CN109313446B - 透明地实现移动机器的自动导航 - Google Patents

Abstract

响应于操作人员接合和脱离与移动机器连接的用具的操作，对于操作人员透明地定义用于移动机器的自动导航的自动驾驶操作系统所使用的行进路径。响应于所述操作人员第二次接合所述用具，对于操作人员透明地激活所述移动机器的自动导航。

Description

透明地实现移动机器的自动导航

背景技术

自动驾驶系统用于控制车辆的轨迹，而不需要操作人员一直将手放在方向盘上。自动驾驶系统不是取代操作人员，而是允许操作人员专注于一系列更广泛的任务。

自动驾驶系统需要富有经验的操作人员来对其进行配置并且需要使用例如某些类型的图像用户界面显示器(诸如触摸屏)来与其进行交互。例如，富有经验的操作人员需要阅读冗长而复杂的用户手册，除了其它方面以外，该用户手册描述了如何安装光学传感器，如何使用图形用户界面显示器进行各种操作，尤其是诸如：皮重校准；流量校准；俯仰/滚动校准；重量测试；输入将要收获的作物类型；创建田地的多样性地图；监控显示的统计数据；输入车辆的类型、从轮轴到天线的偏移、天线高度、轮距；选择天线类型、高程掩模、SNR掩模、RTK基站信息、无线电频率等)。关于如何与图形用户界面显示器进行交互以及如何最佳地配置自动驾驶系统，可能需要聘请专家来帮助培训操作人员。

自动驾驶系统的售价在10000美元到50000美元的范围内。将这些昂贵的自动驾驶系统配备在每辆车的售价在300000美元到1000000美元不等的高端车辆上。此外，这些高端车辆及其相应的昂贵的自动驾驶系统需要高水平的富有经验的用户。只有非常大且有利可图的农场机构能买得起这些昂贵的自动驾驶系统和高端车辆。这些类型的车辆和自动驾驶系统经常用于具有大量车辆的大型商业农场中。

此外，由于这些传统的自动驾驶系统和车辆的复杂特性和费用，这些传统的自动驾驶系统通常在车辆制造时与车辆集成在一起。

附图说明

并入本申请并构成本申请的一部分的附图示出了上述主题的实施方式，并且与实施方式的描述一起用于解释所述主题的实施方式的原理。除非另有说明，否在该简要的附图说明中提及的附图应理解为不按比例绘制。在本文中，相同的项标记有相同的项目编号。

图1A-图1C示出了根据各种实施方式的三种不同类型的行和田地。

图2A-图2E示出了根据各种实施方式的透明地(transparently)实现移动机器的自动导航的各种自动驾驶操作系统的框图。

图3A-图3E示出了根据各种实施方式的接合用具(implement)的操作或脱离用具的操作或其组合操作的各种类型的开关。

图4A和图4B示出了根据一个实施方式的提供与操作状态有关的信息的指示器。

图5和图6示出了根据一个实施方式的用于透明地实现移动机器的自动导航的方法的流程图。

具体实施方式

注释和术语

现在将对上述主题的各种实施方式进行详细介绍，这些实施方式的示例在附图中示出。虽然本文中讨论了各种实施方式，但是应当理解，其并不旨在限制为这些实施方式。相反，所示出的实施方式旨在覆盖替选、修改以及等同方案，这些方案可以包括在各种实施方式的由所附权利要求所限定的精神和范围之内。此外，在以下实施方式的描述中，阐述了许多具体的细节以便提供对本主题的实施方式的透彻理解。然而，没有这些具体的细节也可以实践各实施方式。在其它实例中，没有对已知的方法、过程、部件以及电路进行详细的描述，以免不必要地模糊所描述的实施方式的各方面。

除非从下列讨论中明确指出，否则应当理解，在贯穿各个实施方式的描述中，使用术语诸如“实现”、“设置”、“提议”、“接合”、“脱离”、“激活”、“停用”、“致动”、“定义”、“指示”、“恢复”、“接收”、“拒绝”、“开启”、“关闭”、“自动导航”、“定位”、“转换”、“解释”、“产生”、“启动”、“执行”、“使得”、“重新激活”、“重复”、“记录”、“引导”、“转换数据”、“修改数据以改变计算机系统的状态”等的论述是指计算机系统、数据存储系统、存储系统控制器、微控制器、硬件处理器(诸如中央处理单元(CPU))或类似电子计算设备或这些电子计算设备的组合的动作和过程。计算机系统或类似的电子计算设备将表示计算机系统的/设备的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操纵或转换成同样表示计算机系统的/设备的存储器或寄存器或其它这样的信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理量的其它数据。

关于贯穿本文的讨论，应当注意，术语“平行”和“基本平行”在本文中可以交换地使用并且同义。术语“平行”和“基本平行”并不意为被解释为线性平行，而是描述行、线、路径或其它彼此有基本固定的偏移距离的实体。实际上，并排的平行实体之间的“固定偏移距离”是用于在地形上引导移动机器的自动导航系统和/或自动驾驶操作系统的性能能力内的“基本上固定的偏移距离”。在偏移距离中完美平行/完美固定的任何变化将会是小的并且在大多数(如果不是全部)的实例中的变化在几厘米内。因此，可以接受的是，尤其是地形的变化、移动机器的转向响应性的变化、或导航精度的限制等可以导致行、路径、线等轻微地不同于完美地平行，并且如本文中所使用的，术语“平行”、“基本平行”、“固定偏移”以及“基本固定偏移”、“固定距离”、“基本固定的距离”旨在包含这些微小的变化。本文中的术语“线”是指从第一点(例如，起始点)到第二点(例如，结束点)的路径，其不一定是线性的。也就是说，在第一点和第二点之间的路径可以是线性路径，或者可以是包括在起始点和结束点之间的一个或多个弯曲部分的非线性路径。本文中，与第一路径并排的第二行、线或路径可以通过保持与第一行、线或路径基本固定的偏移距离而与所述第一行、线或路径平行。

概述

移动机器用于例如，通过翻耕、播种、施肥、喷洒杀虫剂、除草和收割来对田地进行处理。在农业环境中使用的移动机器的一些示例尤其为拖拉机、卡车、割谷机、喷灌车和联合收割机等。可以连接到移动机器的用具的一些示例尤其为耕犁、耕田机、切割头、播种机、种植机、除草机、喷灌器、肥料机、耙子、打包机和货车等。

移动机器的操作可能是复杂的，需要操作人员执行许多任务，诸如升高和降低吊杆以及启动、停止和监控各种操作。此外，这些移动机器通常非常大并且有潜在的危险。操作人员必须密切关注并安全地协调所有复杂的任务。

为了简化操作人员的工作，移动机器可以包括自动导航系统，该系统控制移动机器，从而允许操作人员注意其它任务(诸如升高和降低吊杆、启动和停止各种操作)。自动导航(也称为“自动驾驶”)可以涉及生成线，该线定义行的第一点和第二点之间的路径。自动导航可以使用该线而使得随后的行平行于与该线相关联的行。

传统的自动导航系统包括允许操作人员与自动导航系统通信的图形用户界面显示器。然而，如本文所讨论的，传统的自动导航系统非常昂贵，并因此，仅用于高利润的大型农场机构中的极其昂贵的移动机器中。

然而，利润较小的农场的所有者也可能想要或需要自动导航系统。例如，新兴市场(诸如南美洲或撒哈拉以南非洲)的50英亩农场的所有者可能想要用于一台15年年龄的2500美元的拖拉机的自动导航系统，以使得他们12岁的儿子能够或易于操作拖拉机，从而让年长的家庭成员能够从事其它活动来谋生。

可以看出，这些利润较少的农场的所有者无法负担具有昂贵的传统的自动导航系统的极其昂贵的高端移动机器。此外，他们的移动机器可能是非常陈旧且便宜的。他们的移动机器可能根本没有任何自动导航系统，并且在他们的移动机器上添加传统的自动导航系统在经济上和技术上是不可行的。这些所有者可能不懂英语，甚至可能无法阅读他们的母语。因此，阅读用户手册和与图形用户界面进行交互是不可行的。

传统的自动导航系统的主要成本是图形用户界面显示器。因此，各种实施方式提供了不需要图形用户界面显示器的自动驾驶操作系统。根据一个实施方式，响应于连接到移动机器的一个或多个用具的状态而不是图形用户界面显示器来配置和操作自动驾驶操作系统。此外，各种实施方式提出在制造移动机器之后将自动导航系统添加到移动机器。

各种实施方式提出容易地将便宜的自动导航系统添加到制造的不具有自动导航系统的移动机器。例如，可使用各种简单的机械方法(诸如支架、螺钉、螺丝孔、卡扣式安装系统的凸形部分或凹形部分、孔或可插入孔中的旋钮以及通常可用的扭动部件、备用部件以及胶带)来将自动驾驶操作系统与移动机器进行连接。根据一个实施方式，使用通常可用的工具的标准粘附方法可用于将自动驾驶操作系统与移动机器进行连接。

此外，根据一个实施方式，移动机器的操作人员可以简单地通过与用具的交互(诸如降低或升高耕犁)来配置、激活和停用自动导航系统。更具体地，为了简化自动导航，可以监控用具的状态以确定第一点、第二点以及行之间的宽度(也称为“条带宽度(swathwidth)”)。例如，移动机器的操作人员可以通过用具的接合操作来设置第一点，并且可以通过用具的脱离操作来设置第二点。当用具的操作为接合时，开始路径的记录。当移动机器到达行尾时，用具的操作可以为脱离，从而停止记录。当移动机器调头并位于与第一行平行的位置时，自动驾驶操作系统可以提议激活自动导航或可以自动重启自动导航。如将变得更加明显的，可以基于两行之间的距离自动确定条带宽度。

因此，根据各种实施方式，可以确定第一点、第二点、第一点和第二点之间的路径以及条带宽度，而不需要操作人员进行任何明确的自动导航活动。例如，即使不使用自动导航，操作人员也可以使用具接合、使用具脱离并在完成第一行后手动使移动机器掉头并手动将移动机器定位于第二行的开始(在本文中称为“非自动导航活动”)。因此，使用具接合、使用具脱离、以及手动使移动机器掉头以及将移动机器定位到随后行的这些相同的活动可以用于确定第一点、第二点、第一点和第二点之间的路径以及条带宽度，而操作人员不执行或者不需要操作人员执行任何明确的自动导航活动。

因此，可以看出，各种实施方式提供了移动机器的自动导航，而不需要关于自动导航来培训操作人员，不需要自动导航用户界面，不需要操作人员或移动机器的所有者具有自动导航技能集合，也不需要操作人员或移动机器的所有者了解自动导航。例如，可以看出，各种实施方式使得在制造后进行的所有的与自动导航系统的人机交互仅通过操作人员与通信地连接到移动机器的用具的交互而执行。此外，可以看出，各种实施方式使得能够仅通过在操作移动机器时(诸如耕种田地)通过操作人员与通信地连接到移动机器的用具的交互来执行所有的与移动机器的自动导航系统的人机交互。各种实施方式提供了一种自动导航系统，在该导航系统中，在移动机器操作时与自动导航系统交互的唯一方式是通过一个或多个用具。各种实施方式提供了一种在移动机器操作时需要操作人员与一个或多个用具进行交互的自动导航系统。换句话说，在没有操作人员在移动机器的操作期间通过一个或多个用具与自动导航系统进行交互的情况下，移动机器将像没有自动导航系统一样操作(也称为“非自动导航模式”)。

此外，各种实施方式提供了用于移动机器的自动导航系统，而不需要图形用户界面显示器，不需要移动机器的所有者或操作人员能够阅读的用户手册，不需要富有经验的操作人员，不需要操作人员理解或熟悉GPS/GNSS技术，不需要将自动导航系统的任何部件硬连线到液压系统中，不需要在制造移动机器时将任何自动导航系统安装到移动机器中，不需要所有者支付用于培训、用于配置或用于与自动导航系统交互的专家的费用，除了使用与一个或多个用具的交互之外，不需要所有者或操作人员与自动导航系统交互或配置自动导航系统，不需要移动设备的所有者雇佣他人(也称为“第三方”)来安装自动导航系统，在已经制造自动导航系统之后除了使用与一个或多个用具的交互之外，不需要任何人配置自动导航系统或与自动导航系统交互，并且不需要操作员或所有者知道如何与计算机、触摸屏或通用的用户界面进行交互。

田地、行、路径和设置点

存在各种类型的行和田地。根据各种实施方式，图1A-图1C示出了三种不同类型的行和田地。各种实施方式很好地适合于其它类型的行和田地。

图1A示出了矩形田地F1A的俯视图，其中，所有的行R1A、R2A、R3A、R4A、Rn-1以及Rn为直线。每个行R1A、R2A、R3A、R4A、Rn-1和Rn具有各自的起始点B1A、B2A、B3A、B4A、B5A、B6A和各自的结束点E1A、E2A、E3A、E4A、E5A、E6A。田地F1A可以为正方形或矩形。正方形被解释为一种类型的矩形。描绘图1A中的矩形田地F1A的四条线限定了田地F1A的边界BD1。路径L1A沿着第一点P1A和第二点P2A。根据一个实施方式，第一点P1A位于行R1A的起始点B1A处并且第二点P2A位于行R1a的结束点E1A处。然而，第二点P2A可以位于行R1A的起始点B1A和结束点E1A之间。例如，当用具位于起始点B1A和结束点E1A之间时，操作人员可以使用具的操作为脱离并重新接合以在起始点B1A和结束点E1A之间设置第二点P2A。

当前行和紧接的随后的行彼此相邻并且彼此平行。例如，行R1A和行R2A彼此相邻并且彼此平行。行R2A和行R3A彼此相邻并且彼此平行。行R3A和行R4A彼此相邻并且彼此平行，并且依次类推到行Rn-1和行Rn。

行R1A、R2A、R3A、R4A、Rn-1以及Rn也可以被称为“路径”。移动机器可以沿着转弯T1A、T2A、T3A、T4A以及T5A从田地F1A中的一行移动到下一行。例如，移动机器在完成行R1A之后可以沿着转弯T1A移动以便开始行R2A等。

图1B示出了根据一个实施方式的具有一个或多个波状表面的田地F1B的俯视图。波状表面的示例为山丘、上坡和下坡。例如，斜坡可以靠近树或小溪。田地F1B具有行R1B、R2B、R3B和R4B。每个行R1B、R2B、R3B和R4B具有各自的起始点B1B、B2B、B3B和B4B和各自的结束点E1B、E2B、E3B及E4B。移动机器可以沿着转弯T1B、T2B、T3B以及T4B从田地F1B中的一行移动到下一行。例如，移动机器在完成行R1B之后可以沿着转弯T1B移动以便开始行R2B等。

行R1B、R2B、R3B和R4B中的每一行都包括在波形表面附近的各自的弯曲路径子集C1B、C2B、C3B和C4B。弯曲路径子集C1B、C2B、C3B和C4B各自与用较粗的线条表示的相应的梯田TR1、TR2、TR3和TR4相关联。整个弯曲路径子集C1B、C2B、C3B和C4B可以(或可以不)大约位于相同的高度(elevation)。根据一个实施方式，代替梯田TR1、TR2、TR3和TR4，在这些位置中可能存在障碍物，其中，弯曲路径子集C1B、C2B、C3B和C4B避开这些障碍物。根据一个实施方式，弯曲路径子集C1B、C2B、C3B和C4B可以为与会是直线行的R1B、R2B、R3B、R4B的任意偏差。例如，即使没有障碍物或波状表面，也可能出现弯曲路径子集C1B-C4B。

根据一个实施方式，第一点P1B位于行R1B的起始点B1B处并且第二点P2B位于行R1B的结束点E1B处。因此，根据一个实施方式，用于自动导航的路径L1B包括田地F1B的整个的第一行R1B。当移动机器开始行R1B时设置第一点P1B并且当移动机器完成同一行R1B时设置第二点P2B。行R1B、R2B、R3B和R4B也可以被称为路径。

当前行和紧接的随后的行彼此相邻并且彼此平行。例如，行R1B和行R2B彼此相邻并且彼此平行。行R2B和行R3B彼此相邻并且彼此平行，并且依次类推到田地F1B中的所有的行。所述行也可以被称为“路径”。

图1C示出了根据一个实施方式的具有从中间P1C开始的连续螺旋行C1C的田地F1C的俯视图。该螺旋具有转弯(turn)的路径R1C、R2C、R3C和R4C。一端位于螺旋C1C的中心P1C处并且另一端P5C位于螺旋C1C的最外圈上的虚构的直线ISL可以用于定义路径R1C、R2C、R3C和R4C。例如，螺旋C1C的第一路径R1C可以从中心P1C处开始并且在P2C处结束，在P2C处虚构的直线ISL第一次与螺旋C1C相交。螺旋C1C的第二路径R2C可以从虚构的直线ISL第一次与螺旋相交的P2C处开始并且在虚构的直线ISL与螺旋C1C第二次相交的P3C处结束。螺旋C1C的第三路径R3C可以从虚构的直线ISL与螺旋C1C第二次相交的P2C处开始并且在虚构的直线ISL与螺旋第三次相交的P3C处结束，以此类推。每个转弯或路径R1C、R2C、R3C、R4C都可以被视为行。为了定义路径，各种实施方式很好地适合于在其它方向上绘制所述虚构的直线。例如，可以在任何方向上绘制所述虚构的直线。该虚构的直线垂直于左侧绘制仅仅是为了说明。

当前路径和紧接的随后的路径彼此相邻并且彼此平行。例如，路径R1C和路径R2C彼此相邻并且彼此平行。路径R2C和路径R3C彼此相邻并且彼此平行。路径R3C和路径R4C彼此相邻并且彼此平行，并且依次类推到田地F1C中的所有的路径。根据一个实施方式，第一点为P1C并且第二点为P2C。因此，根据一个实施方式，用于田地F1C的自动导航的路径L1C从螺旋的中间P1C处开始并且在P2C处结束。

用具的宽度限定了所称的田地中的“条带”。例如，图1A示出了田地F1A的条带S1A、S2A、S3A、S4A、S5A以及S6A。图1B示出了田地F2B的条带S1B、S2B、S3B。图1C示出了田地F1C的条带S1C、S2C、S3C。每个行或路径都位于条带的中心处，因为当附接有用具的移动机器沿着行向前移动时，用具的中间将集中在行上。例如，参考图1A，行R1A位于条带S1A的中间，行R2A位于条带S2A的中间。用具的宽度用于减小相邻路径之间的间隙的可能性或用于减小相邻路径彼此重叠的任何部分的可能性。各种实施方式也很好地适合于非对称用具。例如，非对称用具的几何形状可以用于确定行的关于该用具的取向。如本文所描述的，可以在存储条带信息的地方存储非对称用具的几何形状。

沿着第一点和第二点的路径L1A、L1B、L1C可以为直线路径(如图1A所示)，或者为非直线路径(如图1B或图1C所示)。根据一个实施方式，直线路径为自动导航系统提供轨线。根据一个实施方式，直线路径或者非直线路径提供了随后的路径可遵循的模式，该随后的路径距前一路径一用具的距离，其中，两条路径彼此相邻且彼此平行。

透明地实现移动机器的自动导航的示例性自动驾驶操作系统的讨论

图2A-图2E示出了根据各种实施方式的透明地实现移动机器的自动导航的各种自动驾驶操作系统的框图。

图2A示出了根据一个实施方式的自动驾驶操作系统200A的框图，该自动驾驶操作系统为移动机器WM1的一部分。

如图所示，移动机器WM1为拖拉机。然而，各实施方式很好地适用于农业环境中使用的其它类型的移动机器，尤其例如，卡车、割谷机、喷灌车以及联合收割机。

图2A中示出的自动驾驶操作系统200A包括自动导航系统202A和监控用具操作开关(monitor implement operation switch)201A，自动导航系统和监控用具操作开关彼此通信地连接。如将变得更加明显的是，各实施方式很好地适合于使用单个开关201A或者使用不止一个开关。

图2B-图2C示出了根据各种实施方式的具有在自动导航系统和开关之间的各种类型的通信连接的自动驾驶操作系统的框图。例如，图2B示出了包括监控用具操作开关201B和自动导航系统202B的自动驾驶操作系统200B。如图2B中所示出的，使用通信线路204B将开关201B与自动导航系统202B直接连接。通信线路204B可以是CAN(控制器局域网络)总线。

参考图2C，自动驾驶操作系统200C还可以包括转换逻辑203C(也称为“信号到CAN消息转换逻辑”或“CAN转换逻辑”)，该转换逻辑203C将来自监控用具操作开关201C的开关输入转换成通过移动机器的CAN总线204C传送到自动导航系统202C的CAN消息。CAN转换逻辑203C可以将来自开关201C的信号转换成自动导航系统202C能够正确地解析并响应的CAN消息。如图2C所示，CAN转换逻辑203C可以位于自动导航系统202C和开关201C之间。尽管图2C示出了在开关201C和自动导航系统202C外部且在开关201C和自动导航系统202C之间的转换逻辑203C，但是各种实施方式很好地适合于位于开关内部的转换逻辑。

尽管可以使用CAN消息，但是各实施方式很好地适合于其它类型的通信(诸如RS-232、传输通信协议/互联网协议(TCP/IP)、Wi-Fi或蓝牙)。

图2D示出了根据一个实施方式的移动机器的自动驾驶操作系统200D的框图，该框图提供了基于与该移动机器连接的用具的、移动机器的自动导航的实现方式。

自动驾驶操作系统200D包括设置第一点逻辑(set-first-point-logic)210D(也称为“第一点自动导航系统设置逻辑”)、设置第二点逻辑(set-second-point-logic)220D(也称为“第二点自动导航系统设置逻辑”)、路径定义逻辑230D(也称为“定义第一点和第二点之间的线的逻辑”)、提议逻辑(offering-logic)240D(本文中也称为“自动导航系统提议激活逻辑”)、激活逻辑260D(本文中也称为“自动导航系统激活逻辑”)，以及包括存储器252D和至少一个处理器251D的硬件250D。自动驾驶操作系统200D可以可选地包括矫直路径逻辑(straighten-path-logic)280D(本文中也称为“矫直第一点和第二点之间的线的逻辑”)。自动导航系统202D包括逻辑210D、逻辑220D、逻辑230D、逻辑240D、硬件250D中的一些或全部，并且还可以包括逻辑280D。自动驾驶操作系统200D是专用计算机系统的示例。在一些实施方式中，自动驾驶操作系统200D还可以包括一个或多个开关201。

自动导航系统202B、202C提供了移动机器的自动导航的实现方式。设置第一点逻辑210D设置用于移动机器的自动导航的第一点。响应于第一次接合用具进入操作而设置第一点。将用具与移动机器连接。设置第二点逻辑220D设置用于移动机器的自动导航的第二点。在移动机器从第一点移动之后，响应于用具的脱离操作而设置第二点。路径定义逻辑230D沿着第一点和第二点定义第一行进路径。提议逻辑240D提供了沿着与第一行进路径平行的第二行进路径激活移动机器的自动导航的提议。根据一个实施方式，响应于用具的第二次接合，提供激活的提议。激活逻辑260D激活移动机器的自动导航。响应于用具的第一次脱离、响应于用具在第二行R2A、R2B、R2C的起始处B2A、B2B、P2C或者沿着第三行进路径(诸如行R3A、R3B)重新接合用具(其中，第三行进路径平行于第一行进路径)、响应于用具的第三次接合，激活逻辑260D可以激活移动机器的自动导航。

自动驾驶操作系统200D可以可选地包括路线、路径或行矫直逻辑(也称为“矫直路径逻辑280D”)，该矫直逻辑例如：分析位于第一点和第二点之间的全球定位系统(GPS)位置或全球导航卫星系统(GNSS)位置；基于分析确定操作人员是否打算以直线路径行驶；如果分析指示意图是以直线路径行驶，则确定直线路径，或者如果确定不以直线路径行驶，则确定使用实际的GPS位置或GNSS位置，以及如果确定直线路径，则将确定的直线路径作为第一点和第二点之间的路径来用于自动导航。

阈值可以用于确定是否矫直路径。例如，系统200D可以基于边对边的偏移是否大于用具宽度的某个重要的比例或者如果偏差的曲率大于某个阈值，来确定曲线是否是意图的。阈值的示例是约2米，该阈值具有大约在1.5米到2.5米的范围。其它更小或更大的阈值和范围是可以并预期的。矫直路径逻辑280D可以为逻辑230D的一部分(如图2D中所示出的)，或者独立于与逻辑230D。第一点和第二点之间的直线的变化可以通过矫直逻辑280D自动矫直，例如，当所来自的变化不超过预定阈值时。

根据一个实施方式，通过硬件250D实现设置第一点逻辑210D、设置第二点逻辑220D、路径定义逻辑230D、提议逻辑240D和激活逻辑260D。例如，可以将用于路径210D、220D、230D、240D、260D、280D的指令存储在硬件存储器252D中并且可以由硬件处理器251D执行这些指令。

根据各种实施方式，由硬件实现的激活逻辑260D激活移动机器的自动导航。根据各种实施方式，激活逻辑260D响应于接收到接受激活自动导航的提议而激活自动导航。根据各种实施方式，如果在时间阈值内没有接收到对所述提议的接受，则激活逻辑260D自动拒绝激活自动导航的提议。时间阈值的示例可以是在例如10秒到2分钟之间的任何时间。

根据各种实施方式，自动驾驶操作系统200D还包括至少一个开关201B，该少一个开关生成用于接合和脱离自动导航的信号，其中，所述开关直接与自动导航系统连接。根据各种实施方式，自动驾驶操作系统200D还包括至少一个开关201C，该至少一个开关生成用于接合和脱离自动导航的信号；以及包括由硬件实现的信号到CAN消息转换逻辑203C，该转换逻辑将来自至少一个开关的信号转换成通过移动机器的CAN总线传送到自动导航系统的CAN消息。根据各种实施方式，自动驾驶操作系统200D还包括追溯(retroactively)安装的监控用具操作开关，该监控用具操作开关提供了指示操作状态的信号。开关201B、开关201C可以或者可以不被追溯安装。

本文描述的实施方式可以用任何类型的自动驾驶操作系统来实现。例如，图2E示出了根据一个实施方式的不需要图形用户界面显示器的移动机器的自动驾驶操作系统200E。自动驾驶操作系统200E可以包括来自200A、200B、200C、200D中的一者或多者的特征。如图2E所示，自动驾驶操作系统200E包括具有两个相对侧211E和212E的壳体210E。在一个实施方式中，自动驾驶操作系统200E可以例如在壳体210E的内部包括200A、200B、200C。可替选地，如本文所讨论的，壳体210E可以仅包括摩擦轴承，而自动驾驶操作系统的其它部件位于其它地方。在又一实施方式中，壳体210E可以包括摩擦轴承。如本文所讨论的，壳体210E可以包括一个或多个开关。自动驾驶操作系统的各个部件可以通过有线通信或无线通信进行通信。例如，位于壳体210E内部的部件可以使用有线通信或无线通信与自动驾驶操作系统的位于其它地方的其它部件进行通信。

如图2E所示，壳体210E的一侧212E与稳定支架220E连接，而壳体210E的另一侧211E邻接抵靠移动机器WM1的方向盘230E。支架220E使壳体210E保持在抵靠方向盘230E的外表面的适当位置。根据一个实施方式，控制杆与支架220E连接以用于移动壳体210E，使得侧面211E邻接抵靠方向盘230E，并且用于使壳体210E移动远离方向盘230E。

根据一个实施方式，自动驾驶操作系统200E包括摩擦轴承(诸如轮子或球)，该摩擦轴承压靠方向盘230E的外表面。摩擦轴承可以部分地围绕方向盘230E的外表面缠绕。壳体210E可以与副脚扳手连接，该副脚扳手用于使摩擦轴承牢固地压靠方向盘230E的外表面。根据一个实施方式，自动驾驶操作系统200E的自动导航系统202A-202C引导摩擦轴承顺时针或逆时针转动。当摩擦轴承顺时针转动时，方向盘230E将向右转动，当摩擦轴承逆时针转动时，方向盘230E将向左转动。

根据另一实施方式，自动驾驶操作系统可以使用摩擦轴承，该摩擦轴承邻接抵靠方向盘的轴而不是抵靠方向盘本身。根据其它实施方式，自动驾驶操作系统可以通过与移动机器的液压转向系统连接或与之交互来控制转向。

根据一个实施方式，自动驾驶操作系统200A-200E从移动机器的电池或从另一电池获得电力。

可以使用各种方法将自动驾驶操作系统200A-200E与移动机器连接。例如，自动驾驶操作系统可以与在开关面板(也称为“控制台”)上、在地板上、在方向盘上、在操纵杆上的支架(如图2E所示)连接。摩擦轴承可以邻接抵靠方向盘或抵靠方向盘的轴。

可以使用各种简单的机械连接方法(诸如支架、螺钉、螺钉孔等)以用于将自动驾驶操作系统与移动机器连接。

根据一个实施方式，自动驾驶操作系统200A、200B、200C、200D、200E不需要根据各种实施方式的图形用户界面显示器。然而，自动驾驶操作系统200A、200B、200C、200D、200E可以使用图形用户界面显示器。此外，在图2A-图2E的背景下示出的和/或描述的各种特征可以组合或单独使用，以提供自动驾驶操作系统。本文描述的任何自动导航系统可以实现为自动导航系统202D。

表示图2A-图2E中的特征的方框可以与示例不同地布置，并且可以实现比本文描述的更多或更少的特征。此外，由图2A-图2E中的方框表示的特征可以以各种方式组合。如图2A-图2E所示的系统可以使用软件、硬件、硬件和软件、硬件和固件、或其组合来实现。此外，除非另有说明，否则被描述为图2A-图2D中示出的系统的一部分的各种实施方式，无论是否被描述为系统的一部分，都可以使用软件、硬件、硬件和软件、硬件和固件、或其组合来实现。

用具操作

根据一个实施方式，可以监控用具的状态以确定第一点、第二点和条带宽度。更具体地，移动机器的操作人员可以通过用具的接合操作来设置第一点。当用具的操作是接合时，开始记录路径。接合用具的操作的示例为降低耕犁、关闭刹车控制器、降低播种机、打开播种机的电机、打开肥料机、打开喷灌器、或者诸如降低播种机和打开播种机的电机的接合的组合。

当移动机器到达行尾时，用具的操作可以为脱离，从而停止记录。用具的脱离操作的示例为升高耕犁、打开刹车控制器、升高播种机、关闭播种机的电机、关闭肥料机、关闭喷灌器或者升高耕犁和关闭播种机的电机的组合。当移动机器掉头并且位于平行于第一行的位置时，自动驾驶操作系统可以提议接合自动驾驶或者可以自动启动自动驾驶。例如，响应于用具的重新接合操作，自动驾驶可以自动启动或者重新启动。

自动驾驶操作

操作的示例包括接合自动驾驶、脱离自动驾驶、激活自动驾驶、停用自动驾驶、恢复自动驾驶、设置第一点、设置第二点、以及将移动机器推进(nudge)到更靠近期望的行或路径。

根据一个实施方式，“接合自动导航”或者“接合的自动导航”是指自动导航已打开但未激活执行自动导航。根据一个实施方式，“激活自动导航”是指自动导航已打开并执行自动导航。例如，操作人员可以使用推进操作来进行不是自动驾驶操作的手动转向调节。恢复是指重新激活先前停用的自动驾驶。例如，可以在行尾或者行尾附近停用自动驾驶。根据一个实施方式，即使没有操作人员与用具交互，例如，响应于检测到操作人员已经开始转动方向盘，也可以自动执行停用。在操作人员将工作机器掉头并接近随后的行或路径的起始点之后，例如，如本文所讨论的，响应于接受提议或用具的重新接合操作，可以恢复自动驾驶。

用具的接合和脱离操作

移动机器的操作人员可以按压或移动移动机器的各种类型的按钮、控制杆、刻度盘或踏板(本文也称为“用具操作接合开关”或仅仅称为“接合开关”)，以使用具的操作为接合或脱离。接合开关可以是纯电动的、电动机械的、虚拟的表示(诸如在触摸显示器上显示的“图标”或各种各样的东西)。接合开关可以是用于用具的接合或脱离操作的任何传统的接合开关。

开关可以位于移动机器的各种位置。例如，开关可以是自动驾驶操作系统200E的一部分，如图2E所示，使得开关的一部分在壳体201E的内部并且一部分暴露以用于人机交互。开关可以位于地板上、方向盘上、操纵杆上、或者开关面板(也称为“控制台”)上。开关可以是地板上的踏板、方向盘上的按钮或控制杆、操纵杆、或移动机器的控制台。开关可以位于开关面板的先前未使用的区域中。未使用的区域也被称为开关面板的“敲空区域(knockout)”。一个或多个开关可以用于执行本文描述的各种操作。

图3A-图3E示出了根据各种实施方式的接合用具的操作或脱离用具的操作或其组合操作的各种类型的开关301A、开关301B、开关302B、开关301C、开关302C、开关303C、开关300D、开关301D、开关301E。根据一个实施方式，图3A示出了单个开关。如果单个开关301A为例如踏板或按钮，则可以按压该踏板或按钮以设置第一点并接合用具的操作。当移动机器从第一点移动到第二点时可以压下踏板或按钮，并且当移动机器处于第二点时释放踏板或按钮。释放踏板或按钮可以设置第二点并脱离用具的操作。在另一示例中，参考图1A和图1B，单个开关301A的快速按压和释放可以用于设置第一点并接合用具的操作。用于设置第一点的相同的快速按压和释放或者单个开关301A的先前快速按压和释放可以用于接合用具的操作。仍然参考图1A和图1B，单个开关301A的另一快速释放可以用于设置第二点并脱离用具的操作。参考图1C，将单个开关301A保持压下在锁定状态可以用于记录沿第一点和第二点的路径。在一个实施方式中，如本文描述，快速按压和释放花费不到三秒钟。

图3B示出了根据一个实施方式的两个开关301B和302B。在这种情况下，通过切换开关或者通过快速按压和释放开关，一个开关301B可以用于用具的接合或脱离操作，以及第二开关302B可以用于接合用具的操作和脱离用具的操作。致动第二开关302B可以在设置第一点的同时接合用具的操作。在另一示例中，通过按压按钮并保持按钮压下可以使用具的操作为接合，以及通过释放按钮可以使用具的操作为脱离。在又一示例中，可以通过一次快速按压和释放来使用具的操作为接合以及可以通过按钮的另一快速按压和释放来使用具的操作为脱离。在另一示例中，一个开关301B可以用于接合用具的操作，而另一开关302B可以用于脱离用具的操作。在又一示例中，如本文所讨论的，一个开关301B可以用于接合和脱离用具的操作，而另一开关302B可以用于推进操作。例如，操作者可以使用推进操作进行不是自动驾驶操作的手动转向调节。假设开关302B为控制杆，则可以在一个方向上移动该控制杆以推进移动机器向左移动并且在另一方向上移动该控制杆以推进移动机器向右移动。可以使用刻度盘代替用于推进操作的控制杆。

图3C示出了根据一个实施方式的三个开关301C、302C和303C。在这种情况下，一个开关301C可以用于接合用具的操作，第二开关302C可以用于脱离用具的操作，第三开关303C可以用于推进操作。

图3D示出了根据一个实施方式的两个开关300D和301D。其中一个开关300D为具有位置302D、位置303D、位置304D、位置305D和位置306D的刻度盘，其中302D-306D中的每个位置都可以用于指定一操作。各实施方式很好地适合于更多或更少的刻度盘位置。各个位置302D-位置306D的操作示例为用具的接合操作、用具的脱离操作以及推进。另一开关301D可以例如是可以致动的按钮或控制杆。假设开关301D为控制杆，则在一个方向上移动该控制杆可以开始所选择的操作并且在另一方向移动该控制杆可以停止所述操作。此外，假设开关301D为控制杆，则可以在一个方向上移动该控制杆以推进移动机器向左移动以及在另一方向上移动该控制杆以推进移动机器向右移动。

图3E示出了两个开关300E和301E。其中一个开关300E为具有位置302E、位置303E、位置304E、位置305E和位置306E的控制杆，其中302E-306E中的每个位置都可以用于指定如本文所讨论的一操作。操作人员可以通过物理地将控制杆移动到某位置来选择该位置。各实施方式很好地适合于用于控制杆的额外的位置或更少的位置。另一开关301E例如可以是用于接合操作的按钮或控制杆。假设开关301E为控制杆，则在一个方向上移动该控制杆可以接合所选择的操作并且在另一方向上移动该控制杆可以脱离所述操作。此外，假设开关301E为控制杆，则可以在一个方向上移动该控制杆以推进移动机器向左移动以及在另一方向上移动该控制杆以推进移动机器向右移动。

根据一个实施方式，图3A-图3E中示出的开关是在安装用于接合和脱离用具的自动驾驶操作系统之前的移动机器的一部分。根据一个实施方式，移动机器的操作人员可以物理地与开关交互。根据一个实施方式，图3A-图3E中示出的开关为电动机械开关。例如，移动机器的操作人员可以与一个或多个电动机械开关的一部分物理地交互。根据一个实施方式，图3A-图3E中示出的开关为自动驾驶操作系统200E(图2E)的一部分。根据一个实施方式，至少一个开关是安装自动驾驶操作系统之前的移动机器的一部分并在一个或多个其它开关与自动驾驶操作系统一起被添加到移动机器中时用于接合和脱离用具。

刻度盘或控制杆还可以具有用于激活自动驾驶、停用自动驾驶以及恢复自动驾驶的位置。根据一个实施方式，激活开关或者用于刻度盘或控制杆的激活位置可以理解为，例如，在停用自动驾驶后的恢复。多个多重开关中的一者可以用于恢复操作。

根据一个实施方式，自动驾驶操作系统的状态只可以通过操作人员与用具的交互来改变。例如，当移动机器在田地中操作时，仅可以基于操作人员通过图3A-图3E中示出的一个或多个开关与用具的交互来例如打开、配置、接合、脱离、激活、停用、恢复自动驾驶操作系统。

监控用具操作开关

根据一个实施方式，接合或脱离用具的操作的开关301A、开关301B、开关302B、开关301C、开关302C、开关303C、开关300D、开关301D、开关300E、开关301E与开关201B、开关201C连接，开关201B、开关201C提供了指示用具的操作已经接合或者脱离的信号。提供指示用具的操作状态(诸如接合或脱离)的信号的开关也称为“监控用具操作开关”。监控用具操作开关201B、开关201C可以已经存在于传统的移动机器中或者开关201B、开关201C可以追溯地安装在移动机器中。例如，开关201B、开关201C可以追溯地安装在播种机的真空泵或种子马达上。在另一实施方式，用具的接合操作或脱离操作的开关301A、开关301B、开关302B、开关301C、开关302C、开关303C、开关300D、开关301D、开关300E、开关301E还可以用作监控用具操作开关201B、监控用具操作开关201C。

控制器局域网络(CAN)消息

由一个或多个接合开关所产生的电信号可以被转换成CAN消息。如本文所讨论的各种操作可以转换成CAN消息和/或使用CAN消息传送。例如，接合自动驾驶、脱离自动驾驶、激活自动驾驶、停用自动驾驶、恢复自动驾驶以及设置第一点、设置第二点每者都可以通过CAN转换逻辑203C被转换成各自的CAN消息。可以通过移动机器的CAN总线204B、204C将各自的CAN消息传送到自动导航系统202B、202C。

在另一示例中，附接到工作机器的用具可以将具有用具宽度的CAN消息发送到自动驾驶操作系统。

根据一个实施方式，移动机器包括可以用于将“CAN消息”从一个实体发送到另一实体的CAN总线。例如，该CAN总线可以将CAN消息从转换逻辑203C发送到自动导航系统202C，或者将CAN消息从用具发送到自动驾驶操作系统或自动导航系统。

也可以无线发送CAN消息。例如，用具可以将包含用具宽度的CAN消息无线发送到自动驾驶操作系统或自动导航系统。

尽管可以使用CAN消息，但是各实施方式很好地适合于其它类型的通信(诸如RS-232、传输通信协议/互联网协议(TCP/IP)、Wi-Fi或蓝牙)。

指示器

根据各种实施方式，自动驾驶操作系统可以包括至少一个与执行对移动机器的自动导航的自动导航系统的状态有关的视觉指示器或音频指示器。操作人员可以使用该信息来确定如何操作移动机器。一个或多个指示器可以包括一个或多个视觉指示器(诸如灯)，或者包括一个或多个音频指示器(诸如扬声器)。灯可以是发光二极管(LED)。一个或多个指示器可以提供与如本文所讨论的各种操作和/或开关中的任一者或多者有关的信息。一个指示器可以仅用于为一个操作和/或一个开关提供信息。一个指示器可以用于为多个操作和/或多个开关提供信息。

图4A示出了根据一个实施方式的提供与操作状态有关的信息的单个指示器400A。例如，与一个或多个开关相关联的为灯的单个指示器400A在设置第一点之后可以为一种颜色，而在设置第二点之后可以为不同的颜色。可替选地，当设置其中一个点时，单个开关的灯400A可以闪烁，而当设置另一个点时，单个开关的灯400A可以为固定的。另一模式可以用于指示提议激活自动导航的。在又一示例中，可以使用不同的闪烁或声音模式来指示不同的状态。例如，一种闪烁或声音模式可以指示已经设置了第一点，第二种闪烁或声音模式可以指示已经设置了第二点，第三种闪烁或声音模式可以指示正在接近一行的行尾等等。

在另一示例中，单个灯指示器400A可以在自动驾驶操作系统关闭时关闭，在自动驾驶操作系统停用时为黄色，在自动驾驶操作系统激活时为绿色，在自动驾驶操作系统存在故障时为红色或闪烁，在设置第一点后开始闪烁蓝色并且在移动机器从第一点移动到第二点时继续闪烁蓝色，以及在设置第二点之后为固定的蓝色。可以使用另一种颜色来指示提议激活自动导航。

在另一示例中，为扬声器的单个指示器400A可以用于产生音频，诸如“脱离自动驾驶操作系统”、“接合自动驾驶操作系统”、“提议激活自动驾驶操作系统”、“激活自动驾驶操作系统”、“停用自动驾驶操作系统”、“恢复自动驾驶操作系统”、“自动驾驶操作系统故障”、“设置第一点”、“设置第二点”、“接近行尾”、“在行尾处”和/或“已经通过行尾”。可以使用各种模式的声音或哔哔声来代替字、短语或视觉指示或者除了单词、短语或视觉指示之外可以使用各种模式的声音或哔哔声。例如，没有声音可以是指脱离，一声哔哔声可以是指接合等。

各种实施方式也很好地适合于使用多个指示器。图4B示出了根据一个实施方式的多个指示器401B、402B、403B以及404B。例如，一个指示器401B可以与自动驾驶操作系统是否接合或脱离相关，第二指示器402B可以与自动驾驶操作系统是否存在故障相关，第三指示器403B可以指示是否设置了第一点，以及第四指示器404B可以指示是否设置了第二点。还可以使用另一指示器来指示提议激活自动导航。

指示器可以位于用具接合开关附近。例如，图4A中示出的单个指示器可以位于图3A的单个开关附近。在另一示例中，指示器可以位于指示器为其提供信息的用具接合开关附近。更具体地，指示器可以位于接合或脱离用具的操作的按钮、控制杆、踏板或者刻度盘附近。

根据一个实施方式，自动驾驶操作系统还包括至少一个视觉指示器400A、执行移动机器的自动导航的自动导航系统的状态的指示器401B-404B。

根据各种实施方式，自动驾驶操作系统还包括至少一个音频指示器400A、执行移动机器的自动导航的自动导航系统的状态的指示器401B-404B。

这些只是可以用于提供信息的指示器的类型和数量的示例。各种实施方式很好地适合于其它类型的信息、其它类型的指示器、其它数量的指示器和其它类型的颜色以及可以从扬声器中听到的其它字、短语和/或声音模式。

尽管根据各种实施方式可以使用一个或多个指示器，但是一个或多个指示器不是必需的。例如，当移动机器处于(或不处于)自动驾驶模式时，操作人员可以感觉得到。

记录的信息

当移动机器从第一点向第二点移动时，可以记录描述路径L1A、L1B、L1C(图1A-图1C)的信息。记录的信息的示例为当移动机器从第一点向第二点移动时移动机器的GPS位置或GNSS位置(例如，每英尺、两英尺、三英尺、十英尺等)。所述GPS位置或GNSS位置可以包括第一点和第二点。记录的信息可以包括引导路径(诸如L1A、L1B、L1C以及田地边界(比如bd1))。可以将该信息记录在自动驾驶操作系统的硬件存储器252D中。可以将该信息远程记录在例如可以通过数据连接访问的硬件存储器中。硬件存储器可以在云上而不是自动驾驶操作系统的一部分。所记录的信息可以用于针对随后路径自动驾驶移动机器，所述随后路径为所有路径相对于彼此平行且避免两个相邻路径之间的间隙和避免两个相邻路径之间的重叠的方式。所记录的信息还可以包括用具(诸如耕犁、喷灌器、播种机或货车)的宽度，其中，该宽度用作田地中路径的条带。所述用具的宽度用于减小相邻路径之间的间隙的可能性或者用于减小相邻路径彼此重叠的任何部分的可能性。

可以使用先前记录的例如描述田地的边界的信息。例如，边界信息可以用于确定正在接近行尾、已经到达行尾、或者已经过了行尾。可以例如从存储棒或其它类型的存储器将先前记录的信息加载到硬件存储器252D中。

可以将先前记录的定义田地的边界、沿第一点和第二点的路径、或者田地中的先前活动期间工作的路径的信息存储和保持在移动机器的硬件存储器252D中。耕田是先前活动的(关于播种田地、灌溉田地或者收割田地)的示例。然后可以获得存储在硬件存储器252D中的先前记录的信息，而不需要上传所述信息。然而，也可以通过将其上传到硬件存储器252D来获得先前记录的信息。

根据一个实施方式，在获得用于田地的记录的信息之后，移动机器可以进行自动导航而不需要设置第一点、第二点或者定义沿第一点和第二点的路径。例如，移动机器可以简单地通过激活用具，或者在获得记录的用于田地的信息之后操纵不是用于该用具的开关来执行自动导航。

条带

用具的宽度定义了田地中所谓的“条带”。例如，图1A示出了田地F1A的条带S1A、S2A、S3A、S4A、S5A以及S6A。图1B示出了田地F1B的条带S1B、S2B、S3B以及S4B。图1C示出了田地F1C的条带S1C、S2C、S3C。每个行或路径位于条带的中心，因为当具有附接用具的移动机器沿着行或路径向前移动时，用具的中间将位于行或路径上。例如，参考图1A，行R1A位于条带S1A的中间，行R2A位于条带S2A的中间。用具的宽度用于减小相邻路径之间的间隙的可能性或用于减小相邻路径彼此重叠的任何部分的可能性。

可以用几种不同的方式来确定用具的宽度(用于定义田地的条带)。例如，可以使用记忆棒将用具的宽度上传到移动机器的硬件存储器252D中。在另一示例中，操作人员可以手动将用具排在紧挨着第一路径的第二路径上。然后可以使用GPS或GNSS定位信息来确定用具的宽度。更具体地，可以使用第一路径(诸如路径R1A)和第二路径(诸如路径R2A)的位置信息来将用具的宽度确定为两个相邻路径R1A和路径R2A之间的距离。例如在GPS或GNSS定位信息指示附接用具的移动机器位于第二路径的开始B2A处或者位于第二路径的开始B2A处之后时，操作人员可以例如通过致动开关来启动用具宽度的确定，或者自动驾驶操作系统可以自动确定条带。在另一示例中，在操作人员重新接合用具的操作之后(例如，在移动机器已被手动定位在第二路径的开始B2A处之后或者在被手动定位在第二路径的开始B2A处之后重新接合用具的操作之后)，可以确定用具的宽度。可以对图1B和图1C中示出的田地进行类似的处理，以用于在执行当前路径时，手动将用具排在紧挨着前一路径的路径上。根据一个实施方式，可以记录整个第二路径作为确定用具的宽度的一部分。

在另一示例中，用具可以将具有用具的宽度的消息发送到自动驾驶操作系统。根据一个实施方式，所述消息为CAN消息。该具有用具的宽度的消息可以例如无线发送或通过CAN总线发送。

用于透明地实现自动导航的示例性方法

图5示出了根据一个实施方式的用于透明地实现自动导航的方法的流程图500。根据一个实施方式，该方法不需要图形用户界面显示器。

在510处，所述方法开始。

在520处，响应于操作人员接合和脱离与移动机器连接的用具的操作，对于操作人员透明地定义由用于移动机器的自动导航的自动驾驶操作系统所使用的行进路径。

例如，响应于用具的第一次接合进入操作，由自动导航系统设置用于移动机器的自动导航的第一点。更具体地，如本文中所讨论的，由于如图3A-图3E中所示的用具接合开关的致动(诸如按压或移动按钮、控制杆、刻度盘或踏板)，可以接合用具的操作。开关201B、开关201C产生指示接合用具的操作的信号。设置第一点逻辑210D(图2D)响应于接收到该信号设置用于移动机器的自动导航的第一点。

响应于在移动机器从第一点移动之后用具的脱离操作，由自动导航系统设置用于移动机器的自动导航的第二点。例如，如本文中所讨论的，由于如图3A-图3E中所示的用具接合开关的致动(诸如按压或移动按钮、控制杆、刻度盘或踏板)，可以脱离用具的操作。用具接合开关可以是与在设置第一点时被致动的用具接合开关相同的用具接合开关相同或者是一不同的用具接合开关。例如，可以按压同一按钮来接合用具并且随后再次按压来脱离同一用具。开关201B、201C产生指示接合用具的操作的信号。设置第二点逻辑220D(图2D)响应于接收到该信号设置用于移动机器的自动导航的第二点。

第一行进路径被定义在第一点和第二点之间。例如，可以沿着图1A-图1C中所示的第一点P1A、P1B、P1C和第二点P2A、P2B、P2C定义路径L1A、L1B、L1C。根据一个实施方式，路径定义逻辑230D(图2D)沿着图1A-图1C中所示出的第一点P1A、P1B、P1C和第二点P2A、P2B、P2C定义路径L1A、L1B、L1C来定义路径L1A、L1B、L1C。所述路径经过第一点和第二点。如本文中所讨论的，所述路径可以被定义在第一点和第二点之间。所述路径可以包括第一点和第二点。

提供各种实施方式用于：例如在自动驾驶操作系统的硬件存储器252D中记录信息，该信息描述了移动机器沿着用于田地F1A、F1B、F1C的第一路径R1A、R1B、R1C的路径L1A、L1B、L1C的移动；以及基于硬件存储器252D中所记录的信息，沿着与所述第一路径R1A、R1B、R1C相邻且平行的随后路径R2A、R2B、R2C自动引导所述移动机器。

根据一个实施方式，路径L1A(图1A)是直线路径并且提供用于记录描述移动机器沿着所述直线路径移动的信息。所述直线路径可以是至少田地的第一路径的子集。例如，参考图1A，路径L1A为田地的第一行R1A。可以将移动机器沿直线路径的移动存储在自动驾驶操作系统的硬件存储器252D中。在第一点和第二点之间的路径可以是整行或者可以是整行的子集。

根据一个实施方式，路径L1B(图1B)、路径L1C(图1C)是非直线路径并且提供用于在自动驾驶操作系统的硬件存储器252中记录描述移动机器沿着所述非直线路径的移动的信息，其中，第二点P2B、P2C位于田地F1B、F1C的第一路径R1B、R1C的末端E2B、E2C处。

根据一个实施方式，路径L1A与田地F1A的第一路径R1A相关联并且各种实施方式提供用于停用对田地的当前路径R2A的自动导航；重新激活(也称为“恢复”)对田地的随后路径R3A的自动导航，其中，当前路径和随后路径彼此相邻；以及重复停用和重新激活，直到移动机器已经处理了田地的所有路径R1A-Rn，其中，田地的所有路径R1A-Rn基于路径彼此平行。当路径R2A为当前路径时，路径R3A为随后路径。当路径R3A为当前路径时，则路径R4A为随后路径，依次类推直到Rn-1为当前路径并且Rn是随后路径。可以对如图1B中示出的田地F1B进行类似的处理，其中L1B是路径。当R1B是当前路径时，R2B是随后路径。当R2B是当前路径时，R2B是随后路径并且依次类推到田地F1B的所有路径R1B、路径R2B、路径R3B和路径R4B。

根据各种实施方式，第一点的设置、第二点的设置以及沿着第一点和第二点的路径的定义是配置自动导航系统的示例。根据各种实施方式，如本文讨论的，仅通过与一个或多个用具的交互来执行自动导航系统的配置。

在530处，响应于用具沿着自动驾驶操作系统定义的与第一行进路径平行的第二行进路径的第二次接合，提议激活移动机器的自动导航。例如，操作人员可以在转弯T1A处手动地使移动机器掉头。当移动机器在进行转弯T1之后接近第二行R2A的开始B2A处时，操作人员可以重新接合用具的操作(也称为“第二次接合”)。响应于用具的第二次接合，可以提出提供自动导航的提议。第二行进路径的示例是行R2A。

在另一示例中，参考图1B，当在第一行R1B的末端E1B处设置第二点P2B之后，操作人员可以手动控制移动机器的驾驶并在转弯T1B处手动使移动机器掉头。一旦操作人员将移动机器定位在第二行R2B的起始B2B处，操作人员可以重新接合用具(为第一行R1B下的条带宽度)的操作(也称为“第二次接合”)。然后，响应于在起始B2B处的第二次接合可以提供自动导航的提议。

参考图1C，在第二点P2C之后可以重新接合(本文中还称为“第二次接合”)用具，从而引起提供自动导航的提议。

根据一个实施方式，将所述提议显示在图形用户界面显示器上。传统的自动导航系统包括允许操作人员与自动导航系统通信的图形用户界面显示器。然而，这种图形用户界面显示器是非常昂贵的。因此，各种实施方式提供了不需要图形用户界面显示器的自动驾驶操作系统。例如，如本文中所讨论的，可以使用指示器将提议呈现给操作人员。更具体地，可以通过开启灯光或音频指令或来自扬声器的噪声来呈现提议。灯光和音频指令或噪声也称为指示。灯和扬声器也称为指示器。灯是视觉指示器并且扬声器是音频指示器。灯光和音频噪声或音频指令被称为来自指示器的信息。指示器可以提供与用具的操作状态有关的信息。

此外，响应于用具的第二次接合，各种实施方式提供了移动机器沿着第二行进路径的自动导航的激活，该第二行进路径以基本平行于第一行进路径的由提供的自动驾驶操作系统定义的固定距离偏移。根据一个实施方式，激活的提议由自动驾驶操作系统执行。固定距离的示例为用具的宽度。

在540处，所述方法结束。

操作人员可以接受激活移动机器的自动导航的所述提议。例如，操作人员可以通过按压按钮、下压踏板、推动控制杆、转动刻度盘或用语言命令来接受该提议。操作人员可以通过重新接合所述用具的操作来接受提议。按钮、踏板、控制杆或刻度盘可以是纯电动的、电动机械的、触摸显示器上显示的图标或各种各样的东西。一旦已经接受了自动导航的提议，就将激活移动机器的自动导航。在另一实施方式中，不提供激活自动导航的提议。而是，根据一个实施方式，在用具的第二次接合或任何后续重新接合时，激活自动导航。根据一个实施方式，激活逻辑260D在接受提议之后激活自动导航，或例如在第二次接合用具或重新接合用具之后自动地激活自动导航，或响应于操作人员按压按钮、下压踏板、推动控制杆、转动刻度盘或使用语言命令之后激活自动导航。

通过例如在行的开始处重新接合用具的操作来激活自动导航的过程，以及通过例如在行的末端脱离用具的操作来脱离自动导航，使得移动机器将按照计划的模式行进(诸如，沿着与先前行平行的当前行行进)。

根据一个实施方式，如本文中所讨论的，如果在时间阈值内没有接受提议，则处理为自动执行拒绝所述提议。根据各种实施方式，如果激活的提议被拒绝，则不激活自动导航。操作人员可以，例如，通过按压按钮、下压踏板、转动刻度盘、发出音频命令或允许时间阈值到期来拒绝所述提议。

图6示出了根据一个实施方式的用于透明地实现自动导航的方法的流程图600。根据一个实施方式，所述方法不需要图形用户界面显示器。

根据一个实施方式，流程图600是实现为其上存储有计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质的方法，所述计算机可读指令用于引起计算机系统执行实现移动机器的自动导航的方法。

在610处，所述方法开始。

在520处，响应于操作人员接合和脱离与移动机器连接的用具的操作，对于操作人员透明地定义由用于移动机器的自动导航的自动驾驶操作所使用的行进路径。

例如，如本文中所讨论的，响应于用具的第一次接合进入操作，由自动导航系统设置用于移动机器的自动导航的第一点。此外，如本文中所讨论的，响应于在移动机器从第一点移动之后用具的脱离操作，由自动导航系统设置用于移动机器的自动导航的第二点。

在630处，响应于操作人员第二次接合用具，对于操作人员透明地激活移动机器的自动导航激活。

例如，响应于用具沿着自动驾驶操作系统定义的与第一行进路径平行的第二行进路径的第二次接合，激活移动机器的自动导航。更具体地，在一个实施方式中，不提供激活自动导航的提议。而是，根据一个实施方式，在用具的第二次接合或重新接合时，激活自动导航。根据一个实施方式，激活逻辑260D在用具的第二次接合之后自动激活用具的操作，而不提供提议。例如，操作人员可以在第一行R1A的末端E1A处脱离用具的操作，在T1处使移动机器掉头，将移动机器定位在第二行R2A的开始B2A处并重新接合(也称为“第二次接合”)用具。响应于用具的重新接合，可以自动激活自动导航。可以在各行的末端E2A、E3A、E4A、E5A以及E6A处脱离用具的操作时执行类似的停用自动导航的处理，而没有激活自动导航的提议。可以在各行的开始B3A、B4A、B5A以及B6A处接合用具的操作时执行类似的激活处理，而没有激活自动导航的提议。

在640处，所述方法结束。

根据各种实施方式，用具的第一次接合操作还包括在致动如图3A中所示出的单个开关时接收第一开关输入，以及用具的脱离操作还包括在第二次致动所述单个开关时接收第二开关输入。根据各种实施方式，用具的第一次接合操作还包括在致动第一开关(诸如开关301B)时接收第一开关输入，以及用具的脱离操作还包括在致动第二开关(诸如开关302B)时接收第二开关输入。各实施方式很好地适合于如图3C、图3D、图3E中所示出的各种开关。

因此，根据各种实施方式，如本文中所讨论的，当移动机器正在运行时，所有的操作人员与自动导航系统200A-200E的交互可以仅通过操作人员与用具的交互来执行。更具体地，如本文中所讨论的，操作人员与用具交互来设置第一点、设置第二点以及激活自动导航系统。如本文中所讨论的，操作人员与用具交互例如来接合或脱离用具。此外，如本文中所讨论的，第一点的设置、第二点的设置以及自动导航系统的激活是在移动机器(例如在田地F1A、田地F1B、田地F1C中)运行时提供该移动机器的自动导航所需的仅有的活动。在又一实施方式中，所有与自动导航系统的人机交互仅利用用具与后制造的自动导航系统200A-200E来执行。

尽管在流程图500和流程图600中公开了具体的操作，但是这些操作是示例性的。也就是说，本发明的各实施方式很好地适合于执行各种其它操作或流程图500和流程图600中所述的操作的变型。应当理解，流程图500和流程图600中的操作可以以与呈现的顺序不同的顺序执行，并且可以不执行流程图500和流程图600中的所有操作。

流程图500和流程图600的操作可以由一个或多个硬件处理器251D来执行。

上述附图仅以示例的方式而非限制的方式提供。还有其它方式来执行流程图500和流程图600中描述的方法。

图5和图6中示出的操作可以实现为计算机可读指令、硬件或固件。根据一个实施方式，如图2A-图2E中所示出的系统可以执行图5和图6中所示出的一个或多个操作。根据一个实施方式，图5和图6中示出的一个或多个操作可以由另一系统执行。另一系统可以包括硬件(诸如中央处理单元)以用于执行计算机可读指令。

各种实施方式提供用于在接收到接受激活自动导航的提议时，激活自动导航。如本文中所讨论的，如果在时间阈值内没有接收到对所述提议的接受，则各种实施方式提供用于自动拒绝所述提议。

各种实施方式提出路径L1A、L1B、L1C与田地F1A、F1B、F1C的第一路径R1A、R1B、R1C相关联；停用移动机器的关于田地的第一路径的自动导航；以及恢复沿着与第一路径平行且相邻的第二路径R2A、R2B、R2C自动导航。

各种实施方式提出用具的第一次接合操作还包括接收第一开关输入，该第一开关输入是单个开关(诸如图3A中的301A)的闭合；以及用具的脱离操作还包括接收第二开关输入，该第二开关输入是单个开关的打开。

各种实施方式提出单个开关(诸如图3A中的301A)为脚踏开关，该脚踏开关在其处于闭合位置时接收第一开关输入，其中，脚踏开关位于移动机器的地板上；以及当脚踏开关处于打开位置时接收第二开关输入。

各种实施方式提出所述单个开关为手动开关，并且所述方法还包括：当手动开关处于闭合位置时接收第一开关输入，其中，手动开关位于移动机器的方向盘上；以及当手动开关处于打开位置时，接收第二开关输入。

各种实施方式提出单个开关(诸如301A)安装在移动机器的开关面板中，该单个开关从安装在开关面板中的单个开关接收第一开关输入；以及从安装在开关面板中的单个开关接收第二开关输入。

各种实施方式提出用具的第一次接合操作还包括在致动第一开关时接收第一开关输入；以及用具的脱离操作还包括在致动第二开关时接收第二开关输入。

各种实施方式提出用具的第一次接合操作还包括在致动至少一个开关时接收第一开关收入；以及用具的脱离操作还包括在致动所述至少一个开关时接收第二开关输入。

计算机可读存储介质

除非另有说明，否则本文描述的任何一个或多个实施方式可以使用非暂时性计算机可读存储介质和计算机可读指令来实现，所述计算机可读指令例如驻留在计算机系统或类似设备的计算机可读存储介质中。非暂时性计算机可读介质可以是可以存储指令的任何类型的物理存储器。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括但不限于磁盘、光盘(CD)、数字通用设备(DVD)、只读存储器(ROM)、闪存等等。如上所述，在一个实施方式中，将本发明的各种实施方式的某些过程和操作实现为一系列计算机可读指令(例如，软件程序)，该计算机可读指令驻留在计算机系统的非暂时性计算机可读存储介质中，并由计算机系统的硬件处理器(诸如一个或多个硬件处理器251D)执行。当执行所述指令时，使得计算机系统来实现本发明的各种实施方式的功能。例如，所述指令可以由与计算机系统相关联的中央处理单元执行。根据一个实施方式，非暂时性计算机可读存储介质是有形的。非暂时性计算机可读存储介质可以是硬件存储器252D。执行所述指令的中央处理单元可以是硬件处理器251D。

除非另有说明，否则在图1A-图6的背景下描述的各种实施方式中的一个或多个可以实现为硬件(诸如存储在非暂时性计算机可读存储介质上的电路、固件或计算机可读指令)。在图1A-图6的背景下描述的各种实施方式的计算机可读指令可以由一个或多个硬件处理器251D执行，所述一个或多个硬件处理器251D可以是中央处理单元，以使得计算机系统来实现各种实施方式的功能。例如，根据一个实施方式，特征210D-特征240D、特征260D和特征280D(图2D)以及图5和/或图6中示出的流程图的操作可以使用计算机可读指令来实现，该计算机可读指令存储在可以是有形的或非暂时性的或其组合的计算机可读存储介质上。

结论

因此，描述了所述主题的示例性实施方式。尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了所述主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题不必限于上述具体的特征或动作。而是，上面描述的具体的特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。

已经以各种组合和示例描述了各种实施方式。然而，可以组合两个或更多个实施方式或特征。此外，任一实施方式或特征可独立于任何其它实施方式或特征使用。在本文中使用的短语(尤其诸如“实施方式”、“一个实施方式”等)不一定是指同一实施方式。任一实施方式的特征、结构或特性可以以任何合适的方式与一个或多个其它特征、结构或特性相接合。

Claims (19)

1.一种透明地实现移动机器的自动导航的方法，所述方法包括：

响应于操作人员接合与所述移动机器连接的用具的操作而设置第一点，响应于所述操作人员脱离与所述移动机器连接的所述用具的操作而设置第二点，从而对于所述操作人员透明地定义由用于所述移动机器的自动导航的自动驾驶操作系统所使用的行进路径；以及

响应于所述操作人员第二次接合所述用具，对于所述操作人员透明地激活所述移动机器的自动导航，

其中，定义所述行进路径以及激活所述自动导航由所述自动驾驶操作系统的一个或多个硬件处理器执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

响应于接收到对提议的接受，激活所述自动导航。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括：

如果在时间阈值内未接收到对所述提议的接受，则自动拒绝所述提议。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

所述用具的接合操作还包括在致动单个开关时接收第一开关输入；以及

所述用具的脱离操作还包括在第二次致动所述单个开关时接收第二开关输入。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用具的接合操作还包括在致动第一开关时接收第一开关输入；以及

所述用具的脱离操作还包括在致动第二开关时接收第二开关输入。

6.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令用于使得计算机系统执行实现移动机器的自动导航的方法，所述方法包括：

响应于操作人员接合与所述移动机器连接的用具的操作而设置第一点，响应于所述操作人员脱离与所述移动机器连接的所述用具的操作而设置第二点，从而对于所述操作人员透明地定义由用于所述移动机器的自动导航的自动驾驶操作系统所使用的第一行进路径；以及

响应于所述用具的第二接合，由所述自动驾驶操作系统执行：提议激活所述移动机器沿第二行进路径的自动导航，所述第二行进路径基本上平行于由所述自动驾驶操作系统定义的所述第一行进路径并以固定距离偏移。

7.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：

响应于接收到对所述提议的接受，激活所述自动导航。

8.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：

如果在时间阈值内未接收到对所述提议的接受，则自动拒绝所述提议。

9.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述用具的接合操作还包括在致动单个开关时接收第一开关输入；以及

所述用具的脱离操作还包括在第二次致动所述单个开关时接收第二开关输入。

10.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述用具的接合操作还包括在致动第一开关时接收第一开关输入；以及

所述用具的脱离操作还包括在致动第二开关时接收第二开关输入。

11.一种移动机器的自动驾驶操作系统，所述自动驾驶操作系统基于与移动机器连接的用具提供所述移动机器的自动导航，其中，所述自动驾驶操作系统包括：

硬件，所述硬件包括存储器和处理器；

自动导航系统，所述自动导航系统提供所述移动机器的自动导航；以及

逻辑，所述逻辑响应于操作人员接合与所述移动机器连接的用具的操作而设置第一点，响应于所述操作人员脱离与所述移动机器连接的所述用具的操作而设置第二点，从而对于所述操作人员透明地定义由用于所述移动机器的自动导航的自动驾驶操作系统所使用的第一行进路径，其中，所述逻辑由所述硬件实现。

12.根据权利要求11所述的自动驾驶操作系统，还包括提议逻辑，所述提议逻辑响应于所述用具的第二接合，提供激活所述移动机器沿第二行进路径的自动导航的提议，所述第二行进路径基本上平行所述第一行进路径，其中，所述提议逻辑由所述硬件实现。

13.根据权利要求12所述的自动驾驶操作系统，还包括激活逻辑，所述激活逻辑响应于所述用具的第三接合，激活所述移动机器沿第三行进路径的自动导航，其中，所述第三行进路径基本上平行于所述第一行进路径，且其中，所述激活逻辑响应于接收到对激活自动导航的提议的接受而激活自动导航，且其中，所述激活逻辑由所述硬件实现。

14.根据权利要求13所述的自动驾驶操作系统，其中，如果在时间阈值内未接收到对所述提议的接受，则所述激活逻辑自动拒绝激活自动导航的所述提议。

15.根据权利要求11所述的自动驾驶操作系统，其中，所述自动驾驶操作系统还包括至少一个开关，所述至少一个开关产生用于接合和脱离自动导航的信号，其中，所述开关直接与所述自动导航系统连接。

16.根据权利要求11所述的自动驾驶操作系统，其中，所述自动驾驶操作系统还包括：

至少一个开关，所述至少一个开关产生用于接合和脱离自动导航的信号；以及

信号到CAN消息转换逻辑，所述信号到CAN消息转换逻辑由所述硬件实现，且所述信号到CAN消息转换逻辑将来自所述至少一个开关的信号转换成通过所述移动机器的CAN总线传送到所述自动导航系统的控制器局域网络(CAN)消息。

17.根据权利要求11所述的自动驾驶操作系统，其中，所述自动驾驶操作系统还包括执行所述移动机器的自动导航的所述自动导航系统的状态的至少一个视觉指示器。

18.根据权利要求11所述的自动驾驶操作系统，其中，所述自动驾驶操作系统还包括执行所述移动机器的自动导航的所述自动导航系统的状态的至少一个音频指示器。

19.根据权利要求11所述的自动驾驶操作系统，其中，所述自动驾驶操作系统还包括追溯安装的监控用具操作开关，该监控用具操作开关提供指示操作状态的信号。

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