Brevet FR2833805A1 — publié le 20030627

PROCEDE DE POSITIONNEMENT AUTOMATIQUE D'UN OUTIL PAR RAPPORT A UN REFERENTIEL ET MACHINE AGRICOLE EQUIPEE D'UN DISPOSITIF FONCTIONNANT SELON LE PROCEDE La présente invention se rapporte à un procédé de positionnement automatique d'un outil, plus particulièrement un outil d'une machine agricole, par rapport à un référentiel, notamment le sol, ainsi qu'à une machine agricole équipée d'un dispositif fonctionnant selon le procédé. De façon connue, pour positionner un outil d'une machine agricole par rapport au sol, par exemple la barre de coupe d'une moissonneuse-batteuse, on utilise des patins qui prennent appui et glissent sur le sol. Chaque patin comprend au moins un capteur de force qui traduit le déplacement vertical du patin en signaux transmis à un calculateur, ce dernier agissant en conséquence sur des actionneurs de manière à corriger la position de l'outil. Dans le cas des machines utilisées pour les cultures palissées, par exemple une effeuilleuse dans le cas de la vigne, on utilise des palpeurs qui prennent appui et glissent sur la végétation pour positionner automatiquement l'effeuilleuse par rapport au rang de vigne. Même si les dispositifs existants assurent un positionnement satisfaisant, ils ne donnent pas pleinement satisfaction car ils comportent tous au moins un élément en contact avec le référentiel, susceptible d'une part d'endommager ce dernier, par exemple les grappes dans le cas des effeuilleuses, et d'autre part, de se détériorer rapidement, ledit élément glissant perpétuellement contre le référentiel. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un procédé de positionnement automatique d'un outil par rapport à un référentiel sans contact et fiable. A cet effet, l'objet de l'invention est un procédé de positionnement automatique d'un outil par rapport à un référentiel consistant à émettre à partir d'un point cinématiquement lié à l'outil au moins une onde en direction du référentiel, à analyser l'onde réfléchie par le référentiel afin de déterminer la valeur de la position réelle de l'outil, à comparer la valeur de la position réelle avec une valeur prédéterminée et à ajuster la position de l'outil en fonction de l'écart mesuré entre les valeurs réelle et prédéterminée. Cette solution permet de positionner très précisément l'outil sans aucun contact avec le référentiel. De préférence, l'onde émise a une fréquence dans la bande L, comprise approximativement entre 0, 5GHz et 2GHz, et de préférence de l'ordre de 1,5 GHz. En choisissant une onde dans ces fréquences, il est possible de détecter le référentiel même à travers la végétation. L'invention a également pour objet une machine agricole comportant un outil susceptible d'être positionné par rapport à un référentiel grâce à au moins un actionneur, ledit outil étant solidaire d'un engin motorisé, caractérisée en ce qu'elle comprend un émetteur susceptible d'émettre une onde en direction du référentiel, un récepteur susceptible de capter et d'analyser l'onde réfléchie par le référentiel, des moyens pour comparer la valeur de la position réelle de l'outil avec une valeur prédéterminée et commander si nécessaire le ou les actionneurs pour modifier en conséquence la position de l'outil. De préférence, l'émetteur est susceptible d'émettre une onde dans la bande L. Selon un mode de réalisation, l'émetteur et le récepteur sont regroupés dans une même structure appelée émetteur/récepteur. En variante, la machine agricole comprend des moyens pour mesurer la vitesse de déplacement de l'outil de manière à décaler l'action d'ajustement de la position de l'outil par rapport à l'instant de la mesure de la valeur de la position réelle dudit outil. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui représente un mode de réalisation préféré, description donnée à titre d'exemple uniquement, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une machine agricole équipée d'un dispositif fonctionnant selon le procédé de positionnement de l'invention, et - la figure 2 est une vue de détail illustrant le principe de fonctionnement de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté une machine agricole 10 reliée par un attelage trois points 12 à un tracteur 14 ou tout engin motorisé analogue. La machine agricole 10 comporte un bâti 16 supportant un outil 18 qui doit être positionné par rapport à un référentiel 20, la surface du sol. Pour la suite de la description, l'ensemble constitué par le tracteur et la machine agricole est appelé ensemble mobile. De façon connue, pour modifier la position de l'outil 18 par rapport au sol 20, au moins un actionneur 22 est prévu. Ce dernier peut être disposé entre le bâti 16 et l'outil 20 et/ou au niveau de l'attelage 12 pour modifier respectivement la position de l'outil 20 par rapport au bâti 16 ou la position de l'ensemble bâti/outil par rapport au tracteur. Selon l'invention, le procédé de positionnement automatique de l'outil 18 par rapport au sol 20 consiste à émettre à partir d'un point cinématiquement lié à l'outil, notamment à partir de l'ensemble mobile, au moins une onde 24 en direction du sol 20, à analyser l'onde réfléchie 26 par le sol 20 afin de déterminer la valeur de la position réelle de l'outil, à comparer ladite valeur avec une valeur prédéterminée et à ajuster la position de l'outil 18 en fonction de l'écart mesuré entre les valeurs réelle et prédéterminée. Selon les modes de réalisation, on dispose sur l'ensemble mobile des moyens d'émission et des moyens de réception d'onde disjoints, susceptibles d'être disposés à des emplacements différents sur l'ensemble mobile, ou de manière préférée, regroupés dans une même structure appelée émetteur/récepteur 28. En fonction de la fréquence des ondes, cet émetteur/récepteur 28 peut être un sonar, un radar ou analogue. Cet émetteur/récepteur 28 est susceptible de transmettre un signal correspondant à la valeur de la position réelle de l'outil 18 par rapport au sol 20, à des moyens de pilotage susceptibles de comparer la valeur réelle et la valeur prédéterminée de la position de l'outil et de commander si nécessaire les actionneurs 22 pour modifier en conséquence la position de l'outil 18. En fonction de sa position par rapport à l'outil, l'émetteur/récepteur 28 peut être complété par des moyens pour mesurer la vitesse de l'ensemble mobile. Ainsi, si l'émetteur/récepteur est distant de l'outil (disposé par exemple à l'avant dans le sens d'avancement), il est nécessaire de connaître la vitesse de l'ensemble mobile pour commander de manière décalée les actionneurs 22 par rapport à l'instant de la mesure. Selon un mode de réalisation, l'émetteur/récepteur sous forme d'un radar peut être utilisé pour mesurer la vitesse de l'ensemble mobile lorsque que le faisceau émis n'est pas vertical mais incliné sensiblement dans le plan vertical parallèle au sens de déplacement. Selon une amélioration, le procédé de l'invention permet de positionner automatiquement un outil par rapport à un référentiel au travers de la végétation. Selon cette amélioration, on choisit une onde émise dans la bande L, c'est-à-dire comprise approximativement entre 0,5 GHz et 2 GHz, et de préférence de l'ordre de 1,5 GHz. En choisissant une onde dans ces fréquences, l'onde émise traverse sans être perturbée la végétation, se réfléchie sur le référentiel 20, l'onde réfléchie n'étant pas elle non plus perturbée par la végétation. L'émetteur/récepteur 28 peur être disposé sur toutes les machines comprenant au moins un outil susceptible d'être positionné par rapport à un référentiel. Ainsi à titre d'exemple, la tête d'une débroussailleuse équipée d'outil de coupe peut fonctionner selon le procédé de l'invention et être équipée d'un émetteur/récepteur selon l'invention, les actionneurs agissant sur le positionnement de la tête en fonction de la valeur de la position réelle mesurée par ledit émetteur/récepteur. Ainsi, cette débroussailleuse peut automatiquement détecter les aspérités du terrain et les éventuels obstacles cachés par la végétation. De préférence, le radar fonctionne avec une longueur d'onde dans la bande L. Selon d'autres applications, le référentiel 20 peut être différent du sol. Ainsi dans le domaine de la vigne, le référentiel 20 est le rang, matérialisé par les ceps, les grappes et/ou les fils de palissage qui sont susceptibles de réfléchir les ondes contrairement aux feuilles, lorsque lesdites ondes sont choisies dans la bande L. Dans un autre cas, le référentiel 20 peut être une clôture, plus particulièrement un grillage, pour positionner la lame d'un taille-haie par rapport à ladite clôture. Dans ce cas, la longueur d'onde est de préférence choisie dans la bande L. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne le type d'outil, le référentiel, le type et l'emplacement des actionneurs ainsi que les moyens de motorisation. Ainsi, l'outil peut être rapporté sur une machine elle-même reliée à un engin motorisé tel qu'un tracteur, ou sur une machine comportant des moyens de motorisation tel qu'un enjambeur par exemple. REVENDICATIONS 1. Procédé de positionnement automatique d'un outil (18) par rapport à un référentiel (20) consistant à émettre à partir d'un point cinématiquement lié à l'outil (18) au moins une onde (24) en direction du référentiel (20), à analyser l'onde réfléchie (26) par le référentiel (20) afin de déterminer la valeur de la position réelle de l'outil (18), à comparer ladite valeur avec une valeur prédéterminée et à ajuster la position de l'outil (18) en fonction de l'écart mesuré entre les valeurs réelle et prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'onde émise a une fréquence dans la bande L, comprise approximativement entre 0,5 GHz et 2GHz, et de préférence de l'ordre de 1,5 GHz. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on mesure la vitesse de déplacement de l'outil (18) de manière à décaler l'action d'ajustement de la position de l'outil (18) par rapport à l'instant de la mesure de la valeur de la position réelle dudit outil (18). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le référentiel est le sol. 5. Machine agricole comportant un outil (18) susceptible d'être positionné par rapport à un référentiel (20) grâce à au moins un actionneur (24), ledit outil étant solidaire d'un engin motorisé, caractérisée en ce qu'elle comprend un émetteur susceptible d'émettre une onde en direction du référentiel (20), un récepteur susceptible de capter et d'analyser l'onde réfléchie par le référentiel, des moyens pour comparer la valeur de la position réelle de l'outil avec une valeur prédéterminée et commander si nécessaire le ou les actionneurs (22) pour modifier en conséquence la position de l'outil (18). 6. Machine agricole selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'émetteur est susceptible d'émettre une onde dans la bande L, comprise approximativement entre 0,5 GHz et 2GHz, et de préférence de l'ordre de 1,5 GHz. 7. Machine agricole selon la revendication 5 ou 6, caractérisée que l'émetteur et le récepteur sont regroupés dans une même structure appelée émetteur/récepteur 28. 8. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour mesurer la vitesse de déplacement de l'outil (18) de manière à décaler l'action d'ajustement de la position de l'outil (18) par rapport à l'instant de la mesure de la valeur de la position réelle dudit outil (18). 9. Machine agricole selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'émetteur/récepteur sous forme d'un radar peut être utilisé pour mesurer la vitesse de l'ensemble mobile, le faisceau émis étant incliné sensiblement dans le plan vertical parallèle au sens de déplacement de l'outil.