Brevet FR2894680A1 — publié le 20070615

L'invention concerne un dispositif embarqué sur une machine agricole ou assimilée permettant de mesurer un ou plusieurs paramètres inhérents à la tâche à exécuter, de l'enregistrer en concomitance avec des signaux de positionnement par satellites (GPS) issus d'un traitement par analyse différentielle linéaire des pseudo distances de code et de phase de porteuse en vue de les transmettre par le moyen de réseau sans fil, filaire ou par un média de stockage tel une carte mémoire, vers une station de traitement qui établira la représentation cartographique en 2 et 3 dimensions de chacun des paramètres mesurés ou interprétés ou interpolés par diverses opérations afin d'apporter une information pertinente et une édition écrite formatée de ces paramètres et interprétations est également produite. A l'heure actuelle, les outils dédiés à la traçabilité des travaux aux champs procurent une représentation au niveau de la parcelle voire macroscopique en intra parcellaire en utilisant des GPS différentiels ou proposent une aide au guidage d'engin à l'aide de GPS cinématiques. Hormis les GPS cinématiques, ils utilisent une technologie DGPS différentiel nécessitant un abonnement à un site transmettant les signaux de correction différentielle des positions ainsi que des algorithmes complexes intégrés au GPS permettant d'avoir une précision de l'ordre du mètre pour la représentation parcellaire et de quelques centimètres quand ils utilisent la correction de phase des signaux des satellites pour le guidage. Les coûts des matériels et d'abonnement qui en ressortent sont importants et rédhibitoires pour des engins agricoles légers de faibles valeurs commerciales. Il est possible d'utiliser les corrections de satellites EGNOS sur certains appareils mais ce dispositif ne permet pas encore des précisions submétriques de façon continue. Le système qu'utilise l'invention s'affranchit de ces 30 contraintes en utilisant un système de positionnement spécifique par satellites à traitement différentiel à temps différé ou temps réel. Pour cela, l'invention fournit un procédé d'enregistrement automatique embarqué sur un véhicule tel un tracteur d'une ou plusieurs données relatives à la tâche permettant la traçabilité des conditions de 35 conduite des travaux, caractérisé en ce que chaque enregistrement est géoréferencé par un système GPS différentiel utilisant deux GPS, l'un embarqué sur la machine à localiser, l'autre situé en une position fixe de référence et dont on enregistre simultanément sur chacun d'eux les données de satellites dites pseudo distances de code et de phase de porteuse issues des satellites et leur horodatage sur lesquelles on applique un traitement pour déterminer la position du mobile. De préférence, le traitement effectue une analyse différentielle linéaire des pseudo distances de code et de phase de porteuse précédemment enregistrées. Avantageusement, l'ambiguïté de phase est levée par la définition d'un point de passage initial géo-référencé en début de trajectoire. Selon un mode de réalisation particulier, l'ambiguïté de phase est levée par la définition d'un point de passage géoréférencé en 15 cours de trajectoire. De préférence, le point de passage est déterminé automatiquement par la prise en compte de la structuration rectiligne de l'environnement dans lequel se déplace le mobile tels des rangs de culture. 20 Avantageusement, le point de passage est déterminé automatiquement par une immobilisation prolongée en ce point de passage. Selon un mode de réalisation particulier, chaque type de donnée est représenté graphiquement sur la trajectoire suivie par le 25 mobile par un élément rectangle dont le côté parallèle à la trajectoire est relatif à l'avancement et le côté perpendiculaire à la trajectoire est relatif à la largeur de rang. De préférence, la représentation graphique est enrichie de la donnée altitude permettant une représentation en 3 dimensions X, Y et Z. 30 Avantageusement, chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par une échelle de couleur. Selon un mode de réalisation particulier, chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par une échelle de nuance de gris. De préférence, chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par un chiffre. Avantageusement, chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par une combinaison d'un ou plusieurs caractères alphabétiques ou alphanumériques. Selon un mode de réalisation particulier, chaque rectangle peut représenter la localisation d'un plan de culture en combinant avantageusement la vitesse d'avancement du mobile et la largeur de rang. De préférence, le traitement pour déterminer la position du mobile est un traitement différé. Avantageusement, le traitement pour déterminer la position du mobile est un traitement en temps réel. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système pour la mise en oeuvre du procédé selon un mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, le système pour la mise en oeuvre du procédé selon un mode de réalisation de l'invention comprend une antenne 1 reliée à un récepteur 2 fixe. Le système comprend également un antenne 11 reliée à un récepteur 12 embarqué. Le récepteur 12 et des capteurs 15 embarqués sont reliés à une unité centrale 13 embarquée. L'unité centrale 13 et le récepteur 2 communiquent avec une unité centrale de traitement 3 qui permet d'obtenir une représentation cartographique et l'édition automatique des documents 4. Ce système est basé sur l'utilisation de deux récepteurs GPS ordinaires à données binaires, un sur le mobile à localiser, le deuxième en position fixe dont on connaît parfaitement la position géographique dite de référence avec lesquels on enregistre simultanément les données des distances des satellites appelés "pseudo distances". Le traitement combiné des données de chaque GPS en temps différé fournit le positionnement de l'engin par rapport à la station de référence par un traitement différentiel linéaire des phases de porteuses des pseudo distances. L'ambiguïté de longueur d'onde, c'est-à-dire l'impossibilité d'obtenir directement un positionnement absolu à partir des données de phase des récepteurs GPS, est levée par la connaissance précise d'un point de passage de l'engin. Ce point de passage peut se situer en début de trajectoire sur la parcelle ou en cours de trajectoire, et il peut être défini par un stationnement prolongé en un même endroit. Sa position peut être déterminée automatiquement lorsque le milieu dans lequel l'engin se déplace est structuré. Ce système bas coût de positionnement différentiel par satellites ainsi utilisé permet l'obtention de positions dont l'erreur en X et Y ne dépasse pas 50cm dans un rayon de 5 km de la station de référence avec une période de 1 seconde. L'enregistrement des données relatives à la conduite des travaux est synchronisé avec l'horloge satellite des GPS et corrélé avec la vitesse d'avancement de l'engin et la largeur de travail définie par l'utilisateur. Il en résulte une représentation graphique dont l'élément le plus petit correspond au binôme avancement û largeur de travail avec la précision de positionnement définie précédemment. En combinant avantageusement la vitesse d'avancement et la largeur de travail, le plus petit élément représenté graphiquement peut correspondre à la localisation d'un plant de culture tel un cep de vigne ou un arbre. Il en résulte une représentation cartographique en X et Y de toute la trajectoire poursuivie par l'engin. La donnée enregistrée relative à un des paramètres de la tâche ou combinée avec d'autres paramètres peut être représentée sur une échelle de couleurs ou de gris ou de chiffres ou comme une 3 ème dimension en Z. Un exemple de paramètre de la tâche, dans le cas de l'épandage de produits phytosanitaire, est le débit de produit. L'enregistrement de l'altitude par un capteur externe et/ou en combinaison avec la donnée altitude des GPS permet la représentation surfacique en 3 dimensions X, Y et Z représentant la topographie du terrain. La donnée enregistrée relative à un des paramètres de la tâche est alors représentée sur une échelle de couleurs ou de gris ou de chiffres. L'invention procure ainsi la représentation graphique en 3D ou 2D de chacun des paramètres enregistrés ou leur combinaison sans limite de nombre sur toute la trajectoire parcourue par l'engin dans la parcelle, soit une représentation intra parcellaire avec une précision submétrique et sans contrainte d'abonnement pour l'obtention de données correctives. Le système de positionnement permet de suivre l'engin pendant l'exécution des tâches dans la parcelle avec la précision précédemment définie mais aussi de suivre l'engin pendant tous les déplacements. L'invention procure en outre l'édition de chacun des paramètres simples ou combinés permettant l'analyse du travail et la traçabilité automatique. Chacune des données est suffisamment précise pour 25 permettre une analyse fine ou d'établir à l'aide d'une quantification plus sommaire des cycles dans l'utilisation de l'engin à des fins de gestion. REVENDICATIONS 1. Procédé d'enregistrement automatique embarqué sur un véhicule tel un tracteur d'une ou plusieurs données relatives à la tâche permettant la traçabilité des conditions de conduite des travaux, caractérisé en ce que chaque enregistrement est géoréferencé par un système GPS différentiel utilisant deux GPS, l'un embarqué sur la machine à localiser, l'autre situé en une position fixe de référence et dont on enregistre simultanément sur chacun d'eux les données de satellites dites pseudo distances de code et de phase de porteuse issues des satellites et leur horodatage sur lesquelles on applique un traitement spécifique pour déterminer la position du mobile. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement effectue une analyse différentielle linéaire des pseudo distances de code et de phase de porteuse précédemment enregistrées. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ambiguïté de phase est levée par la définition d'un point de passage initial 0o-référencé en début de trajectoire. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ambiguïté de phase est levée par la définition d'un point de 20 passage géoréférencé en cours de trajectoire. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le point de passage est déterminé automatiquement par la prise en compte de la structuration rectiligne de l'environnement dans lequel se déplace le mobile tels des rangs de culture. 25 6. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le point de passage est déterminé automatiquement par une immobilisation prolongée en ce point de passage. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque type de donnée est représenté 30 graphiquement sur la trajectoire suivie par le mobile par un élément rectangle dont le côté parallèle à la trajectoire est relatif à l'avancement et le côté perpendiculaire à la trajectoire est relatif à la largeur de rang. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la représentation graphique est enrichie de la donnée altitude 35 permettant une représentation en 3 dimensions X, Y et Z. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par une échelle de couleur. 10. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par une échelle de nuance de gris. 11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par un chiffre. 12. Procédé selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que chaque donnée relative à la conduite des travaux correspondant à un enregistrement du mobile est représentée dans chaque élément rectangle par une combinaison d'un ou plusieurs caractères alphabétiques ou alphanumériques. 13. Procédé selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que chaque rectangle représente la localisation d'un plant de culture en combinant avantageusement la vitesse d'avancement du mobile et la largeur de rang. 14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le traitement pour déterminer la position du mobile est un traitement différé. 15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le traitement pour déterminer la position du mobile est un traitement en temps réel.