Brevet FR2727286A1 — publié le 19960531

La présente invention est relative à un dispositif de traitement d'arbres ou arbustes par pulvérisation d'un produit de traitement. Plus précisément, l'invention est relative à un dispositif de traitement d'arbres ou arbustes, comprenant un appareillage de pulvérisation d'un produit de traitement monté sur un véhicule, qui peut être automoteur ou tracté, et des moyens montés sur le véhicule pour détecter la présence d'un arbre ou arbuste à traiter et commander la mise en action de l'appareillage de pulvérisation seulement lorsque la présence de l'arbre ou arbuste est détectée. L'invention a été mise au point en vue de répondre au problème suivant : lors du traitement d'arbres, ou arbustes, fruitiers en lignes, on utilise un appareillage qui projette vers ceux-ci un courant d'air chargé de produit de traitement. Cet appareillage est monté sur un véhicule autonome ou tracté, qui circule entre les lignes parallèles de végétaux. En bout de ligne, le conducteur doit faire une manoeuvre délicate de virage à 1800, et en même temps, il doit contrôler l'appareillage de pulvérisation pour éviter, notamment, d'envoyer du produit de traitement dans le terrain voisin. I1 existe donc un besoin pour un dispositif qui soulage l'opérateur à ce moment délicat. Ce dispositif doit également pouvoir être utilisé chaque fois que, dans une rangée, un arbre ou arbuste est manquant, ou dépourvu de végétation, pour éviter un gaspillage de produit, et réduire le travail de l'opérateur. Cependant, le dispositif doit être très simple et peu coûteux, car il n'est utilisé, normalement, que pendant peu de temps à chaque traitement. On connaît déjà, par US-A-4.768.713 et US-A-4.823.268, des dispositifs aptes à donner une idée de la forme générale de la végétation d'une ligne d'arbres. Ces dispositifs comportent un ou plusieurs émetteurs d'ultra-sons, associés à des capteurs des ultra-sons réfléchis. De tels dispositifs sont fréquemment d'une complication et d'un prix trop élevés pour qu'il soit justifié de les installer sur du matériel destiné à des exploitations peu importantes. Le document WO-A-93.16315 décrit un dispositif qui diffère des précédents par le fait qu'il utilise un émetteur laser et un capteur adapté. Il s'agit là encore d'un système dont la complication et le prix sont élevés. La présente invention a pour but de fournir un dispositif du type indiqué au début et qui soit en même temps très simple et peu coûteux. Pour obtenir ce résultat, l'invention prévoit que les moyens de détection de la présence d'un arbre ou arbuste comprennent un capteur sensible à la lumière, ce capteur émettant des signaux de mise en action et/ou hors d'action de l'appareillage de pulvérisation lors d'une variation de la quantité de lumière reçue correspondant à la présence et/ou à l'absence d'arbre ou arbuste dans la zone de détection du capteur. On comprendra aisément que la principale cause de réduction de la complication et du prix, par comparaison avec l'art antérieur, résulte de l'absence d'émetteur de rayonnement ultra-sonore ou laser. Normalement, et surtout si le capteur est dirigé vers le ciel, l'absence d'arbre ou arbuste se traduit par une augmentation de la luminosité ambiante perçue par le capteur. Les signaux du capteur peuvent être inversés au cas où la végétation apparaît en clair sur un fond sombre, par exemple si on travaille avec des projecteurs de lumière visible ou invisible. Le capteur comprend simplement, de préférence, - une lentille convergente, - un élément photosensible, - un corps conçu pour maintenir avec précision le foyer de la lentille sur l'élément photosensible, et pour empêcher toute lumière parasite d'accéder à l'élément photosensible. Avantageusement, le corps du capteur comprend une pièce monobloc cylindrique présentant deux surfaces d'appui dans des plans parallèles, l'une portant une plaque de circuit imprimé sur laquelle est fixé l'élément photosensible, et l'autre portant un support pour la lentille. Le corps peut être une pièce de plastique moulé, de faible prix et néanmoins suffisamment indéformable pour assurer la concordance exacte entre le foyer de la lentille et l'élément photosensible. Dans le cas où l'appareillage de pulvérisation comprend des moyens de pulvérisation d'un produit de traitement, commandés par les signaux émis par le détecteur, ainsi qu'un générateur de débit d'air et un circuit d'air comprenant un conduit d'alimentation du générateur et des conduits pour diriger ce débit d'air, chargé de produit de traitement pulvérisé, en direction des arbres ou arbustes, il est avantageux de prévoir que des signaux émis par le capteur peuvent également commander la mise en action et/ou hors d'action du générateur de débit d'air et/ou l'obturation du circuit d'air. Cela est particulièrement avantageux dans le cas où le générateur de débit d'air est entraîné par l'intermédiaire d'une transmission à cardan et arbre télescopique, reliée par exemple à la prise de force d'un tracteur. L'arrêt des moyens pour projeter le produit de traitement entraîne l'arrêt immédiat de l'envoi de ce produit de traitement dans l'environnement. La mise hors d'action du générateur de débit d'air n'entraîne pas l'interruption immédiate de tout déplacement d'air, du fait de l'inertie du générateur et de la masse d'air en mouvement, mais celui-ci n'est plus nocif, car il n'est plus chargé de produit de traitement. L'intérêt de la mise hors d'action du générateur de débit d'air est autre : du fait qu'un générateur n'est plus en action, la transmission qui le relie à la prise de force du tracteur n'est plus sous contrainte. Il en résulte une réduction de la fatigue due à des àcoups dus au fait qu'une transmission à cardan n'est pas homocinétique, ainsi que des risques de coincement de l'arbre télescopique lorsque sa longueur diminue pendant qu'il est sous contrainte. En plus de la réduction de la fatigue et de l'usure du matériel, on obtient, dans tous les cas, une économie sur la consommation d'énergie. On observera ici que l'obturation des conduits d'alimentation ou de sortie d'un générateur de débit d'air offre les mêmes avantages qu'une interruption de l'alimentation en énergie du générateur de débit d'air luimême. Elle est souvent plus facile à obtenir, par exemple avec des volets commandés par électro-aimant, que l'arrêt de l'alimentation en énergie par un mécanisme de débrayage. De préférence, le dispositif comprend des moyens pour introduire un décalage entre la détection d'une variation de la lumière reçue par le détecteur et la mise en action et/ou hors d'action des moyens de pulvérisation. Cette particularité permet d'obtenir un traitement plus complet, notamment en bout de rangée. Avantageusement, il comprend des moyens de réglage du décalage. Au cas où le dispositif comporte plusieurs moyens de pulvérisation de produit de traitement vers des arbres ou arbustes, il est avantageux de prévoir qu'à chaque moyen de pulvérisation est associé un capteur sensible à la lumière, ce capteur émettant des signaux de mise en action et/ou hors d'action dudit moyen correspondant en réponse à une variation de la quantité de lumière reçue par ledit détecteur. On peut ainsi réaliser des économies appréciables de produit de traitement et d'énergie, par exemple pour le traitement d'arbres ou arbustes de hauteur variable. L'invention va être décrite de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique illustré à l'appui des figures parmi lesquelles Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention, vu de l'arrière, Figure 2 est une coupe du capteur de rayonnement suivant la ligne Il-I I de la figure 3, Figure 3 est une coupe transversale du capteur selon la ligne III-III de la figure 2, Figure 4 est un diagramme schématique montrant les variations, en fonction du temps, du rayonnement reçu par le capteur, Figure 5 est un schéma synoptique de l'électronique, et Figure 6 est un schéma fonctionnel du dispositif. La figure 1 montre un tracteur 1, représenté de façon symbolique, pourvu de bouches de projection 2, destinées à projeter de l'air chargé de produit de traitement pulvérisé en direction d'arbres, ou arbustes, 3. Des lignes en trait interrompu 4 et 5 symbolisent les limites supérieure et inférieure des courants d'air émis par les bouches de projection 2. Le dispositif de traitement est équipé de capteurs 6, dirigés à peu près parallèlement à l'axe de chacun des courants d'air émis par les bouches 2. On a symbolisé en 7 le cône de détection du capteur. Les capteurs ne sont pas dans le même plan transversal que les bouches 2, de façon à ne pas être soumis à la chute de particules de produit de traitement. Ils sont situés de préférence en avant, dans le sens du déplacement du véhicule, par rapport aux bouches 2. Comme on peut le comprendre aisément, si le cône de détection 7 rencontre un arbre 3, la majeure partie de la luminosité ambiante est interceptée, et la quantité de lumière reçue par le capteur 6 est réduite. Au contraire, dès qu'un arbre ou arbuste vient à manquer, la quantité de lumière reçue par le capteur 6 augmente dans une proportion importante. Au cas où les arbres ou arbustes paraîtraient clairs sur un fond sombre, les signaux émis par le capteur seraient inversés, comme on l'a dit plus haut. Les figures 2 et 3 montrent la structure du capteur 6. Celui-ci comporte un boîtier cylindrique 10, ouvert à ses deux extrémités, et qui porte intérieurement quatre bossages 11, formant entretoises, qui servent d'appui à une plaquette de circuit imprimé 12. Les entretoises 11 présentent un épaulement 13, qui sert d'appui à un support 14, lequel maintient une lentille 15. Cette disposition permet de maintenir de façon rigoureuse la distance entre le circuit imprimé 12 et la lentille 15. Sur le circuit imprimé, une photorésistance 16 est implantée, de façon sensiblement centrale, et de telle façon que la distance entre la lentille 15 et la photorésistance 16 soit exactement égale à la distance focale de la lentille 15. Une pièce de maintien 17 vissée dans le corps 10 maintient en place respectivement le support de lentille 14 contre l'épaulement 13, de façon à immobiliser cet élément sans exercer sur lui de contraintes excessives.La pièce de maintien 17 est pourvue d'un verre de protection 18 destiné à protéger la lentille, tout en permettant l'accès du rayonnement. Un couvercle 19 est placé à l'extrémité du corps 10 qui est à l'opposé de la pièce de maintien 17. I1 maintient solidement en place la plaquette 12 contre la surface terminale des bossages 11, grâce à des vis 20. D'autres vis 21 traversent le couvercle 19 et s'enfoncent dans le corps 10. Elles servent à fixer le capteur 6 sur un support 22 fixé au véhicule porteur, et orientable pour permettre que le capteur 6 soit en permanence dirigé vers le ciel. Les dimensions du cône de détection 7 du détecteur sont fonction du rapport entre la surface utile du photodétecteur 16 et de la lentille 15. On peut constater que, d'après la figure 2, ce cône est relativement étroit. I1 serait, cependant, possible de lui donner des dimensions plus importantes si cela était jugé nécessaire, simplement en utilisant un photodétecteur 16 de dimensions plus grandes, ou en changeant l'optique. La figure 4 montre l'allure des variations des signaux de sortie du détecteur 6, après un lissage approprié, au cours d'une opération de traitement. A chaque passage devant un arbre symbolisé en 3A à 31, le signal représentatif de la lumière reçue présente un minimum. Au droit de l'arbre 3C, on a supposé que celui-ci était absent ou dépourvu de végétation, si bien qu'on observe un maximum d'éclairement, qui déclenchera momentanément l'arrêt du traitement. Entre les arbres 3F et 3G, on a supposé que la lumière reçue par le capteur a changé de valeur moyenne, par exemple parce que le dispositif a tourné à 180 à l'extrémité d'un champ. De ce fait, l'intensité moyenne de l'éclairement reçue par le détecteur 6 varie, à la fois en espace découvert, entre les arbres 3F et 3G, et lorsque de la végétation est présente, au droit des arbres 3G, 3H, 31.L'homme de métier comprendra aisément qu'il est nécessaire de fixer chaque fois un seuil de déclenchement ou d'arrêt du traitement. Ceci peut être fait par intégrations successives des différentes parties de la courbe. Sur la figure 4, les droites S1 et S2 représentent les valeurs successives du seuil. La partie inférieure de la figure 4 représente les temps de marche et arrêt des dispositifs de pulvérisation. On observera que l'arrêt des dispositifs de pulvérisation intervient avec un certain décalage e après que les signaux émis par le capteur ont franchi le seuil, alors que leur remise en action se fait sans décalage. On a ainsi la certitude que les arbres ou arbustes traités en premier ou en dernier ont été totalement traités. En outre, on tient ainsi compte du fait que le capteur n'est pas dans le plan des écoulements d'air de traitement, mais un peu en avant. Ce résultat est obtenu à l'aide d'une temporisation appropriée. Il pourrait l'être aussi en prévoyant des valeurs de seuil différentes pour l'arrêt et la remise en action des dispositifs de traitement. Dans l'un et l'autre cas, il est avantageux de prévoir que l'électronique portée par la plaquette 12 permet d'obtenir des signaux de sortie du capteur de puissance suffisante pour alimenter les électro-aimants, électrovannes ou distributeurs nécessaires à la commande de l'appareillage de traitement. La figure 1 montre, à titre d'exemple, un nombre de détecteurs 6 égal au nombre de bouches de projection 2. I1 est possible d'augmenter le nombre des capteurs pour une détection plus précise, ou de le réduire jusqu'à un seul côté du véhicule, sans sortir de l'invention. Pour fixer les idées, on observera que les fluctuations dues à des variations momentanées de la transparence ou du pouvoir réflecteur du feuillage d'un même végétal, pour un véhicule roulant à environ 3 m/sec (10,8 km/h), ont des durées de l'ordre du centième au dixième de seconde, alors que, pour la même vitesse de déplacement et des arbres espacés de 3 mètres, le passage d'un arbre à un autre génère une pseudo-fréquence d'une pulsation par seconde. La figure 5 est un schéma simplifié de l'électronique. Les signaux du détecteur 6 sont envoyés en parallèle à un intégrateur 23 et à un détecteur de maximum 24. La sortie de l'intégrateur 23 et celle du détecteur de maximum 24 sont envoyées à un comparateur 25, dont les signaux sont envoyés à une commande de puissance 26, cependant qu'une hystérésis est créée par un opérateur convenable 27, situé entre la sortie de l'intégrateur 23 et la commande de puissance 26. A la figure 6, on a représenté, outre un capteur 6 et une bouche de projection 2 un ventilateur 30, avec un conduit d'admission 31 et un conduit de sortie 32 relié à la bouche 2. Les conduits 31 et 32 sont représentés chacun avec une vanne-papillon 33, 34 commandées par l'électronique 35 du détecteur. Un pulvérisateur 36 de produit de traitement est associé au conduit 32, et il est également commandé par l'électronique 35. Dans la pratique, le ventilateur 30 peut alimenter plusieurs bouches 2 ayant chacune sa vannepapillon 34 commandée par l'électronique 35, et la vannepapillon 33 ne sert que pour la mise hors d'action totale du ventilateur 30. REVENDICATIONS 1. Dispositif de traitement d'arbres ou arbustes, comprenant un appareillage de pulvérisation d'un produit de traitement monté sur un véhicule (1), et des moyens montés sur le véhicule pour détecter la présence d'un arbre, ou arbuste à traiter et commander la mise en action de l'appareillage de pulvérisation seulement lorsque la présence de l'arbre ou arbuste est détectée, caractérisé en ce que les moyens de détection de la présence d'un arbre ou arbuste (3) comprennent un capteur (6) sensible à la lumière, ce capteur émettant des signaux de mise en action et/ou hors d'action de l'appareillage de pulvérisation en réponse à des variations de la quantité de lumière reçue, ces variations correspondant à la présence et/ou à l'absence d'arbre ou arbuste dans la zone de détection du capteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur comprend - une lentille convergente (15), - un élément photosensible (16), - un corps conçu pour maintenir avec précision le foyer de la lentille sur l'élément photosensible, et pour empêcher toute lumière parasite d'accéder à l'élément photosensible. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps du capteur comprend une pièce monobloc (10) présentant deux surfaces d'appui dans des plans parallèles, l'une portant une plaquette de circuit imprimé (12) sur laquelle est fixé l'élément photosensible (16), et l'autre portant un support (14) pour la lentille (15). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, et comportant plusieurs moyens (2, 32) de pulvérisation de produit de traitement vers des arbres ou arbustes, caractérisé en ce qu'à chaque moyen de pulvérisation (2, 32) est associé un capteur (6) sensible à la lumière, ce capteur émettant des signaux de mise en action et/ou hors d'action dudit moyen correspondant en réponse à une variation de la quantité de lumière reçue par ledit détecteur. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, et dans lequel l'appareillage de pulvérisation comprend des moyens (36) de pulvérisation d'un produit de traitement, commandés par les signaux émis par le détecteur, ainsi qu'un générateur de débit d'air (30) et un circuit d'air comprenant un conduit (31) d'alimentation du générateur et des conduits (32) pour diriger cet air, chargé de produit de traitement pulvérisé, en direction des arbres ou arbustes, caractérisé en ce que des signaux émis par le capteur peuvent également commander la mise en action et/ou hors d'action du générateur de débit d'air et/ou une obturation partielle ou totale du circuit d'air (31, 32). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour introduire un décalage entre la détection d'une variation de la lumière reçue par le détecteur et la mise en action et/ou hors d'action des moyens de pulvérisation. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage du décalage. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le capteur (6) est placé en avant de l'appareillage de pulvérisation, dans le sens du déplacement du véhicule. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur est sensible à une lumière visible ou invisible émise par un projecteur.