Brevet FR2608003A1 — publié le 19880617

i La présente invention concerne un dispositif de guidage optique à comparaison de perspectives d' engins agricoles et divers. La mécanisation de l'agriculture a entraîné l'emploi des machines de grande largeur tels que pulvérisa- teur de traitement ou d'épandage d'engrais, semoirs rota- tifs, etc..., afin de réduire le nombre de passages sur les champs cultivés de grande superficie. Pour assurer un traitement complet et uniforme des champs, le conduc- teur du véhicule tracteur doit définir nettement l'étendue couverte par la passe: ce qui entraine un ralentissement de l'opération en cours, du fait que le conducteur de l'engin agricole perd du temps à détecter la lisière de sa passe précédente. Il est donc apparu nécessaire de faciliter au conducteur la juxtaposition des bandes de terrain traité ou semé, en utilisant des moyens permettant aux engins de suivre un itinéraire parallèlement à une ligne donnée, en restant à une distance donnée, constante, de la précédente, en ligne droite comme en ligne courbe. A l'origine, pour remédier à cette situation, le conducteur perdait du temps à disposer des repères aux extrémités des parcelles ou se faisait accompagner d'un ou de deux aides. Ces méthodes sont longues, coûteuses en main d'oeuvre et fastidieuses, surtout en parcours sinueux. Par ailleurs, on ne voit pas toujours l'extrémité du champ, et, si l'opérateur est trop accaparé par la trajectoire à suivre, il risque de relâcher la surveillance du travail effectué, qui peut ainsi perdre en qualité. Divers moyens sont actuellement utilisés dans le domaine agricole pour faciliter le guidage des trac- teurs ou autres machines. On connait un procédé utilisant des traceurs mécaniques qui, par le biais de disques ou de fraises, montés à l'extrémité de bras repliables hydrauliquement, fixés à l'avant du tracteur, tracent, lors du travail, un sillon sur le sol, correspondant à une bande; afin que le conducteur n'ait plus qu'à la suivre, avec l'une des roues du tracteur, lors du passage sur la bande sui- vante. Cette méthode de traçage mécanique ne permet cependant un calage correct que si le déport de travail est inférieur à douze mètres, ce qui est rarement le cas. De plus, elle nécessite l'utilisation de traceurs lourds, encombrants et coûteux, qu'il faut, par l'intermédiaire de vérins hydrauliques, relever à chaque obstacle tels que pylones, talus, fossés, etc... D'autres méthodes sont utilisées pour permettre aux engins agricoles de grande largeur de se déplacer paral- lèlement à leur passage précédent. Parmi celles-ci, on peut citer: - La méthode par semis de produit moussant avec laquelle, on matérialise une piste de guidage sous la forme de dépôts de mousse délimitant la bande (demande de brevet français FRA 1.550.736 et brevet Allemand DE A 1.557.835). Cette méthode est utilisée principalement pour des machines atteignant, par leurs avant bras, de grandes largeurs de travail, à l'extrémité desquels sont installées des buses à mousse, qui déposent une bande de mousse ou une légère dispersion de mousse sur la limite à travailler. L'inconvénient de cette méthode réside dans l'imprécision qui affecte l'établissement de la piste de mousse. Elle nécessite le montage à bord de la machine utilisant ce procédé, d'un générateur de mousse rendant obligatoire la présence d'une source d'air comprimé. En outre, la persistance des dépôts de mousse n'est que d'environ 40 minutes, dans les conditions les plus favorables: absence de vent et de pluie. De même, cette méthode nécessite, au passage suivant que l'opérateur cale visuellement l'extrémité de la rampe qui se trouve en général derrière lui, à la verticale de la trace de produit moussant déposé lors du passage précédent. - Les dispositifs électroniques de guidage, lesquels présentent l'inconvénient d'imposer l'installation préalable d'une infrastructure au sol, matérialisée par des câbles enterrés, raccordés à un générateur à basse fréquence (demande de brevet Français FRA 1.497.619)ou par des câbles tendus à chaque extrémité de la parcel- le (demande de brevet Français FRA 1.309.394). Il est connu, d'autre part, une autre méthode de délimitation du tracé des bandes, elle consiste à utiliser simultanément un véhicule tracteur guide et une machine agricole disposée parallèlement à celuici. Ce tracteur guide se déplace pendant le travail, constamment à la même distance de la machine agricole ou du tracteur qui l'entraîne tout en étant décalé latéralement de sa largeur de travail. Cette largeur de travail est contrôlée au moyen d'une mesure faite par radar (demande de brevet Français FRA 2.465.399) ou d'un câble de longueur réglable, par l'intermédiaire d'un touret à roue libre, reliant le tracteur guide à la machine agricole ou au tracteur qui l'entraîne (demande de brevet Français FRA 2.532.147). Cette méthode nécessite un coût de main d'oeuvre élevé, et un investissement important du fait de l'utilisation de deux tracteurs. On connait déjà des dispositifs permettant de faire suivre à un engin agricole un itinéraire situé à une distance déterminée d'une ligne de référence tels que ceux décrits dans les brevets français suivants: Brevet français FR-A 1 219 667 concernant un dispositif de visée pour machines agricoles à grande portée latérale comprenant: un porte-viseur et un viseur régla- ble en hauteur, articulé par cardans sur l'étrier support pour compenser les irrégularités de terrain et compor- tant deux points de mire qui fixent avec précision la ligne de visée. Compte tenu de sa conception, le dispositif de guidage par côté exige que l'attention du conducteur soit maintenue, ce qui entraîne une certaine fatigue de celui- ci notamment aux niveaux des yeux et du cou. De plus, il n'est pas possible, avec ce dispositif, d'obtenir une ligne très droite. -Brevet français FR-A- 2 408 990 ayant pour objet un dispositif optique de guidage de tracteur agricole selon des trajets équidistants; caractérisé en ce qu'il comprend: un support fixé au tracteur et s'étendant au-dessus de la partie avant de celui-ci; un miroir plan capteur à couche réfléchissante tournée vers le sol, ce miroir étant fixé à la partie supérieure de ce support et inclinable de façon réglable autour d'un axe parallèle à l'axe de progression du tracteur et contenu dans le plan de visée, le plan de ce miroir capteur étant parallèle à ces axes, ce miroir capteur portant un repère visible du côté de la face réfléchissante et situé dans le plan de visée; un miroir plan viseur à couche réfléchissante tournée vers le miroir plan capteur et vers les yeux du conducteur, ce miroir plan viseur étant fixé audit support de manière que son plan soit perpendiculaire au plan de visée et inclinable de façon réglable autour d'un axe perpendiculaire à ce plan de visée, ce miroir viseur portant des repères alignés situés dans le plan de visée et visibles du côté de sa face réfléchissante; et des moyens permettant de régler les inclinaisons des miroirs capteur et viseur. Un tel dispositif n'est utilisable qu'à vitesse lente, sur terrain plat à terre très souple, car il ne comporte pas de dispositifs permettant d'amortir les diffé- rentes vibrations engendrées par le véhicule porteur. -Brevet français FR-A 1 512 703, ayant pour objet un dispositif de jalonnage et de repérage optique de guidage de véhicules, selon des trajets équidistants, comportant essentiellement un système optique constitué de deux miroirs plans convenablement inclinés, disposés l'un au dessus de l'autre, dont l'inférieur est disposé de façon à ce que ses normales soient contenues dans les plans verticaux parallèles à une trace colorée, préalablement déposée sur le sol lors du passage précédent, par l'intermédiaire d'un traceur à mousse. Le miroir supérieur, parallèle à la trace colorée, donne une image de celle-ci, qui est renvoyée par le second miroir inférieur vers l'oeil de l'observateur à travers la fente verticale d'un collimateur, ladite image ne pouvant être observée au centre de la fente dudit collimateur que si le véhicule se trouve à une distance prédéterminée de ladite trace. Ce dispositif, présente l'inconvénient d'être compliqué et de ne pas comporter de système anti- vibration, de plus, il est nécessaire de visualiser sur le sol, par l'intermédiaire d'un traceur à mousse, la trajectoire du véhicule. Le procédé et le dispositif, selon l'invention, visent à remédier à ces inconvénients en permettant aux conducteurs des véhicules équipés du dispositif de suivre un itinéraire équidistant d'une ligne donnée, droite ou courbe, de façon à réduire au strict minimum les manques et les recouvrements et ceci avec un minimum d'investissement. Le procédé de guidage optique à comparaison de perspectives pour engins mobiles, selon une trajectoire équidistante d'une ligne de référence fixe, consiste à faire coincider visuellement un segment. de droite porté par l'engin avec la ligne de référence fixe et à maintenir cette coincidence sur toute la longueur du trajet. Le segment de droite porté par l'engin est situé sur une ligne reliant un point A situé sur l'avant de l'engin, dans le plan de symétrie longitudinal de celui- ci, à l'extrémité d'outils ou d'un point reporté dont on désire faire coïncider la trajectoire avec la ligne de référence fixe. Le point situé sur l'avant de l'engin est régla- ble en hauteur selon la position de l'oeil du conducteur de l'engin. Le dispositif de guidage optique à comparai- son de perspectives, utilisant ce procédé, se caractérise en ce qu'il est constitué essentiellement, d'un système à comparaison de perpectives supporté par un mât de hau- teur réglable relié à des points déterminés du châssis de l'engin par des fils tendus matérialisant chacun une perspective correspondant à un déport déterminé de l'engin par rapport à la ligne de référence fixe. Tous les fils tendus convergent en un même point du système à comparaison de perspectives situé dans le prolongement du mât support. Le mât support de hauteur réglable est situé dans le plan de symétrie longitudinal de l'engin. Le système à comparaison de perspectives comporte sur le côté gauche et sur le côté droit des fils disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie longitu- dinal de l'engin. Les fils matérialisant des perspectives déterminées sont élastiques. Selon un autre mode de réalisation, le système à comparaison de perspectives est réglable en inclinaison dans le plan de symétrie longitudinal de l'engin. Le système à comparaison de perspectives com- porte une régle transversale comportant des graduations convergeant en un même point dudit système. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci que le dispositif est de conception simple et légère, qu'il est économique, qu'il ne nécessite qu'un minimum d'entretien, qu'il n'est pas fragile, qu'il peut être très rapidement installé sur n'importe quel mobile, et qu'il permet, compte-tenu des possibilités de réglage, d'obtenir une infinité de largeurs de travail d'outils, laquelle peut aller jusqu'à 24 mètres; qu'il parfait les semis de plantes sarclées en facilitant ainsi les binages, qui pourront être plus approchés puisque l'on pourra -adapter le système aux bineuses pour en facili- ter le travail, que son usage n'est pas gêné par la présence d'obstacles, tels que talus, pylônes, etc..., dès l'instant que ceux-ci ne se trouvent pas sur le passage du tracteur, qu'il s'affranchit des conditions atmosphériques, qu'il ne nécessite aucun apport d'énergie et qu'il conserve son efficacité, même sur les surfaces topographiques les plus irrégulières. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront dans la description qui va suivre, d'un mode deréalisation du dispositif selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un tracteur équipé du dispositif selon l'invention. - La figure 2 représente une vue schématique partielle du système à comparaison de perspectives consti- tuant le dispositif en position de fonctionnement pour un déport donné. Les figures représentent un dispositif de guidage optique à comparaison de perspectives destiné à être monté à l'avant d'une machine agricole ou tracteur 1 qui l'entraîne, comprenant essentiellement un mât vertical télescopique 3, monté à l'avant du tracteur 1, à l'extrémité supérieur duquel est fixé un système à comparaison de perspectives 2, symétrique par rapport au plan médian longitudinal du châssis du tracteur 1, lequel comporte des fils 4a, 4b, 5a, 5b, 6a et 6b, matérialisant des perspectives différentes selon les déports correspondant aux traces laissées par les outils lors des passages précédents du tracteur 1. En examinant plus particulièrement la figure 1, on remarque que la hauteur du mât vertical 3, situé dans le plan médian longitudinal du châssis du tracteur i et supportant les fils 4a, 4b, 5a, 5b, 6a et 6b, est réglable par l'intermédiaire d'un vérin 7a fixé au châssis du tracteur par l'intermédiaire d'une platine 7, de façon à adapter ledit système à comparaison de perspectives 2, à la hauteur de l'oeil du conducteur de tracteur 1. Le système à comparaison de perspectives 2 est constitué de profilés rigides et de fils 4a, 4b, 5a, 5b, 6a et 6b, représentant un choix de départs des perspectives préalablement déterminés par un réglage réalisé par le conducteur qui, après avoir réglé à la bonne hauteur, la pointe A dudit système à comparaison des perspectives 2, reporte sur le sol, dans le plan passant par la pointe A, perpendiculaire au sens de déplacement de l'engin, les extrémités de l'outil de travail utilisé, puis relie par l'intermédiaire d'une régle la pointe A à l'une des extrémités de l'outil de travail. Il suffit alors de matérialiser cette ligne par un fil 4a, 5a ou 6a reliant ladite pointe A à un point déterminé du châssis-de l'engin, de façon à faire coincider au niveau de l'oeil du conducteur, confortablement assis, le fil 4a, 5a ou 6a avec la ligne de la régle, puis de recommencer l'opération en reportant les mesures de l'autre côté. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, les fils 4a, 4b, 5a, 5b, 6a et 6b peuvent être remplacés par des lasers, des bandes autocollantes disposées sur le pare-brise ou le capot de l'engin, ou tout autre moyen du genre permettant de visualiser une ligne de référence. Pour permettre une autre adaptation de la longueur des fils 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b en fonction de la hauteur du mât support 1, ceux-ci sont constitués d'un fil élastique. Il est possible avec le dispositif selon l'inven- tion d'obtenir des largeurs de travail pouvant atteindre 24 mètres. Conformément à la présente invention, le système à comparaison de perspectives 2 est muni à sa base d'une régle transversale 2a comportant des graduations 2a1, plus particulièrement destiné à aider le chauffeur lors de la prise de courbes. En examinant plus particulièrement la figure 2, on remarque qu'avec le dispositif selon l'invention, il est possible au conducteur du véhicule qui en est équipé, de suivre un itinéraire situé à une distance constante et parallèle à la trace du passage précédent de l'outil, laquelle peut être disposée en ligne droite comme en ligne courbe ou sinueuse. Comme on peut le voir sur cette figure 2, la coincidence parfaite de la ligne matérialisée par le fil 4b avec la trace laissée sur le sol par l'outil lors du passage précédent indique au conducteur que son engin 1 est bien situé à distance déterminée de ladite trace. Dans le cas de travaux effectués dans des courbes, le conducteur effectue un bracage de façon que la trace de référence passe pendant le franchissement de la courbe, par un repère de bracage 2al prédéterminé, puis effectue le contre-bracage, juste au moment du franchissement de la trajectoire de référence par la trajectoire artificielle. Lorsque le travail est effectué en montée ou en descente, le fil 4a,4b, 5a, 5b, 6a ou 6b correspondant au déport d'outils utilisés, détermine avec la ligne de référence un angle ouvert dirigé vers le bas, vu respec- tivement par le conducteur, dans la partie de terrain à travailler et dans la partie de terrain travaillée. Le dispositif de guidage optique à comparaison de perspectives monté sur certains engins peut servir de moyen de repère de hauteur de coupe ou de repère de profondeur. Le dispositif selon l'invention est destiné principalement au domaine agricole mais peut être aussi employé en d'autres domaines, tels que, les travaux publics par exemple. REVENDICATIONS 1. Procédé de guidage optique à comparaison de perspectives d'engins mobiles selon une -trajectoire équidistante d'une ligne de référence fixe, caractérisé en ce qu'il consiste à faire coincider visuellement un segment de droite porté par l'engin avec la ligne de référence fixe et à maintenir cette coincidence sur toute la longueur du trajet. 2. Procédé de guidage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment de droite porté par l'engin est situé sur une ligne reliant un point A situé sur l'avant de l'engin, dans le plan de symétrie longitudinal de celui-ci, à l'extrémité d'outils oud'un point reporté dont on désire faire coincider la trajectoire avec la ligne de référence fixe. 3. Procédé de guidage optique, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le point situé sur l'avant de l'engin est réglable en hauteur selon la position de l'oeil du conducteur de l'engin. 4. Dispositif de guidage optique à comparaison de perspectives d'engins mobiles, selon une trajectoire équi- distante d'une ligne de référence fixe, caractérise en ce qu'il est constitué, pour l'essentiel, d'un système à comparaison de perspectives (2) supporté par un mât de hauteur réglable (3) relié à des points déterminés du châssis de l'engin (1) par des fils tendus (4,5 et 6) matérialisant chacun une perspective correspondant à un déport déterminé de l'engin par rapport à la ligne de référence fixe. 5. Dispositif de guidage optique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que tous les fils tendus (4a, 4b, 5a, 5b, 6a et 6b) convergent en un point (A) du système de comparaison de perspectives situé dans le prolongement du mât support (3). 6. Dispositif de guidage optique, selon lesrevendications 4 et 5, caractérisé en ce que le mât support de hauteur réglable (3) est situé dans le plan de symétrie longitudinal de l'engin. 7. Dispositif de guidage optique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système à comparaison de pers- pectives (2) comporte, sur le côté gauche, des fils (4a, a, et 6a) disposés symétriquement des fils (4b, 5b et 6b), situés du côté droit, par rapport au plan de symétrie longitudinal de l'engin. 8. Dispositif de guidage optique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fils (4a, 4b, 5a, 5b, 6a et 6b) matérialisant des perspectives déterminées sont élastiques. 9. Dispositif de guidage optique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système à comparaison de perspectives (2) est réglable en inclinaison dans le plan de symétrie longitudinal de l'engin. 10. Dispositif de guidage optique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système à comparaison de perspectives (2) comporte une régle transversale (2a) comportant des graduations (2al). 11. Dispositif de guidage optique, selon la revendication 10, caractérisé en ce que les graduations (2a -) de la régle transversale (2a) convergent vers la pointe A.