CN109310044A - 用于越野车辆的行驶的自动调整行 - Google Patents

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CN109310044A CN201780035784.3A CN201780035784A CN109310044A CN 109310044 A CN109310044 A CN 109310044A CN 201780035784 A CN201780035784 A CN 201780035784A CN 109310044 A CN109310044 A CN 109310044A
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Kessner Netherlands Industrial America Co Ltd
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Abstract

一种用于越野车辆(10)的控制系统(24)，所述控制系统配置为通过确定如果使用穿过的路线那么是否存在局部行(158)或者相对边缘之间是否存在轮廓差异，来使所述越野车辆(10)穿过田地(14、120、150)。如果存在局部行(158)或轮廓差异，则调整所述路线以增加所述越野车辆(10)的行的重叠(164)以在所述行之间均匀地分配所述田地(14、120、150)的宽度，或者递增地将每个行从第一边缘(124)的第一轮廓调整到第二边缘(122)的第二轮廓。

Description

用于越野车辆的行驶的自动调整行
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年6月10日提交的标题为“AUTOSCALING ROWS OF TRAVEL FOR ANOFF-ROAD VEHICLE”的美国申请序列号15/179,597的优先权和权益，所述申请通过引用整体结合于此。
背景技术
本公开总体涉及用于越野车辆的行驶的自动调整(autoscaling)行。
诸如农用拖拉机的越野车辆可以以各种定位操作。例如，拖拉机可用于在田地中以行切割条带。例如，拖拉机可以拖曳用于割要收割的干草的工具。然而，田地的宽度可能不是拖拉机切割的条带的宽度的整数倍。条带通常以行切割，所述行的宽度是拖拉机单通道拖曳的工具的条带切割宽度，但是这样的切割路径可能导致其宽度明显小于条带切割宽度的最终行。在不也切割田地的一般不会切割的其他部分(例如使农作物(诸如干草)能够干燥的条垛(windrow))的情况下，最终的、其宽度明显小于条带切割宽度的局部行可能相对难以切割或不能切割。此外，切割这样的部分在机械上可能是困难的。例如，由于堵塞或阻塞机械，重新切割条垛可潜在地使进一步处理更加困难。而且，条垛的额外切割可能导致更频繁的可能昂贵且显著费时的维护，从而降低了田地操作的效率。
发明内容
在一个实施例中，用于越野车辆的控制系统包括存储指令的存储器和配置为执行指令以使处理器确定田地的第一边缘的第一轮廓是否与田地的第二边缘的第二轮廓不同的处理器，所述田地的第二边缘相对于第一边缘位于田地的相对侧。指令还配置为如果第一轮廓与第二轮廓不同，则使处理器确定越野车辆行驶通过田地的预计划的路线。预计划的路线包括越野车辆的第一通道，所述第一通道沿着第一边缘处的第一轮廓，以及越野车辆的随后通道，以使用工具的通道的局部重叠来从第一轮廓递增地移动到第二轮廓，所述工具由越野车辆拖曳或集成到越野车辆中。预计划的路线还包括沿着第二边缘处的第二轮廓的越野车辆的最终通道。指令还配置为至少部分地基于预计划的路线使处理器控制越野车辆穿过田地。
在另一实施例中，用于越野车辆的控制系统包括存储指令的存储器和配置为执行指令的处理器。指令配置为使处理器确定田地宽度是否不是工具的条带宽度的整数倍，以及如果田地宽度不是条带宽度的整数倍，则确定路线以建立行的通道的重叠，使得田地宽度是每个通道的非重叠部分的整数倍。指令还配置为至少部分地基于该路线使处理器控制越野车辆穿过田地。
在另一实施例中，用于控制越野车辆穿过田地的方法包括经由处理器使用越野车辆的空间定位设备来绘制田地的地图。方法还包括经由处理器根据地图确定田地宽度是否不是工具的条带宽度的整数倍。方法还包括，如果田地宽度不是条带宽度的整数倍，则经由处理器确定路线以建立行的通道的重叠，使得田地宽度是每个通道的非重叠部分的整数倍。而且，方法包括经由处理器至少部分地基于该路线来控制越野车辆穿过田地。
附图说明
当参考附图阅读以下具体实施方式时将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，所述附图中相似的字符在所有附图中表示相似的部分，其中：
图1是农业田地内的越野车辆和农业工具的实施例的示意图；
图2是可用于控制在图1的田地内的图1的越野车辆和农业工具的控制系统的实施例的示意图；
图3是具有尖角的田地的实施例的图，所述田地的相对边缘具有轮廓差异；
图4是通过图3的田地的路线的实施例，所述路线使得能够处理田地的边缘处的行；
图5是在没有重叠工具的随后通道的情况下由工具穿过后具有剩余局部行的田地的实施例的图；
图6是图5的田地的示图，所述田地已由工具沿着导致工具重叠通道以消除图5的局部行的路线的实施例穿过；以及
图7是用于控制越野车辆通过田地的过程的实施例的流程图视图。
具体实施方式
图1是农业田地14内的越野车辆10和农业工具12的实施例的示意图。越野车辆10(例如，拖拉机或其他原动机)配置为沿着行驶方向16拖曳农业工具12贯穿田地14。在某些实施例中，越野车辆10被引导(例如通过操作员或自动系统)沿着基本平行的行18穿过田地。然而，应该理解的是，在替代实施例中可以引导越野车辆沿着其他路线穿过田地。例如，路径的至少一部分可以沿着位于田地14的一个边缘处的轮廓，其被迭代地分阶段逐出或引入，以形成沿着位于田地的相对边缘处的线或轮廓的路径。
如将理解的，农业工具12可以是用于实行贯穿整个田地14的农业操作的任何合适的工具。例如，在某些实施例中，农业工具12可以是耕作用具、施肥用具、播种或种植用具、切割用具或收割用具等等。虽然在所示实施例中农业工具12由越野车辆10拖曳和/或推动，但应当理解，在替代实施例中，农业工具可以集成在越野车辆10内。
而且，田地14的宽度可能不是工具12的条带宽度的整数倍。换言之，如果使用其宽度等于工具的操作宽度的平行行18来穿过田地14，则形成仅是其他行18的宽度的一部分的最终局部行。在不引起对田地14的其他部分的非期望的效果的情况下穿过这样的局部行可能是不切实际的。例如，如果正在被切割的农作物是干草，则在不切入田地14的外部条垛的情况下切割局部行可能难以完成或不可能完成。如上文所述，由于堵塞或阻塞机械和/或引起可能昂贵和显著耗时的更频繁的维护，重新切割外部条垛可能潜在地使进一步处理更加困难，从而降低了田地操作的效率。
图2是可用于控制图1的越野车辆10和农业工具的控制系统24的实施例的示意图。在所示实施例中，控制系统24包括车辆控制系统26(例如安装在越野车辆10上)，并且越野车辆10包括第一收发器28，所述第一收发器28配置为建立与基站32的第二收发器30的无线通信链路。如将理解的，第一和第二收发器可以以电磁频谱内的任何合适频率范围操作。例如，在某些实施例中，收发器可以在大约1GHz到大约10GHz的频率范围内广播和接收无线电波。另外，第一和第二收发器可以使用任何合适的通信协议，诸如标准协议(例如Wi-Fi、蓝牙等等)或专有协议。
在所示实施例中，越野车辆10包括空间定位设备34，所述空间定位设备34安装到越野车辆10并且配置为确定越野车辆10的位置。如将理解的，空间定位设备可以包括配置为确定越野车辆的位置的任何合适的系统，例如全球定位系统(GPS)接收器。在某些实施例中，空间定位设备34可配置为确定越野车辆相对于田地内固定点的位置(例如通过固定的无线电收发器)。因此，空间定位设备34可配置为确定越野车辆相对于固定的全球坐标系(例如经由GPS)或固定的局部坐标系的位置。在某些实施例中，第一收发器28配置为将指示越野车辆10的位置的信号广播到基站32的收发器30。在穿过田地14期间使用越野车辆10的位置，可以制作田地14的地图。例如，当越野车辆10或另一个更轻的侦察车辆在田地14的一部分周围行驶时，控制系统24和/或车辆控制系统26可以生成田地14的地图。具体地，在一些实施例中，可以引导越野车辆10或侦察车辆围绕田地14的周界行驶以确定田地14的外部界限然后确定穿过路线。额外地或替代地，在越野车辆10的操作期间可以更新地图以存储干扰操作的物体(诸如道路、结构、固定装置(例如灌溉系统)或可固定在田地14内的其他物体)的定位。
另外，越野车辆10包括传感器组件36。在某些实施例中，传感器组件配置为便于确定越野车辆10和/或田地14的情况。例如，传感器组件36可包括多个传感器(例如红外传感器、超声传感器、磁传感器等等)，所述传感器配置为监测相应车轮或履带的旋转速率和/或越野车辆的陆地速度。传感器还可以跟踪越野车辆10的操作水平(例如温度、燃料水平等等)。而且，传感器可以跟踪田地内和周围的情况，诸如温度、天气、风速、湿度、田地中的物体和其他这样的情况。
在所示实施例中，越野车辆10包括配置为控制越野车辆10的移动方向的转向控制系统38和配置为控制越野车辆10的速度的速度控制系统40。另外，越野车辆10包括配置为控制从越野车辆的发动机到越野车辆的车轮或履带的功率分配的牵引控制系统42和配置为控制(例如由越野车辆10拖曳的)工具的操作的工具控制系统44。而且，车辆控制系统26包括控制器46，所述控制器46通信地耦合到第一收发器28、空间定位设备34、传感器组件36、转向控制系统38、速度控制系统40、牵引控制系统42和工具控制系统44。在某些实施例中，控制器46配置为接收越野车辆10的定位并且至少部分地基于越野车辆10的定位和穿过田地14的路线来移动车辆。
在某些实施例中，控制器46是具有电路的电子控制器，所述电路配置为处理来自越野车辆10的收发器28、空间定位设备34、传感器组件36或其组合等部件的数据。在所示实施例中，控制器46包括处理器(诸如所示微处理器48)以及存储设备50。控制器46还可以包括一个或多个存储设备和/或其他合适的部件。处理器48可用于执行软件，诸如用于控制越野车辆10的软件等等。此外，处理器48可以包括多个微处理器、一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或一个或多个专用集成电路(ASICS)或其某种组合。例如，处理器48可以包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器。
存储设备50可以包括易失性存储器(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM))。存储设备50可以存储各种信息，并且可以用于各种目的。例如，存储设备50可以存储用于处理器48执行的处理器可执行指令(例如固件或软件)，诸如用于控制越野车辆10的指令。一个或多个存储设备(例如非易失性存储器)可以包括ROM、闪存、硬盘驱动器或任何其他合适的光学、磁性或固态存储介质或其组合。一个或多个存储设备可以存储数据(例如田地地图)、指令(例如用于控制越野车辆的软件或固件等)以及任何其他合适的数据。
在所示实施例中，转向控制系统38包括车轮角度控制系统52、差动制动系统54和扭矩矢量系统56。车轮角度控制系统52可以自动旋转越野车辆的一个或多个车轮或履带(例如通过液压致动器)以驾驶越野车辆沿着路径(例如在田地中的被绘入地图的物体周围)通过田地。举例来说，车轮角度控制系统52可以要么单独地要么成组地旋转越野车辆的前车轮/履带、后车轮/履带和/或中间车轮/履带。差动制动系统54可以独立地改变越野车辆的每个侧边上的制动力，以引导越野车辆沿着路径通过田地。类似地，扭矩矢量系统56可以差动地将来自发动机的扭矩施加到越野车辆的每个侧边上的车轮和/或履带，从而引导越野车辆沿着路径通过田地。虽然所示转向控制系统38包括车轮角度控制系统52、差动制动系统54和扭矩矢量系统56，但是应当理解，替代实施例可以以任何合适的组合包括这些系统中的一个或多个。进一步的实施例可以包括具有其他和/或额外系统的转向控制系统38，以便于引导越野车辆沿着路径通过田地(例如铰接转向系统等等)。
在所示实施例中，速度控制系统40包括发动机输出控制系统58、变速器控制系统60和制动控制系统62。发动机输出控制系统58配置为改变发动机的输出以控制越野车辆10的速度。例如，发动机输出控制系统58可以改变发动机的节气门设置、发动机的燃料/空气混合、发动机的正时和/或控制发动机输出的其他合适的发动机参数或其组合。另外，变速器控制系统60可以调整变速器内的输入-输出比以控制越野车辆的速度。而且，制动控制系统62可以调整制动力，从而控制越野车辆10的速度。而所示速度控制系统40包括发动机输出控制系统58、变速器控制系统60和制动控制系统62，应当理解，替代实施例可以以任何合适的组合包括这些系统中的一个或两个。进一步的实施例可以包括具有其他和/或额外系统以便于调整越野车辆的速度的速度控制系统40。
在所示实施例中，牵引控制系统42包括四轮驱动控制系统64和差速锁止控制系统66。四轮驱动控制系统64配置为选择性地接合和脱离越野车辆的四轮驱动系统。例如，在某些实施例中，越野车辆可包括四轮驱动系统，所述四轮驱动系统配置为在脱离时将发动机输出引导至后车轮/履带，并在接合时将发动机输出引导至前车轮/履带和后车轮/履带。在这样的实施例中，四轮驱动控制系统64可以选择性地指示四轮驱动系统接合和脱离以控制越野车辆的牵引。在某些实施例中，越野车辆可包括位于前车轮/履带和后车轮/履带之间的中间车轮/履带。在这样的实施例中，四轮驱动控制系统还可以控制发动机功率到中间车轮/履带的传递。
另外，差速锁止控制系统66配置为选择性地接合车轮/履带的相应对之间的至少一个锁止差速器的差速锁止系统。例如，在某些实施例中，锁止差速器位于后车轮/履带之间并且配置为将发动机功率传递到后车轮/履带。当差速锁止系统脱离时，差速器解锁。结果是，一个后车轮/履带的旋转速度可以相对于另一个后车轮/履带的旋转速度变化。然而，当差速锁止系统接合时，差速器锁止。结果是，后车轮/履带的旋转速度可以基本上彼此相等。在某些实施例中，锁止差速器可位于前车轮/履带之间和/或中间车轮/履带之间。在某些实施例中，差速锁止控制系统66配置为独立地接合和脱离每个锁止差速器的差速锁止系统。虽然所示牵引控制系统42包括四轮驱动控制系统64和差速锁止控制系统66，但是应当理解，替代实施例可仅包括这些系统中的一个。进一步的实施例可以包括牵引控制系统42，所述牵引控制系统42具有其他系统和/或额外系统以便于控制越野车辆10的牵引。
工具控制系统44配置为控制由越野车辆拖曳的农业工具的各种参数。例如，在某些实施例中，工具控制系统44可配置为指示工具控制器(例如通过通信链路，诸如CAN总线或ISOBUS)来调整农业工具的至少一个地面接合用具的穿透深度。举例来说，工具控制系统44可以指示工具控制器减少耕种工具上的每个耕种点的穿透深度，或者工具控制系统44可以指示工具控制器将播种/种植工具的每个开沟盘(opener disc)/刀片从土壤脱离。减小农业工具的至少一个地面接合用具的穿透深度可以减小越野车辆上的牵引负荷。而且，工具控制系统44可以指示工具控制器在工作位置和运输部分之间转变农业工具，以调整产品从农业工具的流速或调整农业工具(例如收割机等)的头部(header)的位置，以及进行其他操作。
在某些实施例中，车辆控制器46可以直接控制农业工具的至少一个地面接合用具的穿透深度。例如，越野车辆控制器46可以指示三点挂接(例如通过三点挂接控制器)以相对于土壤表面升高和降低农业工具或农业工具的部分，从而调整农业工具的至少一个地面接合用具的穿透深度。另外，越野车辆控制器46可以指示液压控制系统调整到农业工具上的一个或多个致动器的液压流体压力和/或流量，从而控制各个地面接合用具的穿透深度。在一些实施例中，车辆控制器46可以指示工具的其他操作机械(例如切割机械)何时开始以及何时停止操作。
如先前讨论的，越野车辆10配置为经由收发器28和30与基站32通信。在所示实施例中，基站包括通信地耦合到基站收发器30的控制器68。控制器68配置为将命令和/或数据输出到越野车辆10。例如，如下文详细讨论的，控制器68可配置为确定田地的地图和/或车辆控制器46通过田地的路线，从而使车辆控制器能够引导车辆通过田地14。另外，控制器68可以将开始和停止命令输出到车辆控制器46，并且/或者控制器68可以指示越野车辆沿着基于地图和车辆10的位置的选择的/计划的通过田地14的路径，所述路径可以在控制器46和/或控制器68处确定。
在某些实施例中，控制器68是电子控制器，具有配置为处理来自基站32的某些部件(例如收发器30)的数据的电路。在所示实施例中，控制器68包括处理器，诸如所示微处理器70以及存储设备72。处理器68可用于执行软件，诸如用于将命令和/或数据提供给越野车辆控制器46的软件等等。此外，处理器48可以包括多个微处理器、一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或一个或多个专用集成电路(ASICS)或其某种组合。例如，处理器70可以包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器。存储设备72可以包括易失性存储器(诸如RAM)和/或非易失性存储器(诸如ROM)。存储设备72可存储各种信息并且可用于各种目的。例如，存储设备72可存储用于处理器70执行的处理器可执行指令(例如固件或软件)，诸如用于将命令和/或数据提供给越野车辆控制器46的指令。
在所示实施例中，基站32包括通信地耦合到控制器68的用户界面74。用户界面74配置为将来自一个或多个越野车辆和/或农业工具的数据(例如与越野车辆的操作相关联的数据、与农业工具的操作相关联的数据等等)呈现给操作员。用户界面74还可以使用户能够输入关于田地14和/或可改变通过田地的路线的农作物的信息。例如，如果农作物是行农作物(例如玉米)，则操作员可以指示这样的信息并且每个条带的宽度可以是固定的。但是，如果农作物是非行农作物(例如干草，小型谷物(诸如小麦、大麦、草籽、油菜)等等)、豆类农作物(豌豆、扁豆等等)，则可以输入信息并且可以使用每个条带的宽度从而以替代于针对行农作物的行的路径来穿过田地14，因为非行农作物条带可以在不干扰行操作的情况下进行调整。用户界面74还配置为使操作者能够控制越野车辆的某些功能(例如启动和停止越野车辆，指示越野车辆沿着路线通过田地等等)。在所示实施例中，用户界面包括配置为将信息(诸如田地内越野车辆10的位置、越野车辆的速度以及越野车辆的路径等数据)呈现给操作员的显示器76。显示器76可以包括触摸输入并且/或者用户界面可以依赖于其他输入设备，诸如键盘、鼠标或其他人机输入设备。另外，用户界面74(例如经由显示器76、经由音频系统等等)配置为通知操作员要用于穿过田地14的确定的路线。用户界面74还可以警告用户影响越野车辆10的操作的各种操作情况。例如，在某些实施例中，如果越野车辆正在经历实质程度的打滑，则用户界面74可以警告操作员。
在所示实施例中，基站32包括通信地耦合到控制器68的存储设备78。存储设备78(例如非易失性存储器)可以包括ROM、闪存、硬盘驱动器或任何其他合适的光学、磁性或固态存储介质或其组合。一个或多个存储设备可以存储数据(例如田地地图)、指令(例如用于命令越野车辆的软件或固件等)以及任何其他合适的数据。
虽然在所示实施例中控制系统24的车辆控制系统26包括越野车辆控制器46，但是应当理解，在替代实施例中，车辆控制系统26可以包括基站控制器68。例如，在某些实施例中，车辆控制系统26的控制功能可以在越野车辆控制器46和基站控制器68之间分配。在另外的实施例中，基站控制器68可以执行车辆控制系统26的控制功能的主要部分。实际上，在至少一些实施例中，控制器46和68的任何过程可以分配给两个控制器中任何一个。而且，经由基于云的服务或其他远程计算可以执行本文描述的过程的至少一部分。
考虑到上述情况，当越野车辆10和农业工具12穿过田地时，越野车辆10和农业工具12可能遇到非矩形和/或其宽度不等于车辆10的单通道的宽度的整数倍的各种田地形状。例如，图3是有方形边缘122和非方形边缘124的梯形形状的田地120的图。如果沿着基本平行的行18穿过田地120，则在不接合外部条垛128的情况下穿过有非方形角126的田地可能相对困难或不可能。具体地，与田地120的边缘124成角度地终止的行18可导致接合(例如切割)和/或重新接合不应被重新接合的部分(例如条垛)。尽管所示区域120包括梯形形状，但是一些实施例可以具有在一个或多个角中具有尖角或锐角和/或包括在田地120的至少一侧上的使得行18以大体上非垂直的角度在条垛处终止的一个或多个轮廓的任何形状。
代替于仅接合最大宽度的条带，可以创建如图4所示和下文讨论的预计划的路线，所述路线在边缘122附近沿着边缘122的第一轮廓并且在相对的边缘124附近沿着边缘124的第二轮廓，具有当连续通道被执行时从第一轮廓过渡到第二轮廓的过渡区域130，其中每个通道沿着田地120中的水平方向132逐渐远离边缘122。例如，第一行133可以具有第一轮廓，而第二行134可以具有第二轮廓，并且在行133和行134之间的所有行的轮廓可以是第一轮廓和第二轮廓的组合以至第一轮廓和第二轮廓之间的轮廓。这样的过渡可能导致工具12的通道的一些重叠，但是通过使得能够处理由于非方形角126的田地120，在田地120的先前穿过的部分上行驶的低效率被抵消。如先前讨论的，可以通过越野车辆10在田地120的至少一部分(例如周界)处行驶来跟踪轮廓，从而绘制田地120的地图，以在针对田地120绘制地图过程期间使用定位信息(例如使用GPS数据导出)确定预计划的路线。
而且，如上所述，在不也处理田地14的已处理的其他部分的情况下处理(例如切割)局部行(例如小于完整条带宽度的行)可能是不可能的或不切实际的。例如，图5是其要以行处理的宽度152不是条带宽度154的整数倍的田地150的实施例的图，其中所述条带宽度154是通过田地150的工具12的单通道的宽度。例如，如果工具12是干草切割工具，则条带宽度154是在田地150中工具12的单通道中干草切割的宽度。如所述，切割路线使用条带宽度154以限定行宽。换言之，在田地150中所示的切割路线中，相邻行之间存在不重叠的最小情况。如果田地150的宽度是条带宽度154的整数倍，则这样的方法可能是最有效的。此外，如果农作物类型是行农作物(例如玉米)，则由于在彼此相关的特定位置种植行的固定宽度的工具，行可相等地隔开。然而，如果农作物是非行农作物(例如干草)并且田地150的宽度(例如宽度152)不是条带宽度154的整数倍，则可能不能在不潜在地导致处理并非要处理的部分(例如条垛)的情况下适当地处理(例如切割)局部行。而且，尽管田地150的所示实施例包括十一个完整行156和一个局部行158，其中每个所述完整行156具有条带宽度154，应注意本文讨论的过程适用于其宽度152不是工具12的条带宽度154的整数倍的任何田地。如上所述，可能难以在不影响将不需要处理第二次的部分160(例如条垛)的情况下处理局部行158。
图6是可用于处理田地150中的农作物的预计划路线170的实施例的图。具体地，预计划路线170使得能够处理与图5的局部行158对应的材料。预计划的路线170的所示实施例包括十二个重叠行162，所述重叠行162在具有重叠宽度166的重叠区域164中与相邻行重叠。在一些实施例中，可以使用以下等式计算重叠宽度166：
其中WOL是重叠区域164的重叠宽度166，WPR是如果使用条带宽度154作为行的宽度切割则将保留的局部行的宽度，以及n是如果使用条带宽度154作为行的宽度则将切割的完整行的数量。转而，可以使用以下等式计算WPR：
其中WT是要处理的田地的总宽度，以及WSW是工具12的条带宽度。换言之，在行之中重新分配可能的局部行158使得重叠总计为局部行，使得能够处理整个田地而不会冒对不应处理的部分进行额外处理的风险。如果WPR等于零，则要处理的田地的部分的宽度是工具12的条带宽度的整数倍。
图7是用于操作越野车辆10和工具12的过程200的流程图。过程200可以至少由控制器46、控制器68、远程处理器(例如云服务)或其某种组合执行。用于田地的路线可以默认为默认路线，诸如其宽度等于工具12的条带宽度的平行行(框202)。过程200包括获得关于田地14、150的信息(框204)。例如，显示器76可以呈现指令(例如作为田地的初始化过程的一部分)用于操作员环航周界或穿过田地14、150的区域。空间定位设备34确定在初始化过程期间用于越野车辆10的定位。控制器46和/或68使用该信息追踪越野车辆10的定位。使用定位信息，制成田地的地图(框206)。地图可以包括田地的二维边界、越野车辆10的定位的二维图、地形的三维图或其组合。
可以使用地图来基于田地的各种因素确定不同的行驶路线。例如，如果田地有在相对侧上不同的轮廓，并且/或者要处理的田地的宽度不是工具的条带宽度的整数倍，则可以确定通过田地的预计划的路线(例如可以修改默认路径)。在分析地图时，确定田地是否包括任何尖角(框208)。例如，确定田地是否包括将导致一个或多个行以大体上非垂直(例如锐角或钝角)的角度终止于田地的边缘的轮廓以设置用于行驶穿过田地的适当的路线。如上所述，这样的角度可能导致在不处理不希望的部分(例如条垛)的情况下难以处理或不能处理一个或多个行。
如果田地包括任何尖角或尖的轮廓，则建立预计划的路线以沿着田地的第一边缘处的第一轮廓(框210)。还确定预计划的路线以通过每个随后的通道/行来分阶段逐出或引入第一边缘的轮廓，同时相对地分阶段逐出或引入与第一边缘相对的第二边缘的第二轮廓(框212)。例如，第一轮廓可以是沿第一边缘的直线，第二轮廓可以是远离或朝向第一边缘倾斜的线。换言之，第二边缘不平行于第一边缘。在一些实施例中，在从第一轮廓到第二轮廓的这样的角度变化中，特定行的角度可以如下确定：根据距第一边缘的横向距离除以田地的整体宽度，将第一和第二边缘之间的交叉角(如果边缘延伸)按比例调整，并且根据计算的商修改第一边缘的角度。换言之，第一和第二边缘之间的角度可以在田地中的各行中相等地分配。
还分析地图以确定是否存在局部行。具体地，可以分析地图以确定要处理的田地的宽度是否是工具的条带宽度的整数倍(框214)。例如，如果工具的条带宽度是24英尺，则条带宽度的整数倍将是48、72、96、120、144、168、192英尺等等。田地的任何其他宽度可能导致局部行。如果将存在局部行，则可以确定预计划的路线，这样工具的每个行/通道与相邻的行/通道重叠(框216)。换言之，该重叠将局部行的宽度分配到重叠区域中以使得能够在不处理不要处理的额外区域(例如现有条垛)的情况下处理整个田地(例如切割)。一旦已确定预计划的路线，就使用预计划的路线来控制工具(框218)。例如，可以控制拖拉机沿着路线引导工具。在一些实施例中，还可以使用地图确定工具的机械(例如切割机械)何时开始操作(例如当越野车辆10和/或工具12已进入要处理的田地的区域时)或停止操作(例如当越野车辆10和/或工具12已离开要处理的田地的区域时)。
虽然本文仅已说明和描述本公开的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和变化。因此，应理解所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真正精神内的所有这样的修改和变化。

Claims (15)

1.一种用于越野车辆(10)的控制系统(24)，包括：
存储器(50、72)，所述存储器存储指令；
处理器(48、70)，所述处理器配置为执行所述指令以使所述处理器(48、70)：
确定田地(14、120、150)的第一边缘(124)的第一轮廓是否与所述田地(14、120、150)的第二边缘(122)的第二轮廓不同，所述第二边缘相对于所述第一边缘在所述田地的相对侧；以及
如果所述第一轮廓与所述第二轮廓不同，则确定用于所述越野车辆(10)行驶通过所述田地的预计划的路线，其中所述预计划的路线包括：
所述越野车辆(10)的第一通道，所述第一通道沿着所述第一边缘(124)处的所述第一轮廓；
所述越野车辆(10)的随后通道，所述随后通道使用由所述越野车辆(10)拖曳或集成到所述越野车辆(10)中的工具的通道的局部重叠，从所述第一轮廓递增地变动到所述第二轮廓；以及
所述越野车辆(10)的最终通道，所述最终通道沿着所述第二边缘处的所述第二轮廓；以及
至少部分地基于所述预计划的路线控制所述越野车辆(10)穿过所述田地(12)。
2.如权利要求1所述的控制系统(24)，其中当在所述田地(14、120、150)的所述第一边缘(124)和所述田地(14、120、150)的相邻边缘之间所述田地(14、120、150)的角(126)中形成锐角时，所述第一轮廓与所述第二轮廓不同。
3.如权利要求1所述的控制系统(24)，包括提供信息和接收选择的用户界面(74)。
4.如权利要求3所述的控制系统(24)，其中所述用户界面(74)配置为接收农作物类型的选择。
5.如权利要求4所述的控制系统(24)，其中仅在选择非行农作物类型时使用对轮廓差异的确定。
6.如权利要求1所述的控制系统(24)，其中每个通道从所述第一轮廓到所述第二轮廓的递增变动随着所述通道距所述第一边缘(124)的距离而变化。
7.如上述权利要求中的任意一个所述的控制系统(24)，包括：
所述越野车辆(10)；以及
基站(32)，其中所述处理器(48、70)位于所述越野车辆(10)中、所述基站(32)中或在所述基站和所述越野车辆(10)二者之间分配。
8.如权利要求1所述的控制系统(24)，其中所述指令配置为使所述处理器(48，70)：
使用所述预计划的路线确定是否将存在局部行(158)；以及
如果将存在局部行(158)，则调整确定的预计划的路线以消除所述局部行。
9.如权利要求8所述的控制系统(24)，其中所述局部行(158)的宽度在所述工具的每个通道(162)的重叠区域(164)之间划分。
10.如权利要求8或9所述的控制系统(24)，其中当选择指示非行农作物时，使用用所述重叠区域(164)消除所述局部行(158)的调整。
11.如权利要求10所述的控制系统(24)，其中使用以下等式计算每个行的所述重叠区域(164)的宽度：
其中WOL是每个行(162)的重叠宽度，WPR是如果使用其宽度等于条带宽度(154)的行穿过所述田地则将存在的局部行(158)的宽度，并且n是如果使用其宽度等于所述条带宽度(154)的行(156)穿过所述田地(150)则将存在的完整行(156)的数量，并且其中使用以下等式计算所述局部行(158)的所述宽度：
其中WT是要处理的所述田地的总宽度，以及WSW是所述工具(12)的所述条带宽度(154)。
12.如权利要求1所述的控制系统(24)，包括指示所述越野车辆(10)的定位的空间定位设备(34)，所述空间定位设备(34)配置为使得能够绘制所述田地(14、120、150)的地图以用于生成和调整所述预计划的路线。
13.一种用于控制越野车辆(10)通过田地(14、120、150)的方法，包括：
使用所述越野车辆(10)的空间定位设备(34)经由处理器(48，70)绘制(208)田地(14、120、150)的地图；
经由所述处理器(48、70)根据所述地图确定(214)田地宽度(152)是否不是工具的条带宽度(154)的整数倍；
如果所述田地宽度(152)不是所述条带宽度(154)的整数倍，则经由所述处理器(48、70)确定(216)路线以建立所述行(162)的通道的重叠(164)，使得所述田地宽度(152)是每个通道的非重叠部分的整数倍；以及
经由所述处理器(48、70)至少部分地基于所述路线控制(218)所述越野车辆(10)穿过所述田地。
14.如权利要求13所述的方法，包括：
经由所述处理器(48、70)确定所述田地(14、120、150)的第一边缘(124)的第一轮廓是否与所述田地(14、120、150)的第二边缘(122)的第二轮廓不同，所述第二边缘相对于所述第一边缘(124)在所述田地(14、120、150)的相对侧；以及
如果所述第一轮廓与所述第二轮廓不同，则经由所述处理器(48、70)确定用于所述越野车辆(10)行驶穿过所述田地(14、120、150)的轮廓路线，其中所述轮廓路线包括：
所述越野车辆(10)的第一通道，所述第一通道沿着所述第一边缘(124)处的所述第一轮廓；
所述越野车辆(10)的随后通道，所述随后通道使用由所述越野车辆(10)拖曳或集成到所述越野车辆(10)中的工具的通道的局部重叠，从所述第一轮廓递增地变动到所述第二轮廓；以及
所述越野车辆(10)的最终通道，所述最终通道沿着所述第二边缘处的所述第二轮廓；以及
经由所述处理器(48、70)至少部分地基于所述轮廓路线控制所述越野车辆(10)穿过所述田地。
15.如权利要求13所述的方法，其中使用所述越野车辆(10)的所述空间定位设备(34)绘制所述田地(14、120、150)的地图包括环航所述田地(14、120、150)的周界。
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