Brevet FR2265255A1 — publié le 19751024

ta présente invention concerne un dispositif de direction automatique pour machine agricole ou viticole ayant à suivre des plantes disposées en rangées, ces plantes étant ou non coupées au passage de la machine. La principale difficulté pour obtenir une conduite entièrement automatique réside dans les manoeuvres au bout du champ. La présente invention part dtune méthode de travail qui supprime les manoeuvres classiques en bout de champ En utilisant la méthode de travail et le dispositif de l'invention on obtient véritablement une conduite entièrement automatique. La machine travaille alors toute seule et le conducteur ntest plus astreint à rester sur la manhiner iS n'a plus qu'un rôle~de surveillance et n'intervient que de temps en temps pour parfaire les réglages. n existe bien sur d'autres dispositifs dits de "conduite automatique", mais le conducteur doit rester sur la machine car les manoeuvres ne sont pas automatiques. n ne s'agit que de conduites semi-automatiques ta présente invention comprend une méthode de travail et un dispositif de conduite automatique. ta méthode de travail permet de supprimer les manoeuvres classiques au bout du champ, Ainsi la machine continue à avancer, elle ne s'arrête pas et ne recule pas, ce qui est beaucoup plus rapide Et avec un dispositif de conduite automatique approprié elle se place automatiquement sur un autre rang et continue à travailler sans condueteur. Le dispositif de conduite automatique suivant l'invention comprend un palpeur de direction et un palpeur de position. te palpeur de direction fait tourner la machine à gauche s'il touche la rangée de plantes et à droite quand il ne touche pas(ou vice versa). te palpeur de position indique à la machine si elle doit suivre la rangée ou faire un virage. ee système peut être élec -trique, hydraulique, pneumatique, mécanique ou analogue. te signe décelé par les palpeurs est transmis à un dispositif qui fait braquer les roues directement ou par l'intermédiaire du volant. Cet autre dispositif peut également être électrique, hydraulique, pneumatique, mécanique ou analogue. De cette façon, les roues braquent à droite ou à gauche d'un certain angle dont la valeur est prédéterminée par deux dispositifs destinés à provoquer l'arrêt de la rotation. Quand la machine fait un virage, le rayon de braquage est maintenu ~constant au moyen d'un autre dispositif. te système de conduite automatique est mis hors- d'action au moyen d'un dispositif actionnable au pied ou par le poids du conducteur. tes dessins annexes montrent à titre d'exemples non exhaustifs plusieurs possibilités de réalisation de l'objet de l'invention - deux méthodes de travail - respectivement deux montages en ce qui concerne le disposi tif de guidage proprement dit - trais dispositifs différents destinés à faire braquer les roues directrices. ta Figure t représente une méthode de travail selon laquelle la machine fait le tour du champ. ta Figure 2 représente une autre méthode où la machine travaille en planches. La Figure 3 montre le dispositif de conduite automatique permettant à la machine de faire le tour du champ. ta Figure 4 montre le dispositif de conduite automatique permettant à la machine de travailler en planches. Sur les Figures 3 et 4, le dispositif qui fait braquer les roues.- directrices est réalisé au moyen d'un moteur électrique à excitation indépendante. te braquage des roues est obtenu soit directement, soit par l'intermédiaire du volant. Sur la Figure 5, le dispositif qui fait braquer les roues directrices est réalisé au moyen de deux moteurs électriques. te braquage des roues est obtenu soit directement, soit par l'intermédiaire du volant. La Figure 6 représente un montage hydraulique qui agit directement sur les roues directrices. ta méthode oU la machine fait le tour du champ (fiv.1) consiste à aménager des forières 101 ayant sensiblement pour axe de symétrie les bissectrices 102 des angles du champ. ta largeur de la forière dépend de l'angle du champ et du rayon de braquage de la machine. Il sera aisé d'établir des tables. tes rangées de plantes sont disposées parallèlement les unes aux autres dans les parcelles ainsi délimitées. tes extrémités des rangs homologues consécutifs 104 sont disposées symétriquement par rapport aux bissectrices. La première extrémité 103 n'a pas d'homologue, de façon à ne pas rompre la symétrie, ainsi quela dernière extrémité 105.La machine commence le champ en 107 ou en 105, suit le rang puis décrit un arc de cercle dans la forière et suit le rang suivant. te rang qui vient d'être fini et le rang qui vient d'être commencé sont tangents à l'arc de cercle ainsi décrit Cette méthode convient parfaitement hien pour les champs triangulaires. Elle peut être généralisée à toutes les formes de champ, La méthode qui consiste à travailler en planches (Fig.2) est plus simple que la précédente, mais elle ne s'applique bien qu'aux champs rectangulaires. tes rangées sont disposées parallèlement selon la plus grande dimension du champ.La machine commence le rang du bord 201. Au bout du rang, la machine tourne avec un rayon de braquage R et suit le rang 202. Au bout de ce rang, elle tourne du meme côté avec un rayon de braquage r plus petit que R, de façon à se placer sur le rang 203. ta- machine continue ainsi jusqu'à la fin de la première planche. Elle vient alors se placer sur le rang 204 en tournant toujours du même côté avec un rayon de braquage R. Au bout du rang 204 la machine tourne de l'autre côté avec un rayon de braquage R, et vient suivre le rang 205. La machine continue alors comme précédemment. Le côté vers lequel la machine tourne change à chaque fois qu'une planche est finie. A chaque méthode de travail correspond un dispositif de conduite automatique. Le dispositif de conduite automatique qui permet à la machine de faire le tour du champ (Fig.3) comprend Le palpeur de direction 1 qui peut par exemple être monté sur le coté gauche de la machine et qui est relié aux interrupteurs 3 et 4. Le ressort 5 maintient ltinterrupteur 4 fermé en l'absence vde toute contrainte sur le palpeur 1. Quand le palpeur I touche la rangée des plantes, l'interrupteur 3 se ferme et la bobine du relais 10 est excitez. ta bobineXexcitée tant que les deux interrupteurs 3 et 12 restent fermés; dès qu'au moins l'un des deux s'ouvre, 11 excitation cesse. t'interrupteur 12 s'ouvre lorsque les roues directrices ont braqué d'un petit angle prédéterminé dans un sens tel que la machine tourne légèrement à gauche. L' interrupteur 3 s'ouvre quand le palpeur 1 ne touche plus les plantes de la rangée. Quand l'interrupteur 4-est fermé, c'est-à-dire quan!l le palpeur t ne touche pas la rangée des plantes, la bobine du relais 11 est excitée. Les roues directrices braquent dans un sens tel que la machine tourne à droite, te rayon de braquage dépend alors du palpeur 2.Quand ce dernier touche la rangée des plantes, l'interrupteur 6 se ferme, le circuit d'excitation du relais 11 s'ouvre des qu'au moins l'un des deux interrupteurs 4 et 16 s'ouvre. L'interrupteur 16 ouvre au moment où les roues directrices ont tourné d'un petit angle prédéterminé, égal à l'angle précédent, -mais de sens contraire (la machine tourne légèrement à droite). Quand le palpeur 2 ne touche plus la rangée, l'interrupteur 7 se ferme sous l'action du ressort 8. Le circuit d'excitation du relais 11 s'ouvre dès qu'au moins un des deux interrupteurs 4 et 13 s'ouvre. L'interrupteur 13 ne s'ouvre que si le rayon de braquage minimum est atteint. Le palpeur 2 est disposé de façon à remplir correctement sa fonction : il peut être mis du même côté que le palpeur I ou de l'autre côté par rapport à la rangée des plantes. Ainsi les interrupteurs 12 et 16 limitent les rayons de braquage quand la machine suit la rangée des plantes. La position de ces deux interrupteurs doit être réglable pour donner plus de souplesse au dispositif. L'interrupteur 17 n'intervient que lors des virages de façon à ce que la machine tourne avec un rayon de braquage constant. La position de cet interrupteur doit être également réglable. Le dispositif de conduite automatique qui permet à la machine de travailler en planches (six.4) comprend Les mêmes éléments que le dispositif de conduite automatique qui permet à la machine de faire le tour du champ, à savoir - les palpeurs 1 et 2 - les interrupteurs 3 et 4, 6 et 7 - les ressorts 5 et 8 - les relais 10 et Il - les interrupteurs 12 et 16. L'interrupteur 17 existe toujours, mais il est doublé par l'interrupteur 14. Ces deux interrupteurs sont destinés à régler les rayons de braquage r et R, et sont disposés en conséquence. Leur position est également réglable. Ces deux interrupteurs sont sélectionnés par un interrupteur double 15 du type va et vient à poussoir. Cet interrupteur 15 est monté sur une tige ou une plaque flexible de façon à éviter les oscillations du système de direction et est sollicité par un élément dudit système de direction. La sélection se fait au moment où elle est nécessaire. Le dispositif comprend un autre système de sélection 21 à 25, destiné à choisir le coté vers lequel la machine va tourner au bout du rang. n comprend un interrupteur double du type va et vient à poussoir 21 relié à un compteur 22 pouvant fonctionner dans les deux sens (ou deux compteurs). La timonerie 26 maintenant les roues directrices parallèles comprend une came 25 qui vient s'appuyer sur les tiges ou lames souples 23 et 24 disposées symétriquement. La came 25 n'agit sur les tiges23 et 24 dans un sens ou dans l'autre qu'une fois le virage entamé. Après avoir été sollicité un certain nombre de fois, dans un sens ou dans l'autre, le compteur 22 déclenche un mécanisme qui agit sur le poussoir de 1'interrupteur double 21. Cet interrupteur ouvre alors le circuit du système de conduite automatique décrit auparavant et ferme le circuit du système de conduite automatique symétrique du précédent. la machine tourne alors de l'autre côté comme décrit dans la méthode de travail en planches. Pour réaliser le système de conduite automatique symétrique du premier, on peut avantageusement profiter d'un certain nombre d'éments déjà existants de façon à limiter le~cout de I'appareil Le dispositif symétrique n'est pas représenté pour ne pas alourdir le dessin. Les deux dispositifs de conduite automatique précédemment décrits (Fig.3 et Fig.4) sont alimentés par la batterie 9. Le dispositif de pal-page est mis hors circuit au moyen d'un interrupteur général 17 actionnable au pied. Le poids du conducteur ouvre l'interrupteur quand celui-ci se trouve sur la plate-forme de conduite, la conduite est alors manuelle. L'interrupteur peut être fermé automatiquement quand le conducteur quitte son poste ou volontairement par le conducteur. Le dispositif de conduite automatique étant ainsi réalisé, le signal peut être transmis à I 'un des dispositifs suivants - Un moteur électrique continu à excitation indépendante-18 (Fig.3 et 4) relié aux batteries 9 et 20. Ce moteur fait braquer les roues directrices soit directement, soit par l'intermédiaire du volant 19. - Le dispositif précédent peut être remplacé par deux moteurs 27 et 28 (Fig.5) reliés à la batterie 9, le fonctionnement étant lue même que ci-dessus. Les dispositifs comprenant un ou iceux moteurs sont réali sables sur n 'importe quelle machine. - La figure 6 montre un dispositif hydraulique. L'électrovanne 29 est commandée par les relais 10 et 11. Le fluide sous pression arrive du circuit hydraulique 32 de la machine. Quand l'électrovanne est ouverte, l'huile passe dans le sens des flèches, entre dans le cylindre 30 par une extrémité, pour retourner au réservoir 31. Quand aucune des bobines des relais 10 et il n1 est excitée, l'électrovanne est fermée et le fluide ne passe pas. Ce dispositif hydraulique est réalisable sur les machines comportant une direction hydrostatique. Tous ces dispositifs peuvent être montés sur des machines monorang ou polyrang. l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus. On pourra prévoir d'autres réalisations sans pour autant s'écarter du cadre de l'invention. RSVP7 ATIOiXiS 1) Mécanisme de direction permettant de. guider automatique- ment et sans l'intervention d'un conducteur les machines agricoles horticoles ou viticoles ayant plus particulièrement-à suivre des plantes disposées en rangées, comportant un dispositif de palpage qui influence un dispositif de commande qui oriente les roues directrices de la machine, caractérisé encre que le dispositif de palpage comprend deux palpeurs, un palpeur de direction 1 et un palpeur de position 2, montés dans un même plan vertical ou en vis-à-vis, de sens contraire, et laissant alors entre eux un espace suffisant pour laisser passer le ou les rangs. 2) Mécanisme de direction suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le palpeur I (respectivement 2) actionne au moins un interrupteur ou deux interrupteurs 3 et 4 (respectivement 6 et 7). 3) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort 5 (respectivement 8) ferme ltinterrupteur 4(respectivement 7). quand le palpeur 1 (respectivement 2) ne touche pas la rangée des plantes. 4) Mécanisme de direction suivant la revendication f, carac tersé en ce que le palpeur de direction 1 actionne au moins un interrupteur et au moins un relais. 5) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications I et 2, caractérisé en ce que les interrupteurs 3 et 4 commandent respectivement les relais 10 et 11. 6) Mécanisme de direction suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un interrupteur 12 (respectivement 16) est monté en série avec l'interrupteur 3 (respectivement 4) et s'ouvre dès que les roues directrices ont tourné d'un petit angle dans le sens correspondant. 7) Mécanisme de direction suivant la revendication 1, caractérise en ce que le circuit de palpage comprend au moins un interrupteur 13 ou deux interrupteurs 13 et 14 montés en série avec ltinterrupteur 4 et qui s'ouvrent dès que les roues directrices ont braqué dtun angle prédéteriiné de façon à ce que la machine tourne avec un rayon de braquage constant et correspondant aux besoins. 8) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications I et 7, caractérisé en ce que les interrupteurs 13 et 14 sont sélectionnés par un interrupteur double 15 du type va et vient à poussoir sollicité par un élément du système de direction. 9) Mécanisme de direction selon l1ensemble des revendications 1 et 8, caractérisé en ce que l'interrupteur double 15 est monté sur une tige ou une lame souple de façon à éviter les oscillations du système de direction. 10) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications f, 2, 6, 7 et 8, caractérisé en ce que l'interrupteur 6 (respectivement 7) est monté en série avec les interrupteurs 4, 13 ou 14, 15 et 16 (respectivement 4, 15 ou 14, 15). 11) Mécanisme de direction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de conduite automatique comprend un système de palpage symétrique du système de palpage 1 à 17 inclus. 12) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications 1 et 11, caractérisé en ce que les deux systèmes de palpage n'interviennent que l'un après l'autre-en étant sélectionnés par un interrupteur double 21 du type va et vient à poussoir. 1 Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications 1 et 12, caractérisé en ce que l'interrupteur ;louble 21 est sollicité par un mécanisme déclenché par un compteur 22 pouvant fonctionner dans les deux sens ou par deux compteurs. 14) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications 1 et 13, caractérisé en ce que le ou les compteurs enregistrent un signal, et ne déclenchent le mécanisme qui sollicite le poussoir ième de l'interrupteur double quine fois que le ,sème signal a cessé de se manifester. 15) Mécanisme de direction selon l'ensemble des revendications 1 et 14, caractérisé en ce que le signal enregistré pàr système compteur est transmis à celui-ci par un élément du système de direction, par exemple la timonerie 26 qui maintient les roues directrices parallèles, au moyen d'une came 25 solidaire de cet élément et qui s'appuie dans un sens ou dans l'autre sur les tiges (ou lames souples) symétriques 23 et 24 qui agissent à leur tour sur le système compteur. 16) Mécanisme de direction suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur général 17 s'ouvrant automatiquement sous l'action du poids du conducteur et pouvant être fermé volontairement par ceiui-ci, 17) Mécanisme de direction suivant a reveniicatnon 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande qui oriente les roues directrices, directement ou par llìnWermédiaire du volant, comprend un moteur électrique 18 à excitation indépendante relié par deux branchements contraire aux batteries 9 et 20. 18) Mécanisme de direction suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de commande qui oriente les roues directrices, directement ou par l'intermédiaire du volant, comprend deux moteurs électriques 27 et 28, reliés par deux branchements à la batterie 9. 19) Mécanisme de direction suivant la revendication I, áractérise en ce que le ou les moteurs du dispositif de commande çui oriente les roues directrices peuvent être électriques, hydrauliques, pneumatiques ou être remplacés par tout autre mécanisme analogue. 20) Mécanisme de direction suivant la revendication T, caractérisé en ce que le dispositif de commande qui oriente les roues directrices comprend une électrovanne 29 (ou un distribu teur dont le tiroir se déplace sous l'action d'un système électro mécanique) relié d'une part au système hydraulique de la machine (3:1, 32) et dtautre part au cylindre de direction 30. 21) Mécanisme de direction suivant l'ensemble des revendica tisons I à 7 incluses et t6 à 20 incluses, caractérisé en ce que la méthode de travail pour utiliser ce mécanisme consiste à faire le tour du champ en ayant auparavant pris soin de dégager une bande, dans chaque angle du champ, symétrique par rapport à la bissectrice et dont la largeur dépend de l'angle du champ et du rayon de braquage de la machine (Fig. 1). 22) Mécanisme de direction selon llensemble des revendications 1 à 20 incluses, caractérisé en ce que la méthode pour utiliser ce mécanisme consiste à travailler en planches en dégageant aupara vant les zones où la machine doit faire les virages (Fig. 2). 23) Machine agricole, horticole ou viticole dotée d'un dispositif selon lune quelconque des revendications précédentes.