农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法与流程

本发明涉及到农机作业领域，尤其涉及到农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法。

背景技术：

目前在农机领域，农业的信息化是未来的发展方向。在过去的农业中，农户只能够凭借经验对于农业活动的开展进行判断，比如说在田地里观察农作物的生长状态，借助肉眼观察到的信息判断农作物需要进行何种处理，比如说浇水、施肥或者是除虫等。显然，这样的方式效率非常低下，并且提高了农业的门槛，要求农户拥有足够的经验才能够对于农田进行有效的管理。

农业信息化可以降低农业的门槛，在信息化的协助下缺少经验的农户也可以完成对于农田和农作物的有效管理。

农业信息化的重要前提之一是获得足够多的信息，然后对于农业活动进行信息化的监管。能够在农田内活动以展开农事作业的农机是获取农业相关信息的重要来源之一。

农机作业幅宽是农机信息是重要参数之一，在目前的农机信息获取中，农机作业幅宽一般是通过人工获取，效率较低并且精确度无法保证。比如说当一农机的一作业部可以被更换成不同的作业部时，对于同一个农机来说，在不同的时期内作业幅宽可能是不同的，此时人工修改录入的方式将增大获取数据的差错率，最后影响到整个农业信息化管理系统的作业。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中一农机的作业幅宽可以被自动获取。

本发明的另一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中所述农机的作业幅宽可以基于所述农机的行驶路径被获取。

本发明的另一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中所述农机的作业幅宽可以基于所述农机的行驶路径构建轨迹方程获得。

本发明的另一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中所述农机作业幅宽自动获取方法的使用并不限制于所述农机需要作业区域的边界。

本发明的另一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中所述农机作业幅度自动获取方法基于所述农机的行驶路径的并行部分之间的距离获取作业幅宽。

本发明的另一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中所述农机作业幅宽自动获取方法获取的作业幅宽可以是所述农机在一作业领域的平均作业幅宽。

本发明的另一目的在于提供一农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法，其中基于所述农机作业幅宽自动获取方法获取的作业幅宽有利于获取较高准确度的农机作业面积。

根据本发明的一方面，本发明提供了一农机作业幅宽自动获取方法，其包括如下步骤：

基于一农机的一定位单元获取在一作业区域内的所述农机的行驶轨迹；和

基于所述农机的行驶轨迹，一处理单元自动获取所述农机的行驶轨迹并行部分之间的距离以作为所述农机的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，所述农机作业幅宽自动获取方法进一步包括如下步骤：

基于所述农机的行驶轨迹获取两个坐标，其中两个所述坐标分别位于并行的所述农机的行驶轨迹部分；和

计算两个所述坐标之间的距离，以作为所述农机的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，所述农机作业幅宽自动获取方法进一步包括如下步骤：

基于所述农机的行驶轨迹构建至少二轨迹方程，其中每一所述轨迹方程对应的所述行驶轨迹部分并行；和

基于所述轨迹方程计算并行的所述行驶轨迹部分的距离，以作为所述农机的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，所述农机作业幅宽自动获取方法进一步包括如下步骤：

基于所述农机的行驶轨迹构建一轨迹方程；和

基于所述轨迹方程计算和对应于所述轨迹方程的所述农机的行驶轨迹并行部分的至少一坐标点到所述轨迹方程的距离，以作为所述农机的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，所述农机的行驶轨迹是一s形。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，所述农机在所述作业区域内沿着第一作业行进行行驶，转向至沿着第二作业行进行行驶，其中所述第一作业行的至少部分和所述第二作业行的至少部分并行。

根据本发明的一实施例，其中所述农机作业幅宽自动获取方法进一步包括如下步骤：

基于所述第一作业行和所述第二作业行分别构建一轨迹方程；和

基于所述轨迹方程计算所述第一作业行和所述第二作业行并行部分之间的距离。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，所述农机在所述作业区域内沿着第n-1作业行进行行驶，转向至沿着所述n作业行进行行驶，其中所述第n-1作业行的至少部分和所述n作业行的至少部分并行，其中n≥2。

根据本发明的一实施例，其中所述农机作业幅宽自动获取方法进一步包括如下步骤：

基于所述第n-1作业行和所述第n作业行至少构建一轨迹方程；和

基于所述轨迹方程计算第n-1作业行和所述第n作业行之间的距离以获得所述农机的作业幅宽wn。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，并行于所述第n作业行的所述第n-1作业行部分为曲线时，拟合得出一直线轨迹方程。

根据本发明的一实施例，所述作业区域的形状是矩形、圆形或者是三角形。

根据本发明的一实施例，所述作业区域是一矩形作业区域，并且所述作业区域具有一第一角落、一第二角落、一第三角落以及一第四角落，其中所述农机自所述第一角落、所述第二角落、所述第三角落或者是所述第四角落出发开始作业。

根据本发明的一实施例，所述作业区域具有一第一边界、一第二边界、一第三边界以及一第四边界，其中所述第一边界和所述第三边界相对设置，所述第二边界和所述第四边界相对设置，其中所述第一作业行的至少部分平行于所述第一边界。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一农机作业面积获取方法，其包括如下步骤：

在农机位于一作业区域的第n作业行rn，并且所述农机的前一作业行为rn-1，后一作业行为rn+1，其中所述第n-1作业行rn-1、所述第n作业行rn以及所述第n+1作业行rn+1并行排布，基于一农机的一定位单元获取在一作业区域内的所述农机的行驶轨迹；

基于所述农机的行驶轨迹，获取所述农机在所述第n-1作业行rn-1和所述第n作业行rn的并行部分之间的距离以作为所述农机在所述第n作业行rn的实时作业幅宽；以及

作业幅宽乘以所述农机在所述第n作业行的行驶路径为所述农机在所述第n作业行的作业面积。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，进一步包括如下步骤：

基于所述农机的所述第n-1作业行rn-1和所述第n作业行rn获取两个坐标；和

计算两个所述坐标之间的距离，以作为所述农机的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，进一步包括如下步骤：

基于所述农机的所述第n-1作业行rn-1和所述第n作业行rn构建至少二轨迹方程；和

基于所述轨迹方程计算相邻作业行之间的距离，以作为所述农机的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，进一步包括如下步骤：

基于所述农机在所述第n-1作业行rn-1的行驶轨迹构建一轨迹方程；和

计算所述农机在所述第n作业行rn的至少一坐标点到所述第n-1作业行rn-1对应的所述轨迹方程的距离，以作为所述农机在所述第n作业行rn的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，在上述方法中，在所述农机位于所述第n作业行驶时，依次获取坐标点p1(x1,y1)，p2(x2,y2)，p3(x3,y3)…pn(xn,yn)，pn+1(xn+1,yn+1)，并且进一步包括如下步骤：

获取关于前一作业行rn-1的函数，y＝f(x)；

计算各坐标点p1(x1,y1)，p2(x2,y2)，p3(x3,y3)…pn(xn,yn)分别到y＝f(x)的距离，获得d1至dn以作为农机的作业幅宽；以及

通过累加各单段作业面积获取农机在第n行(rn≥2)时的实时作业面积m：

m＝m1+m2+m3+…+mn，其中每个相邻轨迹点pn(xn，yn)和pn+1(xn+1,yn+1)间的单段作业面积

根据本发明的一实施例，前一作业行rn-1的函数通过光滑曲线拟合获得。

根据本发明的一实施例，当所述农机位于第一作业行r1，所述农机的作业面积等于所述农机的作业幅宽w乘以在所述第一作业行r1的行驶路径长度。

附图说明

图1a是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图1b是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图1c是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业面积获取方法的应用示意图。

图2a是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图2b是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图3a是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图3b是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图4是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图5是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图6是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图7是根据本发明的一个较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的应用示意图。

图8是根据本发明的一较佳实施例的一农机管理系统应用于管理一农机的框图示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考附图1a、附图1b以及附图1c所示，同时参考附图8，是根据本发明的一较佳实施例的一农机作业幅宽自动获取方法的一种应用场景。

藉由所述农机作业幅宽自动获取方法，一农机1在作业过程中的作业幅宽可以被方便地自动获取，并且基于所述农机作业幅宽自动获取方法，可以获得较为准确的农机作业面积。

值得注意的是，此处的所述农机1以被支撑于地面的方式进行农事作业，所述农机1也可以是在空中进行农事作业，比如说无人农机1等，也可以采取位于地面的所述农机1和位于空中的所述农机1相互配合的方式进行作业。

在本示例中，以在地面行走的所述农机1为例进行说明，但是本领域技术人员应当理解的是，所述农机1的类型并不限制于在地面行走作业的所述农机1。

所述农机1包括一农机主体10、一行走单元20、一驱动单元30、一供能单元40、一控制单元50、一作业单元60以及一定位单元70，其中所述农机主体10被支撑于所述行走单元20，所述行走单元20能够带动所述农机主体10移动，所述驱动单元30、所述供能单元40、所述控制单元50、所述作业单元60以及所述定位单元70分别被安装于所述农机主体10。

所述行走单元20和所述作业单元60分别被可驱动地连接于所述驱动单元30，所述供能单元40被可供能地连接于所述驱动单元30，所述行走单元20、所述驱动单元30以及所述作业单元60被分别可控制地连接于所述控制单元50。所述定位单元70用于获得所述农机主体10的位置信息。

所述农机主体10可以包括农机框架、农机驾驶室等部件。所述农机1可以是燃油式农机，也可以是电动式农机，或者是其他。所述农机1的类型并不对于本发明造成限制。

所述农机作业幅宽自动获取方法包括如下步骤：

基于所述农机1的所述定位单元70获取在一作业区域s内的所述农机1的行驶轨迹；和

基于所述农机1的行驶轨迹，一处理单元自动获取所述农机1的行驶轨迹并行部分之间的距离以作为所述农机1的作业幅宽。

根据本发明的一实施例，所述方法进一步包括如下步骤：

基于所述农机1的行驶轨迹获取两个坐标，其中两个所述坐标分别位于并行的所述农机1的行驶轨迹部分；和

计算两个所述坐标之间的距离，以作为所述农机1的作业幅宽，其中两个所述坐标分别位于不同的所述行驶轨迹部分，比如说第一行驶轨迹和第二行驶轨迹，所述第一行驶轨迹和所述第二行驶轨迹并行或者说并列

根据本发明的一实施例，所述方法进一步包括如下步骤：

基于所述农机1的行驶轨迹构建至少二轨迹方程，其中每一所述轨迹方程对应的所述行驶轨迹部分并行；和

基于所述轨迹方程计算并行的所述行驶轨迹部分的距离，以作为所述农机1的作业幅宽。

可以理解的是，此处所述行驶轨迹的并行指的是一部分行驶轨迹和另一部分行驶轨迹并列，没有交叉，但是并不一定是平行的，同时并行部分的所述行驶轨迹可以是直线的，也可以是曲线的。

具体地说，所述农机1需要在所述作业区域s内完成作业，所述农机1需要在所述作业区域s内往返以尽可能对于所述作业区域s内的位于每个角落的农作物进行作业。因为对于所述农机1来说，所述作业区域s的面积一般较大，所述农机1需要转身才能够对于整个所述作业区域s进行作业。

所述农机1首先沿着一第一作业行r1行驶，然后转向至第二作业行r2，然后转向至所述第三作业行r3，至第n作业行rn，直到作业完毕。

所述第一作业行r1包括一第一行驶路径r1和第二行驶路径r2，所述第二行驶路径r2是所述农机1转向时行驶的作业行。

所述第二作业行r2包括一第三行驶路径r3和第四行驶路径r4，所述第四行驶路径r4是所述农机1转向时行驶的作业行。

所述第三作业行r3包括一第五行驶路径r5和第六行驶路径r6，所述第六行驶路径r6是所述农机转向时行驶的作业行。

所述第一作业行r1的至少部分、所述第二作业行r2的至少部分以及所述第三作业行r3的至少部分并行，在本示例中，所述第一作业行r1的所述第一行驶路径r1和所述第二作业行r2的所述第三行驶路径r3并行。

更加具体地说，所述农机1首先沿着一第一行驶路径r1进行行驶，同时对于位于所述第一行驶路径r1或者是所述第一行驶路径r1两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第二行驶路径r2进行行驶，同时对于位于所述第二行驶路径r2或者是所述第二行驶路径r2两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第三行驶路径r3进行行驶，同时对于位于所述第三行驶路径r3或者是所述第三行驶路径r3的两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第四行驶路径r4进行行驶，同时对于位于所述第四行驶路径r4或者是所述第四行驶路径r4两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第五行驶路径r5进行行驶，同时对于位于所述第五行驶路径r5或者是所述第五行驶路径r5两侧的所述农作物进行处理。值得注意的是，所述第一行驶路径r1的位置、所述第二行驶路径r2的位置、所述第三行驶路径r3的位置、所述第四行驶路径r4的位置以及所述第五行驶路径r5的位置是基于所述农机1的所述定位单元70获取的。

所述农机1在所述作业区域s内不断转弯直到完成对于整个所述作业区域s的作业。

进一步地，所述作业区域s具有一边界。在本示例中，所述作业区域s具有一矩形边界。所述作业区域s具有一第一边界a1、第二边界a2、第三边界a3以及第四边界a4。所述第一边界a1平行于所述第三边界a3，所述第二边界a2平行于所述第四边界a4。所述第一边界a1的两端分别连接于所述第二边界a2和所述第四边界a4。所述第二边界a2的两端分别连接于所述第一边界a1和所述第三边界a3。所述第三边界a3的两端分别连接于所述第二边界a2和所述第四边界a4。

所述作业区域s具有四个角落，第一角落b1，第二角落b2，第三角落b3以及第四角落b4，其中所述第一角落b1位于所述第一边界a1和所述第二边界a2之间，所述第二角落b2位于所述第二边界a2和所述第三边界a3之间，所述第三角落b3位于所述第三边界a3和所述第四边界a4之间，所述第四角落b4位于所述第四边界a4和所述第一边界a1之间。

在本示例中，所述农机1在所述第一角落b1位置沿着所述第一行驶路朝向所述第四角落b4位置移动，也就是说，所述农机1自一靠近所述第一边界a1位置朝向所述第四边界a4所在位置移动。当所述农机1移动到距离所述第四边界a4一定距离的位置时，所述农机1需要转向。假如所述农机1继续保持前进的话，将要离开所述作业区域s，降低了作业效率。此时所述农机1自所述第一角落b1移动到所述第四角落b4。所述第一角落b1和所述第四角落b4位于所述第一边界a1的同侧。

所述农机1在所述第四边界a4周围发生转向，以沿着所述第二行驶路径r2继续前进一定的距离。在本示例中，为了所述农机1的作业效率。所述农机1自所述第一行驶路径r1移动到所述第二行驶路径r2被设置为需要转向90度。当然，所述农机1也可以以其他的角度发生转向。沿着所述第二行驶路径r2的所述农机1自一靠近所述第一边界a1的位置朝向所述第三边界a3移动。也就是说，所述农机1自所述第四角落b4朝向所述第三角落b3移动。

所述第二行驶路径r2被设置为一定的长度，然后所述农机1转向以沿着所述第三行驶路径r3进行移动。值得注意的是，在本实施例中，当所述农机1沿着所述第三行驶路径r3进行行驶时，所述农机1相对于自一靠近所述第四边界a4的位置返回到靠近所述第一边界a1的位置。

所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3被相对设置，所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3分别延伸于所述第一边界a1和所述第四边界a4之间，并且延伸方向是所述第一边界a1朝向所述第四边界a4或者是所述第四边界a4朝向所述第三边界a3的方向。

当所述农机1移动到至距离所述第一边界a1一定的距离时，所述农机1转向至沿着所述第四行驶路径r4进行行驶，以避免离开所述作业区域s。所述第四行驶路径r4的延伸方向是自所述第一边界a1朝向所述第三边界a3的延伸的方向。沿着所述第四行驶路径r4行驶的所述农机1自靠近所述第一边界a1的位置朝向所述第三边界a3移动。

所述第四行驶路径r4被设置为一定的长度，然后所述农机1转向以沿着所述第五行驶路径r5进行移动。值得注意的是，在本实施例中，当所述农机1沿着所述第五行驶路径r5进行行驶时，所述农机1相对于自一靠近所述第一边界a1位置返回到靠近所述第四边界a4位置。

通过这样方式，所述农机1在所述第二边界a2和所述第四边界a4之间往返移动，并且总体趋势是自所述第一边界a1朝向所述第三边界a3移动。当所述农机1最后移动到所述第二角落b2时，所述农机1完成对于整个所述作业区域s的作业。

对于所述农机1来说，如果需要对于整个所述作业区域s进行较高效率的作业，那么所述农机1需要以“扫”的方式对于整个所述作业区域s进行作业。举例说明，所述作业区域s的面积为30m*40m，所述第二边界a2和所述第四边界a4为30m，所述农机1在所述作业区域s的所述第二边界a2以一定的作业幅度w朝向所述第四边界a4移动，那么所述农机1单次移动能够处理的所述作业区域s的面积为30m*w，所述农机1需要在所述第二边界a2和所述第四边界a4之间移动的最小理论次数为所述作业区域s的面积/单次作业面积＝40m/(30m*w)。

进一步地，为了节约所述农机1的移动总路径，所述农机1无法每次都从所述第二边界a2出发朝向所述第四边界a4进行作业。所述农机1首先从所述第二边界a2或者是所述第二边界a2附近位置出发，然后达到所述第四边界a4或者是所述第四边界a4附近位置。然后从所述第四边界a4或者是所述第四边界a4附近位置返回至所述第二边界a2或者是所述第二边界a2附近位置。一次往返，就可以完成对于所述作业区域s的30m*w*2区域的作业。

所述农机1的所述定位单元70可以获得所述农机主体10的实时位置和所述农机主体10的移动路径。也就是说，所述定位单元70可以获取所述第一行驶路径r1、所述第二行驶路径r2、所述第三行驶路径r3、所述第四行驶路径r4以及所述第五行驶路径r5等的坐标。

根据本发明的另一方面，本发明提供一农机管理系统1000，其中所述农机管理系统1000包括一获取单元100、一处理单元200以及一生成单元300，其中所述获取单元100被可通信地连接于所述定位单元70，所述处理单元200被可通信地连接于所述获取单元100，所述生成单元300和所述处理单元200相互可通信地连接。所述获取单元100通过被安装于所述农机1的所述定位单元70获取关于所述农机1的实时位置信息。所述处理单元200能够基于所述获取单元100获取的信息生成关于所述农机1的所述行驶路径的至少一轨迹方程。比如说关于所述第一行驶路径r1的一个所述轨迹方程，关于所述第三行驶路径r3的一个所述轨迹方程，关于所述第五行驶路径r5的一个所述轨迹方程。

以所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3为例，所述第一行驶路径r1上的一坐标点到所述第三行驶路径r3的一坐标点的距离和所述农机1的所述作业幅宽相关。

具体地说，当所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶时，所述农机1的所述作业幅宽大概是以所述第一行驶路径r1朝向两边延伸w/2的长度范围。当所述农机1沿着所述第三行驶路径r3行驶时，所述农机1的所述作业幅宽大概是以所述第三行驶路径r3朝向两边延伸w/2的长度范围。如果所述农机1沿着所述第三行驶路径r3行驶时的作业范围和所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶时的作业范围有部分重叠时，或者是所述农机1沿着所述第三行驶路径r3行驶时的作业范围和所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶时的作业范围之间有少量区域没有被作业时，其中的误差暂时可以被忽略。

因此所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3之间的距离大致等于所述农机1的作业幅宽。

可以基于所述第一行驶路径r1获取位于所述第一行驶路径r1的一坐标的位置，然后计算所述第一行驶路径r1的所述坐标到所述第三行驶路径到距离。这一距离则可以当作所述农机1的所述幅宽。

也就是说，在本示例中，所述第n行驶路径和所述第n+2行驶路径之间的距离大致等于所述农机1的所述作业宽幅。n是奇数。

基于所述第n行驶路径建立关于所述第n行驶路径的所述轨迹方程，基于所述第n+2行驶路径建立关于所述第n+2行驶路径的所述轨迹方程，然后计算所述第n行驶路径和所述第n+2行驶路径之间的距离。

举例说明，基于所述第一行驶路径r1建立关于所述第一行驶路径r1的所述轨迹方程，基于所述第三行驶路径建立关于所述第三行驶路径的所述轨迹方程，然后计算所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径之间的距离。可以是计算所述第一行驶路径r1的多个所述坐标点分别到所述第三行驶路径的距离，也可以是计算所述第三行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第一行驶路径r1的距离。然后求平均值得到所述第一行驶路径r1到所述第三行驶路径的距离以获得一平均值。

优选地，在本实例中，所述第一行驶路径r1是一直线，所述第三行驶路径r3是一直线，因此可以对于所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3分别得出一线性方程。

优选地，所述第一行驶路径r1平行于所述第三行驶路径，使得所述第一行驶路径r1各个所述坐标点到所述第三行驶路径的距离相等，或者是所述第三行驶路径的各个所述坐标点到所述第一行驶路径r1的距离相等。更进一步地，可以按照上述的方法获取所述第三行驶路径r3和所述第五行驶路径r5之间的距离，从而获得对应于所述第三行驶路径r3和所述第五行驶路径r5的所述作业幅宽。通过这样的方式，获取多个所述作业幅宽数据，最后基于多个所述行驶路径的所述作业幅宽获取关于所述农机1在所述作业区域s的一个最终的所述作业幅宽。比如说以求平均值的方式获取，比如说以取中位数的方式获取，或者是对于多个所述作业幅宽数据首先进行数据剔除，然后再进行计算。所述作业幅宽的数据处理方式可以基于用户的需求设置。比如说用户需要了解所述农机1在每一移动中的操作的精确度，所述处理单元200就可以提供基于多个所述作业幅宽的方差或者是标准差。

进一步，也可以是基于所述第一作业行r1的并行于所述第二作业行r2的至少部分建立关于所述第一作业行r1的所述轨迹方程，并且基于所述第二作业行r2的并行于所述第一作业行r1的至少部分建立关于所述第二作业行r2的所述轨迹方程。也就是所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3对应的所述轨迹方程。

值得注意的是，所述农机1的所述定位单元70可以是多个，所述定位单元70可以被安装于所述农机主体10、所述行走单元20、所述驱动单元30、所述供能单元40以及所述作业单元60。

位于不同位置的所述定位单元70，其获得的关于所述农机1的行驶轨迹的数据可能并不相同。所述定位单元70可以包括gps传感器或者是其他类型的定位传感器。不同类型的所述定位单元70可以被安装于同一所述农机1。

所述处理单元200能够对于同一所述农机1的多个所述定位单元70获取的数据进行处理以获得关于所述农机1的所述行驶路径的至少一个所述轨迹方程。

进一步地，基于实时作业幅宽，可以获取所述农机的实时作业面积，着重参考附图1c所示。

具体地说，通过导航定位技术获取农机的定位坐标点p，按照时间顺序依次记为p1(x1,y1)，p2(x2,y2)，p3(x3,y3)…pn(xn,yn)。举例说明，在第一作业行r1，可以获取p1(x1,y1)，p2(x2,y2)，p3(x3,y3)…pn(xn,yn)，在第二作业行r2，还可以获取p1(x1,y1)，p2(x2,y2)，p3(x3,y3)…pn(xn,yn)，当然，不同作业行之间的坐标并不相同。

设农机的作业幅宽为w，在第一作业行r1时，计算农机相邻轨迹点pn(xn,yn)和pn+1(xn+1,yn+1)间的单段作业面积mn为：

通过累加第一作业行r1的各坐标之间对应的作业段的面积m1、m2至mn可以获得第一作业行r1的实时作业面积m。

在农机作业到第n行rn(n≥2)时，首先通过平滑曲线进行拟合前一作业行rn-1函数：

y＝f(x)-------公式2。

实时计算rn作业行各坐标点pn(xn，yn)到公式2的最短距离dn，即为农机的动态作业幅宽，通过动态作业幅宽dn计算rn作业行的每个相邻轨迹点pn(xn，yn)和pn+1(xn+1,yn+1)间的单段作业面积mn为：

通过累加各单段作业面积获取农机在第n行(rn≥2)时的实时作业面积m：

m＝m1+m2+m3+…+mn----------公式3。

通过动态的作业幅宽计算农机的实时作业面积，该计算方法可有效减少农机作业时出现的重叠或作业接行造成的作业面积计算误差。

值得注意的是，假设对于一个农田来说，所述农机需要行走r1至rn+1作业行才可以完成作业，对于r1和rn+1作业行而言，当农机对于第一作业行r1和最后的作业行rn+1时，其至少一半的作业区域不存在重叠情况，因此可以直接用所述农机本身的幅宽w来计算实时作业面积。而当所述农机行走于第一作业行r1和最后的作业行rn+1之间时，相邻的作业行之间的作业区域可能存在着重叠，因此需要以农机的动态作业幅宽作为计算实时作业面积的依据。

对于所述农机而言，其总的作业面积＝二分之一作业幅宽w*第一作业行r1的行驶路径+第二作业行r2的作业面积+…+第n作业行rn的作业面积+二分之一作业幅宽w*第n+1作业行rn+1的行驶路径，其中第二作业行r2的作业面积至第n作业行rn的作业面积可以根据上述的动态的作业幅宽计算得到。

进一步地，上述的举例中，以第n-1作业行rn-1和以第n作业行rn为例，可以用位于第n作业行rn上的坐标点到第n-1作业行rn-1作业行的距离作为动态作业幅宽。

根据本发明的一些实施例，也可以是，以位于第n-1作业行rn-1上的坐标点到第n作业行rn作业行的距离作为动态作业幅宽。

根据本发明的一些实施例，也可以是，基于当前位置分别对于第n-1作业行rn-1和第n作业行rn作业行并行的部分分别拟合获得方程，然后获取第n-1作业行rn-1和第n作业行rn作业行并行部分距离的方式获得动态作业幅宽。

参考附图2a和附图2b所示，同时参考附图8，是根据本发明的上述较佳实施例所述农机作业幅宽自动获取方法的另一种应用场景。

在本示例中，所述作业区域s仍然被实施为一矩形作业区域s。所述作业区域s具有所述第一边界a1、所述第二边界a2、所述第三边界a3以及所述第四边界a4。所述作业区域s具有所述第一角落b1、所述第二角落b2、所述第三角落b3以及所述第四角落b4。

本实施例和上述实施例的不同之处主要在于所述农机1的所述行驶路径。

所述农机1沿着一第一作业行r1行驶，然后转向至第二作业行r2，然后转向至所述第三作业行r3，至第n作业行rn，直到作业完毕。

具体地说，所述农机首先在所述边界内侧以沿着所述第一作业行r1并且绕所述作业区域s的中间位置一圈的方式进行作业，然后在所述第一作业行r1内侧以沿着所述第二作业行r2并且绕所述作业区域s的中间位置一圈的方式进行作业。

所述第一作业行r1包括一第一行驶路径r1、第二行驶路径r2、所述第三行驶路径r3以及第四行驶路径r4。

所述第二作业行r2包括一第五行驶路径r5、第六行驶路径r6、第七行驶路径r7以及第八行驶路径r8。

所述第一作业行r1的至少部分、所述第二作业行r2的至少部分以及所述第三作业行r3的至少部分并行，在本示例中，所述第一作业行r1的所述第一行驶路径r1和所述第二作业行r2的所述第三行驶路径r3并行。

更加具体地说，所述农机1首先沿着一第一行驶路径r1进行行驶，同时对于位于所述第一行驶路径r1或者是所述第一行驶路径r1两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第二行驶路径r2进行行驶，同时对于位于所述第二行驶路径r2或者是所述第二行驶路径r2两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第三行驶路径r3进行行驶，同时对于位于所述第三行驶路径r3或者是所述第三行驶路径r3的两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第四行驶路径r4进行行驶，同时对于位于所述第四行驶路径r4或者是所述第四行驶路径r4两侧的所述农作物进行处理。然后所述农机1转弯沿着一第五行驶路径r5进行行驶，同时对于位于所述第五行驶路径r5或者是所述第五行驶路径r5两侧的所述农作物进行处理。

所述农机1在所述作业区域s内不断转弯直到完成对于整个所述作业区域s的作业。

值得注意的是，在这个过程中，所述农机1越来越靠近于所述作业区域s的中心位置。

具体地说，所述农机1自所述第一角落b1出发沿着所述第一行驶路径r1朝向所述第二角落b2移动。当然，此处仅为举例说明，所述农机1可以从所述第一角落b1、所述第二角落b2、所述第三角落b3或者所述第四角落b4的任意一个出发开始对于所述作业区域s进行作业。

所述第一行驶路径r1位于靠近于所述第一边界a1的一位置，所述农机1沿着所述第一行驶路径r1自所述第二边界a2靠近于所述第四边界a4。当所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶至靠近于所述第四边界a4一定的距离时，所述农机1发生转向，以避免越过所述第四边界a4，对于非目标的所述作业区域s进行作业。

转向后的所述农机1沿着所述第二行驶路径r2行驶，自所述第四角落b4朝向所述第三角落b3移动。

在本示例中，所述农机1沿着所述第二行驶路径r2行驶至移动到靠近于所述第三边界a3。在上述实施例中，所述农机1沿着所述第二行驶路径r2行驶较短的距离就发生转向。

转向后的所述农机1沿着所述第三行驶路径r3行驶，所述第三行驶路径r3靠近于所述第三边界a3，所述农机1自所述第三角落b3朝向所述第二角落b2行驶。当所述农机1沿着所述第三行驶路径r3行驶至靠近所述第二边界a2时，所述农机1需要转向，以沿着所述第四行驶路径r4自所述第二角落b2朝向所述第一角落b1行驶。

所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3被相对设置，所述第二行驶路径r2和所述第四行驶路径r4被相对设置。所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3分别延伸于所述第一角落b1至所述第四角落b4和所述第三角落b3至所述第二角落b2。所述第二行驶路径r2和所述第四行驶路径r4分别延伸于所述第四角落b4至所述第三角落b3和所述第二角落b2至所述第一角落b1。

当所述农机1沿着所述第一行驶路径r1、所述第二行驶路径r2、所述第三行驶路径r3以及所述第四行驶路径r4行驶时，所述农机1相当于从所述第一角落b1朝向所述第四角落b4移动，然后从所述第四角落b4朝向所述第三角落b3移动，然后从所述第三角落b3朝向所述第二角落b2移动，然后从所述第二角度移动至所述第一角落b1。

所述农机1相当于绕所述作业区域s的中心位置作业一圈，并且所述第一行驶路径r1、所述第二行驶路径r2、所述第三行驶路径r3以及所述第四行驶路径r4分别靠近于所述作业区域s的所述第一边界a1、所述第二边界a2、所述第三边界a3以及所述第四边界a4。

对于所述农机1来说，在本示例中，以回字形移动的方式完成对于整个所述作业区域s的作业。

当所述农机1沿着所述第四行驶路径r4回到所述第一角落b1时，所述农机1和所述第一边界a1的距离大于所述农机1上一次经过所述第一角落b1时和所述第一边界a1的距离。也就是说，所述农机1在距离所述第一边界a1较远时就发生在转向，以沿着所述第五行驶路径r5行驶。

所述第五行驶路径r5位于所述第一行驶路径r1的内侧，也就是说，所述第一行驶路径r1相对于所述第五行驶路径r5更加靠近于所述第一边界a1。

当所述农机1沿着所述第五行驶路径r5行驶到距离所述第二边界a2一定距离时，所述农机1转向沿着一第六行驶路径行驶。所述第六行驶路径位于所述第二行驶路径r2内侧。

当所述农机1沿着所述第六行驶路径行驶到距离所述第三边界a3一定距离时，所述农机1转向以沿着一第七行驶路径r7行驶。所述第七行驶路径r7位于所述第三行驶路径r3内侧。

当所述农机1沿着所述第七行驶路径r7行驶至距离所述第二边界a2一定距离时，所述农机1转向以沿着一第八行驶路径r8行驶。所述第八行驶路径r8位于所述第四行驶路径r4内侧。

所述农机1沿着所述第八行驶路径r8行驶回到所述第一角落b1位置。沿着所述第五行驶路径r5、所述第六行驶路径、所述第七行驶路径r7以及所述第八行驶路径r8的这一次作业相对于沿着所述第一行驶路径r1、所述第二行驶路径r2、所述第三行驶路径r3以及所述第四行驶路径r4的作业更加靠近于所述作业区域s的所述中间位置。

所述农机1重复上述过程直到所述农机1最后位于所述作业区域s的所述中间位置。至此，所述农机1完成对于整个所述作业区域s的作业。

以绕所述作业区域s的一中间位置一圈为单次作业计算的话，单次作业区域s面积为作业幅宽*所述农机1行走距离。

所述农机1的所述定位单元70可以获得所述农机主体10的实时位置和所述农机主体10的移动路径。也就是说，所述定位单元70可以获取所述第一行驶路径r1、所述第二行驶路径r2、所述第三行驶路径r3、所述第四行驶路径r4以及所述第五行驶路径r5等的坐标。

以所述第一行驶路径r1和所述第五行驶路径r5为例，所述第一行驶路径r1上的一坐标点到所述第五行驶路径r5的一坐标点的距离和所述农机1的所述作业幅宽相关。所述第五行驶路径r5位于所述第一行驶路径r1内侧。

具体地说，当所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶时，所述农机1的所述作业幅宽大概是以所述第一行驶路径r1朝向两侧分别延伸w/2的长度方位。当所述农机1沿着所述第五行驶路径r5行驶是，所述农机1的所述作业幅度大概是以所述第五行驶路径r5朝向两侧分别延伸w/2的长度范围。如果所述农机1沿着所述第五行驶路径r5行驶时的作业范围和所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶时的作业范围有部分重叠或者是所述农机1沿着所述第一行驶路径r1行驶时的作业范围和所述第五行驶路径r5行驶时的作业范围之间有少量区域没有被作业时，通过计算农机的动态作业幅宽d的方式可以获取误差较少的农机作业面积数据。

所述第一行驶路径r1和所述第五行驶路径r5之间的距离大致等于所述农机1的作业幅宽。

类似地，所述第二行驶路径r2和所述第六行驶路径之间的距离大致等于所述农机1的所述作业幅宽。所述第三行驶路径r3和所述第七行驶路径r7之间的距离大致等于所述农机1的所述作业幅宽。所述第四行驶路径r4和所述第八行驶路径r8之间的距离大致等于所述农机1的作业幅宽。此处仅以所述第一行驶路径r1和所述第五行驶路径r5为例进行距离说明。

也就是说，所述第n行驶路径和所述n+4行驶路径之间的距离大致等于所述农机1的所述作业幅宽。n是大于0的自然数。

进一步地，基于所述定位单元70获取的数据建立关于第n行驶路径的所述轨迹方程，基于所述定位单元70获取的数据建立关于第n+4行驶路径的所述轨迹方程。

然后计算所述第n行驶路径到所述n+4行驶路径之间的距离。可以是计算计算所述第n行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第n+4行驶路径的距离，也可以是计算所述第n+4行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第n行驶路径的距离。然后求平均值得到所述第n行驶路径到所述第n+4行驶路径的距离以获得一平均值。

优选地，在本实例中，所述第n+4行驶路径是一直线，所述第n行驶路径是一直线，因此可以对于所述第n行驶路径和所述第n+4行驶路径分别得出一线性方程。

优选地，所述第n+4行驶路径平行于所述第n行驶路径，使得所述第n行驶路径各个所述坐标点到所述第n+4行驶路径的距离相等，或者是所述第n+4行驶路径的各个所述坐标点到所述第n行驶路径的距离相等。

更进一步地，当n＝1，获取所述第一行驶路径r1和所述第五行驶路径r5之间的距离后，可以按照上述的方法获取所述第二行驶路径r2和所述第六行驶路径之间的距离，从而获得对应于所述第二行驶路径r2和所述第六行驶路径的所述作业幅宽。通过这样的方式，获取多个所述作业幅宽数据，最后基于多个所述行驶路径的所述作业幅宽获取关于所述农机1在所述作业区域s的一个最终的所述作业幅宽。比如说以求平均值的方式获取，比如说以取中位数的方式获取，或者是对于多个所述作业幅宽数据首先进行数据剔除，然后再进行计算。所述作业幅宽的数据处理方式可以基于用户的需求设置。比如说用户需要了解所述农机1在每一移动中的操作的精确度，所述处理单元200就可以提供基于多个所述作业幅宽的方差或者是标准差。

对于所述第一作业行r1至所述第n作业行rn而言，在所述农机作业幅宽自动获取方法中，所述农机在所述第n行驶路径内侧以沿着所述第n+1行驶路径并且绕所述作业区域s的所述中间位置一圈的方式进行作业，其中n≥2。然后可以基于所述第n行驶路径和所述第n+1行驶路径分别构建一轨迹方程，并且基于所述轨迹方程计算第n行驶路径和所述第n+1行驶路径之间的距离以获得所述农机的作业幅宽wn。为了提高精确度，还可以基于w1至wn求平均得出

参考附图3a和附图3b所示，同时参考附图8，是根据本发明的上述较佳实施例所述农机作业幅宽自动获取方法的另一种应用场景。

在本示例中，所述农机1在所述作业区域s内的所述行驶路径是一s形。具体地，以所述第一作业行r1的所述第一行驶路径r1和所述第二行驶路径r2、所述第二作业行r2的所述第三行驶路径r3以及所述第四行驶路径r4为例进行说明。

所述第一行驶路径r1延伸于所述第二边界a2和所述第四边界a4之间，并且位于所述第一边界a1内侧。所述第一行驶路径r1是一曲线。所述第二行驶路径r2也是一曲线，延伸于所述第一边界a1和所述第三边界a3之间，位于所述第四边界a4内侧。

所述第三行驶路径r3延伸于所述第四边界a4和所述第二边界a2之间，并且位于所述第一行驶路径r1内侧。所述第三行驶路径r3是一曲线。

可以对于所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3分别作出拟合处理，将所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3分别拟合为一直线。然后计算所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3之间的距离。

也可以是，基于所述定位单元70获取的关于所述第一行驶路径r1的各个坐标建立一方程，所述方程是一曲线方程。基于所述定位单元70获取的关于所述第三行驶路径r3的各个坐标建立一方程，所述方程是一曲线方程。然后基于所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3分别对应的所述方程计算所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3之间的距离。

参考附图4所示，是根据本发明的上述较佳实施例所述农机作业幅宽自动获取方法的另一种应用场景。

在本示例中，所述农机1的出发点并没有位于所述第一角落b1、所述第二角落b2、所述第三角落b3或者所述第四角落b4中任意一个。

所述农机1从所述作业区域s的一a位置出发，沿着第一行驶路径r1到达b位置，然后朝内转向一定的角度以沿着第二行驶路径r2到达c位置，然后再次转向以沿着第三行驶路径r3到达d位置，然后再次转向以沿着第四行驶路径r4达到e位置。

优选地，所述农机1每次的转向角度大致是90度。在本示例中，所述农机1以沿着类似s型的作业行完成对于整个所述作业区域s的作业。

所述农机1并没有沿着所述作业区域s的所述第一边界a1、所述第二边界a2、所述第三边界a3以及所述第四边界a4。

需要所述农机1作业的所述作业区域s是一个矩形，但是事实上所述农机1的作业范围并不是同一个矩形范围。

所述作业幅宽依然可以基于所述定位单元70然后通过计算所述第一行驶路径r1和所述第三行驶路径r3之间的距离获得。

参考附图5所示，是根据本发明的上述较佳实施例所述农机作业幅宽自动获取方法的另一种应用场景。

类似地，当所述农机1沿着类似于回字形作业行对于所述作业区域s进行作业时，所述农机1也可以以所述作业区域s内的一坐标作为出发点。

所述农机1可以不沿着所述作业区域s的边界进行作业。

参考附图6所示，同时参考附图8，是根据本发明的上述较佳实施例所述农机作业幅宽自动获取方法的另一种应用场景。

在本示例中，所述作业区域s被实施为一个三角形。

所述作业区域s具有一第一边界a1、一第二边界a2和一第三边界a3，其中所述第一边界a1的两端分别连接于所述第二边界a2和所述第三边界a3，所述第二边界a2的两端分别连接于所述第一边界a1和所述第三边界a3。

在所述作业区域s内，所述农机1可以按照类似于s型的作业行进行行走，也可以按照类似于回字形的作业行进行行走。

在本示例中，以类似于回字形作业行进行行走为例进行说明，所述农机1沿着所述第一边界a1、所述第二边界a2以及所述第三边界a3内侧并且绕所述作业区域s的一中间位置进行作业。所述第一作业行r1包括所述第一行驶路径r1、所述第二行驶路径r2以及所述第三行驶路径r3，所述第二作业行r2包括所述第四行驶路径r4、所述第五行驶路径r5以及所述第六行驶路径。

所述农机1分别经过第一行驶路径r1、第二行驶路径r2以及第三行驶路径r3。当所述农机1第二次沿着所述第一边界a1、所述第二边界a2以及所述第三边界a3内侧并且绕所述作业区域s的一中间位置进行作业时，所述农机1分别经过所述第四行驶路径r4、所述第五行驶路径r5以及所述第六行驶路径，其中所述第四行驶路径r4位于所述第一行驶路径r1内侧，所述第五行驶路径r5位于所述第二行驶路径r2内侧，所述第六行驶路径位于所述第三行驶路径r3内侧。

所述农机1的作业幅宽大致等于所述第n行驶路径和所述第n+3行驶路径之间的距离。

进一步地，基于所述定位单元70获取的数据建立关于第n行驶路径的所述轨迹方程，基于所述定位单元70获取的数据建立关于第n+3行驶路径的所述轨迹方程。

然后计算所述第n行驶路径到所述n+3行驶路径之间的距离。可以是计算计算所述第n行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第n+3行驶路径的距离，也可以是计算所述第n+3行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第n行驶路径的距离。然后求平均值得到所述第n行驶路径到所述第n+3行驶路径的距离以获得一平均值。

优选地，在本实例中，所述第n+3行驶路径是一直线，所述第n行驶路径是一直线，因此可以对于所述第n行驶路径和所述第n+3行驶路径分别得出一线性方程。

参考附图7所示，同时参考付8是根据本发明的上述较佳实施例所述农机作业幅宽自动获取方法的另一种应用场景。

在本示例中，所述作业区域s被实施为一个圆形，此处为正圆，也可以是椭圆。所述作业区域s具有一圆形边界。

在所述作业区域s内，所述农机1可以按照类似于s型的作业行进行行走，也可以按照类似于回字形的作业行进行行走。所述第一作业行r1包括所述第一行驶路径r1，所述第二作业行r2包括所述第二行驶路径r2，所述第三作业行r3包括第三行驶路径r3。

在本示例中，以类似于回字形作业行进行行走为例进行说明，所述农机1沿着所述圆形边界内侧并且绕所述作业区域s的一中间位置进行作业。所述农机1第一行驶路径r1，所述第一行驶路径r1是一曲线。当所述农机1第二次沿着所述圆形边界内侧并且绕所述作业区域s的一中间位置进行作业时，所述农机1经过第二行驶路径r2，所述第二行驶路径r2位于所述第一行驶路径r1内侧。当所述农机1第三次沿着所述圆形边界内侧并且绕所述作业区域s的一中间位置进行作业时，所述农机1经过第三行驶路径r3，所述第三行驶路径r3位于所述第二行驶路径r2内侧。

所述农机1的作业幅宽大致等于所述第n行驶路径和所述第n+1行驶路径之间的距离。

进一步地，基于所述定位单元70获取的数据建立关于第n行驶路径的所述轨迹方程，基于所述定位单元70获取的数据建立关于第n+1行驶路径的所述轨迹方程。

然后计算所述第n行驶路径到所述n+1行驶路径之间的距离。可以是计算计算所述第n行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第n+1行驶路径的距离，也可以是计算所述第n+1行驶路径的多个所述坐标点分别到所述第n行驶路径的距离。然后求平均值得到所述第n行驶路径到所述第n+1行驶路径的距离以获得一平均值。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。