JP2001107385A - 土工作業機械の進行方向を制御する方法及び装置 - Google Patents

土工作業機械の進行方向を制御する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 土工作業具を有する土工作業機械の進行方向
を制御する方法及び装置を提供する。 【構成】 方法及び装置は、機械の所望のヘッディング
を求めること、機械の実際のヘッディングを求めるこ
と、所望のヘッディングの関数としての機械がたどる直
線通路を求めること、実際のヘッディングの所望のヘッ
ディングからの変位置を求めること、変位置の関数とし
て作業具の所望のチルト角を求めること、及び作業具の
チルト角を所望のチルト角に制御しこれに応答して機械
を直線通路上に操舵することを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には土工作
業機械の進行方向を制御する方法及び装置に関し、より
詳細には、土工作業機械の動作を所望の直線方向に維持
するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】履帯式トラクタのような土工作業機械は、
排土または整地工程の一部として土壌をある距離にわた
って押送したり運んだりするのに使用される。一般に、
土工作業機械を開始地点から所望の目的地点まで比較的
直線的に動かすことが望まれる。しかし、巨岩や異なっ
た土壌タイプ、例えば粘土、砂等のような押送される土
壌の特質によって、機械のブレードに不均等な力が働
く。これらの不均等な力は機械を所望の直線とは違った
方向に押し、土工作業機械を所望の進行方向から変位置
させがちである。加えて、土工作業機械の片方の履帯が
スリップすることによって機械が所望の進行方向から変
位置することがある。
【０００３】米国特許第５，４８７，４２８号におい
て、ヤマモト他は、ブルドーザが所望の直線進行方向か
ら変位置させられる力を受けることによって、ブルドー
ザのヨーが変化したことを測定し、その測定に応じてブ
ルドーザの操舵を制御するように、ブルドーザのブレー
ドを傾斜させるシステムを開示している。しかし、機械
のヨーは所望の進行方向を示さず、したがってオペレー
タは操舵の補償が行われた後に、新しい所望の直線を決
定しなければならない。ブルドーザが所望の直線通路を
確実に動き続けるようにする責任は、依然として機械の
オペレータの役割とされる。加えて、ヨーが検出される
までに、機械は既に所望のコースから相当程度外れて移
動していることもある。機械の所望の直線通路をより敏
速な応答方式で、かつオペレータの積極的な介入を必要
とせずに維持することが望ましい。
【０００４】多くの努力が、土工作業機械の多様な機能
を自動化または半自動化する方向へ進められてきた。例
えば、米国特許第５，５６０，４３１号において、スト
ラットン（Ｓｔｒａｔｔｏｎ）は、機械によってなされ
る仕事を最適化するために、運搬される土壌の中へ入れ
る土工作業機械のブレードの深さを制御するシステムを
開示している。地上速度、履帯のスリップ、地面の傾
斜、角度割合、及びブレードの先端位置等のパラメータ
を監視し、次いでブレードの最適な高さを求め、その高
さにする。ストラットンによって開示された発明は、最
適機械性能と信じられるものを得るためにブレードを上
げ下げし続ける責任からオペレータを解放する。しか
し、オペレータは、依然として機械の直線的な所望の進
行通路を監視し、機械によって押送される土壌が所望の
目的地点へ向かうように絶え間ない操舵調整をしなけれ
ばならない。機械の直線操舵を自動化機能にし、かつス
トラットンによって開示されたようなブレード負荷最適
化システムと共に機能させることができるシステムは、
効率的な自動化または半自動化された土工作業機械を目
指す好ましい付加システムであろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記で説明し
たような問題を１つあるいはそれ以上克服することを目
指している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様におい
て、土工作業具を有する土工作業機械の進行方向を制御
する方法が開示される。本方法は機械の所望のヘッディ
ングを求めること、機械の実際のヘッディングを求める
こと、所望のヘッディングの関数としての機械がたどる
直線通路を求めること、実際のヘッディングの所望のヘ
ッディングからの変位置を求めること、変位置の関数と
して作業具の所望のチルト角を求めること、及び作業具
のチルト角を所望のチルト角に制御しこれに応答して機
械を直線通路上に操舵することの諸段階を含んでいる。
【０００７】本発明の別の態様において、土工作業具を
有する土工作業機械の進行方向を制御する装置が開示さ
れる。その装置は、機械位置決めシステム、及び機械位
置情報を受け取り、機械位置情報の関数として機械のた
どる直線通路を求め、機械の実際のヘッディングの所望
のヘッディングからの変位置を求め、変位置の関数とし
て作業具の所望のチルト角を求めるヘッディングコント
ローラを含んでいる。この装置はさらに、ヘッディング
コントローラから所望のチルト角を受け取り、これに応
答して作業具のチルト角を所望のチルト角に制御するチ
ルトコントローラを備えている。
【０００８】本発明のさらに別の態様において、土工作
業具を有する土工作業機械の進行方向を制御する装置が
開示される。この装置は機械の所望のヘッディングを求
める手段、機械の実際のヘッディングを求める手段、所
望のヘッディングの関数としての機械がたどる直線通路
を求める手段、実際のヘッディングの所望のヘッディン
グからの変位置を求める手段、変位置の関数として作業
具の所望のチルト角を求める手段、及び作業具のチルト
角を所望のチルト角に制御しこれに応答して機械を直線
通路上に操舵する手段を含んでいる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図面、特許請求の範囲及び明細書
に示すように、本発明は、土工作業具１０４を有する土
工作業機械１０２の進行方向を制御する方法及び装置１
００である。特に図１を参照すれば、土工作業機械１０
２は履帯式トラクタとして示されている。履帯式トラク
タは土壌掘削運搬ブレードの形で土工作業具１０４を備
えている。ブレードを備えた履帯式トラクタは通常開始
地点から目的地点まで土壌を掘削して押送するのに使用
される。しかし、同様なまたは他のタイプの土工作業具
１０４を備えた他のタイプの土工作業機械１０２にも、
本発明は使用できることが解る。例えば、ブレードを備
えたモータグレーダ、バケットを備えたローダ、及び農
作業具を備えた農業機械に、本発明を用いることができ
る。
【００１０】典型的には、土工作業機械１０２は、機械
１０２及び作業対象の土壌に対する土工作業具１０４の
相対的位置を制御する。例えば、図１の機械１０２は、
油圧シリンダを使用して作業具１０４の位置を制御す
る。図１は、作業具１０４を上げ下げするのに使用され
る作業具リフトシリンダ１０６を示す。典型的には、図
１に示されたタイプの機械１０２は、１つ以上のリフト
シリンダ１０６、例えば作業具１０４の左端及び右端に
対して間隔を空けた位置に取り付けられた２つのリフト
シリンダ１０６、を備えている。作業具傾斜シリンダ１
０８は、土工作業具１０４を傾斜するのに使用される。
典型的には、図１に示されたタイプの機械１０２は、１
つ以上の傾斜シリンダ１０８、例えば作業具１０４の左
端及び右端に対して間隔を空けた位置に取り付けられた
２つの傾斜シリンダ１０８、を備えている。作業具リフ
トシリンダ１０６は作業具１０４を上げるように構成さ
れ、作業具傾斜シリンダ１０８は作業具１０４の左端ま
たは右端の一方を傾斜するように、すなわち作業具１０
４の一端を作業具１０４の他端に対し相対的に上げるか
または下げるように構成されている。図１に示したシリ
ンダ構成は、本発明をおいて使用することが可能な１つ
の構成を示している。他のタイプの作業具制御配置も本
発明の精神を変位置することなく用いることができる。
【００１１】次ぎに図２には、本発明の好ましい実施形
態を図示するブロック線図が示されている。機械１０２
に取り付けられる制御システム２０２は、本発明に関連
した機械１０２の操作を制御するようになっている。制
御システム２０２は、ヘッディングコントローラ２０４
及びチルトコントローラ２０６を備えているものとして
示されている。１実施形態においては、ヘッディングコ
ントローラ２０４とチルトコントローラ２０６とは互い
に情報を交換し合う独立したコントローラである。しか
し、ヘッディングコントローラ２０４とチルトコントロ
ーラ２０６とは、ヘッディングコントローラ２０４及び
チルトコントローラ２０６の独立した仕事を実行するよ
うにされている１つのコントローラの部分であっても良
い。
【００１２】機械１０２上に取り付けられた機械位置決
めシステム２０８は、位置座標において機械１０２の位
置及びヘッディングを求めるようになっている。好まし
くは、機械位置決めシステム２０８は地球投影位置決定
衛星（ＧＰＳ）システムである。しかし、他のタイプの
位置決めシステム、例えばレーザプレーン、推測航法、
及びシステムの組み合わせも同様に使用することができ
る。位置決めシステムの使用は当業界では公知であり、
これ以上議論しない。
【００１３】機械横揺れ角センサ２１０、すなわち機械
１０２の水平基準面に対する相対的な横揺れ角を求める
センサは、本発明を用いて任意選択的に使用しても良
い。機械横揺れ角センサ２１０の使用は以下でさらに詳
しく説明する。
【００１４】図１の例示的な作業具シリンダ配置に関連
して、左右のシリンダ位置センサが図２に示されてい
る。１実施形態において、左右のリフトシリンダ位置セ
ンサ２１２、２１４が作業具リフトシリンダ１０６の位
置を求めるのに使用される。他の実施形態において、左
右の傾斜シリンダ位置センサ２１６、２１８が作業具傾
斜シリンダ１０８の位置を求めるのに使用される。左右
のシリンダ位置センサは、電磁、高周波、赤外線、リゾ
ルバ、摺動ポテンショメータ等を含む多様なタイプのど
れであっても良いが、これらに限られるわけではない。
以下にさらに詳細に論じられる本発明の他の実施形態に
おいて、左の傾斜シリンダ圧センサ２２０及び右の傾斜
シリンダ圧センサ２２２を使用しても良い。左右の傾斜
シリンダ圧センサ２２０、２２２はひずみゲージ、油圧
圧力センサ等を含む、傾斜シリンダ１０８に加えられる
力を求めるのに適した多様なタイプのセンサのどれであ
っても良い。
【００１５】さて図３を参照すると、本発明の好ましい
実施形態を図示する制御ループ線図が示されている。２
つの制御ループが示されている。第一の制御ループはヘ
ッディングコントローラ２０４の制御操作を表してい
る。この第一の制御ループから出たコマンド信号は、チ
ルトコントローラ２０６の制御操作を表す第二の制御ル
ープに伝達される。所望のヘッディング及び実際のヘッ
ディングがヘッディングコントローラ２０４に入力され
る。好ましくは、所望のヘッディングは機械１０２の進
行開始時にオペレータによって求められる。また、所望
のヘッディングは、ある仕事をするようにとの命令を与
えられ、それからそれに応答して作業を実行するのに必
要な所望のヘッディングを求める遠隔制御または自動シ
ステムによって求めても良い。
【００１６】好ましい実施形態において、実際のヘッデ
ィングは周期的または連続的に働く機械位置決めシステ
ム２０８によって求められる。所望のヘッディングと実
際のヘッディングとの間の誤差信号は、実際のヘッディ
ング信号から出る好ましくないノイズ要素を濾過除去す
るようにしたフィルタ３０２に伝達される。例えば、機
械位置決めシステム２０８から出る過渡信号及びノイズ
は、精確な誤差信号を維持するために濾過除去する必要
があるかも知れない。
【００１７】濾過された誤差信号は、それからヘッディ
ングコントローラ２０４に伝達される。１実施形態で
は、ヘッディングコントローラ２０４は制御ループ内で
ＰＩＤネットワーク３０４を使用する。ＰＩＤネットワ
ーク３０４を使用する利点はＰＩＤネットワーク３０４
の比例利得を変更することによって許容ヘッディング誤
差を調整し得ることである。より大きな制御が必要な状
況においては、より小さな許容ヘッディング誤差によっ
て土工作業機械１０２を大きく制御することができる。
しかし、より小さく制御することが必要であれば、大き
な許容ヘッディング誤差をヘッディングコントローラ２
０４によって必要とされる制御作用の大きさに減少させ
るようにすることができる。
【００１８】他の実施形態において，ＰＩＤネットワー
ク３０４はファジー論理ネットワーク（図示せず）で代
替しても良い。ファジー論理ネットワークはＰＩＤネッ
トワークと同様な結果をもたらすが、制御作用は小さ
い。しかし、許容ヘッディング誤差を調整するようにフ
ァジー論理ネットワークを調節することは、より行うの
が難しい。本発明の精神を変位置することなく、ＰＩＤ
ネットワーク３０４の代わりに他のタイプの制御ネット
ワークを使用することができる。ＰＩＤ及びファジー論
理ネットワークは当業界では公知であり、これ以上議論
する必要はあるまい。
【００１９】傾斜リミッタ３０６は、土工作業具１０４
の許容傾斜量を制限するために使用することができる。
例えば、履帯式トラクタのブレードの傾斜を、ブレード
に好ましくない負荷がかかるのを避けるために、僅か＋
／−４．５度に制限することが望ましいことがある。
【００２０】任意選択的に、土工作業機械１０２の横揺
れの角度を求めるために、例えば、機械１０２は傾斜し
た表面上にあるかも知れないので、機械横揺れ角センサ
２１０を使用してもよい。機械１０２の横揺れ角は、次
ぎに作業具１０４の許容傾斜量にさらに制限を加えるた
めに使用しても良い。例えば、もし機械１０２が傾斜し
た表面上にある場合、機械１０２が傾斜した表面上で過
度に転換しないようにブレード傾斜の許容量を減少する
ことが望ましいことがある。
【００２１】ヘッディングコントローラ２０４は所望の
チルト角コマンド信号を発信するようになっている。所
望のチルト角コマンド信号はチルトコントローラ２０６
に伝達され、作業具１０４の実際のチルト角と比較され
る。所望のチルト角と実際のチルト角との差、すなわち
チルト角誤差信号が、チルトコントローラ２０６の制御
ネットワーク、好もしくはＰＩＤネットワーク３０８に
伝達される。しかし、他のタイプの制御ネットワーク、
例えばファジー論理ネットワーク等も使用することがで
きる。チルトコントローラＰＩＤネットワーク３０８か
ら出される出力信号は、傾斜システム３１２へと、好ま
しくは電流リミッタ３１０を介して伝達される。電流リ
ミッタは、過剰な電流が油圧傾斜システムの電動式油圧
装置に印加されるのを防止する。例えば、電流リミッタ
３１０によって、＋／−１アンペアを超えない電流のみ
が傾斜システム３１２へ伝達されることができる。
【００２２】傾斜システム３１２は、土工作業具１０４
の動作を制御するのに必要な油圧装置及び電動式油圧装
置を含む。より詳細には、傾斜システム３１２は作業具
リフトシリンダ１０６及び作業具傾斜シリンダ１０８の
操作を制御するようになっており、それらが順次、作業
具１０４の動作を制御する。左右のリフトシリンダ位置
センサ２１２、２１４、及びそれらに代えて、左右の傾
斜シリンダ位置センサ２１６、２１８が監視され、対象
となるシリンダの動作の量を求める。好ましい実施形態
において、左右のリフトシリンダ１０６が検出される。
典型的には、リフトシリンダ１０６は他の目的のために
既に、例えば電磁センサ技術を駆使したセンサ２１２、
２１４を組み込んでいる。したがって、センサ２１２、
２１４が既に機械１０２上に存在していることがあり、
それで余分なセンサを付加する費用が節約される。加え
て、作業具リフトシリンダ１０６に一般的に使用される
形式のセンサは、比較的ノイズの干渉に強く、作業具傾
斜シリンダ１０８用に機械１０２に付加されるセンサよ
りも信頼性があり故障が無い。
【００２３】シリンダ位置をブレード傾斜位置情報に変
換するために使用される変換器３１４は、作業具１０４
の位置をシリンダ位置の関数として求めるために使用さ
れる。ブレード傾斜位置情報は、所望のチルト角と比較
するためにチルトコントローラ２０６の入力へと返送さ
れる。
【００２４】次ぎに図４には、本発明の他の実施形態が
制御線図として表されている。この実施形態は、例えば
機械位置決めシステム２０８が機械１０２の実際のヘッ
ディングを求められない時に短期間、例えば十分な数の
ＧＰＳ衛星が利用できないような期間に、用いることが
できる。また、ヘッディング情報に基づいた制御システ
ムの性能を高め補強するために別の実施形態を用いても
良い。
【００２５】Ｔ秒ごとの間隔で、左右の傾斜シリンダ圧
２２０、２２２が求められる。これらの圧力は、例えば
左右の傾斜シリンダ１０８に掛かる力を、例えば、ひず
みゲージ、油圧センサ等のセンサを使用して検出するこ
とによって求めることができる。左右の傾斜シリンダ圧
２２０、２２２は、機械１０２が直線通路から変位置し
ていることを示す力の差を求めるために比較器４０２に
よって互いに比較される。較差信号はヘッディングコン
トローラ２０４に伝達され、そこで作業具チルト角が図
３に説明された制御システムによって制御される。
【００２６】所望のチルト角コマンド信号は、シリンダ
を求めるために使用されるＴ秒より小さな時間間隔にな
るように選択されたｔ秒間隔でチルトコントローラ２０
６へ伝達される。このことは、圧力側定時の過渡信号を
定常状態値に対応して平滑化することを可能にし、した
がって、作業具１０４のチルト角の一層精確な制御を可
能にする。例えば、時間間隔ｔは時間間隔Ｔのほぼ２分
の１にすればよい。
【００２７】次ぎに図５には、本発明の好ましい方法を
図示する流れ図が示されている。第１の制御ブロック５
０２において、機械１０２の所望のヘッディングが求め
られる。所望のヘッディングは、機械１０２に搭乗する
オペレータによって求められることもできるし、遠隔操
作によって求めることもできるし、また当業界で公知の
手段によって自動的に求めることもできる。
【００２８】第２の制御ブロック５０４において、土工
作業機械１０２の実際のヘッディングが求められる。好
ましくは、実際のヘッディングは、ＧＰＳのような機械
位置決めシステムを使用して求められる。しかし、実際
のヘッディングは別に、上述したように左右の傾斜シリ
ンダ１０８間の力の差を比較することによって求めるこ
とができる。
【００２９】制御は次ぎに第３の制御ブロック５０６に
進み、ここでは機械１０２の直線通路が求められる。土
壌掘削運搬用ブレードを備えた履帯式トラクタを使用し
た例では、土中に掘り進み、次いで運搬モードに切り替
えて、土を開始地点から直線距離にある目的地点へブレ
ードによって押送することが通常望ましい。
【００３０】第４の制御ブロック５０８では、機械１０
２の実際のヘッディングが所望のヘッディングと比較さ
れ、何らかの変位置があれば求められる。所望のヘッデ
ィングからの変位置は、機械１０２が前もって定められ
た直線通路から変位置し始めたときとして定義される。
変位置は、例えばもし作業具１０４が大きな岩に遭遇し
たら生じるような不均等な力に遭遇すると生じる可能性
がある。さらに、機械１０２は、もし機械１０２の左ま
たは右の履帯が、湿った、または砂地の地域等の土壌の
特質の相違のために滑り始めると、所望のヘッディング
から変位置する可能性がある。
【００３１】第５の制御ブロック５１０では、ヘッディ
ングコントローラ２０４が、所望のヘッディングからの
何らかの変位置を補償するために機械１０２の操舵を補
正する、所望のチルト角を求める。
【００３２】制御は次ぎに第６の制御ブロック５１２に
進み、ここでは作業具１０４のチルト角が、機械１０２
が所望の直線通路へ操舵して戻ることができるように制
御される。好ましくは、チルトコントローラ２０６が応
答的に作業具１０４のチルト角を制御するリフト及び傾
斜シリンダ１０６、１０８に必要な制御を供給する。
【００３３】さて図６を参照すれば、本発明の他の実施
形態を図示する流れ図が示されている。第１の制御ブロ
ック６０２では、左の傾斜シリンダ１０８にかかる圧力
が求められる。第２の制御ブロック６０４では、右の傾
斜シリンダ１０８にかかる圧力が求められる。第３の制
御ブロック６０２では、左右の傾斜シリンダ圧が比較さ
れる。
【００３４】第４の制御ブロック６０８では、所望の作
業具チルト角は左右の傾斜シリンダ１０８間の圧力差の
関数として求められる。制御は次ぎに第５の制御ブロッ
ク６１０に進み、ここで作業具１０４のチルト角が機械
１０２を所望の直線通路に沿って操舵するように所望の
チルト角に対応して制御される。
【００３５】
【発明の効果】本発明の適用の例として、図７は土工作
業機械１０２が進もうとする所望の直線通路７０２を示
している。土工作業機械１０２は位置Ａで開始位置にあ
ることが示されている。この第１の位置では、機械１０
２は直線通路７０２上にあり、機械１０２のヘッディン
グは機械１０２の前進動作によって機械１０２が直線通
路７０２に沿って進行するように向いている。
【００３６】しかし位置Ｂにおいては、機械１０２は直
線通路７０２の左方へ変位置していて、もしそうするま
まにしておけば望ましくないヘッディングで進み続ける
であろうことを示している。図７において機械１０２の
示されている位置は、正しい縮尺で描かれているのでは
なく、実際には明瞭に図示するために誇張してあること
を言っておかなければならない。好ましい実施形態にお
いて、ヘッディングの変位置は誤差を僅かに０．５度で
補償することが望ましい。この補償によって、土工作業
機械１０２は本質的に所望の直線通路７０２上にとどま
るであろう。
【００３７】位置Ｃにおいて、機械１０２は直線通路７
０２からのヘッディングの変位置を補正する過程を開始
しており、直線通路７０２へ戻りつつあることを示して
いる。好ましくは、この補償は、作業具１０４の右端
を、好もしくは僅かに５度のブレード傾斜により土中に
下ろすことによって達成され、機械１０２は作業具１０
４の下げられた部分の周りに緩やかに旋回し、進行方向
を右に変える。
【００３８】位置Ｄにおいて、機械１０２は、何らかの
力が機械１０２を再び所望のヘッディングから変位置さ
せるまで、機械１０２が直線通路７０２に沿って進み続
けるようにするヘッディングで所望の直線通路７０２上
へと戻っていることを示している。位置Ｃから位置Ｄへ
と移っていくには、機械１０２を漸次所望のヘッディン
グに戻らせる追加のブレード傾斜コマンドをおそらく必
要とするであろう。例えば、正味の結果として機械１０
２が最終的に所望のヘッディングになるように、作業具
１０４の左端を位置Ｃにおける初期補償を再補償するよ
うに土中へ傾斜し、機械１０２のヘッディングを左へシ
フトすることがおそらく必要であろう。本発明のその他
の態様、目的、及び特徴は、図面、詳細な説明、及び添
付する特許請求の範囲を詳細に検討することによって理
解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を使用するのに適した土工作業機械の概
略図である。
【図２】本発明の実施形態を示すブロック線図である。
【図３】本発明の実施形態を示す制御ループ線図であ
る。
【図４】本発明の別の実施形態を示す制御ループ線図で
ある。
【図５】本発明の形態を示す流れ図である。
【図６】本発明の別の形態を示す流れ図である。
【図７】本発明の適用例の概略図である。
【符号の説明】
１００ 進行方向を制御する方法及び装置 １０２ 土工作業機械 １０４ 土工作業具 １０６ 作業具リフトシリンダ １０８ 作業具傾斜シリンダ ２０４ ヘッディングコントローラ ２０６ チルトコントローラ ２０８ 機械位置決めシステム ２１０ 機械横揺れ角センサ ２１２ 左のリフトシリンダ位置センサ ２１４ 右のリフトシリンダ位置センサ ２１６ 左の傾斜シリンダ位置センサ ２１８ 右の傾斜シリンダ位置センサ ２２０ 左の傾斜シリンダ圧センサ ２２２ 右の傾斜シリンダ圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イーメド ガーサリー アメリカ合衆国 イリノイ州 61615 ピ オーリア ヘイ メドー コート 5804 アパートメント ３ビー

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 土工作業具を有する土工作業機械の進行
    方向を制御する方法であって、 前記機械の所望のヘッディングを求めること；機械位置
    決めシステムを使用して前記機械の実際のヘッディング
    を求めること；前記所望のヘッディングの関数として位
    置座標における前記機械のたどる直線通路を求めるこ
    と；前記所望のヘッディングからの前記実際のヘッディ
    ングの変位置を求めること；前記変位置の関数として前
    記作業具の所望のチルト角を求めること；及び前記作業
    具のチルト角を前記所望のチルト角に制御し、これに応
    答して前記直線通路座標上の前記機械を操舵すること；
    の段階を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記所望のヘッディングからの前記実際
    のヘッディングの変位置を求める段階が、前記土工作業
    機械の位置を直線通路座標からの変位置として求める段
    階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記作業具のチルト角が、組をなす作業
    具リフトシリンダの各々の位置を検出し、これに応答し
    て前記チルト角を計算することによって求められること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記作業具のチルト角が、組をなす作業
    具傾斜シリンダの各々の位置を検出し、これに応答して
    前記チルト角を計算することによって求められることを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 さらに、左の傾斜シリンダ及び右の傾斜
    シリンダの各々にかかる圧力を求めること；前記左の傾
    斜シリンダ圧及び前記右の傾斜シリンダ圧を比較するこ
    と；前記左の傾斜シリンダ及び前記右の傾斜シリンダ間
    の圧力の差の関数として、前記作業具の所望のチルト角
    を求めること；及び前記作業具のチルト角を前記所望の
    チルト角に制御すること；の段階を含むことを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 土工作業具を有する土工作業機械の進行
    方向を制御する装置であって、 前記土工作業機械に取り付けられた機械位置決めシステ
    ム；前記機械位置決めシステムから機械位置情報を受け
    取り、前記機械位置情報の関数として位置座標における
    前記機械のたどる直線通路を求め、前記機械の実際のヘ
    ッディングの所望のヘッディングからの変位置を求め、
    前記機械の所望のチルト角を前記変位置の関数として求
    めるための、前記土工作業機械に取り付けられたヘッデ
    ィングコントローラ；及び前記ヘッディングコントロー
    ラから前記所望のチルト角を受け取り、これに応答して
    前記作業具のチルト角を前記所望のチルト角に制御する
    ための、前記土工作業機械に取り付けられたチルトコン
    トローラ；を備えることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 前記機械位置決めシステムが地球投影位
    置決定衛星（ＧＰＳ）システムであることを特徴とする
    請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ＧＰＳシステムが前記土工作業機械
    の位置及びヘッディングを求めるようになっている請求
    項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記ヘッディングコントローラがＰＩＤ
    コントローラであることを特徴とする請求項６に記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記ヘッディングコントローラがファ
    ジー論理コントローラであることを特徴とする請求項６
    に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 さらに、複数の作業具リフトシリンダ
    の各々に取り付けられたシリンダ位置センサを含み、前
    記チルトコントローラが実際のチルト角を前記シリンダ
    位置センサの関数として測定するようになっていること
    を特徴とする請求項６に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 さらに、前記チルトコントローラが前
    記実際のチルト角を前記所望のチルト角と比較し、それ
    に応答して前記作業具の前記チルト角を前記所望のチル
    ト角に制御するようになっていることを特徴とする請求
    項１１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 さらに、複数の作業具傾斜シリンダの
    各々に取り付けられたシリンダ位置センサを含み、前記
    チルトコントローラが実際のチルト角を前記シリンダ位
    置センサの関数として測定するようになっていることを
    特徴とする請求項６に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 さらに、前記チルトコントローラが前
    記実際のチルト角を前記所望のチルト角と比較し、それ
    に応答して前記作業具のチルト角を前記所望の傾斜に制
    御するようになっていることを特徴とする請求項１３に
    記載の装置。
  15. 【請求項１５】 さらに、前記左の傾斜シリンダに取り
    付けられた左の傾斜シリンダ圧力センサ；前記右の傾斜
    シリンダに取り付けられた右の傾斜シリンダ圧力セン
    サ；及び前記ヘッディングコントローラに取り付けられ
    たタイマー；を含み、 前記ヘッディングコントローラが、所定のサンプリング
    時間間隔で前記左の傾斜シリンダ圧力と前記右の傾斜シ
    リンダ圧力とを比較し、それに応答して所望のチルト角
    信号を、前記左の傾斜シリンダ圧力及び前記右の傾斜シ
    リンダ圧力間の差の関数として前記チルトコントローラ
    へ伝達するようになっていることを特徴とする請求項６
    に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記チルトコントローラが、前記所望
    のチルト角信号の受信に応じて前記作業具のチルト角を
    制御するようになっていることを特徴とする請求項１５
    に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記チルトコントローラが、前記所定
    のサンプリング時間間隔より実質的に小さい時間間隔
    で、前記作業具の前記チルト角を制御するようになって
    いることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
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