[0001] 本发明涉及农机自动驾驶技术领域，尤其涉及一种农机车辆的自动驾驶系统的调试方法、装置和农机车辆。

[0002] 农机自动驾驶基于北斗导航定位、物联网信息采集、农机农艺融合等底层技术，是一套通过自动控制算法控制农业机械按规划路径实现自动化作业的系统。通过推广应用农机自动驾驶系统，可有效降低农机手的劳动强度，提高农机的作业效率和作业质量，并实现农机作业成本的降低。

[0003] 由于农机种类繁多，搭载的农机具也各有不同，自动驾驶系统需要搭载在不同车型上，以及挂载的不同农具，因此，如何使得自动驾驶系统兼容不同种类的农机和农具是本领域技术人员需要解决的问题。

[0038] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

[0039] 首先，对本发明实施例涉及的名词和应用场景进行介绍：

[0040] 农机车辆是指农业生产中使用的车辆统称，如：大小型拖拉机等。

[0041] 航向角是指在地面坐标系下，车辆真实运动方向(即车辆质心速度)与横轴(横轴就是全局基准X轴)的夹角。

[0042] 多融传感器是指采用多传感器融合技术的传感器，多传感器可以采用以下至少一种体系结构：分布式、集中式和混合式。

[0043] 1)分布式：先对各个独立传感器所获得的原始数据进行局部处理，然后再将结果送入处理器进行处理来获得最终的结果。分布式对通信带宽的需求低、计算速度快、可靠性和延续性好，但跟踪的精度却远没有集中式高；分布式的融合结构又可以分为带反馈的分布式融合结构和不带反馈的分布式融合结构。

[0044] 2)集中式：集中式将各传感器获得的原始数据直接送至中央处理器进行融合处理，可以实现实时融合，其数据处理的精度高，算法灵活，但对处理器的要求高，处理数据量大；

[0045] 3)混合式：混合式多传感器信息融合框架中，部分传感器采用集中式融合方式，剩余的传感器采用分布式融合方式。混合式融合框架具有较强的适应能力，兼顾了集中式融合和分布式的优点，稳定性强。

[0046] 本发明实施例的方法应用于农机智能驾驶控制场景中。

[0047] 农机自动驾驶系统是完成农机高效、准确耕作的前期，是农业机械现代化、智能化的基础。

[0048] 随着卫星定位技术(如北斗卫星系统)、通信技术、计算机技术以及自动控制技术的成熟，根据接收的卫星信号可准确确定出农机的位置信息，通过对农机当前状态的检测和分析，制定出合理的自动驾驶方案，以控制农机按照规定路线运行，可将这种无人驾驶技术应用于农业机械上，以降低生产成本和提高工作效率。

[0049] 自动驾驶系统搭载在不同车型上，农机种类繁多，搭载的农机具也各有不同，所以同一套系统需要兼容不同种类的农机，不同农机挂载不同农具，又将是多种组合，一套系统去兼容并适应千变万化的车型，将是非常困难的工作。

[0050] 而且通常，当农机安装自动驾驶系统后，需要调整某些参数才能使自动驾驶的性能达到最优，由于每个农机的车况不同，且农机的使用时长和磨损程度也不尽相同，所以每个农机的运行参数也不尽相同，另一方面，同一农机在遇到行驶地况差异较大的农田时，参数往往需要重新调整。农机使用人员需要自己摸索调试，效果不尽人意。而且由于农业作业地区往往比较偏僻，需要技术人员远程指导或远程操作，由于这个情况的存在，大大降低了农机自动驾驶产品的易用性与普适性。

[0051] 因此，本发明实施例中提出一种农机车辆的自动驾驶系统的调试方法，通过对电机的控制，使得农机车辆延固定方向行驶，并记录行驶过程中的控制数据和车辆实际行驶数据，对控制数据和车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，参数调整信息用于在农机车辆作业过程中对农机车辆进行调整。本发明实施例的农机车辆的自动驾驶系统的调试方法可以提高作业精度和效率，减轻使用人员的调试工作量。

[0052] 下面结合图1‑图4以具体的实施例对本发明实施例的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

[0053] 图1是本发明提供的农机车辆的自动驾驶系统的调试方法的流程示意图之一。本实施例的方法应用于农机车辆，农机车辆上设有方向盘，以及与所述方向盘连接的电机，如图1所示，本实施例提供的方法，包括：

[0054] 步骤101、基于电机的第一目标指令，在第一预设时长内控制农机车辆直线行驶，并记录农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据；

[0055] 具体的，本实施例的方案是基于电机方向盘控制的自动驾驶系统，通过对电机目标指令的下发与获取电机的控制数据以及车辆实际行驶数据，车辆实际行驶数据例如车辆姿态、位置数据、航向信息(如航向角)和方向盘转动信息等，通过控制数据与车辆实际行驶数据进行计算得到一套有效的车辆控制参数。

[0056] 首先，调试阶段包括从开始时间点到结束时间点的时间区间，当点击开始后，需要操作员将农机车辆的前轮摆正，使农机车辆处于直线行驶状态，在确认农机车辆处于直线行驶状态后，开始行驶车辆，期间不误触碰方向盘，只需要农机车辆以预设速度范围内的速度前进，例如以恒定的大于2km/h的速度前进。

[0057] 第一阶段，即第一预设时长内，此时车辆目标行驶角度是一条直线，行驶过程中记录车辆的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据，例如以10赫兹的频率采集数据并记录。

[0058] 第一阶段内，电机的控制数据中例如包括行驶角度为0度，用于指示控制农机车辆直线行驶。

[0059] 可选地，步骤101之后还可以包括以下步骤：

[0060] 对所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据进行过滤，并对过滤后的数据进行拟合，得到所述农机车辆在直线行驶情况下的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据。

[0061] 当记录一段控制数据和车辆实际行驶数据后会通过一些滤波算法过滤掉一些异常毛刺数据，然后将过滤后的数据通过一些拟合算法进行拟合，得到农机车辆在直线行驶情况下的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据。此时可以提示操作员进入下一调试阶段。

[0062] 步骤102、基于电机的第二目标指令，在第二预设时长内控制农机车辆按照预设的角度行驶，并记录农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据；

[0063] 具体的，第二阶段，控制方向盘的电机输入第二目标指令，农机车辆按照固定的预设的角度行驶，农机车辆会慢慢按照预设的角度朝对应的方向行驶，此时不仅仅有电机记录的控制数据与车辆实际行驶数据，第一阶段的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据，同时会记录接入其他多融传感器的车辆实际行驶数据，这样就能得到第二控制数据和第二车辆实际行驶数据。可选地，当采集一段时间后可以通过过滤删选数据，若采集的数据不符合需求将继续行驶采集数据，直至采集完成，停车进入下一阶段。

[0064] 步骤103、将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，参数调整信息用于在实际作业过程中对农机车辆进行调整。

[0065] 具体的，此时将采集的控制数据和车辆实际行驶数据进行对比，控制数据包含第一阶段和第二阶段的第一控制数据和第二控制数据，车辆实际行驶数据包含第一阶段和第二阶段的第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据，比如控制数据为目标A，得到的实际结果却是B，那么可以通过一些拟合算法，以及多组控制数据和车辆实际行驶数据共同计算出两者的关联关系(例如可以通过一些函数表示)，并提供可调的参数，目的是目标A和实际结果B的间隙控制，使得农机车辆可以到达目标A，就是通过目标A和参数计算的结果C结合，控制农机车辆，使得农机车辆尽量接近目标A，此时车辆调试结束，得到的可调的参数，将供后续农机车辆实际使用过程中进行微调。

[0066] 本实施例的方法，基于所述电机的第一目标指令，在第一预设时长内控制所述农机车辆直线行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据；基于所述电机的第二目标指令，在第二预设时长内控制所述农机车辆按照预设的角度行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据；即通过采集不同阶段的控制数据和车辆实际行驶数据，将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，实现了对农机车辆的自动驾驶系统的调试，得到的参数调整信息用于农机车辆在实际作业过程中进行自适应调整，不需要使用人员自己摸索调试，减少了使用人员的调试工作，减少了作业强度，成本较低，而且还提高了农机车辆的作业精度和效率。

[0067] 可选地，步骤101中“记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据”可以通过如下方式实现：

[0068] 通过所述电机获取所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据并记录；所述第一车辆实际行驶数据包括以下至少一项：所述农机车辆的位置信息、航向信息、方向盘转动信息

[0069] 步骤102中“记录所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据”可以通过如下方式实现：

[0070] 通过所述电机以及所述农机车辆上的传感器获取所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据并记录。

[0071] 上述实施方式中，调试的第一阶段中仅采集电机的控制数据和车辆实际行驶数据，基于电机采集的数据较为稳定和可靠，使得调试的精确度较高。

[0072] 可选地，如图2所示，步骤103可以通过如下方式实现：

[0073] 步骤1031、将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到车辆实际行驶数据与控制数据的关联关系，所述关联关系包括至少一个参数的关系；

[0074] 步骤1032、基于所述车辆实际行驶数据与控制数据的关联关系，以及采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据，得到所述参数调整信息。

[0075] 具体的，控制数据包含第一阶段和第二阶段的第一控制数据和第二控制数据，车辆实际行驶数据包含第一阶段和第二阶段的第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据，基于上述控制数据和车辆实际行驶数据，可以得到车辆实际行驶数据与控制数据的关联关系，该关联关系例如包括至少一个参数的关系，即至少一个参数在控制数据中的取值，与在车辆实际行驶数据中的取值的关系；

[0076] 基于车辆实际行驶数据与控制数据的关联关系，以及采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据，得到最终的参数调整信息。

[0077] 农机车辆在实际作业过程中，基于控制数据以及参数调整信息，对农机车辆进行控制，使得车辆实际行驶数据接近控制数据，从而提高农机车辆的作业效率和作业精度。

[0078] 可选地，第二预设时长包括第一时长和第二时长，步骤102中“在第二预设时长内控制所述农机车辆按照预设的角度行驶”可以通过如下方式实现：

[0079] 在所述第一时长内，控制所述农机车辆按照预设的第一角度范围内的角度行驶；

[0080] 在所述第二时长内，控制所述农机车辆按照预设的第二角度范围内的角度行驶；所述第一角度范围与所述第二角度范围不同。

[0081] 具体的，控制方向盘的电机，例如输入预设的第一角度范围，控制农机车辆按照第一角度范围内的角度行驶，车辆会慢慢向该角度对应的方向行驶，例如行驶过程中可以按照一个角度固定行驶，或按照多个角度行驶，本发明实施例对此并不限定，例如，第一角度范围为以农机车辆为起点向左旋转的角度范围。

[0082] 此时不仅仅有电机记录的控制数据与车辆实际行驶数据，第一阶段记录的车身姿态和位置数据，同时会记录多个多融传感器采集的车辆实际行驶数据，最终得到在第一时长内的控制数据和车辆实际行驶数据。

[0083] 在第二时长内，控制方向盘的电机，例如输入预设的第二角度范围，控制农机车辆按照第为角度范围内的角度行驶，车辆会慢慢向该角度对应的方向行驶，例如行驶过程中可以按照一个角度固定行驶，或按照多个角度行驶，本发明实施例对此并不限定，例如，第一角度范围为以农机车辆为起点向右旋转的角度范围。

[0084] 当数据采集完成后，对记录的控制数据和车辆实际行驶数据进行过滤删选，如果控制数据和车辆实际行驶数据不符则删除该控制数据和车辆实际行驶数据，若删选后的数据不满足实际需求，例如数据量较少，则继续重复步骤102采集数据。

[0085] 可选地，第一角度范围和第二角度范围不重叠。

[0086] 由于第一角度范围和第二角度范围不重叠，可以得到较多的真实的控制数据和车辆实际行驶数据的组合，使得最终得到的参数调整信息较为准确，调试效果较好。

[0087] 上述实施方式中，通过多个不同的控制过程，采集控制数据和车辆实际行驶数据，可以得到较多的真实的控制数据和车辆实际行驶数据的组合，使得最终得到的参数调整信息较为准确，调试效果较好。

[0088] 本发明实施例的方法，先切换到方向盘电机，通过模拟方向盘转动位置，判断农机车辆行驶的方向盘转动方式和实际车辆行驶位置，并不断分区调节控制，得到农机车辆在不同控制数据下的车辆实际行驶数据，由此可得到车辆精准控制的参数，达到对农机车辆的有效控制。

[0089] 综上所述，本发明实施例中基于农机自动驾驶系统的调试方法调试后的农机自动驾驶系统，可以兼容不同种类农机，即针对不同的车型，搭载不同的农机具，自动驾驶系统自适应调试后就可实现精准的自动驾驶作业。

[0090] 下面对本发明提供的农机车辆的自动驾驶系统的调试装置进行描述，下文描述的农机车辆的自动驾驶系统的调试装置与上文描述的农机车辆的自动驾驶系统的调试方法可相互对应参照。

[0091] 图3是本发明提供的农机车辆的自动驾驶系统的调试装置的结构示意图。本实施例的装置可以应用于农机车辆，应用于农机车辆，所述农机车辆上设有方向盘，以及与所述方向盘连接的电机，如图3所示，本实施例提供的农机车辆的自动驾驶系统的调试装置，包括：

[0092] 第一处理模块310，用于基于所述电机的第一目标指令，在第一预设时长内控制所述农机车辆直线行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据；

[0093] 第二处理模块320，用于基于所述电机的第二目标指令，在第二预设时长内控制所述农机车辆按照预设的角度行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据；

[0094] 第三处理模块330，用于将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，所述参数调整信息用于在实际作业过程中对所述农机车辆进行调整。

[0095] 可选地，第一处理模块310，具体用于：

[0096] 通过所述电机获取所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据并记录；所述第一车辆实际行驶数据包括以下至少一项：所述农机车辆的位置信息、航向信息、方向盘转动信息

[0097] 通过所述电机以及所述农机车辆上的传感器获取所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据并记录。

[0098] 可选地，第一处理模块310，还用于：

[0099] 在记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据之后，对所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据进行过滤，并对过滤后的数据进行拟合，得到所述农机车辆在直线行驶情况下的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据。

[0100] 可选地，第三处理模块330，具体用于：

[0101] 将所述第一控制数据和第二控制数据，与所述第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到车辆实际行驶数据与控制数据的关联关系，所述关联关系包括至少一个参数的关系；

[0102] 基于所述车辆实际行驶数据与控制数据的关联关系，以及采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据，得到所述参数调整信息。

[0103] 可选地，所述第二预设时长包括第一时长和第二时长，所述第二处理模块320，具体用于：

[0104] 在所述第一时长内，控制所述农机车辆按照预设的第一角度范围内的角度行驶；

[0105] 在所述第二时长内，控制所述农机车辆按照预设的第二角度范围内的角度行驶；所述第一角度范围与所述第二角度范围不同。

[0106] 可选地，所述第一角度范围与所述第二角度范围不重叠。

[0107] 本发明实施例的装置，其用于执行前述任一方法实施例中的方法，其实现原理和技术效果类似，此次不再赘述。

[0108] 图4示例了一种控制设备的实体结构示意图，如图4所示，该控制设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行农机车辆的自动驾驶系统的调试方法，该方法包括：

[0109] 基于所述电机的第一目标指令，在第一预设时长内控制所述农机车辆直线行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据；

[0110] 基于所述电机的第二目标指令，在第二预设时长内控制所述农机车辆按照预设的角度行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据；

[0111] 将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，所述参数调整信息用于在实际作业过程中对所述农机车辆进行调整。

[0112] 此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元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。

[0113] 另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的农机车辆的自动驾驶系统的调试方法，该方法包括：

[0114] 基于所述电机的第一目标指令，在第一预设时长内控制所述农机车辆直线行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据；

[0115] 基于所述电机的第二目标指令，在第二预设时长内控制所述农机车辆按照预设的角度行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据；

[0116] 将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，所述参数调整信息用于在实际作业过程中对所述农机车辆进行调整。

[0117] 又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的农机车辆的自动驾驶系统的调试方法，该方法包括：

[0118] 基于所述电机的第一目标指令，在第一预设时长内控制所述农机车辆直线行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第一控制数据和第一车辆实际行驶数据；

[0119] 基于所述电机的第二目标指令，在第二预设时长内控制所述农机车辆按照预设的角度行驶，并记录所述农机车辆在行驶过程中的第二控制数据和第二车辆实际行驶数据；

[0120] 将采集的第一控制数据和第二控制数据，与第一车辆实际行驶数据和第二车辆实际行驶数据进行拟合处理，得到参数调整信息，所述参数调整信息用于在实际作业过程中对所述农机车辆进行调整。

[0121] 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的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0122] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0123] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。