运动学系统、GLONASS系统以及伽利略系统。
38.根据权利要求34所述的方法，进一步包括，响应于所述转向命令而产生控制电压。
39.根据权利要求34所述的方法，进一步包括：
使用串行通信总线而将所述控制部件和所述位置确定部件通信地耦合起来。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述串行通信总线服从控制器局域网协议。
41.根据权利要求34所述的方法，其中，所述控制部件可进一步操作为对液压转向部件进行控制。
42.根据权利要求34所述的方法，其中，所述转向部件包括：
电动机，其与所述控制部件相耦合；以及
致动装置，其与所述电动机相耦合并被配置为控制所述移动机械的转向机构。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述电动机与所述致动装置直接耦合。
44.根据权利要求42所述的方法，其中，所述电动机经由齿轮与所述致动装置相耦合。
45.根据权利要求42所述的方法，所述电动机是从包括下列发动机的组中选择出来的：永磁电刷直流发动机、无刷直流发动机、步进发动机以及交流发动机。
46.根据权利要求42所述的方法，其中，所述致动装置包括控制所述转向机构的方向盘的驱动盘。
47.根据权利要求42所述的方法，其中，所述致动装置经由与所述方向盘耦合的子盘来控制所述方向盘。
48.根据权利要求42所述的方法，其中，所述致动装置与所述移动机械的转向轴耦合。
49.根据权利要求34所述的方法，进一步包括：
确定用户何时在操纵所述移动机械；以及
响应于所述确定而使所述转向部件脱离。
50.根据权利要求34所述的方法，其中，所述移动机械是农机车辆。
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Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1661792A1 (en) * 2003-09-02 2006-05-31 NSK Ltd. Device for controlling electric-motor power steering device
US7188015B2 (en) * 2004-07-14 2007-03-06 Trimble Navigation Limited Method and system for controlling a mobile machine
US7574290B2 (en) * 2004-11-30 2009-08-11 Trimble Navigation Limited Method and system for implementing automatic vehicle control with parameter-driven disengagement
US7139621B2 (en) * 2004-12-16 2006-11-21 Caterpillar Inc Floating deadband control
US7648004B1 (en) * 2005-03-14 2010-01-19 Novariant Inc. Steering wheel control mechanism
US7860628B2 (en) 2005-06-09 2010-12-28 Trimble Navigation Limited System for guiding a farm implement between swaths
US10378896B2 (en) * 2006-02-27 2019-08-13 Trimble Inc. Method and system for planning the path of an agricultural vehicle
US8051936B1 (en) * 2006-08-30 2011-11-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Human-portable remote control driving system
US7628239B1 (en) * 2006-08-30 2009-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Adaptable remote control driving system
US7844378B2 (en) 2006-10-05 2010-11-30 Trimble Navigation Limited Farm apparatus having implement sidehill drift compensation
US7624836B2 (en) * 2006-10-30 2009-12-01 Caterpillar Inc. Steering system having multiple strategies and variable deadzone
EP1950351A3 (en) * 2007-01-17 2010-04-28 Muncie Power Products, Inc. Electrohydraulic control system for a vehicle
US7721830B2 (en) * 2008-03-27 2010-05-25 Macdon Industries Ltd. Tractor with automatic steering arrangement
DE102008024591B3 (de) * 2008-05-21 2010-01-21 Reichhardt, Andreas, Dipl.-Ing. agr. Schwenkbare Motoranordnung für das Lenkrad eines Fahrzeugs
CN102057111B (zh) * 2008-05-27 2015-04-01 沃尔沃建筑设备公司 用于操作工作机的方法和系统
US8515626B2 (en) * 2008-07-22 2013-08-20 Trimble Navigation Limited System and method for machine guidance control
US20100023222A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Trimble Navigation Limited System and Method for Location Based Guidance Controller Configuration
US8401744B2 (en) * 2008-07-22 2013-03-19 Trimble Navigation Limited System and method for configuring a guidance controller
US8116977B2 (en) * 2008-10-02 2012-02-14 Trimble Navigation Limited Automatic control of passive, towed implements
US8112201B2 (en) * 2008-10-02 2012-02-07 Trimble Navigation Limited Automatic control of passive, towed implements
KR100913763B1 (ko) * 2009-03-25 2009-08-25 삼성탈레스 주식회사 주사 장치의 모터 고정 장치
PL2437586T3 (pl) 2009-06-02 2019-02-28 Topcon Precision Agriculture Pty Ltd System nadzoru i prowadzenia pojazdu
US8731777B2 (en) * 2009-08-18 2014-05-20 Crown Equipment Corporation Object tracking and steer maneuvers for materials handling vehicles
US8365634B2 (en) * 2009-09-17 2013-02-05 Exelis Inc. Universal actuation and control of steering mechanisms for mobile vehicles
CN101670851B (zh) * 2009-09-29 2012-09-12 中联重科股份有限公司 车辆后桥电控转向轮随动控制方法及控制系统
GB2492602A (en) * 2010-12-06 2013-01-09 Agco Corp Automatic determination of tire height for improving vehicle guidance performance
EP2511152B1 (de) * 2011-04-08 2013-11-20 Kurt Stähle Lenkradbetätigungsvorrichtung
US8494726B2 (en) 2011-05-16 2013-07-23 Trimble Navigation Ltd. Agricultural autopilot path adjustment
ITTO20110795A1 (it) 2011-09-07 2013-03-08 Cnh Italia Spa Veicolo sterzabile
KR20130044727A (ko) * 2011-10-24 2013-05-03 현대모비스 주식회사 전동식 동력 조향장치를 이용한 차륜 정렬장치의 요구명령 생성방법
US8589013B2 (en) 2011-10-25 2013-11-19 Jaybridge Robotics, Inc. Method and system for dynamically positioning a vehicle relative to another vehicle in motion
US8781685B2 (en) 2012-07-17 2014-07-15 Agjunction Llc System and method for integrating automatic electrical steering with GNSS guidance
US8985252B2 (en) 2012-11-19 2015-03-24 Macdon Industries Ltd. Speed and steering control of a hydraulically driven tractor
CN103914066B (zh) * 2012-12-28 2016-12-28 中国科学院沈阳自动化研究所 农机自动导航控制器及其控制方法
US9188986B2 (en) 2013-10-01 2015-11-17 Jaybridge Robotics, Inc. Computer-implemented method and system for dynamically positioning a vehicle relative to another vehicle in motion for on-the-fly offloading operations
US9733643B2 (en) 2013-12-20 2017-08-15 Agjunction Llc Hydraulic interrupter safety system and method
US9528228B2 (en) 2014-10-22 2016-12-27 James Allega Vehicle-mounted ground marking system and method
US9454153B2 (en) 2014-11-24 2016-09-27 Trimble Navigation Limited Farm vehicle autopilot with automatic calibration, tuning and diagnostics
CA163371S (en) 2015-07-08 2016-11-25 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Steering wheel adapter for an agricultural vehicle vision guidance system
US10104827B2 (en) 2015-07-08 2018-10-23 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Guidance system and steering control device for an agricultural vehicle
US9834248B2 (en) * 2016-01-15 2017-12-05 Deere & Company Vehicle guidance system with a stepper motor
JP6864885B2 (ja) * 2016-09-20 2021-04-28 日立Astemo株式会社 ステアリング装置
JP6737470B2 (ja) * 2017-01-24 2020-08-12 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 作業車両の操舵装置
EP3718392B1 (en) * 2017-11-28 2024-03-13 Kubota Corporation Harvester
CN108426722A (zh) * 2018-01-23 2018-08-21 北京清博华创测控技术有限公司 一种液压自动转向系统标定方法
CN108762323B (zh) * 2018-04-04 2021-08-20 上海华测导航技术股份有限公司 一种农业机械角度编码器和电动方向盘位置自动校准方法
CN108657269B (zh) * 2018-04-04 2021-03-26 南京天辰礼达电子科技有限公司 一种农业机械方向盘电机驱动自动驾驶设备及方法
CN115985080A (zh) 2019-02-01 2023-04-18 克朗设备公司 打开远程控制设备与物料搬运车辆上的控制器之间的无线连接的方法
US11641121B2 (en) 2019-02-01 2023-05-02 Crown Equipment Corporation On-board charging station for a remote control device
JP7332485B2 (ja) * 2020-01-06 2023-08-23 和樹 角 遠隔操舵装置
JP7288417B2 (ja) * 2020-03-31 2023-06-07 本田技研工業株式会社 自律作業システム、自律作業設定方法、およびプログラム
KR20230050383A (ko) 2020-08-11 2023-04-14 크라운 이큅먼트 코포레이션 원격 제어 장치
CN113401217B (zh) * 2021-01-06 2022-09-13 丰疆智能(深圳)有限公司 自动驾驶的转向控制方法和方向盘转向单元
US11702133B2 (en) * 2021-04-21 2023-07-18 GM Global Technology Operations LLC Yaw stability control system for a motor vehicle
HU231470B1 (hu) 2021-06-07 2024-01-28 Vie Technology (Europe) Kft. Eljárás és rendszer kormányzási holtsáv meghatározására, valamint az indulási beragadás kiküszöbölésére
GB2599792B (en) * 2021-09-06 2023-01-25 Agricision Ltd Automatic steering device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4515221A (en) * 1978-01-19 1985-05-07 Lely Cornelis V D Tractor having guidance system
EP0556689A2 (en) * 1992-02-21 1993-08-25 Giovanni Beltrami Device for directional control of a moving vehicle and associated method
US5563786A (en) * 1994-02-16 1996-10-08 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Autonomous running control system for vehicle and the method thereof
US5941917A (en) * 1995-08-31 1999-08-24 Gar-Bar Corporation Wand-axle zero set
US6236924B1 (en) * 1999-06-21 2001-05-22 Caterpillar Inc. System and method for planning the operations of an agricultural machine in a field
EP1269819B1 (en) * 2001-06-27 2006-02-15 Agco GmbH & Co. Apparatus and method for the variable rate application of substance to land

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2805585A (en) 1956-03-12 1957-09-10 Besserman Max Push button electrically controlled steering adapter
US3813932A (en) * 1969-12-09 1974-06-04 V Wallace Steering linkage testing apparatus
US3762239A (en) * 1970-01-28 1973-10-02 R Rouis Wheel turning device
US3648539A (en) 1970-01-28 1972-03-14 Robert J Rouis Electrically operated, remote controlled wheel turner
US3895545A (en) 1974-01-02 1975-07-22 Lee Hunter Steering wheel turning device
US3889527A (en) * 1974-04-04 1975-06-17 Virgil T Wallace Steering linkage testing apparatus
US4219093A (en) * 1978-08-04 1980-08-26 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Vehicle steering assist
US4453485A (en) 1981-09-08 1984-06-12 Houghton Brown Patrick D Device for remotely steering a boat
US4726175A (en) * 1987-02-02 1988-02-23 University Of Kentucky Research Foundation Harvester guidance control system
US5121799A (en) 1988-07-29 1992-06-16 Gar-Bar Corporation Guiding agricultural vehicles
FR2686432A1 (fr) 1992-01-16 1993-07-23 Robot France Dispositif de filoguidage d'engins automoteurs a volant.
US5594509A (en) * 1993-06-22 1997-01-14 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for audio-visual interface for the display of multiple levels of information on a display
US5784095A (en) * 1995-07-14 1998-07-21 General Instrument Corporation Digital audio system with video output program guide
US5767767A (en) * 1995-10-27 1998-06-16 Aydius, Inc. Method and apparatus for determining the position and alignment of wheels
US6469753B1 (en) * 1996-05-03 2002-10-22 Starsight Telecast, Inc. Information system
US6130726A (en) * 1997-03-24 2000-10-10 Evolve Products, Inc. Program guide on a remote control display
US5987383C1 (en) * 1997-04-28 2006-06-13 Trimble Navigation Ltd Form line following guidance system
US6397387B1 (en) * 1997-06-02 2002-05-28 Sony Corporation Client and server system
US6052647A (en) * 1997-06-20 2000-04-18 Stanford University Method and system for automatic control of vehicles based on carrier phase differential GPS
US6219839B1 (en) * 1998-05-12 2001-04-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. On-screen electronic resources guide
US6437836B1 (en) * 1998-09-21 2002-08-20 Navispace, Inc. Extended functionally remote control system and method therefore
US6182287B1 (en) * 1999-02-04 2001-01-30 Thomson Licensing S.A. Preferred service management system for a multimedia video decoder
US6978471B1 (en) * 1999-05-25 2005-12-20 Thomson Licensing S.A. System for acquiring and processing broadcast programs and program guide data
DE10019011A1 (de) * 2000-04-17 2001-10-25 Geo Tec Electronics Gmbh Verfahren zum Steuern einer Maschine auf einem vorgegebenen Fahrweg und Vorrichtung zu dessen Durchführung
US6595045B1 (en) * 2000-10-16 2003-07-22 Veridian Engineering, Inc. Vehicular sensors
US6539303B2 (en) * 2000-12-08 2003-03-25 Mcclure John A. GPS derived swathing guidance system
US6711501B2 (en) * 2000-12-08 2004-03-23 Satloc, Llc Vehicle navigation system and method for swathing applications
US7142956B2 (en) * 2004-03-19 2006-11-28 Hemisphere Gps Llc Automatic steering system and method
US7437230B2 (en) * 2003-03-20 2008-10-14 Hemisphere Gps Llc Satellite based vehicle guidance control in straight and contour modes
US7191061B2 (en) 2003-04-17 2007-03-13 Battelle Energy Alliance, Llc Auto-steering apparatus and method
US7729853B2 (en) * 2003-12-12 2010-06-01 Trimble Navigation Limited Integrated guidance system
US7640088B2 (en) * 2004-07-14 2009-12-29 Trimble Navigation Limited Method and system for controlling steering deadband in a mobile machine
US7188015B2 (en) * 2004-07-14 2007-03-06 Trimble Navigation Limited Method and system for controlling a mobile machine
US7225060B2 (en) * 2004-07-30 2007-05-29 Novariant, Inc. Vehicle control system with user-guided calibration
CA2482252A1 (en) * 2004-09-21 2006-03-21 Accutrak Systems Limited Automatic steering system
US7574290B2 (en) * 2004-11-30 2009-08-11 Trimble Navigation Limited Method and system for implementing automatic vehicle control with parameter-driven disengagement
US7139621B2 (en) * 2004-12-16 2006-11-21 Caterpillar Inc Floating deadband control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4515221A (en) * 1978-01-19 1985-05-07 Lely Cornelis V D Tractor having guidance system
EP0556689A2 (en) * 1992-02-21 1993-08-25 Giovanni Beltrami Device for directional control of a moving vehicle and associated method
US5563786A (en) * 1994-02-16 1996-10-08 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Autonomous running control system for vehicle and the method thereof
US5941917A (en) * 1995-08-31 1999-08-24 Gar-Bar Corporation Wand-axle zero set
US6236924B1 (en) * 1999-06-21 2001-05-22 Caterpillar Inc. System and method for planning the operations of an agricultural machine in a field
EP1269819B1 (en) * 2001-06-27 2006-02-15 Agco GmbH & Co. Apparatus and method for the variable rate application of substance to land

Also Published As

Publication number Publication date
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US7363132B2 (en) 2008-04-22

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