[发明专利]农田导航系统和农田导航方法及其软件和软件的存储设备

说明书

技术领域

本发明涉及农业施工中，提高拖拉机等器械的施工路线效率进行导航的导航系统技术领域，特别是以生成显示拖拉机行进路径的施工导航线作为特征的导航系统，以及相关联的技术，具体地说是农田导航系统和农田导航方法及其软件和软件的存储设备。

背景技术

（1）拖拉机的农业施工（农田耕种等工作）。

现有技术中，拖拉机在农田中进行农业施工时，通常是反复直线行驶，并不能对农田全面覆盖。在这种直线行驶的情况下，一般在行驶的起点和终点分别插上旗帜，以这个旗帜作标记，操作员驾驶拖拉机，从开始点行驶到结束点为止。这种操作方式，由于拖拉机在行驶的途中没有特别的记号作为参考，操作员单凭感觉行驶。

另外，在农田做标记的时候，主要采用的方法是：在开始的第1条线路使用标杆进行标记，在施工的同时移动标杆，在地面上以施工宽度的距离进行平移，并在地面上进行标记。

这种传统的方法，虽然树立了旗帜作为标志，但在农田有倾斜和起伏等地势存在时，使得行驶终点的旗帜看不见而无法行驶。另外，在夜间行驶，不仅仅看不到旗帜，连周围显著的建筑物及其它自然物等也看不见，大大加大作业难度。

拖拉机为了进入接下来的施工线时，拖拉机需要在畦头部分笔直的进入下一根目标施工线，但是现存的导航系统中没有生成这种导航线的功能，虽然能够进入下一根施工线，但是因为在没有标记的情况下进入下一根施工线，在进入下一根施工线时，会造成拖拉机蛇形驾驶等情况。

（2）导航系统的应用

如上所述，在农田施工的时候，拖拉机通常是反复直线行驶。从开始点到结束点行驶一次之后，把这个线路平行移动在农田上构成多条路径，并在地图上表示这个路径的导航系统。这种应用近年来被广泛应用。

利用这种导航系统，因为可以在画面上显示拖拉机的位置是否在上述的路线中偏离了。所以操作员无需设定特别标记，使得更有效率的进行农业施工。

这样的导航系统中，上述的路线，一般被称为施工导航线。例如在矩形的农田中，施工导航线的制作方法一般如下所述：

（ａ）最初的一次，拖拉机沿着农田的某一条边，从这条边的一个顶点到另一个顶点，进行直线行驶，记录下这条直线路径（初始施工线）。参照图20（a）。

（ｂ）以记录下的路径作为对象，往农田内部方向，按照设定的距离进行平行移动，从而生成多条直线路径（施工线）。参照图20（b）。

（ｃ）生成的多条直线路径（施工线）的集合，定义为“施工导航线”。参照图20（ｃ）。

根据上述这样的流程，即可生成施工导航线。

已有技术文献：

专利文献1特刊平成１０－０６６４０３号公报，记述了在农田施工车辆的驾驶过程中，在施工车辆上可以监视施工的轨迹和施工方向的系统；专利文献2特刊２００８－０１７７３５号公报中，记述了农业施工用施工线的显示设备。特别是，以等高线为基础，生成施工线作为特征；特许文献3特刊２００８－３０４４１２号公报，记述了关于拖拉机路径计算方法的技术。特别是，记述了对应于拖拉机是否牵引拖车的情况下，计算对应于施工线之间的间隔变化的最佳路径的发明。

以上现有技术存在的未解决的问题

(1)不熟练的人、凭感觉驾驶拖拉机时，有时候不能够进行直线驾驶。结果，导致农药散播等农作业效率非常低，作业时间增大，造成农作物质量的低下。

以前的导航系统，虽然可以解决这个问题。但是在导航线生成的时候，初始的一条路径必须由人员驾驶才能生成。这样导致了如果初始路径不能够正确驾驶，施工导航线的整体就不能被正确的生成。结果可能导致施工的效率低下。

 (2)一般来说，在农业施工中，根据拖拉机的施工宽度作为距离来平行移动路径（施工导航线），为了不残留未施工的部分，驾驶拖拉机。这个宽度随着施工的变化而变化，随着牵引拖车的宽度变化来调整。还有，在农药散布的时候，如果有重复施工的部分就会造成“散布浪费”，会影响农作物的生长。所以必须严格设定每条路径（施工导航线）的施工宽度和严格按照规定的路径驾驶拖拉机。

但是矩形以外，比如多边形的农田，为了和矩形农田一样，全部施工，必须没有缝隙的严格的设定每条路径。但是，在多边形的农田，为了严格设定每条路径的间隔，很难判断拖拉机旋回的区域和位置，因此造成判断困难。