Brevet FR2751840A1 — publié le 19980206

COMMANDE AUTOMATIQUE D'ARROSAGE, La présente invention, destinée à l'arrosage, concerne un dispositif commandant automatiquement l'ouverture et la fermeture d'une électrovanne d'alimentation en eau, suivant le niveau de sécheresse de la terre et l'état d'ensoleillement. Traditionnellement, les arroseurs automatisés sont programmables manuellement et nécessitent fréquemment l'intervention de l'utilisateur pour sélectionner ou modifier les jours, les heures, la durée et la fréquence des arrosages. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Grâce à une sonde d'humidité et à un détecteur de lumière, il automatise complètement l'arrosage tout en interdisant celui-ci par temps de pluie d'une part, en plein soleil d'autre part. En cours d'arrosage, une minuterie électronique préréglée ouvre et ferme périodiquement l'électrovanne, évitant ainsi les phénomènes d'inondation et de ruissellement tout en assurant de manière efficace et économique la bonne pénétration de l'eau dans la terre. En référence au dessin de la figure 1, le système se présente sous forme d'un boîtier (1) muni d'un cordon d'aliméntation électrique (2) à raccorder au réseau 220 V alternatif, d'un voyant témoin de mise sous tension (3), d'une entrée d'eau (4) par branchement classique 20/27 mm au réseau de distribution d'eau potable, d'une sortie d'eau (5) 20/27 mm à raccorder aux systèmes d'arrosages courants. Un cordon électrique (6) d'assez grande longueur relie un module capteur (7) au boîtier (1). Ce module capteur (7) porte à sa partie supérieure un détecteur de lumière (8) renseignant sur l'état d'ensoleillement et à sa partie inférieure une sonde d'humidité (10) qui, une fois plantée dans la terre, renseigne sur son degré d'humidité. Une capsule (9), destinée à masquer le détecteur de lumière, peut le cas échéant rendre celui-ci inopérant et permettrè l'arrosage quel que soit l'étant d'ensoleillement au gré de l'utilisateur. Un orifice de réglage (11), sur le boîtier (1), offre à l'utilisateur, lors de la première mise en service, la possibilité de choisir et maintenir le degré d'humidité voulu de la terre. Cet orifice (11), après réglage, peut être fermé par une pastille de caoutchouc (12). La figure 1 représente sous son aspect extérieur le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente le diagramme fonctionnel du système automatique contenu dans le boitier (1). L'étage Alimentation Electrique/Isolement (13) fournit la Très Basse Tension TBT redressée et filtrée nécessaire au fonctionnement de l'ensemble du dispositif. La minuterie électronique (14) fonctionnant en interrupteur alimente de façon cyclique l'étage Amplificateur Différentiel (15) à gain élevé en lui fournissant la TBT pendant 3 mn et en l'interrompant durant 5 mn. Cet Amplificateur Différentiel (15), grâce au détecteur de lumière (8) et à la sonde d'humidité (10) commande- la mise en conduction d'un Amplificateur de Puissance (17), et par conséquent l'alimentation de l'électrovanne (18) s'il n'y a pas de soleil et si la terre est insuffisamment humide. L'arrosage s'effectue alors avec l'électrovanne (18) ouverte pendant 3 mn et fermée pendant 5 mn grâce à la minuterie électronique (14). La résistance ajustable (16) permet de choisir le degré d'humidité de la terre. Suivant une première réalisation, le dispositif peut avoir les caractéristiques générales suivantes: - Boitier en matière plastique étanche de longueur L = 215 mm, de largeur 1 = 130 mm, de plus grande hauteur h1 = 70 mm, de plus petite hauteur h2 = 45 mm. - Alimentation 220 V, protection par fusible interne 0,1 A. - Consommation maximale en pause ou veille 3 W,en arrosage 12 W. - Rapport cyclique = 3/8 soit 3 mn d'arrosage alterné avec 5 mn de pause. - Pression admissible jusqu'à 10 bars. - Débit jusqu'à 17 1/mon. Selon une première variante illustrée par les figures 3 et 4, la transmission des signaux commandant l'arrosage du module capteur (7) au boîtier (1) s'effectue par ondes radioélectriques, évitant ainsi l'utilisation du cordon de liaison (6). L'amplificateur différentiel (15) est dans ce cas intégré dans le module capteur (7), ainsi que la résistance ajustable (16) permettant le réglage du degré d'humidité, accessible par l'orifice (11). L'étage modulateur/émetteur (19) reçoit le signal issu de l'amplificateur différentiel (15) et transmet l'ordre d'arrosage au boîtier (1) au moyen de l'antenne émettrice (20). L'alimentation (21) de ce module capteur (7) s'effectue par piles ou accumulateurs. Un convertisseur photovoltaïque autoorientable (22) peut être utilisé pour la recharge des accumulateurs. Le signal radioélectrique capté par le boîtier (1) grâce à l'antenne réceptrice (23) est démodulé par l'étage récepteur/démodulateur (24). Les signaux obtenus sont transmis à un circuit préamplificateur/mise en forme (25), puis à l'amplificateur de puissance (17) par l'intermédiaire duquel l'électrovanne (18) est alimentée. La minuterie électronique (14) fonctionnant en interrupteur alimente de façon cyclique les étages démodulateur (24) et préamplificateur/mise en forme (25) en leur fournissant la tension d'alimentation (26) pendant 3 mn et en l'interrompant durant 5 mn, effectuant ainsi l'arrosage de façon discontinue. L'alimentation (26) du boîtier (1) s'effectue par piles ou accumulateurs. Un convertisseur photovoltaïque auto-orientable (27) peut être utilisé pour la recharge des accumulateurs. Selon une autre variante illustrée par les figures 5 et 6, le dispositif permet en outre, au cours d'un cycle complet d'arrosage, la commande successive de 3 groupes de 2 électrovannes (18) par exemple à l'aide de 3 minuteries électroniques (14) lorsque le débit du réseau de distribution d'eau est insuffisant pour alimenter plus de 2 arroseurs simultanément. Chaque minuterie électronique (14) fonctionne alors avec un rapport cyclique 1/3, soit 3 minutes d'arrosage suivies de 6 minutes de pause, ce qui permet à chacune de ces minuteries de commander tour à tour chaque groupe de 2 électrovannes suivant les séquences représentées figure 5, ces minuteries étant synchronisées entre elles. Un choix de durée de fonctionnement de chaque minuterie (14) peut être fait de façon à commander, au cours d'un même cycle, chaque groupe de 2 électrovannes (18) avec des durées différentes pour satisfaire notamment des besoins en eau différents par groupe d'électrovannes. Le nombre de minuteries (14) ou de groupes d'électrovannes (18) peut être supérieur à 3 s'il y a nécessité d'utiliser un nombre n de réseaux d'arrosage. Dans ce cas, le rapport cyclique de chaque minuterie (14) sera 1/n, n étant limité par les besoins en eau. Les signaux commandant les électrovannes (18) peuvent notamment commander la mise en fonctionnement d'une pompe, par l'intermédiaire d'un relais, dans le cas d'arrosage de plantes en pots en intérieur, à partir d'une réserve d'eau. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à ouvrir et fermer de façon automatique et séquentielle une ou plusieurs électrovannes d'alimentation en eau pour l'arrosage suivant le degré d'humidité de la terre et l'état d'ensoleillement, sans intervention manuelle. Nomenclature 1 - Boîtier 2 - Cordon d'alimentation électrique avec prise mâle 3 - Voyant témoin de mise sous tension 4 - Entrée d'eau 20/27 mm 5 - Sortie d'eau 20/27 mm 6 - Cordon de liaison électrique entre le module capteur (7) et le boîtier (1) 7 - Module capteur 8 - Détecteur de lumière 9 - Capsule destinée à masquer le détecteur de lumière (8) 10- Sonde d'humidité 11- Orifice d'accès au réglage du degré d'humidité 12- Pastille de fermeture de l'orifice (11) 13- Etage Alimentation Electrique/Isolement 14- Minuterie Electronique 15- Amplificateur Différentiel 16- Résistance ajustable 17- Amplificateur de Puissance 18- Electrovanne 19 Modulateur/émetteur 20- Antenne émettrice 21- Alimentation piles ou accumulateurs du module capteur (7) 22- Convertisseur photovoltaïque auto-orientable 23- Antenne réceptrice 24- Récepteur/démodulateur 25- Préamplificateur/mise en forme des signaux de commande d'électrovanne (18) 26- Alimentation piles ou accumulateurs du boîtier (1) 27- Convertisseur photovoltaïque auto-orientable REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande entièrement automatique et séquentielle d'ouverture et de fermeture d'une ou plusieurs électrovannes (18) d'alimentation en eau destiné à l'arrosage caractérisé en ce qu'il comporte un module capteur (7) mettant en fonction un amplificateur différentiel (15) commandant la ou les électrovannes (18) en l'absence de soleil si la terre est sèche, un réglage préliminaire accessible par un orifice (11) permettant à l'utilisateur de choisir le degré d'humidité de la terre. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module capteur (7) est composé d'un détecteur de lumière (8) et d'une sonde d'humidité (10) permettant l'automatisation complète de l'arrosage. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la commande séquentielle obtenue par une ou plusieurs minuteries électroniques (14) constitue le système empêchant l'inondation et le ruissellement en effectuant l'arrosage de façon discontinue. 4) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 3 caractérisé en ce que la commande séquentielle, obtenue par une ou plusieurs minuteries électroniques (14) synchronisées entre elles et effectuant l'arrosage de façon discontinue, évite l'insuffisance de débit d'eau en autorisant l'ouverture simultanée de 2 électrovannes (18) au plus. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la commande d'une ou plusieurs électrovannes (18) par l'amplificateur différentiel (15) s'effectue soit par l'intermédiaire d'un cordon de liaison (6) soit au moyen d'ondes radioélectriques grâce à un émetteur (19) et à un récepteur (24). 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le réglage préliminaire du degré d'humidité accessible par l'orifice (11) est effectué au moyen d'une résistance ajustable (16) placée sur le boîtier (1) ou sur le module capteur (7) suivant que la liaison entre le module capteur (7) et le boîtier (1) s'effectue par le cordon (6) ou au moyen de l'émetteur (19) et du récepteur (24). 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'alimentation électrique du module capteur (7) et du boîtier (1) peut s'effectuer par piles ou accumulateurs rechargeables automatiquement par convertisseurs photovoltaïques éventuellement auto-orientables.