Brevet FR2810498A1 — publié le 20011228

PROCEDE DE GUIDAGE MAGNETIQUE D'UN OUTIL PAR RAPPORT A UNE CULTURE PALISSEE, DISPOSITIF POUR LA MISE EN CEUVRE DUDIT PROCEDE ET MACHINE EQUIPEE DUDIT DISPOSITIF. La presente invention se rapporte à un procédé de guidage magnétique d'un outil rapport à une culture palissée, au dispositif pour la mise en ceuvre dudit procédé ainsi qu'à la machine agricole équipée dudit dispositif de guidage. De nombreuses machines sont utilisés pour la culture la vigne. Lors leur déplacement le long des rangs, ces machines et plus particulièrement la partie active appelée outil, doivent etre disposées de manière la plus précise possible par rapport à la vigne. Dans plupart des cas, ces machines sont fixées manière rigide au tracteur ou a l'enjambeur si bien que c'est l'utilisateur en conduisant l'engin qui détermine directement la position de l'outil par rapport à vigne. Aussi, le résultat obtenu dépend principalement la dextérité de l'utilisateur qui doit ajuster en permanence en jouant sur la direction de l'engin la position de l'outil par rapport à la vigne. Selon une première variante, le ou les outils sont solidaires par l'intermédiaire d'actionneurs, par exemple des vérins, bâti relié à un tracteur ou un enjambeur. Dans ce cas, on peut ajuster positionnement de l'outil par rapport à la vigne grâce aux actionneurs. Meme si cette solution permet d'ajuster la position de l'outil indépendamment de la position du tracteur ou de l'enjambeur, cette solution n'est pas pleinement satisfaisante car là encore le résultat dépend de la dextérité de l'utilisateur qui doit à la fois diriger le tracteur ou l'enjambeur et l'outil. Dans les deux cas, pour obtenir un résultat satisfaisant l'utilisateur doit se déplacer lentement ce qui nécessairement nuit au rendement. Une autre variante consiste à prévoir des capteurs positionnement sous forme de palpeurs prenant appui sur la végétation sur les ceps de vigne proprement dit qui pilotent automatiquement et en temps réel les actionneurs. Selon cette variante, le résultat ne dépend plus de la dextérité de l'utilisateur qui ne dirige plus que le tracteur ou l'enjambeur, la position de l'outil étant ajustée automatiquement par les capteurs. Toutefois, cette solution ne donne pas pleinement satisfaction car, d'une part, il est nécessaire que les capteurs appuient sur la végétation ce qui peut entraîner des dégâts à la culture, et d'autre part, le positionnement de l'outil par rapport à la culture est relativement médiocre. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un nouveau procédé de guidage d'un outil par rapport à une culture palissée, relativement simple à mettre en oeuvre, qui ajuste automatiquement et en temps réel la position de l'outil sans l'intervention de l'utilisateur et dont le prix de revient pour sa mise en ceuvre est relativement attractif. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de guidage d'un outil par rapport à une culture palissée à l'aide d'au moins un fil conducteur caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à - électrifier un des fils de palissage, et - ajuster, si nécessaire, automatiquement et en temps réel la position de l'outil en fonction des valeurs mesurées du champ électromagnétique généré par le fil électrifié. Selon l'invention, on détermine automatiquement et en temps réel, respectivement les distances L1, appelée hauteur, et L2, appelée écartement, proportionnelles aux distances séparant l'outil au fil électrifié, appelé fil de guidage, les distances L1 et L2 étant fonction de la valeur du champ électromagnétique mesuré, et dès que les différences entre les valeurs L1 et L2 mesurées et des valeurs prédéterminées dépassent un certain seuil, appelé consigne, le positionnement de l'outil est ajusté. Selon les cas, on ajuste le positionnement de l'outil en commandant actionneurs lorsque l'outil est relié par l'intermédiaire d'éléments articulés bâti lui-même relié à un tracteur ou un enjambeur ou bien en agissant directement sur la direction du tracteur, de l'enjambeur ou des moyens de motorisation auquel est fixé directement l'outil. La présente invention vise également à proposer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé susceptible de s'adapter de façon aisé machines existantes et qui ne nécessite qu'un investissement relativement faible. Selon l'invention, le dispositif comprend un dispositif d'électrification d'un fil utilisé pour palisser la culture, combiné à un dispositif de détection informant un dispositif de pilotage susceptible d'ajuster le positionnement de l'outil, tous deux embarqués sur une machine portant l'outil. Le dispositif d'électrification comprend une boucle formée d'un fil de palissage pour chaque rang, d'éléments de liaison pour relier les fils des différents rangs, ladite boucle étant alimentée par un générateur de courant. Selon un mode de réalisation préféré, le générateur de courant se présente sous la forme d'une alimentation à découpage avec un régulateur. De préférence, le générateur comprend des moyens pour adapter automatiquement le courant à la longueur de la boucle et des moyens de détection de fil coupé susceptibles d'informer l'utilisateur en cas de coupure. Le dispositif de détection comprend deux capteurs, de préférence disposés sensiblement à 90 , susceptibles de mesurer automatiquement et en temps réel, respectivement les distances L1, appelée hauteur, et L2, appelée écartement, séparant lesdits capteurs au fil de guidage, ces distances L1 et L2 étant fonction du champ électromagnétique généré par le fil de guidage. Selon un mode de réalisation, chaque capteur comprend un circuit dit "bouchon" qui délivre une tension proportionnelle au champ électromagnétique mesuré. De préférence, la tension délivrée par le circuit "bouchon" est traitée grâce à des moyens de traitement du signal analogique qui comprennent différents étages d'amplificateurs opérationnels, par exemple un adaptateur d'impédance, un filtre passe bande et un amplificateur, ainsi qu'un intégrateur, le signal issu de la sortie des moyens de traitement étant par la suite transmis au dispositif de pilotage pour être comparé aux valeurs de réglage. Selon une autre amélioration, le capteur comprend un convertisseur analogique numérique sous forme de microprocesseurs qui permettent d'ajuster la sensibilité du capteur ou qui adaptent automatiquement ladite sensibilité. Enfin, l'invention a également pour objet la machine équipée dispositif de guidage de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre du procédé et dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une rogneuse équipée du dispositif de guidage de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique du dispositif d'électrification d'une parcelle selon une première variante, - la figure 3 est une vue schématique du dispositif d'électrification d'une parcelle selon une autre variante, - la figure 4 est une vue en élévation d'un manchon pour isoler le fil de guidage au niveau des poteaux de palissage en fer, - la figure 5 est un schéma électrique du générateur de courant du dispositif d'électrification, - la figure 6 est une vue schématique du dispositif de détection du champ électromagnétique, et - la figure 7 est un schéma électrique simplifié d'un exemple de capteur de champ magnétique. Le procédé de guidage de l'invention est plus particulièrement adapté aux cultures palissées telles que la vigne par exemple. Selon ce mode de culture, les pieds sont disposés selon des rangs 10 matérialisés par des poteaux 12 qui soutiennent au moins un fil 14. Les branches, rameaux ou pousses sont ligaturés aux fils 14 pour soutenir la végétation afin d'avoir une meilleure exposition au soleil et de faciliter les traitements. Dans le cas de la vigne, les sarments fructifères sont reliés fil de palissage. Dans le cadre de la culture de la vigne, de nombreuses machines sont utilisées telles que des pulvérisateurs, effeuilleuses, rogneuses, épampreuses, machines à vendanger, bineuses, etc.... Ces machines peuvent être reliées à un tracteur interligne ou fixées à un enjambeur ou être équipées de moyens de motorisation propres. De manière générale, ces machines comprennent au moins un outil 16, tel qu'une lame, des couteaux, des jets, des batteurs, des griffes par exemple, qui doit être parfaitement positionné par rapport à la végétation, afin d'obtenir de bons résultats. Selon les cas, ce ou ces outils sont reliés par l'intermédiaire d'éléments articulés à un bâti qui est lui même relié à un tracteur interligne ou fixé à un enjambeur. Le positionnement des outils par rapport au bâti ou par rapport ' la végétation peut être ajusté grâce à des actionneurs, par exemple des vérins, qui agissent sur les éléments articulés. Ainsi, le mouvement des outils peut être indépendant de la direction du tracteur ou de l'enjambeur. Selon l'invention, le procédé de guidage d'un ou des outils 16 rapport à la culture palissée à l'aide d'au moins un fil 14 comprend les étapes qui consistent à: - électrifier un des fils 14 de palissage, - mesurer en continu ou par intermittences le champ électromagnétique émis par le fil électrifié, - ajuster, si nécessaire, automatiquement et en temps réel la position de l'outil 16 en fonction des valeurs mesurées du champ électromagnétique. Ainsi, en guidant l'outil par rapport au fil de palissade, les risques d'endommager les grappes sont limités car les sarments portant les grappes sont reliés auxdits fils. Dans le cas où le ou les outils sont reliés par l'intermédiaire d'éléments articulés à un bâti, le positionnement du ou des outils est ajusté en agissant sur les actionneurs, en fonction des valeurs mesurées du champ électromagnétique. Dans le cas où le ou les outils sont directement reliés au tracteur interligne, à l'enjambeur ou bien disposent de moyens de motorisation propres, le positionnement du ou des outils est ajusté en agissant sur la direction du tracteur, de l'enjambeur, de la machine à vendanger ou des moyens de motorisation toujours en fonction desdites valeurs. La présente invention propose également un dispositif pour la mise en ceuvre du procédé constitué d'un dispositif 18 d'électrification d'un fil 14 utilisé pour palisser la culture, combiné à un dispositif 20 de détection informant un dispositif de pilotage, tous deux embarqués sur la machine. Le dispositif 18 d'électrification d'un fil de palissage est décrit au regard des figures 2 à 5. Ce dernier comprend une boucle 22 formée d'un fil 4 de palissage pour chaque rang 10, d'éléments 24 de liaison pour relier les fils 14 des différents rangs, ladite boucle étant alimentée par un générateur de courant 26. Les fils 14 électrifiés constituent des fils de guidage 28 émettant un champ électromagnétique susceptible d'être détecté par le dispositif 20. Comme illustré par les figures 2 et 3, les éléments de liaison peuvent être disposés de différentes manières afin de former boucle 22 fermée. Chaque élément 24 est constitué d'un fil conducteur dont les extrémités sont reliées aux fils 14 de palissage par tout moyen approprié connu de l'homme de l'art pour assurer la continuité électrique. Ces fils 24 de liaison sont de préférence galvanisés et enterrés en bout de rang. II est important pour obtenir un guidage précis d'avoir un champ électromagnétique constant tout le long des fils 28 de guidage. Aussi, des manchons 30 en matériau isolant peuvent être prévus au niveau des poteaux en fer 12 de manière à isoler le fil 28 de guidage et limiter les déperditions. Préalablement à l'utilisation, la boucle 22 est contrôlée pour vérifier la constance du champ électromagnétique et détecter ainsi les éventuelles discontinuités, notamment au niveau des raccords des fils 14 de palissage. Une fois formée, la boucle électrique 22 reste en l'état en permanence, et il suffit alors à l'utilisateur de relier les bornes de ladite boucle à celles du générateur 26 pour électrifier les fils 14 de palissage et les transformer en fils 28 de guidage. De préférence, un même générateur 26 est utilisé pour alimenter successivement différentes boucles. Pour obtenir un champ électromagnétique constant, il est important que le générateur 26 délivre un courant constant tout le long du fil de guidage, quelque soit la longueur de fil électrifié. Selon un mode de réalisation illustré par la figure 5, le générateur 26 de courant se présente sous la forme d'une alimentation à découpage avec un régulateur 32, alimentée par une batterie de 12 V et qui delivre une tension maximale de 48 V. Compte tenu de la consommation relativement faible du générateur, on peut prévoir des moyens de recharge de la batterie sous forme de panneaux solaires. De préférence, ce générateur comprend des moyens pour adapter automatiquement le courant à la longueur de la boucle et des moyens de détection de fil coupé susceptibles d'informer l'utilisateur en de coupure. Le dispositif d'électrification de l'invention permet de transformer un fil 14 de palissage de chaque rang en un fil 28 de guidage émettant un champ électromagnétique sensiblement constant tout le long desdits fils 28. En combinaison avec ce dispositif d'électrification 18, l'invention prévoit un dispositif de détection 20, illustré par les figures 6 7, susceptible d'informer un dispositif de pilotage. Le dispositif de détection 20 est relié à la machine et comprend deux capteurs 34, 36, de préférence disposés sensiblement à 90 , susceptibles de mesurer automatiquement et en temps réel, respectivement les distances L1, appelée hauteur, et L2, appelée écartement, séparant lesdits capteurs au fil 28 de guidage qui sont proportionnelles aux distances séparant l'outil au fil de guidage. Ces valeurs L1 et L2 sont transmises au dispositif de pilotage qui agit en conséquence sur les actionneurs ou directement sur la direction pour que les distances L1 et L2 soient sensiblement constantes lorsque machine se déplace le long des rangs. Les capteurs 36, 38 peuvent être disposés selon deux rayons quelconques autour du fil 38 de guidage, les mesures du champ électromagnétique des deux capteurs étant ensuite analysées pour définir les valeurs L1 et L2. Le fait de disposer les capteurs à 90 à l'horizontale et à la verticale du fil simplifie la chaîne de traitement du signal améliore la précision du positionnement En pratique, au bout du premier rang ou de chaque rang, l'utilisateur règle la position relative de l'outil par rapport au fil de guidage de palissage et fixe de la sorte des distances de réglage L01 et L02. Lorsque l'outil se déplace le long du rang, le dispositif de détection mesure de manière automatique et en temps réel les distances L1 et L2. Ces valeurs sont alors transmises au dispositif de pilotage qui compare lesdites valeurs L1 et L2 aux valeurs prédéterminées L01 et L02. Dès que les différences entre les valeurs mesurées et les valeurs prédéterminées dépassent un certain seuil, appelé consigne, le dispositif de pilotage agit sur les actionneurs ou directement sur la direction de manière à ce que les distances L1 et L2 restent sensiblement égales respectivement à L01 et L02 lorsque la machine se translate le long des rangs. Les mesures L1 et L2 sont réalisées par les capteurs 34, 36 sensibles au champ électromagnétique du fil de guidage qui varie en fonction de la distance au fil. Avantageusement, des moyens de visualisation des distances L1 et L2 sont prévus pour informer l'opérateur. A la manière connu, ces moyens de visualisation se présente sous forme de rangées de LED qui matérialisent l'axe horizontal et l'axe vertical. Ces moyens de visualisation peuvent également aider l'opérateur à déterminer les distances de réglages L01 et L02. Un exemple de mode de réalisation d'un capteur 34, 36 est représenté sur la figure 7. Ce capteur comprend un circuit 38 dit "bouchon" sensible au champ électromagnétique qui délivre une tension proportionnelle au champ électromagnétique mesuré. De préférence, cette tension mesurée est traitée grâce à des moyens 40 de traitement du signal analogique qui comprennent différents étages d'amplificateurs opérationnels, par exemple un adaptateur d'impédance, un filtre passe bande et un amplificateur, ainsi qu'un intégrateur. Le signal issu de la sortie des moyens 40 de traitement peut par la suite être transmis au dispositif de pilotage pour être comparé aux valeurs de réglage. Selon une autre amélioration, pour rendre le capteur intelligent", évolutif et auto-adaptatif, le capteur comprend un convertisseur analogique numérique 42 sous forme de microprocesseurs qui permettent d'ajuster la sensibilité du capteur ou qui adaptent automatiquement ladite sensibilité. Ces capteurs 34 et 36 sont disposés de préférence à proximité des outils et sensiblement à 90 pour optimiser la mesure du champ électromagnétique et de la sorte le positionnement du ou des outils. Le dispositif de pilotage n'a pas été détaillé car il ne constitue pas l'objet principal de l'invention et reste à la portée de l'homme de l'art qui peut utiliser les dispositifs de pilotage utilisés dans le cadre d'un guidage à l'aide de palpeurs. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne le dispositif d'électrification et le dispositif de détection et de pilotage. De plus, le dispositif a été illustré par la figure 1 dans cas d'une rogneuse. Il est évident que le dispositif de l'invention peut s'adapter aisément à toutes les machines agricoles utilisées pour la culture de plantes palissées et peut agir sur les actionneurs de positionnement du ou des outils de la machine ou agir directement sur la direction des machines motorisées tels que les vendangeuses, du tracteur interligne ou de l'enjambeur auquel la machine est reliée. REVEND I C A T I O N S 1. Procédé de guidage d'un outil (16) par rapport à une culture palissée à l'aide d'au moins un fil (14) conducteur caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à - électrifier un des fils (14) de palissage, et - ajuster, si nécessaire, automatiquement et en temps réel la position de l'outil (16) en fonction des valeurs mesurées du champ électromagnetique généré par le fil électrifié. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine automatiquement et en temps réel, respectivement les distances L1 , appelée hauteur, et L2, appelée écartement, proportionnelles aux distances séparant l'outil (16) au fil électrifié (14), appelé fil de guidage, les distances L1 L2 étant fonction de la valeur du champ électromagnétique mesuré, et en que dès que les différences entre les valeurs L1 et L2 mesurées et des valeurs prédéterminées dépassent un certain seuil, appelé consigne, le positionnement de l'outil est ajusté. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on ajuste le positionnement de l'outil en commandant des actionneurs lorsque l'outil est relié par l'intermédiaire d'éléments articulés à un bâti lui-même relié à un tracteur ou un enjambeur. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on ajuste le positionnement de l'outil en agissant directement sur la direction du tracteur, de l'enjambeur ou des moyens de motorisation auquel fixé directement l'outil. 5 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) d'électrification d'un fil (14) utilisé pour palisser la culture, combine à un dispositif (20) de détection informant un dispositif de pilotage susceptible d'ajuster le positionnement de l'outil, tous deux embarqués sur une machine portant l'outil. 6. Dispositif d'électrification selon la revendication 5, caractérisé ce qu'il comprend une boucle (22) formée d'un fil (14) de palissage pour chaque rang (10) formant fil (28) de guidage une fois électrifié, d'éléments (24) de liaison pour relier les fils (14) des différents rangs, ladite boucle étant alimentée par un générateur de courant (26). 7. Dispositif d'électrification selon la revendication 6, caractérisé ce que le générateur (26) de courant se présente sous la forme d'une alimentation à découpage avec un régulateur (32). 8. Dispositif d'électrification selon la revendication 7, caractérisé en ce que le générateur comprend des moyens pour adapter automatiquement le courant à la longueur de la boucle (22) et des moyens de détection de fil coupé susceptibles d'informer l'utilisateur en cas de coupure. 9. Dispositif de détection selon la revendication 5, caractérisé ce qu'il comprend deux capteurs (34, 36), de préférence disposés sensiblement à 90 , susceptibles de mesurer automatiquement et en temps réel, respectivement les distances L1, appelée hauteur, et L2, appelée écartement, séparant lesdits capteurs au fil (28) de guidage, ces distances L1 et L2 etant fonction du champ électromagnétique généré par le fil de guidage. 10. Dispositif de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque capteur (34, 36) comprend un circuit (38) dit "bouchon" qui délivre une tension proportionnelle au champ électromagnétique mesuré. 11. Dispositif de détection selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tension délivrée par le circuit "bouchon" est traitée grâce à des moyens (40) de traitement du signal analogique qui comprennent différents étages d'amplificateurs opérationnels, par exemple un adaptateur d'impédance, un filtre passe bande et un amplificateur, ainsi qu'un intégrateur, le signal issu de la sortie des moyens (40) de traitement étant par la suite transmis au dispositif de pilotage pour être comparé aux valeurs de réglage. 12. Dispositif de détection selon la revendication 11, caractérisé en ce le capteur comprend un convertisseur analogique numérique (42) sous forme de microprocesseurs qui permettent d'ajuster la sensibilité du capteur ou qui adaptent automatiquement ladite sensibilité. 13. Machine équipée du dispositif de détection selon l'une quelconque revendications 9 à 12 et d'un dispositif de pilotage susceptible d'ajuster le positionnement de l'outil en fonction des mesures champ electromagnétique généré par un fil de palissage électrifié.