CN112703834A - 扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置。其中，上述扫边路径规划方法包括依据起始位置和起始方向规划进入路段；依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段；其中，所述第一被扫边界为所述进入路段所指向的边界线；所述多条第一直线段相互平行；依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。通过规划适用于边缘区域进行扫边的路径，避免待作业地块边缘地带平整效果差而导致的复工，进而提升作业效率。

Description

扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置

技术领域

本发明涉及农机自动控制技术领域，具体而言，涉及一种扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置。

背景技术

随着农业自动化的推荐，传统农作方式逐步被机械化设备作业所取代。目前大部分机械化设备作业仍然非常依赖技术人员的参与，比如地块平整作业。相关技术中也从理论的角度提出了一些实现无人化的地块平整作业，然而，实际执行的结果并不理想，存在作业效率不高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种扫边路径规划方法，所述扫边路径规划方法包括：

依据起始位置和起始方向规划进入路段；

依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段；其中，所述第一被扫边界为所述进入路段所指向的边界线；所述多条第一直线段相互平行；

依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。

第二方面，本发明实施例提供一种地块平整作业路径确定方法，所述地块平整作业路径确定方法包括：

获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息；所述扫边作业区位于所述主作业区的外围；

根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区；

确定与所述目标作业区匹配的作业路径。

第三方面，本发明实施例提供一种扫边路径规划装置，应用于针对待作业地块的地块平整作业，所述扫边路径规划装置包括：

第一规划模块，用于依据起始位置和起始方向规划进入路段；

确定模块，用于依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段；其中，所述第一被扫边界为所述进入路段所指向的边界线；所述多条第一直线段相互平行；

第二规划模块，用于依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。

第四方面，本发明实施例提供一种地块平整作业路径确定装置，所述地块平整作业路径确定装置包括：

获取模块，用于获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息；所述扫边作业区位于所述主作业区的外围；

选择模块，用于根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区；

规划模块，用于确定与所述目标作业区匹配的作业路径。

第五方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式任一所述的扫边路径规划方法，和/或实现前述实施方式任一所述的地块平整作业路径确定方法。

第六方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施方式任一所述的扫边路径规划方法，和/或实现前述实施方式任一所述的地块平整作业路径确定方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种扫边路径规划方法通过规划适用于边缘区域进行扫边的路径，避免待作业地块边缘地带平整效果差而导致的复工，进而提升作业效率。具体地，先依据起始位置、方向规划进入路段，再依据进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段，以便于作业设备能够切入针对第一被扫边界所对应的边缘区域的地块平整作业。此外，上述第一直线段包括多条彼此平行的平行线，依序将进入路段及多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。使作业设备按照第一扫边路径作业时，能起到最佳的平地效果，保障地块平整作业的质量。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种地块平整作业路径确定方法，通过获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息；根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区，最后，确定与所述目标作业区匹配的作业路径。也即，利用主作业区及扫边作业区之间的平整差异，灵活的选择进行平整的地块区域，并配合匹配的作业路径进行作业，使不同类型的作业区都能高效地进行地块平整作业，既保障作业质量，又避免作业遗漏，提高作业效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的电子设备的示意图。

图2示出了本发明实施例提供的扫边路径规划方法的步骤流程图之一。

图3示出了本发明实施例提供的扫边路径规划方法的示例图。

图4为图2中步骤S101的子步骤流程图。

图5为图2中步骤S102的子步骤流程图。

图6示出了本发明实施例提供的扫边路径规划方法的步骤流程图之二。

图7示出了生成的第一扫边路径和第二扫边路径的示例图。

图8示出了本发明实施例提供的扫边路径规划方法的步骤流程图之三。

图9示出了本发明实施例提供的扫边路径规划方法的步骤流程图之四。

图10示出了本发明实施例提供的地块平整作业路径确定方法的步骤流程图。

图11示出了步骤S403的子步骤流程图之一。

图12示出了步骤S403的子步骤流程图之二。

图13示出了本发明实施例提供地块边界线平行缩进的示例图。

图14示出了本发明实施例提供的扫边路径规划装置的示意图。

图15示出了本发明实施例提供的地块平整作业路径确定装置的示意图。

图标：100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信模块；500-扫边路径规划装置；501-第一规划模块；502-确定模块；503-第二规划模块；600-地块平整作业路径确定装置；601-获取模块；602-选择模块；603-规划模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“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。而且，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。

虽然已逐步进入农业自动化的时代，但是地块平整作业的自动化程度依然不够，对技术人员的依赖性很强。具体表现为需要技术人员驾驶平地机进行地块平整作业，平地机的驾驶方向及驾驶路线都由技术人员自行拟定。这种地块平整作业方式无疑需要高额的人力成本。此外，人工的判断很容易出现作业重叠或者作业遗漏的情况。无论是作业重叠还是作业遗漏都会造成地块平整作业时长的增加。

受其他领域的影响，相关技术中也尝试提出一些能够实现自动化平地的方案，然而，这些方案还处于科研阶段，要么稳定性较差，要么效率一般，要么甚至还无法应用于实际地块平整作业。比如，从作业地块的整体触发规划不存在作业重叠的作业路径，然后控制平地机按照作业路径。就很容易出现作业地块的边缘区域平地效果差、部分边缘区域在平地机自动作业过程中也可能被遗漏。可以理解地，对于其他农耕作业而言，即便是地块边缘被遗漏也不影响作业效果，但是地块平整作业本身旨在将整个作业地块的平整度保持一致，因此，边缘地带的平地效果不好将影响整个地块平整作业的质量。

为了改善上述问题，本发明实施例提供了一种扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置。

本发明实施例提供的上述扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置可以主要应用于地块平整作业场景。可以理解地，上述地块平整作业可以是指通过挖土或者填土实现地块平整的作业。

请参照图1，是电子设备100的方框示意图。上述电子设备100可以是，但不限于是作业设备、遥控作业设备的智能终端(比如，地面站、手机)及服务器、安装于作业设备上的农机自动驾驶仪。执行地块平整作业的作业设备也可以被称为平地机。

可选地，上述扫边路径规划方法、地块平整作业路径确定方法及装置均可应用于上述电子设备100。

可选地，如图1所示，上述电子设备100包括存储器110、处理器120及通信模块130。所述存储器110、处理器120以及通信模块130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。

通信模块130用于通过所述网络建立所述电子设备与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。

请参考图2，本发明实施例提供了一种扫边路径规划方法。如图2所示，上述扫边路径规划方法包括以下步骤：

步骤S101，依据起始位置和起始方向规划进入路段。

上述起始位置可以是作业设备进入扫边路径之前在待作业地块内的位置点。同理，上述起始方向也是作业设备进入扫边路径之前的方向。上述进入扫边路径之前的方向为作业设备启动移动时产生移动的方向。若作业设备未按照指定路径移动，那么作业设备的前进方向可以为作业设备的头部朝向。若作业设备按照指定路径移动，那么作业设备的前进方向为指定路径中携带的用于指示作业设备移动的方向信息(也即，路径的前进方向)。

在一些实施例中，上述起始位置和起始方向可以是在待作业地块中选定的位置点和方向角。该实施例适用于作业设备作业之前预先规划扫边路径的实际应用场景，为了方便描述，后续均简称为场景一。

在另一些实施例中，上述起始位置和起始方向可以是作业设备在待作业地块中的当前位置点和当前方向。该实施例适用于作业设备作业过程中根据实际需求触发规划扫边路径的实际应用场景，为了方便描述，后续均简称为场景二。

上述进入路段为指示作业设备进入扫边作业区的路径。

步骤S102，依据进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段。

上述第一被扫边界可以是待作业地块的边界线中的一条。在一些实施例中，可以将上述进入路段所指向的边界线作为第一被扫边界。

上述进入路段所指向的边界线可以是与进入路段前进方向上的延长线相交的边界线。如此，通过进入路段的指示，作业设备能够靠近第一被扫边界所对应的边缘区域。上述第一被扫边界所对应的边缘区域可以理解为扫边作业区的一部分，也即待作业地块中在第一被扫边界附近且包含第一被扫边界的区域。

上述第一直线段可以是与第一被扫边界相关的直线路段。可以理解的，上述第一直线段为针对第一被扫边界所对应的边缘区域所规划的作业路径，故，第一直线段与第一被扫边界之间的关联由此建立。在一些实施例中，上述第一直线段包括多条彼此平行的平行线，且上述第一直线段与第一被扫边界之间满足邻近条件，以使第一直线段能够分布在第一被扫边界所对应的边缘区域内。在一些实施例中，第一直线段与第一被扫边界之间满足邻近条件可以理解为第一直线段的一个端点与第一被扫边界之间的距离不超预设邻近距离，上述预设邻近距离可以是作业设备的最小转弯半径与第一值之和，上述第一值大于或等于预设安全距离。在另外一些实施例中，第一直线段与第一被扫边界之间满足邻近条件还可以理解为第一直线段横跨待作业地块中包含第一被扫边界的边缘区域。

步骤S103，依序将进入路段及多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。

在一些实施例中，将进入路段的尾端与一条第一直线段的首端连接，然后将与进入路段的第一直线段的尾端与另一条第一直线段的首端连接，如此重复，直至将所有的第一直线段都连通，从而得到第一扫边路径。

可理解的，上述第一扫边路径主要服务于第一被扫边界所对应的边缘区域。为了提高对第一被扫边界所对应的边缘区域的地块平整效果，上述第一扫边路径可以是S型路径，也可以是跨越型S路径，还可以是螺旋型路径。生成不同类型的第一扫边路径实际区别在于首尾相连的两条路径之间的位置不同。比如，选择生成的第一扫边路径为S型路径，那么与进入路段首尾相连的第一直线段则是与进入路段相邻的第一直线段，同时任意一组首尾相连的第一直线段之间也是彼此相邻的。再比如，选择生成的第一扫边路径为跨越型S路径，那么与进入路段首尾相连的第一直线段则是与进入路段之间间隔一条第一直线段后的另一条第一直线段，同时任意一组首尾相连的第一直线段之间也是彼此间隔有一条直线段的。

无论选择生成何种类型的扫边路径，本质上原理都是相同的，为了方便描述本发明实施例的原理，未做特别说明时，都以S型路径为例。

为了方便理解本发明实施例，结合图3描述本发明实施例提供的扫边路径规划方法的一个示例：

依据初始起点和初始方向规划出进入路径a，然后确定出与第一被扫边界相关的多条第一直线段b，将进入路段a和一条第一直线段b首尾相连，再将第一直线段b两两之间首尾相连，以得到第一扫边路径。如图3所示，上述进入路段和多条第一直线段首尾相接，且最大距离w不超过扫边宽度。此外，第一扫边路径与第一被扫边界之间所保持的安全距离为s。

总而言之，本发明实施例所提供的扫边路径规划方法有助于作业设备对待作业地块的边缘区域进行针对性的作业，且利用边缘区域的特性，规划的扫边路径，能够保障作业效果。

下面对本发明实施例提供的扫边路径规划方法的细节进行描述：

在一些实施例中，为了确保作业设备能够在不同作业路段之间过渡，上述步骤S103可以是通过规划多条第一调头路段，将进入路径和多条第一直线段首尾相连。可理解的，第一调头路段包括用于将进入路段与一条所述第一直线段首位相连的路段，以及还用于将多条第一直线段首尾相连的路段。为了保障作业能够可靠完成，通常连接于同一第一直线段的两条第一调头路段之间的最大距离不超过扫边宽度。

上述调头路段可以将两条彼此独立的路段连接，作业设备按照调头路段移动时，可以实现从一条路段切换到另一条路段。

上述第一调头路段可以包括多条。多条第一调头路段可以用于将进入路段与一条第一直线段首尾相连，还可以用于将多条第一直线段首尾相连。从而确保，作业设备从上述进入路段进入扫边作业区之后能遍历第一扫边路径中所有第一直线段。

为了实现进入路段及第一直线段首尾相连且作业设备可以遍历到每一条第一直线段，那么就存在两端都连接有第一调头路段的第一直线段。此时便要求连接于同一第一直线段的两条第一调头路段之间的最大距离不超过扫边宽度。可以理解地，上述最大距离可以是垂直于第一直线段且分别外切于上述两条第一调头路段的一组平行线之间的距离，简而言之，上述最大距离可以是连接于同一第一直线段的两条第一调头路段中相距最远的两个点的距离。

事实上，上述最大距离也是第一扫边路径实现扫边的范围，通过扫边宽度来限制扫边范围，不仅能确保边缘区域被有效作业，也能够节约扫边作业时长。

在一些实施例中，由于调头路段也是基于作业设备的最小转弯半径规划的，可见，最大距离由最小转弯半径与该第一直线段的长度所决定。当然，上述最小转弯半径是作业设备的固有性能，是固定值。因此，可以通过调节第一直线段的长度，调整所对应的最大距离不超过扫边宽度。

在此基础上，上述步骤S103可以包括以下步骤：

(1)生成将进入路段和一条第一直线段连接的第一调头路段。

在一些实施例中，规划进入路段及第一直线段之间的第一调头路段时，需要在进入路段及第一直线段上确定与第一调头路段重合的位置点，以确保确定出的第一调头路段能够与第一被扫边界之间保持安全距离。保持安全距离可以理解为第一调头路段中任一路径点与第一被扫边界之间的最小距离不低于预设安全值。

(2)生成存在对应关系的两条第一直线段之间的第一调头路段。

在一些实施例中，规划具有对应关系的两条第一直线段之间的第一调头路段时，也需要在该两条第一直线段上分别确定与第一调头路段重合的位置点，从而使确定出的第一调头路段能够与第一被扫边界之间保持安全距离。

可以理解地，在选择了第一扫边路径的类型后，根据第一直线段之间位置关系，即可确定出具有对应关系的两条第一直线段，从而规划出第一调头路段。

(3)利用得到的第一调头路段，将进入路段及多条第一直线段首尾相连，得到第一扫边路径。

在一些实施例中，如图4所示，上述步骤S101可以是：

子步骤S101-1，采用起始位置为起点，在起始方向上规划初始进入路线。比如，沿着起始方向生成一条以起始位置为起点的射线，以作为初始进入路线。再比如，以起始位置为起点，生成一条沿着起始方向延伸的曲线，以作为初始进入路线。

在场景一下，上述子步骤S101-1可以是利用预设的起始位置和起始方向进行初始进入路线的规划。

在场景二下，上述子步骤S101-1可以是确定作业设备要执行扫边平地作业后，获取作业设备当前的位置和方向角，以作为起始位置和起始方向，并进行初始进入路线的规划。

子步骤S101-2，确定出与第一被扫边界之间保持安全距离的末端位置点。

在初始进入路线上确定出的末端位置点不仅不能越出第一被扫边界，还得保障规划与该末端位置点重合的第一调头路段时所得到的第一调头路段不会越出第一被扫边界。换句话说，需保障基于初始进入路线上的末端位置点所规划的第一调头路段与第一被扫边界之间保持安全距离。需要说明的是，保持安全距离(如前文所提及的s)可以理解为第一调头路段与第一被扫边界之间的最小距离不超过预设安全值。

此外，初始进入路线上的末端位置点与第一被扫边界之间的距离也需要尽可能的小。比如，在第一调头路段的形状和调头跨度(调头路段的起点和终点之间的距离)确定的情况下，确定出的末端位置能够使基于其规划出的第一调头路段与第一被扫边界之间最小距离等于预设安全值。一些实施例中，上述预设安全值需满足不小于平地机最大几何线段尺寸，其中的最大几何线段尺寸可以理解为：平地机的最大外形尺寸。

子步骤S101-3，根据起始位置与末端位置点，从初始进入路线上确定进入路段。

在一些实施例中，可以将初始进入路线在起始位置与末端位置点之间的路段确定为进入路段。

在一些实施例中，如图5所示，上述步骤S102可以包括：

子步骤S102-1，获取进入路段的末端位置点。

子步骤S102-2，确定出与末端位置点之间距离不低于预设间距的第一直线段。

一方面，上述第一直线段与第一被扫边界之间呈指定角度。在一些实施例中，上述指定角度可以是设定的角度，比如，指定角度为90°。在另一些实施例中，上述指定角度也可以是允许角度范围中的一个角度。上述允许角度范围可以预先通过测试确定出能够实现第一直线段有效覆盖第一被扫边界所对应的边缘区域的角度范围。在另外的一些实施例中，上述指定角度还可以是初始方向与第一被扫边界之间的夹角。

另一方面，上述第一直线段的一个端点需邻近第一被扫边界。即，与第一被扫边界之间的距离不超过预设的邻近距离。其中，为方便描述，将第一直线段中邻近第一被扫边界的端点简称为边界邻近点。

此外，在进行第一调头路段的规划时，第一直线段的边界邻近点会与第一调头路段重合，因此，第一直线段的边界邻近点还需要满足基于它所规划的第一调头路段与第一被扫边界之间保持安全距离。

再一方面，与进入路段的末端位置点相邻的第一直线段之间的间距不低于预设间距，同时，相邻两条第一直线段之间的间距不低于预设间距。需要说明的是，预设间距的取值可以根据选择生成第一扫边路径的类型确定。

例如，若要生成S型的第一扫边路径，那么上述预设间距为作业设备能够完成调头的最小距离，于此，可对照参考图3中，预设间距的取值为不低于2倍作业设备的最小转弯半径。若要生成跨越S型的第一扫边路径，那么上述预设间距为作业设备能够完成调头的最小距离的一半，例如，预设间距可以不低于作业设备的最小转弯半径。若要生成螺旋型的第一扫边路径，那么上述预设间距也为能够完成调头的最小距离的一半，例如，预设间距可以不低于作业设备的最小转弯半径。

作为一种实施方式，上述子步骤S102-2的实现方式还可以是：在进入路段的一侧确定出多条间距不低于预设间距的初始平行线，且进入路径的末端位置点与确定出的上述初始平行线之间的最小距离不低于预设间距，比如，进入路段相邻的第一直线段与该进入路段的末端位置点之间的距离为预设间距，任意两条相邻的初始平行线之间的距离为预设间距。此外，初始平行线与第一被扫边界之间的夹角也为指定角度。然后，依次在每条初始平行线上确定出未越出第一被扫边界的边界邻近点。最后根据第一直线段的长度，在初始平行线上确定出第一直线段的另一个端点(也即，远离边界邻近点的端点)。如此，将每条初始平行线在所对应的两个端点之间的部分作为第一直线段。

作为另一种实施方式，上述子步骤S102-2的实现方式可以是：首先确定一条穿过进入路段的末端位置点且平行于第一被扫边界的直线。其次，在该直线位于进入路段一侧的部分确定出多个端点。需要说明的是，任意相邻的两个端点之间的间距不低于预设间距，比如，任意相邻的两个端点之间的间距都等于预设间距。上述端点中与末端位置点之间的最小距离也不低于预设间距，比如，进入路段的末端位置点与相邻的端点之间距离也可以正好等于预设间距。然后，分别以每个端点为起点，生成与第一被扫边界之间夹角为指定角度的第一直线段。此外，第一直线段的另一个端点由第一直线段的长度决定。需要说明的是，第一直线段的长度是由扫边宽度、最小转弯半径确定。或者第一直线段的长度为大于两倍最小转弯半径的值。

在此基础上，上述步骤S103中的步骤(1)可以是根据选择的第一扫边路径的类型，确定出与进入路段对应的一条第一直线段。然后，根据进入路段与对应的一条第一直线段之间的距离、最小转弯半径生成调头路段，并将调头路段的一端与进入路段的末端位置点重合、将调头路段的另一端与该进入路段所对应的第一直线段连接，从而得到第一调头路径。

同理，上述步骤S103中的步骤(2)可以是根据选择的第一扫边路径的类型，确定出和每条第一直线段具有对应关系的其他第一直线段。根据具有对应关系的两条第一直线段之间的距离、最小转弯半径生成调头路段，并将调头路段的两端分别与上述具有对应关系的两条第一直线段连接，以得到第一调头路段。在一些实施例中，上述扫边路径规划方法应用于场景一时，在图2的基础上，如图6所示，上述扫边路径规划方法还可以包括步骤：

步骤S201，从第一直线段中确定出距离进入路段最远的目标直线段。

步骤S202，生成与第二被扫边界相关且彼此平行的多条第二直线段。

上述第二被扫边界为与第一被扫边界相连的边界线。上述第二被扫边界与目标直线段相邻。需要说明的是，第二直线段与第二被扫边界之间的关系与第一直线段与第一被扫边界之间的关系相同，在此不再赘述。此外，根据第二被扫边界确定出多条第二直线段的方式与根据第一被扫边界确定出多条第一直线段的方式的原理大部分相同，二者之间的区别在于，确定出第二直线段需遍布在整个第二被扫边界所对应的边缘区域，无需限制于进入路段的一侧。

步骤S203，生成将目标直线段与一条第二直线段连接的第二调头路段。

上述目标直线段与一条第二直线段之间的第二调头路段有助于作业设备从第一被扫边界所对应的边缘区域进入第二被扫边界所对应的边缘区域。可见，选择距离进入路段最远的第一直线段作为目标直线能够节约作业设备从一个边缘区域进入另一边缘区域的过渡成本。

步骤S204，生成存在对应关系的两条第二直线段之间的第二调头路段，以使多条第二直线段首尾相连，得到第二扫边路径。

上述第二扫边路径是用于执行针对第二被扫边界所对应的边缘区域进行地块平整作业的路径。

在一些实施例中，生成存在对应关系的两条第二直线段之间的第二调头路段与生成存在对应关系的两条第一直线段之间的第一调头路段的原理是相同，对此不作赘述。示例性地，得到的如图7所示的第一扫边路径和第二扫边路径。

在其他实施例中，将与第二被扫边界相连的边界线作为第三被扫边界线，并采用相同的原理创建第三扫边路径，使作业设备既可以从第二扫边路径切入第三扫边路径，又可以利用第三扫边路径对第三被扫边界所对应的边缘区域进行地块平整作业。同理，待作业地块的所有边界线都可以依次被确定为被扫边界，并确定出对应的扫边路径，实现对整个待作业地块的边缘区域的地块平整作业。

在一些实施例中，上述扫边路径规划方法应用于场景二时，在作业设备进行扫边作业过程中，如图8所示，上述方法还包括：

步骤S301，当结束扫边条件触发时，依据作业设备的当前位置和当前朝向规划离开调头路段。

在一些实施例中，上述触发结束扫边条件可以是所有边界线所对应的边缘区域都被作业完。在另一些实施例中，上述触发结束扫边条件可以是用户指示停止针对待作业地块边缘区域的作业。在其他实施例中，上述触发结束扫边条件还可以是扫边作业区的平整度满足要求。在其他实施例中，上述触发结束扫边条件还可以是确定需要对主作业区的地块平整作业。

上述依据作业设备的当前位置和当前朝向规划离开调头路段可以是在避免越出地块边界的同时规划出能够改变作业设备前进方向的调头轨迹。

步骤S302，基于离开调头路段的末端位置点，生成离开路段。

上述离开路段的前进方向指向待作业地块中的主作业区。可以理解地，上述离开路段的前进方向指向主作业区可以理解为离开路段在前进方向上的延长线可以穿过主作业区。上述离开路段的长度可以是大于扫边宽度的一个值。上述离开路段的前进方向可以是离开调头路段的前进方向，上述前进方向需使离开路段指向主作业区。假设将指向地块中心的方向描述为正方向，那上述前进方向的取值范围为

上述θ代表上述前进方向的角度。

此外，一些实施例中，在图8的基础上，如图9所示，上述方法还可以包括：

步骤S303，在当前位置与待作业地块的第二被扫边界之间距离小于预设值且结束扫边条件未触发时，生成与第二被扫边界相关且彼此平行的多条第二直线段。

可以理解地，上述步骤S303的原理与上述步骤S202相同，区别尽在生成的时机不同，对此不再赘述。

步骤S304，依序连接当前位置和多条第二直线段，以得到第二扫边路径。

在一些实施例中，可以是首先根据当前位置和当前朝向规划第二调头路段，用以将当前位置与一条第二直线段连接。可以理解地，具体原理与上述步骤S203相同，对此不再赘述。

其次，生成存在对应关系的两条所述第二直线段之间的第二调头路段，以使多条第二直线段首尾相连，得到第二扫边路径。可以理解地，具体原理与上述步骤S204相同，对此不再赘述。

在一些实施例中，上述扫边宽度需要满足不小于2倍的最小转弯半径。因此，上述扫边宽度可以基于作业设备的转弯半径确定。

请参考图10，本发明实施例提供了一种地块平整作业路径确定方法。如图10所示，上述地块平整作业路径确定方法包括以下步骤：

步骤S401，获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息。

上述主作业区和上述扫边作业区均属于待作业地块。可以理解地，主作业区为待作业地块中常规的地块平整策略也能达到较好的平整效果的区域。而上述扫边作业区为待作业地块中按照常规的地块平整策略无能到达较好平整效果，生成被遗漏的边缘区域。简单地说，待作业地块分为主作业区和扫边作业区。扫边作业区位于所述主作业区的外围。

上述作业区(比如，主作业区或者扫边作业区)的平整度计算方式有多种，最常见的是利用高程信息，估算整个区域内的高度标准差，作为平整度，标准差越大，平整度越差。比如，依据获取到的主作业区的各个位置点的高程信息，计算高程标准差，以作为主作业区的地块平整度信息。同理，依据获取到的扫边作业区的各个位置点的高程信息，计算高程标准差，以作为扫边作业区的地块平整度信息。

步骤S402，根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区。

在一些实施例中，基于主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从主作业区及扫边作业区中确定出相比之下更加需要进行平整作业的作业区域，以作为目标作业区。

步骤S403，确定与目标作业区匹配的作业路径。

与扫边作业区匹配的作业路径可以是前述实施例提及的扫边路径规划方法生成的第一扫边路径。与主作业区匹配的作业路径与上述第一扫边路径不同，其可以是常规的能发挥较佳作业效果的地块平整作业路径。

也就是，在一些实施例中，若目标作业区为扫边作业区，则可以将按照上述实施例所提供的扫边路径规划方法所生成的扫边路径确定为作业路径。若目标作业区为主作业区域，则可以基于主作业区的作业范围和指定的作业方向，采用相关技术中的作业路径生成方案去生成主作业区的作业路径。

下面对本发明实施例所提供的地块平整控制方法的细节进行描述：

在一些实施例中，上述步骤S401可以是:按照预设的时间间隔获取主作业区和扫边作业区当前对应的航拍数据，并分别提取主作业区和扫边作业区的实时高程信息，从而分别计算出主作业区和扫边作业区当前的地块平整度信息。

可以理解地，该实施例中上述地块平整度信息的获取是一个周期的过程。与之对应的，步骤S402也是周期性执行的步骤。也即，每得到一组新的地块平整度信息，均可以按照步骤S402从主作业区和扫边作业区中重新确定一个目标作业区。

在一些实施例中，上述步骤S402可以包括以下步骤：

步骤S402-1，基于主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，确定主作业区和扫边作业区的平整差异信息。

在一些实施例中，上述平整差异信息可以是主作业区和扫边作业区的平整度之间的差值。

在另外一些实施例中，上述平整差异信息可以是主作业区和扫边作业区的平整度之间的倍率。

步骤S402-2，当平整差异信息超过预设值时，确定地块平整度信息相对较低的作业区为目标作业区。

在一些实施例中，也即在主作业区和扫边作业区的地块平整度差异较大的情况下，需要从主作业区和扫边作业区中选择出平整度不佳的区域作为目标作业区。

步骤S402-3，当平整差异信息未超过预设值且当前位置属于扫边作业区时，将扫边作业区作为目标作业区。

步骤S402-4，当平整差异信息未超过预设值且当前位置属于主作业区时，将主作业区作为所述目标作业区。

需要说明的是，上述步骤S402-3和步骤S402-4可以概括为：当所述平整差异信息未超过预设值时，确定所述当前位置所处的作业区为所述目标作业区。

在一些实施例中，根据以上子步骤可知，在平整差异较大的情况下(即平整差异信息超过预设值)，存在目标作业区被变更的可能。如此，利用平整差异信息与预设值之间的比较，既实现不同作业区之间的灵活切换确保作业效率，又能避免不必要的切换(比如，平整差异信息不超预设值的情况下)，造成的时间成本浪费。

当然，需要说明的是，另一些实施例中，也并非出现平整差异较大的情况就必然改变目标作业区。一些实施例中，还需结合作业设备的当前位置进行判断。比如，从当前位置进入目标作业区所需的路程较长的情况，可以继续在当前作业区进行作业，直至作业设备从当前位置进入目标作业区所需的路程距离不超过设定值。

在一些实施例中，确定出目标作业区后，存在作业设备在未处于目标作业区内的情况，为了实现进入目标作业区内作业。比如，目标作业区为扫边作业区，而当前位置属于主作业区，如图11所示，上述步骤S403可以包括步骤：

子步骤S403-1，将作业设备的当前位置和当前方向分别作为起始位置和起始方向。

子步骤S403-2，根据起始位置和初始方向生成上述第一扫边路径。

上述第一扫边路径的方式可以参考前述实施例所描述的扫边路径规划方法，在此不再赘述。如此，作业设备便可以控制作业设备按照上述第一扫边路径进入扫边作业区并进行作业。

如此，可以方便任意姿态下的作业设备进入扫边作业区进行地块平整作业，使不同作业区之间切换过程流畅。此外，作业设备进入扫边作业区之后按照适应边缘区域平整作业的扫边路径进行作业，不仅实现针对边缘区域的作业，避免边缘遗漏的问题，又保障边缘地区的地块平整效果。

再比如，目标作业区为主作业区且当前位置属于扫边作业区，如图12所示，上述步骤S403可以包括步骤：

子步骤S403-3，基于作业设备的当前位置和当前朝向生成离开路段；所述离开路段用于指示作业设备向主作业区行进。

上述扫边路径的离开调头路段及离开路段的生成方式可以参考前述实施例所描述的扫边路径规划方法，在此不再赘述。

子步骤S403-4，基于离开路段生成用于指示作业设备在主作业区进行作业的作业路径。

在一些实施例中，可以是根据离开路径的路径方向及离开路径的末端点，在主作业区内规划覆盖主作业区的作业路径。

可见，前述实施例提供的扫边路径规划方法中所提到的触发结束扫边条件的情况还可以包括目标作业区确定为主作业区而作业设备位于扫边作业区的情形。

总体而言，通过利用周期性生成的平整差异信息，可以实现作业设备的主作业区和扫边作业区之间的灵活调度作业，避免了地块平整作业过程中，待作业地块出现较大的平整差异，也避免了作业遗漏的问题。

在一些实施例中，上述平地控制方法还包括步骤：获取待作业地块所对应的主作业区及扫边作业区。

由于待作业地块分为主作业区和扫边作业两个部分。故，上述获取所述待作业地块所对应的主作业区及扫边作业区可以是：

首先，将待作业地块的各条边界线朝地块中心平行缩进指定距离，以得到主作业区的边界线。比如，参考图13所示出的例子。上述指定距离可以根据扫边路径的最内部分与被扫边界的扫边距离值确定，比如，将指定距离确定为小于扫边距离值。需说明的是，扫边路径的最内部分可以是指扫边路径上距离被扫边界最远的点。

其次，将待作业地块的边界线与主作业区的边界线围成的区间确定为扫边作业区。

另外，在一些实施例中，本发明实施例提供的地块平整作业路径确定方法可以应用在作业设备上，那么上述地块平整作业路径确定方法还可以包括：

控制作业设备按照确定出的作业路径在待作业地块中进行作业。

在另一些实施例中，本发明实施例提供的地块平整作业路径确定方法可以应用在与作业设备通信的处理设备上，那么上述地块平整作业路径确定方法还可以包括：

将确定出的作业路径发送给作业设备或发送给用于控制作业设备进行作业的控制设备，以便指导作业设备按照作业路径进行平地作业。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种扫边路径规划装置500的实现方式，可选地，该扫边路径规划装置500可以采用上述图1所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参阅图14，图14为本发明实施例提供的一种扫边路径规划装置500的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的扫边路径规划装置500，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该扫边路径规划装置500包括：第一规划模块501、确定模块502及第二规划模块503。

第一规划模块501，用于依据起始位置和起始方向规划进入路段。

在一些实施例中，上述步骤S101可以由上述第一规划模块501执行。

确定模块502，用于依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段。

在一些实施例中，第一被扫边界为所述进入路段所指向的边界线；所述第一直线段包括多条彼此平行的平行线。

在一些实施例中，上述步骤S102可以由上述确定模块502执行。

第二规划模块503，用于依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。

在一些实施例中，上述第一调头路段用于将所述进入路段与一条所述第一直线段首尾相连，以及还用于将多条所述第一直线段首尾相连，且连接于同一所述第一直线段的两条所述第一调头路段之间的最大距离不超过扫边宽度。

上述步骤S103可以由上述第二规划模块503执行。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种地块平整作业路径确定装置600的实现方式，可选地，该地块平整作业路径确定装置600可以采用上述图1所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参阅图15，图15为本发明实施例提供的一种地块平整作业路径确定装置600的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的地块平整作业路径确定装置600，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该地块平整作业路径确定装置600包括：获取模块601、选择模块602及规划模块603。

获取模块601，用于获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息；所述扫边作业区位于所述主作业区的外围。

在一些实施例中，上述步骤S401可以由获取模块601执行。

选择模块602，用于根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区。

在一些实施例中，上述步骤S402可以由选择模块602执行。

规划模块603，用于确定与所述目标作业区匹配的作业路径。

在一些实施例中，上述步骤S403可以由规划模块603执行。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于该电子设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种扫边路径规划方法，其特征在于，所述扫边路径规划方法包括：

依据起始位置和起始方向规划进入路段；

依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段；其中，所述第一被扫边界为所述进入路段所指向的边界线；所述多条第一直线段相互平行；

依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。

2.根据权利要求1所述的扫边路径规划方法，其特征在于，依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径的步骤，包括：

生成将所述进入路段和一条第一直线段连接的第一调头路段；

生成存在对应关系的两条第一直线段之间的第一调头路段；

利用得到的所述第一调头路段，将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，得到第一扫边路径。

3.根据权利要求1所述的扫边路径规划方法，其特征在于，所述依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段的步骤包括：

获取所述进入路段的末端位置点；

确定出与所述末端位置点之间距离不低于预设间距的所述多条第一直线段；

其中，所述第一直线段与所述第一被扫边界之间呈指定角度且满足邻近条件；每相邻两条第一直线段之间的间距不低于所述预设间距。

4.根据权利要求1所述的扫边路径规划方法，其特征在于，在作业设备进行扫边作业过程中，所述方法还包括：

当结束扫边条件触发时，依据所述作业设备的当前位置和当前朝向规划离开调头路段；

基于所述离开调头路段的末端位置点，生成离开路段；其中，所述离开路段用于指示作业设备离开扫边作业区；其中，所述扫边作业区为待作业地块中包含第一直线段的地块区域。

5.根据权利要求1或4所述的扫边路径规划方法，其特征在于，在作业设备进行扫边作业过程中，所述方法还包括：

在当前位置与待作业地块的第二被扫边界之间距离小于预设值且结束扫边条件未触发时，生成与所述第二被扫边界相关且彼此平行的多条第二直线段；其中，所述第二被扫边界为与所述第一被扫边界相连的边界线；

依序连接当前位置和所述多条第二直线段，以得到第二扫边路径。

6.根据权利要求5所述的扫边路径规划方法，其特征在于，所述依序连接当前位置和所述多条第二直线段，以得到第二扫边路径的步骤，包括：

根据所述当前位置和当前朝向规划第二调头路段，以将所述当前位置与一条第二直线段连接；

生成存在对应关系的两条第二直线段之间的第二调头路段，以使多条第二直线段首尾相连，得到第二扫边路径。

7.根据权利要求1所述的扫边路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述第一直线段中确定出距离所述进入路段最远的目标直线段；

生成与待作业地块的第二被扫边界相关且彼此平行的多条第二直线段；其中，所述第二被扫边界为与所述第一被扫边界相连的边界线；所述第二被扫边界与所述目标直线段相邻；

生成将所述目标直线段与一条第二直线段连接的第二调头路段；

生成存在对应关系的两条第二直线段之间的第二调头路段，以使所述多条第二直线段首尾相连，得到第二扫边路径。

8.根据权利要求1所述的扫边路径规划方法，其特征在于，所述依据起始位置和起始方向规划进入路段的步骤包括：

以所述起始位置为起点，在所述起始方向上规划初始进入路线；

在初始进入路线上确定出与所述第一被扫边界之间保持安全距离的末端位置点；

根据所述起始位置与所述末端位置点，从所述初始进入路线上确定所述进入路段。

9.一种地块平整作业路径确定方法，其特征在于，所述地块平整作业路径确定方法包括：

获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息；所述扫边作业区位于所述主作业区的外围；

根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区；

确定与所述目标作业区匹配的作业路径。

10.根据权利要求9所述的地块平整作业路径确定方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制作业设备按照所述作业路径在所述待作业地块中进行作业；或者，

将所述作业路径发送给作业设备或用于控制作业设备进行作业的控制设备。

11.根据权利要求9所述的地块平整作业路径确定方法，其特征在于，所述根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区的步骤包括：

基于主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，确定主作业区和扫边作业区的平整差异信息；

当所述平整差异信息超过预设值时，确定地块平整度信息相对较低的作业区为所述目标作业区；

当所述平整差异信息未超过预设值时，确定当前位置所处的作业区为所述目标作业区。

12.根据权利要求9所述的地块平整作业路径确定方法，其特征在于，在所述目标作业区为所述扫边作业区时，所述作业路径包括第一扫边路径；所述确定与所述目标作业区匹配的作业路径的步骤包括：

将所述作业设备的当前位置和当前朝向分别作为起始位置和起始方向；

根据所述起始位置和起始方向，采用权利要求1-8任一项所述的扫边路径规划方法，生成所述第一扫边路径，以得到所述作业路径。

13.根据权利要求9所述的地块平整作业路径确定方法，其特征在于，在作业设备的当前位置处于扫边作业区、且所述目标作业区为所述主作业区时，所述确定与所述目标作业区匹配的作业路径的步骤包括：

基于作业设备的当前位置和当前朝向生成离开路段；所述离开路段用于指示作业设备向主作业区行进；

基于离开路段生成用于指示作业设备在主作业区进行作业的作业路径；

其中，所述离开路段通过权利要求4所述的扫边路径规划方法所生成。

14.根据权利要求9所述的地块平整作业路径确定方法，其特征在于，在获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息之前，所述方法还包括：

将所述待作业地块的各条边界线朝地块中心平行缩进指定距离，以得到所述主作业区的边界线；

将所述待作业地块的边界线与所述主作业区的边界线围成的区间确定为扫边作业区。

15.一种扫边路径规划装置，其特征在于，应用于针对待作业地块的地块平整作业，所述扫边路径规划装置包括：

第一规划模块，用于依据起始位置和起始方向规划进入路段；

确定模块，用于依据所述进入路段，确定出与待作业地块的第一被扫边界相关的多条第一直线段；其中，所述第一被扫边界为所述进入路段所指向的边界线；所述多条第一直线段相互平行；

第二规划模块，用于依序将所述进入路段及所述多条第一直线段首尾相连，以得到第一扫边路径。

16.一种地块平整作业路径确定装置，其特征在于，所述地块平整作业路径确定装置包括：

获取模块，用于获取待作业地块中主作业区的地块平整度信息和扫边作业区的地块平整度信息；所述扫边作业区位于所述主作业区的外围；

选择模块，用于根据主作业区和扫边作业区的地块平整度信息，从所述主作业区及扫边作业区中确定出目标作业区；

规划模块，用于确定与所述目标作业区匹配的作业路径。

17.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-8任一所述的扫边路径规划方法，和/或实现权利要求9-14任一所述的地块平整作业路径确定方法。

18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述的扫边路径规划方法，和/或实现权利要求9-14任一所述的地块平整作业路径确定方法。

Images