本发明涉及农用机领域，尤其涉及一种农用机控制方法、装置及系统。
背景技术：
随着智慧农业的推进，各自高新技术应用于农田作业，产生了一批例如无人机植保、农用拖拉机等自动驾驶作业的设备，给耕种带来了极大的便利。目前，农用拖拉机在遇到异常情况时，大都通过人工按下急停开关，结束自动驾驶作业，防止损失。而人工控制不仅给用户造成了一定的困扰，反应也不够及时。
技术实现要素：
本发明提供一种农用机控制方法、装置及系统。
根据本发明的第一方面，提供一种农用机控制方法，包括：
获取自动作业模式的控制信息，所述控制信息至少包括农用机的作业路径；
根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业；
若确定出所述农用机为异常状态，则发送中断信号至所述农用机，以使所述农用机停止行驶并停止相关作业。
根据本发明的第二方面，提供一种农用机控制装置，其特征在于，包括一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器用于：
获取自动作业模式的控制信息，所述控制信息至少包括农用机的作业路径；
根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业；
若确定出所述农用机为异常状态，则发送中断信号至所述农用机，以使所述农用机停止行驶并停止相关作业。
根据本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行如下步骤：
获取自动作业模式的控制信息，所述控制信息至少包括农用机的作业路径；
根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业；
若确定出所述农用机为异常状态，则发送中断信号至所述农用机，以使所述农用机停止行驶并停止相关作业。
根据本发明的第四方面，提供一种农用机控制系统，包括农用机，还包括设于所述农用机上的农用机控制装置，其中所述农用机控制装置包括一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器用于获取自动作业模式的控制信息，并根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业，所述处理器在确定出所述农用机为异常状态时，发送中断信号至所述农用机，以使所述农用机停止行驶并停止相关作业，其中所述控制信息至少包括农用机的作业路径。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明在农用机出现异常状态时，通过发送中断信号至农用机，从而控制农用机停止行驶和相关作业，使得农用机具备自动保护措施，提高农用机自动作业时的安全性，农用机自动保护的及时性强。农用机的自动保护功能进一步节省了人力资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中的农用机控制方法的流程图；
图2是本发明一实施例中的待作业区域的边界点的位置示意图；
图3是本发明一实施例中的待作业区域内障碍物的位置示意图；
图4是本发明另一实施例中的待作业区域内障碍物的位置示意图；
图5是本发明一实施例中的农用机控制装置的结构框图；
图6是本发明一实施例中的农用机控制系统的结构框图；
图7是本发明一实施例中的农用机控制系统的部分结构框图；
图8是本发明一实施例中的农用机控制系统的另一部分的结构框图；
图9是本发明一实施例中的农用机控制系统的又一部分的结构框图。
附图标记：
100：农用机控制装置；110：处理器；200：控制模块；210：转向控制模块；220：刹车控制模块；230：油门控制模块；300：导航模块；310：rtk模块；400：执行模块；410：播撒模块；420：喷洒模块；500：imu模块；600：急停开关；700：用户操作装置；710：方向盘；711：扭矩传感器；720：刹车踏板；721：第一压力传感器；730：油门踏板；731：第二压力传感器；1：待作业区域；10：边界点；11：关键点；20：障碍物点；21：障碍物区域；22：障碍物边界点。
具体实施方式
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。
下面结合附图，对本发明的农用机控制方法、装置及系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
本发明实施例中，农用机是指能够在地面上行驶并作业的设备，例如，农用拖拉机。
实施例一
本发明实施例提供一种农用机控制方法。图1为本发明实施例提供的农用机控制方法的流程图。如图1所示，所述农用机控制方法可以包括如下步骤：
步骤s101：获取自动作业模式的控制信息，所述控制信息至少包括农用机的作业路径；
本实施例的执行主体可以为农用机。
本实施例中，控制信息是由用户输入的，从而可根据用户的需要生成作业路径，方便快捷。具体而言，所述获取待作业区域的地理信息包括：通过所述农用机的输入装置，获取所述待作业区域的地理信息。其中，输入装置可为触摸屏、按键或者其他类型，例如，在其中一些实施例中，所述输入装置可为触摸屏，所述通过所述农用机的输入装置，获取所述待作业区域的地理信息包括：通过用户在所述触摸屏上的操作，获取所述待作业区域的地理信息。
在另一些实施例中，所述输入装置可为按键，所述通过所述农用机的输入装置，获取所述待作业区域的地理信息包括：通过用户操作所述按键的操作，获取所述待作业区域的地理信息。
步骤s101可包括如下步骤：获取待作业区域的地理信息以及所述农用机的当前位置信息。并根据所述地理信息以及所述农用机的当前位置信息，确定所述农用机的作业路径。其中，农用机的当前位置信息可用于确定农用机进行作业时的起始位置。起始位置的确定方式可包括如下两种：
第一种，当农用机的当前位置位于所确定的作业路径上时，该起始位置可为农用机的当前位置。
第二种，当农用机的当前位置不在所确定的作业路径上时，该起始位置可为根据农用机的当前位置和所述作业路径所确定的一个位置，例如，所述作业路径上距离农用机的当前位置最近的一个位置。
在确定出农用机进行作业时的起始位置后，农用机从该起始位置沿着所述作业路径行驶并进行作业，即可实现自动化作业需求。
其中，农用机的当前位置信息可由用户输入或者农用机自动获取，例如，在其中一些实施例中，所述农用机的当前位置信息由用户通过所述农用机的输入装置输入，从而满足用户的特定需求，方便快捷。可选地，所述输入装置可为触摸屏、按键或者其他类型的输入模块，用户直接操作触摸屏、按键或者其他类型的输入模块，即可告知所述农用机其当前位置信息。
在另一些实施例中，结合图6和图8，农用机的当前位置信息是农用机自动获取的，精确度更高。具体地，所述获取所述农用机的当前位置信息可包括：通过所述农用机的导航模块300，获取所述农用机的当前位置信息。其中，所述导航模块300可为装配在农用机上的定位设备、农用机的gps模块(globalpositioningsystem，全球定位系统)或者rtk模块310(real-timekinematic，实时差分定位)等，具体可根据需要选择导航模块300的类型，从而满足不同的作业效率。
本实施例中，待作业区的地理信息是由用户测绘记录的。具体而言，用户可通过携带一记录设备围绕待作业区域的边缘行走一圈，在行走的过程中，记录设备自带的定位模块(例如gps)会对待作业区的边界点进行实时定位或者周期性定位。当用户携带该记录设备围绕待作业区域的边缘行走一圈后，记录设备会获得待作业区域的大量边界点的位置信息。如图2所示，1表示待作业区域，10表示边界点，每个边界点的位置信息可包括经度信息和纬度信息，根据大量边界点的位置信息，可确定出该待作业区域的边界。其中，记录设备可为手机、遥控器、智能手环、平板电脑、头戴式显示眼镜(vr眼镜、vr头盔等)等智能终端。
通常待作业区域内会存在障碍物，因此，还需对待作业区域内存在的障碍物进行记录。具体地，用户可携带记录设备在作业区域的内部行走，当发现障碍物例如树木、较大的石头、池塘等时，需要通过该记录设备记录障碍物的位置(如图3中的20)或障碍物区域(如图4中的21)的边界点(如图4中的22)。
进一步地，农用机获取待作业区域的地理信息的可实现方式包括以下几种：
第一种，获取待作业区域的边界点的位置信息。
如图2所示，记录设备可根据作业区域的每个边界点的位置信息，确定出作业区域边界的地理信息，地理信息具体可以是地理位置，例如经纬度信息。
进一步地，所述获取待作业区域的边界点的位置信息包括：获取待作业区域边界上的关键点，所述关键点包括如下至少一种：转角位置、非直线位置。如图2所示，边界点11相比于其他的边界点，其转角较大，边界线无法在边界点11处平滑过渡，这样的边界点11为关键点。当用户携带记录设备沿着待作业区域的边界行走时，若发现关键点，可对关键点进行标记，以区别于其他边界点。
所述根据所述地理信息以及所述农用机的当前位置信息，确定所述农用机的作业路径包括：根据所述关键点的位置信息，确定所述农用机的作业区域边界的地形信息。通过关键点的位置信息，确定出待作业区域在此处的地形，例如，陡坡、梯田等。
第二种，获取待作业区域内障碍物所在的位置信息；或者，获取待作业区域内障碍物所在区域的边界点的位置信息。如图3所示，20表示待作业区域内障碍物点，根据障碍物点20即可获得待作业区域内障碍物的地理信息。如图4所示，21表示待作业区域内的障碍物区域，22表示待作业区域内的障碍物区域的边界点。根据每个障碍物区域的边界点22的位置信息即可获得待作业区域内障碍物区域21的地理信息，障碍物区域21的地理信息可以是障碍物区域21所占的经纬度范围。
步骤s102：根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业；
本实施例中，用户还可指定一个地点作为预设地点，该预设地点可用于校准农用机的定位偏差。当待作业区域较大时，而农用机每次可装载的农药或种子是一定的，农用机一次装载的农药不能喷洒整个待作业区域，或者，农用机一次装载的种子不能播撒整个待作业区域，需要多次装载并作业，若农用机行驶的位置存在偏差，则会导致农用机无法准确定位至其前一次离开的地点，导致农用机对待作业区域中的某一块区域重复作业或者遗漏对某一区域的作业，对用户造成损失。因此，为了校准农用机的定位偏差，在待作业区测绘时，用户可在待作业区域指定一点或多点作为预设地点并将预设地点的定位信息记录在记录设备中，以将预设地点的定位信息作为参考标准。
进一步地，所述控制信息还可包括位置校准信息。其中，所述位置校准信息可包括预设地点和该预设地点对应的定位信息，从而在农用机作业的过程中，对农用机的实时位置进行校准，确保农用机实时位置的准确性，从而确保农用机作业的精度。具体地，所述根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业可包括：根据所述校准信息，对所述农用机的实时位置进行校准。
更进一步地，所述根据所述校准信息，对所述农用机的实时位置进行校准可包括：当所述农用机位于所述预设地点时，获取所述农用机检测的所述预设地点的位置信息。接着，根据所述预设地点的定位信息，以及所述农用机检测的所述预设地点的位置信息，对所述农用机的定位偏差进行校准，从而确保农用机作业的连续性以及精确度。其中，农用机在根据所述预设地点的定位信息，以及所述农用机检测的所述预设地点的位置信息，确定出所述农用机存在定位偏差后，可发送校准指令至相关的农用机的控制模块200(如转向控制模块210)，以使农用机对其自身的定位偏差进行校准。
步骤s103：若确定出所述农用机为异常状态，则发送中断信号至所述农用机，以使所述农用机停止行驶并停止相关作业。
该步骤中，农用机是否为异常状态可根据农用机的实际路径与步骤s101中获得的作业路径的对比结果确定，或者根据农用机上的各自模块的工作状态确定。例如，在其中一些实施例中，农用机是否为异常状态是根据农用机的实际路径与步骤s101中获得的作业路径的对比结果确定的。当实际路径与作业路径差异大于或者等于预设差异值时，若不停止农用机的行驶和作业，可能导致农用机在无需作业的区域作业，造成资源的浪费，并对用户造成损失。在本实施例中，根据实际路径与作业路径的对比结果确定农用机是否为异常状态的具体实现方式可包括以下两种：
第一种，确定出所述农用机的实际路径偏离所述作业路径，且所述实际路径偏离所述作业路径的偏差大于或者等于预设偏差，则确定出所述农用机为异常状态。其中，实际路径偏离作业路径的偏差具体可为农用机当前位置距离作业路径的最小距离。而当农用机确定出所述农用机的实际路径偏离所述作业路径，但所述实际路径偏离所述作业路径的偏差小于预设偏差时，则表示农用机的实际路径的误差在允许误差范围内，无需中断农用机继续向前行驶和作业。
预设偏差的大小可根据需要设定。可选地，预设偏差为0.5m(单位：米)。当农用机的实际路径与作业路径的偏差大于或者等于0.5m时，则表示农用机的实际路径的偏差较大，若继续作业会造成资源的浪费，给用户造成损失。
第二种，确定出所述农用机的实际路径与所述作业路径的重合度小于或者等于预设重合度，则确定出所述农用机为异常状态。其中，预设重合度的大小也可根据需要设定。可选地，预设重合度为95％。当农用机的实际路径与所述作业路径的重合度小于或者等于95％时，则表示农用机的实际路径的偏差较大，若继续作业会造成资源的浪费，给用户造成损失。
在判断出农用机为异常状态后，可中断农用机继续向前行驶和作业，从而防止资源浪费，保证农用机作业的安全性。
另外，本实施例中，农用机的实际路径与作业路径差异较大，也可分为两种情况：其中一种是农用机的实际路径所在的区域与待作业区域位于同一地理区域，例如，待作业区域位于地理区域a中，农用机的实际路径也位于地理区域a中，但实际路径偏离作业路径的偏差较大或者实际路径与作业路径重合度较小，此时，可确定出农用机的实际路径与作业路径差异较大。
另外一种是农用机的实际路径所在的区域与待作业的区域位于不同的地理区域，则可直接确定出农用机的实际路径与作业路径差异较大，例如，待作业区域位于地理区域a中，但农用机的实际路径位于区域b中，其中，a与b为两个不同的区域。
在另一些实施例中，农用机是否为异常状态是根据农用机上的各个模块的工作状态来确定的。在本实施例中，如图6所示，农用机可包括控制模块200、导航模块300和执行模块400。其中，所述控制模块200用于控制农用机的工作，例如，农用机行驶的方向和速度。具体地，农用机还可包括用户操作装置700，控制模块200与用户操作装置700相连接，从而控制用户操作装置700的工作。如图7所示，用户操作装置700可包括方向盘710、刹车踏板720、油门踏板730等。所述控制模块200包括以下至少一种：转向控制模块210、油门控制模块230和刹车控制模块220，但不限于此。其中，刹车控制模块220与方向盘710相连接，从而控制方向盘710的工作，以对农用机的转向进行控制。刹车控制模块220与刹车踏板720相连接，从而控制刹车踏板720的工作，以控制农用机加速。油门控制模块230与油门踏板730相连接，从而控制油门踏板730的工作，以控制农用机减速。
进一步地，方向盘710上设有扭矩传感器711，用于检测方向盘710的力矩大小。刹车踏板720上设有第一压力传感器721，用于检测刹车踏板720的压力大小。油门踏板730上设有第二压力传感器731，用于检测油门踏板730的压力大小。
所述导航模块300用于定位农用机的位置信息。如图8所示，所述导航模块300可包括rtk模块310，从而更准确地对农用机进行定位。当然，所述导航模块300也可包括gps模块，rtk模块310和gps模块配合，实现对农用机的精准定位。
所述执行模块400用于执行喷洒、播撒作业或者其他。如图9所示，所述执行模块400包括以下至少一种：播撒模块410、喷洒模块420，但不限于此。通过播撒模块410实现播种的功能，通过喷洒模块420实现农药喷洒的功能。在一些实施例中，播撒模块410与喷洒模块420为同一模块，在不同的时刻分别实现待作业区域的播种和喷洒农药功能。而在其他一些实施例中，播撒模块410与喷洒模块420为独立的两个模块，可同时或不同时实现待作业区域的播种和喷洒农药的功能。
进一步地，在一些实施例中，如图6所示，农用机还可包括imu模块500(inertialmeasurementunit，惯性测量单元)，通过imu模块500对农用机的播撒模块410或喷洒模块420的姿态进行检测，从而根据姿态检测结果来调整播撒模块410或喷洒模块420的姿态，确保播撒模块410或喷洒模块420的位置的准确性。
本实施例中，确定农用机是否为异常状态可包括如下实现方式：
在一具体实现方式中，所述确定所述农用机为异常状态包括：检测到所述农用机的任一模块的通信链路断开且断开的时长大于或者等于预设的第一时长，其中，所述模块可包括以下至少一种：控制模块200、导航模块300和执行模块400，但并不限于此，例如所述模块还可包括其他功能模块。具体地，农用机可实时检测上述任一模块的链接标志位，若链接标志位显示对应的模块为通信链路断开状态，则统计该对应的模块处于通信链路断开状态的时长，若该对应的模块处于通信链路断开状态的时长大于或者等于预设的第一时长，则表明该对应的模块断链。若该对应的模块处于通信链路断开状态的时长小于预设的第一时长，则表明该对应的模块已恢复通信，其为正常状态。
第一时长的大小可根据需要设定，例如，可将第一时长设定为50s(单位：秒)、60s等。
在另一具体实现方式中，所述控制所述农用机在所述自动作业模式进行作业之后，还可包括：接收所述农用机的各功能模块反馈的参数，其中所述功能模块至少包括rtk模块310和imu模块500等核心传感器模块。所述确定所述农用机为异常状态包括：检测到任一功能模块所反馈的参数为无效参数。通过对各功能模块反馈的参数的有效性进行检测，从而判断农用机是否为异常状态。其中，每个功能模块的有效参数和无效参数可预先设定。
在又一具体实现方式中，所述确定所述农用机为异常状态包括：检测到所述农用机的控制模块200产生的控制误差大于或者等于预设误差值，且控制模块200产生控制误差的持续时长大于或者等于预设的第二时长。所述控制模块200产生的控制误差可包括以下至少一种：农用机的转向控制模块210控制方向盘710的转向时所产生的转向偏差(方向盘710实际转动的位移与预设位移的差值)、农用机的油门控制模块230控制油门踏板730时所产生的速度偏差(油门踏板730控制农用机实际加速与预设加速的差值)、农用机的刹车控制模块220控制刹车踏板720时所产生的速度偏差(刹车踏板720控制农用机实际减速与预设减速的差值)，但并不限于此。
其中，预设误差值可根据精度需求来设定。第二时长的大小也可根据需要设定，例如，可将第二时长设定为50s、60s等。
另外，所述相关作业可包括以下至少一种：播撒作业、喷洒作业。当然，相关作业并不限于此。
本发明实施例中，在农用机出现异常状态时，通过发送中断信号至农用机，从而控制农用机停止行驶和相关作业，使得农用机具备自动保护措施，提高农用机自动作业时的安全性，农用机自动保护的及时性强。农用机的自动保护功能进一步节省了人力资源。
进一步地，所述控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业之后，还可包括：获取所述农用机的用户操作装置700的当前状态信息。当根据所述用户操作装置700的状态信息确定出所述农用机处于人工干预状态时，则将所述农用机由所述自动作业模式切换至人工作业模式。本实施例中，将人工作业模式的优先权设置成高于自动作业模式的优先权，设计更加人性化。其中，所述用户操作装置700的状态信息可包括以下至少一种：所述农用机的方向盘710的力矩、所述农用机的刹车踏板720的压力、所述农用机的油门踏板730的压力，但并不限于此。
确定所述农用机是否处于人工干预状态可包括：
第一种，当所述用户操作装置700的状态信息为所述农用机的方向盘710的力矩时，所述根据所述用户操作装置700的状态信息确定出所述农用机处于人工干预状态包括：当所述方向盘710的力矩大于或者等于预设力矩值时，确定出所述农用机处于人工干预状态。当农用机处于人工控制状态时，人工控制方向盘710转动，使得方向盘710驱动农用机的车轮转动。而当农用机处于自动作业模式下，农用机的车轮驱动方向盘710转动。方向盘710驱动车轮转动时方向盘710的力矩大于车轮驱动方向盘710转动时方向盘710的力矩，因此，可根据方向盘710的力矩大小来确定方向盘710是处于人工控制还是车轮控制下。
第二种，当所述用户操作装置700的状态信息为所述农用机的刹车踏板720的压力时，所述根据所述用户操作装置700的状态信息确定出所述农用机处于人工干预状态包括：当所述刹车踏板720的压力大于第一预设压力值时，确定出所述农用机处于人工干预状态。具体地，当农用机处于人工控制状态时，刹车踏板720上的第一压力传感器721输出第一信号。而当农用机处于自动作业模式下，刹车踏板720上的第一压力传感器721输出第二信号。其中，第一信号与第二信号不同，从而可通过第一信号和第二信号来确定农用机是处于人工控制状态还是处于自动作业模式。在本实施例中，第二信号近似于0(第一压力传感器721未检测到信号时，第一压力传感器721输出的数值)时，表示农用机处于自动作业模式，此时，第一预设压力值等于0。而第一信号大于0时，则表示农用机的刹车踏板720处于人工控制状态，相应地，农用机处于人工控制状态，需要将农用机从自动作业模式切换至人工作业模式。
第三种，当所述用户操作装置700的状态信息为所述农用机的油门踏板730的压力时，所述根据所述用户操作装置700的状态信息确定出所述农用机处于人工干预状态包括：当所述油门踏板730的压力大于第二预设压力值时，确定出所述农用机处于人工干预状态。具体地，当农用机处于人工控制状态时，油门踏板730上的第二压力传感器731输出第三信号。而当农用机处于自动作业模式下，油门踏板730上的第二压力传感器731输出第四信号。其中，第三信号与第四信号不同，从而可通过第三信号和第四信号来确定农用机是处于人工控制状态还是处于自动作业模式。在本实施例中，第四信号近似于0(第二压力传感器731未检测到信号时，第二压力传感器731输出的数值)时，表示农用机处于自动作业模式，此时，第二预设压力值等于0。而第三信号大于0，则表示农用机的油门踏板730处于人工控制状态，相应地，农用机处于人工控制状态，需要将农用机从自动作业模式切换至人工作业模式。
更进一步地，所述控制所述农用机在所述自动作业模式进行作业之后，还可包括：接收到用户侧发送的停止指令，则控制所述农用机停止运动并停止相关作业。如图6所示，农用机还可包括急停开关600，用于控制农用机的工作(可包括农用机的行驶和作业)与否。本实施例中，停止指令为急停开关600发送。具体地，农用机作业时，当出现农用机的实际路径偏离作业路径等情况时，用户可按下急停开关600，农用机可通过切断电源的方式控制农用机停止行驶与相关作业(即农用机当前的作业)。
实施例二
参见图5，本发明实施例提供一种农用机控制装置100，所述农用机控制装置100可包括处理器110(例如，单核或多核处理器110)。
本实施例中，所述处理器110可包括一个或多个，单独地或共同地工作，用于执行上述实施例一所述的农用机控制方法的步骤。
参见图6，所述处理器110可与农用机的控制模块200、导航模块300、执行模块400、imu模块500以及急停开关600等通信连接，从而可及时获取控制模块200、导航模块300、执行模块400、imu模块500等的通信链接状态、反馈的参数的有效性或控制误差等，从而可根据通信链接状态、反馈的参数的有效性或控制误差等信息来确定是否对农用机实施自动中断保护措施，确保农用机作业的安全性。进一步地，处理器110在接收到急停开关600发送的停止指令后，可立即停止农用机的行驶和相关作业。可参见实施例一的农用机控制方法对实施例二的农用机控制装置100进一步说明，在此不再赘述。
实施例三
本发明的实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有程序指令，该计算机存储介质中存储有程序指令，所述程序执行上述实施例一的农用机控制方法。
实施例四
参见图6，本发明实施例提供一种农用机控制系统，该农用机控制系统可包括农用机(图中未显示)以及设于所述农用机上的农用机控制装置100。可选地，所述农用机包括机身主体，所述农用机控制装置100设于所述机身主体内。
其中，所述农用机控制装置100包括一个或多个处理器110(例如，单核或多核处理器110)，单独地或共同地工作。
具体地，所述处理器110用于获取自动作业模式的控制信息，并根据所述控制信息，控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业，所述处理器110在确定出所述农用机为异常状态时，发送中断信号至所述农用机，以使所述农用机停止行驶并停止相关作业，其中，所述控制信息至少包括农用机的作业路径。
本发明实施例中，在农用机出现异常状态时，通过发送中断信号至农用机，从而控制农用机停止行驶和相关作业，使得农用机具备自动保护措施，提高农用机自动作业时的安全性，农用机自动保护的及时性强。农用机的自动保护功能进一步节省了人力资源。
其中，所述相关作业可包括以下至少一种：播撒作业、喷洒作业。当然，相关作业并不限于此。
控制信息是由用户输入的，从而可根据用户的需要生成作业路径，方便快捷。具体而言，所述农用机控制系统还包括设于所述农用机上的输入装置(图中未显示)，所述输入装置与所述处理器110通信连接。所述处理器110通过所述农用机的输入装置，获取所述待作业区域的地理信息。其中，输入装置可为触摸屏、按键或者其他类型，例如，在其中一些实施例中，所述输入装置可为触摸屏，所述处理器110通过用户在所述触摸屏上的操作，获取所述待作业区域的地理信息。
在另一些实施例中，所述输入装置可为按键，所述处理器110通过用户操作所述按键的操作，获取所述待作业区域的地理信息。
所述处理器110用于获取待作业区域的地理信息以及所述农用机的当前位置信息。并根据所述地理信息以及所述农用机的当前位置信息，确定所述农用机的作业路径。其中，农用机的当前位置信息可用于确定农用机进行作业时的起始位置。起始位置的确定方式可包括如下两种：
第一种，当农用机的当前位置位于所确定的作业路径上时，该起始位置可为农用机的当前位置。
第二种，当农用机的当前位置不在所确定的作业路径上时，该起始位置可为根据农用机的当前位置和所述作业路径所确定的一个位置，例如，所述作业路径上距离农用机的当前位置最近的一个位置。
在确定出农用机进行作业时的起始位置后，农用机从该起始位置沿着所述作业路径行驶并进行作业，即可实现自动化作业需求。
其中，农用机的当前位置信息可由用户输入或者农用机自动获取，例如，在其中一些实施例中，所述农用机的当前位置信息由用户通过所述农用机的输入装置输入，从而满足用户的特定需求，方便快捷。可选地，所述输入装置可为触摸屏、按键或者其他类型的输入模块，用户直接操作触摸屏、按键或者其他类型的输入模块，即可告知所述处理器110农用机当前位置信息。
在另一些实施例中，农用机的当前位置信息是农用机自动获取的，精确度更高。具体地，所述农用机控制系统还包括设于所述农用机上的导航模块300，所述导航模块300与所述处理器110通信连接。所述处理器110通过所述农用机的导航模块300，获取所述农用机的当前位置信息。其中，所述导航模块300可为装配在农用机上的定位设备、农用机的gps模块(globalpositioningsystem，全球定位系统)或者rtk模块310(real-timekinematic，实时差分定位)等，具体可根据需要选择导航模块300的类型，从而满足不同的作业效率。
本实施例中，待作业区的地理信息是由用户测绘记录的。具体而言，用户可通过携带一记录设备围绕待作业区域的边缘行走一圈，在行走的过程中，记录设备自带的定位模块(例如gps)会对待作业区的边界点进行实时定位或者周期性定位。当用户携带该记录设备围绕待作业区域的边缘行走一圈后，记录设备会获得待作业区域的大量边界点的位置信息。如图2所示，1表示待作业区域，10表示边界点，每个边界点的位置信息可包括经度信息和纬度信息，根据大量边界点的位置信息，可确定出该待作业区域的边界。其中，记录设备可为手机、遥控器、智能手环、平板电脑、头戴式显示眼镜(vr眼镜、vr头盔等)等智能终端。
通常待作业区域内会存在障碍物，因此，还需对待作业区域内存在的障碍物进行记录。具体地，用户可携带记录设备在作业区域的内部行走，当发现障碍物例如树木、较大的石头、池塘等时，需要通过该记录设备记录障碍物的位置(如图3中的20)或障碍物区域(如图4中的21)的边界点(如图4中的22)。
在一些例子中，所述待作业区域的地理信息包括所述待作业区域的边界点的位置信息。如图2所示，记录设备可根据作业区域的每个边界点的位置信息，确定出作业区域边界的地理信息，地理信息具体可以是地理位置，例如经纬度信息。
进一步地，所述待作业区域的地理信息还包括所述待作业区域边界上的关键点，所述关键点包括如下至少一种：转角位置、非直线位置。如图2所示，边界点11相比于其他的边界点，其转角较大，边界线无法在边界点11处平滑过渡，这样的边界点11为关键点。当用户携带记录设备沿着待作业区域的边界行走时，若发现关键点，可对关键点进行标记，以区别于其他边界点。
本实施例中，所述处理器110用于根据所述关键点的位置信息，确定所述农用机的作业区域边界的地形信息。通过关键点的位置信息，确定出待作业区域在此处的地形，例如，陡坡、梯田等。
在另一些例子中，所述待作业区域的地理信息包括所述待作业区域内障碍物所在的位置信息；或者，所述待作业区域内障碍物所在区域的边界点的位置信息。如图3所示，20表示待作业区域内障碍物点，根据障碍物点20即可获得待作业区域内障碍物的地理信息。如图4所示，21表示待作业区域内的障碍物区域，22表示待作业区域内的障碍物区域的边界点。根据每个障碍物区域的边界点22的位置信息即可获得待作业区域内障碍物区域21的地理信息，障碍物区域21的地理信息可以是障碍物区域21所占的经纬度范围。
本实施例中，用户还可指定一个地点作为预设地点，该预设地点可用于校准农用机的定位偏差。当待作业区域较大时，而农用机每次可装载的农药或种子是一定的，农用机一次装载的农药不能喷洒整个待作业区域，或者，农用机一次装载的种子不能播撒整个待作业区域，需要多次装载并作业，若农用机行驶的位置存在偏差，则会导致农用机无法准确定位至其前一次离开的地点，导致农用机对待作业区域中的某一块区域重复作业或者遗漏对某一区域的作业，对用户造成损失。因此，为了校准农用机的定位偏差，在待作业区测绘时，用户可在待作业区域指定一点或多点作为预设地点并将预设地点的定位信息记录在记录设备中，以将预设地点的定位信息作为参考标准。
进一步地，所述控制信息还包括位置校准信息。其中，所述位置校准信息包括预设地点和该预设地点对应的定位信息，从而在农用机作业的过程中，对农用机的实时位置进行校准，确保农用机实时位置的准确性，从而确保农用机作业的精度。所述处理器110用于根据所述校准信息，对所述农用机的实时位置进行校准。
更进一步地，当所述农用机位于所述预设地点时，所述处理器110用于获取所述农用机检测的所述预设地点的位置信息。并根据所述预设地点的定位信息，以及所述农用机检测的所述预设地点的位置信息，对所述农用机的定位偏差进行校准，从而确保农用机作业的连续性以及精确度。其中，处理器110在根据所述预设地点的定位信息，以及所述农用机检测的所述预设地点的位置信息，确定出所述农用机存在定位偏差后，可发送校准指令至相关的农用机的控制模块200(如转向控制模块210)，以对农用机的定位偏差进行校准。
在本实施例中，处理器110可根据农用机的实际路径与控制信息中的作业路径的对比结果确定，或者根据农用机上的各自模块的工作状态确定农用机是否为异常状态。例如，在其中一些实施例中，处理器110是根据农用机的实际路径与作业路径的对比结果来确定农用机是否为异常状态的。当实际路径与作业路径差异大于或者等于预设差异值时，若不停止农用机的行驶和作业，可能导致农用机在无需作业的区域作业，造成资源的浪费，并对用户造成损失。在本实施例中，处理器110根据实际路径与作业路径的对比结果确定农用机是否为异常状态的具体实现方式可包括以下两种：
第一种，所述处理器110在确定出所述农用机的实际路径偏离所述作业路径，且所述实际路径偏离所述作业路径的偏差大于或者等于预设偏差时，确定出所述农用机为异常状态。其中，实际路径偏离作业路径的偏差具体可为农用机当前位置距离作业路径的最小距离。而当处理器110确定出所述农用机的实际路径偏离所述作业路径，但所述实际路径偏离所述作业路径的偏差小于预设偏差时，则表示农用机的实际路径的误差在允许误差范围内，无需中断农用机继续向前行驶和作业。
预设偏差的大小可根据需要设定。可选地，预设偏差为0.5m(单位：米)。当农用机的实际路径与作业路径的偏差大于或者等于0.5m时，则表示农用机的实际路径的偏差较大，若继续作业会造成资源的浪费，给用户造成损失。
第二种，所述处理器110在确定出所述农用机的实际路径与所述作业路径的重合度小于或者等于预设重合度时，确定出所述农用机为异常状态。其中，预设重合度的大小也可根据需要设定。可选地，预设重合度为95％。当农用机的实际路径与所述作业路径的重合度小于或者等于95％时，则表示农用机的实际路径的偏差较大，若继续作业会造成资源的浪费，给用户造成损失。
处理器110在判断出农用机为异常状态后，可中断农用机继续向前行驶和作业，从而防止资源浪费，保证农用机作业的安全性。
另外，本实施例中，农用机的实际路径与作业路径差异较大，也可分为两种情况：其中一种是农用机的实际路径所在的区域与待作业区域位于同一地理区域，例如，待作业区域位于地理区域a中，农用机的实际路径也位于地理区域a中，但实际路径偏离作业路径的偏差较大或者实际路径与作业路径重合度较小，此时，可确定出农用机的实际路径与作业路径差异较大。
另外一种是农用机的实际路径所在的区域与待作业的区域位于不同的地理区域，则可直接确定出农用机的实际路径与作业路径差异较大，例如，待作业区域位于地理区域a中，但农用机的实际路径位于区域b中，其中，a与b为两个不同的区域。
参见图6，所述农用机控制系统还包括设于所述农用机上的控制模块200、导航模块300和执行模块400。所述控制模块200、导航模块300和执行模块400均与所述处理器110通信连接。其中，所述控制模块200用于控制农用机的工作，例如，农用机行驶的方向和速度。具体地，农用机还可包括用户操作装置700，控制模块200与用户操作装置700相连接，从而控制用户操作装置700的工作。
如图7所示，用户操作装置700可包括设于所述农用机上的方向盘710、设于所述农用机上的刹车踏板720、设于所述农用机上的油门踏板730等。所述控制模块200包括以下至少一种：转向控制模块210、油门控制模块230和刹车控制模块220，但不限于此。其中，刹车控制模块220与方向盘710相连接，从而控制方向盘710的工作，以对农用机的转向进行控制。刹车控制模块220与刹车踏板720相连接，从而控制刹车踏板720的工作，以控制农用机加速。油门控制模块230与油门踏板730相连接，从而控制油门踏板730的工作，以控制农用机减速。
进一步地，用户操作装置700还可包括设于方向盘710上的扭矩传感器711、设于刹车踏板720上的第一压力传感器721和设于油门踏板730上的第二压力传感器731。其中，所述扭矩传感器711、第一压力传感器721和第二压力传感器731均与所述处理器110电连接。扭矩传感器711用于检测方向盘710的力矩大小并发送至所述处理器110。第一压力传感器721用于检测刹车踏板720的压力大小并发送至所述处理器110。第二压力传感器731用于检测油门踏板730的压力大小并发送至所述处理器110。
所述导航模块300用于定位农用机的位置信息。如图8所示，所述导航模块300可包括rtk模块310，从而更准确地对农用机进行定位。当然，所述导航模块300也可包括gps模块，rtk模块310和gps模块配合，实现对农用机的精准定位。
所述执行模块400用于执行喷洒、播撒作业或者其他。如图9所示，所述执行模块400包括以下至少一种：播撒模块410、喷洒模块420，但不限于此。通过播撒模块410实现播种的功能，通过喷洒模块420实现农药喷洒的功能。在一些实施例中，播撒模块410与喷洒模块420为同一模块，在不同的时刻分别实现待作业区域的播种和喷洒农药功能。而在其他一些实施例中，播撒模块410与喷洒模块420为独立的两个模块，可同时或不同时实现待作业区域的播种和喷洒农药的功能。
进一步地，在一些实施例中，如图6所示，农用机还可包括imu模块500(inertialmeasurementunit，惯性测量单元)，通过imu模块500对农用机的播撒模块410或喷洒模块420的姿态进行检测，从而根据姿态检测结果来调整播撒模块410或喷洒模块420的姿态，确保播撒模块410或喷洒模块420的位置的准确性。
本实施例中，处理器110确定农用机是否为异常状态可包括如下实现方式：
在一具体实现方式中，处理器110可根据农用机上的各个模块的工作状态来确定农用机是否为异常状态。具体地，当所述处理器110检测到所述控制模块200、导航模块300和执行模块400中的任一模块的通信链路断开且断开的时长大于或者等于预设的第一时长时，则确定出所述农用机为异常状态。具体地，处理器110可实时检测上述任一模块的链接标志位，若链接标志位显示对应的模块为通信链路断开状态，则统计该对应的模块处于通信链路断开状态的时长，若该对应的模块处于通信链路断开状态的时长大于或者等于预设的第一时长，则表明该对应的模块断链。若该对应的模块处于通信链路断开状态的时长小于预设的第一时长，则表明该对应的模块已恢复通信，其为正常状态。
第一时长的大小可根据需要设定，例如，可将第一时长设定为50s(单位：秒)、60s等。
在另一具体实现方式中，所述农用机控制系统还包括设于所述农用机上的功能模块，所述功能模块与所述处理器110通信连接。其中，所述功能模块可包括rtk模块310和imu模块500中的至少一种。所述处理器110还用于接收所述农用机的功能模块反馈的参数，并在检测到所述参数为无效参数时，确定所述农用机为异常状态。通过对各功能模块反馈的参数的有效性进行检测，从而判断农用机是否为异常状态。其中，每个功能模块的有效参数和无效参数可预先设定。
在又一具体实现方式中，所述处理器110还用于在检测到所述农用机的控制模块200产生的控制误差大于或者等于预设误差值，且控制模块200产生控制误差的持续时长大于或者等于预设的第二时长时，确定所述农用机为异常状态。所述控制模块200产生的控制误差可包括以下至少一种：农用机的转向控制模块210控制方向盘710的转向时所产生的转向偏差(方向盘710实际转动的位移与预设位移的差值)、农用机的油门控制模块230控制油门踏板730时所产生的速度偏差(油门踏板730控制农用机实际加速与预设加速的差值)、农用机的刹车控制模块220控制刹车踏板720时所产生的速度偏差(刹车踏板720控制农用机实际减速与预设减速的差值)，但并不限于此。
其中，预设误差值可根据精度需求来设定。第二时长的大小也可根据需要设定，例如，可将第二时长设定为50s、60s等。
进一步地，所述处理器110在控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业之后，还用于获取所述农用机的用户操作装置700的当前状态信息。并且在根据所述用户操作装置700的状态信息确定出所述农用机处于人工干预状态时，将所述农用机由所述自动作业模式切换至人工作业模式。本实施例中，将人工作业模式的优先权设置成高于自动作业模式的优先权，设计更加人性化。其中，所述用户操作装置700的状态信息可包括以下至少一种：所述农用机的方向盘710的力矩、所述农用机的刹车踏板720的压力、所述农用机的油门踏板730的压力，但并不限于此。
确定所述农用机是否处于人工干预状态可包括：
第一种，当所述处理器110检测到所述扭矩传感器711检测的力矩大于或者等于预设力矩值时，确定所述农用机处于人工干预状态。当农用机处于人工控制状态时，人工控制方向盘710转动，使得方向盘710驱动农用机的车轮转动。而当农用机处于自动作业模式下，农用机的车轮驱动方向盘710转动。方向盘710驱动车轮转动时方向盘710的力矩大于车轮驱动方向盘710转动时方向盘710的力矩，因此，可根据方向盘710的力矩大小来确定方向盘710是处于人工控制还是车轮控制下。
第二种，当所述处理器110检测到所述第一压力传感器721检测的压力大于第一预设压力值时，确定所述农用机处于人工干预状态。具体地，当农用机处于人工控制状态时，刹车踏板720上的第一压力传感器721输出第一信号。而当农用机处于自动作业模式下，刹车踏板720上的第一压力传感器721输出第二信号。其中，第一信号与第二信号不同，从而可通过第一信号和第二信号来确定农用机是处于人工控制状态还是处于自动作业模式。在本实施例中，第二信号近似于0(第一压力传感器721未检测到信号时，第一压力传感器721输出的数值)时，表示农用机处于自动作业模式，此时，第一预设压力值等于0。而第一信号大于0时，则表示农用机的刹车踏板720处于人工控制状态，相应地，农用机处于人工控制状态，需要将农用机从自动作业模式切换至人工作业模式。
第三种，所述用户操作装置700包括设于所述农用机上的油门踏板730以及设于所述油门踏板730上的第二压力传感器731，所述第二压力传感器731与所述处理器110电连接；当所述处理器110检测到所述第二压力传感器731检测的压力大于第二预设压力值时，确定所述农用机处于人工干预状态。具体地，当农用机处于人工控制状态时，油门踏板730上的第二压力传感器731输出第三信号。而当农用机处于自动作业模式下，油门踏板730上的第二压力传感器731输出第四信号。其中，第三信号与第四信号不同，从而可通过第三信号和第四信号来确定农用机是处于人工控制状态还是处于自动作业模式。在本实施例中，第四信号近似于0(第二压力传感器731未检测到信号时，第二压力传感器731输出的数值)时，表示农用机处于自动作业模式，此时，第二预设压力值等于0。而第三信号大于0，则表示农用机的油门踏板730处于人工控制状态，相应地，农用机处于人工控制状态，需要将农用机从自动作业模式切换至人工作业模式。
更进一步地，如图6所示，所述农用机控制系统还可包括设于所述农用机上的急停开关600，用于控制农用机的工作(可包括农用机的行驶和作业)与否。所述急停开关600与所述农用机控制装置100的处理器110电连接。所述处理器110在控制所述农用机在所述自动作业模式下进行作业之后，若接收到由所述急停开关600发送的停止指令，则控制所述农用机停止运动并停止相关作业。具体地，农用机作业时，当出现农用机的实际路径偏离作业路径等情况时，用户可按下急停开关600，农用机可通过切断电源的方式控制农用机停止行驶与相关作业(即农用机当前的作业)。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施例的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施例中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施例中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明实施例所提供的农用机控制方法、装置及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。