一种驾驶入线的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种驾驶入线的方法和装置，涉及自动导航技术。为了解决现有技术入线距离长，从而造成土地资源浪费的问题而发明。技术方案包括：在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、航向信息；将前向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第一比较结果；如果第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，根据作业轨迹调整所述前向自动驾驶的运动轨迹；如果第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶；当后向自动驾驶返回到所述地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。本发明实施例提供的技术方案可以应用农林作业过程中，实现快速入线。
【专利说明】
一种驾驶入线的方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及自动导航技术，尤其涉及一种驾驶入线的方法和装置。【背景技术】
[0002]在农机设备自动驾驶作业的过程中，通常在地头转弯进入下一条待作业垅时，需要重新驾驶入线。
[0003]目前，现有技术提供的农机设备驾驶入线的方法为:当前垅作业任务结束时，由农机设备的操作员手动驾驶农机设备转弯，当转弯完成时，开启自动驾驶功能，农机设备向下一条待作业垅进行自动驾驶，在行驶的过程中，农机设备将实时位置与预先设定的作业轨迹进行比对，根据比对结果调整农机设备的方向进行入线操作。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现:现有技术的农机设备驾驶入线的方法，入线距离较长，通常，在入线的过程中，农机设备也是在进行作业操作的，入线过程轨迹不直且摆幅较宽，使得单个作业垅的宽度变大，浪费了土地资源，并且，不利于后期自动驾驶收割， 降低了农作物产量。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种驾驶入线的方法和装置，能够快速入线，从而达到最大化利用土地资源的目的。
[0006]—种驾驶入线的方法，包括:在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、航向信息;将所述前向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第一比较结果;如果所述第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，根据所述作业轨迹调整所述前向自动驾驶的运动轨迹;如果所述第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶；当后向自动驾驶返回到所述地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。
[0007]进一步地，如果所述第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶包括:如果所述第一比较结果小于预先设置的第一子入线误差门限，停止前向自动驾驶，启动后向自动驾驶功能，实时获取后向位置、航向信息；将所述后向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第二比较结果;如果所述第二比较结果大于预先设置的第二子入线误差门限，根据所述作业轨迹调整所述后向自动驾驶的运动轨迹，其中，所述第一子入线误差门限大于所述第二子入线误差门限。
[0008]进一步地，当后向自动驾驶返回到所述地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能， 并开启作业模式替换为:如果所述第二比较结果小于预先设置的第二子入线误差门限，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。
[0009]进一步地，如果所述第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶包括:如果所述第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能，按照所述作业轨迹进行后向自动驾驶。
[0010]进一步地，所述实时获取前向位置信息包括:使用双天线全球导航卫星系统-载波相位差分GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息;和/或，所述实时获取后向位置信息包括:使用双天线全球导航卫星系统-载波相位差分GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取后向位置、航向信息。
[0011]—种驾驶入线的装置，包括:
[0012]前向位置获取模块，用于在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、航向信息；
[0013]第一比较模块，用于将所述前向位置获取模块获取的前向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第一比较结果；
[0014]第一调整模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，根据所述作业轨迹调整所述前向自动驾驶的运动轨迹；
[0015]切换模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶；
[0016]作业模块，用于当后向自动驾驶返回到所述地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。
[0017]进一步地，所述切换模块包括:
[0018]后向位置获取子模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果小于预先设置的第一子入线误差门限，停止前向自动驾驶，启动后向自动驾驶功能，实时获取后向位置、航向信息；
[0019]第二比较子模块，用于将所述后向位置获取子模块获取的后向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第二比较结果；
[0020]第二调整子模块，用于如果所述第二比较子模块获取的第二比较结果大于预先设置的第二子入线误差门限，根据所述作业轨迹调整所述后向自动驾驶的运动轨迹，其中，所述第一子入线误差门限大于所述第二子入线误差门限。
[0021]进一步地，所述作业模块，还用于如果所述第二比较子模块获取的第二比较结果小于预先设置的第二子入线误差门限，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。 [〇〇22]进一步地，所述切换模块包括:
[0023]切换子模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能，按照所述作业轨迹进行后向自动驾驶。
[0024]进一步地，所述前向位置获取模块，具体用于使用双天线全球导航卫星系统-载波相位差分GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息;和/或，
[0025]所述后向位置获取子模块，具体用于使用双天线全球导航卫星系统-载波相位差分GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取后向位置、航向信息。
[0026]本发明实施例提供的一种驾驶入线的方法和装置，在地头转弯后，先启动前向自动导航功能，并在向前行进的过程中根据作业轨迹调整前向自动导航的运动轨迹，当运动轨迹与作业轨迹之间的误差值小于入线误差门限时，启动后向自动导航，倒退回地头后再重新启动前向自动导航进行作业，由于退回到地头时已经入线完成，使得本发明提供的技术方案能够在地头位置就入线完成，达到了快速入线的目的，并且，再次启动前向自动导航时在地头就可以按照作业轨迹进行直线作业，进而达到了最大化利用土地资源的目的，解决了现有技术入线距离较长，农机设备在入线过程中进行作业操作，入线过程轨迹不直且摆幅较宽，使得单个作业垅的宽度变大，浪费土地资源，并且，不利于后期自动驾驶收割，降低了农作物产量的问题。【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明实施例提供的一种驾驶入线的方法流程图；[〇〇29]图2为图1所示的步骤104的流程图；
[0030]图3为本发明实施例提供的一种驾驶入线的装置结构示意图；
[0031]图4为图3所示的切换模块304的结构示意图一；[〇〇32]图5为图3所示的切换模块304的结构示意图二。【具体实施方式】[〇〇33]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[〇〇34]为了解决现有技术入线距离长，从而造成土地资源浪费的问题，本发明实施例提供一种驾驶入线的方法和装置。
[0035]如图1所示，本发明实施例提供的驾驶入线的方法，包括:
[0036]步骤101，在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、航向信息。
[0037]在本实施例中，步骤101可以通过多种方式实时获取前向航向信息，例如:通过微机电系统(厘；[(31'〇-￡16(31:1'〇-]\^(31^11；[〇3135^七6111，]\^1^)传感器实时获取前向航向信息；或者，通过单天线全球导航卫星系统-载波相位差分(global navigat1n satellite system-Real-time kinematic，GNSS_RTK)高精度接收机实时获取前向航向信息。[〇〇38]然而，在实现本发明的过程中发明人发现，采用MEMS传感器实时获取前向航向信息时，由于作业过程土地起伏不平，作业设备前进速度缓慢，导致作业设备前后摇摆剧烈， 从而造成MEMS传感器对运动方向的误判问题;采用单向GNSS-RTK高精度接收机实时获取前向航向信息时，由于单向GNSS-RTK高精度接收机的数据刷新率不足，使得实时获取前向航向信息的频率较慢，从而造成入线速度慢、距离较长的问题。
[0039]为了解决采用以上两种技术实时获取前向位置、航向造成的误判或者频率低的问题，在本实施例中，优选地，步骤101可以通过使用双天线GNSS-RTK高精度接收机和MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息。具体地，步骤101利用双天线GNSS-RTK高精度接收机能够获取静态运动方向，获取数据准确率高的特性，获取前向位置、航向信息，并利用MEMS传感器具有高频数据获取速度的特性，对GNSS-RTK高精度接收机数据获取频率进行补偿，从而达到既保证数据准确率又保证数据获取速度的目的。
[0040]通过将GNSS-RTK高精度接收机和MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息，可以进一步达到提高入线速度，缩短入线距离的目的。
[0041]步骤102,将前向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第一比较结果。
[0042]本实施例不对预先存储的作业轨迹进行详细说明，在实际的使用过程中作业轨迹可以根据实际的作业需求进行设计。步骤102具体可以按照点对比的方式，将步骤101获取的当前前向位置信息与预先存储的作业轨迹中对应位置信息进行比较，计算出当前前向位置与对应位置之间的误差值作为第一比较结果。
[0043]步骤103,如果第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，根据作业轨迹调整所述前向自动驾驶的运动轨迹。
[0044]具体地，如果第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，步骤103获取作业轨迹中下一个位置的方向和坐标，根据该方向和坐标，以预先设置的偏移量调整调整前向自动驾驶的运动轨迹，使得自动驾驶的运动轨迹趋向于作业轨迹。
[0045]步骤104,如果第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶。
[0046]在本实施例中步骤104具体可以在入线完成后，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶，此时，后向自动导航按照作业轨迹向后运动。
[0047]然而，在实现本发明的过程中，发明人发现，采用先入线再后退的方式，虽然后退回去使得入线距离缩短，但是在前进和后退的过程中作业设备对土地进行了碾压操作，碾压过后的土地疏松度大大降低，使得后期作业，如播种作业，种子发芽率低。
[0048]为了解决上述问题，优选地，本实施例可以预先设置两个入线误差门限一一第一子入线误差门限和第二子入线误差门限，通过上述两个入线误差门限分别在前向自动驾驶和后向自动驾驶中进行入线调整。
[0049]具体地，如图2所示，步骤104可以包括:[〇〇5〇]步骤1041，如果第一比较结果小于预先设置的第一子入线误差门限，停止前向自动驾驶，启动后向自动驾驶功能，实时获取后向位置、航向信息。[0051 ]在本实施例中，步骤1041的具体实现方法可以参见本实施例中步骤101所述，此处不再赘述。[〇〇52]步骤1042,将后向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第二比较结果。 [〇〇53]同样，步骤1042的具体实现方法可以参见对步骤102的描述，此处不再赘述。[〇〇54]步骤1043,如果第二比较结果大于预先设置的第二子入线误差门限，根据作业轨迹调整后向自动驾驶的运动轨迹，其中，第一子入线误差门限大于第二子入线误差门限。 [〇〇55]通过以上图2所示的步骤1041-1043,可以在满足较大入线误差(即达到第一子入线误差门限)的时候就停止前向自动导航，并在后向自动导航的过程中继续进行入线调整，直至入线完成(即达到第二子入线误差门限)。进一步缩短了入线的绝对距离，由于整个入线过程行进的绝对距离较短，减小了入线过程作业设备对土地的破坏，从而更进一步提高了土地资源的利用率。
[0056]步骤105,当后向自动驾驶返回到地头时，重新启动前向自动驾驶功能，并开启作业模式。
[0057]需要说明的是，当步骤104米用如图2所不的方法完成后向自动导航时，步骤105可以替换为如果第二比较结果小于预先设置的第二子入线误差门限，重新启动前向自动驾驶功能，并开启作业模式。[〇〇58]本发明实施例提供的一种驾驶入线的方法，在地头转弯后，先启动前向自动导航功能，并在向前行进的过程中根据作业轨迹调整前向自动导航的运动轨迹，当运动轨迹与作业轨迹之间的误差值小于入线误差门限时，启动后向自动导航，倒退回地头后再重新启动前向自动导航进行作业，由于退回到地头时已经入线完成，使得本发明提供的技术方案能够在地头位置就入线完成，达到了快速入线的目的，并且，再次启动前向自动导航时在地头就可以按照作业轨迹进行直线作业，进而达到了最大化利用土地资源的目的，解决了现有技术入线距离较长，农机设备在入线过程中进行作业操作，入线过程轨迹不直且摆幅较宽，使得单个作业垅的宽度变大，浪费土地资源，并且，不利于后期自动驾驶收割，降低了农作物产量的问题。
[0059]如图3所示，本发明实施例还提供一种驾驶入线的装置，包括:
[0060]前向位置获取模块301，用于在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、航向信息；
[0061]第一比较模块302,用于将前向位置获取模块301获取的前向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第一比较结果；[〇〇62]第一调整模块303,用于如果第一比较模块302获取的第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，根据作业轨迹调整所述前向自动驾驶的运动轨迹；[〇〇63]切换模块304,用于如果第一比较模块302获取的第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶；[〇〇64]作业模块305,用于当后向自动驾驶返回到地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。[〇〇65] 进一步地，如图4所示，切换模块304可以包括:[〇〇66]后向位置获取子模块3041，用于如果第一比较模块302获取的第一比较结果小于预先设置的第一子入线误差门限，停止前向自动驾驶，启动后向自动驾驶功能，实时获取后向位置、航向信息；[〇〇67]第二比较子模块3042,用于将后向位置获取子模块3041获取的后向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第二比较结果；[〇〇68]第二调整子模块3043,用于如果第二比较子模块3042获取的第二比较结果大于预先设置的第二子入线误差门限，根据作业轨迹调整后向自动驾驶的运动轨迹，其中，第一子入线误差门限大于第二子入线误差门限。[〇〇69]进一步地，作业模块305还可以用于如果第二比较子模块3042获取的第二比较结果小于预先设置的第二子入线误差门限，重新启动前向自动驾驶功能，并开启作业模式。
[0070] 进一步地，如图5所示，切换模块304还可以包括:[〇〇71]切换子模块3044,用于如果第一比较模块302获取的第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能，按照作业轨迹进行后向自动驾驶。[〇〇72]进一步地，前向位置获取模块301，具体可以用于使用双天线GNSS-RTK高精度接收机和MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息；后向位置获取子模块3041，具体可以用于使用双天线GNSS-RTK高精度接收机和MEMS传感器相结合的方式获取后向位置、航向fg息。
[0073]本发明实施例提供的一种驾驶入线的装置，其具体的实现方法可以参见本发明实施例提供的一种驾驶入线的方法所述，此处不再赘述。
[0074]本发明实施例提供的一种驾驶入线的装置，在地头转弯后，先启动前向自动导航功能，并在向前行进的过程中根据作业轨迹调整前向自动导航的运动轨迹，当运动轨迹与作业轨迹之间的误差值小于入线误差门限时，启动后向自动导航，倒退回地头后再重新启动前向自动导航进行作业，由于退回到地头时已经入线完成，使得本发明提供的技术方案能够在地头位置就入线完成，达到了快速入线的目的，并且，再次启动前向自动导航时在地头就可以按照作业轨迹进行直线作业，进而达到了最大化利用土地资源的目的，解决了现有技术入线距离较长，农机设备在入线过程中进行作业操作，入线过程轨迹不直且摆幅较宽，使得单个作业垅的宽度变大，浪费土地资源，并且，不利于后期自动驾驶收割，降低了农作物产量的问题。
[0075]本发明实施例提供的一种驾驶入线的方法和装置，可以应用在农林作业过程中， 实现快速入线。
[0076]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种驾驶入线的方法，其特征在于，包括:在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、航向信息；将所述前向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第一比较结果；如果所述第一比较结果大于预先设置的入线误差门限，根据所述作业轨迹调整所述前 向自动驾驶的运动轨迹；如果所述第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动 后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶；当后向自动驾驶返回到所述地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述第一比较结果小于预先设置 的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶包括:如果所述第一比较结果小于预先设置的第一子入线误差门限，停止前向自动驾驶，启 动后向自动驾驶功能，实时获取后向位置、航向信息；将所述后向位置信息与预先存储的作业轨迹进行比较，获取第二比较结果；如果所述第二比较结果大于预先设置的第二子入线误差门限，根据所述作业轨迹调整 所述后向自动驾驶的运动轨迹，其中，所述第一子入线误差门限大于所述第二子入线误差 门限。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当后向自动驾驶返回到所述地头时， 重新启动所述前向自动驾驶功能，并开启作业模式替换为:如果所述第二比较结果小于预先设置的第二子入线误差门限，重新启动所述前向自动 驾驶功能，并开启作业模式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述第一比较结果小于预先设置 的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶包括:如果所述第一比较结果小于预先设置的入线误差门限，停止前向自动驾驶功能，启动 后向自动驾驶功能，按照所述作业轨迹进行后向自动驾驶。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述实时获取前向位置、航 向信息包括:使用双天线全球导航卫星系统-载波相位差分GNSS-RTK高精度接收机和微机 电系统MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息;和/或，所述实时获取后向位置、航向信息包括:使用双天线全球导航卫星系统_载波相位差分 GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取后向位置、航向信息。6.—种驾驶入线的装置，其特征在于，包括:前向位置获取模块，用于在地头转弯后，启动前向自动驾驶功能，实时获取前向位置、 航向彳目息；第一比较模块，用于将所述前向位置获取模块获取的前向位置信息与预先存储的作业 轨迹进行比较，获取第一比较结果；第一调整模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果大于预先设置的入线 误差门限，根据所述作业轨迹调整所述前向自动驾驶的运动轨迹；切换模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果小于预先设置的入线误差 门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能进行后向自动驾驶；作业模块，用于当后向自动驾驶返回到所述地头时，重新启动所述前向自动驾驶功能， 并开启作业模式。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述切换模块包括:后向位置获取子模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果小于预先设置 的第一子入线误差门限，停止前向自动驾驶，启动后向自动驾驶功能，实时获取后向位置、 航向彳目息；第二比较子模块，用于将所述后向位置获取子模块获取的后向位置信息与预先存储的 作业轨迹进行比较，获取第二比较结果；第二调整子模块，用于如果所述第二比较子模块获取的第二比较结果大于预先设置的 第二子入线误差门限，根据所述作业轨迹调整所述后向自动驾驶的运动轨迹，其中，所述第 一子入线误差门限大于所述第二子入线误差门限。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述作业模块，还用于如果所述第二比较 子模块获取的第二比较结果小于预先设置的第二子入线误差门限，重新启动所述前向自动 驾驶功能，并开启作业模式。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述切换模块包括:切换子模块，用于如果所述第一比较模块获取的第一比较结果小于预先设置的入线误 差门限，停止前向自动驾驶功能，启动后向自动驾驶功能，按照所述作业轨迹进行后向自动驾驶。10.根据权利要求6-9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述前向位置获取模块，具体用于使用双天线全球导航卫星系统_载波相位差分GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取前向位置、航向信息;和/或， 所述后向位置获取子模块，具体用于使用双天线全球导航卫星系统_载波相位差分 GNSS-RTK高精度接收机和微机电系统MEMS传感器相结合的方式获取后向位置、航向信息。
【文档编号】G05D1/02GK106020187SQ201610322086
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】郭信平, 唐李征, 吴林, 曹乐平
【申请人】北京合众思壮科技股份有限公司