Brevet FR2324047A1 — publié le 19770408

La présente invention concerne un système pour la gestion d'un environne ment au moyen d'un véhicule asservi à suivre un trajet déterminé et char ge d'effectuer au moins une tache spécifique. Elle s'applique tout particu lièrement, quoique non exclusivement, à la commande d' engins de jardinage, par exemple destinés à tondre le gazon, tailler les haies, etc. .. et à la cos mande d'engins de nettoyage, par exemple chargés de nettoyer les sols et/ ou les murs de locaux, tels que restaurants, hôpitaux, usines, aéroports, cinémas, théatres, etc... On connais déjà une tondeuse à gazon automatique autopropulsée comportant un dispositif de détection et d'asservissement pourvu d'unsolénoïde coopérar- avec un câble électrique enfoui dans le sol pour guider ladite tondeuse danE un jardin . Ainsi, cette tondeuse étant amenée manuellement à l'aplomb de l'une des extrémités dudit cable électrique, son moteur, généralement à essence, destiné à la propulser et a actionner ses pales de tonte de gazcr est mis manuellement en marche. Par suite, guidée par ledit cable électri- que, la tondeuse suit le trajet sinueux décrit par ce dernier, tout en cou pant le gazon. Lorsqu'elle a parcouru tout le trajet du cable et qu'elle af-- ve à l'autre extrémité de celui-ci, son moteur à essence est arreté auton tiquement.Une telle tondeuse est également pourvue de détecteurs d'obstacle chargés d'arreter immédiatement son moteur pour stopper son avance et l rotation de son organe de coupe, dès qu'un obstacle se présente sur son tir jet. Lorsque cet obstacle est ôté, la remise en marche s'effectue égalemen' manuellement. Ainsi, on remarquera que cette tondeuse à gazon connue ne peut etre consi.- rée comme entièrement automatique. En effet, elle nécessite une interventiX humaine non seulement lors de sa mise en marche ou de son redémarrage après rencontre avec un obstable, mais encore pour décider s 'il y a lieu ou non de tondre une pelouse. La présente invention remédie a cet inconvénient. Appliquée à la tonte dtherS be, elle permet d'obtenir une tondeuse à gazon intelligente, susceptible de se mettre ou remettre en marche automatiquement et de décider d'elle -mCme d'eHeet-;ler la coupe d'un gazon lorsque ltétx c"-. el; ci l'exige. A cet effet, selon l'invention, le système pour la gestion d'un environnement au moyen d'un véhicule asservi à suivre un trajet déterminé et chargé d'effectuer au moins une tache spécifique, est remarquable en ce qu'il comporte une calculatrice électronique chargée d'une part, en liaison avec des détecteurs appropriés, de déterminer les conditions d'utilisation et de fonctionnement dudit véhicule et d'autre part, de commander toutes les opérations nécessaires à l'exécution de la tache qui doit etre effectuée par ce véhicule. Ainsi, lorsque le véhicule asservi est une tondeuse à gazon, la calculatrice peut etre programmée pour démarrer automatiquement ladite tondeuse et la mettre en service, à chaque fois que, en fonction du temps écoulé deplus la dernière tonte et des indications fournies par des détecteurs d'hu milité pendant cette période, la poussée du gazon a été telle que la hauteur de celui-ci nécessite une nouvelle tonte. La tonte du gazon ne nécessite donc plus d'intervention humaine et peut etre rendue entièrement automatique. Elle peut meme etre exécutée lorsque les occupants de la maison sont absents.Bien entendu, le programme de la calculatrice peut tenir compte du temps actuel, par exemple pour éviter de tondre le gazon par grande pluie ou tempete (détecteur de vitesse du vent), ainsi que de l'heure de la journée et du jour dans la semaine, afin de respecter les interdictions en vigueur dans certains pays. La décision de tonte par la calculatrice doit tenir compte également du fonctionnement ou non fonctionnement du dispositif d'arrosage du gazon. En outre, grace à ces informations sur la hauteur du gazon, il est possible d'ajuster automatiquement la hauteur de coupe de la tondeuse. Lorsque la maison est équipée du système pour la gestion et le contrôle à distance d'une pluralité de dispositifs électriques, décrit dans la demande de brevet français n0 75. 28007 du 12 septembre 1975, il est avantageux que la calculatrice et les détecteurs nécessaires au fonctionnement du véhicule asservi soient ceux de ce dernier système. Le véhicule asservi est alors l'un des équipements 8i, (décrit dans la demande de brevet mentionnée cidessus), commandé par le module d'équipement 9i correspondant, en fonction des- informations fournies par-certains détecteurs 3i La liaison entre le module d'équipement recevant les instructions de la calculatrice et le véhicule asservi peut etre réalisée par radio .Toutefois, lorsque le dispositif de guidage du véhicule comporte, de la façon connue décrite ci-dessus, un cable électrique enfoui dans le sol, il est avantageux d'utiliser ce cable pour assurer en outre la transmission des ordres entre la calculatrice et le véhicule. Avantageusement, le ou les moteurs d'entrafnement et d'exécution de tache du véhicule asservi sont électriques et alimentés par batterie. La calculatrice est alors programmée pour que lesdites batteries soient automatiquement rechargées en fin de parcours A cet effet, le véhicule comporte des fiches de recharge venant s'arrimer sur les plots d'un chargeur de batterie automatique; En cas de baisse de tension des batteries en cours d'exécution d'une tache, un voltmètre de détection signale cette baisse et le véhicule est commande pour rentrer d'urgence à son garage. Un tel retour d'urgence peut également etre ordonné, lorsque des évènements anormaux (intempéries imprévues par exemple) apparaissent . Lorsque le véhicule rencontre un obstacle, il s'arrete automatiquement sur ordre d'au moins l'un de ses détecteurs d'obstacles. Puis, après une attente programmée, il essaie de redémarrer. Si l'obstacle a disparu, il poursuit son trajet. Si l'obstacle existe toujours, il repart en marche arrière et il assure son guidage par l'intermédaire d'une autre partie du câble de guidage, évitant ledit obstacle. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. La figure 1 est une vue schématique illustrant le fonctionnement du systè- me selon l'invention. La figure 2 illustre schématiquement les circuits pour le guidage du véhicule selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté partiellement un cable électrique 1, qui est enfoui dans le sol et qui est destiné à guider un véhicule. A cet effet, ce câble 1 est alimenté par une source alternative 2, par exemple le secteur, et le courant parcourant le câble 1 est détecté par un solénoïde monté sur le vé hicule (non représentés) et utilisé pour guider celui-ci. Comme le montre la figure 1, le câble 1 peut également etre utilisé pour faire parvenir audit véhicule, équipé d'un détecteur d'ordres adéquat, des ordres provenant d'une calculatrice électronique 3, pourvue d'un programme et d'une mémoire, et recevant des informations de- détecteurs 4, 5, 6, etc.. Les ordres issus de la calculatrice 3 sont transmis à un convertisseur 7 qui commande un oscillateur 8, envoyant sur le cable 1 des impulsions de commande au véhicule asservi, superposées à l'alimentation de guidage provenant de la source 2. Inversement, le véhicule peut, par le cable 1, en voyer des informations à la calculatrice 1 à travers un dispositif dtinter- face 9. Pour les retours d'ure au garage et pour éviter les obstacles, l'agerce- ment du câble de guidage peut etre celui montré par la figure 2. Cette figure une schématiquement une portion de terrain 10 (jardin, god, terrain de sport, etc...) pourvu d'un gan a tondre. A cet effet, dans le terrain 2, on a disposé un câble électrique de guidage 12, suivant un trajet sinueux balayant tout le terrain, Les deux extrémités dudit cable 12 se trouvant à l'intérieur du garage t3 de ladite tondeuse.Ainsi, lorsque l'ordre de tonte est do la tondeuse sort du garage 13 et parcourt le terrain 10 en suivant les boucles 14 du cable 12, tout en effectuant la tonte du gazon. Lorsqu'elle arrive à la fin dMdtes boucles, en 15, elle retourne au garage en suirst la ligne directe 16. Avantageusement, notamment pour des traro de boru- re (taille de haie par exemple), il est prévu un autre Cable de guidage 17 suivant la périphérie du terrain 10 et passant par les extrémités des boucles 14.Ainsi, lorsque l'ordre de retour d'urgence est donné, le véhicule guidé peut retourner au garage 13 en suivant le cable de guidage 17, après avoir rencontré celui-ci, et parcouru une boucle 14 en marche avant ou en marche arrière( de la façon indiquée ci-dessus), jusqu'a son extrémité. On remarquera que les cables 12 et 17, qui peuvent etre alimentés par des fréquences différentes détectées par le détecteur du véhicule, peuvent servir à déterminer la position du véhicule sur le terrain 10, par comptage des moments oiS ledit détecteur reçoit simultanément les deux informations de fréquence. Ainsi, la calculatrice peut savoir à tout moment ou se trouve le véhicule. Pour éviter que le gazon soit toujours tondu selon le meme trajet, ce qui ne manquerait de marquer ce gazon selon des bandes parallèles juxtaposée il est avantageux de prévoir, en plus du cable 12, un câble 18 (représenté partiellement) dont les boucles sont croisées avec celles du cable 12, les trajets correspondant aux cables 12 et 18 étant utilisés alternativement. Il peut etre avantageux que le véhicule asservi selon l'invention possède spécifiques pour la marche arrière. Dans ce cas, il peut, outre son détecteur de cable disposé à l'avant, etre équipé d'un détec teur semblable à l'arrière. Afin de protéger le véhicule selon l'invention contre les tentatives de vol celui-ci peut etre équipé d'un détecteur de soulèvement qui déclenche un appareil d'alarme, par exemple sonore. Une telle précaution est parÙci èrement utile lorsque, en cas d'absence des occupants de la maison, le véhicule effectue sa tache de lui-meme Bien entendu, le meme véhicule asservi peut etre utilisé pour des taches diverses, ce véhicule étant équipé des accessoires de travail adéquats en fonction des taches à réaliser. Bien que la présente invention ait été décrite plus particulièrement å propos de tondeuse à gazon, il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette application. RE VE NDICA T IONS 1 - Système pour la gestion d'un environnement au moyen d'un véhicule asservi à suivre untrajet déterminé et chargé d'effectuer au moins une tache spécifique, caractérisé en ce qu'il comporte une calculatrice électronique chargé d'une part, en liaison avec des détecteurs appropriés, de déterminer les conditions d'utilisation et de fonctionnement dudit véhicule et d'autre part, de commander toutes les opérations nécessaires à l'exécution de la esche qui doit etre effectuée par ce véhicule. 2 - Système selon la revendication ís caractérisé en ce qu'il existe une liaison radio entre la calculatrice électronique et le véhicule. 3 - Système selon la revendication 1, dans lequel le guidage du véhicule s'effectue, de façon connue, par l'intermédiailze d'un cable électrique parcouru par un courant alternatif et le long duquel ledit véhicule est asservi a se déplacer, caractérisé en ce que l'échange d'informations entre la calculatrice et le véhicule s'effectue par l'intermédiaire du cable électrique de guidage. 4 - Système selon la revendication 3, dans lequel le cable de guidage principal forme des boucles balayant un espace dans lequel le véhicule doit effectuer sa tache, caractérisé en ce qu'il comporte un cable de guidage auxiliaire identique, parcouru par un courant de fréquence différente du courant parcourant le cable principal et suivant un trajet périphérique pour ledit espace passant par les extrémités des boucles dudit cable principal. 5 - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cable de guidage périphérique est utilisé pour les retours d'urgence du véhicule å son lieu de départ. 6 - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cable de guidage périphérique est utilisé pour déterminer la position du véhicule dans ledit espace. 7 - Système selon la revendication 3, dans lequel un premier cable de guidage forme des boucles balayant un espace dans lequel le véhicule doit effectuer sa tache, caractérisé en ce qu' il comporte un second cable de guidage identique, suivant un trajet sinueux dont les boucles croisent celles du premier Cable. 8 - Système selon l'une quelconque des revendications I a 7, caractérisé en ce que le ou les moteurs d'entraînement et d'actionnement du véhicule sont électriques et alimentés par des batteries portées, dont la charge est commandée par ladite calculatrice. 9 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisé en ce que les outils à fonctions spécifiques différentes sont montés simultanément ou alternativement sur ledit véhicule. 10 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est appliqué a la tonte de l'herbe.