Brevet FR2982455A1 — publié le 20130517

Domaine technique La présente invention concerne un dispositif de guidage permettant l'auto-alignement d'un outil agricole 5 attelé tracté notamment par un engin du type tracteur. Technique antérieure De nos jours, on cherche à diriger, avec des dispositifs de guidage, les tracteurs, moissonneuses- 10 batteuses et autres véhicules agricoles, afin de supprimer en partie la pénibilité du travail dans les champs et de permettre au conducteur de se concentrer sur ses équipements et leurs performances. Ces dispositifs de guidage contribuent à accroître la productivité et à 15 réduire les coûts dans toutes les activités, en permettant au conducteur de concentrer son attention sur l'optimisation des paramètres, tels que la largeur de travail de l'outil ou de la table de coupe, et de surveiller plus étroitement le travail, pour une 20 utilisation optimale et précise en vue d'un résultat de meilleure qualité et une productivité accrue. Ces dispositifs de guidage comportent de nombreux avantages et permettent notamment : - la suppression des chevauchements et les surfaces 25 oubliées, - des économies de carburant, de temps et de coûts, - une diminution de l'usure de la zone active des organes de travail des outils et/ou des machines, - une diminution importante de la fatigue du 30 conducteur du véhicule agricole, - la réduction du compactage du sol, grâce à un nombre réduit de passages. - le contrôle du trafic de l'exploitation, CECC01-FR-1TEXTE DEPOSERG-GE - une meilleure mise en place des récoltes. La plupart des dispositifs de guidage connus utilisent la navigation basée sur le système de géolocalisation GPS (Global Positioning System) et comportent trois éléments : un terminal de préférence à écran tactile, une station de base fixe ou mobile et un module de toit. Ledit terminal à écran tactile permet à l'utilisateur de contrôler le guidage du tracteur ou de la moissonneuse-batteuse en visualisant les principaux éléments tels que la précision en temps réel, la sensibilité et le comportement de l'outil. La station de base dispose d'une antenne GPS et d'un module radio et permet de générer la correction différentielle souhaitée de la trajectoire du tracteur ou de la moissonneuse-batteuse et de la diffuser dans un rayon de plusieurs kilomètres. Le module de toit disposé sur le tracteur utilise au moins une antenne afin de contrôler parfaitement en temps réel la position du tracteur ou de la moissonneuse-batteuse 20 selon deux ou trois axes. Ces dispositifs de guidage, qui sont efficaces pour des engins agricoles monoblocs ou comportant des outils portés, présentent des inconvénients dès lors que lesdits engins tractent un outil de type charrue par exemple. En 25 effet, ces dispositifs de guidage ne permettent qu'une correction de la trajectoire du tracteur. L'outil tracté ne fait par conséquent que suivre le tracteur en oscillant de part et d'autre de la direction de déplacement dudit tracteur et sa trajectoire n'est pas corrigée en temps 30 réel, ce qui a pour effet de générer des sillons qui ne sont pas totalement rectilignes mais présentant des ondes. Pour corriger ce problème, on connaît déjà des dispositifs de guidage disposé sur l'outil tracté et permettant de corriger la trajectoire et/ou l'orientation CECC01-FR-1TEXTE DEPOSERG-GE - 3 dudit outil agricole. Ces dispositifs de guidage comportent par exemple une poutre disposée en porte à faux à l'arrière de l'outil agricole et portant les organes de travail dudit outil agricole. Ladite poutre est apte à se déplacer perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'outil agricole sous l'effet d'un actionneur du type vérin à double effet, ledit actionneur étant asservi à une navigation basée sur le système de géo-localisation GPS solidaire de l'outil agricole. Toutefois, ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients. En effet, ils ne tiennent pas compte de la position du tracteur et ne permettent pas d'aligner l'outil agricole tracté par rapport au tracteur. De plus, du fait du poids et de la position en porte à faux de la poutre, ils handicapent le déplacement de l'outil agricole et ralentissent par conséquent la correction de la position dudit outil agricole. Enfin, ces dispositifs, qui ne peuvent être mis en oeuvre que sur un seul type d'outil agricole du fait de leur conception, ont un coût non négligeable grevant ainsi le prix de revient total de l'outil agricole. Exposé de l'invention Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients précédemment cités et de proposer une 25 solution alternative aux dispositifs de guidage connus. La présente invention vise donc à proposer un dispositif de guidage d'un outil agricole attelé tracté notamment par un engin du type tracteur simple, peu onéreux, efficace, adaptable quelque soit le type d'outil 30 agricole et permettant l'auto-alignement dudit outil agricole par rapport au tracteur. A cet égard, il est donc proposé un dispositif de guidage permettant le guidage d'un engin du type tracteur selon une cartographie prédéterminée et l'auto-alignement CECCO1 -FR-1 _TEXTE DEPOSE_RG-G d'un outil agricole tracté par ledit tracteur grâce à un attelage comportant au moins un bras d'attelage articulé à chacune de ses extrémités respectivement à l'outil agricole et au tracteur, remarquable en ce qu'il comporte au moins une première antenne GPS agencée pour être disposée sur l'outil agricole et un actionneur agencé pour être articulé entre lesdits tracteur et bras d'attelage, ledit actionneur étant asservi par lesdites première et deuxième antennes GPS grâce à une station de commande afin de mettre en mouvement ledit bras inférieur d'attelage par rapport audit tracteur pour auto-aligner l'outil agricole par rapport à ce dernier. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de guidage comporte une deuxième antenne GPS agencée pour 15 être disposée sur le tracteur et couplée à ladite première antenne GPS pour asservir ledit actionneur. De préférence, le dispositif de guidage comporte un terminal à écran tactile. De même, le dispositif de guidage est avantageusement 20 couplé à un dispositif automatique de commande et de contrôle de la direction du tracteur pour guider automatiquement ce dernier sans l'intervention du conducteur. Selon un mode de réalisation avantageux, l'actionneur 25 est un vérin à double effet, ledit actionneur étant de préférence un vérin hydraulique connecté au système hydraulique du tracteur. L'invention concerne également un tracteur tractant un outil agricole grâce à un attelage comportant au moins 30 un bras d'attelage articulé à chacune de ses extrémités respectivement à l'outil agricole et au tracteur, ledit tracteur étant remarquable en ce qu'il comporte un dispositif de guidage selon l'invention. CECC01-FR-1_TEXTE DEPOSE_RG-GE - 5 Description sommaire des figures D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, d'un dispositif de guidage d'un outil agricole attelé conforme à l'invention, en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un outil agricole attelé à un tracteur, - la figure 2 est une vue schématique de dessus d'un outil agricole attelé à un tracteur équipé d'un dispositif de guidage d'un outil agricole attelé conforme à l'invention, l'attelage étant dans une première configuration, - la figure 3 est une vue schématique de dessus d'un outil agricole attelé à un tracteur équipé du dispositif de guidage d'un outil agricole de la figure 1, l'attelage étant dans une deuxième configuration, - la figure 4 est une vue schématique de dessus d'un 20 outil agricole attelé à un tracteur équipé du dispositif de guidage d'un outil agricole de la figure 1, l'attelage étant dans une troisième configuration. Meilleure manière de réaliser l'invention technique 25 En référence à la figure 1, l'attelage 1 d'un outil agricole 2 tracté par un tracteur 3 est généralement du type trois points. Ce genre d'attelage 1, qui permet de transférer le poids et l'effort de l'outil agricole 2 sur les roues arrière du tracteur 3, comporte plusieurs 30 composants travaillant ensemble. Il s'agit notamment : - d'un système hydraulique non représenté du tracteur 3, - de deux bras inférieurs d'attelage 4 disposés de part et d'autre du plan sagittal vertical du tracteur 3, de CECC01-FR-1_TEXTE DEPOSE_RG-GE préférence de façon symétrique et étant articulés à l'une de leurs extrémités libres au tracteur 3 par des rotules 5, - d'un bras central non représenté, également appelé bras supérieur, de préférence mobile, permettant 5 éventuellement de transmettre à l'outil agricole 2 un mouvement de rotation, - du point d'attelage 6 de chacun desdits bras inférieurs d'attelage 4 sur l'outil agricole 2, ces points d'attelage 6 étant globalement du type rotule, et 10 - d'un stabilisateur 7 reliant chacun des bras inférieurs d'attelage 4 au tracteur 3, chaque stabilisateur 7 étant articulé à ses deux extrémités respectivement à son bras inférieur d'attelage 4 associé et au tracteur 3, et pouvant être soit fixes, soit réglables 15 ou soit libres du type chaîne par exemple. Les bras inférieurs d'attelage 4, également appelés bras de levage, sont mus par le système hydraulique du tracteur 3, et permettent la montée, la descente et l'inclinaison de l'outil agricole 2. Ledit système 20 hydraulique du tracteur est commandé par le conducteur du tracteur 3 qui dispose généralement de réglage. Chaque de plusieurs paramètres point d'attelage 6 comporte de manière classique une chape non représentée munie d'orifices dans 25 lesquels on insère des broches non représentées, ces dernières étant également insérées dans un orifice non représenté du bras inférieur d'attelage 4. Le verrouillage est assuré en plaçant des goupilles à l'extrémité desdites configuration d'attelage broches. Cette 30 bras inférieurs du type rotule. On comprend bien que permet d'obtenir une liaison 3 - outil agricole 1 globalement les bras inférieurs d'attelage 4 articulés à chacune de leurs extrémités forment alors un quadrilatère pouvant être déformé afin de déplacer l'outil CECC01-FR-1_TEXTE DEPOSERG-GE - 7 agricole 2 par rapport à l'axe de la direction de déplacement du tracteur 3 afin de corriger sa trajectoire et donc sa position. Ce type d'attelage 1 à trois points peut avoir, selon 5 les besoins et/ou les types d'outil agricole 1, plusieurs configurations. Ainsi, dans une première configuration représentée à la figure 2, les bras inférieurs d'attelage 4 sont parallèles entre eux. Dans cette configuration, lorsque 10 l'on fait pivoter l'un des bras inférieurs d'attelage 4 autour d'un axe vertical au niveau de la rotule 5, l'outil agricole 1 se déplace (position représentée en trait pointillé sur ladite figure 1) parallèlement à sa position normale (représentée en trait continu sur ladite figure 1) 15 et par conséquent la correction est égale au déplacement. De même, dans une deuxième configuration représentée à la figure 3, les bras inférieurs d'attelage 4 ne sont pas parallèles entre eux et forment un angle a ouvert. Dans cette configuration, lorsque l'on fait pivoter l'un bras 20 inférieurs d'attelage 4 autour d'un axe vertical au niveau de la rotule 5, l'outil agricole 1 se déplace (position représentée en trait pointillé sur ladite figure 2) par rapport à sa position normale (représentée en trait continu sur ladite figure 2) en pivotant dans le sens inverse au 25 sens de déplacement voulu et par conséquent le déplacement est plus important que la correction voulue. Enfin, dans une troisième configuration représentée à la figure 4, les bras inférieurs d'attelage 4 ne sont pas parallèles entre eux et forment un angle a fermé. Dans 30 cette configuration, lorsque l'on fait pivoter l'un bras inférieurs d'attelage 4 autour d'un axe vertical au niveau de la rotule 5, l'outil agricole 1 se déplace (position représentée en trait pointillé sur ladite figure 2) par rapport à sa position normale (représentée en trait continu CECC01-FR-1TEXTE DEPOSERG-GE - 8 sur ladite figure 2) en pivotant dans le même sens que le sens de déplacement voulu et par conséquent le déplacement est moins important pour une correction donnée. Pour augmenter la réactivité de la correction, la 5 troisième configuration sera préférable. Pour mettre en oeuvre la correction de la trajectoire et donc de la position de l'outil agricole 2 et permettre son auto-alignement par rapport au tracteur 3, l'invention consiste à mettre en place un dispositif de guidage 10 10 global de l'ensemble outil agricole 2 - tracteur 3. En référence aux figures 1 à 3, ce dispositif de guidage 10 comporte au moins une première antenne GPS 11 disposée sur l'outil agricole 2, une deuxième antenne GPS 12 disposée sur le tracteur 3 et un actionneur 13 15 piloté par un distributeur non représenté asservi par lesdites première et deuxième antennes GPS 11, 12 grâce à une station de commande non représentée. Ledit actionneur 13 est disposé de préférence à la place d'un des stabilisateurs 7 entre le tracteur 3 et l'un 20 des bras inférieurs d'attelage 4 et permet de mettre en mouvement ledit bras inférieur d'attelage 4 autour de l'axe vertical de la rotule 5 afin de déplacer l'outil agricole 2 par rapport au tracteur 3. En outre, cet actionneur 13 est de préférence un vérin hydraulique à double effet connecté 25 au système hydraulique du tracteur 3 via le distributeur. Enfin, l'actionneur 13 est avantageusement muni de fins de course pour indiquer qu'il est en butée, que le dispositif de guidage 10 est arrivé à sa capacité limite de correction de la trajectoire et donc de la position de l'outil 30 agricole 2 et que le conducteur de tracteur 3 doit intervenir en corrigeant la direction dudit tracteur 3. Le dispositif de guidage 10 pourra également comporter un terminal avantageusement à écran tactile permettant au conducteur de contrôler le guidage du CECC01-FR-1TEXTE DEPOSERG-GE - 9 tracteur 3 en visualisant les principaux éléments tels que la précision en temps réel, la sensibilité et le comportement de l'outil agricole 2. De même, le dispositif de guidage 10 pourra aussi 5 être couplé à un dispositif automatique de commande et de contrôle de la direction du tracteur 3 pour guider automatiquement ce dernier sans l'intervention du conducteur. Ce type de dispositif automatique est bien connu de l'Homme du Métier. 10 Avec cette configuration, le dispositif de guidage 10 détermine parfaitement en temps réel les positions instantanées et les trajectoires respectives de l'outil agricole 2 et du tracteur 3 à l'aide des première et deuxième antennes GPS 11, 12 selon au moins les deux axes 15 horizontaux. Ces données sont ensuite transmises à la station de commande pour, d'une part, guider le tracteur 3 et, d'autre part, aligner automatiquement l'outil agricole 2 par rapport à la trajectoire dudit tracteur 3 afin d'avoir des sillons rectilignes et conforme à une 20 cartographie prédéterminée évitant ainsi les zones oubliées et les chevauchements notamment. Pour obtenir cet "auto-alignement" de l'outil agricole 2, la station de commande détermine la correction éventuelle à apporter à la position de l'outil agricole 2 25 en fonction de la position du tracteur 3 et pilote l'actionneur 13 grâce au distributeur pour mettre en mouvement ledit bras inférieur d'attelage 4 autour de l'axe vertical de la rotule 5 afin de déplacer l'outil agricole 2 par rapport au tracteur 3. 30 On comprend bien que le dispositif de guidage 10, selon l'invention, est particulièrement simple à mettre en oeuvre et qu'il est adaptable à tout type d'outil agricole 2, car il est solidaire de l'attelage 1 du tracteur 3 et non dudit outil agricole 2. CECC01-FR-1TEXTE DEPOSE_RG-GE - 10 - Enfin, ce dispositif de guidage 10 est particulièrement intéressant car il permet à la fois le guidage du tracteur 3 et l'auto-alignement de l'outil agricole 2 en vue d'obtenir un résultat de meilleure 5 qualité et une productivité accrue. Description d'autres modes de réalisation Selon un autre mode de réalisation non représenté, le dispositif de guidage 10 peut également être utilisé sans 10 la deuxième antenne GPS 12 disposée sur le tracteur 3 dans le cas, par exemple, où il existe déjà des sillons nets tracés dans la terre. En effet, le conducteur du tracteur 3 n'a alors qu'à suivre lesdits sillons. Il va de soi que ce mode de réalisation du dispositif 15 de guidage 10, certes plus économique, est tout de même moins performant car il nécessite un terrain déjà préparé. Possibilité d'application industrielle Comme décrit précédemment, le dispositif de 20 guidage 10, selon l'invention, s'applique plus particulièrement à un outil agricole 2 attelé à un tracteur 3 équipé d'un attelage à trois points. Il va de soi que le dispositif de guidage 10 peut également être utilisé pour un tracteur 3 muni d'un tout autre type 25 d'attelage tel que par exemple un attelage monopoint, l'actionneur 13 pourra alors être disposé entre le tracteur 3 et le bras unique d'attelage. Enfin, il est clair que la présente invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif de 30 guidage 10 ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. CECC01-FR-1_TEXTE DEPOSERG-GE REVENDICATIONS1 - Dispositif de guidage (10) permettant le guidage d'un engin du type tracteur (3) selon une cartographie prédéterminée et l'auto-alignement d'un outil agricole (2) tracté par ledit tracteur (3) grâce à un attelage (1) comportant au moins un bras d'attelage (5) articulé à chacune de ses extrémités respectivement à l'outil agricole (2) et au tracteur (3), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première antenne GPS (11) agencée pour être disposée sur l'outil agricole (2) et un actionneur (13) agencé pour être articulé entre lesdits tracteur (3) et bras d'attelage (5), ledit actionneur (13) étant asservi par au moins ladite première antenne GPS (11) grâce à une station de commande afin de mettre en mouvement ledit bras inférieur d'attelage (4) par rapport audit tracteur (3) pour auto-aligner l'outil agricole (2) par rapport à ce dernier. 2 - Dispositif de guidage (10) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une 20 deuxième antenne GPS (12) agencée pour être disposée sur le tracteur (3) et couplée à ladite première antenne GPS (11) pour asservir ledit actionneur (13). 3 - Dispositif de guidage (10) selon l'une quelconque 25 des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte un terminal à écran tactile. 4 - Dispositif de guidage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est couplé 30 à un dispositif automatique de commande et de contrôle de la direction du tracteur (3) pour guider automatiquement ce dernier sans l'intervention du conducteur. CECC01-FR-1_TEXTE DEPOSE_RG-GE- 12 - - Dispositif de guidage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'actionneur (13) est un vérin à double effet. 5 6 - Dispositif de guidage (10) selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'actionneur (13) est un vérin hydraulique connecté au système hydraulique du tracteur (3). 7 - Tracteur (3) tractant un outil agricole (2) grâce à un attelage (1) comportant au moins un bras d'attelage (5) articulé à chacune de ses extrémités respectivement à l'outil agricole (2) et au tracteur (3) 15 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de guidage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. CECC01-FR-1_TEXTE DEPOSE_RG-GE