Brevet FR2781975A1 — publié le 20000211

Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface et utilisation d'un tel dispositif dans un procédé continu de régulation de densité de végétaux La présente invention concerne un dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface utilisé dans l'agriculture, par exemple pour réguler la densité de céréales dans une parcelle constituée de rangées de végétaux. Cette parcelle est utilisée, par exemple, pour déterminer le rendement d'une variété de céréales. Il est connu par la demande brevet international W09203906 A1 un dispositif d'éclaircissage des rangées de céréales, monté sur un engin agricole comprenant une tête de détection destinée à détecter le diamètre des tiges des plants présents dans la rangée considérée. Cette tête de détection est connectée à un ordinateur qui contrôle un outil de binage. En fonction des diamètres des plants de céréales détectés, ceux-ci sont, soit binés si leur diamètre de tige est insuffisant, soit conservés dans le cas contraire. Ce dispositif ne permet pas de supprimer des plants excédentaires de céréales, mais seulement des plants de céréales trop petits. La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface permettant de laisser, de façon homogène sur une parcelle de longueur déterminée comprenant au moins une rangée de végétaux, un nombre déterminé de plants de végétaux. Ce but est atteint par le fait que le dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface comprend trois parties montées sur un véhicule, une première partie de longueur déterminée comprenant des premiers moyens de détection destinés à compter le nombre de végétaux sur une longueur déterminée d'au moins une rangée de végétaux et des moyens déterminant la distance parcourue par le véhicule, une deuxième partie comprenant un ordinateur connecté aux moyens de détection de la première partie et aux moyens déterminant la distance parcourue par le véhicule, cet ordinateur affectant un repère distinct à chaque végétal détecté et destiné a être éliminé selon une règle fixée en fonction de la distance entre les végétaux et contrôlant des moyens de suppression de végétaux montés sur une troisième partie de longueur déterminée, comprenant des deuxièmes moyens de détection connectés à l'ordinateur, la première partie étant montée devant la troisième partie. Selon une autre particularité, la première partie est montée sur l'avant du véhicule, et la troisième partie est située sur la partie arrière du véhicule. Selon une autre particularité, la première partie comprend un châssis monté à l'aide de moyens permettant de régler la distance par rapport au sol des premiers moyens de détection et des moyens de mesure de la distance parcourue par le véhicule de sorte que les premiers moyens de détection soient situés à proximité du sol. Selon une autre particularité, les premiers moyens de détection comprennent au moins un système de détection optique et/ou mécanique, le système de détection optique étant constitué d'un émetteur et d'un récepteur disposés en vis-à-vis et de part et d'autre d'une rangée de végétaux dont l'utilisateur veut réguler la densité. Selon une autre particularité, les premiers moyens de détection comprennent un système de détection optique et/ou mécanique par rangée de végétaux dont l'utilisateur veut réguler la densité. Selon une autre particularité, les moyens de mesure de la distance parcourue par le véhicule comprennent une roue en contact avec le sol, montée sur un moyen de fixation de la roue à la première partie fixe en translation par rapport à la première partie. Selon une autre particularité, l'ordinateur détermine le nombre et le numéro des végétaux à supprimer par les moyens de suppression sur au moins une rangée de sorte qu'ils correspondent à une valeur déterminée par I'utilisateur pour obtenir une répartition homogène dans chaque rangée. Selon une autre particularité, les deuxièmes moyens de détection sont destinés à déterminer le nombre de végétaux sur au moins une rangée à un instant t, et sont montés à la verticale des moyens de suppression des végétaux. Selon une autre particularité, les moyens de suppression sont actionnés par l'ordinateur lorsque, à un instant t, le nombre de plants de végétaux détecté par les deuxièmes moyens de détection correspond au repère des végétaux à supprimer. Selon une autre particularité, les deuxièmes moyens de détection io comprennent au moins un système de détection optique comprenant un émetteur et un récepteur disposés en vis-à-vis et de part et d'autre d'une rangée de végétaux. Selon une autre particularité, les moyens de suppression des plants de végétaux sont situés à environ 5 cm au-dessus du sol et comprennent au i5 moins un couteau et un contre-couteau associé, actionnés par des vérins, et/ou au moins un système de découpe laser et/ou au moins un système de découpe jet d'eau et/ou au moins un système d'injection d'herbicide. Selon une autre particularité, la troisième partie comprend un moyen de suppression de végétaux par rangée de végétaux dont l'utilisateur veut réguler la densité Selon une autre particularité, la troisième partie est équipée d'une roue montée sur un vérin solidaire de la troisième partie, le vérin étant destiné à régler la hauteur des deuxièmes moyens de détection par rapport au sol de sorte que cette hauteur soit d'environ 5 cm. Selon une autre particularité, les longueurs de la première et troisième parties sont déterminées de sorte que lorsqu'elles sont montées sur le véhicule, la distance entre les deuxièmes moyens de détection de la troisième partie et les premiers moyens de détection de la première partie est sensiblement égale à la longueur d'une parcelle comprenant au moins une rangée de végétaux dont l'utilisateur veut réguler la densité et préférentiellement choisie entre 4 et 6 m. Un autre but de l'invention est de prévoir l'utilisation du dispositif dans un procédé continu de régulation de densité de végétaux sur des parcelles identiques. Ce but est atteint par le fait que l'utilisation du dispositif selon l'invention dans un procédé continu de régulation de densité de végétaux sur des parcelles identiques caractérisé en ce que le procédé comprend: - une étape dans laquelle l'ordinateur réalise une cartographie d'une première parcelle de longueur déterminée comprenant au moins une rangée de végétaux, cette cartographie étant réalisée par les données fournies par les 1o premiers moyens de détection et les moyens de mesure de la distance parcourue par le véhicule, suivie d'une étape de présélection des plants de végétaux ne satisfaisant pas une densité voulue, déterminée par l'utilisateur par une interface de communication avec l'ordinateur. - une autre étape dans laquelle l'utilisateur informe l'ordinateur de la fin de la première parcelle et du début d'une deuxième parcelle et éventuellement désigne une nouvelle densité pour la deuxième parcelle, une dernière étape dans laquelle l'ordinateur réalise la cartographie de la deuxième parcelle et simultanément élimine, par l'intermédiaire des moyens de suppression, les végétaux de la première parcelle qui ne satisfont pas la densité déterminée par l'utilisateur. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de côté du dispositif de régulation de la densité de végétaux sur une surface montée sur un véhicule selon une variante de réalisation. - la figure 2 représente une vue de face du dispositif de régulation de la densité de végétaux sur une surface montée sur un véhicule selon la variante de réalisation de la figure 1. - la figure 3 représente une vue de derrière du dispositif de régulation de la densité de végétaux sur une surface montée sur un véhicule selon la variante de réalisation de la figure 1. La description ci-après est effectuée en référence aux figures 1, 2 et 3. Dans cette variante de réalisation, la parcelle de longueur déterminée sur laquelle l'utilisateur désire réguler la densité de végétaux est constituée de quatre rangées de végétaux espacés d'une distance déterminée. Bien sûr, il est à la portée de l'homme du métier de prévoir un dispositif selon l'invention pour réguler la densité de végétaux sur une parcelle comprenant un nombre différent de rangées. Le dispositif selon l'invention comprend trois parties (10, 20, 30) montées sur un véhicule (1), par exemple un tracteur. La première partie (20) comprend un châssis (21) de longueur déterminée, monté par l'intermédiaire de moyens connus, de type attelage trois points, sur l'avant du véhicule (1) de i5 sorte que le châssis (21) soit parallèle au sol. Le châssis (21) comprend des premiers moyens de détection (60) montés à l'extrémité de tiges (22) perpendiculaires au châssis (21), de sorte que les moyens de détection soient situés à proximité du sol. Ces moyens (60) sont destinés à compter le nombre de végétaux (2) sur au moins une rangée. Le châssis comprend également des moyens (23, 24) de mesure de la distance parcourue par le véhicule. Avantageusement, les moyens de détection (60) comprennent un système optique (61, 62) par rangée de végétaux (2), constitué d'un émetteur (61) et d'un récepteur (62), disposé en vis-à-vis à l'extrémité des tiges (22) et de part et d'autre d'une rangée de végétaux. Le système optique (60) peut être remplacé par tout autre système, par exemple de type mécanique, permettant de détecter les tiges des végétaux (2). Les données fournies par les premiers moyens (60) de détection et par les moyens (23, 24) mesurant la distance parcourue par le véhicule (1) sont enregistrées par un ordinateur (30) constituant la deuxième partie (30) du dispositif selon l'invention. Cet ordinateur (30) détermine, grâce aux données fournies, d'une part les premiers moyens (60) de détection et d'autre part, par les moyens (23, 24) mesurant la distance parcourue par le véhicule (1), le nombre et la position de chaque végétal (2) dans chaque rangée. A partir de paramètres déterminés par l'utilisateur, notamment la densité, l'ordinateur (30) détermine le nombre et la position des végétaux (2) à supprimer, de sorte que le nombre de végétaux dans chaque rangée corresponde à un nombre déterminé par l'utilisateur et que la répartition de végétaux dans une rangée soit homogène. Afin d'identifier les végétaux à supprimer, I'ordinateur (30) affecte un repère distinct, par exemple un numéro à chaque végétal de chaque rangée correspondant, par exemple au numéro d'ordre de la détection par les io premiers moyens (60) de détection. Puis, l'ordinateur (30), par exemple, par comparaison des intervalles parcourus entre deux végétaux et mesurés, décide l'élimination de certains numéros d'ordre. L'ordinateur (30) contrôle également des moyens (40) de suppression de végétaux compris dans la troisième partie (10) du dispositif selon l'invention. Cette troisième partie (10) comprend également un châssis (11), par exemple de type châssis de semoir pneumatique, s'attelant de manière connue par trois points arrières du tracteur (1) avec un moyen de relevage (12) réglable, de sorte que le châssis soit sensiblement parallèle au sol. Les moyens (40) de suppression des végétaux (2) sont disposés à l'extrémité de tiges (14) perpendiculaires au châssis (11) de sorte qu'ils soient à proximité du sol. Préférentiellement les moyens (40) de suppression des végétaux sont situés à environ 5 cm du sol. Avantageusement, les moyens (40) de suppression des végétaux (2) comprennent un couteau (41) et un contre- couteau (42) actionnés en rotation ou cisaillement par des vérins, par rangée de végétaux. Le fonctionnement des vérins est contrôlé alors par l'ordinateur (30), selon les besoins de suppression. Avantageusement, il est possible de remplacer le système couteau/contre-couteau par tout autre système permettant de supprimer les végétaux (2) sélectionnés. A titre d'exemple il est possible d'utiliser un système de découpe laser, un système de découpe par jet d'eau ou un système d'injection d'herbicide. Le choix des moyens (40) de suppression des végétaux est déterminé par les critères suivants: rapidité d'exécution (le véhicule ayant une vitesse par exemple comprise entre 6 et 8 Km/h), précision de coupe, solidité et fiabilité, compte-tenu des conditions d'utilisation et coût de l'équipement. La troisième partie (10) du dispositif comprend également des deuxièmes moyens (50) de détection destinés à compter le nombre de végétaux (2) par rangée. Ces moyens (50) de détection sont disposés à proximité et à la verticale des moyens (40) de suppression de végétaux. Ils comprennent, par exemple, pour chaque rangée de végétaux un système de détection optique constitué d'un émetteur (51) et d'un récepteur (52) disposés en vis-à-vis et de part et d'autre de chaque rangée de végétaux. Il est également possible de remplacer ce système optique de détection par tout autre système de détection permettant de compter les tiges de chaque végétal. Avantageusement, la troisième partie comprend également des moyens (15, 16) permettant à l'utilisateur de régler la distance entre le châssis et le sol, en fonction de l'état du sol, de manière que les moyens (50) de détection et les moyens (40) de suppression de végétaux se situent à environ 5 cm du sol. La suppression des végétaux (2) est déterminée par l'ordinateur, par exemple comme vu précédemment, et s'effectue de la façon suivante. Les deuxièmes moyens (40) de détection comptent à nouveau les végétaux de chaque rangée et fournissent donc le numéro instantané N du végétal (2) de la rangée à un instant t. Les végétaux (2) à supprimer étant repérés par un numéro Ns correspondant à leur numéro d'ordre de détection dans leur rangée, dès que le nombre N du végétal détecté par les deuxièmes moyens (50) de détection est égal à un numéro Ns d'un végétal à supprimer, l'ordinateur (30) actionne instantanément les moyens (40) de suppression de végétaux. Ainsi, les deuxièmes moyens (50) de détection étant situés à la verticale des moyens (40) de suppression des végétaux, le végétal supprimé correspond bien au végétal dont le numéro N correspond à un numéro Ns de végétaux à supprimer. Le dispositif fonctionne donc en deux étapes. Dans une première étape, les premiers moyens (60) de détection comptent sur une longueur de rangée déterminée le nombre de végétaux et les moyens (23, 24) mesurant la distance parcourue par le véhicule permettent de déterminer l'espacement entre chaque végétal. Ces différentes données sont transmises à l'ordinateur (30), qui grâce à un programme, réalise la cartographie de la longueur déterminée de chaque rangée. A ce stade l'utilisateur choisit par un menu la densité de végétaux souhaitée dans chaque rangée. A partir de ce paramètre, l'ordinateur (30), grâce au programme, détermine le nombre et les positions des végétaux à supprimer, de sorte que la densité de chaque rangée corresponde à la densité de végétaux choisie par l'utilisateur et que les 1o végétaux restants sur chaque rangée, soient répartis de façon homogène sur chaque rangée. Les végétaux à supprimer sont repérés, par exemple, par une liste de numéros correspondant aux numéros d'ordre de détection associé à leur position et indiqués par les premiers moyens (60) de détection. Dans une deuxième étape, les deuxièmes moyens (50) de détection comptent à nouveau les végétaux de chaque rangée et fournit à l'ordinateur le nombre de végétaux dans chaque rangée à un instant t. Lorsque ce nombre correspond à un numéro de végétal à supprimer, les moyens (40) de suppression de végétaux sont actionnés par l'ordinateur et le végétal correspondant à ce nombre est supprimé. Avantageusement, les longueurs des première et troisième parties sont déterminées pour que la distance séparant les premiers moyens (60) de détection et les deuxièmes moyens (50) de détection soit telle que lorsque l'ordinateur a fini d'établir la cartographie de la longueur déterminée d'une parcelle comprenant au moins une rangée, par l'intermédiaire des premiers moyens de détection, les deuxièmes moyens de détection et les moyens de suppressions soient situés au début de ladite parcelle. Ainsi, la distance entre les premiers (60) et deuxièmes (50) moyens de détection correspond à la longueur de la parcelle sur laquelle la densité est régulée. Préférentiellement cette longueur est comprise entre 4 et 6m. La description ci-dessus concerne une variante de réalisation o une troisième partie (10) du dispositif est montée à l'arrière du véhicule (1), et o 9 2781975 une première partie (20) du dispositif est montée à l'avant du véhicule (1). Il est à la portée de l'homme de métier de concevoir une disposition différente de ces deux parties (10, 20) du dispositif selon l'invention. Par exemple la première partie (20) peut être montée à l'arrière du véhicule (1) et la troisième partie (10) sur l'arrière de la première (20) partie. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté à la régulation de la densité de céréales, par exemple du maïs, sur des parcelles utilisées pour évaluer le rendement de variétés particulières de céréales. Les parcelles utilisées pour calculer le rendement sont rigoureusement identiques l0 et sont formées de 2 rangées de céréales de 5m de long et espacées de 0,75m, représentant une surface de 7,5m2. Pour évaluer le rendement de variété particulière de végétaux de façon la plus fiable possible, il est nécessaire de réaliser des mesures de rendement sur plusieurs parcelles et d'avoir un nombre constant de plants de céréales par rangée. Ainsi, en règle générale, le nombre de plants de céréales par rangée est de 33. Afin d'obtenir au moins 33 plants de céréales par ligne, l'utilisateur sème environ 30 à 40% de plants en plus, d'o la nécessité de supprimer les plants excédentaires après germination. De plus, afin d'avoir un calcul le plus précis possible du rendement de telle ou telle variété, il est souhaitable que la densité de plants de céréales sur une rangée soit homogène. L'opération d'ajustement de la densité est à ce jour exclusivement manuelle et fastidieuse. Le dispositif selon l'invention permet donc de faciliter cette opération grâce à son utilisation dans un procédé continu de régulation de densité. Ce procédé comprend: - une étape dans laquelle l'ordinateur (30) réalise une cartographie d'une première parcelle de longueur déterminée comprenant au moins une rangée de végétaux, cette cartographie étant réalisée par les données fournies par les premiers moyens (60) de détection et les moyens (22, 23) de mesure de la distance parcourue par le véhicule (1), suivie d'une étape de présélection des plants de végétaux ne satisfaisant pas une densité voulue, déterminée par l'utilisateur par une interface de communication avec l'ordinateur. Cette étape permet donc de déterminer le nombre et les positions de chaque végétal (2) des rangées de la première parcelle. - une autre étape, dans laquelle l'utilisateur informe l'ordinateur (30) de la fin de la première parcelle et du début d'une deuxième parcelle et éventuellement, désigne une nouvelle densité pour la deuxième parcelle, une dernière étape dans laquelle l'ordinateur (30) réalise la cartographie de la deuxième parcelle et simultanément élimine, par l'intermédiaire des moyens (40) de suppression, les végétaux (2) de la première parcelle pour obtenir la densité choisie par l'utilisateur. o10 II est clair que d'autres modifications à la portée de l'homme du métier entrent dans le cadre de l'invention Il REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface, caractérisé en ce qu'il comprend trois parties (10, 20, 30) montées sur un véhicule (1), une première partie (20) de longueur déterminée comprenant des premiers moyens (60) de détection destinés à compter le nombre de végétaux (2) sur au moins une longueur déterminée de rangées de végétaux (2) et des moyens (23, 24) déterminant la distance entre les végétaux (2), une deuxième partie (30) comprenant un ordinateur (30) connecté aux moyens (60) de io détection et aux moyens déterminant la distance entre les végétaux (2) de la première partie (20), cet ordinateur (30) affectant un repère distinct à chaque végétal détecté destiné à être éliminé selon une règle fixée en fonction de la distance entre les végétaux (2) et contrôlant des moyens (40) de suppression de végétaux montés sur une troisième partie de longueur déterminée, comprenant des deuxièmes moyens (50) de détection connectés à l'ordinateur (30), la première partie (10) étant montée devant la troisième partie (10). 2. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (20) est montée sur l'avant du véhicule (1), et la troisième partie (10) est située sur la partie arrière du véhicule (1). 3. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie (20) comprend un châssis (21) monté a l'aide de moyens (23, 22) permettant de régler la distance par rapport au sol des premiers moyens (60) de détection et des moyens (23, 24) de mesure de la distance parcourue par le véhicule (1). 4. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premiers moyens (60) de détection comprennent au moins un système de détection optique et/ou mécanique, le système de détection optique étant constitué d'un émetteur (61) et d'un récepteur (62) disposés en vis-à-vis et de part et d'autre d'une rangée de végétaux (2) dont l'utilisateur veut réguler la densité. 5. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premiers moyens (50) de détection comprennent un système de détection optique et/ou mécanique par rangée de végétaux (2) dont l'utilisateur veut réguler la densité. 6. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens (23, 24) mesurant la distance parcourue par le véhicule (1) comprennent une roue (24) en contact avec le sol montée sur un moyen (23) de fixation de la roue (24) à la première partie (20), fixe en translation par rapport à la première partie (20). 7. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ordinateur (30) détermine le nombre et le repère correspondant aux végétaux (2) à supprimer par les moyens de suppression (40) sur au moins une rangée de sorte qu'ils correspondent à une valeur déterminée par l'utilisateur pour obtenir une répartition homogène dans chaque rangée. 8. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens (50) de détection sont destinés à déterminer le nombre de végétaux (2) sur au moins une rangée à un instant t, et sont montés à la verticale des moyens (40) de suppression des végétaux (2). 9. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens (40) de suppression des végétaux (2) sont actionnés par l'ordinateur (30) lorsque, à un instant t, le nombre de plan de végétaux détecté par les deuxièmes moyens (50) de détection correspond au repère des végétaux à supprimer. 10. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens (50) de détection comprennent au moins un système de détection optique comprenant un émetteur (51) et un récepteur (52) disposés en visà-vis et de part et d'autre d'une rangée de végétaux 13 2781975 11. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens (40) de suppression des plants de végétaux sont situés à environ 5 cm audessus du sol et comprennent au moins un couteau (41) et un contrecouteau associé (42), actionnés par des vérins et/ou au moins un système de découpe laser et/ou au moins un système de découpe jet d'eau et/ou au moins un système d'injection d'herbicide. 12. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la troisième partie 1o (10) comprend un moyen (40) de suppression de végétaux par rangée de végétaux dont l'utilisateur veut réguler la densité 13. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la troisième partie est équipée d'une roue (16) montée sur un vérin (15) solidaire de la troisième i5 partie (10), le vérin (15) étant destiné à régler la hauteur des deuxièmes moyens (50) de détection par rapport au sol, de sorte que cette hauteur soit d'environ 5 cm. 14. Dispositif de régulation de densité de végétaux sur une surface selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les longueurs de la première (20) et troisième (10) parties sont déterminées de sorte que lorsqu'elles sont montées sur le véhicule (1), la distance entre les deuxièmes moyens (50) de détection de la troisième partie (10) et les premiers moyens (60) de détection de la première partie est sensiblement égale à la longueur de la parcelle de végétaux dont l'utilisateur veut réguler la densité et préférentiellement choisie entre 4 et 6 m. 15. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 14 dans un procédé continu de régulation de densité de végétaux sur des parcelles identiques, caractérisée en ce que le procédé comprend: - une étape dans laquelle l'ordinateur (30) réalise une cartographie d'une première parcelle de longueur déterminée comprenant au moins une rangée de végétaux, cette cartographie étant réalisée par les données fournies 14 2781975 par les premiers moyens (60) de détection et les moyens (22, 23) de mesure de la distance parcourue par le véhicule, suivie d'une étape de présélection des plants de végétaux ne satisfaisant pas une densité voulue, déterminée par l'utilisateur par une interface de communication avec l'ordinateur (30). - une autre étape dans laquelle l'utilisateur informe l'ordinateur (30) de la fin de la première parcelle et du début d'une deuxième parcelle et éventuellement désigne une nouvelle densité pour la deuxième parcelle, une dernière étape dans laquelle l'ordinateur (30) réalise la cartographie de la deuxième parcelle et simultanément élimine par ro l'intermédiaire des moyens (40) de suppression les végétaux de la première parcelle qui ne satisfont pas la densité déterminée par l'utilisateur.