Brevet FR2723452A1 — publié le 19960209

"Système et dispositif de guidage automatique" Domaine de l'invention et état antérieur de la technique La présente invention se rapporte à un système de guidage automatique, et plus particulièrement à un système de guidage automatique à utiliser en particulier, mais non exclusivement, conjointement à des machines du domaine agricole. L'invention se rapporte en outre à un dispositif de guidage qui utilise le système. Des machines agricoles automatiques sont largement utilisées pour de nombreuses tâches. La plupart de ces machines ou systèmes exécutent des tâches simples. Afin d'économiser des heures de personnel, il a été développé des agencements de guidage automatique de façon à introduire également une automatisation dans des tâches plus complexes comme par exemple pour cultiver ou moissonner. I1 est assez évident que des véhicules sans conducteur deviennent de plus en plus attrayants à mesure que la sophistication du véhicule augmente, et il en est de plus en plus ainsi pour effectuer des tâches qui pourraient affecter le travailleur. L'utilisation d'un système et de véhicules de ce genre est ainsi développée davantage comme le facteur temps ne compte pas. On connaît deux groupes de machines ou systèmes automatiques de ce genre, c'est-à-dire un système informatisé qui agit et exécute toutes des tâches suivant un programme commandé par un ordinateur tandis que le second groupe se rapporte à des machines qui exécutent une certaine tâche et qui suivent une piste prédéterminée. La présente invention se rapporte au second groupe, c'est-à-dire à un système de guidage automatique qui est destiné à être utilisé avec des machines agricoles selon des pistes prédéterminées, comme par exemple dans des serres, des vergers, etc. On notera qu'exécuter des travaux dans de tels endroits nécessite une grande précision du système. Objectifs de l'invention Un objet de la présente invention consiste à procurer un système de guidage automatique d'un faible cout, qui peut être utilisé dans de petites serres ou dans de grandes étendues. Un autre objet de l'invention consiste à fournir un système qui peut être aisément déplacé d'un endroit à un autre. Encore un autre objet de l'invention consiste à fournir un système qui peut reconnaître une extrémité d'une rangée de plantes, réaliser des virages appropriés et continuer à exécuter la tâche demandée. Finalement, un objet de l'invention consiste à fournir un dispositif de guidage qui peut utiliser le système ci-dessus. Le système suivant l'invention surmonte toutes les faiblesses des systèmes connus. Le système est unique en ce qu'il peut être étalé ou replié rapidement sans la nécessité d'enfouir des fils dans le sol. Le système a la possibilité de reconnaître une extrémité d'une rangée dans une serre ou dans un verger, de réaliser un virage et de continuer dans la rangée suivante. Le système est unique quant à sa grande répétitivité qui peut économiser de grandes sommes en raison de dommages provoqués par d'autres systèmes connus à la végétation. Le système est destiné à être offert comme système indépendant qui peut être aisément installé. Résumé de l'invention Le système suivant l'invention comprend des moyens de commande montés sur un châssis équipé de roues, un agencement de direction et, si cela est nécessaire, une batterie, quatre détecteurs de direction et une unité de commande. L'ensemble comprend en outre un fil électrique à poser, d'une manière unique, là où c'est nécessaire entre les plantations de l'endroit. A l'extrémité d'une rangée, le fil est soulevé et forme une "porte" au-dessus de l'espace entre deux rangées adjacentes, et il est placé dans la rangée suivante comme cela apparaîtra. Le système est nouveau et unique parce qu'il reconnaît sa position par rapport à l'extrémité d'une rangée, et il utilise les champs magnétiques produits le long des fils en raison du courant alternatif qui s'y écoule. Lorsque le fil est dévié vers le haut afin de passer à la rangée suivante, il produit un champ magnétique qui est vertical par rapport au champ magnétique induit par le fil posé sur le sol. I1 est donc possible de placer un détecteur de direction de façon à ce qu'il reconnaisse le champ magnétique horizontal et un second détecteur qui reconnait le champ magnétique vertical. Courte description des dessins D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, une forme de réalisation particulière d'un système et d'un dispositif de guidage automatique suivant l'invention. La figure 1 représente schématiquement la manière d'étaler ou de poser le fil électrique dans une serre, etc. La figure 2 est une représentation schématique agrandie de la manière dont le fil est passé d'une rangée à la rangée adjacente. La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'une unité de guidage. Les figures 4, 5 et 6 sont respectivement des vues frontale, latérale et du dessous de cette unité. Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues. Description d'une forme de réalisation préférée I1 est fait référence d'abord à la figure 1 qui est une représentation schématique de la manière de pose et du système de pose d'un fil électrique "W" entre deux rangées de planches P. Le fil est étendu, comme cela est mentionné, entre deux rangées et est dévié verticalement à l'extrémité de la rangée afin de former une structure G, semblable à une "porte", lorsqu'il passe à la rangée adjacente. L'implantation unique du fil W permet à l'unité de guidage 1 de circuler entre deux rangées de planches et, lors d'un virage, de ne pas croiser le fil posé mais de passer en dessous d'une telle "porte" G. La manière suivant laquelle le fil W est posé, lorsqu'il passe d'une rangée à une rangée adjacente, et les champs magnétiques produits par le courant alterné sont représentés à la figure 2. I1 pourrait être déduit que les champs magnétiques 2 et 4 produits par les fils qui sont parallèles à la direction X établissent un champ magnétique dans un plan Y-Z et que les champs magnétiques 3 et 5 qui sont produits par des fils parallèles à l'axe Z produisent un champ magnétique dans le plan X-Y. Les plans X-Y et Y-Z sont perpendiculaires et ainsi, si des bobines 11 et 12 sont placées dans l'espace qui présente une induction des quatre champs 2, 3, 4 et 5, la bobine 11 dont l'axe est parallèle à l'axe X est soumise aux champs 3 et 5 tandis qu'elle n'est pas soumise aux champs 2 et 4. La bobine 12 dont l'axe est parallèle à l'axe Z est soumise aux champs 2 et 4 et n'est pas soumise aux champs 3 et 5. Dans le système, deux bobines 12 sont placées de façon que l'axe longitudinal de chacune soit parallèle à l'axe Z et elles mesurent ainsi la distance à partir du fil W et elles sont soumises aux champs 2 et 4 et non aux champs 3 et 5. Deux bobines supplémentaires 11 sont placées de façon que l'axe longitudinal de chacune soit parallèle à l'axe X et elles reconnaissent ainsi les champs magnétiques induits par les fils parallèles à l'axe Z ; elles ne sont pas affectées par les champs 2 et 4 de façon que le système reconnaisse avec précision la fin des deux brins du fil W posés sur le sol d'une rangée et le point exact où il doit tourner. La façon dont le fil W est passé d'une rangée à la rangée adjacente présente deux avantages a) d'une telle manière, l'enfouissement du fil dans le sol n'est pas nécessaire lorsqu'on passe d'une rangée à la rangée adjacente, b) lorsque les fils sont au-dessus de la rangée, les machines ne passent pas sur les fils et cela empêche en tout cas des dommages à ceux-ci. Contrairement aux systèmes connus dans lesquels la machine passe sur le fil W, dans l'invention la machine passe le long du fil avec une distance relativement grande de celui-ci. Ainsi les fils restent intacts. Les figures 3 à 6 représentent schématiquement une unité de guidage à utiliser en fonction du système décrit. L'unité de guidage 1 de cette forme de réalisation comprend une roue avant 7 et deux roues arrière 9 ; un moteur électrique 8 est prévu pour diriger la roue avant tandis qu'un second moteur électrique 10 est prévu pour entraîner l'unité. Des bobines 11 sont montées sur l'avant de l'unité et sont adaptées pour reconnaître, par l'intermédiaire des champs magnétiques 3 et 5 respectivement, l'endroit exact de l'unité par rapport à l'extrémité d'une rangée ou structure G. Deux bobines 12 sont montées des deux côtés de l'unité et sont adaptées pour mesurer constamment, par l'intermédiaire des champs magnétiques 2 et 4, la distance de l'unité par rapport au fil W posé sur le sol ; cette mesure doit maintenir l'unité au milieu exact de sa piste. L'unité est en outre équipée d'une unité de commande 13 et d'une batterie 15 comme source d'énergie. I1 doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Système de guidage automatique, comprenant une unité guidée (1) qui utilise le champ magnétique (2, 3, 4, 5) produit le long d'un fil électrique (W) étalé d'une manière unique. 2. Système de guidage automatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil (W) est posé sur le sol. 3. Système de guidage automatique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil (W) est posé sur le sol et forme un réseau de deux ou plusieurs fils parallèles et est utilisé pour diriger l'unité guidée. 4. Système de guidage automatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil (W) est soulevé de façon à former une structure (G) en genre de "porte", à l'extrémité ou à un autre endroit de la rangée. 5. Système de guidage automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fil (W) est soulevé de façon à former une structure (G) en genre de "porte" et en ce qu'il signale l'extrémité de la rangée ou d'un autre endroit à l'unité guidée, sans contact physique. 6. Unité guidée (1), pour la mise en oeuvre du système suivant l'une des revendications 1 à 5 comprenant un châssis équipé d'au moins trois roues (7, 9), un agencement de direction qui est connecté à au moins une roue (7), des moyens de commande d'énergie qui sont connectés à au moins une des roues (9) et des détecteurs de direction et de distance (11, 12) qui sont connectés à une unité de commande (13).