Brevet FR3027426A1 — publié le 20160422

- 1 - SYSTEME ET PROCEDE D'IDENTIFICATION AUTOMATIQUE D'OUTIL, NOTAMMENT AGRICOLE, SUSCEPTIBLE D'ETRE ATTACHE A UN VEHICULE DE TRACTION DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé d'identification automatique d'outil susceptible d'être attaché à un véhicule de traction pourvu d'un dispositif de commande d'outil. L'invention prévoit également un système d'identification correspondant. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0001]De manière générale, l'utilisation de machines ou d'outils mécaniques dans le domaine de l'agriculture résulte de l'idée selon laquelle le remplacement de la main d'ceuvre et l'augmentation de la productivité de l'homme dans la réalisation de différentes tâches agricoles est facilitée par la multiplicité de machines agricoles pouvant être respectivement utilisées dans différents domaines d'activités de l'agriculture. [0002]Plusieurs types d'engins et d'équipements potentiellement attelés à des véhicules de traction tels que les tracteurs, peuvent être utilisés pour les activités dans les champs et les exploitations. Ainsi des charrues pourront par exemple être attelées à des tracteurs pour le travail des sols, des moissonneuses batteuses pourront être utilisées pour la récolte de céréales, et des épandeurs seront utiles en matière de traitement des sols. [0003]Ces différents outils sont destinés à des traitements spécifiques des sols sur lesquels ils sont utilisés. Cependant leurs utilisations ne permettent pas toujours d'aboutir à un rendement intéressant. En effet, leur accommodation au sol à traiter est appréhendée par l'agriculteur. L'agriculteur n'est toutefois pas à l'abri de commettre une erreur d'appréciation, tant au niveau de la conduite à Exo_disp_ag ri - 2 - adopter en fonction de l'outil utilisé, que de l'outil utilisé lui-même, c'est-à-dire concernant le fait de savoir quelle est la position de l'outil utilisé, mais également quel est spécifiquement l'outil utilisé parmi de nombreux outils de même catégorie. [0004]Certains inconvénients dérivent d'une telle démarche. L'utilisation de machines agricoles à mauvais escient peut entrainer une usure plus rapide du matériel agricole dont l'acquisition est très onéreuse, ou encore des véhicules de traction. De plus, une conduite non appropriée lors du traitement du sol peut endommager le sol, et affecter la qualité ou le rendement des récoltes. [0005]On connaît aujourd'hui différentes solutions vouées à atténuer ces inconvénients. Ces dernières consistent en général à fournir des informations à l'aide de capteurs. Tel est le cas par exemple des systèmes consistant à intégrer un ou plusieurs capteurs sur un tracteur. On connaît à cet effet un tracteur pourvu d'un boîtier prévu pour enregistrer les données provenant desdits capteurs. (0006] Le document FR2860620 concerne un procédé de transmission d'informations depuis au moins un capteur présent sur un véhicule tel qu'une machine agricole, vers des moyens d'enregistrement et de stockage desdites informations. L'invention consiste en ce que chaque signal émis par un capteur soit traité pour être converti en un signal binaire, le ou les signaux binaires étant ensuite traités pour former un code unique, ce code unique étant ensuite transmis vers les moyens d'enregistrement et de stockage. Le capteur apposé sur le véhicule de traction permet de fournir des informations relatives à la traçabilité totale des opérations effectuées à un moment précis, à un système fixe. Un tel système ne permet cependant pas de prendre précisément en compte les outils attelés au véhicule de traction. [0007]Le document US2002151297 concerne un dispositif de communication 30 sans fil ayant un état de service réglable comprenant un module de gestion multicapteurs permettant de fournir des données de contexte à l'appareil de communication sans fil. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le Exo_disp_agri - 3 - dispositif de communication sans fil est utilisable pour définir un état de service sur la base des données de contexte et du paramètre de contexte. L'appareil ici utilisé concerne avant tout l'évaluation et l'amélioration de la performance du véhicule sur lequel sont apposés les capteurs, cela ne permet par conséquent pas d'adapter la conduite du véhicule de traction en fonction de la machine agricole qui y est attelée. [0008]L'état de la technique révèle donc l'existence de capteurs apposés généralement sur les véhicules de traction. Ces capteurs sont utilisés généralement afin d'établir un bilan des données relevées lors d'une activité spécifique, durant un laps de temps prédéterminé dans une perspective de rendement. Cependant aucune des solutions suscitées ne décrit un moyen permettant de libérer le conducteur des nombreuses tâches annexes auxquelles il n'a pas le temps de se consacrer pleinement, ces tâches étant donc susceptibles d'engendrer de multiples erreurs. De plus aucune solution ne prévoit la possibilité de reconnaitre l'outil prêt à être utilisé à des fins d'automatiser certaines fonctions de commandes d'outils ou accessoires. [0009]Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents 20 moyens techniques. EXPOSE DE L'INVENTION [0010] Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à prévoir un moyen 25 automatique permettant d'identifier quel matériel est en relation mécanique avec un outil de traction. [0011]Un autre objet de l'invention vise à prévoir un dispositif facilitant l'utilisation d'outils, notamment agricoles, lorsqu'ils sont attelés à un véhicule de traction. 30 [0012]Un autre objet de l'invention consiste à concevoir un système permettant d'optimiser le rendement de la production agricole. Exo_disp_agri - 4 - [0013]Encore un objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif susceptible de s'appliquer à une large variété de machines pouvant être attelées à des véhicules motorisés, tels que des véhicules industriels et militaires. [0014]Pour ce faire, l'invention prévoit un système d'identification automatique d'outil, notamment agricole, susceptible d'être attaché à un véhicule de traction, comportant : i) une pluralité d'outils, notamment agricoles, chacun pourvu d'un dispositif d'identification d'outil comprenant : - un émetteur susceptible d'émettre un signal porteur d'une identification de l'outil; ii) un dispositif de commande, embarqué sur le véhicule de traction, et comportant : un module de vérification d'attachement; un module de génération d'instructions, conçu pour générer au moins une instruction corrélée à l'outil identifié. [0015]Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le module de vérification d'attachement est conçu pour analyser l'intensité du signal. [0016]Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le module de vérification d'attachement est une centrale inertielle conçue pour vérifier la corrélation entre les positions du véhicule de traction et de l'outil. [0017] De manière avantageuse, le module de génération d'instruction du dispositif de commande est préférentiellement adapté pour pouvoir enregistrer les données reçues de l'émetteur du dispositif d'identification, soit localement, soit à distance. [0018] De manière avantageuse, le dispositif d'identification comprend également un accéléromètre susceptible d'agir sur un module de mise en veille de l'alimentation activé par l'accéléromètre en cas de détection de mouvement. Ce mode de réalisation permet d'utiliser la pile uniquement lorsque l'outil bouge ou se déplace, permettant ainsi de prolonger la durée de vie de cette dernière. Exo_disp_agri - 5 - [0019]Selon un mode de réalisation avantageux, le véhicule est un tracteur agricole. [0020]Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'identification d'outil comprend également un module de détection d'état . Grâce à cette variante, les instructions générées par le dispositif de commande sont en parfaite adéquation avec l'état en cours au niveau de l'outil. Par exemple, pour un outil pouvant être relevé ou abaissé, des données d'état permettent de connaître sa position en cours. [0021]Selon une première variante, le système d'identification automatique d'outil comprend un module de détection d'état situé dans le dispositif d'identification sur l'outil. [0022]Selon une autre variante, le système d'identification automatique d'outil comprend un module de détection d'état situé dans le dispositif de commande sur le véhicule de traction. [0023]Selon encore une autre variante, le module de détection d'état est prévu à la fois dans le dispositif d'identification et dans le dispositif de commande. [0024]Selon encore une autre variante avantageuse, le dispositif de commande est conçu pour prendre en compte les données d'état de fonctionnement de l'outil reçues du dispositif d'identification d'outil pour générer les instructions. [0025] L'invention prévoit également un procédé d'identification automatique d'outil attaché à un véhicule de traction pourvu d'un dispositif de commande d'outil comprenant les étapes suivantes : le dispositif de commande recherche l'identifiant de l'outil attaché ; le dispositif d'identification émet son identifiant ; le dispositif de commande reçoit l'identifiant; le dispositif de commande génère une hypothèse selon laquelle un outil donné Exo_disp_agri - 6 - est attaché ; en cours de déplacement du véhicule de traction, le module de vérification d'attachement teste l'intensité du signal et/ou contrôle les positions déterminées par les centrales inertielles, afin de valider ou de corriger l'hypothèse ; le dispositif de commande confirme une hypothèse. [0026]Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif de commande associe l'identifiant à un type d'outil grâce à des données de type disponibles dans 10 une base de données accessible à cet effet. (0027] De manière avantageuse, le dispositif de commande génère une instruction en fonction du type d'outil identifié. 15 [0028]Egalement de manière avantageuse, l'instruction générée est reliée à la mise en oeuvre de l'outil. [0029]Selon une variante de réalisation, l'instruction générée est destinée à un module fonctionnel implanté sur l'outil ou sur le véhicule de traction. 20 [0030] De manière avantageuse, l'instruction est choisie parmi la liste comprenant : lancer l'arrosage ; - lancer l'épandage ; 25 lancer le labourage ; - lancer le désherbage ; lancer la semence. 30 Exo_disp_agri - 7 - DESCRIPTION DES FIGURES [0031]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 4 présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles : la figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule de traction prêt à être rattaché à un outil spécifique, d'agriculture notamment ; la figure 2 est une représentation schématique de différents outils pouvant être attelés au véhicule de traction, comportant chacun un dispositif d'identification ; les figures 3A et 3B sont des représentations schématiques de l'architecture des éléments constituant le système d'identification selon l'invention ; - la figure 4 est un organigramme fonctionnel détaillant quelques-unes des étapes phares du procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0032]La présente invention telle qu'illustrée à la Figure 1 concerne un système d'identification d'outil comportant un élément 2 disposé sur un tracteur 1 et un autre 4 disposé sur un outil 3 à tracter. [0033]L'identification de l'outil 3 est établie par l'interaction entre les différents éléments du système. L'un des éléments est apposé sur le tracteur et plus largement sur le véhicule de traction 1. Il s'agit du dispositif de commande 2 d'outil, permettant par exemple de générer des données d'instruction pour les outils tractés et/ou pour le tracteur. Ces instructions permettent par exemple de mettre en marche les outils de travail du sol, d'arrosage ou d'épandage, d'ajuster des positions, d'effectuer des réglages, etc. Exo_disp_agri - 8 - [0034]Le système comprend par ailleurs un dispositif d'identification 4. Un dispositif d'identification 4 est prévu sur chacun des outils susceptibles d'être reliés au tracteur. [0035]Les Figures 3A et 3B représentent un exemple d'architecture du dispositif d'identification 4 et du dispositif de commande 2. Pour permettre au dispositif d'identification 4 de bénéficier d'une autonomie la plus grande possible, ce dernier est prévu dans un boitier comportant un accéléromètre 6 permettant de détecter un mouvement subi par l'outil 3. Lorsqu'un mouvement est détecté, l'accéléromètre active l'alimentation 7. L'identifiant de l'outil 3 est ensuite transmis au dispositif de commande d'outil 2 par un émetteur 5 prévu sur le dispositif. [0036]Le véhicule de traction 1 comporte un dispositif de commande d'outil 2 susceptible de détecter le signal émis par le dispositif d'identification 4 prévu sur l'outil prêt à être attelé au véhicule de traction 1. Le dispositif de commande d'outil 2 peut ensuite commander des actions adaptées à l'outil 3 attaché. [0037]La figure 2 illustre une situation courante d'une exploitation agricole où plusieurs outils 3 différents sont entreposés dans un hangar. Le système et le procédé selon l'invention permettent de déterminer de façon automatique lequel des outils, dans cet exemple A, B ou C, est attelé au tracteur. Un module d'analyse d'intensité du signal 8 est prévu à cet effet au niveau du dispositif de commande 2. [0038]Ainsi, en référence à la figure 2, lorsque le véhicule de traction 1 s'approche des outils 3 potentiellement connectables, les signaux des différents outils A, B et C sont détectés. En fonction de l'intensité du signal, le module d'analyse d'intensité du signal 8 du dispositif de commande d'outil, suggère comme hypothèse de base que l'outil connecté est celui correspondant au signal d'intensité la plus forte, par exemple l'outil C dans l'exemple de la figure 2. Le module d'analyse d'intensité 8 effectue de façon continue une comparaison d'intensité entre les signaux A, B et C perceptibles. L'intensité du signal reçu en Exo_disp_agri - 9 - provenance d'outil effectivement connecté ( C ) reste sensiblement stable, tandis que celle en provenance des outils A et B, toujours en stockage et immobiles, diminue progressivement en fonction du déplacement du tracteur. Après l'écoulement d'un temps prédéterminé permettant de vérifier l'hypothèse de départ, le module d'analyse d'intensité du signal valide ou non l'hypothèse initiale. [0039]Ainsi, si un signal d'un outil donné est plus puissant que les autres signaux perceptibles, le module d'analyse d'intensité du signal associe le véhicule de traction à l'outil correspondant (outil C dans l'exemple de la figure 2). 0 [0040]A contrario, si l'intensité du signal d'un outil donné est faible, ou diminue, le module d'analyse d'intensité du signal conclue que l'outil correspondant à ce signal n'est pas attelé au véhicule de traction (comme par exemple les outils A et B dans le cas de la figure 2). 15 [0041]La validation de l'hypothèse de départ peut également être établie au moyen d'une centrale inertielle. Cette centrale analyse la corrélation entre les positions de l'outil et du véhicule de traction lors des phases de déplacement. La centrale inertielle est dotée d'un accéléromètre et d'un magnétomètre, et de 20 manière optionnelle, d'un gyroscope. En fonction des positions relatives du tracteur et d'un outil tracté, le module de vérification d'attachement peut confirmer l'hypothèse de fixation si les positions sont similaires et évoluent de façons comparables. Dans le cas contraire, l'hypothèse est invalidée, et une nouvelle hypothèse émise. 25 [0042]Les dispositifs d'identifications d'outils 3 sont avantageusement installés sur une multitude d'outils au sein d'une même exploitation. [0043]Le dispositif de commande 2 peut ensuite disposer des données lui 30 permettant d'adapter les types d'instructions à fournir en fonction de l'outil attaché. Exo_disp_agri - 10 - [0044]Le dispositif d'identification 4 de l'outil 3 peut également permettre de déterminer le mode opérationnel, de l'outil 3 attelé. Par exemple, le dispositif d'identification d'outil 4 comprend un module de détection de mode opérationnel, apte à déterminer par exemple la position de l'outil 3 lorsqu'il est en position de travail en contact avec le sol ou encore lorsque l'outil est en position inactive, surélevée par rapport au sol. Les données correspondantes de mode opérationnel sont transmises au dispositif de commande 4 qui les prend en compte afin de générer une ou des instructions adaptées au mode opérationnel en cours. Outre l'intérêt de générer des instructions, le dispositif de commande peut également enregistrer les données reçues de l'émetteur du dispositif d'identification, soit localement ou à distance. L'enregistrement des données peut être effectué à des fins d'analyse, de rapport d'état, et de report de traçabilité. [0045]L'invention préalablement décrite peut être interprétée plus largement, 15 c'est-à-dire dans tous les domaines pouvant nécessiter qu'un véhicule de traction 1 soit lié à un élément ou une machine attelable. Tel est par exemple le cas des outils pouvant être reliés à des véhicules militaires. (0046] Les Figures et leurs descriptions faites ci-dessus illustrent l'invention plutôt qu'elles ne la limitent. 20 [0047]Les signes de références dans les revendications n'ont aucun caractère limitatif. Les verbes "comprendre" et "comporter" n'excluent pas la présence d'autres éléments que ceux listés dans les revendications. Exo_disp_agri REVENDICATIONS1. Système d'identification automatique d'outil, notamment agricole, susceptible d'être attaché à un véhicule de traction (1), comportant : i) une pluralité d'outils (3), notamment agricoles, chacun pourvu d'un dispositif d'identification (4) d'outil comprenant : - un émetteur (5) susceptible d'émettre un signal porteur d'une identification de l'outil; ii) un dispositif de commande (2), embarqué sur le véhicule de traction (1), et comportant : un récepteur ; un module de vérification d'attachement (8) ; un module de génération d'instructions (9), conçu pour générer au moins une instruction corrélée à l'outil identifié. 2. Système d'identification automatique d'outil selon la revendication 1, dans lequel le module de vérification d'attachement (8) est conçu pour analyser l'intensité du signal. 3. Système d'identification automatique d'outil selon la revendication 1, dans lequel le module de vérification d'attachement (8) comprend une centrale inertielle conçue pour vérifier la corrélation entre les positions du véhicule de traction (1) et de l'outil (3). 4. Système d'identification automatique d'outil selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif d'identification d'outil comprend également un accéléromètre (6) susceptible d'agir sur un module de mise en veille de l'alimentation activé par l'accéléromètre en cas de détection de mouvement. 5. Système d'identification automatique d'outil selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le véhicule est un tracteur agricole. Exo_d isp_ag ri 25 30- 12 - 6. Système d'identification automatique d'outil selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant également un module de détection d'état. 7. Système d'identification automatique d'outil, selon la revendication 6, dans lequel le module de détection d'état est situé dans le dispositif d'identification (4) sur l'outil (3). 8. Système d'identification automatique d'outil, selon la revendication 6, dans lequel le module de détection d'état est situé dans le dispositif de commande (2) sur le véhicule de traction (1). 9. Système d'identification automatique d'outil, selon la revendication 6, dans lequel le module de détection d'état est situé dans le dispositif d'identification (4) 15 et dans le dispositif de commande (2). 10. Système d'identification automatique d'outil selon la revendication 4, dans lequel le dispositif de commande (2) est conçu pour prendre en compte les données d'état de fonctionnement de l'outil reçues du dispositif d'identification (4) 20 d'outil afin de générer les instructions. 11. Procédé d'identification automatique d'outil attaché à un véhicule de traction (1) pourvu d'un dispositif de commande d'outil (2) comprenant les étapes suivantes : 25 le dispositif de commande (2) recherche l'identifiant de l'outil (3) attaché (20) ; le dispositif d'identification (4) émet un identifiant correspondant à l'outil (21) ; le dispositif de commande (2) reçoit l'identifiant (22) ; le dispositif de commande (2) génère une hypothèse selon laquelle un outil donné est attaché (23) ; 30 en cours de déplacement du véhicule de traction, un module de vérification d'attachement (8) teste l'intensité du signal et/ou contrôle les positions déterminées par les centrales inertielles afin de valider ou de corriger Exo_disp_agri- 13 - l'hypothèse (24) ; - le dispositif de commande (2) confirme une hypothèse (25). 12. Procédé d'identification automatique d'outil selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de commande (2) associe l'identifiant à un type d'outil (3). 13. Procédé d'identification automatique d'outil selon l'une des revendications 11 ou 12, dans lequel le dispositif de commande (2) génère une instruction en fonction du type d'outil identifié (26). 14. Procédé d'identification automatique d'outil selon la revendication 13, dans lequel l'instruction générée est reliée à la mise en oeuvre de l'outil. 15. Procédé d'identification automatique d'outil selon la revendication 13, dans lequel l'instruction générée est destinée à un module fonctionnel implanté sur l'outil ou sur le véhicule de traction. 16. Procédé d'identification automatique d'outil selon la revendication 13, dans lequel l'instruction est choisie parmi la liste comprenant : lancer l'arrosage ; lancer l'épandage ; lancer le labourage ; lancer le désherbage ; lancer la semence. Exo_disp_agri